JP2866567B2 - イメージセンサ - Google Patents
イメージセンサInfo
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、イメージセンサ、特
に、イメージ情報を読み取り、電気信号に変更するファ
クシミリあるいはスキャナに使用する密着型のイメージ
センサに関する。
に、イメージ情報を読み取り、電気信号に変更するファ
クシミリあるいはスキャナに使用する密着型のイメージ
センサに関する。
【0002】
【従来の技術】ファクシミリあるいはスキャナにおける
文字・図形等の画像を読み取る読取り方式として、従来
より、CCDタイプのイメージセンサやイメージセンサ
があり、これまでCCDタイプのイメージセンサが主流
を占めていた。しかし、CCDタイプのイメージセンサ
は読取り装置全体としての小型化に限界があった。
文字・図形等の画像を読み取る読取り方式として、従来
より、CCDタイプのイメージセンサやイメージセンサ
があり、これまでCCDタイプのイメージセンサが主流
を占めていた。しかし、CCDタイプのイメージセンサ
は読取り装置全体としての小型化に限界があった。
【0003】一方、イメージセンサは、CCDタイプの
イメージセンサのように縮小光学系を使用せずロッドレ
ンズアレイを使用する。従って、読取り装置の厚み方向
への寸法を小さくすることができるという長所を有して
いる。このため、読取り装置の小型化への需要に伴っ
て、イメージセンサの読取り方式が急速に増加してきて
いる。
イメージセンサのように縮小光学系を使用せずロッドレ
ンズアレイを使用する。従って、読取り装置の厚み方向
への寸法を小さくすることができるという長所を有して
いる。このため、読取り装置の小型化への需要に伴っ
て、イメージセンサの読取り方式が急速に増加してきて
いる。
【0004】図12は、例えば三菱電機株式会社製の従
来のイメージセンサの断面図であり、図において、1は
一体形フレーム、2は一体形フレーム1のトンネル状空
洞部底面に設置固定されたセンサ基板、3は一体形フレ
ーム1の開口部側に固着された集束レンズであり、この
従来例ではロッドレンズアレイを使用している。4はロ
ッドレンズアレイ3と同様に一体形フレーム1の開口部
側に配設された光源で、この従来例ではLED(発光ダ
イオード)を使用している。
来のイメージセンサの断面図であり、図において、1は
一体形フレーム、2は一体形フレーム1のトンネル状空
洞部底面に設置固定されたセンサ基板、3は一体形フレ
ーム1の開口部側に固着された集束レンズであり、この
従来例ではロッドレンズアレイを使用している。4はロ
ッドレンズアレイ3と同様に一体形フレーム1の開口部
側に配設された光源で、この従来例ではLED(発光ダ
イオード)を使用している。
【0005】5は一体形フレーム1の開口端に取り付け
られたガラス板、6はプラテン、7はプラテン6とガラ
ス板5との間にはさまれて移動する原稿である。8はセ
ンサ基板2上に配設されたセンサ、9は一体形フレーム
1に組み込まれ、外部信号を入出力するコネクタであ
る。
られたガラス板、6はプラテン、7はプラテン6とガラ
ス板5との間にはさまれて移動する原稿である。8はセ
ンサ基板2上に配設されたセンサ、9は一体形フレーム
1に組み込まれ、外部信号を入出力するコネクタであ
る。
【0006】次に動作について説明する。図12に示す
ように、フレーム1に組み込まれた光源4からの光をガ
ラス板5上にプラテン6で搬送された原稿7に投射し、
反射された原稿7の文字またはイメージ情報の反射光を
センサ8で読み込む。例えば、原稿7の黒(文字)部の
場合、センサ8は光源4からの光を受光する量が少ない
ので低出力(例えば0V)となる。原稿7の白(文字の
ない)部の場合、センサ8は光源4からの光を受光する
量が多いので高出力(例えば3V)となる。ここで、ロ
ッドレンズアレイ3は光源4からの光をセンサ8に効率
よく伝えるための一種の集束レンズの役目をする。セン
サ8は、センサ基板2に通常複数個実装され一列に配設
されている。センサ8は、センサ、すなわち光電変換機
能の他に光電変換された電気信号を順序よく送り出すた
めのシフトレジスタや、アナログスイッチを装備してい
る。これらの電気信号は、コネクタ9を通じて、白黒の
情報出力として、外部へ伝達される。
ように、フレーム1に組み込まれた光源4からの光をガ
ラス板5上にプラテン6で搬送された原稿7に投射し、
反射された原稿7の文字またはイメージ情報の反射光を
センサ8で読み込む。例えば、原稿7の黒(文字)部の
場合、センサ8は光源4からの光を受光する量が少ない
ので低出力(例えば0V)となる。原稿7の白(文字の
ない)部の場合、センサ8は光源4からの光を受光する
量が多いので高出力(例えば3V)となる。ここで、ロ
ッドレンズアレイ3は光源4からの光をセンサ8に効率
よく伝えるための一種の集束レンズの役目をする。セン
サ8は、センサ基板2に通常複数個実装され一列に配設
されている。センサ8は、センサ、すなわち光電変換機
能の他に光電変換された電気信号を順序よく送り出すた
めのシフトレジスタや、アナログスイッチを装備してい
る。これらの電気信号は、コネクタ9を通じて、白黒の
情報出力として、外部へ伝達される。
【0007】ところで、この場合、光源4は図13に示
したイメージセンサのブロック図のように、複数のLE
Dを一列に配設しており、均等にブロック単位で発光さ
せるように形成されている。図14は光源4の平面図で
あり、必ず一定の間隔(ピッチ)Pで配設されている。
また、光源4は、通常波長570nmの黄緑色の色を使
用する単色光源であって、この波長の場合は、モノクロ
の文字の場合は問題ないが、カラー画像の読取りでは、
緑などを読み込むことはできない。カラー画像を読み込
む場合は、3色の光源が必要となるため、ブロック単位
で、例えば、赤、緑、青の単体光源を配設し、3色の光
源を形成し、それぞれの色に対して、電流を流すことに
より、画像を読み込むことになる。
したイメージセンサのブロック図のように、複数のLE
Dを一列に配設しており、均等にブロック単位で発光さ
せるように形成されている。図14は光源4の平面図で
あり、必ず一定の間隔(ピッチ)Pで配設されている。
また、光源4は、通常波長570nmの黄緑色の色を使
用する単色光源であって、この波長の場合は、モノクロ
の文字の場合は問題ないが、カラー画像の読取りでは、
緑などを読み込むことはできない。カラー画像を読み込
む場合は、3色の光源が必要となるため、ブロック単位
で、例えば、赤、緑、青の単体光源を配設し、3色の光
源を形成し、それぞれの色に対して、電流を流すことに
より、画像を読み込むことになる。
【0008】また、各センサ8は、64ビットの一固ま
りの受光部を有しており、各LEDに対応させて1列に
並んで配置されている。つまり、A4サイズの原稿用の
イメージセンサであって光源4が27個のLEDで構成
されている場合、1728ビットの受光部を有してお
り、各受光部が受光した光の出力によりLEDの光量分
布を知ることができる。従来のイメージセンサにおける
光源4は、上記のようにブロック単位で形成されている
ので、各LEDの光量分布、指向性等により読取り幅全
体としての光量分布は、図15に示すように27個を一
列に配設されたLEDに対して基本的に大きなリップル
を保持することになる。
りの受光部を有しており、各LEDに対応させて1列に
並んで配置されている。つまり、A4サイズの原稿用の
イメージセンサであって光源4が27個のLEDで構成
されている場合、1728ビットの受光部を有してお
り、各受光部が受光した光の出力によりLEDの光量分
布を知ることができる。従来のイメージセンサにおける
光源4は、上記のようにブロック単位で形成されている
ので、各LEDの光量分布、指向性等により読取り幅全
体としての光量分布は、図15に示すように27個を一
列に配設されたLEDに対して基本的に大きなリップル
を保持することになる。
【0009】図16は従来のイメージセンサの白黒信号
出力のタイミングチャートであり、SI(スタート信
号)の信号を受けて、CLOCK信号の同期でもって、
SIG(白黒信号出力)が順次センサ8で読み込まれた
情報に従い、出力される。
出力のタイミングチャートであり、SI(スタート信
号)の信号を受けて、CLOCK信号の同期でもって、
SIG(白黒信号出力)が順次センサ8で読み込まれた
情報に従い、出力される。
【0010】なお、図13で、アンプは電圧増幅器であ
って、通常センサ出力を10〜40倍に増幅して、SI
Gとする。
って、通常センサ出力を10〜40倍に増幅して、SI
Gとする。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
イメージセンサは、以上のように構成されているので、
単色光源の場合、カラー画像を読み取ることはできない
という問題があった。
イメージセンサは、以上のように構成されているので、
単色光源の場合、カラー画像を読み取ることはできない
という問題があった。
【0012】また、リップルがあるため原稿面に光源を
近接、または密着できないという問題があった。
近接、または密着できないという問題があった。
【0013】この問題を解決するために、読取り幅全域
に単一のLEDを使用する方法もあるが、大型化し、実
用コストが高く、実現されていない。また、ブロックの
ピッチ(P)を密にする方法もあるが、カラー画像の読
取りでは一列に配設できない。更に、消費電流が増大す
ることで光源の発熱が大幅にアップするため、実用化が
困難である。
に単一のLEDを使用する方法もあるが、大型化し、実
用コストが高く、実現されていない。また、ブロックの
ピッチ(P)を密にする方法もあるが、カラー画像の読
取りでは一列に配設できない。更に、消費電流が増大す
ることで光源の発熱が大幅にアップするため、実用化が
困難である。
【0014】また、光源は、原稿面との距離を大きくと
ると指向性などによる光量分布は改善されるが、原稿面
照度が低下し、光源としての効率が低下するという問題
があった。
ると指向性などによる光量分布は改善されるが、原稿面
照度が低下し、光源としての効率が低下するという問題
があった。
【0015】この発明は以上のような課題を解決するた
めになされたものであり、その目的は、光量のリップル
を防止することで光量分布の均一化を図り、また、カラ
ー画像の読取りも可能とし、更には、小型化、薄型化を
図ることが可能なイメージセンサを提供することにあ
る。
めになされたものであり、その目的は、光量のリップル
を防止することで光量分布の均一化を図り、また、カラ
ー画像の読取りも可能とし、更には、小型化、薄型化を
図ることが可能なイメージセンサを提供することにあ
る。
【0016】
【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するために、第1の発明に係るイメージセンサは、角柱
状の透明体であって、前記透明体の搬送される原稿を臨
みかつその原稿の搬送方向と直交する一角を切り欠くこ
とによって形成された面に配設され、前記透明体の少な
くともいずれか一方の端部付近に配設された光源からの
光を前記原稿に向けて照射するスリット部を有する照射
体と、前記スリット部からの照射光が原稿面により反射
され、その反射光を集束する集束光学手段と、前記集束
光学手段により集束された集束光を受光するセンサとを
有し、前記スリット部は、前記透明体の配設面において
前記原稿の搬送方向と直交する方向に開口され、前記ス
リット部の表面には前記原稿の搬送方向と直交する方向
に凹凸が形成され、かつ前記スリット部のスリット幅を
前記光源から離れるにしたがって大きくしたものであ
る。
するために、第1の発明に係るイメージセンサは、角柱
状の透明体であって、前記透明体の搬送される原稿を臨
みかつその原稿の搬送方向と直交する一角を切り欠くこ
とによって形成された面に配設され、前記透明体の少な
くともいずれか一方の端部付近に配設された光源からの
光を前記原稿に向けて照射するスリット部を有する照射
体と、前記スリット部からの照射光が原稿面により反射
され、その反射光を集束する集束光学手段と、前記集束
光学手段により集束された集束光を受光するセンサとを
有し、前記スリット部は、前記透明体の配設面において
前記原稿の搬送方向と直交する方向に開口され、前記ス
リット部の表面には前記原稿の搬送方向と直交する方向
に凹凸が形成され、かつ前記スリット部のスリット幅を
前記光源から離れるにしたがって大きくしたものであ
る。
【0017】第2の発明に係るイメージセンサは、第1
の発明において、前記スリット部及び前記光源の配設部
分を除く前記透明体の表面を、光遮蔽部材又は光反射部
材により被覆するものである。
の発明において、前記スリット部及び前記光源の配設部
分を除く前記透明体の表面を、光遮蔽部材又は光反射部
材により被覆するものである。
【0018】第3の発明に係るイメージセンサは、角柱
状の透明体であって、その透明体の搬送される原稿を臨
む面に前記原稿の搬送方向と直交する方向に開口され前
記透明体の少なくともいずれか一方の端部付近に配設さ
れた光源からの光を散乱させて前記原稿に向けて照射す
るスリット部を有する照射体と、前記透明体の前記スリ
ット部を設けた面を挟み前記光源が配設されていない両
面の一部を被覆する光遮蔽部材又は光反射部材と、前記
スリット部からの照射光が原稿面により反射さ れ、その
反射光を集束する集束光学手段と、前記集束光学手段に
より集束された集束光を受光するセンサとを有し、前記
光遮蔽部材又は光反射部材の前記スリット部側の一辺を
前記光源から遠ざかるにつれて前記スリット部を設けた
面と前記両面とで形成される各稜線から離れるように設
けたものである。
状の透明体であって、その透明体の搬送される原稿を臨
む面に前記原稿の搬送方向と直交する方向に開口され前
記透明体の少なくともいずれか一方の端部付近に配設さ
れた光源からの光を散乱させて前記原稿に向けて照射す
るスリット部を有する照射体と、前記透明体の前記スリ
ット部を設けた面を挟み前記光源が配設されていない両
面の一部を被覆する光遮蔽部材又は光反射部材と、前記
スリット部からの照射光が原稿面により反射さ れ、その
反射光を集束する集束光学手段と、前記集束光学手段に
より集束された集束光を受光するセンサとを有し、前記
光遮蔽部材又は光反射部材の前記スリット部側の一辺を
前記光源から遠ざかるにつれて前記スリット部を設けた
面と前記両面とで形成される各稜線から離れるように設
けたものである。
【0019】第4の発明に係るイメージセンサは、第1
又は第3の発明において、前記光源は、それぞれ異なる
発光色を呈する複数個で構成するものである。
又は第3の発明において、前記光源は、それぞれ異なる
発光色を呈する複数個で構成するものである。
【0020】第5の発明に係るイメージセンサは、第1
又は第3の発明において、前記光源は、前記照射体の端
部に配設された暗箱内の前記スリット部から直接光が放
出されない位置に収納されたものである。
又は第3の発明において、前記光源は、前記照射体の端
部に配設された暗箱内の前記スリット部から直接光が放
出されない位置に収納されたものである。
【0021】第6の発明に係るイメージセンサは、第5
の発明において、前記照射体、前記暗箱及び前記集束光
学手段を一体化したものである。
の発明において、前記照射体、前記暗箱及び前記集束光
学手段を一体化したものである。
【0022】
【作用】以上のような構成を有する本発明に係るイメー
ジセンサにおいては、照射体から光を原稿面に照射し、
原稿面からの反射光は、集束光学手段で集光されセンサ
で受光され、光電変換され電圧出力を得る。本発明によ
れば、照射体のスリット部からの放射する光量分布は、
均一化されているため、光源を原稿面に密着させること
ができる。
ジセンサにおいては、照射体から光を原稿面に照射し、
原稿面からの反射光は、集束光学手段で集光されセンサ
で受光され、光電変換され電圧出力を得る。本発明によ
れば、照射体のスリット部からの放射する光量分布は、
均一化されているため、光源を原稿面に密着させること
ができる。
【0023】
【実施例】実施例1. 以下、図面に基づいて本発明に係るイメージセンサの好
適な実施例を説明する。
適な実施例を説明する。
【0024】図1において、11はフレーム、12はフ
レーム11のトンネル状空洞部底面に設置固定されたセ
ンサ基板、13はフレーム11の開口部側に固着され集
束レンズとして利用するロッドレンズアレイ、14はフ
レーム11の開口部側に光源手段として配設されたガラ
スファイバー光源である。
レーム11のトンネル状空洞部底面に設置固定されたセ
ンサ基板、13はフレーム11の開口部側に固着され集
束レンズとして利用するロッドレンズアレイ、14はフ
レーム11の開口部側に光源手段として配設されたガラ
スファイバー光源である。
【0025】ここで、ガラスファイバー光源14は、図
2に示すように、一面を発光面とする細長いガラスファ
イバーの角材19とその両端に取り付けられた暗箱20
から構成されている。角材19は、発光手段からの光を
全反射させる透明バー部19aと、その発光面に長手方
向に沿って一部加工して設けられ、光を外部に放出する
スリット部19bと、を有する。本実施例では、各暗箱
20に発光手段としてLED(発光ダイオード)21を
2個ずつパラレルに配設している。
2に示すように、一面を発光面とする細長いガラスファ
イバーの角材19とその両端に取り付けられた暗箱20
から構成されている。角材19は、発光手段からの光を
全反射させる透明バー部19aと、その発光面に長手方
向に沿って一部加工して設けられ、光を外部に放出する
スリット部19bと、を有する。本実施例では、各暗箱
20に発光手段としてLED(発光ダイオード)21を
2個ずつパラレルに配設している。
【0026】このガラスファイバー光源14を原稿など
を置くガラス板、または原稿を支持もしくは搬送するの
に必要な原稿支持台に密着できるように、本実施例では
図1に示すようにフレーム11の原稿支持台の一部にカ
ギ型の溝11aを設け、ガラスファイバー光源14の暗
箱20部分を溝11aとフレーム11内の各暗箱20の
下部に配置された光源台11bとで挟み込むようにして
密着固定する。従って、ガラスファイバーの角材19の
上面は開口された状態で設置されている。
を置くガラス板、または原稿を支持もしくは搬送するの
に必要な原稿支持台に密着できるように、本実施例では
図1に示すようにフレーム11の原稿支持台の一部にカ
ギ型の溝11aを設け、ガラスファイバー光源14の暗
箱20部分を溝11aとフレーム11内の各暗箱20の
下部に配置された光源台11bとで挟み込むようにして
密着固定する。従って、ガラスファイバーの角材19の
上面は開口された状態で設置されている。
【0027】更に、本実施例におけるイメージセンサ1
0は、センサ基板12上に配設されたセンサ18と、プ
ラテン6で搬送される原稿7を導き原稿7のガラスファ
イバー光源14からの光を反射する面の近傍まで配設さ
れた原稿ガイド15と、を有する。
0は、センサ基板12上に配設されたセンサ18と、プ
ラテン6で搬送される原稿7を導き原稿7のガラスファ
イバー光源14からの光を反射する面の近傍まで配設さ
れた原稿ガイド15と、を有する。
【0028】次に、本実施例におけるイメージセンサ1
0の動作について説明する。
0の動作について説明する。
【0029】図1において、ガラスファイバー光源14
から発した光は、原稿面で反射され、ロッドレンズアレ
イ13で集束され、センサ基板12のセンサ18に入射
する。センサ18で受光した光は、光電変換され、白黒
信号出力となり、従来と同様の方法で白黒信号は処理さ
れる。図3にガラスファイバー光源14の各部の光量分
布を示す。図2に示したように、ガラスファイバー光源
14は、両端にLED21を装備しているので、光量は
両端から順次中央部に行くに従ってブロックばらつきは
ないが低下している。図3における曲線Aは、LED2
1を両端に1個取り付けた場合、曲線Bは2個取り付け
た場合である。
から発した光は、原稿面で反射され、ロッドレンズアレ
イ13で集束され、センサ基板12のセンサ18に入射
する。センサ18で受光した光は、光電変換され、白黒
信号出力となり、従来と同様の方法で白黒信号は処理さ
れる。図3にガラスファイバー光源14の各部の光量分
布を示す。図2に示したように、ガラスファイバー光源
14は、両端にLED21を装備しているので、光量は
両端から順次中央部に行くに従ってブロックばらつきは
ないが低下している。図3における曲線Aは、LED2
1を両端に1個取り付けた場合、曲線Bは2個取り付け
た場合である。
【0030】このように、ガラスファイバー光源14の
両端にLED21を取り付けるような構成にしたことに
より、リップルを防止することができる。なお、光量全
体の出力値の大きさは、スリット幅により変更すること
ができる。
両端にLED21を取り付けるような構成にしたことに
より、リップルを防止することができる。なお、光量全
体の出力値の大きさは、スリット幅により変更すること
ができる。
【0031】また、本実施例においては、発光手段、す
なわちLED21から離れるにしたがってスリット部1
9bの幅を大きく形成することを特徴とする。本実施例
においては、ガラスファイバー光源14は、その両端に
LED21が設けられているので、図4に示したよう
に、中央部のスリット幅W2は両端部のスリット幅W
1、W3より大きく形成され、順次中央部より両端部に
行くにしたがってスリット幅は小さく形成されている。
図3における曲線Cは、図4に示したガラスファイバー
光源14の両端にLED21を1個取り付けた場合、曲
線Dは2個取り付けた場合である。このように、中央部
のスリット幅W2を大きくしたことで、その領域の発光
面積が両端部に比べ大きくなるため光量分布は平坦にな
る。
なわちLED21から離れるにしたがってスリット部1
9bの幅を大きく形成することを特徴とする。本実施例
においては、ガラスファイバー光源14は、その両端に
LED21が設けられているので、図4に示したよう
に、中央部のスリット幅W2は両端部のスリット幅W
1、W3より大きく形成され、順次中央部より両端部に
行くにしたがってスリット幅は小さく形成されている。
図3における曲線Cは、図4に示したガラスファイバー
光源14の両端にLED21を1個取り付けた場合、曲
線Dは2個取り付けた場合である。このように、中央部
のスリット幅W2を大きくしたことで、その領域の発光
面積が両端部に比べ大きくなるため光量分布は平坦にな
る。
【0032】図5は、図4に示したスリット部19bの
要部の側面図であり、図6は、スリット部19bの平面
図である。ここで、スリット部19bは、厚さlのガラ
スファイバーの角材19の原稿7と対向する面である発
光面の一部をスリット状に、かつそのスリット状の部分
の全体あるいは要部を研削加工し凹凸を設けることで形
成される。これは、角材19をふっ酸で選択的に処理す
ることにより、約1μm〜5μmの表面を凹凸させるこ
とができる。図5に示したように、LED21の位置、
スリット部19bのスリットの深さt及びLED21か
ら水平方向に対する各凹凸面への光の放射角α、βを適
宜調整することで散乱光を角材19から外に放出させる
ことができる。また、角材19の幅W0に対するスリッ
ト幅W1〜W3は、均一な光量を放出するように、光源
となるLED21の位置とその指向性からコンピュータ
で、角材19のスリット幅方向の断面(本実施例では、
1mm×7mm)と表面粗度を知ることにより求める。
光量は、LED21が1個とした場合を光軸の中心とし
てこの図5、図6に示した寸法により決まる。また、ス
リット部19b以外の透明バー部19aの部分は、本
来、全反射し、光の放出が少ないが、不要放射があるた
め光遮蔽部材若しくは光反射部材で表面をコーティング
する。本実施例では、銀材をスリット部19b以外にコ
ーティングする。これらの工程は、正確には、角材19
の両端の面を除く全体を銀材で予めコーティングしてお
き、スリット部19b形成時に銀材も同時に除去する方
法が一番精度よくできる。スリット部19bを先に設け
て後からスリット部19b以外の部分にコーディングを
すると、スリット部19bとの境界部のコーディングの
有無が問題となるからである。
要部の側面図であり、図6は、スリット部19bの平面
図である。ここで、スリット部19bは、厚さlのガラ
スファイバーの角材19の原稿7と対向する面である発
光面の一部をスリット状に、かつそのスリット状の部分
の全体あるいは要部を研削加工し凹凸を設けることで形
成される。これは、角材19をふっ酸で選択的に処理す
ることにより、約1μm〜5μmの表面を凹凸させるこ
とができる。図5に示したように、LED21の位置、
スリット部19bのスリットの深さt及びLED21か
ら水平方向に対する各凹凸面への光の放射角α、βを適
宜調整することで散乱光を角材19から外に放出させる
ことができる。また、角材19の幅W0に対するスリッ
ト幅W1〜W3は、均一な光量を放出するように、光源
となるLED21の位置とその指向性からコンピュータ
で、角材19のスリット幅方向の断面(本実施例では、
1mm×7mm)と表面粗度を知ることにより求める。
光量は、LED21が1個とした場合を光軸の中心とし
てこの図5、図6に示した寸法により決まる。また、ス
リット部19b以外の透明バー部19aの部分は、本
来、全反射し、光の放出が少ないが、不要放射があるた
め光遮蔽部材若しくは光反射部材で表面をコーティング
する。本実施例では、銀材をスリット部19b以外にコ
ーティングする。これらの工程は、正確には、角材19
の両端の面を除く全体を銀材で予めコーティングしてお
き、スリット部19b形成時に銀材も同時に除去する方
法が一番精度よくできる。スリット部19bを先に設け
て後からスリット部19b以外の部分にコーディングを
すると、スリット部19bとの境界部のコーディングの
有無が問題となるからである。
【0033】このようにして、銀材をスリット部19b
以外にコーティングする。角材19の両端から数mmの
範囲においては、指向性のないLED21が発する光が
スリット部19bから直接放出されるので、光量が大き
くなってしまう。従って、LED21からの光がスリッ
ト部19bから直接放出されないようにLED21を暗
箱20内の奥に配置し、直接光の放出を零にする方法が
一番良いが、有効読取り幅が小さい場合は不要である。
以外にコーティングする。角材19の両端から数mmの
範囲においては、指向性のないLED21が発する光が
スリット部19bから直接放出されるので、光量が大き
くなってしまう。従って、LED21からの光がスリッ
ト部19bから直接放出されないようにLED21を暗
箱20内の奥に配置し、直接光の放出を零にする方法が
一番良いが、有効読取り幅が小さい場合は不要である。
【0034】なお、上記スリット部19bの凹凸の構成
並びにその製造方法は、後述する実施例においても有効
である。
並びにその製造方法は、後述する実施例においても有効
である。
【0035】以上のように、ガラスファイバー光源14
の両端にLED21を取り付け、スリット部19bを上
記のような構成にしたことにより、リップルを防止する
ことができるとともに、光量分布の均一化を図ることが
できる。
の両端にLED21を取り付け、スリット部19bを上
記のような構成にしたことにより、リップルを防止する
ことができるとともに、光量分布の均一化を図ることが
できる。
【0036】実施例2. 図7は、ガラスファイバー光源14の他の実施例を示し
た概略図である。この第2実施例において特徴的なこと
は、図8に示したように、発光手段としてLEDを複数
の色からなる3光源設け、カラー読取りを可能としたも
のである。すなわち、赤、青、緑のLEDを有する3光
源ユニット121をガラスファイバー光源14の両端に
設けられた暗箱20の3光源ユニット接続部20aには
め込み、赤、青、緑と順次点灯させることにより、指定
の光源を得ることができる。
た概略図である。この第2実施例において特徴的なこと
は、図8に示したように、発光手段としてLEDを複数
の色からなる3光源設け、カラー読取りを可能としたも
のである。すなわち、赤、青、緑のLEDを有する3光
源ユニット121をガラスファイバー光源14の両端に
設けられた暗箱20の3光源ユニット接続部20aには
め込み、赤、青、緑と順次点灯させることにより、指定
の光源を得ることができる。
【0037】ところで、カラー画像の読取りは、通常、
白色蛍光灯等全領域に波長を持つ光源と赤外カットフィ
ルタが使用されているが、本実施例では、各色のLED
を使用しているので赤外カットフィルタは不要であり、
また、センサ18に白色蛍光灯からの波長を選択するた
めの3色識別用フィルタの配設も不要である。
白色蛍光灯等全領域に波長を持つ光源と赤外カットフィ
ルタが使用されているが、本実施例では、各色のLED
を使用しているので赤外カットフィルタは不要であり、
また、センサ18に白色蛍光灯からの波長を選択するた
めの3色識別用フィルタの配設も不要である。
【0038】以上のように、赤、青、緑のLEDを有す
る3光源ユニット121を用いることにより、カラー読
取りを行うことができる。
る3光源ユニット121を用いることにより、カラー読
取りを行うことができる。
【0039】なお、3光源の代わりに、白色光源を設置
することにより、複数波長の単一光源とすることもでき
る。この場合、3色識別フィルタの配設が必要になる
が、カラー読取りの光源としては、小型化することが可
能であり、従来の蛍光灯を用いるより効果的である。
することにより、複数波長の単一光源とすることもでき
る。この場合、3色識別フィルタの配設が必要になる
が、カラー読取りの光源としては、小型化することが可
能であり、従来の蛍光灯を用いるより効果的である。
【0040】暗箱20に取り付ける3色のLED光源
は、プリント基板上に3個の赤、緑、青を青を中心にな
るように設置する。これは、青が一番発光効率が悪いの
で、設計時に光学的寸法の基点とするからである。もち
ろん、本実施例においては、この配置に限られるわけで
はない。各々の端子を設け、コモンは共通とし、ピン数
を4本に留める。駆動時は、赤、緑、青の順次点灯と
し、1ラインのカラー画像を読み込み、順次、各色での
信号出力を送出し、カラー画像データとする。この場
合、赤、緑、青の発光効率はそれぞれ異なるが、各色で
の出力信号は後の信号処理回路で処理する。基本的に、
各読取り位置での隣接光量分布は零に近いため、色収差
の問題もない。
は、プリント基板上に3個の赤、緑、青を青を中心にな
るように設置する。これは、青が一番発光効率が悪いの
で、設計時に光学的寸法の基点とするからである。もち
ろん、本実施例においては、この配置に限られるわけで
はない。各々の端子を設け、コモンは共通とし、ピン数
を4本に留める。駆動時は、赤、緑、青の順次点灯と
し、1ラインのカラー画像を読み込み、順次、各色での
信号出力を送出し、カラー画像データとする。この場
合、赤、緑、青の発光効率はそれぞれ異なるが、各色で
の出力信号は後の信号処理回路で処理する。基本的に、
各読取り位置での隣接光量分布は零に近いため、色収差
の問題もない。
【0041】また、本実施例では、スリット部19bの
中央部と両端部とでスリット幅を連続的に変更している
が、スリット幅を同一とした場合、中央部で漸減する光
量の低下があるが、信号出力読出し後、シェーディング
補正回路を付加することにより、補正可能であるが、本
発明における主旨ではない。
中央部と両端部とでスリット幅を連続的に変更している
が、スリット幅を同一とした場合、中央部で漸減する光
量の低下があるが、信号出力読出し後、シェーディング
補正回路を付加することにより、補正可能であるが、本
発明における主旨ではない。
【0042】実施例3. 図9は、ガラスファイバー光源14を構成するガラスフ
ァイバーの角材119の一部をC−カットし、スリット
部119bは、そのカットした部分に設けられる。角材
119の上面に設けられた平面部120は、原稿支持台
に密着できるようにしたものである。もちろん、接着し
一体化してもよい。
ァイバーの角材119の一部をC−カットし、スリット
部119bは、そのカットした部分に設けられる。角材
119の上面に設けられた平面部120は、原稿支持台
に密着できるようにしたものである。もちろん、接着し
一体化してもよい。
【0043】従って、第1実施例のように、カギ型の溝
11aをフレーム11に設けなくても角材119をフレ
ームに固定させることができる。
11aをフレーム11に設けなくても角材119をフレ
ームに固定させることができる。
【0044】また、図9において、角材119の側面
は、ロッドレンズアレイ113に密着するように配置す
る。あるいは、接着し一体化させてもよい。これによ
り、本実施例におけるイメージセンサは、更に小型化、
薄型化を図ることができる。
は、ロッドレンズアレイ113に密着するように配置す
る。あるいは、接着し一体化させてもよい。これによ
り、本実施例におけるイメージセンサは、更に小型化、
薄型化を図ることができる。
【0045】実施例4. 上記実施例においては、LEDから離れるにしたがって
スリット部の幅を大きく形成することにより放出光の均
一化を図っていたが、本実施例においては、スリット部
の幅を変更せずにLEDから離れるにしたがって角材の
厚みを薄く形成することにより放出光の均一化を図るこ
とを特徴とする。上記実施例と同様、ガラスファイバー
光源の両端にLEDを設けるようにすれば、図10に示
したように、ガラスファイバー光源の角材219は、そ
の中央部に近づくにしたがって、その厚みL2は、両端
部の厚みL1、L3に対して薄く形成されている。中央
部の厚みを薄くするということは、光源からの光を受け
る放射角が小さくなるので、スリット部219bから放
出される光、すなわち散乱が多くなる。
スリット部の幅を大きく形成することにより放出光の均
一化を図っていたが、本実施例においては、スリット部
の幅を変更せずにLEDから離れるにしたがって角材の
厚みを薄く形成することにより放出光の均一化を図るこ
とを特徴とする。上記実施例と同様、ガラスファイバー
光源の両端にLEDを設けるようにすれば、図10に示
したように、ガラスファイバー光源の角材219は、そ
の中央部に近づくにしたがって、その厚みL2は、両端
部の厚みL1、L3に対して薄く形成されている。中央
部の厚みを薄くするということは、光源からの光を受け
る放射角が小さくなるので、スリット部219bから放
出される光、すなわち散乱が多くなる。
【0046】これにより、角材219の中央部ほどガラ
スファイバーの角材219から放出する光量を増加させ
ることができるので、上記第1実施例に示したように、
スリット幅の中央部ほど大きくした場合と同様、光量分
布の均一化を図ることができる。
スファイバーの角材219から放出する光量を増加させ
ることができるので、上記第1実施例に示したように、
スリット幅の中央部ほど大きくした場合と同様、光量分
布の均一化を図ることができる。
【0047】実施例5. 第1実施例において前述したように、角材19からの不
要放射を防止するため銀材料を角材19のスリット部1
9b以外の表面にコーティングするわけであるが、本実
施例において特徴的なことは、図11に示したように、
ガラスファイバーの角材319のスリット部319bの
幅を変更せずに透明バー部319aの遮光部(コーディ
ングされた部分)319dのパターンをガラスファイバ
ー光源の端部に設けられたLED(図示せず)から離れ
るにしたがって少なくすることである。すなわち、本実
施例においても上記実施例と同様、ガラスファイバー光
源の両端にLEDを設けるようにすれば、図11に示し
たように、角材319の表面の中央部ほど散乱光を放出
しやすいように少なくするという構造としたことであ
る。
要放射を防止するため銀材料を角材19のスリット部1
9b以外の表面にコーティングするわけであるが、本実
施例において特徴的なことは、図11に示したように、
ガラスファイバーの角材319のスリット部319bの
幅を変更せずに透明バー部319aの遮光部(コーディ
ングされた部分)319dのパターンをガラスファイバ
ー光源の端部に設けられたLED(図示せず)から離れ
るにしたがって少なくすることである。すなわち、本実
施例においても上記実施例と同様、ガラスファイバー光
源の両端にLEDを設けるようにすれば、図11に示し
たように、角材319の表面の中央部ほど散乱光を放出
しやすいように少なくするという構造としたことであ
る。
【0048】これにより、上記実施例と同様、光量分布
の均一化を図ることができる。
の均一化を図ることができる。
【0049】実施例6. 上記第1〜第5実施例ではガラスファイバーとして角材
を使用したが、光量の効率を問わない場合、円形あるい
は半円形のガラスファイバーを使用しても良い。
を使用したが、光量の効率を問わない場合、円形あるい
は半円形のガラスファイバーを使用しても良い。
【0050】実施例7. 上記第1〜第5実施例では、光源を構成する材質として
ガラスファイバーを使用したが、光量効率を問わない場
合、アクリル樹脂などを使用したプラスチック材でも同
様の効果を奏する。
ガラスファイバーを使用したが、光量効率を問わない場
合、アクリル樹脂などを使用したプラスチック材でも同
様の効果を奏する。
【0051】
【発明の効果】本発明によれば、スリット部のスリット
幅を光源から離れるにしたがって大きくしたので、スリ
ット部からの放射する光量分布の均一化を図ることがで
きる。特に、スリット部を、透明体の原稿を臨みかつそ
の原稿の搬送方向と直交する一角を切り欠くことによっ
て形成された面に配設したので、透明体の原稿を臨む面
を原稿支持台に密着することができるため、小型化、薄
型化を図ることができる。
幅を光源から離れるにしたがって大きくしたので、スリ
ット部からの放射する光量分布の均一化を図ることがで
きる。特に、スリット部を、透明体の原稿を臨みかつそ
の原稿の搬送方向と直交する一角を切り欠くことによっ
て形成された面に配設したので、透明体の原稿を臨む面
を原稿支持台に密着することができるため、小型化、薄
型化を図ることができる。
【0052】また、スリット部及び光源の配設部分を除
いた透明体の表面を光遮蔽部材等で被覆し、スリット部
からのみ光を放出させるようにしたので、効率よく光を
放出することができる。
いた透明体の表面を光遮蔽部材等で被覆し、スリット部
からのみ光を放出させるようにしたので、効率よく光を
放出することができる。
【0053】また、光遮蔽部材又は光反射部材のスリッ
ト部側の一辺を光源から遠ざかるにつれてスリット部を
設けた面と透明体のスリット部を設けた面を挟み光源が
配設されていない両面とで形成される各稜線から離れる
ように設けることにより、スリット幅を変更しなくても
スリット幅を調整する場合と同様にスリット部からの放
射する光量分布の均一化を図ることができる。
ト部側の一辺を光源から遠ざかるにつれてスリット部を
設けた面と透明体のスリット部を設けた面を挟み光源が
配設されていない両面とで形成される各稜線から離れる
ように設けることにより、スリット幅を変更しなくても
スリット幅を調整する場合と同様にスリット部からの放
射する光量分布の均一化を図ることができる。
【0054】また、複数色を発光することができ、ある
いは複数は長の単一光源を使用することで、装置の小型
化を維持しつつカラー画像の読み取りを行うことができ
る。
いは複数は長の単一光源を使用することで、装置の小型
化を維持しつつカラー画像の読み取りを行うことができ
る。
【0055】また、光源を照射体の端部に配設された暗
箱内のスリット部から直接光が放出されない位置に収納
したので、更にスリット部からの放射する光量分布の均
一化を図ることができる。
箱内のスリット部から直接光が放出されない位置に収納
したので、更にスリット部からの放射する光量分布の均
一化を図ることができる。
【0056】また、照射体、暗箱及び集束光学手段を一
体化したので、イメージセンサの小型化、薄型化を図る
ことができる。
体化したので、イメージセンサの小型化、薄型化を図る
ことができる。
【図1】本発明に係る密着イメージンサの第1、2実施
例を示した断面図である。
例を示した断面図である。
【図2】第1実施例におけるガラスファイバー光源を示
した図である。
した図である。
【図3】本実施例におけるガラスファイバー光源の光量
分布を示す図である。
分布を示す図である。
【図4】第1実施例における他のガラスファイバー光源
を示した図である。
を示した図である。
【図5】本発明に係る密着イメージンサのスリット部の
要部の側面図である。
要部の側面図である。
【図6】本発明に係る密着イメージンサのスリット部の
要部の平面図である。
要部の平面図である。
【図7】本発明に係る密着イメージンサの第2実施例に
おけるガラスファイバー光源を示した図である。
おけるガラスファイバー光源を示した図である。
【図8】第2実施例における光源を示した図である。
【図9】本発明に係る密着イメージンサの第3実施例に
おけるガラスファイバー光源及びロッドレンズアレイを
示した図である。
おけるガラスファイバー光源及びロッドレンズアレイを
示した図である。
【図10】本発明に係る密着イメージンサの第4実施例
におけるガラスファイバーの角材を示した図である。
におけるガラスファイバーの角材を示した図である。
【図11】本発明に係る密着イメージンサの第5実施例
におけるガラスファイバーの角材を示した図である。
におけるガラスファイバーの角材を示した図である。
【図12】従来の密着イメージセンサの断面図である。
【図13】従来の密着イメージセンサのブロック図であ
る。
る。
【図14】従来の光源の平面図である。
【図15】従来の光源の光量分布を示す図である。
【図16】従来の密着イメージセンサの動作タイミング
を示す図である。
を示す図である。
11 フレーム 11a 溝 12 センサ基板 13、113 ロッドレンズアレイ 14 ガラスファイバー光源 18 センサ 19、119、219、319 角材 19a、319a 透明バー部 19b、119b、219b、319b スリット部 20 暗箱 20a 3光源ユニット接続部 121 3光源ユニット l ガラスの角材の厚み t スリットの深さ W1、W2、W3、Wn スリット幅 W0 ガラスファイバーの角材の幅
Claims (6)
- 【請求項1】 角柱状の透明体であって、前記透明体の
搬送される原稿を臨みかつその原稿の搬送方向と直交す
る一角を切り欠くことによって形成された面に配設さ
れ、前記透明体の少なくともいずれか一方の端部付近に
配設された光源からの光を前記原稿に向けて照射するス
リット部を有する照射体と、 前記スリット部からの照射光が原稿面により反射され、
その反射光を集束する集束光学手段と、 前記集束光学手段により集束された集束光を受光するセ
ンサと、 を有し、 前記スリット部は、前記透明体の配設面において前記原
稿の搬送方向と直交する方向に開口され、前記スリット
部の表面には前記原稿の搬送方向と直交する方向に凹凸
が形成され、かつ前記スリット部のスリット幅を前記光
源から離れるにしたがって大きくしたことを特徴とする
イメージセンサ。 - 【請求項2】 前記スリット部及び前記光源の配設部分
を除く前記透明体の表面を、光遮蔽部材又は光反射部材
により被覆することを特徴とする請求項1記載のイメー
ジセンサ。 - 【請求項3】 角柱状の透明体であって、その透明体の
搬送される原稿を臨む面に前記原稿の搬送方向と直交す
る方向に開口され前記透明体の少なくともいずれか一方
の端部付近に配設された光源からの光を散乱させて前記
原稿に向けて照射するスリット部を有する照射体と、 前記透明体の前記スリット部を設けた面を挟み前記光源
が配設されていない両面の一部を被覆する光遮蔽部材又
は光反射部材と、 前記スリット部からの照射光が原稿面により反射され、
その反射光を集束する集束光学手段と、 前記集束光学手段により集束された集束光を受光するセ
ンサと、 を有し、前記光遮蔽部材又は光反射部材の前記スリット
部側の一辺を前記光源から遠ざかるにつれて前記スリッ
ト部を設けた面と前記両面とで形成される各稜線から離
れるように設けたことを特徴とするイメージセンサ。 - 【請求項4】 前記光源は、それぞれ異なる発光色を呈
する複数個で構成することを特徴とする請求項1又は3
いずれかに記載のイメージセンサ。 - 【請求項5】 前記光源は、前記照射体の端部に配設さ
れた暗箱内の前記スリット部から直接光が放出されない
位置に収納されたことを特徴とする請求項1又は3いず
れかに記載のイメージセンサ。 - 【請求項6】 前記照射体、前記暗箱及び前記集束光学
手段を一体化したことを特徴とする請求項5記載のイメ
ージセンサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5319438A JP2866567B2 (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | イメージセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5319438A JP2866567B2 (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | イメージセンサ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07177303A JPH07177303A (ja) | 1995-07-14 |
JP2866567B2 true JP2866567B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=18110201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5319438A Expired - Fee Related JP2866567B2 (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | イメージセンサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2866567B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3754738B2 (ja) * | 1996-01-17 | 2006-03-15 | キヤノン株式会社 | 画像読取装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02284102A (ja) * | 1989-04-26 | 1990-11-21 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 線状光源およびこれに用いるライトトラツプ |
-
1993
- 1993-12-20 JP JP5319438A patent/JP2866567B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07177303A (ja) | 1995-07-14 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |