JP2007043237A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 透過原稿を照明する放電ランプから放射され、密着型イメージセンサの出力に影響する放射ノイズのノイズレベルを低減することにより、透過原稿の読み取り画像の画質を向上することができる画像読み取り装置を提供する。
【解決手段】 放電ランプと、前記放電ランプから放射された光を面均一に拡散する光拡散部と、前記光拡散部に照明される透過原稿の透過光像を読み取る密着型イメージセンサと、前記放電ランプと前記密着型イメージセンサとの間に配置されている、グランドに接続されている導電性のシールド部材とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は画像読み取り装置に関する。

従来、透過原稿読み取り用の密着型イメージセンサを搭載した画像読み取り装置が知られている。一方、透過原稿を照明するための光源としては、蛍光ランプ等の放電ランプや発光ダイオードを用いたものが知られている。ところで、イメージセンサは誘電率が高い半導体材料で形成されるため、その幅が長くなるほど放射ノイズの影響を受けやすくなる。しかしながら、原稿の正立等倍像を読み取る密着型イメージセンサの幅は、一般に原稿の最大読み取り幅に対応させて長くなるため、密着型イメージセンサは放射ノイズの影響を受けやすい。この結果、放電ランプで照明した透過原稿を密着型イメージセンサにより読み取ると、放電ランプから放射されるノイズの影響により透過原稿の読み取り画像の画質が低下するという問題がある。

一方、特許文献１には、印刷ユニットと密着型イメージセンサの間に、印刷ユニットから放射されるノイズを遮蔽するシールド部材を配置したファクシミリ装置が開示されている。しかしながら、特許文献１に記載されたようなＥＭＣ（Electro-Magnetic Compatibility）対策を施したとしても、放電ランプから放射されるノイズを遮蔽することはできず、透過原稿の読み取り画像の画質は低下する。
特開平１１−３４６０８４号公報

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、透過原稿を照明する放電ランプから放射され、密着型イメージセンサの出力に影響する放射ノイズのノイズレベルを低減することにより、透過原稿の読み取り画像の画質を向上することができる画像読み取り装置を提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するための画像読み取り装置は、放電ランプと、前記放電ランプから放射された光を面均一に拡散する光拡散部と、前記光拡散部に照明される透過原稿の透過光像を読み取る密着型イメージセンサと、前記放電ランプと前記密着型イメージセンサとの間に配置されている、グランドに接続されている導電性のシールド部材と、を備える。
放電ランプとイメージセンサとの間にグランドに接続されたシールド部材を配置することにより、放電ランプから放射されイメージセンサの出力に影響するノイズをシールド部材により遮蔽することができる。この結果、イメージセンサの出力に影響するノイズレベルを低減することができるため、透過原稿の読み取り画像の画質を向上することができる。ここでグランドとは、シグナルグランド、フレームグランド、アースを含む概念であり、画像読み取り装置の基準電位を与える導電性の構造物である。

（２）前記画像読み取り装置は、前記密着型イメージセンサを収容するセンサハウジングをさらに備えてもよい。そして前記シールド部材は、前記密着型イメージセンサの長手方向に伸び、前記センサハウジングに取付けられてもよい。
シールド部材は密着型イメージセンサの長手方向に伸びている。そのシールド部材を密着型イメージセンサが収容されているセンサハウジングに取付けることにより、密着型イメージセンサの出力に影響するノイズを効果的に遮蔽することができる。

（３）前記画像読み取り装置は、前記密着型イメージセンサが実装されグランド電極を有する基板と、導電性の弾性部材とをさらに備えてもよい。そして前記シールド部材は、前記センサハウジングに係止される係止部を有し、前記弾性部材を介して前記基板の前記グランド電極と接続されてもよい。
シールド部材をセンサハウジングに係止し、シールド部材を導電性の弾性部材を介して基板のグランド電極に接続することにより、センサハウジングにシールド部材を螺子止めしたり、はんだ付けする場合と比較して、センサハウジングにシールド部材を取付ける工程を簡素化することができる。また、弾性部材はシールド部材とグランド電極に狭持されて弾性変形するため、シールド部材とグランド電極との間隔の公差は大きくてもよい。この結果、センサハウジングにシールド部材を容易に取付けることができる。さらに、シールド部材とグランド電極とにより弾性部材を適正な接触圧で狭持することにより、シールド部材を確実にグランドと接続することができる。

（４）前記基板は、前記密着型イメージセンサの長手方向の両端部にそれぞれ前記グランド電極を有し、前記シールド部材は、前記密着型イメージセンサの長手方向の両端部で前記グランド電極と接続されてもよい。
密着型イメージセンサの長手方向の両端部でシールド部材をグランド電極と接続することにより、シールド部材から放射されるノイズレベルを低減することができる。

（５）前記画像読み取り装置は、前記放電ランプと前記光拡散部とを収容する光源ハウジングをさらに備えてもよい。そして前記シールド部材は、前記放電ランプの長手方向に伸び、前記光源ハウジングの前記放電ランプに近接する部位に取付けられてもよい。
シールド部材は放電ランプの長手方向に伸びている。そのシールド部材を放電ランプに近接して配置することにより、放電ランプから放射されたノイズを効果的に遮蔽することができる。

（６）前記シールド部材は、前記放電ランプの長手方向の両端部で前記グランドに接続されてもよい。
放電ランプの長手方向の両端部でシールド部材をグランドに接続することにより、シールド部材から放射されるノイズレベルを低減することができる。

以下、複数の実施例に基づいて本発明の実施の形態を説明する。各実施例において同一の符号が付された構成要素は、その符号が付されたほかの実施例の構成要素と対応する。（第一実施例）
はじめに、本発明の画像読み取り装置の第一実施例としてのイメージスキャナ１について説明する。
図２は、本発明の第一実施例によるイメージスキャナの外観を示す斜視図である。図１は、イメージスキャナを説明するための模式図である。イメージスキャナ１は、所謂フラットベット型のイメージスキャナである。イメージスキャナ１は、原稿台１２に載置される印刷文書や写真等の反射原稿と、３５ｍｍサイズの写真フィルム、ブローニーサイズの写真フィルム、スライドフィルム等の透過原稿を読み取ることができる。透過原稿読み取り時には、イメージスキャナ１はフィルムの複数コマを連続的に読み取ることができる。本実施例では、画像読み取り機能と印刷機能を備えた所謂複合機の構成要素として説明する。尚、画像読み取り装置は、イメージスキャナ単体でもよいし、透過原稿専用の所謂フィルムスキャナ等でもよい。

イメージスキャナ１の本体ハウジング１０は、上方が開口した箱形に形成されており、開口側に原稿台１２を支持している。原稿台１２は、ガラス板等の概ね矩形の透明板から形成されている。本体ハウジング１０には、スライダ２０、スライダ２０を牽引するベルト２２、ベルト２２を回転させる図示しないモータ、プーリ等が収容されている。
スライダ２０は、ガイド２４に摺動自在に支持され、ベルト２２に係止されている。モータによりプーリが駆動されると、スライダ２０はガイド２４に沿って副走査方向に摺動する。スライダ２０には、密着型イメージセンサモジュール３０が搭載されている。この結果、イメージスキャナ１は、密着型イメージセンサモジュール３０を副走査方向に移動させながら、原稿を読み取ることができる。

イメージスキャナ１のカバーハウジング４０は、本体ハウジング１０に揺動自在に連結されている。図１に示すように、光源ハウジングとしてのカバーハウジング４０には、放電ランプとしての蛍光ランプ４２、光拡散部としての光拡散板４４、光拡散部としての反射板４５等が収容されている。蛍光ランプ４２は、その長手方向の軸線がスライダ２０のガイド２４の中心軸線と平行に延びるように配置されている。光拡散板４４は、概ね矩形の半透明の導光板等から構成され、蛍光ランプ４２から放射された光を面均一に拡散させる。この結果、イメージスキャナ１は、フィルムの複数コマ分に対応する読み取り領域を均一な照度で照明しながら、フィルムの複数コマを連続的に読み取ることができる。このように比較的広い領域を照明する光源を蛍光ランプ４２で構成することにより、同様の光源を複数の発光ダイオードで構成する場合と比較して、イメージスキャナ１の製造コストを低減することができる。尚、放電ランプは、キセノン、ネオン等を封入したガス放電ランプでもよいし、蛍光ランプ以外の金属蒸気ランプでもよい。

図３は、密着型イメージセンサモジュール３０の外観を示す斜視図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線による断面図である。図５は、密着型イメージセンサモジュール３０に取付けられるシールド部材としての板金を固定する前の外観を示す斜視図である。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線による断面図である。
図４に示すように、密着型イメージセンサモジュール３０のセンサケース３２には、密着型イメージセンサ５０、密着型イメージセンサ５２、基板７０等が収容され、屈折率分布型レンズアレイ６０、屈折率分布型レンズアレイ６２、反射原稿用光源７２等が固定されている。以下、密着型イメージセンサを「イメージセンサ」といい、屈折率分布型レンズアレイを「レンズアレイ」という。

反射原稿用光源７２は、発光ダイオード、発光ダイオードから放射された光を均一に拡げる導光体などで構成されている。反射原稿用光源７２は、原稿台１２に載置された反射原稿を原稿台１２の下方から照明する。
イメージセンサ５０とイメージセンサ５２は、直線状に一列に配列された複数の光電変換素子、ＭＯＳトランジスタ等で構成され、それぞれ透過原稿と反射原稿を読み取る。イメージセンサ５０とイメージセンサ５２は、基板７０上に互いに平行に配置されている。イメージセンサ５０が請求項に記載の「密着型イメージセンサ」に相当する。

レンズアレイ６０とレンズアレイ６２は、直線状に配列された複数の円柱形状のレンズを有している。レンズアレイ６０は、蛍光ランプ４２に照明された透過原稿の透過光像をイメージセンサ５０の受光面に結像させる。レンズアレイ６２は、反射原稿用光源７２に照明された反射原稿の反射光像をイメージセンサ５２の受光面に結像させる。尚、イメージスキャナ１は、反射原稿読み取り用の構成要素、すなわち反射原稿用光源７２とイメージセンサ５２とレンズアレイ６２を備えなくてもよい。

基板７０には、イメージセンサ５０、イメージセンサ５２、コネクタ７４等が実装され、グランド電極としてのグランドパッド７６が形成されている。コネクタ７４には、例えばフレキシブル・フラット・ケーブル（以下、ＦＦＣという。）が接続される。この結果、基板７０は、コネクタ７４及びＦＦＣを介してイメージスキャナ１の本体と電気的に接続される。グランドパッド７６は、基板７０のイメージセンサの長手方向の両端部に１つずつ形成されている（図５参照）。ここでイメージセンサの長手方向とは、イメージセンサの光電変換素子の配列方向のことである。

次に、シールド部材としての板金３４を説明する。
板金３４は、グランドに接続されて、蛍光ランプ４２とイメージセンサ５０との間に配置されている（図１参照）。具体的には板金３４は、センサハウジングとしてのセンサケース３２に取付けられている。そして板金３４のイメージセンサ５０の長手方向の両端部は、それぞれ基板７０の両端部に形成されているグランドパッド７６と電気的に接続されている。すなわち、板金３４の両端部は、それぞれグランドパット７６を介して基板７０のグランド（例えばグランド層やグランドパターン）に接続されている。詳細は後述する。尚、板金３４は、１箇所で基板７０のグランドに接続されていてもよいし、３箇所以上で基板７０のグランドに接続されていてもよい。そのときは板金３４と基板７０との接続箇所に応じて、基板７０にグランドパッド７６を形成すればよい。また、板金３４は、基板７０のグランドパッド７６以外でグランドにされていてもよい。また、板金３４が接続されるグランドは、シグナルグランドでもよいし、フレームグランドでもよいし、アースでもよい。

このようにセンサケース３２に板金３４を取付けることにより、蛍光ランプ４２から放射されイメージセンサ５０の出力に影響するノイズを、板金３４により遮蔽することができる。この結果、イメージセンサ５０の出力に影響するノイズレベルを低減することができるため、透過原稿の読み取り画像の画質を向上することができる。
また、例えば既製品の密着型イメージセンサモジュールをイメージスキャナ１に組み込む場合であっても、密着型イメージセンサモジュールのセンサケースに板金３４を取付けることにより、ＥＭＣ対策を容易に行うことができる。
また、板金３４のイメージセンサの長手方向の両端部をグランドに接続することにより、板金３４から放射されるノイズレベルを低減することができる。

図３に示すように、板金３４は、イメージセンサの長手方向に伸びている。具体的には例えば、板金３４の長手方向の幅は、イメージセンサ５２の長手方向の幅に対応している。この結果、イメージセンサ５０の出力に影響するノイズを、板金３４により効果的に遮蔽することができる。板金３４には、レンズアレイ６０を露出させる開口部３６が形成されている。これにより、蛍光ランプ４２からイメージセンサ５０に至る光路を遮蔽することなく、イメージセンサ５０の出力に影響するノイズを、板金３４により遮蔽することができる。

尚、第一実施例によるイメージスキャナ１では、イメージセンサ５０とイメージセンサ５２の対応する出力を同一の信号線で伝送している。そのため板金３４の長手方向の幅をイメージセンサ５２の長手方向の幅に対応させた。しかしながら、板金３４は図３に例示した形状に限定されるものではなく、ＥＭＣに係る規格に準拠し、仕様範囲内の画質で透過原稿を読み取ることができる範囲であれば、板金３４の形状は任意に設計可能である。例えば板金３４は、開口部３６に換えてレンズアレイ６０を露出させる切欠きを有していてもよいし、イメージセンサ５０の長手方向の幅に対応する長さに形成されてもよい。

次に、板金３４のセンサケース３２への取付け方法の一例を説明する。
図６に示すように、センサケース３２に固定前の板金３４は、短手方向に断面逆Ｌ字状に屈曲している。
まず、板金３４の直角に折れ曲がっている端部３４ａと中央部３５ｂをそれぞれセンサケース３２の上面３２ａと側面３２ｂとに当接させた姿勢で、センサケース３２に板金３４を位置決めする。このときセンサケース３２に形成したリブ３３と、板金３４に形成した切り欠き３５ａや通孔３５ｂとを嵌合させることにより、センサケース３２に板金３４を位置決めすることが望ましい（図３参照）。
次に、板金３４の端部３４ａと反対側の一端に形成されている突出部３４ｃをセンサケース３２側に折り曲げる。このようにセンサケース３２の上面３２ａと下面３２ｃを板金３４全体で挟み込むことにより、センサケース３２に板金３４を係止する。この場合、板金３４全体が請求項に記載の「係止部」に相当する。

ここで板金３４の突出部３４ｃには、弾性部材としての導電性のガスケット８０が取付けられている。ガスケット８０とは、めっきが施された繊布等の導電性のシートにより覆われたウレタンスポンジ等の多孔質弾性体である。ガスケット８０は、導電性の粘着テープ等により板金３４に取付ける。板金３４の突出部３４ｃを折り曲げると、ガスケット８０は基板７０のグランドパッド７６と接触する。この結果、板金３４は、ガスケット８０を介して基板７０のグランドパッド７６と電気的に接続される。すなわち、板金３４はガスケット８０を介して基板７０のグランドと電気的に接続される。尚、導電性の弾性部材の一例としてガスケット８０を例示したが、弾性部材は、図７に示すような板ばね８２等でもよい。このようなＥＭＣ対策用の板ばね８２は自動実装可能なため、イメージスキャナ１の製造コストを削減することができる。

このようにセンサケース３２を挟み込むように板金３４を折り曲げることにより、センサケース３２に板金３４を係止するとともに、板金３４を基板７０のグランドと接続することができる。この結果、センサケース３２に板金３４を螺子止めしたりはんだ付けする場合と比較して、イメージスキャナ１の組立て工程を簡素化することができる。
また、ガスケット８０は板金３４とグランドパッド７６に狭持されて弾性変形するため、板金３４とグランドパッド７６との間隔の公差は大きくてもよく、板金３４とグランドパッド７６とによりガスケット８０を適正な接触圧で狭持することにより、板金３４を確実に基板７０のグランドと接続することができる。

（第二実施例）
本発明の画像読み取り装置の第二実施例としてのイメージスキャナは、図２に示す第一実施例としてのイメージスキャナ１と実質的に同一である。尚、第二実施例としてのイメージスキャナは第一実施例に係る板金３４を備えなくてもよい。
図８は、第二実施例としてのイメージスキャナを説明するための模式図である。図９と図１０は、カバーハウジング４０（図２参照）の上部ハウジング２４１を取り外した状態を示している。図９は、蛍光ランプ４２と光拡散板４４を取付ける前の状態を示し、図１０は、蛍光ランプ４２と光拡散板４４を取付けた後の状態を示している。

図８に示すように、第二実施例としてのイメージスキャナは、蛍光ランプ４２とイメージセンサ５０の間のカバーハウジング４０内に配置された板金２３４を備えている。図９に示すように、シールド部材としての板金２３４は、カバーハウジング４０の下部ハウジング２４２に固定されている。図１０に示すように蛍光ランプ４２は、板金２３４の直上に取付けられる。すなわち、板金２３４は、蛍光ランプ４２とイメージセンサ５０の間に、蛍光ランプ４２に近接して配置されている。

板金２３４は、蛍光ランプ４２の長手方向に伸び、グランドと図示しないケーブル等により接続されている。具体的には例えば、板金２３４はその内部に蛍光ランプ４２の投影の全領域を含む形状である。またグランドとは、例えば蛍光ランプ４２を駆動するインバータ回路基板のグランドパッドや、インバータ回路基板のグランド層と導通している螺子等の導電性の構造物である。尚、板金２３４は、第一実施例に係る板金３４と同様に、その長手方向の両端でグランドに接続されることが望ましい。
以上説明したように、蛍光ランプ４２とイメージセンサ５０の間に、蛍光ランプ４２に近接して蛍光ランプ４２の長手方向に伸びる板金２３４を配置することにより、蛍光ランプ４２から放射されたノイズを効果的に遮蔽することができる。

第一実施例によるイメージスキャナを説明するための模式図。 第一実施例によるイメージスキャナの外観を示す斜視図。 第一実施例に係る密着型イメージセンサモジュールの外観を示す斜視図。 図３のＩＶ−ＩＶ線による断面図。 板金固定前の密着型イメージセンサモジュールの外観を示す斜視図。 図５のＶＩ−ＶＩ線による断面図。 第一実施例によるイメージスキャナの変形例を説明するための斜視図。 第二実施例によるイメージスキャナを説明するための模式図。 第二実施例によるイメージスキャナを説明するための斜視図。 第二実施例によるイメージスキャナを説明するための斜視図。

符号の説明

１ イメージスキャナ（画像読み取り装置）、３２ センサケース（センサハウジング）、３４ 板金（シールド部材）、４０ カバーハウジング（光源ハウジング）、４２ 蛍光ランプ（放電ランプ）、４４ 光拡散板（光拡散部）、４５ 反射板（光拡散部）、５０ 密着型イメージセンサ、７０ 基板、７６ グランドパッド（グランド電極）、８０ ガスケット（弾性部材）、８２ 板ばね（弾性部材）、２３４ 板金（シールド部材）

Claims (6)

1. 放電ランプと、
   前記放電ランプから放射された光を面均一に拡散する光拡散部と、
   前記光拡散部に照明される透過原稿の透過光像を読み取る密着型イメージセンサと、
   前記放電ランプと前記密着型イメージセンサとの間に配置されている、グランドに接続されている導電性のシールド部材と、
   を備える画像読み取り装置。
2. 前記密着型イメージセンサを収容するセンサハウジングをさらに備え、
   前記シールド部材は、前記密着型イメージセンサの長手方向に伸び、前記センサハウジングに取付けられている、
   請求項１に記載の画像読み取り装置。
3. 前記密着型イメージセンサが実装されグランド電極を有する基板と、導電性の弾性部材とをさらに備え、
   前記シールド部材は、前記センサハウジングに係止される係止部を有し、前記弾性部材を介して前記基板の前記グランド電極と接続されている、
   請求項２に記載の画像読み取り装置。
4. 前記基板は、前記密着型イメージセンサの長手方向の両端部にそれぞれ前記グランド電極を有し、
   前記シールド部材は、前記密着型イメージセンサの長手方向の両端部で前記グランド電極と接続されている、
   請求項３に記載の画像読み取り装置。
5. 前記放電ランプと前記光拡散部とを収容する光源ハウジングをさらに備え、
   前記シールド部材は、前記放電ランプの長手方向に伸び、前記光源ハウジングの前記放電ランプに近接する部位に取付けられている、
   請求項１に記載の画像読み取り装置。
6. 前記シールド部材は、前記放電ランプの長手方向の両端部で前記グランドに接続されている請求項５に記載の画像読み取り装置。

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