发明名称 照明装置、照明方法、画像读取装置、画像读取方法、画像形成装置及画像形成方法
摘要 本发明乃有关照明装置、照明方法、画像读取装置、画像读取方法、画像形成装置及画像形成方法,将从藉由光源照明之原稿之反射光,经由成像透镜,成像于摄像元件,将该原稿之画像一次元地读取,藉由扫描此者,读取2次元之画像的画像读取装置中,其特征乃具备具有至少复数之透镜的照明透镜、和重叠复数之光束之手段而成,复数分割从上述光源发出之光束,将此分割之复数光束,重叠于上述原稿面上。将从藉由光源照明之原稿之反射光,经由成像透镜,成像于摄像元件,将该原稿之画像一次元地读取,藉由扫描此,读取2次元之画像的画像读取方法中,复数分割从上述光源所发出之光束,将此分割之复数光束,重叠于上述原稿面上。于画像形成装置,搭载上述画像读取装置者。
申请公布号 TWI298802 申请公布日期 2008.07.11
申请号 TW095123878 申请日期 2006.06.30
申请人 理光股份有限公司 发明人 山内佐敏;中重文宏
分类号 G02B27/00(200601AFI20080429VHTW);H04N1/04(200601ALI20080429VHTW) 主分类号 G02B27/00(200601AFI20080429VHTW)
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种画像读取装置,属于将从藉由光源照明之原 稿之反射光,经由成像透镜,成像于摄像元件,将该 原稿之画像一次元地读取,藉由扫描此者,读取2次 元之画像的画像读取装置中,其特征乃具备具有至 少复数之透镜的照明透镜、和重叠复数之光束之 手段而成,复数分割从上述光源发出之光束,将此 分割之复数光束,重叠于上述原稿面上,照明上述 原稿面上之线状之摄像范围。 2.如申请专利范围第1项之画像读取装置,其中,将 具有上述照明透镜与同数之透镜的聚光透镜,插入 上述光源与照明透镜间而成,将从上述光源发出之 光束,分割为复数个,有效率地供予上述照明透镜 。 3.如申请专利范围第1项之画像读取装置,其中,上 述照明透镜乃将从上述光源发出之光束,向主扫描 方向复数分割地配置而成,在于正交于主扫描方向 之方向,则不加以分割。 4.如申请专利范围第1项之画像读取装置,其中,上 述光源乃由复数之光源所成,使光束分割之方向的 光源数,与分割光束之数为不一致。 5.如申请专利范围第1项之画像读取装置,其中,上 述光源乃由复数之光源所成,于分割光束之方向, 配置复数之光源,正交于分割该光源之方向的方向 中,补足上述复数之光源之光束分布地,更进一步 配置光源者。 6.如申请专利范围第1项之画像读取装置,其中,上 述光源乃由复数之光源所成,使上述从各光源之光 束呈略平行光后,经由上述照明透镜,复数分割光 束。 7.如申请专利范围第1项之画像读取装置,其中,上 述光源乃使用发光二极体(LED)。 8.如申请专利范围第1项之画像读取装置,其中,做 为将上述复数之光束,重叠于原稿面上之手段,使 用统合透镜者。 9.如申请专利范围第1项之画像读取装置,其中,做 为将上述复数之光束,重叠于原稿面上之手段,使 用椭圆面镜者。 10.如申请专利范围第1项之画像读取装置,其中,做 为上述光源乃将灯丝配置呈线状者。 11.如申请专利范围第1项之画像读取装置,其中,做 为上述光源乃使用带状之发光体。 12.如申请专利范围第1项之画像读取装置,其中,做 为上述光源乃使用放电灯。 13.如申请专利范围第1项之画像读取装置,其中,使 主扫描方向之照明对象面(接触玻璃)之中心与照 明装置之中心呈不一致者。 14.如申请专利范围第1项之画像读取装置,其中,使 成像系(摄像系)之主光轴与照明装置之主光轴,在 与照明对象面平行之面上,配置呈平行。 15.如申请专利范围第14项之画像读取装置,其中,对 于原稿面(接触玻璃)而言,使从上述光源之照明光 呈倾斜地加以入射者。 16.如申请专利范围第14项之画像读取装置,其中,于 构成上述成像系之成像透镜的附近,配置照明装置 者。 17.如申请专利范围第1项之画像读取装置,其中,经 由上述光源将照明摄像范围之照明光与从该摄像 范围反射之画像光,经由同一反射面折返。 18.如申请专利范围第17项之画像读取装置,其中,于 第1行走体具备至少一个折返反射面,于第2行走体 具备至少二个折返反射面而成,将照明上述摄像范 围之照明光与从该摄像范围反射之画像光,经由同 一上述反射面折返。 19.一种画像读取方法,将从藉由光源照明之原稿之 反射光,经由成像透镜,成像于摄像元件,将该原稿 之画像一次元地读取,藉由扫描此,读取2次元之画 像的画像读取方法,其特征乃复数分割从上述光源 所发出之光束,将此分割之复数光束,重叠于上述 原稿面上,照明上述原稿面上之线状之摄像范围。 20.一种画像形成装置,其特征乃搭载如申请专利范 围第1项之画像读取装置。 21.一种照明装置,属于将从光源放出之光线照明于 对象之照明装置,其特征乃于至少一个面内,包含 从光源放出之光线取得复数之光束,将复数之光束 照明至该对象上之线状之范围之至少一个光束照 明元件。 22.如申请专利范围第21项之照明装置,其中,于至少 一个之面内,更包含将前述复数之光束,于前述对 象重叠之至少一个之光束重叠元件。 23.如申请专利范围第21项之照明装置,其中,于至少 一个之面内,更包含将前述复数之光束,于前述对 象集束之至少一个之光束集束元件。 24.如申请专利范围第21项之照明装置,其中,于至少 第一之面内,更包含将前述复数之光束,于前述对 象重叠的同时,在与该第一之面不同之第二之面内 ,将前述复数之光束,于前述对象集束之至少一个 之光学元件。 25.如申请专利范围第21项之照明装置,其中,前述至 少一个面乃包含第一之面及与该第一之面不同之 第二之面,前述至少一个之光束照明元件乃包含在 该第一面内,从光源放出之光取得复数之第一光束 ,令该复数之第一之光束,照明于前述对象之第一 之光束照明元件,及于该第二之面内从光源放出之 光线取得复数之第二之光束,将该复数之第二光束 ,照明于前述对象之第二之光束照明元件。 26.如申请专利范围第23项之照明装置,其中,前述光 束集束元件之至少一个,乃具有不集束从前述对象 反射之光线的至少一部分的部分。 27.如申请专利范围第21项之照明装置,其中,于至少 一个之面内,更包含将从前述光源放出之光线,分 割成前述复数之光束的至少一个之光束分割元件 。 28.如申请专利范围第27项之照明装置,其中,前述光 束分割元件及前述光束照明元件间之间隔,乃较前 述光束分割元件之焦点距离及前述光束照明元件 之焦点距离为长者。 29.如申请专利范围第27项之照明装置,其中前述至 少一个面乃包含第一之面及与该第一之面不同之 第二之面,前述至少一个之光束分割元件乃更包含 在该第一面内,将从光源放出之光,分割成复数之 第一光束之第一之光束分割元件,及于该第二之面 内,将从前述光源放出之光线分割成复数之第二之 光束之第二之光束分割元件。 30.如申请专利范围第21项之照明装置,其中,前述光 源乃包含放出具备含于第一之波长范围之波长的 光线之第一之光源及放出具备含于第二之波长范 围之波长的光线之第二之光源;前述第一之光源及 前述第二之光源乃于至少一个面内,使具备含于前 述对象之前述第一之波长范围的波长之光照度尖 峰位置,与含于前述对象之前述第二之波长范围的 波长之光照度尖峰位置不同地加以配置者。 31.如申请专利范围第21项之照明装置,其中,于至少 一个之面内,更包含将从前述光源放出之光线,对 该光之波长而言加以分散之波长分散元件。 32.如申请专利范围第21项之照明装置,其中,更包含 将从前述光源放出之光线之至少一部分加以反射 之反射体。 33.如申请专利范围第21项之照明装置,其中,更包含 将从前述光源放出之光线之至少一部分加以吸收 之吸收体或将从前述光源放出之光线之至少一部 分加以散乱之散乱体。 34.一种照明方法,属于将从光源放出之光线照明于 对象之照明方法,其特征乃包含于至少一个之面内 ,从光源放出之光线取得复数之光束,将复数之光 束照明至该对象上之线状之范围。 35.如申请专利范围第34项之照明方法,其中,于至少 一个之面内,更包含将前述复数之光束,于前述对 象重叠者。 36.如申请专利范围第34项之照明方法,其中,于至少 一个之面内,更包含将前述复数之光束,于前述对 象集束者。 37.如申请专利范围第34项之照明方法,其中,于至少 第一之面内,更包含将前述复数之光束,于前述对 象重叠的同时,在与该第一之面不同之第二之面内 ,将前述复数之光束,于前述对象集束者。 38.如申请专利范围第34项之照明方法,其中,于前述 至少一个面内,从光源放出之光线取得复数光束, 将该复数之光束照明于该对象乃包含于第一之面 内,从光源放出之光取得复数之第一光束,令该复 数之第一之光束,照明于前述对象,及于该与第一 之面不同之第二之面内,从光源放出之光线取得复 数之第二之光束,将该复数之第二光束,照明于前 述对象。 39.如申请专利范围第34项之照明方法,其中,于至少 一个之面内,更包含将从前述光源放出之光线,分 割成前述复数之光束者。 40.如申请专利范围第39项之照明方法,其中,在前述 至少一个面内,将从光源放出之光,分割成前述复 数之光束乃更包含于该第一之面内,将从前述光源 放出之光线分割成复数之第一之光束,及于与该第 一之面不同之第二之面内,将从光源放出之光线分 割成复数之第二之光束。 41.如申请专利范围第34项之照明方法,其中,包含前 述光源乃令具备含于第一之波长范围之波长的光 线及具备含于第二之波长范围之波长的光线,于至 少一个面内,使具备含于前述对象之前述第一之波 长范围的波长之光照度尖峰位置,与含于前述对象 之前述第二之波长范围的波长之光照度尖峰位置 不同地加以放出者。 42.如申请专利范围第34项之照明方法,其中,于至少 一个之面内,更包含将从前述光源放出之光线,对 该光之波长而言加以分散者。 43.一种画像读取装置,属于在具备画像之原稿,照 明从光源放出之光线,取得从该原稿反射之光线, 读取该画像之画像读取装置,其特征乃包含如申请 专利范围第21项之照明装置。 44.如申请专利范围第43项之画像读取装置,其中,更 包含扩大或缩小对于前述对象所读取之画像的变 倍光学元件。 45.如申请专利范围第43项之画像读取装置,其中,更 包含成像前述对象之画像之成像光学系及具备反 射从前述光源放出之光线的反射面的反射光学元 件,该反射光学元件之该反射面乃该反射面不为经 由该成像光学系而成像地加以配置者。 46.如申请专利范围第43项之画像读取装置,其中,成 像前述对象之画像之成像光学系之光轴及将从前 述光源放出之光线,照明至前述对象之照明系之光 轴乃仅在于前述对象为一致者。 47.一种画像读取方法,属于于具备画像之原稿,照 明从光源放出之光线,取得从该原稿反射之光线, 读取该画像之画像读取方法,其特征乃使用如申请 专利范围第34项之照明方法,于具备画像之原稿,照 明从光源放出之光线。 48.如申请专利范围第47项之画像读取方法,其中,更 包含扩大或缩小对于前述对象而言所读取之画像 者。 49.一种画像形成装置,属于在于读取具备画像之原 稿画像,形成画像之媒体,形成该原稿画像的画像 形成装置,其特征乃包含如申请专利范围第43项之 画像读取装置。 50.一种画像形成方法,属于在于读取具备画像之原 稿画像,形成画像之媒体,形成该原稿画像的画像 形成方法,其特征乃使用如申请专利范围第47项之 画像读取方法,读取具备画像之原稿之画像者。 图式简单说明: 图1(a)及(b)乃各为一般画像读取装置之概略图及该 副扫描方向之画像读取装置之剖面图。 图2乃其他型式之画像读取装置之概略图。 图3乃为说明画像读取装置之照明范围与读取范围 间的关系图。 图4乃为说明画像读取装置之照明状态及该画像读 取装置所产生之光斑图。 图5乃显示产生光斑时画像读取装置所读取之画像 例图。 图6乃说明从书本原稿读取画像时所产生影子之图 。 图7乃说明本发明所成画像读取装置之实施例1之 照明系之基本概念图,(a)乃照明系之上面图,(b)乃 照明系之正面图。 图8A乃显示柱状透镜阵列之形态图。 图8B乃显示柱状透镜之一例图。 图8C乃显示柱状透镜之另一例图。 图9A乃显示实施例1中,柱状透镜数较光源之LED数, 少一个之例图。 图9B乃显示实施例1中,柱状透镜数较光源之LED数, 多一个之例图。 图10乃说明实施例1之照明对象面之照明分布图,(a) 乃显示柱状透镜数与光源LED数一致之图,(b)乃显示 柱状透镜数较光源LED数少一个之图,(c)乃显示柱状 透镜数较光源LED数多一个之图。 图11乃说明于实施例1中,使用三色LED,更为实用性 之照明系之图,(a)乃该照明系之上面图,(b)乃该照 明系之正面图,(c)乃该照明系之侧面图。 图12乃说明本发明所成画像读取装置之实施例2之 照明系之第一例图,(a)乃照明系之第一例之上面图 ,(b)乃照明系第一例之正面图。 图13乃说明本发明所成画像读取装置之实施例2之 照明系之第二例图,(a)乃照明系之第二例之上面图 ,(b)乃照明系第二例之正面图。 图14乃说明于实施例2中,使用三色LED,更为实用性 之照明系之图,(a)乃该照明系之上面图,(b)乃该照 明系之正面图,(c)乃该照明系之侧面图。 图15乃说明本发明所成画像读取装置之实施例3之 照明系之图,(a)乃照明系之上面图,(b)乃于光源使 用抛物面镜之照明系之正面图,(c)乃于光源使用椭 圆面镜之照明系之正面图。 图16乃说明从直线状之发光体放出之光束之放射 光谱及透镜所产生光束放射光谱之处理图,(a)乃显 示从发光体均等放出之光束之放射光谱强度分布 图,(b)乃显示较发光体之光轴方向放出更多之光束 放射光谱强度分布图,(c)乃说明以照明透镜处理之 放射光谱图,(d)乃说明以聚光透镜处理之放射光谱 图。 图17乃说明做为本发明之画像读取装置之实施例4 之光源的萤光管图。 图18乃说明本发明所成画像读取装置之实施例4之 照明系之图,(a)乃第一照明系之上面图,(b)乃第一 照明系之正面图,(c)乃显示做为光源之萤光管之发 光强度分布图。 图19乃说明本发明所成画像读取装置之实施例4之 照明系之基本概念图,(a)乃第二照明系之上面图,(b )乃第二照明系之正面图。 图20乃说明本发明所成画像读取装置之实施例5之 照明系之第一例图,(a)乃照明系之第一例之上面图 ,(b)乃照明系第一例之正面图。 图21乃说明本发明所成画像读取装置之实施例5之 照明系之第二例图,(a)乃照明系之第二例之上面图 ,(b)乃照明系第二例之正面图。 图22乃说明本发明所成画像读取装置之实施例6之 照明系之例图,(a)乃照明系之上面图,(b)乃照明系 之正面图。 图23乃说明本发明所成画像读取装置之实施例7之 第一照明系图,(a)乃第一照明系之上面图,(b)乃第 一照明系之正面图。 图24乃说明本发明所成画像读取装置之实施例7之 第二照明系图,(a)乃第二照明系之上面图,(b)乃第 二照明系之正面图。 图25A乃说明具有配置呈直线状之复数LED及将从LED 发散之光变换呈平行光之反射镜的光源图,(a)乃该 光源之侧面图,(b)乃该光源之上面图。 图25B乃说明对于旋转抛物面镜之LED球片之配置及 从LED球片放出之光束的放射光谱图。 图26乃说明具有配置呈二次元之复数LED及将从LED 发散之光变换呈平行光之反射镜的光源图,(a)乃该 光源之侧面图,(b)乃该光源之上面图,(c)乃该光源 之正面图。 图27乃使用一体化之照明系及读取系之实施例9之 画像读取装置之上面图。 图28乃使用一体化之照明系及读取系之实施例9之 画像读取装置之正面图。 图29乃说明对应于示于图1(a)及(b)之画像读取装置 之示于图27及图28之画像读取装置图。 图30乃为说明画像读取装置之光斑产生图。 图31乃显示使用反射读取用之光线之区域之周边 部分被弯曲之变向镜的画像读取装置之例图。 图32乃说明本发明所成具备更高之光线利用之照 明系之例图,(a)乃实施例11之第一或第二照明系之 上面图,(b)乃实施例11之第一照明系之正面图,(c)乃 实施例11之第二照明系之正面图。 图33乃说明使用具有集束透镜且统合透镜之周边 部分之照明系之图,(a)乃该照明系之上面图,(b)乃 该照明系例之正面图。 图34乃显示可使用于本发明之照明系之柱状透镜 之形状图。 图35乃说明使用一体化、包含集束透镜之照明系 及读取系之画像读取装置例图。 图36乃说明具有做为光束集束元件之抛物面镜,且 使用统合透镜之周边部分之照明系及读取系之画 像读取装置例图。 图37乃显示可做为光束集束元件之抛物面镜之形 状图。 图38乃说明具有做为光束集束元件之抛物面镜,及 补正透镜且使用统合透镜之周边部分之照明系及 读取系之画像读取装置例图。 图39A乃为说明将照明装置配置于成像透镜之上侧 之画像读取装置例图。 图39B乃为说明将照明装置配置于成像透镜之下侧 之画像读取装置例图。 图40A乃显示将上侧之折返镜,分割成二个折返镜的 同时,将读取光轴配置于下侧,将照明光轴配置于 上侧之图。 图40B乃显示将下侧之折返镜,分割成二个折返镜的 同时,将读取光轴配置于下侧,将照明光轴配置于 上侧之图。 图40C乃显示将下侧之折返镜,分割成二个折返镜的 同时,将读取光轴配置于上侧,将照明光轴配置于 下侧之图。 图40D乃显示将上侧及下侧之折返镜,各分割成二个 折返镜的同时,将读取光轴配置于内侧,将照明光 轴配置于外侧之图。 图41乃说明可减低附着于画像读取装置内之尘埃 所造成光斑之画像读取装置例图。 图42乃说明经由照明系所发散之发散光所产生可 减低光斑之画像读取装置例图。 图43乃说明包含本发明所成集束透镜及中继透镜 之照明系例图。 图44A乃说明包含本发明所成集束透镜及副照明透 镜之照明系第一例图。 图44B乃说明包含本发明所成集束透镜及副照明透 镜之照明系第二例图。 图44C乃说明包含本发明所成集束透镜及副照明透 镜之照明系第三例图。 图45A乃说明包含本发明所成集束透镜、副照明透 镜及副聚光透镜之照明系第一例图。 图45B乃说明包含本发明所成集束透镜、副照明透 镜及副聚光透镜之照明系第二例图。 图45C乃说明包含本发明所成集束透镜、副照明透 镜及副聚光透镜之照明系第三例图。 图46A乃说明包含本发明所成集束透镜、副照明透 镜阵列及副聚光透镜阵列之照明系第一例图。 图46B乃说明包含本发明所成集束透镜、副照明透 镜阵列及副聚光透镜阵列之照明系第二例图。 图47乃说明做为光束集束元件使用抛物面镜之画 像读取装置之例图。 图48乃说明做为光束集束元件使用椭圆面镜之画 像读取装置之例图。 图49乃说明于内面具有反射面之照明装置例图。 图50乃显示从LED放出的同时,以旋转抛物面镜反射 之光束的相对放射强度分布例图。 图51乃说明画像读取装置之副扫描方向之摄像范 围之照度分布图,(a)乃说明以往像读取装置之副扫 描方向之摄像范围之照度分布图,(b)乃说明本发明 之像读取装置之副扫描方向之摄像范围之照度分 布图。 图52乃说明使用含本发明所成棱镜之照明系之画 像读取装置第一例图。 图53乃说明使用含本发明所成棱镜之照明系之画 像读取装置第二例图。 图54乃说明使用含本发明所成棱镜之照明系之画 像读取装置第三例图。 图55乃说明本发明所成可提升光利用率之彩色照 明系之例图,(a)乃彩色照明系之上面图,(b)乃彩色 照明系之正面图,(c)乃彩色照明系之光源图。 图56乃说明具有一体化复数之透镜机能之透镜之 照明系之例图,(a)乃该照明系之上面图,(b)乃该照 明系例之正面图。 图57乃为说明经由读取系之成像透镜所摄像之像 之亮度特性图。 图58乃为说明画像读取装置之主扫描方向之适切 照度分布图。 图59乃说明不包含本发明所成聚光透镜之照明系 例图。 图60乃说明不包含本发明所成统合透镜之照明系 之例图,(a)乃不包含统合透镜之照明系之上面图,(b )乃不包含统合透镜之照明系之正面图。 图61A乃说明对于一个光源而言,使用奇数个柱状透 镜所成柱状透镜阵列之照明系之例图,(a)乃显示从 光源放出之光束强度分布图,(b)乃说明照明对象面 之照度分布图。 图61B乃说明对于一个光源而言,使用偶数个柱状透 镜所成柱状透镜阵列之照明系之例图,(a)乃显示从 光源放出之光束强度分布图,(b)乃说明照明对象面 之照度分布图。
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