照明装置和图像读取装置 【技术领域】
本发明涉及读取照片底片等的原稿图像信息的图像读取装置和其中所使用的照明装置。背景技术
在现有的读取照片底片等透明原稿的图像信息的图像读取装置中，在透明原稿上存在着尘埃等污物的场合或底片表面有损伤(伤痕)等的场合，因为该污物或伤痕也被读取，故无法防止污物或伤痕引起地图像的劣化。为了解决此问题，提出了用通过红外线光源产生的图像信息所得到的污物或伤痕的信息来修正可见光光源产生的图像信息的图像读取装置(日本公报特开平2001-298593号)。在此图像读取装置中，荧光灯等作为面状发光的光源的可见光光源和红外线LED芯片等点状发光的红外线光源配置于导光板的侧面。
但是，在上述现有的图像读取装置的构成中，如果使各个光源发光，则即使可见光光源靠导光体均一地导光到有效发光区表面上，红外线光源也因为到有效发光区的位置太近而光不能充分地扩散，原稿的照射光变得不均一，发生不能正确地得到污物或伤痕的信息这样的问题。
此外，近年来，随着通信网络的发达、计算机的高速化和存储媒体的大容量化，在处理彩色图像信息方面希望图像更加高质量化，其中在由扫描仪等读取彩色图像信息的场合，希望以更正确、高速、高图像质量来读取这样的要求提高了。
此外，对于照片底片的图像读取，希望更正确地、高速且高图像质量地读取具有多幅的套筒形态的照片底片图像信息这样的要求也提高了。作为更高图像质量地读取底片的机构，提出了带有底片的污物伤痕消除处理机构的图像读取装置，作为其一例可以举出上述日本公报特开平2001-298593号公报。根据该提案，带有检测污物伤痕信息用的红外线LED和图像信息读取用的光源的光源作为面光源来构成，能读取削减了污物或伤痕的影响的图像。
用图15、图16、图17简单地说明具有底片上的污物伤痕消除功能的图像读取装置的形态。
图15是表示能够读取书类原稿等反射原稿和照片底片等透明原稿两者的图像输入装置之一例的概略断面图，图16是表示在具有上述污物伤痕消除功能的图像输入装置中所用的透明原稿用光源单元之一例的图。
在图像读取装置400中，设置在读取照片底片等透明原稿时所需的透明原稿用照明装置500，该照明装置500从图像读取装置控制基板503能够控制地通过透明原稿用光源点灯变换器7和接口电缆15电气连接到上述读取装置400。透明原稿用照明装置500具有透明原稿读取用的透明原稿用照明单元504。
此外，光学单元514包括为了使透明原稿在CCD图像传感器513上光学成像所需的第1反射镜509、第2反射镜510、第3反射镜511、镜头512，照射书类原稿等反射原稿用的反射原稿用照明光源508，成为靠图像输入装置控制基板503和电动机516一边沿图示的箭头方向(副扫描方向)扫描一边读取图像的构成。
CCD图像传感器513和图像输入装置控制基板503靠信号电缆517电气上连接，靠电动机516使透明原稿用照明单元504和光学单元514一边同步一边扫描，借此能取得作为图像数据的靠CCD图像传感器513进行光电变换的电气信号。
在夹在透明原稿用照明单元504与原稿台玻璃506上的底片导向器505之间的透射板519中，用透明玻璃或者扩散材料。此外，在透明原稿用照明单元504上，如图16中所示，在各端面上设有读取底片原稿的图像信息用的冷阴极灯(以下略为CCFL)528和红外线LED阵列529。再者，反射片532和扩散片530是得到各光源的发光面的均一性用的有效构件。
图17是图16的A部放大图，是使作为CCFL528点亮时的面光源的均一性，和作为LED阵列529点亮时的面光源的均一性均得以实现的导光体形状的概略图，图18是表示由反射板532来反射并且靠带有三角形槽的导光体531来扩散来自CCFL528的入射光，照明原稿的情形的图。通过调整导光体531的三角形槽的斜角或间距来保持扩散效果，可以得到作为均一的面光源的效果。通过一边按线顺序或者面顺序切换CCFL528和红外线LED阵列529一边扫描，能够消除污物伤痕的影响，读取高图像质量的图像。
可是，在上述历来的透明原稿用光源单元504这种三角形的槽结构中，虽然通过保持扩散效果可以得到均一性，但是在高辉度、高输出化方面尚有改善的余地。发明内容
因而，本发明是鉴于上述课题而作成的，其目的在于在用面状光源的图像读取装置中，可以得到消除污物或伤痕的良好的读取图像。
为了解决上述课题，实现本发明目的，根据本发明的第1实施方式，照明装置包括第1光源、第2光源和导光板，其中第1光源发出可见区的光，第2光源发出不可见区的光，导光板把从上述第1和第2光源所照射的光导光成面状而照明，其特征在于，从上述导光板的有效发光区到上述第1光源的配置部的距离，与从上述有效发光区到上述第2光源的配置部的距离不同。
此外，根据本发明的第2实施方式，照明装置包括第1光源、第2光源和导光板，其中第1光源发出可见区的光，第2光源发出不可见区的光，导光板把从上述第1和第2光源所照射的光导光成面状而照明，其特征在于，在上述第2光源的配置部上设置第1反射面，第1反射面把上述第2光源的照射光向上述导光板的内部反射。
此外，根据本发明的第3实施方式，照明装置包括第1光源、第2光源和导光板，其中第1光源发出可见区的光，第2光源发出不可见区的光，导光板把从上述第1和第2光源所照射的光导光成面状而照明，其特征在于，把上述第1和第2光源沿着上述导光板的一边并列地配置，并且在上述第1光源的配置部与上述第2光源的配置部之间设置反射面。
此外，根据本发明的第4实施方式，图像读取装置是包括照明原稿用的原稿读取用光源的图像读取装置，具备导光体、光源、反射体及图像读取机构，其中，导光体使来自光源的光扩散，光源配置于相对该导光体发光面的侧面附近，反射体是为了使来自光源的光向上述导光体反射而配置于上述导光体的上部，大致成平面状，图像读取机构读取由来自上述光源的光所照明的原稿像，其特征在于：在上述导光体上形成大致柱状的多个槽，借此聚光于上述导光体的发光面。
此外，根据本发明的第5实施方式，照明单元具备导光体和柱状的多个槽部，导光体使光扩散，槽部设在上述导光体中具有大致垂直于发光面的母线，其特征在于：包括第1、第2光源，该第1、第2光源配置于相对上述导光体的发光面的侧面，具有彼此不同的特性。
除了上述这些外其他目的和优点，从以下本发明的最佳实施方式的描述中，对于本专业的技术人员将变得显而易见。在描述中将参照附图，这些附图构成描述的一部分，并且图示本发明的例子。不过，这些例子并未穷尽本发明的各种实施方式，因而，本发明保护范围的确定应参照本发明说明书所附的权利要求书。附图说明
图1是实施方式的图像读取装置的构成方框图。
图2是实施方式的图像读取装置的概略立体图。
图3是第1实施方式的透射照明单元的概略立体图。
图4是第1实施方式的透射照明单元的概略平面图。
图5是第1实施方式的图像读取装置的概略剖视图。
图6是第1实施方式的图像读取装置的概略剖视图。
图7是第1和第2实施方式的透射照明单元的概略剖视图。
图8是根据第2实施方式的图像读取装置的概略透视图。
图9是表示本发明的第3实施方式的透镜状槽部的形状的图。
图10是本发明的第3实施方式的导光体的放大图。
图11是表示本发明的第3实施方式的透明原稿用光源单元的图。
图12是用来说明本发明的第3实施方式的发光效率的图。
图13是表示本发明的第4实施方式的透镜状槽部的形状的图。
图14是用来说明本发明的第5实施方式的发光效率的图。
图15是表示现有的图像读取装置的图。
图16是表示现有的透明原稿用光源单元的构成的图。
图17是现有的导光体的放大图。
图18是用来说明现有的发光效率的图。具体实施方式
第1实施方式
用附图就本发明的实施方式中的图像读取装置进行说明。
图1是本实施方式的图像读取装置的内部构成方框图。图像读取装置1靠信号电缆与主计算机连接。图像读取装置1按主计算机21的命令动作而读取图像，并把图像信号向主计算机21传送。
105是把来自从光源3所照射的原稿的光成像于作为固体摄像元件的CCD106上用的成像镜头，24是点亮光源3用的光源点亮电路。再者，作为摄像元件也可以使用CCD以外的CMOS等。接着，在电气基板116上，25是驱动脉冲电动机126的电动机驱动电路，根据来自图像读取装置(图像扫描仪)1的作为系统控制机构的系统控制器26的信号输出脉冲电动机126的励磁切换信号。27R、27G、27B是模拟增益调整器，可变放大从CCD线传感器106所输出的模拟图像信号。
28是A/D转换器，把从模拟增益调整器27R、G、B所输出的模拟图像信号变换成数字图像信号。29是图像处理部，对数字信号化的图像信号进行偏置修正、局部遮光修正、数字增益调整、色平衡调整、色修正、主·副扫描方向的分辨率变换、以及后述的污物伤痕修正处理等图像处理。30是行缓冲器，是暂时储存图像数据的部分，由通用的随机存取存储器来实现。
31是接口部，是与主机21通信用的。虽然这里由SCSI控制器来实现，但是采用centronics或USB等其他接口也是可以的。32是用作图像处理时的工作区的偏置RAM。此一偏置RAM32由于线列传感器106保持各个规定的偏置地并行配置于RGB用线列传感器，所以作为该RGB行间偏置的修正用来使用。此外，偏置RAM32进行局部遮光修正等各种数据的暂时储存。这里由通用的随机存取存储器来实现。
33是储存γ曲线，进行γ修正用的γRAM。26是将扫描仪总体的流程作为程序储存的系统控制器，按照来自主机21的命令进行各种控制。34是联系系统控制器26和图像处理部29、行缓冲器30、接口部31、偏置RAM32和γRAM33的系统总线，由地址总线和数据总线来构成。
接着，图2是本实施方式的图像读取装置的概略立体图。如图2中所示，在图像读取装置1中，在读取显像剂照片底片等透明原稿的场合，照明透明原稿用的透射照明单元2靠合页部18转动自如地被安装。在透射照明单元2上，后述的面状光源3靠小螺钉等固定于单元下盖5上而被安装。此外，面状光源3靠光源保护透明构件来保护。
在图像读取装置1的本体上，附设放置读取原稿用的台板玻璃13，在读取照片底片的场合，遮光片4放置于台板玻璃13上。设在遮光片4上的局部遮光窗4a是测定局部遮光用的窗，透明原稿放置部4b是放置透明原稿的场所。
图3是表示读取靠透射照明单元所照明的透明原稿的情形的概略透视图。图4是面状光源3的平面图。面状光源3由导光板19、透明原稿读取用灯6和污物伤痕检测用灯7构成，其中透明原稿读取用灯6为荧光灯或氙气灯等主要照射可见区的光，污物伤痕检测用灯7由主要仅在红外区有发光强度的LED组成。
上述透明原稿读取用灯6设置于端面，该端面位于离面状光源3面状地照明透明原稿用的有效发光区端部L1距离的位置，污物伤痕检测用灯7设置于位于离上述有效发光区端部距离L2的位置的端面。这里，设定成灯7所配置的距离L2比灯6所配置的距离L1要长。
导光板19是由导光部11、反射片部10、以及扩散片部12构成的树脂制的扩散板，其中导光部11把照明光L通过内部反射沿二维的纵长方向导光，反射片部10反射靠导光部11所导光的光并沿原稿方向反射，扩散片部12把靠反射片部10所反射的光均一化。在导光部11上由多个槽形成导光形状121以便大致面状地导光入射光并使之发光。
如图5中所示，反射片部10沿着导光部11的外面设置，进而把覆盖导光体发光面侧的反射片部10的端部延伸到照射透明原稿图像区的有效发光区附近，借此使透明原稿读取用灯6和污物伤痕检测用灯7的直接光不直接照射图像读取区，从而能更均一地使导光体19总体面状地发光。
在本实施方式中，反射片10不仅设在导光部11的外面，而且也设在上述透明原稿读取用灯6的配置部与污物伤痕检测用灯7的配置部之间，能高效地把从污物伤痕检测用灯7所照明的红外线导入导光部11的纵长方向内部。再者，也可以代替配置反射片，采用涂布或印刷反射涂料。而且，从上述透明原稿读取用灯6和污物伤痕检测用灯7所照射的光L一边在反射片部10与扩散片部12之间反射一边沿二维的纵长方向在导光部11中行进。而且入射于扩散片部12的光的一部分扩散，导光板19总体面状地均一发光。
这里，污物伤痕检测用灯7由多个红外LED芯片7a和在上述红外LED芯片7a相对应的位置上有发光开口部7c的LED基板7b来构成。而且，上述红外LED芯片7a的发光部从上述LED基板7b中的与朝向导光体面的对峙侧配置成来到上述LED基板7b的LED开口部7c的内侧，配置上述红外LED芯片7a。此外，上述LED基板7b的朝向导光体面平坦地形成，通过涂布或印刷白色涂料来形成反射面，使从LED芯片7a所照射的光高效地向导光部7的内部反射，能提高面状光源3总体的红外辉度。污物伤痕检测用灯7通过由反射片部10来覆盖而以贴紧的状态固定于导光部11的端面，能把从污物伤痕检测用灯7所照射的红外光高效地导入导光体的内部。
透明原稿照明用灯6虽然只要是发出可见区的光的灯就可以了，但是如果是主要照射可见区的光的灯，则也可以是照射红外区之类不可见区的光的灯。此外，污物伤痕检测用灯7即使不是仅发出红外区的光的灯，但只要是主要发出红外区的光的灯就可以了。进而，也可以用荧光灯或氙气灯、LED以外的光源。此外，如图6中所示，也可以在上述透明原稿读取用灯6与污物伤痕检测用光源7的LED基板7b之间不设置反射片部10，与设置的场合相比可以降低制造成本。
图7是本实施方式的图像读取装置的剖视图。在设置于图像读取装置1的托架9上，分别搭载着反射原稿照明用灯20、CCD线列传感器106、镜头105和反射镜16。CCD线列传感器106是把图像变换成电的图像信号的传感器，多个摄像元件排列在一条直线上。托架9与托架导向轴8配合，能够沿副扫描方向移动。
接下来就透明原稿的读取动作进行说明。首先，熄灭反射原稿用照明灯20和污物伤痕检测用灯7，使透明原稿用灯6点亮，借此使面状光源3总体发光，通过使托架9沿副扫描方向移动，透明原稿上的图像信息经由反射镜16、镜头105投影于CCD106。
接着熄灭反射原稿用照明灯20和透明原稿照明灯6，使污物伤痕检测用灯7点亮，借此使面状光源3总体发光，通过使托架9沿副扫描方向移动，透明原稿上的污物、伤痕等经由反射镜16、镜头105投影于CCD106。这里由于污物伤痕检测用灯7的光仅是红外分量，所以该红外分量与正、负片等透明原稿的图像(感光像)无关地透射，物理地阻断光路的尘埃或污物、伤痕等的像作为影子投影于CCD14上，故可以良好地进行污物伤痕检测。
把这样得到的污物伤痕检测图像和上述透明原稿读取图像两者在图像处理部29中施行图像处理(污物伤痕修正处理)，借此通过对在污物伤痕检测图像上所认出的污物伤痕引起的缺损区域，根据其周围的原稿读取图像进行插补，可以读取消除了污物伤痕的影响的良好的透明原稿图像。
第2实施方式
图8示出本发明的第2实施方式中的图像读取装置的剖视图。设置保持导光部11的侧面高度的LED基板7b，在其透明原稿照射用灯6一侧设置反射片10b。通过此一构成可以实现把红外LED芯片7a安装于LED基板7b时的作业性的提高，LED基板7b的强度的提高，透明原稿照射用灯6产生的照射光的辉度提高。
像以上说明的这样根据上述第1和第2实施方式，在用面状光源的图像读取装置中，可以得到消除了污物伤痕的良好的读取图像。
第3实施方式
图9是表示在前端有倾斜角θ，具有聚光效应的深度d的大致圆柱状的透镜状槽部的图。图10是表示在导光体331(对应于图16的导光体531)上形成图9中所示的透镜状槽部B的状态的图。如图中所示导光体331有多个母线大致垂直于发光面的柱状的槽部。
图11是表示透明原稿用光源单元304(对应于图16的透明原稿用光源单元)之一例的图，透明原稿用光源单元304备有带有图9中所示的透镜状槽部B的导光体331且可以消除污物伤痕的影响。
在透明原稿用光源单元304中，作为读取底片原稿的图像信息用的第2光源的CCFL328和作为第1光源的红外LED阵列329并列配置于同端面。第2光源有荧光构件，并且沿整个纵长方向发光。另一方面，第1光源沿整个纵长方向有多个发光面。因而，第1光源的发光面327间歇地设置，其面积比第2光源要小。因而，第1光源与第2光源对其纵长方向具有不同的光谱特性。再者，反射片332与扩散片330是对于为了得到各光源的发光面的均一性的有效构件。如果是像图10这样构成的透明原稿用光源单元304，无论CCFL328和红外LED阵列329的哪个光源，其入射光都能实现高效。再者，在本实施方式中，虽然读取底片原稿用的光源中用CCFL，但是也可以是由其它LED等组成的白色光源，也可以是发出其他颜色的可见光的LED等的光源。
图12是表示其高效化的情形的概略图。
在图12的构成中，来自CCFL328的入射光被反射片332反射，一边被图9的透镜状槽部B聚光一边作为面光源发光。此外，如上所述第1光源329的发光面327对第2光源328间歇地设置。因而，如图12中所示，第1光源329设在第2光源328的外侧。这是为了使从第1光源和第2光源发出的光入射于导光体时其向纵长方向的光分布相互接近。此外，因为第1光源329设在第2光源328的外侧，故第1光源329有遮光构件335以便不漏光，此外在光源2侧有反射构件336。
再者，根据光源的位置或导光体的大小，倾斜角θ或深度d，或者倾斜角的朝向或槽部的配置可以自由地设定。倾斜角设定成对来自光源328、329的入射光高效地向导光体331的发光面反射、聚光。因而，如图11中所示分别对面地设置的光源328、329根据各自的入射角来设定倾斜角θ和深度d。因此，比现有的三角形的槽形状更合适的形状设计成为可能，即使来自红外LED阵列329的入射光也可以高效地被利用。因而，如果是有像本实施方式这样构成的透明原稿用光源单元的图像读取装置，则可以不损及作为原稿读取用面光源的光量分布的均匀性，和作为污物伤痕检测用面光源的光量分布的均一性而高效化。因此，高辉度、高输出化成为可能，能更加高速。因而，构成具有从与第1光源329的发光相对应的第2图像信号和与第2光源328的发光相对应的第2图像信号高图像质量的污物伤痕消除功能的图像读取装置成为可能。
消除污物伤痕
接下来，就为了消除污物伤痕而使用取得的高图像质量的图像信号来消除污物伤痕的影响的高图像质量的图像的读取进行说明。再者，以下的说明按照图像读取装置控制基板(对应于图15中的装置控制基板503)的未图示的CPU等信息处理机构的指示由信号处理电路来进行。
在把来自红外LED阵列329的光照射于底片得到的图像信息中反映出底片的污物伤痕的信息。一般的正、负彩色底片的深蓝色、黄色、品红色在红外线中透射率很高。因而与底片上的图像无关地来自红外LED阵列329的光几乎全透射。另一方面，如果有污物伤痕则不透射，因此，在有污物伤痕的场合，与底片的图像无关，可以取得此一污物伤痕的图像所反映的信息。
另一方面，在把CCFL328照射于底片而得到的图像信息中反映着污物伤痕的信息并且也能得到反映底片上的图像的图像信息。
这里，对通过红外LED阵列329和CCFL328各自对底片的照射而得到的图像信息进行比较处理，借此能读取消除污物伤痕的影响的高图像质量的图像。
再者，虽然在上述实施方式中，把作为摄像对象的原稿固定而进行读取，但是也可以通过使摄像对象移动来进行扫描。
第4实施方式
图13是表示在前端有倾斜角θ，具有聚光效应的深度d的大致多角棱柱状的透镜状槽部的图。
即使是由图13这种多角棱柱状的透镜状槽部构成的导光体也可以得到与图12的场合同样的效果。来自CCFL328的入射光被反射片32反射，一边被图13的透镜状槽部聚光一边作为面光源发光。
再者，因为可以根据光源的位置或导光体的大小等，自由地设定倾斜角θ或深度d，或者倾斜角的朝向或槽部的配置，故能设计比现有的三角形的槽形状更合适的形状，即使是来自红外LED阵列329的入射光也可以高效地利用。因而，如果是有像本实施方式这样构成的透明原稿用光源单元的图像读取装置，则因为可以不损及作为原稿读取用面光源的光量分布的均一性，和作为污物伤痕检测用面光源的光量分布的均一性而高效化，故高辉度、高输出化成为可能，能构成具有更加高速、高图像质量的污物伤痕消除功能的图像读取装置。
第5实施方式
图14是与上述图12相对应的图。如前所述，在CCFL328的外侧设置LED329。在图12中，在透明原稿用光源单元304中，作为读取底片原稿的图像信息用的第2光源的CCFL328和作为第1光源的红外LED阵列329并列配置于同端面，并且对来自LED阵列329的光设有扩散机构329。例如，制成磨砂玻璃状或者粘贴扩散带。第2光源有荧光构件，并且沿整个纵长方向发光。另一方面，第1光源跨越纵长方向有多个发光面。因而，相对于第2光源而言，第1光源的发光面327间歇地设置，其面积也比第2光源要小。因而，第1光源和第2光源对其纵长方向具有不同的光谱特性。这些光谱特性被修正。再者，在图12中，虽然把LED阵列329、CCFL328配置于同端面，但是不限于此。例如，也可以把LED阵列329、CCFL328分别配置于邻边上，或者把LED阵列329或CCFL328并列配置于邻边上。
像以上说明的这样，根据第3至第5实施方式，因为在来自第1光源和第2光源的任何一个光源的入射光中都可以高效化，故高辉度、高输出化成为可能。
此外，构成均一的面光源成为可能，可以提供更加高速、高图像质量的具有污物伤痕消除功能的图像读取装置。
本发明不限于以上实施方式，各种变动和修改可以在本发明的精神和范围内做出。因而，为了向公众谨示知本发明的范围而作成以下权利要求书。