JPH06225081A

JPH06225081A - 原稿読取装置及びそれを用いた情報処理装置

Info

Publication number: JPH06225081A
Application number: JP5031164A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Kumatoriya; 昭彦熊取谷; Masami Tabata; 雅己田端; Toshimitsu Iso; 利光磯
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-01-28
Filing date: 1993-01-28
Publication date: 1994-08-12

Abstract

(57)【要約】【目的】階調数や読取り速度に応じて光源の発光色を
使い分け、多様な原稿に対応可能な原稿読取装置及びそ
れを用いた情報処理装置を提供する。【構成】光源からの光で原稿を照射し、その反射光に
より原稿を読み取る原稿読取装置において、複数種類の
発光色を持つ光源（２１Ｒ，２１Ｙ）と、前記光源の発
光色を変える手段と、を有することを特徴とする原稿読
取装置であり、出力信号が多階調か二値かにより、また
原稿読取速度に応じて、前記発光色を切り替えることを
特徴とする原稿読取装置。また、この原稿読取装置を用
いたファクシミリ等の情報処理装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原稿に光を照射して、
そのイメージを読取る原稿読取装置に関し、特にファク
シミリや複写機などに用いられる密着型イメージセン
サ、及びこれを用いた情報処理装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】［従来例Ａ］従来、原稿読取装置として
例えば短焦点結像素子アレイを用いる密着型マルチチッ
プイメージセンサが知られている。

【０００３】図６〜図１２はこのような原稿読取装置の
一例であり、図６は、従来の密着型マルチチップイメー
ジセンサの斜視図であり、図７は、その断面図である。
また、図８は、センサ基板の斜視図であり、図９はセン
サ基板の断面図、図１０はＬＥＤ基板の斜視図である。
また、図１１は、密着型マルチチップイメージセンサを
装備したファクシミリ装置の斜視図であり、図１２はそ
の断面図である。

【０００４】このような、図において、筺体２００の上
面に原稿面に接する透明ガラス板２０１を取り付けＬＥ
Ｄ２１１を配列した基板２１０をＬＥＤ２１１の出射光
２１２が透明ガラス板２０１の上面に接する原稿面で反
射されるような所定の角度で筺体２００内に設けられ、
透明ガラス板２０１の反射光２１３を通す光学系２０９
及びこの光学系２０９に対応して基板１９０上に設けら
れた複数のラインセンサ１５０を筺体２００内に具備し
ている。

【０００５】そして、光学系には例えば、商品名「セル
ホックレンズアレイ」（日本板硝子株式会社製）で代表
される上述の短焦点結像素子アレイが採用されている。
ラインセンサ１５０は基板１９０において保護膜２０６
で覆われ、基板１９０は筺体２００に係合した底板２０
５にゴム板２０７を介して支えられている。

【０００６】なお筺体２００の両端には端板２０３がビ
ス２０４で装着されている。また筺体２００には例えば
ファクシミリ本体などの外部における電源、制御信号な
どの入出力用のコネクタ２０２が設けられている。

【０００７】このような密着型マルチチップイメージセ
ンサは、図１１及び図１２に示すように、例えばファク
シミリの原稿読み取り位置にイメージセンサユニット１
１０として固定金具１０９を介して配置する。ここでは
ファクシミリ本体１００の前縁に原稿挿入口１０３が設
けてあり、この原稿挿入口１０３のガイドステージ１０
４には平行してスリット１０５が形成され該スリット１
０５には原稿の挿入位置を決めるガイド駒１０６がスラ
イド可能に装着してある。また、ファクシミリ本体１０
０の前部上面にはキーボードパネル１０１及びオペレー
ションメッセージの表示部１０７が配置してあり、その
直後に原稿取り出し口１０２が設けられている。

【０００８】このような装置において、原稿挿入口１０
３から挿入した原稿１１８は、分離片１１７を介して給
送ローラ１０８に至り、そこからプラテンローラ１１６
と上記イメージセンサ１１０との間を通り、原稿取り出
し口１０２に排出される。ファクシミリ本体１００の後
部にはロール状の記録紙１１４が収納されていてその端
部がプラテンローラ１１５を介して外部に取り出される
ようになっており、プラテンローラ１１５の位置で、記
録ヘッド１１１により情報の記録がなされる。なお図中
１１２はファクシミリのシステムコントロール基板であ
り１１３は電源ユニットである。

【０００９】［従来例Ｂ］図１５は、従来の原稿読取装
置に使用される密着型イメージセンサの斜視図であり、
図１６はその構成断面図である。図に示すように、光電
変換を行うセンサ２２８とセンサ２２８を保護する保護
膜２３０が実装されたセンサ基板２２９と被読取原稿９
２に光を照射する光源の発光ダイオードアレイ２２６
と、被読取原稿９２の像を、センサ受光部に結像させる
ためのレンズアレイ２２７と、読取面となる透明体２２
４とを第１フレーム２２１に取付けた構成となってい
る。

【００１０】第１フレーム２２１は、レンズアレイ２２
７からの光をセンサ受光部に導くために、長手方向の両
端を除く、ほぼ全長にスリット２３１が設けられるた
め、断面形状は、図１６に示すように、２２１ａと２２
１ｂに分けられる。

【００１１】第１フレーム２２１の所定の位置に各構成
部品を固定する手段として、センサ基板２２９を固定す
るための第２フレーム２２２が、レンズアレイ２２７を
固定するための止めネジ２２３が、発光ダイオートアレ
イ２２６を固定するための接着剤、両面テープ、ビス等
（図示せず）が必要である。また、透明体２２４は側板
２２５により固定されている。

【００１２】［従来例Ｃ］従来の原稿読取装置におけ
る、原稿に対して密着して画像の読取りを行う密着型イ
メージセンサには、イメージセンサアレイと、原稿を照
明する照明手段としての光源と、原稿からの反射光をイ
メージセンサアレイに結像する結像素子と、を有する構
成が従来より採用されていた。

【００１３】そして、光源としては複数のＬＥＤチップ
を有するＬＥＤ素子が使用されている。

【００１４】しかしながら、ＦＡＸ等に使用される中心
発光波長５７０ｎｍ近傍のＬＥＤ素子は他の光源である
蛍光灯、キセノン管等と比較して低輝度であるという欠
点があり、特に昨今Ｇ４回線の普及により情報伝達能力
が向上し、密着型イメージセンサに対し読み取りスピー
ドの高速化及び高解像度の市場要求があり、そのため原
稿読み取り面の照度ｕｐ化が課題となってきている。

【００１５】従来光源としてＬＥＤアレーを使用した場
合の原稿面照度ｕｐの手法は、ＬＥＤ素子数を増加させ
ることが考えられているが、ＬＥＤ素子数に比例してコ
ストがアップしてしまうという問題がある。

【００１６】そのため従来、ＬＥＤチップ数は増やさず
配光分布の広いＬＥＤの光を必要な原稿読み取り面のみ
に集光させるための導光板（導光板）を設けることで原
稿読み取り面の照度ｕｐを計っている。

【００１７】導光板は、アクリル（屈折率ｎ≒１．５）
等の透明部材で形成されているが、導光板の入射面に入
射した光は導光板側面で全反射角となるため、全て出射
面より光が出射することで原稿読み取り面照度を２倍以
上とすることが可能である。

【００１８】［従来例Ｄ］また、従来の密着型イメージ
センサの斜視図として図２９を、また、構成断面図とし
て図３０を示す。

【００１９】図に示すように、光電変換を行うセンサ２
２８とセンサ２２８を保護する保護膜２３０が実装され
たセンサ基板２２９と、被読取原稿９２に光を照射する
光源の発光ダイオードアレイ２２６と、被読取原稿９２
の像をセンサ受光部に結像させるためのレンズアレイ２
２７と、読取面９３となる透明体２２４と、を第１フレ
ーム２２１に第２フレーム２２２と止めネジ２２３と接
着剤等（図示せず）により取付けた構成となっている。

【００２０】第１フレーム２２１は、レンズアレイ２２
７からの光をセンサ受光部に導くために、長手方向の両
端を除く、ほぼ全長にスリット２３１が備えられるた
め、断面形状は、図３０に示すように２２１ａと２２１
ｂに分けられる。

【００２１】

【発明が解決しようとしている課題】［課題Ａ］しかし
ながら、上記従来例Ａでは、光源用ＬＥＤとして最も高
輝度で一般的にラインセンサの分光感度も高い赤色のＬ
ＥＤを用いると、ファクシミリの送信原稿等に使われる
印鑑が全く消えてしまうという問題があった。

【００２２】このため、赤以外の発光色のＬＥＤを使う
場合が多かったが、輝度及びラインセンサの分光感度が
赤に比べて低いため多階調を必要とする場合や、高速に
原稿を読み取ろうとする場合に、十分なセンサー特性が
得られないという問題があった。

【００２３】また原稿を高速読み取りする場合や、多階
調出力を必要とする場合に合わせて光源の輝度を設定す
ると、実際に原稿の頻度としては多い低速読み取りや二
値出力のときにも、不必要に原稿面照度を上げておくこ
ととなり、消費電力を無駄にするという問題があった。

【００２４】［課題Ｂ］また従来例Ｂでは、発光ダイオ
ードアレイ２２６を接着剤、両面テープ、ビス等により
第１フレーム２２１に取付けているために接着剤が硬化
するまでの時間、発光ダイオードアレイ７の位置を保持
する手段が必要であるため、組立性が低下するという問
題がある。

【００２５】また、両面テープを用いた場合、その端部
からのゴミ発生及び端部へのゴミの付着という問題があ
る。

【００２６】また接着剤又は両面テープによる固定では
発光ダイオードアレイ２２６と第１フレーム２２１との
分離が困難であり、発光ダイオードアレイ２２６及び第
１フレーム２２１の再利用が不可能となるという問題が
ある。

【００２７】さらに、ビス取付用の第１フレーム２２１
のタップ加工及びビス代加工による部品コストのアップ
などの問題があった。

【００２８】［課題Ｃ］また、従来例ＣのようなＬＥＤ
素子等の点光源を多数個直線に配列した点光源アレーを
有する密着型イメージセンサでは、原稿読み取り面上の
照度に各点光源に対応した周期的な照度ムラが発生する
という問題がある。

【００２９】これは点光源の中心に対応した原稿照射部
の照度が高く、その周辺部へいくほど照度が低くなるこ
とに起因しており、点光源の数だけ周期的照度ムラが発
生することになる。

【００３０】また従来例では照度ｕｐの目的で導光板を
設けているので、特にこの周期的照度ムラが強調される
こととなる。

【００３１】そのため従来例の密着型イメージセンサを
使用した画像処理装置特に高級機種に位置づけられてい
る６４階調以上の階調性が要求されるＦＡＸ等では、均
一な反射濃度を有するベタ原稿を読み取った場合、出力
画像のセンサアレイ主走査方向に点光源ピッチに対応し
た濃度ムラが発生するという問題があった。

【００３２】従来はこの周期的照度ムラを軽減させるた
め、導光板の入射面あるいは出射面に光散乱剤を塗布す
る手段があったが、これは導光板による集光効果が半減
してしまうという問題があった。

【００３３】［課題Ｄ］また、従来例Ｄでは、光源であ
る発光ダイオードアレイ２２６にある配光特性をもった
点光源を複数直線的に配置しているため、読取面９３上
で、断面方向には図３１に示すような光量分布となり、
また長手方向には図３２のような光量分布となってい
る。同図において２１４は光源基板、２１５は発光ダイ
オード、２１６は光源である。

【００３４】図３１においては、被読取原稿９２をセン
サ２２８で読み取ることができるのは、点Ｂ（図２９で
はラインＢ）であるのにもかかわらず、その周辺にも、
強い光が照射されている。また、図３２においては、点
光源であるために、読取ラインＢ上では周期的な光量分
布をとることが示されている。

【００３５】今後、密着型イメージセンサを高速度、高
解像度の読み取りを実現するためには読取ラインＢでの
光量の増加及び均一な光量分布が得られる光源が必要で
あるが、現状では発光ダイオード２１５の数を増加させ
ることで対応しているため、発光ダイオードアレイ２２
６の部品コストの上昇となる問題がある。

【００３６】［発明の目的］［目的Ａ］本発明の目的は、複数の発光色をもつ光源を
用いて階調数、読み取り速度等に応じて発光色を使い分
けて、多様な原稿に対応でき、また、高速に原稿を読み
取る場合と低速に読み取る場合に対応して消費電力の無
駄を抑えることができる原稿読取装置を提供することに
ある。

【００３７】［目的Ｂ］また、フレームに発光ダイオー
ドアレイ等の光源基板を取付け後も分離可能な構造とし
て、フレーム及び発光ダイオードアレイの再利用を可能
とするとともに、組立性を向上させ、部品の有効利用が
できる原稿読取装置を提供することにある。

【００３８】［目的Ｃ］また、点光源の離散的配置から
なる点光源アレイにより発生する読み取り画像上の照度
ムラの発生を抑制し、かつ導光板の集光効果も生かし照
度のｕｐも計れる原稿読取装置を提供することにある。

【００３９】［目的Ｄ］また、原稿に接する透明体に導
光板的形状を設けることにより、光源からの光を照射部
近傍に集光させ、離散的点光源による光量分布ムラを低
減できる原稿読取装置を提供することにある。

【００４０】

【課題を解決するための手段及び作用】［手段Ａ］本
発明は、前述した課題を解決するための手段として、光
源からの光で原稿を照射し、その反射光により原稿を読
み取る原稿読取装置において、複数種類の発光色を持つ
光源と、前記光源の発光色を変える手段と、を有するこ
とを特徴とする原稿読取装置を有する。

【００４１】また、出力信号が多階調か二値かにより、
前記発光色を切り替えることを特徴とし、また、原稿読
取速度に応じて、前記発光色を切り替えることを特徴と
し、また、前記多階調出力のとき、前記光源の発光色を
赤色とすることを特徴とし、また、前記複数種類の発光
色を持つ光源として、エレクトロルミネセンス素子を備
えたことを特徴とし、また、前記エレクトロルミネセン
ス素子の発光面積を、前記階調に応じて変えることを特
徴とし、また、前記エレクトロルミネセンス素子の発光
面積を、原稿読取速度に応じて変えることを特徴とする
原稿読取装置、を手段とするものである。

【００４２】［作用Ａ］本発明によれば、複数の発光色
を有する光源を用いて、諧調数、読取速度等に応じて発
光色を使い分け、例えば、二値出力の場合には、印鑑も
読み取れるように黄色の光源を用い、多諧調出力の場合
にはＳ／Ｎを確保するために赤色の光源を用いるなどの
動作をすることができるため、多様な原稿に対応するこ
とができる。

【００４３】また、高速に原稿を読み取る場合には、光
源の輝度を上げ、低速に読み取る場合には光源の輝度を
下げて消費電力の無駄を抑えることができる。

【００４４】また、エレクトロルミネセンス素子を用い
ることにより、発光面積の制御が容易に行なえ、輝度の
調整が容易となる。

【００４５】［手段Ｂ］また、光電変換を行うセンサア
レイと、センサ受光部の被読取原稿面の像を結像するレ
ンズアレイと、読取面となる透明体と、前記被読取原稿
に光を照射する光源と、前記センサアレイ、レンズアレ
イ、透明体および光源を取り付けるフレームとを有する
原稿読取装置において、前記フレームに光源を固定する
溝を設けたことを特徴とする。

【００４６】また、前記溝部に前記光源の基板を保護す
るための保護部材を備えている。

【００４７】また、前記保護部材を弾性体としたことを
特徴としている。

【００４８】［作用Ｂ］本発明の手段Ｂによれば、セン
サアレイ、レンズアレイ、透明体および光源を取り付け
るフレームに、光源を固定する溝を設けて、光源の基板
を弾性体等の保護部材を利用して固定する構造としたの
で、フレームに光源を着脱可能な形でその所定位置に確
実に固定することができる。また、容易に分離して再移
用することも可能となる。

【００４９】［手段Ｃ］また、光電変換素子群を具備し
たセンサアレイと、等倍短焦点レンズアレイと、光源と
して少なくとも２つ以上の点光源素子を直線上に一つの
基板上に配列した点光源素子アレイと、前記点光源素子
アレイからの光を原稿読み取り面へガイドするための導
光板を有するイメージセンサにおいて、前記センサアレ
イ主走査方向は光を拡散させる形状の導光板を備えてい
る。

【００５０】また、前記点光源アレイの複数の点光源に
それぞれ対応して、入射面および出射面の少なくとも一
方をセンサアレイ主走査方向に凹面形状とした導光板を
備えている。

【００５１】また、入射面および出射面の少くとも一方
をセンサアレイ副走査方向に凸面形状で、かつ前記セン
サアレイ主走査方向に凹面形状とした導光板を備えてい
る。

【００５２】また、入射面と出射面の間に前記点光源ア
レイの複数の点光源それぞれに対応して、前記センサア
レイ主走査方向に空気レンズを設けた導光板を備えてい
る。

【００５３】［作用Ｃ］本発明の手段Ｃによれば、導光
板端部である入射面、出射面の少なくとも一方にセンサ
アレイ主走査方向に対して、各点光源に対応した箇所に
凹面形状部を設ける、あるいは導光板の入射面と出射面
の間の各点光源に対応した場所に空気レンズを設ける等
の構成により、センサアレイ主走査方向に対して光源の
光を拡散し、、原稿読み取り線上の照度を落すことなく
点光源ピッチに対応する照度ムラを解消することが可能
である。

【００５４】特に６４階調等の多階調出力画像の製品に
使用した場合、均一濃度原稿を読み取った時の出力画像
に発生する点光源ピッチに対応する濃度ムラを解消でき
る。

【００５５】［手段Ｄ］また、光電変換を行うセンサア
レイと、センサの受光部に被読取原稿の像を結像するレ
ンズアレイと、読取面となる透明体と、前記被読取原稿
に光を照射する光源と、前センサアレイ、レンズアレ
イ、透明体および光源を取付けるフレームを有するイメ
ージセンサにおいて、光源からの照射光を被読取原稿へ
導く導光板的形状部を有する透明体を備えたことを特徴
とする原稿読取装置を有する。

【００５６】また、前記導光板部の光軸と読取光軸との
間の角度θ₁ を透明体内部での全反射角度θ₀ より小さ
くする形状の透明体を備えている。

【００５７】また、前記導光板部内で内部での全反射を
利用して、少なくとも１回光軸を曲げる形状の透明体を
備えている。

【００５８】また、前記導光板部の光源からの照射光入
射部がレンズ形状の透明体を備えている。

【００５９】また、前記導光板部の光源からの照射光入
射部が、離散的点光源による読取面での光量ムラを低減
する形状の透明体を備えている。

【００６０】また、前記透明体は導光板部と一体型に透
明樹脂成型されている。

【００６１】また、前記透明体は導光板部とガラスと透
明樹脂と接着により一体型に作成される。

【００６２】［作用Ｄ］本発明の手段Ｄによれば、原稿
面に接する透明体に、光源の照射光を被読取原稿へ導く
導光板部を、透明樹脂の一体成型あるいはガラスと透明
樹脂の接着等により一体型の構造とし、導光板部の光軸
と読取光軸の角度θ₁ 、透明体内部での全反射角θ₀ を
θ₁ ＜θ₀ の関係に調整して集光を行うことにより、読
取ラインでの光量を増加させ光量分布ムラを低減するこ
とができる。

【００６３】

【実施例】［実施例Ａ１］図１は、本発明の実施例Ａ１
における光源としてのＬＥＤ基板を示した図である。同
図に於いて２１Ｒは発光色が赤のＬＥＤ、２１Ｙは発光
色が黄のＬＥＤであり、交互に配置されている。ＬＥＤ
２１Ｒ、２１Ｙは各々ＬＥＤ２１Ｒのみ点灯させたり、
ＬＥＤ２１Ｙのみ点灯させたり、あるいは両方のＬＥＤ
を点灯させることが可能なように電気的に接続されてい
る。

【００６４】このようなＬＥＤ基板２０を従来例に示さ
れるような密着型マルチチップイメージセンサに組み込
み、ファクシミリの原稿読み取りに用いる場合には、例
えば図１１のファクシミリ装置のキーボードパネル１０
１の中に多階調画像と二値画像を選択するボタンを設
け、多階調を選択した場合には、赤ＬＥＤ２１Ｒのみ、
または赤ＬＥＤ２１Ｒと黄ＬＥＤ２１Ｙの両方を点灯し
て原稿読み取りを行ない、二値を選択した場合には、黄
ＬＥＤ２１Ｙのみを点灯して原稿読み取りを行なう。

【００６５】通常、印鑑の押された文書、図面等の原稿
は、ほとんどが二値画像で十分であり、印鑑が消えてし
まう問題は解決できる。また、多階調画像を得ようとす
る場合に比べ、二値画像を得ようとする場合は、低照度
でも問題ない。ファクシミリの原稿としては二値画像で
良い場合が大半であるので、消費電力を削減する意味で
も効果がある。

【００６６】［実施例Ａ２］図２は本発明の実施例Ａ２
における密着型マルチチップイメージセンサの断面図で
あり、２２は光源であり、交流電圧を加えることにより
発光するエレクトロルミネセンス素子（以下ＥＬ素子と
略す）を用いた例である。他の従来例と同一構成には同
一符号を付して説明は省略する。

【００６７】図３はＥＬ素子２２の平面図であり、同図
に於いて２３、２４は発光色が赤の発光層、２５は発光
色が黄の発光層、２６は発光層２３、２４の発光を制御
する背面電極の両方に接続した配線、２７は発光層２５
の発光を制御する背面電極に接続した配線、２８はＥＬ
素子２２を外部から駆動するためのピン端子である。図
５は、ＥＬ素子２２の断面と外部との電気的接続を示し
た図であり、同図に於いて、２９はパッケージフィル
ム、３０、３１は捕水層、３２は透明導電フィルム、３
３、３４は発光色が赤である蛍光体を含む発光層、３５
は発光色が黄である蛍光体を含む発光層、３６は絶縁
層、３７、３８、３９はそれぞれ発光層３３、３４、３
５の発光を制御するための背面電極、４０はＥＬ素子２
２を発光させるための交流電源、４１は背面電極３７、
３８と交流電源４０を接続するためのスイッチ、４２は
背面電極３９と交流電源４０を接続するためのスイッチ
である。発光層３３、３４はその発光を制御する背面電
極３７、３８が共通の配線２６に接続されているので、
同時に点灯または消灯し、発光層３５のみ独立の配線２
７に接続されているので、独立に発光を制御できる。

【００６８】このような構成の図２に示される密着型マ
ルチチップイメージセンサによって図１１に示したファ
クシミリの原稿読み取りを行なうときは実施例Ａ１と同
様にしてキーボードパネル１０１の中の多階調画像と二
値画像を選択するボタンにより多階調または二値を選択
し、多階調の場合は発光層３３、３４、または全発光層
３３、３４、３５を発光させ、二値の場合は発光層３５
のみを発光させ原稿読み取りを行なえばよい。

【００６９】ＥＬ素子２２を光源に用いる場合、発光層
の面積は自由に設定できるので、各発光層の輝度、ライ
ンセンサ１５０の分光感度、必要とされる階調を考慮し
て図３のように最も有利な面積配分をすることができ
る。また、実施例Ａ１のように複数色のＬＥＤを使う場
合に比べ、コスト的に有利である。

【００７０】［実施例Ａ３］図４は本発明の実施例Ａ３
における密着型マルチチップイメージセンサの光源とし
て使われるＥＬ素子の平面図であり、同図に於いて５
０、５１、５２はそれぞれ独立に発光が制御できる発光
層、５３、５４、５５はそれぞれ発光層５０、５１、５
２の発光を制御するための背面電極（図示せず）に接続
した配線、５６は外部からＥＬ素子を駆動するためのピ
ン端子である。

【００７１】このような構成のＥＬ素子を第二の実施例
と同様に密着型マルチチップイメージセンサの光源とし
て組み込み、図１１のようなファクシミリで原稿読み取
りを行なう動作を以下に説明する。

【００７２】ファクシミリで原稿を送る場合、原稿枚数
が多い場合や、使用者が多く順番を待っている場合等は
高速に原稿を読み取る必要があるが、原稿枚数も少な
く、特に急がない場合には、必ずしも高速読み取りをす
る必要がない。使用状況が後者の場合が多いようであれ
ば、高速読み取りは相対的に原稿面照度を上げているた
め、消費電力の面で不利である。

【００７３】そこで図１１のキーボードパネル１０１に
原稿読み取りの低速、中速、高速を選択するボタンを設
け、低速を選択した場合は、発光層５１のみを発光さ
せ、中速を選択した場合は発光層５０のみを発光させ、
高速を選択した場合は全ての発光層５０、５１、５２を
発光させ原稿読み取りを行なえばそれぞれの原稿読み取
り速度で必要最小限の消費電力で済ませることができ
る。［実施例Ｂ１］図１３は、本発明の実施例Ｂ１の特徴を
最もよく表わす図面である。なお、従来例と同一構成部
材は従来構造と同一番号を付し、重複説明は省略する。

【００７４】図１３において、第１フレーム２２１に発
光ダイオードアレイ２２６の基板の大きさより若干大き
い溝６０を設け、その溝６０に発光ダイオードアレイ２
２６を挿入することで第１フレーム２２１に固定するよ
うにしたものである。溝６０の大きさは、発光ダイオー
ドアレイ２２６の基板のばらつきを考慮し、適切な大き
さとする。

【００７５】また、第１フレーム２２１に溝６０を形成
する手段の一例としては、従来、第１フレームをアルミ
の押出し加工により製造していることから、押出し型に
溝６０の形状を設けることで部品コストを上げることな
く、容易に形成できる。

【００７６】このような固定方法とすることで、組立後
の部品の取りはずしが容易であり、第１フレーム２２１
及び発光ダイオードアレイ２２６の再利用が可能とな
る。

【００７７】また、本実施例に示す構成は、密着型イメ
ージセンサの全長にわたってでも、長手方向の一部及び
数ケ所であっても同様な効果を得ることができる。

【００７８】［実施例Ｂ２］図１４は、本発明の実施例
Ｂ２を示したものであり、第１フレーム２２１と発光ダ
イオードアレイ２２６との間に、保護部材６１を設けた
ものである。同図のように、保護部材６１を設けること
で、第１フレーム２２１に発光ダイオードアレイ２２６
を挿入する際、発光ダイオードアレイ２２６の基板上に
ある電気配線を傷つけることなく挿入することができ
る。さらに、保護部材６１を弾性体とすれば、発光ダイ
オードアレイ２２６を、所定の位置に確実に取付けるこ
とが可能となる。

【００７９】また、本実施例に示す構成は、密着型イメ
ージセンサの全長にわたってでも、長手方向の一部及び
数ケ所であっても同様な効果を得ることができる。［実施例Ｃ１］以下、本発明の実施例Ｃ１について、図
１７、図１８、図１９、および図２０を参照しながら説
明する。

【００８０】図１７は本発明の実施例Ｃ１の導光板付Ｌ
ＥＤアレーの断面図であり、図１８は側面図である。

【００８１】図１７に示すように、導光板６８の入光
部、出光部６３は、原稿面読み取りライン上に光を集光
させるためセンサアレー副走査方法は凸レンズ形状６３
となっている。

【００８２】また図１８に示すように、センサアレー主
走査方向に対してはＬＥＤ光源６６の光を拡散させるた
め、導光板６８の入光部、出光部６４は凹レンズ形状６
４としている。

【００８３】また導光板６８の製法としては、アクリル
等の透明樹脂を射出成形により容易に製造することが可
能である。

【００８４】図１９は、本発明の導光板付ＬＥＤアレー
を組み込んだ密着型イメージセンサの断面図であり、６
７は読取線を表わす。図２０は上面図である。なお、従
来と同様９２は被読取原稿、２２１は第１フレーム、２
２４は透明体、２２６はＬＥＤアレイ基板、２２７はレ
ンズアレイ、２２８はセンサ、２２９はセンサ基板であ
る。

【００８５】［実施例Ｃ２］図２１は本発明の実施例Ｃ
２に組み込む導光板付ＬＥＤアレイの断面図、図２２は
側面図である。

【００８６】本実施例では図２１、２２に示す様に、導
光板６８のＬＥＤ光源６６に対応したところに丸穴７０
を開け空気レンズとして機能させることでセンサアレイ
主走査方向のみＬＥＤ光源６６の光を拡散させるように
したものである。［実施例Ｄ１］図２３は、本発明の実
施例Ｄ１の特徴を最もよく表す図面である。なお、従来
例と同一構成部材は従来構造と同一番号を付し、重複説
明は省略する。

【００８７】図２３において、ここでの透明体８４の発
光ダイオードアレイ２２６側に、図に示すような導光板
的形状を設けている。同図において８５は光源である発
光ダイオードアレイ２２６からの光の入射部であり、θ
₁ は導光板の光軸と読取光軸との角度である。

【００８８】この透明体８４内部における全反射角をθ
₀ とすると、θ₁ はθ₀ 以上（θ₁≧θ₀ ）にすると、
透明体外部、つまり被読取原稿（図示せず）に照射光が
届かないため、θ₁ はθ₀ より小さくする必要がある
（必要条件θ₁ ＜θ₀ ）。

【００８９】図２４は、図２３における読取面９３での
光量分布を示したものであり、従来例での光量分布であ
る図３１と比較して、読取点Ｂ（図２９では読取ライン
Ｂ）での光量が増加している。

【００９０】［実施例Ｄ２］図２５は、本発明の実施例
Ｄ２として、透明体８４に導光板的形状を設け、かつ透
明体内部での全反射を利用して、導光部光軸を１回曲げ
た例である。同図において、θ₂ は入射部８５からの光
源の光軸と、導光部の反射面との間の角度である。全反
射を利用するためにθ₂ はθ₂ ＜９０°−θ₀ を満足す
る必要がある。また、θ₁ は前実施例Ｄ１と同様にθ₁
＜θ₀ とする。

【００９１】このような構成とすることで、光源である
発光ダイオードアレイ２２６の位置及び、角度設定の自
由度があがる。

【００９２】［実施例Ｄ３］図２６は、本発明の実施例
Ｄ３として、透明体８４に導光板的形状を設け、かつ、
光源からの光の入射部８５をレンズ形状とした例であ
る。同図において、入射部８５のレンズ形状を適切に設
定することで、読取点Ｂ（図２９では読取ラインＢ）で
の光量をさらに増加させることができる。

【００９３】［実施例Ｄ４］図２８は、本発明の実施例
Ｄ４として、透明体９４に導光板的形状を設け、かつ、
光源からの光の入射部８５を離散的点光源による読取面
での光量ムラを低減する形状とした例である。

【００９４】図２８は、本実施例の透明体９４の形状を
もっとも良く表わす図であり、図２３のＡ−Ａ断面図で
ある。図に示す様に、透明体９４は、発光ダイオード２
１５の位置で凹部を成し、発光ダイオード２１５どうし
の中間で凸部となる波形形状とされている。このため、
図２８に示すように、その読取ラインＢ上での光量分布
は、比較的均一とすることができる。

【００９５】比較のため、図２７に実施例Ｄ１の透明体
８４を、同様に、図２３におけるＡ−Ａ断面図として示
す。

【００９６】図２７における光量分布は、従来例での光
量分布、図３２と同様に周期性が大きく、振幅の大きい
ムラが存在するが、図２８のように入射部８５を適切な
波形に設定することで、読取ラインＢ上での光量ムラを
低減することができる。

【００９７】

【発明の効果】［効果Ａ］以上説明したように、原稿読
み取り用の光源として発光色が赤の光源と赤以外の光源
の複数種類を内蔵したものを使い、多階調出力と二値出
力によって使い分けることにより、文書に印鑑を押した
原稿を読み取る際には低消費電力で高速に印鑑の画像情
報を失うことがなく、また、多階調時にも十分なセンサ
特性が得られる。

【００９８】また、ＥＬ素子を光源として使う場合に
は、多階調と二値の原稿面照度のバランスを発光体の面
積により調節できる。

【００９９】また、複数の独立した光源を原稿読み取り
速度に合わせて段階的に発光させることにより、低速読
み取り時にも必要最小限の消費電力で原稿読み取りがで
きる［効果Ｂ］また、発光ダイオードアレイを、フレームに
設けた溝に挿入するようにして、フレームに発光ダイオ
ードを固定したことで、固定のための補材（接着剤、両
面テープ、ビス等）の必要がなく、さらには、組立性の
向上及び、発光ダイオードアレイ、フレームの再利用が
可能となり、製造コストの低減が実現できる。

【０１００】［効果Ｃ］また、密着型イメージセンサに
納められる点光源アレイの導光板の端部である入射面、
出射面の少なくとも一方に、センサアレイ主走査方向に
対し各点光源に対応して凹面形状とするか、あるいは空
気レンズを設けるなど、センサアレイ主走査方向のみ点
光源から原稿へ向う光を拡散する形状とすることで、点
光源による原稿面の照度リップルを軽減する効果があ
り、特に高階調性が求められる画像処理装置において、
原稿面の照度リップルにより中間濃度の出力画像で発生
する濃度ムラを減少させる効果が得られる。

【０１０１】［効果Ｄ］また、透明体に導光板的形状を
設けることにより、光源の光量を増加させることなく、
読取部での光量を増加させることが可能であり、さら
に、光源からの光の入射部形状を適切に設定すること
で、読取部での光量ムラを低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例Ａ１のＬＥＤ基板の斜視図であ
る。

【図２】本発明の実施例Ａ２の密着型マルチチップイメ
ージセンサユニットの断面図である。

【図３】図２に示すＥＬ素子の発光層の分布を示す平面
図である。

【図４】本発明の実施例Ａ３のＥＬ素子の発光層の分布
を示す平面図である。

【図５】図２に示すＥＬ素子の断面と電気的接続を示す
図である。

【図６】従来の密着型マルチチップイメージセンサの斜
視図である。

【図７】従来の密着型マルチチップイメージセンサユニ
ットの断面図である。

【図８】図７に示す従来例のセンサ基板の斜視図であ
る。

【図９】図７に示す従来例のセンサ基板を示す断面図で
ある。

【図１０】図７に示す従来例のＬＥＤ（光源）基板の斜
視図である。

【図１１】従来の密着型マルチチップイメージセンサユ
ニットを装備したファクシミリの斜視図である。

【図１２】図１１に示す鎖線部分の断面図である。

【図１３】本発明の実施例Ｂ１の密着型イメージセンサ
の構成断面図である。

【図１４】本発明の実施例Ｂ２の密着型イメージセンサ
の構成断面図である。

【図１５】従来の密着型イメージセンサの斜視図であ
る。

【図１６】従来の密着型イメージセンサの構成断面図で
ある。

【図１７】本発明の実施例Ｃ１の導光板の断面図であ
る。

【図１８】図１７に示す実施例Ｃ１における導光板の正
面図である。

【図１９】図１７に示す実施例Ｃ１の導光板を組込んだ
密着型イメージセンサの断面図である。

【図２０】図１９に示す密着型イメージセンサの上面図
である。

【図２１】本発明の実施例Ｃ２の導光板断面図である。

【図２２】図２１に示す実施例の導光板の側面図であ
る。

【図２３】本発明の実施例Ｄ１の透明体を組込んだ構成
断面図である。

【図２４】図１に示す実施例における読取面での光量分
布図である。

【図２５】本発明の実施例Ｄ２の導光部光軸を１回曲げ
た透明体の組込み構成断面図である。

【図２６】本発明の実施例Ｄ３の入射部をレンズ状とし
た導光部の透明体の構成断面図である。

【図２７】図１に示す実施例Ｄ１の読取りライン上の光
量分布図である。

【図２８】本発明の実施例Ｄ４の入射部を読取りライン
上での光量ムラを低減する形状とした場合の光量分布図
である。

【図２９】従来の密着型イメージセンサの斜視図であ
る。

【図３０】図２９の従来例の構成断面図である。

【図３１】従来例の読取面における光量分布図である。

【図３２】従来例の読取ライン上での光量分布図であ
る。

【符号の説明】

２０ＬＥＤアレイ基板２１Ｒ赤のＬＥＤ２１Ｙ黄のＬＥＤ２２ＥＬ素子２３、２４、３３、３４赤の発光層２５、３５黄の発光層２６、２７、５３、５４、５５配線２８、５６ＥＬ素子のピン端子２９パッケージフィルム３０、３１捕水層３２透明導電フィルム３６絶縁層３７、３８、３９背面電極４０交流電源４１、４２スイッチ５０、５１、５２発光層６０溝６１保護部材６３導光板凸レンズ形状６４導光板凹レンズ形状６６点光源６７読取線６８導光板８４導光部付透明体８５光源からの光の入射部 θ₀ 透明体内における全反射角 θ₁ 導光部の光軸と読取光軸との角度 θ₂ 光源の光軸と導光部の反射面との間の角度

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源からの光で原稿を照射し、その反射
光により原稿を読み取る原稿読取装置において、複数種類の発光色を持つ光源と、前記光源の発光色を変える手段と、を有することを特徴
とする原稿読取装置。
【請求項２】出力信号が多階調か二値かにより、前記
発光色を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の
原稿読取装置。
【請求項３】原稿読取速度に応じて、前記発光色を切
り替えることを特徴とする請求項１に記載の原稿読取装
置。
【請求項４】前記多階調出力のとき、前記光源の発光
色を赤色とすることを特徴とする請求項１に記載の原稿
読取装置。
【請求項５】前記複数種類の発光色を持つ光源とし
て、エレクトロルミネセンス素子を備えたことを特徴と
する請求項１に記載の原稿読取装置。
【請求項６】前記エレクトロルミネセンス素子の発光
面積を、前記階調に応じて変えることを特徴とする請求
項５に記載の原稿読取装置。
【請求項７】前記エレクトロルミネセンス素子の発光
面積を、原稿読取速度に応じて変えることを特徴とする
請求項５に記載の原稿読取装置。
【請求項８】光電交換を行うセンサアレイと、センサ
受光部に被読取原稿面の像を結像するレンズアレイと、
読取面となる透明体と、前記被読取原稿に光を照射する
光源と、前記センサアレイ、前記レンズアレイ、前記透
明体及び前記光源を一体的に取付けるフレームとを有す
る原稿読取装置において、前記フレームに、前記光源基板を固定する溝を設けたこ
とを特徴とする原稿読取装置。
【請求項９】前記溝部に前記光源基板を保護するため
の保護部材を備えたことを特徴とする請求項８に記載の
原稿読取装置。
【請求項１０】前記保護部材を弾性体としたことを特
徴とする請求項９に記載の原稿読取装置。
【請求項１１】光電変換素子群を具備したセンサアレ
イと、等倍短焦点レンズアレイと、光源として少なくと
も２つ以上の点光源素子を直線上に一つの基板上に配列
した点光源素子アレイと、前記点光源素子アレイからの
光を原稿読み取り面へ導くための導光板を有する、原稿
読取装置において、前記導光板は、前記センサアレイ主走査方向において、
前記点光源からの光を拡散させる形状であることを特徴
とする原稿読取装置。
【請求項１２】前記導光板は、前記点光源アレイの複
数の点光源にそれぞれ対応して、入射面および出射面の
少なくとも一方を、センサアレイ主走査方向に凹面形状
としたことを特徴とする請求項１１に記載の原稿読取装
置。
【請求項１３】前記導光板は、入射面および出射面の
少なくとも一方を、センサアレイ副走査方向に凸面形状
としたことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の原
稿読取装置。
【請求項１４】前記導光板は、入射面と出射面の間に
前記点光源アレイの複数の点光源に対応して、前記セン
サアレイ主走査方向に空気レンズを設けたことを特徴と
する請求項１１に記載の原稿読取装置。
【請求項１５】光電変換を行うセンサアレイと、セン
サの受光部に被読取原稿の像を結像するレンズアレイ
と、読取面となる透明体と、前記被読取原稿に光を照射
する光源と、前記センサアレイ、前記レンズアレイ、前
記透明体及び前記光源を一体的に取付けるフレームを有
するイメージセンサにおいて、前記光源からの照射光を被読取原稿へ導く導光板を有す
る前記透明体を備えたことを特徴とする原稿読取装置。
【請求項１６】前記導光板の光軸と読取光軸との間の
角度θ₁ を、前記透明体内部での全反射角度θ₀ よりも
小さく（θ₁ ＜θ₀ ）した前記導光板を有することを特
徴とする請求項１５に記載の原稿読取装置。
【請求項１７】前記導光板は、該導光板内部で、全反
射を利用して少なくとも１回光軸を曲げる形状であるこ
とを特徴とする請求項１５又は１６に記載の原稿読取装
置。
【請求項１８】前記導光板の前記光源からの照射光入
射部が、レンズ形状となっていることを特徴とする請求
項１５に記載の原稿読取装置。
【請求項１９】前記導光板の前記光源からの照射光入
射部が、前記点光源近傍で凹面となり、前記各点光源の
間で凸面形状であり、離散的点光源による読取面での光
量ムラを低減する形状であることを特徴とする請求項１
５に記載の原稿読取装置。
【請求項２０】前記透明体は、透明樹脂成型により、
前記導光板と一体化されていることを特徴とする請求項
１５に記載の原稿読取装置。
【請求項２１】前記透明体は、前記導光板と接着され
て一体化されていることを特徴とする請求項１５に記載
の原稿読取装置。
【請求項２２】請求項１〜２１に記載の原稿読取装置
を備えたことを特徴とする情報処理装置。