JP2009135917A - Optical device, image reading device, and filter fabricating method - Google Patents

Optical device, image reading device, and filter fabricating method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the quality of a read image by suppressing output change of a light-receiving element caused by variations in optical wavelength of a light-emitting element. <P>SOLUTION: In an image sensor 1, a filter having a light transmitting region in a narrower optical wavelength range than the optical wavelength range of spectral characteristics of each LED is arranged in an optical path where light emitted by shifting the light-emitting timings of plural LEDs of different optical wavelength ranges of a light source 3 is projected and reflected on an original and then made incident on a CCD array 6 of a light-receiving section 5. Accordingly, even if the optical wavelength ranges of the spectral characteristics of the LEDs vary and an inclination exists in the reflection characteristics of the original, those influences can be absorbed by the optical transparency of the narrow optical wavelength range of the filter, and output of the CCD array 6 can be made stable. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光学装置及び画像読み取り装置に関し、詳細には、発光素子から照射対象物に照射された光の反射光や透過光を利用する光学装置、照射対象物としての原稿の画像を読み取る画像読み取り装置およびフィルタ製造方法に関する。   The present invention relates to an optical device and an image reading device, and more specifically, an optical device that uses reflected or transmitted light of light emitted from a light emitting element to an irradiation object, and an image that reads an image of a document as the irradiation object. The present invention relates to a reader and a filter manufacturing method.

カラーファクシミリ、カラースキャナ、カラー複写機、カラー複合装置等に利用される画像読み取り装置は、一般に、予め設定されている大きさのカラー原稿におけるRGB(赤、緑、青)それぞれの光波長の発光素子を搭載する光学ユニットを備えており、該光学ユニットのRGB各色の発光素子の発光タイミングを切り替えて発光させて原稿に読み取り光を照射し、該読み取り光が原稿で反射された反射光を、光学ユニットの受光素子に結像させて、該光学ユニットの受光素子から原稿の画像を電気信号として出力する。   Image reading devices used for color facsimiles, color scanners, color copiers, color composite devices, etc. generally emit light of RGB (red, green, blue) light wavelengths in a color document of a preset size. An optical unit including the element is provided, the light emission timings of the RGB light emitting elements of the optical unit are switched to emit light and the original is irradiated with reading light, and the reflected light reflected by the original is reflected by the reading light. An image is formed on the light receiving element of the optical unit, and an image of the document is output as an electric signal from the light receiving element of the optical unit.

このカラー画像読み取り装置の光学ユニットの発光素子としては、一般的に、LED(Light Emitting Diode)素子が広く用いられている(特許文献1参照)。   Generally, an LED (Light Emitting Diode) element is widely used as a light emitting element of an optical unit of the color image reading apparatus (see Patent Document 1).

ところが、LED素子は、一般的に、製造上のバラツキにより分光特性上の光波長域にバラツキがあり、このようなバラツキのある光波長域を有したLEDを用いて原稿画像の読み取りを行うと、画像特性にひずみが発生するため、従来から、読み取り画像データに対して各種画像処理を施している(特許文献2参照)。   However, LED elements generally have variations in the light wavelength range in spectral characteristics due to variations in manufacturing, and when a document image is read using an LED having such a variation in the light wavelength range. Since distortion occurs in image characteristics, various image processing has been conventionally performed on read image data (see Patent Document 2).

特開2004−144859号公報JP 2004-144859 A 特開2005−33834号公報JP 2005-33834 A

しかしながら、従来技術にあっては、LEDの製造上のバラツキについては、考慮されているが、その他の光学系の精度に影響を与える課題については、考慮されておらず、画像の読み取り精度等の照射対象物に照射して反射された光の利用上の精度を向上させる上で、改良の必要があった。   However, in the prior art, variations in manufacturing of LEDs are taken into consideration, but issues that affect the accuracy of other optical systems are not taken into account, such as image reading accuracy. In order to improve the accuracy of use of light reflected on the object to be irradiated, there is a need for improvement.

すなわち、同種のLEDでも光波長にバラツキを有するため、原稿の色の分光特性が同じである照射対象物の原稿を用いた場合でも、LEDの光波長のバラツキの範囲と原稿の分光特性が重なって、原稿からの反射光や透過光を光電変換して得られる電気信号レベル(すなわち、イメージセンサの出力)が変化し、読み取り画像の画像品質が悪化するという問題があった。   That is, even if the same type of LED has a variation in light wavelength, the range of variation in the light wavelength of the LED overlaps with the spectral characteristic of the document even when using a document with an irradiation object having the same spectral characteristic of the color of the document. As a result, the electrical signal level (that is, the output of the image sensor) obtained by photoelectric conversion of the reflected light and transmitted light from the document changes, and the image quality of the read image deteriorates.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、発光素子の光波長のバラツキに起因する受光素子の出力変化を抑制して、読み取り画像の画質を向上させることができる光学装置、画像読み取り装置およびフィルタ製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an optical device and an image reading device capable of improving the image quality of a read image by suppressing a change in output of the light receiving device due to variations in light wavelength of the light emitting device. An object is to provide an apparatus and a filter manufacturing method.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光学装置は、所定の光波長域に分光特性を有する発光素子を有し、前記発光素子を発光させて照射対象物に光を出射する光源部と、前記発光素子の光波長域に感度を有する受光素子を有し、前記照射対象物からの反射光または透過光を前記受光素子で受光して光電変換する受光部と、前記発光素子から前記照射対象物を経て前記受光素子に至るまでの光路上に配設され、前記発光素子の分光特性の光波長域よりも狭く、かつ前記発光素子の光波長領域のバラツキの範囲を含む光透過領域を有するフィルタと、を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an optical apparatus according to the present invention includes a light emitting element having spectral characteristics in a predetermined light wavelength range, and causes the light emitting element to emit light to emit light to an irradiation object. A light source unit that emits light, a light receiving element having sensitivity in a light wavelength range of the light emitting element, a light receiving unit that receives reflected light or transmitted light from the irradiation object by the light receiving element, and performs photoelectric conversion; A range of variation in the light wavelength region of the light emitting element that is disposed on the optical path from the light emitting element through the irradiation object to the light receiving element, narrower than the light wavelength range of the spectral characteristics of the light emitting element. And a filter having a light transmission region including

また、本発明にかかる画像読み取り装置は、原稿に読み取り光を照射して該原稿で反射または透過された光を光電変換する光学装置を備え、前記光学装置の出力する電気信号によって該原稿の画像を読み取る画像読み取り装置であって、前記光学装置は、所定の光波長域に分光特性を有する発光素子を有し、前記発光素子を発光させて照射対象物に光を出射する光源部と、前記発光素子の光波長域に感度を有する受光素子を有し、前記照射対象物からの反射光または透過光を前記受光素子で受光して光電変換する受光部と、前記発光素子から前記照射対象物を経て前記受光素子に至るまでの光路上に配設され、前記発光素子の分光特性の光波長域よりも狭く、かつ前記発光素子の光波長領域のバラツキの範囲を含むフィルタと、を備えたことを特徴とする。   In addition, an image reading apparatus according to the present invention includes an optical device that irradiates a document with reading light and photoelectrically converts light reflected or transmitted by the document, and an image of the document is output by an electrical signal output from the optical device. The optical device has a light emitting element having spectral characteristics in a predetermined light wavelength range, emits light from the light emitting element and emits light to an irradiation object, and A light-receiving element having sensitivity in the light wavelength range of the light-emitting element, and receiving and photoelectrically converting reflected light or transmitted light from the irradiation object by the light-receiving element; and from the light-emitting element to the irradiation object And a filter that is disposed on an optical path from the light emitting element to the light receiving element, is narrower than the light wavelength range of the spectral characteristics of the light emitting element, and includes a range of variations in the light wavelength range of the light emitting element. thing And features.

また、本発明にかかるフィルタ製造方法は、所定の光波長域に分光特性を有する同一種の複数の発光素子の分光特性をそれぞれ計測する第1計測工程と、前記複数の発光素子それぞれからの光を所定の同一の分光特性を有する原稿に照射して、その反射光を受光した受光素子の出力特性を計測する第2計測工程と、計測された前記複数の発光素子のそれぞれの分光特性と、前記受光素子の出力特性とに基づいて、前記発光素子の光波長領域のバラツキを求める第3計測工程と、前記発光素子の分光特性の光波長域よりも狭く、かつ前記発光素子の光波長領域のバラツキの範囲を含む光透過領域を決定する決定工程と、決定された光透過領域を有するフィルタを製造する製造工程と、を含むことを特徴とする。   The filter manufacturing method according to the present invention includes a first measurement step of measuring spectral characteristics of a plurality of light emitting elements of the same type having spectral characteristics in a predetermined light wavelength range, and light from each of the plurality of light emitting elements. A second measuring step of measuring the output characteristics of the light receiving element that receives the reflected light, and the measured spectral characteristics of the plurality of light emitting elements, A third measurement step for obtaining variations in the light wavelength region of the light emitting element based on the output characteristics of the light receiving element; and a light wavelength region of the light emitting element that is narrower than the light wavelength region of the spectral characteristic of the light emitting element. And a manufacturing step of manufacturing a filter having the determined light transmission region.

本発明は、発光素子から出射された光が、照射対象物に照射されて反射または透過され、受光素子に入射されるまでの光路上に、発光素子の分光特性の光波長域よりも狭く、かつ発光素子の光波長領域のバラツキの範囲を含む光透過領域を有するフィルタを配設しているので、発光素子から光を、同じ分光特性を有する照射対象物に照射した場合に、発光素子の光波長のバラツキによる電気信号の変換を、発光素子の分光特性の光波長域よりも狭い光波長域のフィルタの光透過特性によって吸収することができ、発光素子の光波長のバラツキに起因する受光素子の出力変化を抑制して、読み取り画像の画質を向上させることができるという効果を奏する。   The present invention is such that the light emitted from the light emitting element is irradiated on the irradiation object, reflected or transmitted, and is narrower than the light wavelength range of the spectral characteristics of the light emitting element on the light path until it enters the light receiving element. In addition, since a filter having a light transmission region including a variation range of the light wavelength region of the light emitting element is disposed, when light from the light emitting element is irradiated onto an irradiation object having the same spectral characteristics, The conversion of the electrical signal due to the variation in the light wavelength can be absorbed by the light transmission characteristic of the filter in the light wavelength range narrower than the light wavelength range of the spectral characteristic of the light emitting element, and the light reception caused by the variation in the light wavelength of the light emitting element There is an effect that the output quality of the read image can be improved by suppressing the output change of the element.

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光学装置及び画像読み取り装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。   Exemplary embodiments of an optical apparatus and an image reading apparatus according to the present invention are explained in detail below with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are preferred embodiments of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. As long as there is no description which limits, it is not restricted to these aspects.

図1〜図24は、本発明の光学装置及び画像読み取り装置の一実施の形態を示す図であり、図1は、本発明の光学装置及び画像読み取り装置の一実施の形態を適用したイメージセンサ1の分解斜視図である。   1 to 24 are diagrams showing an embodiment of an optical apparatus and an image reading apparatus according to the present invention. FIG. 1 is an image sensor to which an embodiment of the optical apparatus and the image reading apparatus according to the present invention is applied. 1 is an exploded perspective view of FIG.

図1において、イメージセンサ1は、光学筐体2内に光源部3、レンズ4及び受光部5が、図2に示すように収納され、光学筐体2の上部開口面は、コンタクトガラス7によって塞がれる。受光部5は、受光素子としてCCD(Charge Coupled Device )アレイ6が設けられている。コンタクトガラス7の外表面には、コンタクトガラス7に近接する状態で照射対象物である原稿Gpが配置され、イメージセンサ1は、この原稿Gpに光を照射してその反射光量に応じた電気信号を出力する。   In FIG. 1, an image sensor 1 includes a light source unit 3, a lens 4, and a light receiving unit 5 housed in an optical housing 2 as shown in FIG. 2, and an upper opening surface of the optical housing 2 is formed by a contact glass 7. It is blocked. The light receiving unit 5 is provided with a CCD (Charge Coupled Device) array 6 as a light receiving element. On the outer surface of the contact glass 7, a document Gp, which is an object to be irradiated, is arranged in a state of being close to the contact glass 7, and the image sensor 1 irradiates the document Gp with light and an electric signal corresponding to the amount of reflected light. Is output.

光源部3は、その発光素子として、LED(Light Emitting Diode)素子が用いられているが、方式としては、図3に示すように、赤色LED、緑色LED及び黄色LEDと3原色ともにLEDを用いるマルチチップ方式(図3(a)参照)と、青色LEDと黄色蛍光体(図3(b)参照)または紫外LEDとRGB蛍光体を用いるシングルチップ方式(図3(c)参照)のいずれの方式であってもよい。   The light source unit 3 uses an LED (Light Emitting Diode) element as its light emitting element. As shown in FIG. 3, the light source unit 3 uses a red LED, a green LED, a yellow LED, and three primary colors. Either a multi-chip method (see FIG. 3A), a blue LED and a yellow phosphor (see FIG. 3B), or a single-chip method using an ultraviolet LED and an RGB phosphor (see FIG. 3C) It may be a method.

また、光源部3は、図4(a)及び図4(b)に示すように、LED部3aと導光体3bとで構成されて、LED部3aから出射される光を導光体3bが長さ方向(原稿幅方向:主走査方向)に均等に導光して原稿Gpに照射させるタイプのものであってもよいし、図5(a)または図5(b)に示すように、導光体を備えておらず、LEDアレイ3cが原稿幅方向に配設されたものであってもよい。LEDアレイ3cは、複数の発光素子としてのLEDが、複数個原稿幅方向に列状に配設されている。なお、図5(a)は、2灯構成の場合を示しており、図5(b)は、1灯構成の場合を示している。   As shown in FIGS. 4A and 4B, the light source unit 3 includes an LED unit 3a and a light guide 3b, and transmits light emitted from the LED unit 3a to the light guide 3b. May be of a type in which light is evenly guided in the length direction (document width direction: main scanning direction) to irradiate the document Gp, as shown in FIG. 5 (a) or FIG. 5 (b). The LED array 3c may be provided in the document width direction without the light guide. In the LED array 3c, a plurality of LEDs as light emitting elements are arranged in a row in the document width direction. FIG. 5A shows the case of a two-light configuration, and FIG. 5B shows the case of a one-light configuration.

レンズ4としては、図6(a)及び図6(b)に示すセルフォックレンズアレイ4aを用いたもの、図7(a)及び図7(b)に示すルーフミラーレンズアレイ4b、レンズアレイ4c及び分離ミラー4dを用いたもの、図8(a)〜(c)に示す板状レンズアレイ4eを用いたもの、あるいは、図9に示すテレセントリックレンズアレイ4fを用いたものいずれであってもよい。   As the lens 4, a lens using the SELFOC lens array 4a shown in FIGS. 6A and 6B, the roof mirror lens array 4b and the lens array 4c shown in FIGS. 7A and 7B, respectively. Further, the one using the separation mirror 4d, the one using the plate lens array 4e shown in FIGS. 8A to 8C, or the one using the telecentric lens array 4f shown in FIG. 9 may be used. .

なお、上記説明では、イメージセンサ1が、図10に示すように、いわゆる等倍イメージセンサであって、1ラインセンサである場合について説明したが、イメージセンサとしては、1ラインセンサに限るものではなく、複数ラインセンサであってもよい。   In the above description, as shown in FIG. 10, the image sensor 1 is a so-called equal-magnification image sensor and is a one-line sensor. However, the image sensor is not limited to a one-line sensor. Alternatively, a multiple line sensor may be used.

また、イメージセンサ1としては、等倍型に限るものではなく、図11に示すように、縮小型光学系のイメージセンサであってもよい。縮小型光学系の場合、例えば、図11に示すように、光源3としてRGBのLED3sr、3sg、3sbを用い、コンタクトガラス7を通して原稿Gpで反射された反射光をミラー8で反射して、レンズ9を通してCCDアレイ6に照射する。   Further, the image sensor 1 is not limited to the equal magnification type, and may be a reduction type optical system image sensor as shown in FIG. In the case of the reduction type optical system, for example, as shown in FIG. 11, RGB LEDs 3sr, 3sg, 3sb are used as the light source 3, and the reflected light reflected by the original Gp through the contact glass 7 is reflected by the mirror 8 to The CCD array 6 is irradiated through 9.

そして、光源部3がマルチチップ方式の光源で、図12に示すように、RGBのLED3r、3g、3bを有している場合、各LED3r、3g、3bには、駆動電流Ib、Ir、Igが供給されるが、この駆動電流Ib、Ir、Igは、図13に示すように、それぞれタイミングをずらして供給される。   When the light source unit 3 is a multi-chip type light source and has RGB LEDs 3r, 3g, and 3b as shown in FIG. 12, each of the LEDs 3r, 3g, and 3b includes a drive current Ib, Ir, and Ig. However, the drive currents Ib, Ir, and Ig are supplied at different timings as shown in FIG.

イメージセンサ1は、図13に示したように、タイミングをずらして供給される駆動電流Ib、Ir、IgによってLED3r、3g、3bが順次駆動されて発光し、このタイミングをずらして発光されるLED3r、3g、3bからの出射される光が読み取り光としてコンタクトガラス7を通して原稿Gpに照射され、原稿Gpで反射された反射光をレンズ4を通して受光部5のCCDアレイ6に入射する。   As shown in FIG. 13, in the image sensor 1, the LEDs 3r, 3g, and 3b are sequentially driven by drive currents Ib, Ir, and Ig supplied at different timings to emit light, and the LEDs 3r are emitted at different timings. Light emitted from 3g and 3b is applied to the original Gp through the contact glass 7 as reading light, and the reflected light reflected by the original Gp is incident on the CCD array 6 of the light receiving unit 5 through the lens 4.

CCDアレイ6は、原稿Gpで反射されて入射される反射光の反射光量に対応する電荷量の電気信号をCCD出力として出力する。   The CCD array 6 outputs, as a CCD output, an electrical signal having a charge amount corresponding to the amount of reflected light reflected from the original Gp and incident.

このようなイメージセンサ1は、ファクシミリ装置、複写装置、複合装置、スキャナ装置等の画像読み取り装置に適用され、このCCDアレイ6の出力を、図示しないアナログフロントエンド部で、A/D変換して、図14に示す画像処理部20の画像入力部21に入力する。   Such an image sensor 1 is applied to an image reading apparatus such as a facsimile apparatus, a copying apparatus, a composite apparatus, and a scanner apparatus. The output of the CCD array 6 is A / D converted by an analog front end unit (not shown). The image is input to the image input unit 21 of the image processing unit 20 shown in FIG.

画像処理部20は、図14に示すように、画像入力部21、シェーディング補正部22、ライン間補間部23、RGBγ補正24、RGB・YCbCr変換部25、フィルタ部26、YCbCr・RGB変換部27、副走査変倍部28、主走査変倍部29、誤差拡散/ディザ部30、RGB入力グレイ出力部31、誤差拡散/ディザ部32、RGB入力RGB出力部33、RGB・CMYK色空間変調部34、CMYKγ補正部35、誤差拡散・ディザ部36及びRGB入力CMYK出力部37等を有しており、イメージセンサ1からのRGB画像入力を、グレイ出力する画像処理ライン、RGB出力する画像処理ライン及びCMYK出力する画像処理ラインがある。   As shown in FIG. 14, the image processing unit 20 includes an image input unit 21, a shading correction unit 22, an interline interpolation unit 23, an RGBγ correction 24, an RGB / YCbCr conversion unit 25, a filter unit 26, and a YCbCr / RGB conversion unit 27. , Sub-scan scaling unit 28, main scanning scaling unit 29, error diffusion / dither unit 30, RGB input gray output unit 31, error diffusion / dither unit 32, RGB input RGB output unit 33, RGB / CMYK color space modulation unit 34, a CMYKγ correction unit 35, an error diffusion / dither unit 36, an RGB input CMYK output unit 37, and the like. An RGB image input from the image sensor 1 is output in gray, and an RGB image output line is output. And an image processing line for CMYK output.

画像処理部20は、イメージセンサ1から入力されたRGBの画像データをシェーディング補正部22に入力し、シェーディング補正部22は、光源部3の光量の主走査方向の分布バラツキやCCDアレイ6からA/D変換部の出力までの特性に起因する主走査方向の画像信号のバラツキを補正して、ライン間補間部23に出力する。ライン間補間部23は、イメージセンサ1のCCDアレイ6から出力されるRGBの各色の信号に存在する等倍時の各ライン間の位置ズレを補正してRGBγ補正部24に出力し、RGBγ補正部24は、RGBの反射率データをRGBの濃度データに変換してRGB・YCbCr変換部25に出力する。   The image processing unit 20 inputs the RGB image data input from the image sensor 1 to the shading correction unit 22, and the shading correction unit 22 determines the distribution variation of the light amount of the light source unit 3 in the main scanning direction and the A from the CCD array 6. The variation in the image signal in the main scanning direction due to the characteristics up to the output of the / D conversion unit is corrected and output to the interline interpolation unit 23. The interline interpolating unit 23 corrects a positional shift between the lines at the same magnification existing in the RGB color signals output from the CCD array 6 of the image sensor 1 and outputs the corrected signals to the RGBγ correcting unit 24 for RGBγ correction. The unit 24 converts the RGB reflectance data into RGB density data and outputs it to the RGB / YCbCr conversion unit 25.

RGB・YCbCr変換部25は、RGBの画像データをYCbCrの画像データに変換して、フィルタ部26に出力し、フィルタ部26はYデータに対して、フィルタ処理を施してグレイスケール画像データについては副走査変倍部28に渡し、カラー画像データについては、YCbCr・RGB変換部27に渡す。   The RGB / YCbCr conversion unit 25 converts the RGB image data into YCbCr image data and outputs the converted image data to the filter unit 26. The filter unit 26 performs a filtering process on the Y data, and the grayscale image data is obtained. The image data is transferred to the sub-scanning scaling unit 28, and the color image data is transferred to the YCbCr / RGB conversion unit 27.

YCbCr・RGB変換部27は、YCbCrの画像データをRGBの画像データに変換して、副走査変倍部28に出力する。   The YCbCr / RGB conversion unit 27 converts the YCbCr image data into RGB image data and outputs the converted image data to the sub-scanning scaling unit 28.

副走査変倍部28は、画像データを副走査方向において、例えば、8.0%〜200.0%の範囲で変倍処理して、主走査変倍部29に渡し、主走査変倍部29は、画像データを主走査方向において、例えば、8.0%〜200.0%の範囲で変倍処理して、グレースケール画像データについては誤差拡散/ディザ部30に、RGB画像データについては、誤差拡散/ディザ部32またはRGB・CMYK色空間変調部34に出力する。   The sub-scanning scaling unit 28 performs scaling processing on the image data in the sub-scanning direction, for example, in the range of 8.0% to 200.0%, and passes it to the main scanning scaling unit 29, where 29, the image data is scaled in the main scanning direction within a range of, for example, 8.0% to 200.0%, the gray scale image data is processed by the error diffusion / dither unit 30, and the RGB image data is processed. And output to the error diffusion / dither unit 32 or the RGB / CMYK color space modulation unit 34.

誤差拡散/ディザ部30は、誤差拡散やディザ処理によってグレースケールの画像データに対して階調処理を施して、RGB入力グレイ出力部31に渡し、RGB入力グレイ出力部31は、誤差拡散/ディザ部30から渡された8bitのグレースケール画像データを出力する。   The error diffusion / dither unit 30 performs gradation processing on the grayscale image data by error diffusion or dither processing, and passes it to the RGB input gray output unit 31. The RGB input gray output unit 31 performs error diffusion / dither processing. The 8-bit grayscale image data passed from the unit 30 is output.

誤差拡散/ディザ部32は、主走査変倍部29から渡されたRGBの画像データに対して誤差拡散やディザ処理によって階調処理を施して、RGB入力RGB出力部33に渡し、RGB入力RGB出力部33は、誤差拡散/ディザ部32からのRGB画像データを画像メモリに補完したり、コンピュータや画像形成装置等の画像処理装置に出力する。   The error diffusion / dither unit 32 performs gradation processing on the RGB image data passed from the main scanning scaling unit 29 by error diffusion or dither processing, and passes it to the RGB input RGB output unit 33, where the RGB input RGB The output unit 33 complements the RGB image data from the error diffusion / dither unit 32 in an image memory, or outputs it to an image processing apparatus such as a computer or an image forming apparatus.

RGB・CMYK色空間変調部34は、主走査変倍部29から渡されたRGBの画像データをCMYK画像データに変換して、CMYKγ補正部35に渡し、CMYKγ補正部35は、CMYK画像データに対してγ補正を施して誤差拡散・ディザ部36に渡す。   The RGB / CMYK color space modulation unit 34 converts the RGB image data passed from the main scanning scaling unit 29 into CMYK image data and passes it to the CMYKγ correction unit 35, and the CMYKγ correction unit 35 converts the CMYK image data into CMYK image data. On the other hand, γ correction is applied to the error diffusion / dither unit 36.

誤差拡散・ディザ部36は、CMYKγ補正部35からのCMYK画像データに対して誤差拡散やディザ処理によって階調処理を施して、RGB入力CMYK出力部37に渡し、RGB入力CMYK出力部37は、誤差拡散/ディザ部32からのCMYK画像データをプリンタ等に出力して、プリンタ等での印刷出力に供する。   The error diffusion / dither unit 36 performs gradation processing on the CMYK image data from the CMYKγ correction unit 35 by error diffusion or dither processing, and passes it to the RGB input CMYK output unit 37. The RGB input CMYK output unit 37 The CMYK image data from the error diffusion / dither unit 32 is output to a printer or the like and used for print output by the printer or the like.

そして、本実施の形態のイメージセンサ1は、上述のように、光源部3のLED部3aから出射された光がコンタクトガラス7を通して原稿Gpに照射され、原稿Gpで反射された光がレンズ4を通してCCDアレイ6に入力されるが、このLED部3aからCCDアレイ6に至る光路上に、図示しないが、LED部3aに配設されているLEDの分光特性の光波長域と重なる光波長領域を有するとともに、該LEDの光波長領域よりも狭い光波長領域を光透過領域とするフィルタが配設されている。このフィルタは、LED部3aが、図3(a)及び図12に示したマルチチップ方式であってRGBそれぞれにLED3r、3g、3bを備えている場合には、各LED3r、3g、3bの光波長域において上記光透過領域を有するフィルタが配設され、LED部3aが図3(b)、(c)に示したシングルチップ方式の場合には、1つのLEDの光波長域において光透過領域を有するフィルタが配設される。   In the image sensor 1 according to the present embodiment, as described above, the light emitted from the LED unit 3a of the light source unit 3 is applied to the original Gp through the contact glass 7, and the light reflected by the original Gp is reflected in the lens 4. Although not shown, on the optical path from the LED unit 3a to the CCD array 6, an optical wavelength region that overlaps the optical wavelength region of the spectral characteristics of the LEDs arranged in the LED unit 3a. And a filter having a light wavelength region narrower than the light wavelength region of the LED. In this filter, when the LED unit 3a is of the multi-chip system shown in FIGS. 3A and 12 and each of RGB has LEDs 3r, 3g, and 3b, the light of each LED 3r, 3g, and 3b. When the filter having the light transmission region in the wavelength region is disposed and the LED unit 3a is the single chip system shown in FIGS. 3B and 3C, the light transmission region is in the light wavelength region of one LED. A filter is provided.

そして、フィルタは、光源部3のLEDから原稿Gpに至る光路上、例えば、光源部3内に設けてもよいし、原稿Gpから受光部5のCCDアレイ6に至る光路上、例えば、レンズ4部分や受光部5のCCDアレイ6手前に設けてもよい。また、フィルタは、光源部3に設ける場合、光源部3が導光体3bを備えている場合には、導光体3bの入射部に設けてもよく、導光体3bの入射部にフィルタを設けると、フィルタ面積を小さくすることができる。   The filter may be provided on the optical path from the LED of the light source unit 3 to the document Gp, for example, in the light source unit 3, or on the optical path from the document Gp to the CCD array 6 of the light receiving unit 5, for example, the lens 4. It may be provided in front of the CCD array 6 of the portion or the light receiving unit 5. In addition, when the light source 3 is provided with the light guide 3b when the light source 3 is provided with the filter, the filter may be provided at the incident portion of the light guide 3b. If is provided, the filter area can be reduced.

次に、本実施の形態の作用を説明する。本実施の形態のイメージセンサ1は、LED部3aからCCDアレイ6に至る光路上に、LEDの分光特性のバラツキの範囲の光波長域と重なる波長領域を有するとともに、該LEDの該分光特性の光波長域よりも狭い波長領域を透過領域とするフィルタを配設することで、LEDと照射対象物である原稿Gpの光特性の影響を抑制して、原稿Gpからの反射光の利用性を向上させている。   Next, the operation of the present embodiment will be described. The image sensor 1 according to the present embodiment has a wavelength region that overlaps the light wavelength region within the range of variation in spectral characteristics of the LED on the optical path from the LED unit 3a to the CCD array 6, and the spectral characteristics of the LED. By disposing a filter whose transmission region is a wavelength region narrower than the light wavelength region, the influence of the light characteristics of the original Gp that is the LED and the irradiation target is suppressed, and the usability of reflected light from the original Gp is reduced. It is improving.

すなわち、LEDは、製造上のバラツキにより、例えば、図15に示すように、その分光特性の光波長域にバラツキがある。図15では、分光特性が分光特性曲線Haを中心として、分光特性曲線Hb、Hcで示すように、バラツキがある。なお、図15において、横軸は波長(nm)、縦軸は、分光特性値であり、図15の分光特性曲線Ha〜Hcは、画像処理部20のシェーディング補正部22で黒補正と白補正を実施するものとして、積算した値で正規化したものである。   That is, the LED has variations in the light wavelength range of its spectral characteristics, for example, as shown in FIG. 15 due to variations in manufacturing. In FIG. 15, the spectral characteristics vary as shown by the spectral characteristic curves Hb and Hc with the spectral characteristic curve Ha as the center. In FIG. 15, the horizontal axis is the wavelength (nm), the vertical axis is the spectral characteristic value, and the spectral characteristic curves Ha to Hc in FIG. 15 are black correction and white correction by the shading correction unit 22 of the image processing unit 20. Is normalized with the integrated value.

イメージセンサ1を使用して照射対象物に光を照射して、その反射光を利用する場合、例えば、画像読み取り装置に適用した場合、このようにLEDが分光特性の光波長域にバラツキを有しているだけでなく、照射対象物である原稿Gpにおいても、図16に示すように、少なくともLEDの分光特性の光波長と重なる波長領域において反射特性に傾きを有する原稿Gpがある。なお、図16において、横軸は、波長(nm)であり、縦軸は、原稿Gpの反射特性値を示している。   When the image sensor 1 is used to irradiate the object to be irradiated and the reflected light is used, for example, when applied to an image reading apparatus, the LED has a variation in the optical wavelength range of the spectral characteristics. In addition, as shown in FIG. 16, there is a document Gp having an inclination in reflection characteristics in a wavelength region overlapping at least the light wavelength of the spectral characteristic of the LED, as shown in FIG. In FIG. 16, the horizontal axis represents the wavelength (nm), and the vertical axis represents the reflection characteristic value of the document Gp.

イメージセンサ1を用いて、このような反射特性に傾きを有する原稿Gpに、光源部3の図15に示した分光特性にバラツキを有するLEDから光を照射した場合、原稿Gpの表面での分光・反射特性は、図17に示すように、LEDの分光特性と原稿Gpの反射特性を乗算した特性曲線ha、hb、hcとなる。   When the image sensor 1 is used to irradiate the original Gp having such a reflection characteristic with a light from an LED having a variation in the spectral characteristic shown in FIG. As shown in FIG. 17, the reflection characteristics are characteristic curves ha, hb, hc obtained by multiplying the spectral characteristics of the LED and the reflection characteristics of the original Gp.

そして、図15の分光特性曲線Ha、Hb、Hcを有するLEDから出射された光を、図16の反射特性を有する原稿Gpで反射した反射光をイメージセンサ1の受光部5に導入して、受光部5のCCDアレイ6で光電変換した場合、受光部5のCCDアレイ6の受光感度が平坦な特性を有しているものとすると、図18に示すように、LEDの分光特性曲線Ha、Hb、Hcの光に対応するCCDアレイ6の出力(CCDアレイ出力)Has、Hbs、Hcsは、図17のLEDの各特性曲線ha、hb、hcを積分した値と比例するものとなる。なお、図18のCCDアレイ出力Has、Hbs、Hcsは、LEDの各特性曲線ha、hb、hcの積分値を、特性曲線haの積分値Hasを「1」として、他の特性曲線hb、hcの積分値Hbs、Hcsを正規化したものである。   Then, the light emitted from the LEDs having the spectral characteristic curves Ha, Hb, and Hc in FIG. 15 is introduced into the light receiving unit 5 of the image sensor 1 by reflecting the reflected light reflected by the document Gp having the reflection characteristics in FIG. When the photoelectric conversion is performed by the CCD array 6 of the light receiving unit 5, assuming that the light receiving sensitivity of the CCD array 6 of the light receiving unit 5 has a flat characteristic, as shown in FIG. The outputs (CCD array output) Has, Hbs, Hcs of the CCD array 6 corresponding to the light of Hb, Hc are proportional to the values obtained by integrating the characteristic curves ha, hb, hc of the LED of FIG. The CCD array outputs Has, Hbs, and Hcs in FIG. 18 are obtained by setting the integrated values of the LED characteristic curves ha, hb, and hc to “1” and setting the integrated value Has of the characteristic curve ha to “1”. Are integrated values Hbs and Hcs.

すなわち、光源部3のLEDアレイ3cの発光波長がずれると、同じ色のLEDアレイ3cを駆動している場合であっても、受光部5のCCDアレイ6の出力レベルが変化し、原稿Gpの読み取り画像が悪化する。すなわち、イメージセンサ1の利用性が悪いという問題がある。   That is, if the light emission wavelength of the LED array 3c of the light source unit 3 is shifted, the output level of the CCD array 6 of the light receiving unit 5 changes even when the LED array 3c of the same color is driven, and the document Gp The scanned image gets worse. That is, there is a problem that the usability of the image sensor 1 is poor.

このような問題は、上述のように、LEDの分光特性の光波長域のバラツキと原稿Gpの反射特性の傾きに原因があり、特に、LEDの分光特性の光波長域自体にバラツキがない場合には、発生しない。ところが、市販されているLEDは、ランク分けされており、バラツキの小さいLEDは、ランクが高く、イメージセンサ1に使用するLEDの選別条件を厳しくするほど、ランクが高くなる。ところが、LEDは、そのランクが高くなるほど、コストが高くなり、複数の色のLEDをイメージセンサ1の光源部3のLED部3aに組み込む場合には、該色数分のLEDが全て同じランクのものを用いる必要がある。その結果、イメージセンサ1は、LEDの色数が増えると、色数分だけコストがべき乗に高くなり、高価なものとなる。   As described above, such a problem is caused by the variation in the light wavelength range of the spectral characteristic of the LED and the inclination of the reflection characteristic of the original Gp. In particular, there is no variation in the light wavelength range of the spectral characteristic of the LED itself. Does not occur. However, commercially available LEDs are classified into ranks, and LEDs with small variations have high ranks, and the higher the selection conditions for LEDs used in the image sensor 1, the higher the ranks. However, the higher the rank of the LED, the higher the cost. When incorporating LEDs of a plurality of colors into the LED unit 3a of the light source unit 3 of the image sensor 1, all the LEDs for the number of colors have the same rank. It is necessary to use something. As a result, when the number of colors of the LED increases, the image sensor 1 increases in cost to the power of the number of colors and becomes expensive.

そこで、本実施の形態のイメージセンサ1は、光源部3のLED部3aから受光部5のCCDアレイ6に至る光路上に、LEDの分光特性の光波長域のバラツキの範囲と重なる光波長域に光透過領域を有するとともに、該LEDの該分光特性の光波長域のバラツキの範囲よりも狭い光波長域を光透過領域とするフィルタを配設している。このフィルタは、例えば、LED部3のLEDが、図15に示したように、520nm付近を中心とする光波長域に、その分光特性にバラツキを有する場合、図19に示すように、例えば、500nmから550nmの光波長域に光透過領域を有するフィルタを用いる。   Therefore, the image sensor 1 of the present embodiment has an optical wavelength region that overlaps the range of variation in the optical wavelength region of the spectral characteristics of the LED on the optical path from the LED unit 3 a of the light source unit 3 to the CCD array 6 of the light receiving unit 5. In addition, a filter having a light transmission region in a light wavelength region narrower than the variation range of the light wavelength region of the spectral characteristics of the LED is disposed. For example, when the LED of the LED unit 3 has variations in its spectral characteristics in the light wavelength region centered around 520 nm as shown in FIG. 15, as shown in FIG. A filter having a light transmission region in a light wavelength region of 500 nm to 550 nm is used.

いま、LED部3aのLEDが、その分光特性に図15に示したようなバラツキを有している場合、上記図19に示した光波長帯域に光透過領域を有するフィルタを、例えば、光源部3から原稿Gpに照射されるまでの光路上に設けた場合、LEDの分光特性の各バラツキでのフィルタを通過したときの分光・透過特性は、図20に示すように、LEDアレイ3cの分光特性値(特性曲線)ha、hb、hcとフィルタの透過特性値(図19では、透過特性値を「1」としている。)を乗算した値の分光・透過特性曲線haf、hbf、hcfとなる。   If the LEDs of the LED unit 3a have variations as shown in FIG. 15 in their spectral characteristics, a filter having a light transmission region in the light wavelength band shown in FIG. When it is provided on the optical path from 3 to the irradiation of the original Gp, the spectral / transmission characteristics when passing through the filter with each variation in the spectral characteristics of the LED are as shown in FIG. Spectral / transmission characteristic curves haf, hbf, hcf obtained by multiplying the characteristic values (characteristic curves) ha, hb, hc and the transmission characteristic values of the filter (in FIG. 19, the transmission characteristic value is “1”). .

この分光・透過特性曲線haf、hbf、hcfの光による受光部5のCCDアレイ6の出力に対して、画像処理部20のシェーディング補正部22で黒補正と白補正を実施するものとすると、図21に示すような分光・透過・白黒特性曲線hafs、hbfs、hcfsとなる。   Assuming that the shading correction unit 22 of the image processing unit 20 performs black correction and white correction on the output of the CCD array 6 of the light receiving unit 5 by the light of the spectral / transmission characteristic curves haf, hbf, hcf. A spectral / transmission / monochrome characteristic curve hafs, hbfs, hcfs as shown in FIG.

そして、このような分光・透過特性曲線haf、hbf、hcfを有し、白黒補正を考慮した分光・透過・白黒特性曲線hafs、hbfs、hcfsの光が、図16に示した反射特性に傾きを有する原稿Gpに照射されて、該原稿Gpで反射され、受光部5のCCDアレイ6に入射されて、画像処理部20のシェーディング補正部22で黒補正と白補正が実施されるものとした場合、受光部5のCCDアレイ6に入力される光の特性値(分光・透過・白黒補正・反射特性値)は、図22に示すように、LEDの分光特性値、フィルタの光透過特性値及び原稿Gpの反射特性値を乗算した分光・透過・白黒補正・反射特性曲線hafsg、hbfsg、hcfsgとなる。   The spectral / transmission / black and white characteristic curves hafs, hbfs, and hcfs having such spectral / transmission characteristic curves haf, hbf, and hcf in consideration of black and white correction are inclined to the reflection characteristics shown in FIG. When the original Gp is irradiated, reflected by the original Gp, incident on the CCD array 6 of the light receiving unit 5, and the shading correction unit 22 of the image processing unit 20 performs black correction and white correction. As shown in FIG. 22, the characteristic values (spectral / transmission / monochrome correction / reflection characteristic values) of light input to the CCD array 6 of the light receiving unit 5 include the spectral characteristic value of the LED, the light transmission characteristic value of the filter, and Spectral / transmission / monochrome correction / reflection characteristic curves hafsg, hbfsg, hcfsg multiplied by the reflection characteristic value of the original Gp.

したがって、受光部5のCCDアレイ6の出力(CCDアレイ出力)Hass、Hbss、Hcssは、図23に示すように、図22の各LEDの分光・透過・白黒補正特性曲線hafs、hbfs、hcfsを積分した値と比例するものとなり、図15に比較して、LEDの分光特性のバラツキがあっても、CCDアレイ6の出力Hass、Hbss、Hcssの変動を抑制することができる。なお、図23は、各LEDの分光・透過・白黒補正・反射特性曲線hafs、hbfs、hcfsの積分値を、分光・透過・白黒補正・反射特性曲線hafsを「1」として、他の特性曲線hbfs、hcfsの積分値を正規化したものである。   Therefore, the output (CCD array output) Hass, Hbss, Hcss of the CCD array 6 of the light receiving unit 5 is obtained by converting spectral / transmission / monochrome correction characteristic curves hafs, hbfs, hcfs of each LED of FIG. 22 as shown in FIG. Even if there is a variation in the spectral characteristics of the LEDs as compared with FIG. 15, fluctuations in the output Hass, Hbss, and Hcss of the CCD array 6 can be suppressed compared to FIG. FIG. 23 shows other characteristic curves with the integral values of the spectral / transmission / monochrome correction / reflection characteristic curves hafs, hbfs, and hcfs of each LED being “1”. This is the normalized integral value of hbfs and hcfs.

なお、上記説明では、照射対象物がポジの原稿Gpであって、該原稿GpでLEDからの光が反射される場合について説明したが、照射対象物は、ポジ原稿Gpに限るものではなく、例えば、ネガフィルム等のようなネガの原稿等であってもよい。このようなネガのフィルム等の原稿の場合には、受光部5を光源部3と対向する位置に配置して、光源部3からの光を該ネガの照射対象物を透過させて、該ネガの照射対象物を透過した光を受光部5のCCDアレイ6で受光するが、この光源部3のLEDから受光部5のCCDアレイ6に至る光路上に上記フィルムを配設する。   In the above description, the irradiation object is a positive document Gp, and the light from the LED is reflected by the document Gp. However, the irradiation object is not limited to the positive document Gp. For example, a negative document such as a negative film may be used. In the case of such an original such as a negative film, the light receiving unit 5 is disposed at a position facing the light source unit 3, and light from the light source unit 3 is transmitted through the object to be irradiated with the negative so that the negative The light transmitted through the irradiation object is received by the CCD array 6 of the light receiving unit 5, and the film is disposed on the optical path from the LED of the light source unit 3 to the CCD array 6 of the light receiving unit 5.

このように、本実施の形態のイメージセンサ1は、光源部3のLEDから出射された光が、照射対象物に照射されて反射または透過され、受光部5のCCDアレイ6に入射されるまでの光路上に、LEDの分光特性の光波長域に該光波長域よりも狭い光波長域の光透過領域を有するフィルタを配設している。   As described above, in the image sensor 1 according to the present embodiment, the light emitted from the LED of the light source unit 3 is applied to the irradiation object, reflected or transmitted, and incident on the CCD array 6 of the light receiving unit 5. A filter having a light transmission region of a light wavelength region narrower than the light wavelength region in the light wavelength region of the spectral characteristics of the LED is disposed on the optical path.

したがって、LEDの分光特性の光波長域にバラツキがあり、かつ、照射対象物の反射特性や透過特性に傾きがあっても、これらの光波長域のバラツキ及び反射特性や透過特性の影響を、LEDの分光特性の光波長域よりも狭い光波長域のフィルタの光透過特性によって吸収することができ、CCDアレイ6からの出力の利用性を向上させることができる。   Therefore, even if there are variations in the light wavelength range of the spectral characteristics of the LED and the reflection characteristics and transmission characteristics of the irradiation object are inclined, the influence of the variations in the light wavelength range and the reflection characteristics and transmission characteristics The light can be absorbed by the light transmission characteristics of the filter in the light wavelength range narrower than the light wavelength range of the spectral characteristics of the LED, and the usability of the output from the CCD array 6 can be improved.

なお、フィルタは、光源部3のLED部3aがマルチチップ方式で、複数個のLED3r、3g、3bを有している場合には、マルチバンドパスフィルタや図24に示すような光透過特性を有するトリプルバンドパスフィルタを用いることができる。例えば、LED部3aが、3個のLED3r、3g、3bを備えているときには、各LED3r、3g、3bのそれぞれの分光特性の光波長域に該光波長域よりも狭い光波長域の光透過領域を有したトリプルバンドパスフィルタを用いる。   When the LED unit 3a of the light source unit 3 is a multi-chip type and has a plurality of LEDs 3r, 3g, and 3b, the filter has a multi-band pass filter or a light transmission characteristic as shown in FIG. A triple band pass filter can be used. For example, when the LED unit 3a includes three LEDs 3r, 3g, and 3b, the light transmission in a light wavelength region narrower than the light wavelength region in the light wavelength region of the spectral characteristics of each LED 3r, 3g, and 3b. A triple band pass filter having a region is used.

さらに、フィルタとして、誘電体層膜のフィルタを用いる場合、誘電体層膜のフィルタは、透過しない波長の光を反射するので、特に、フィルタをレンズや受光部5に形成する場合には、迷光やフレアへの影響を防止するために、反射光を吸収する吸収物質を分散させる等の反射光吸収処理を施す。   Further, when a dielectric layer film filter is used as the filter, the dielectric layer film filter reflects light having a wavelength that does not pass through. Therefore, particularly when the filter is formed on the lens or the light receiving unit 5, stray light is used. In order to prevent the influence on flare and flare, a reflected light absorption process such as dispersing an absorbing material that absorbs reflected light is performed.

上記の実施の形態では、LEDが分光特性の光波長域におけるバラツキと、照射対象物である原稿GpがLEDの分光特性の光波長と重なる波長領域において反射特性に傾きを有する場合について説明した。   In the above-described embodiment, the description has been given of the case where the LED has the dispersion in the light wavelength region of the spectral characteristic and the original Gp that is the irradiation target has the inclination in the reflection characteristic in the wavelength region where the light wavelength of the spectral characteristic of the LED overlaps.

更に、上述した他、同種のLEDでも光波長にバラツキを有するため、原稿の色の分光特性が同じである照射対象物の原稿を用いた場合でも、LEDの光波長のバラツキの範囲と原稿の分光特性が重なって、原稿からの反射光や透過光を光電変換して得られる電気信号レベルが変化する。図25は、波長に対するシアン色の原稿の分光特性を示すグラフである。図25において、横軸は、波長(nm)であり、縦軸は、原稿Gpの分光特性値(反射特性値)を示している。   Further, in addition to the above, even with the same type of LED, there is a variation in the light wavelength. Therefore, even when using a document with an irradiation target having the same spectral characteristic of the color of the document, the range of variation in the light wavelength of the LED and the document Spectral characteristics overlap, and the electric signal level obtained by photoelectrically converting reflected light or transmitted light from the document changes. FIG. 25 is a graph showing spectral characteristics of a cyan document with respect to wavelength. In FIG. 25, the horizontal axis represents the wavelength (nm), and the vertical axis represents the spectral characteristic value (reflection characteristic value) of the document Gp.

イメージセンサ1を用いて、このような分光特性の原稿Gpに、光源部3の図15に示した分光特性にバラツキを有するLEDから光を照射した場合、原稿Gpの表面での分光特性(反射特性)は、図26に示すように、LEDの分光特性と原稿Gpの反射特性を乗算した特性曲線ha、hb、hcとなる。図26は、LEDから緑色の波長の光をシアンの図25の分光特性を有するシアンの原稿に照射した場合における反射光の分光特性を示すグラフである。   When the image sensor 1 is used to irradiate the original Gp having such spectral characteristics with light from an LED having a variation in the spectral characteristics shown in FIG. 15 of the light source unit 3, the spectral characteristics (reflection) on the surface of the original Gp. As shown in FIG. 26, the characteristic) is characteristic curves ha, hb, hc obtained by multiplying the spectral characteristic of the LED and the reflection characteristic of the original Gp. FIG. 26 is a graph showing the spectral characteristics of reflected light when a cyan original having the spectral characteristics shown in FIG. 25 is irradiated with light of green wavelength from an LED.

そして、図15の分光特性曲線Ha、Hb、Hcを有するLEDから出射された光を、図25の分光特性を有する原稿Gpで反射した反射光をイメージセンサ1の受光部5に導入して、受光部5のCCDアレイ6で光電変換した場合、受光部5のCCDアレイ6の受光感度が平坦な特性を有しているものとすると、図27に示すように、LEDの分光特性曲線Ha、Hb、Hcの光に対応するCCDアレイ6の出力(CCDアレイ出力)Has、Hbs、Hcsは、図26のLEDの各特性曲線ha、hb、hcを積分した値と比例するものとなる。なお、図27のCCDアレイ出力Has、Hbs、Hcsは、LEDの各特性曲線ha、hb、hcの積分値を、特性曲線haの積分値Hasを「1」として、他の特性曲線hb、hcの積分値Hbs、Hcsを正規化したものである。   Then, the light emitted from the LED having the spectral characteristic curves Ha, Hb, and Hc of FIG. 15 is introduced into the light receiving unit 5 of the image sensor 1 by reflecting the reflected light reflected by the original Gp having the spectral characteristics of FIG. When photoelectric conversion is performed by the CCD array 6 of the light receiving unit 5, assuming that the light receiving sensitivity of the CCD array 6 of the light receiving unit 5 has a flat characteristic, as shown in FIG. The outputs (CCD array output) Has, Hbs, Hcs of the CCD array 6 corresponding to the Hb, Hc light are proportional to the integrated values of the LED characteristic curves ha, hb, hc in FIG. The CCD array outputs Has, Hbs, and Hcs in FIG. 27 are obtained by setting the integrated values of the LED characteristic curves ha, hb, and hc to “1” and setting the integrated value Has of the characteristic curve ha to “1”. Are integrated values Hbs and Hcs.

このように、同種のLEDでも光波長にバラツキを有するため、原稿の色の分光特性が同じである照射対象物の原稿を用いた場合でも、LEDの光波長のバラツキの範囲と原稿の分光特性が重なって、原稿からの反射光や透過光を光電変換して得られる電気信号レベルが変化し、イメージセンサ1の出力に変化を生じて、読み取り画像の画像品質が悪化する。   In this way, even in the same type of LED, there is a variation in the light wavelength. Therefore, even when using a document with an irradiation object having the same spectral characteristic of the original color, the range of variation in the optical wavelength of the LED and the spectral characteristic of the original Overlapping, the electric signal level obtained by photoelectrically converting the reflected light and transmitted light from the document changes, causing a change in the output of the image sensor 1 and the image quality of the read image deteriorates.

そこで、本実施の形態のイメージセンサ1は、光源部3のLED部3aから受光部5のCCDアレイ6に至る光路上に、LEDの分光特性の光波長域のバラツキの範囲と重なる光波長域に光透過領域を有するとともに、該LEDの該分光特性の光波長域のバラツキの範囲よりも狭い光波長域を光透過領域とするフィルタを配設している。このフィルタは、例えば、LED部3のLEDが、図15に示したように、520nm付近を中心とする光波長域に、その分光特性にバラツキを有する場合、図28に示すように、例えば、512nmから522nm程度の光波長域に光透過領域を有するフィルタを用いる。   Therefore, the image sensor 1 of the present embodiment has an optical wavelength region that overlaps the range of variation in the optical wavelength region of the spectral characteristics of the LED on the optical path from the LED unit 3 a of the light source unit 3 to the CCD array 6 of the light receiving unit 5. In addition, a filter having a light transmission region in a light wavelength region narrower than the variation range of the light wavelength region of the spectral characteristics of the LED is disposed. For example, when the LEDs of the LED unit 3 have variations in their spectral characteristics in the light wavelength region centered around 520 nm as shown in FIG. 15, as shown in FIG. A filter having a light transmission region in a light wavelength region of about 512 nm to 522 nm is used.

このようなフィルタを用いて、上述と同様にCCDアレイ6の出力に対してシェーディング補正部22による補正を行った出力値Hass,Hbss,Hcssは、図29のグラフに示すようになる。図29からわかるように、出力値Hass,Hbss,Hcssのバラツキは、図27に示すフィルタを用いない場合のCCDアレイ6の出力値Has,Hbs,Hcsのバラツキの約1/2程度となっている。このため、フィルタを用いることにより、イメージセンサ1、すなわちCCDアレイ6の出力変化を抑制し、読み取り画像の画像品質を向上させることができる。   The output values Hass, Hbss, and Hcss obtained by correcting the output of the CCD array 6 by the shading correction unit 22 using such a filter are as shown in the graph of FIG. As can be seen from FIG. 29, the variations in the output values Hass, Hbss, Hcss are about ½ of the variations in the output values Has, Hbs, Hcs of the CCD array 6 when the filter shown in FIG. 27 is not used. Yes. Therefore, by using the filter, it is possible to suppress the output change of the image sensor 1, that is, the CCD array 6, and to improve the image quality of the read image.

ここで、このようなフィルタを製造するためには、上記のような光波長域に分光特性を有する同一種の複数のLEDの分光特性をそれぞれ計測する工程をまず実施する。これにより、図15に示すようなLEDの分光特性が得られる。そして次に、複数のLEDそれぞれからの光を所定の図16や図25等の同一の分光特性を有する原稿Gpに照射する。そして、原稿Gpからの反射光を受光したCCDアレイ6の出力特性を計測する。そして、計測された複数の同一種のLEDのそれぞれの分光特性と、原稿Gpからの反射光を受光したCCDアレイ6の出力特性とから、LEDの光波長領域のバラツキを求める工程を実施する。ここで、LEDの光波長領域のバラツキは、図17、図26に示される出力Ha,Hb,Hc、図18、図27、図29における出力値Has,Hbs,Hcsから求める。そして、次に、LEDの分光特性の光波長域よりも狭く、かつLEDの光波長領域のバラツキの範囲を含む光透過領域を決定する工程を実施する。ここで、LEDの光波長領域のバラツキの範囲を含む光透過領域としては、一例として図19、図28、図30に示されるような範囲を決定する。そして、決定された光透過領域を有するフィルタを従来と同様の方法で製造する工程を実施する。これにより、本実施の形態のフィルタが製造されることになる。   Here, in order to manufacture such a filter, the step of measuring the spectral characteristics of a plurality of LEDs of the same type having spectral characteristics in the light wavelength range as described above is first performed. Thereby, the spectral characteristic of LED as shown in FIG. 15 is acquired. Then, the light from each of the plurality of LEDs is irradiated onto a predetermined document Gp having the same spectral characteristics as shown in FIGS. Then, the output characteristic of the CCD array 6 that receives the reflected light from the original Gp is measured. Then, a step of obtaining the variation in the light wavelength region of the LED from the measured spectral characteristics of the plurality of LEDs of the same type and the output characteristics of the CCD array 6 that receives the reflected light from the original Gp is performed. Here, the variation in the light wavelength region of the LED is obtained from the outputs Ha, Hb, and Hc shown in FIGS. 17 and 26 and the output values Has, Hbs, and Hcs in FIGS. Then, a step of determining a light transmission region that is narrower than the light wavelength region of the spectral characteristics of the LED and that includes the range of variation of the light wavelength region of the LED is performed. Here, as an example of the light transmission region including the variation range of the light wavelength region of the LED, a range as illustrated in FIGS. 19, 28, and 30 is determined. And the process which manufactures the filter which has the determined light transmission area | region by the method similar to the past is implemented. Thereby, the filter of the present embodiment is manufactured.

なお、図28に示す例では、フィルタを512nmから522nm程度の光波長域に光透過領域を有するものとして構成したが、この光透過領域は狭い程CCDアレイ6の出力変化を抑制する効果が向上する。しかしながら、光透過領域を狭くすると、光量低下に起因するS/N比への影響が大きくなる。このため、フィルタの光透過領域を図28に示す例よりも大きくするように構成してもよい。   In the example shown in FIG. 28, the filter is configured to have a light transmission region in the light wavelength region of about 512 nm to 522 nm. However, the effect of suppressing the output change of the CCD array 6 is improved as the light transmission region is narrower. To do. However, when the light transmission region is narrowed, the influence on the S / N ratio due to the decrease in the light amount increases. For this reason, you may comprise so that the light transmissive area | region of a filter may be larger than the example shown in FIG.

図30は、図28のフィルタの光透過領域の範囲の約2倍光透過領域の範囲(508〜528nm程度)を有するフィルタのフィルタ特性を示すグラフである。このようなフィルタを用いて、上記図15の例と同じ分光特性を有するLEDから照射光を、上記図25の例と同じ分光特性を有する原稿Gpに照射して、その反射光をCCDアレイ6で受光し、シェーディング補正を行った後の出力値Hass,HbSS,Hcssを図21に示す。図31に示すように、出力値Hass,HbSS,Hcssのバラツキは図29に示す例の出力値のバラツキに比べ多少大きいものとなっているが、S/N比の影響を低減することが可能となる。   FIG. 30 is a graph showing the filter characteristics of a filter having a light transmission region range (about 508 to 528 nm) that is approximately twice the light transmission region range of the filter of FIG. Using such a filter, irradiation light is emitted from an LED having the same spectral characteristics as in the example of FIG. 15 onto the original Gp having the same spectral characteristics as in the example of FIG. FIG. 21 shows output values Hass, HbSS, and Hcss after receiving the light and performing shading correction. As shown in FIG. 31, the variations in the output values Hass, HbSS, and Hcss are somewhat larger than the variations in the output values in the example shown in FIG. 29, but the influence of the S / N ratio can be reduced. It becomes.

また、図25では、シアン色の原稿の分光特性を例にあげ、この原稿Gpを使用した場合のフィルタの光透過範囲について説明したが、イエロー色、マゼンダ色等、他の色についての原稿の分光特性の場合も、上述と同様にフィルタの光透過範囲を定めることができることは言うまでもない。   In FIG. 25, the spectral characteristics of a cyan document are taken as an example, and the light transmission range of the filter when this document Gp is used has been described. However, the document for other colors such as yellow and magenta is described. In the case of spectral characteristics, it goes without saying that the light transmission range of the filter can be determined in the same manner as described above.

図32は、波長に対するマゼンダ色、シアン色、青色の原稿の分光特性を示するグラフである。図33は、波長に対する黄色、シアン色、緑色の原稿の分光特性を示するグラフである。図34は、波長に対する黄色、マゼンダ色、シアン色の原稿の分光特性を示するグラフである。波長が異なるLEDの場合においても,これら傾きをもった分光特性の原稿を用いて分光特性のバラツキの範囲を含むように、フィルタの光透過範囲を定めればよい。   FIG. 32 is a graph showing the spectral characteristics of a magenta, cyan, and blue document with respect to wavelength. FIG. 33 is a graph showing the spectral characteristics of yellow, cyan, and green documents with respect to wavelength. FIG. 34 is a graph showing spectral characteristics of yellow, magenta, and cyan originals with respect to wavelength. Even in the case of LEDs having different wavelengths, the light transmission range of the filter may be determined so as to include a range of variation in spectral characteristics using a document having spectral characteristics having an inclination.

また、本実施の形態のイメージセンサ1は、複合装置、複写装置、ファクシミリ装置等の画像読み取り装置に適用している。   The image sensor 1 according to the present embodiment is applied to an image reading apparatus such as a composite apparatus, a copying apparatus, and a facsimile apparatus.

したがって、画像読み取り装置の読み取る読み取り画像の画像品質を向上させることができ、読み取り画像データの利用性を向上させることができる。   Therefore, the image quality of the read image read by the image reading apparatus can be improved, and the usability of the read image data can be improved.

さらに、本実施の形態のイメージセンサ1は、光源部3が分光特性の光波長域の異なる3個のLED3r、3g、3bを有する場合、これらのLED3r、3g、3bを発光タイミングをずらして発光させ、該LED3r、3g、3bから出射された光が、原稿Gpに照射されて反射され、受光部5のCCDアレイ6に入射されるまでの光路上に、該LED3r、3g、3bに対応して3つのフィルタが配設され、各フィルタが、該対応するLED3r、3g、3bの分光特性の光波長域に該光波長域よりも狭い光波長域の光透過領域を有したものとしている。   Furthermore, when the light source unit 3 includes three LEDs 3r, 3g, and 3b having different spectral wavelength ranges, the image sensor 1 according to the present embodiment emits light by shifting the light emission timings of these LEDs 3r, 3g, and 3b. The light emitted from the LEDs 3r, 3g, and 3b is irradiated on the original Gp, reflected, and is incident on the CCD array 6 of the light receiving unit 5 so as to correspond to the LEDs 3r, 3g, and 3b. It is assumed that each filter has a light transmission region having a light wavelength region narrower than the light wavelength region in the light wavelength region of the spectral characteristics of the corresponding LEDs 3r, 3g, and 3b.

したがって、発光素子であるLED3r、3g、3bが安価な低ランクのもので、その分光特性の光波長域にバラツキがあり、かつ、照射対象物である原稿Gpの反射特性に傾きがあっても、これらの分光特性の光波長域のバラツキや反射特性の影響を、各フィルタの対応するLED3r、3g、3bの分光特性の光波長域よりも狭い光波長域の光透過特性によって吸収することができ、CCDアレイ6の出力を安定させることができる。その結果、CCDアレイ6からの出力である画像データの品質を安価に向上させることができ、利用性を安価に向上させることができる。   Therefore, even if the LEDs 3r, 3g, and 3b, which are light emitting elements, are inexpensive and low-rank, the spectral characteristics have variations in the light wavelength region, and the reflection characteristics of the original Gp that is the irradiation target are inclined. The influence of the dispersion and reflection characteristics of these spectral characteristics in the light wavelength range can be absorbed by the light transmission characteristics in the light wavelength range narrower than the light wavelength range of the spectral characteristics of the corresponding LEDs 3r, 3g, 3b of each filter. The output of the CCD array 6 can be stabilized. As a result, the quality of the image data output from the CCD array 6 can be improved at a low cost, and the usability can be improved at a low cost.

また、本実施の形態のイメージセンサ1は、フィルタとして、複数のLED3r、3g、3bの各光波長域にそれぞれ光透過領域を有するとともに、該各光透過領域の光波長域が対応するLED3r、3g、3bの光波長域よりも狭いものを用いている。   Further, the image sensor 1 of the present embodiment has a light transmission region in each light wavelength region of the plurality of LEDs 3r, 3g, 3b as a filter, and the LED 3r corresponding to the light wavelength region of each light transmission region. What is narrower than the light wavelength region of 3g and 3b is used.

したがって、LED3r、3g、3bの分光特性の光波長域のバラツキや原稿Gpの反射特性の影響を、安価でかつ小型のフィルタによって吸収することができ、CCDアレイ6からの出力である画像データの品質を安価に向上させることができるとともに、イメージセンサ1を小型化することができる。   Therefore, the dispersion of the spectral characteristics of the LEDs 3r, 3g, 3b and the influence of the reflection characteristics of the original Gp can be absorbed by an inexpensive and small filter, and the image data output from the CCD array 6 can be absorbed. The quality can be improved at a low cost, and the image sensor 1 can be downsized.

さらに、本実施の形態のイメージセンサ1は、フィルタが、光源部3のLED3r、3g、3bから原稿Gpに至る光路上に配設されている。   Furthermore, in the image sensor 1 of the present embodiment, the filter is disposed on the optical path from the LEDs 3r, 3g, and 3b of the light source unit 3 to the document Gp.

したがって、原稿Gpに照射される光のバラツキを吸収して、原稿GpからCCDアレイ6に反射される光のバラツキを抑制し、CCDアレイ6の出力を安定させることができる。その結果、CCDアレイ6からの出力である画像データの品質を安価に向上させることができ、利用性を安価に向上させることができる。   Therefore, it is possible to absorb the variation in the light irradiated to the document Gp, suppress the variation in the light reflected from the document Gp to the CCD array 6, and stabilize the output of the CCD array 6. As a result, the quality of the image data output from the CCD array 6 can be improved at a low cost, and the usability can be improved at a low cost.

また、本実施の形態のイメージセンサ1は、光源部5がLEDからの光を原稿Gpに導光する導光体3bを備えていて、フィルタが、LEDから導光体3bへ入射する光の光路上、例えば、導光体3bの入射部に配設されていてもよい。   In the image sensor 1 of the present embodiment, the light source unit 5 includes the light guide 3b that guides the light from the LED to the document Gp, and the filter transmits the light that enters the light guide 3b from the LED. On the optical path, for example, the light guide 3b may be disposed at the incident portion.

このようにすると、フィルタ面積を小さくして、イメージセンサ1を小型化することができる。   If it does in this way, a filter area can be made small and the image sensor 1 can be reduced in size.

さらに、本実施の形態のイメージセンサ1は、フィルタが、原稿GpからCCDアレイ6に至る光路上に配設されていてもよい。   Furthermore, in the image sensor 1 of the present embodiment, the filter may be disposed on the optical path from the document Gp to the CCD array 6.

このようにすると、フィルタの取り付けが容易であるとともに、光源部3の構成に左右されず、画像読み取り装置が組み立てられた状態であっても、フィルタを追加することができ、フィルタ無しの製造工程から、フィルタ有りの製造工程に容易に変更して、汎用性を向上させることができる。   In this way, it is easy to attach the filter, and the filter can be added even when the image reading apparatus is assembled without being influenced by the configuration of the light source unit 3, and a manufacturing process without a filter is possible. Therefore, versatility can be improved by easily changing to a manufacturing process with a filter.

また、フィルタは、CCDアレイ6への入射部やCCDアレイ6の近傍に設けてもよい。   Further, the filter may be provided at the entrance to the CCD array 6 or in the vicinity of the CCD array 6.

このようにすると、フィルタの取り付けが容易であるとともに、光源部3の構成に左右されず、汎用性を向上させることができる。   If it does in this way, attachment of a filter will be easy, and it will not be influenced by the structure of the light source part 3, but versatility can be improved.

以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
The invention made by the present inventor has been specifically described based on the preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the above, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

本発明は、分光特性にバラツキのある発光素子から原稿等の照射対象物に照射光を照射して照射対象物からの反射光を利用する光照射装置及び画像読み取り装置に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a light irradiation apparatus and an image reading apparatus that irradiate an irradiation target such as a document from a light emitting element having a variation in spectral characteristics and use reflected light from the irradiation target.

本実施の形態のイメージセンサの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the image sensor of this Embodiment. 本実施の形態のイメージセンサの側面断面図である。It is side surface sectional drawing of the image sensor of this Embodiment. 本実施の形態のイメージセンサの光源部のLEDの構成方式の説明図である。It is explanatory drawing of the structure system of LED of the light source part of the image sensor of this Embodiment. 本実施の形態のイメージセンサの光源部の導光体を有する場合の正面図と平面図である。It is the front view in the case of having the light guide of the light source part of the image sensor of this Embodiment, and a top view. 本実施の形態のイメージセンサの光源部の導光体を有していない場合の2灯構成の側面断面図と1灯構成の側面断面図である。FIG. 4 is a side sectional view of a two-lamp configuration and a side sectional view of a one-lamp configuration when the light guide of the light source unit of the image sensor of the present embodiment is not provided. 本実施の形態のイメージセンサのレンズとしてのセルフォックレンズアレイの斜視図である。It is a perspective view of the SELFOC lens array as a lens of the image sensor of this Embodiment. 本実施の形態のイメージセンサのレンズとしてのルーフミラーレンズアレイ、レンズアレイ及び分離ミラーの斜視図である。It is a perspective view of a roof mirror lens array, a lens array, and a separation mirror as lenses of the image sensor of the present embodiment. 本実施の形態のイメージセンサのレンズとしての板状レンズアレイの概略斜視図、正面図及び板ガラスレンズの平面図である。It is the schematic perspective view of the plate-shaped lens array as a lens of the image sensor of this Embodiment, a front view, and a top view of a plate glass lens. 本実施の形態のイメージセンサのレンズとしてのテレセントリックレンズアレイの斜視図である。It is a perspective view of the telecentric lens array as a lens of the image sensor of this Embodiment. 密着型のイメージセンサの概略構成図である。It is a schematic block diagram of a contact type image sensor. 縮小型光学系のイメージセンサの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the image sensor of a reduction type optical system. 本実施の形態のイメージセンサのRGBのLEDの駆動説明図である。It is drive explanatory drawing of RGB LED of the image sensor of this Embodiment. 本実施の形態のイメージセンサのRGBのLEDの駆動タイミング、出力クロック及びCCD出力のタイミングチャートである。4 is a timing chart of RGB LED drive timing, output clock, and CCD output of the image sensor of the present embodiment. 本実施の形態のイメージセンサの出力画像データを処理する画像処理部のブロック構成図である。It is a block block diagram of the image process part which processes the output image data of the image sensor of this Embodiment. LEDのバラツキを有する分光特性を示すグラフである。It is a graph which shows the spectral characteristic which has the variation of LED. 原稿の反射特性の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the reflective characteristic of an original. 図15の分光特性を有するLEDで図17の反射特性の原稿に照射したときの反射光の分光・反射特性を示すグラフである。FIG. 18 is a graph showing the spectral / reflective characteristics of reflected light when the LED having the spectral characteristics shown in FIG. 図17の分光・反射特性の反射光を本実施の形態のイメージセンサのCCDアレイで光電変換した場合の出力特性を示すグラフである。It is a graph which shows the output characteristic at the time of carrying out photoelectric conversion of the reflected light of the spectrum and reflection characteristic of FIG. 17 with the CCD array of the image sensor of this Embodiment. 図15の分光特性を有するLEDに対してイメージセンサに配置されるフィルタの透過特性を示すグラフである。It is a graph which shows the transmission characteristic of the filter arrange | positioned at an image sensor with respect to LED which has the spectral characteristic of FIG. 図15の分光特性を有する各LEDの光が図19の透過特性を有するフィルタを透過したときの分光・透過特性を示すグラフである。FIG. 20 is a graph showing the spectral / transmission characteristics when the light of each LED having the spectral characteristics of FIG. 15 passes through the filter having the transmission characteristics of FIG. 19. 図20の分光・透過特性の光に対し白黒補正を考慮したときの分光・透過・白黒補正特性を示すグラフである。FIG. 21 is a graph showing spectral / transmission / monochrome correction characteristics when black-and-white correction is considered for the light of spectral / transmission characteristics shown in FIG. 20. 図21の分光・透過・白黒補正特性の光を図16の反射特性の原稿に照射したときの反射光の分光・透過・白黒補正・反射特性を示すグラフである。FIG. 22 is a graph showing the spectral, transmission, black and white correction, and reflection characteristics of reflected light when the original having the spectral, transmission, and black and white correction characteristics shown in FIG. 図22の分光・透過・白黒補正・反射特性の光を本実施の形態のイメージセンサのCCDアレイで光電変換した場合の出力特性を示すグラフである。It is a graph which shows the output characteristic at the time of carrying out the photoelectric conversion of the light of the spectral / transmission / monochrome correction / reflection characteristics of FIG. 22 by the CCD array of the image sensor of the present embodiment. 他の例のフィルタの透過特性を示すグラフである。It is a graph which shows the transmission characteristic of the filter of another example. シアン色の原稿の分光特性の他の例を示すグラフである。6 is a graph illustrating another example of spectral characteristics of a cyan document. 図25の分光・反射特性の反射光を本実施の形態のイメージセンサのCCDアレイで光電変換した場合の出力特性を示すグラフである。It is a graph which shows the output characteristic at the time of carrying out photoelectric conversion of the reflected light of the spectrum and reflection characteristic of FIG. 25 with the CCD array of the image sensor of this Embodiment. 図15の分光特性を有するLEDに対してイメージセンサに配置されるフィルタの透過特性を示すグラフである。It is a graph which shows the transmission characteristic of the filter arrange | positioned at an image sensor with respect to LED which has the spectral characteristic of FIG. 図15の分光特性を有する各LEDの光が図27の透過特性を有するフィルタを透過したときの分光・透過特性を示すグラフである。FIG. 28 is a graph showing the spectral / transmission characteristics when the light of each LED having the spectral characteristics of FIG. 15 is transmitted through the filter having the transmission characteristics of FIG. 27. 図28の分光・透過特性の光に対し白黒補正を考慮したときの分光・透過・白黒補正特性を示すグラフである。FIG. 29 is a graph showing spectral / transmission / monochrome correction characteristics when monochrome correction is taken into consideration for the light of spectral / transmission characteristics shown in FIG. 28. フィルタの分光・透過特性の他の例をグラフである。6 is a graph showing another example of spectral / transmission characteristics of a filter. 図30の分光・透過特性の光に対し白黒補正を考慮したときの分光・透過・白黒補正特性を示すグラフである。FIG. 31 is a graph showing spectral / transmission / monochrome correction characteristics when black-and-white correction is taken into consideration for the light of spectral / transmission characteristics shown in FIG. 30. 波長に対するマゼンダ色、シアン色、青色の原稿の分光特性の他の例を示すグラフである。It is a graph which shows the other example of the spectral characteristic of the original of a magenta color, a cyan color, and a blue with respect to a wavelength. 波長に対する黄色、シアン色、緑色の原稿の分光特性の他の例を示すグラフである。It is a graph which shows the other example of the spectral characteristic of the original of yellow, cyan, and green with respect to a wavelength. 波長に対する黄色、マゼンダ色、シアン色の原稿の分光特性の他の例を示すグラフである。6 is a graph showing another example of spectral characteristics of yellow, magenta, and cyan originals with respect to wavelengths.

符号の説明Explanation of symbols

1 イメージセンサ
2 光学筐体
3 光源部
3a LED部
3b 導光体
3c LEDアレイ
3r、3g、3b LED
4 レンズ
4a セルフォックレンズアレイ
4b ルーフミラーレンズアレイ
4c レンズアレイ
4d 分離ミラー
4e 板状レンズアレイ
4f テレセントリックレンズアレイ
5 受光部
6 CCDアレイ
7 コンタクトガラス
8 ミラー
9 レンズ
20 画像処理部
21 画像入力部
22 シェーディング補正部
23 ライン間補間部
24 RGBγ補正
25 RGB・YCbCr変換部
26 フィルタ部
27 YCbCr・RGB変換部
28 副走査変倍部
29 主走査変倍部
30 誤差拡散/ディザ部
31 RGB入力グレイ出力部
32 誤差拡散/ディザ部
33 RGB入力RGB出力部
34 RGB・CMYK色空間変調部
35 CMYKγ補正部
36 誤差拡散・ディザ補正部
37 RGB入力CMYK出力部
Gp 原稿
Ib、Ir、Ig 駆動電流
Ha〜Hc 分光特性曲線
ha、hb、hc 特性曲線
Has、Hbs、Hcs CCDアレイ出力
haf、hbf、hcf 分光・透過特性曲線
hafs、hbfs、hcfs 分光・透過・白黒補正特性曲線
hafsg、hbfsg、hcfsg 分光・透過・白黒補正・反射特性曲線
Hass、Hbss、Hcss CCDアレイ出力
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image sensor 2 Optical housing 3 Light source part 3a LED part 3b Light guide 3c LED array 3r, 3g, 3b LED
4 Lens 4a Selfoc lens array 4b Roof mirror lens array 4c Lens array 4d Separating mirror 4e Plate lens array 4f Telecentric lens array 5 Light receiving unit 6 CCD array 7 Contact glass 8 Mirror 9 Lens 20 Image processing unit 21 Image input unit 22 Shading Correction unit 23 Interline interpolation unit 24 RGBγ correction 25 RGB / YCbCr conversion unit 26 Filter unit 27 YCbCr / RGB conversion unit 28 Sub-scanning scaling unit 29 Main scanning scaling unit 30 Error diffusion / dithering unit 31 RGB input gray output unit 32 Error diffusion / dither section 33 RGB input RGB output section 34 RGB / CMYK color space modulation section 35 CMYKγ correction section 36 Error diffusion / dither correction section 37 RGB input CMYK output section Gp Document Ib, Ir, Ig Drive current a to Hc Spectral characteristic curve ha, hb, hc Characteristic curve Has, Hbs, Hcs CCD array output haf, hbf, hcf Spectral / transmission characteristic curve hafs, hbfs, hcfs Spectral / transmission / monochrome correction characteristic curve hafsg, hbfsg, hcfsg spectral・ Transmission / monochrome correction / reflection characteristics curve Hass, Hbss, Hcss CCD array output

Claims (8)

所定の光波長域に分光特性を有する発光素子を有し、前記発光素子を発光させて照射対象物に光を出射する光源部と、
前記発光素子の光波長域に感度を有する受光素子を有し、前記照射対象物からの反射光または透過光を前記受光素子で受光して光電変換する受光部と、
前記発光素子から前記照射対象物を経て前記受光素子に至るまでの光路上に配設され、前記発光素子の分光特性の光波長域よりも狭く、かつ前記発光素子の光波長領域のバラツキの範囲を含む光透過領域を有するフィルタと、
を備えたことを特徴とする光学装置。
Having a light emitting element having spectral characteristics in a predetermined light wavelength region, and emitting a light to the irradiation object by causing the light emitting element to emit light; and
A light-receiving element having sensitivity in the light wavelength region of the light-emitting element, and receiving and photoelectrically converting reflected light or transmitted light from the irradiation object by the light-receiving element;
A range of variation in the light wavelength region of the light emitting element that is disposed on the optical path from the light emitting element through the irradiation object to the light receiving element, narrower than the light wavelength range of the spectral characteristics of the light emitting element. A filter having a light transmissive region comprising:
An optical apparatus comprising:
原稿に読み取り光を照射して該原稿で反射または透過された光を光電変換する光学装置を備え、前記光学装置の出力する電気信号によって該原稿の画像を読み取る画像読み取り装置であって、
前記光学装置は、
所定の光波長域に分光特性を有する発光素子を有し、前記発光素子を発光させて照射対象物に光を出射する光源部と、
前記発光素子の光波長域に感度を有する受光素子を有し、前記照射対象物からの反射光または透過光を前記受光素子で受光して光電変換する受光部と、
前記発光素子から前記照射対象物を経て前記受光素子に至るまでの光路上に配設され、前記発光素子の分光特性の光波長域よりも狭く、かつ前記発光素子の光波長領域のバラツキの範囲を含むフィルタと、
を備えたことを特徴とする画像読み取り装置。
An image reading apparatus that includes an optical device that photoelectrically converts light reflected or transmitted by a document by irradiating the document with reading light, and that reads an image of the document by an electrical signal output from the optical device,
The optical device comprises:
Having a light emitting element having spectral characteristics in a predetermined light wavelength region, and emitting a light to the irradiation object by causing the light emitting element to emit light; and
A light-receiving element having sensitivity in the light wavelength region of the light-emitting element, and receiving and photoelectrically converting reflected light or transmitted light from the irradiation object by the light-receiving element;
A range of variation in the light wavelength region of the light emitting element that is disposed on the optical path from the light emitting element through the irradiation object to the light receiving element, narrower than the light wavelength range of the spectral characteristics of the light emitting element. A filter containing
An image reading apparatus comprising:
前記光源部は、その分光特性の光波長域の異なる複数の発光素子を備え、前記複数の発光素子をその発光タイミングをずらして発光させ、
前記フィルタは、前記複数の発光素子に対応して複数配設され、
複数のフィルタのそれぞれは、前記フィルタに対応する発光素子の分光特性の光波長域よりも狭く、かつ前記発光素子の光波長領域のバラツキの範囲を含む前記光透過領域を有していることを特徴とする請求項2記載の画像読み取り装置。
The light source unit includes a plurality of light emitting elements having different light wavelength ranges of the spectral characteristics, and causes the plurality of light emitting elements to emit light at different light emission timings,
A plurality of the filters are disposed corresponding to the plurality of light emitting elements,
Each of the plurality of filters has the light transmission region that is narrower than the light wavelength region of the spectral characteristics of the light emitting element corresponding to the filter and includes a range of variation of the light wavelength region of the light emitting element. The image reading apparatus according to claim 2, wherein:
前記光源部は、その分光特性の光波長域の異なる複数の発光素子を備え、前記複数の発光素子をその発光タイミングをずらして発光させ、
前記フィルタは、前記複数の発光素子のそれぞれの分光特性の各光波長域よりも狭く、かつ前記複数の発光素子のそれぞれの光波長領域のバラツキの範囲を含む光透過領域を有していることを特徴とする請求項2記載の画像読み取り装置。
The light source unit includes a plurality of light emitting elements having different light wavelength ranges of the spectral characteristics, and causes the plurality of light emitting elements to emit light at different light emission timings,
The filter has a light transmission region that is narrower than each light wavelength region of the spectral characteristics of each of the plurality of light emitting elements and includes a variation range of each light wavelength region of the plurality of light emitting elements. The image reading apparatus according to claim 2.
前記フィルタは、前記光源部の前記発光素子から前記照射対象物に至る光路上に配設されていることを特徴とする請求項2に記載の画像読み取り装置。   The image reading apparatus according to claim 2, wherein the filter is disposed on an optical path from the light emitting element of the light source unit to the irradiation target. 前記光源部は、前記発光素子からの光を前記照射対象物に導光する導光体をさらに備え、
前記フィルタは、前記発光素子から前記導光体へ入射する光の光路上に配設されていることを特徴とする請求項2に記載の画像読み取り装置。
The light source unit further includes a light guide that guides light from the light emitting element to the irradiation object,
The image reading apparatus according to claim 2, wherein the filter is disposed on an optical path of light incident on the light guide from the light emitting element.
前記フィルタは、前記照射対象物から前記受光素子に至る光路上に配設されていることを特徴とする請求項2に記載の画像読み取り装置。   The image reading apparatus according to claim 2, wherein the filter is disposed on an optical path from the irradiation object to the light receiving element. 所定の光波長域に分光特性を有する同一種の複数の発光素子の分光特性をそれぞれ計測する第1計測工程と、
前記複数の発光素子それぞれからの光を所定の同一の分光特性を有する原稿に照射して、その反射光を受光した受光素子の出力特性を計測する第2計測工程と、
計測された前記複数の発光素子のそれぞれの分光特性と、前記受光素子の出力特性とに基づいて、前記発光素子の光波長領域のバラツキを求める第3計測工程と、
前記発光素子の分光特性の光波長域よりも狭く、かつ前記発光素子の光波長領域のバラツキの範囲を含む光透過領域を決定する決定工程と、
決定された光透過領域を有するフィルタを製造する製造工程と、
を含むことを特徴とするフィルタ製造方法。
A first measurement step of measuring spectral characteristics of a plurality of light emitting elements of the same type having spectral characteristics in a predetermined light wavelength range;
A second measuring step of irradiating a document having predetermined identical spectral characteristics with light from each of the plurality of light emitting elements and measuring output characteristics of the light receiving element that receives the reflected light;
A third measurement step for obtaining a variation in the light wavelength region of the light emitting element based on the measured spectral characteristics of the plurality of light emitting elements and the output characteristics of the light receiving element;
A determination step of determining a light transmission region that is narrower than the light wavelength region of the spectral characteristics of the light emitting element and includes a range of variation of the light wavelength region of the light emitting element;
A manufacturing process for manufacturing a filter having the determined light transmission region;
The filter manufacturing method characterized by including.
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