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JP2003348297A - 密着型イメージセンサ及び画像読取装置 - Google Patents

密着型イメージセンサ及び画像読取装置

Info

Publication number
JP2003348297A
JP2003348297A JP2002153876A JP2002153876A JP2003348297A JP 2003348297 A JP2003348297 A JP 2003348297A JP 2002153876 A JP2002153876 A JP 2002153876A JP 2002153876 A JP2002153876 A JP 2002153876A JP 2003348297 A JP2003348297 A JP 2003348297A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image sensor
invisible light
rod lens
contact
cut layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002153876A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Hiromatsu
憲司 広松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2002153876A priority Critical patent/JP2003348297A/ja
Publication of JP2003348297A publication Critical patent/JP2003348297A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Light Sources And Details Of Projection-Printing Devices (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Facsimile Heads (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 品質の良い画像読取装置実現のため、点灯時
の赤外線放射量の少ない画像読取用蛍光ランプを使用し
たイメージセンサを提供する。 【解決手段】 原稿を照明する蛍光ランプと、前記蛍光
ランプにより照射された原稿を読み取る光電変換素子
と、原稿の情報を前期光電変換素子に結像するロッドレ
ンズアレーを有する画像読取装置または密着型イメージ
センサにおいて、前記ロッドレンズアレーの端面に不可
視光カット層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、結像素子としてロ
ッドレンズを使用した密着型イメージセンサ及びこれを
用いた画像読取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、画像読取装置の原稿照明用光源と
しては、次のような蛍光ランプが使用されている。すな
わち、内部放電時に紫外線を放射する放電媒体(例えば
キセノンなどの希ガス)を封入した細長い透光性の気密
された管と、それに接触して放電を生起するように対向
して配置された一対の放電電極とからなる蛍光ランプが
使用されている。ここで、前記放電電極の少なくとも一
方は外部電極で構成されている。
【0003】そして、気密された管内には蛍光体が塗布
されてあり、放射された紫外線を可視光に変換する。こ
の蛍光ランプには、管の長手方向に蛍光体を除去して、
原稿照明用のアパーチャを形成してある。また、放電の
ための高電圧を絶縁するために、管の外周に前記外部電
極を覆う形で、フィルムまたはチューブ状の絶縁皮膜が
形成されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】近年、複写機の画像読
取装置として密着型イメージセンサ(以下、CISと略
す)を使用することが提案されている。これは、縮小レ
ンズを使用した読取系よりも構成上安価であり、かつ5
倍から10倍程度感度が高いため比較的暗い光源でも画
像品質的に十分なためである。例えば、30枚/分程度
の読取であれば、縮小光学系とCCDイメージセンサの
組み合わせの場合、40000lux程度の原稿面照度
が必要であるが、ロッドレンズレンズアレーを使用した
CISでは4000lux程度で十分である。
【0005】ところが、ランプの照度が4000lux
程度の比較的暗いランプを使用した場合、40000l
uxないし80000luxといったランプでは比較的
少量であった近赤外光の相対的な発光量が多くなってし
まう。図8は、4000luxの比較的低輝度のXeラ
ンプの発光スペクトルを説明する図であり、図9は、4
0000luxの高輝度Xeランプの発光スペクトルを
説明する図である。両者を比較すると、400〜700
nmの可視光領域の発光スペクトルはほぼ同じである
が、550nm近辺の緑のピークに対する800〜10
00nmの近赤外領域における相対的な発光量について
見てみると、4000luxランプの方が40000l
uxランプに比べて3倍程度大きいことがわかる。
【0006】一方、図101は、一般的なCCDイメー
ジセンサのRGB分光感度特性を示す図である。画像読
取センサのCCDなどに染料や顔料で原色RGBのフィ
ルタを形成した場合、図10に示すように、CCDイメ
ージセンサは、400〜700nmのRGB領域だけで
なく、800〜1000nmの近赤外領域にも感度を有
する。これら近赤外領域に対する感度は本来不要であ
り、染料や顔料のRGB原色フィルタでは、従前から近
赤外の感度をなくす努力が続けられているがいまだに実
現されておらずこのような特性となっている。
【0007】従って、CCDイメージセンサは、蛍光ラ
ンプから照射される近赤外のスペクトルを読み取ってし
まい、結果としてRGBが混色して色の判別精度が低下
したり、赤外の分光反射率の高い色材を使用した特色イ
ンクなど読み取ったときに必要以上に明るく読み取って
しまうという弊害が発生してしまう。この弊害は、近赤
外領域が相対的に大きいほど顕著であるため、図8で説
明した4000lux程度の比較的低照度のランプを用
いた場合に問題となる。
【0008】これを解決するためには、従来、密着型イ
メージセンサでは、図11のように赤外線カットガラス
など光学的なマルチコーティングを施した独立したガラ
ス板307を光路中に挿入する方法が提案されている。
しかしながら、A4サイズ長辺の297mmをカバーし
ようとした場合、数千円といった非常に高価なものとな
ってしまうため、安価な密着型イメージセンサには使用
できなかった。
【0009】もちろん、高価な光路長の長いロッドレン
ズアレーを使用するのであれば、独立した部品を挿入す
ることは可能であるが、近年のコスト重視のロッドレン
ズアレーはレンズ端面から原稿までの焦点距離が6mm
程度と短いため、プラテンガラスの厚さが約4mmであ
ることを考慮すると、破損や製造性を考慮した場合、赤
外線カットガラスの厚みとしては最低でも1.5mm程
度必要であり、独立した部品として挿入するのは事実上
困難であった。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたものであり、請求項1に記載の密
着型イメージセンサは、原稿を照明する照明ランプと、
前記照明ランプにより照明された前記原稿を読み取る光
電変換素子と、端面に不可視光カット層が形成され、前
記原稿の情報を前記光電変換素子に結像するロッドレン
ズと、を有することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、以下、図
面を用いて説明する。
【0012】図1は、本発明の形態に関わる画像読取装
置を説明する図である。
【0013】本画像読取装置は、プラテンガラス205
上に載置される原稿204−1、或いは、自動原稿供給
装置203を使って流し読みガラス208上に搬送され
る原稿204−2の情報を、密着型イメージセンサ30
0により読み取る。なお、プラテンガラス205上に載
置された原稿204−1を読み取る場合には、密着型イ
メージセンサ300を副走査モータの駆動により、矢印
方向に移動させることで原稿204−1の副走査を行う
ように構成されている。画像処理部150は、密着型イ
メージセンサ300から出力される画像信号に基づいて
デジタル画像を生成する。また、基準白板206を読み
取ることで上記画像信号の白レベルを調整する。
【0014】図2は、上記密着型イメージセンサ300
の断面図である。蛍光ランプ301a,301bは原稿
を照明する。また、等倍結像素子であるロッドレンズア
レー302により、原稿の情報を読み取り素子305に
結像する。ここで、本実施形態では、ロッドレンズアレ
ー302の下部端面に赤外カット層306が形成されて
いる。詳細は後述する。また、読み取り素子305は基
板304に実装され、樹脂筐体303で一体に形成され
ている。
【0015】図3は、ロッドレンズアレー302を説明
する図である。ロッドレンズアレー302は、円柱の半
径方向に沿って屈折率を連続的に変化させることによ
り、円柱の軸方向に進行する光に対しレンズとして働く
屈折率分布型の円柱状レンズ(ロッドレンズ)を主走査
長手方向にアレー状に多数並べたものである。
【0016】図4は、蛍光ランプ301a,301bの
断面図、図5は、その長手方向を示す図である。図4又
は図5に示すように、この蛍光ランプは、光透過性のガ
ラス管101、ガラス管の内側に塗布された蛍光体10
2、ガラス管101に接触して放電を生起するように対
抗して配置された一対の放電電極103A,103B
(ここでは、103A,103Bの両方が外部電極であ
る例を示したが、少なくとも一方が外部電極であればよ
い)、ガラス管101の外周に前記放電電極103A,
103Bを覆うように形成される透明な絶縁皮膜104
からなっている。
【0017】光透過性のガラス管101は、直径4m
m、長さ300mmであり、両端を図示しない気密部材
で密閉されている。ガラス管101内部には、少なくと
もキセノンガスを含む希ガス(放電媒体)が封入されて
いて、外部電極103A,103Bの間に、図示しない
インバータから供給される対GND電位で1.5KV程
度の電圧によって放電が起こり、電離された希ガス原子
によって紫外線を発生する。
【0018】発生した紫外線は、蛍光体102を励起
し、励起エネルギー順位に応じて可視光に変換される。
蛍光体102は、キセノンが発生する紫外線に対して発
光効率が高く、400〜700nmの可視光を満遍なく
発生させるために複数種類の蛍光体を使用している。ま
た、蛍光ランプは、画像読み取り用の光源として使用す
るため、原稿を照射する方向に高輝度が得られるように
アパーチャを形成してある。外部電極は高電圧を発生す
るため、透明な絶縁皮膜104にて絶縁処理が施されて
いる。
【0019】本実施形態では、上記したように、ロッド
レンズアレーの端面に不可視光である近赤外線をカット
する赤外線カット材料からなる赤外線カット層を形成す
ることで、非常に安価な構成で800〜1000nmの
赤外光の量を1/10〜1/20程度に削減するもので
ある。
【0020】図6は、本発明にて使用した赤外線カット
材料の分光透過率特性の一例を説明する図である。図6
からわかるように、この赤外線カット材料は、800〜
1000nmの近赤外域の光をカットしており、400
〜700nmの可視光域の光透過性が高く、かつ可視領
域における特定波長に大きな吸収特性を持つことがない
理想的な特性を持っている。
【0021】図7は、画像読み取り用蛍光ランプの発光
スペクトルのうち、このような赤外線カット層を設けた
ロッドレンズアレーを透過した光のスペクトルを説明す
る図である。図6で説明した赤外線カット層の効果によ
って、もともと図8のような発光スペクトルであるもの
がこのように改善されている。すなわち、可視光領域の
発光スペクトルはほとんど変化なく、削減したい800
〜1000nmの近赤外線領域のピークが、図8の状態
に比べ相対的に1/10〜1/20程度に削減できてい
る。
【0022】本実施形態では、赤外線カット層306を
ロッドレンズアレー302の下部端面、すなわちロッド
レンズアレー302の読み取り素子305に面する側の
端面に形成した。この位置に形成することで、ロッドレ
ンズアレー302の上部に形成する場合に比べて、ごみ
の付着や汚れ等により近赤外線の吸収特性が低下するこ
とを防止することができる。
【0023】なお、赤外線カット層306は、赤外吸収
色素を分散した高分子樹脂をロッドレンズアレー302
に塗装することで構成してもよいし、赤外吸収色素を分
散した高分子フィルムをロッドレンズアレー302に貼
り付けてもよい。また、ロッドレンズアレー302の端
面に赤外線を吸収またはカットする物質を蒸着させてコ
ーティングすることにより光学的な赤外カットマルチコ
ーティング層を形成しても良い。
【0024】以上のような構成により、カラー画像を読
み取る際の画質を安価な構成で大幅に向上させることが
できる。なお、本実施形態では、不可視光として赤外線
をカットする例について説明したが、これに限らず紫外
線をカットするように構成してもかまわない。また、本
実施形態においては、キセノンランプ等希ガス蛍光管に
て説明を行ったが、蛍光管であれば、熱陰極管、例陰極
管など水銀蛍光管でも同じ効果が得られることはいうま
でもない。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
非常に安価な構成で、照明ランプから照射される不可視
光の量を大幅に削減することができる。そして、カラー
画像を読み取ったときの画質を大幅に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施形態の等倍結像型の画像読取装置を
説明する図である。
【図2】本発明実施形態の密着型イメージセンサを説明
する図である。
【図3】ロッドレンズアレーの構成を説明する図であ
る。
【図4】本発明実施形態の蛍光ランプの断面図である。
【図5】本発明実施形態の蛍光ランプの長手方向を見た
図である。
【図6】赤外カット層の分光透過率の図である。
【図7】低輝度キセノンランプと赤外カット層を組み合
わせた発光スペクトルの図である。
【図8】低輝度キセノンランプの発光スペクトルの図で
ある。
【図9】高輝度キセノンランプの発光スペクトルの図で
ある。
【図10】読取素子の分光感度特性図である。
【図11】従来の赤外カットガラス挿入の実施形態を説
明する図である。
【符号の説明】
301a,301b 蛍光ランプ 302 ロッドレンズアレー 305 読取素子 306 赤外線カット層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H109 AA02 AA15 AA23 AA75 AA94 AB33 5C024 AX02 CX03 CY48 EX01 EX24 EX42 5C051 AA01 BA04 DB01 DB22 DC04 DC07 5C072 AA01 CA04 DA02 DA09 DA25 EA05 EA07

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原稿を照明する照明ランプと、 前記照明ランプにより照明された前記原稿を読み取る光
    電変換素子と、 端面に不可視光カット層が形成され、前記原稿の情報を
    前記光電変換素子に結像するロッドレンズと、を有する
    ことを特徴とする密着型イメージセンサ。
  2. 【請求項2】 前記照明ランプは、放電時に紫外線を放
    射する放電媒体を封入され内側に蛍光体が塗布された気
    密性の管と、前記管に接触して放電を生起するための放
    電電極とからなる蛍光ランプであることを特徴とする請
    求項1に記載の密着型イメージセンサ。
  3. 【請求項3】 前記不可視光カット層は、前記ロッドレ
    ンズの端面に不可視光吸収物質をコーティングすること
    で形成されたものであることを特徴とする請求項1又は
    2に記載の密着型イメージセンサ。
  4. 【請求項4】 前記不可視光カット層は、前記ロッドレ
    ンズの端面に不可視光吸収物質を塗装することで形成さ
    れたものであることを特徴とする請求項1又は2に記載
    の密着型イメージセンサ。
  5. 【請求項5】 前記不可視光カット層は、高分子樹脂に
    前記不可視光吸収色素を分散させたものであることを特
    徴とする請求項4に記載の密着型イメージセンサ。
  6. 【請求項6】 前記不可視光カット層は、高分子フィル
    ムに不可視光吸収色素を分散させたものであることを特
    徴とする請求項1又は2に記載の密着型イメージセン
    サ。
  7. 【請求項7】 前記不可視光カット層は、前記ロッドレ
    ンズアレーの前記光電変換素子に面する側の端面に形成
    したことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に
    記載の密着型イメージセンサ。
  8. 【請求項8】 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の
    密着型イメージセンサと、前記原稿と前記密着型イメー
    ジセンサとの相対的な位置を変位させるための副走査手
    段とを有することを特徴とする画像読取装置。
JP2002153876A 2002-05-28 2002-05-28 密着型イメージセンサ及び画像読取装置 Withdrawn JP2003348297A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006227384A (ja) * 2005-02-18 2006-08-31 Ricoh Co Ltd 画像読み取り装置、画像形成装置および画像読み取り方法
US7411733B2 (en) 2005-10-17 2008-08-12 Funai Electric Co., Ltd. Compound-eye imaging device

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