JP3927895B2 - イメージセンサおよびこれを備えた画像読取装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密着型イメージセンサの構造に係り、より詳しくはセンサの筐体内部にカラーカットフィルムを実装した密着型イメージセンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機の読取装置としては、縮小光学系を用いたものが広く知られている。図１４は、従来の縮小結象系を用いた画像読取装置を説明するための図である。原稿２０４は、プラテンガラス２０５上に載置され、あるいは自動原稿供給装置２０３を使って流し読みガラス２０８上を送られる。ランプユニット２１０の蛍光ランプ２０９で照明された原稿の情報は、ミラーユニット２１１の第一ミラー２０１，第二ミラー２０２で折り返されて、縮小結像レンズ２１２にて読取素子２１３に結像される。２０６は基準白板であり、これを基準にして白レベルを調整する。画像処理部１５０は読取素子２１３の出力信号を受けて、その信号からデジタル画像を生成する。
【０００３】
ところが近年、複写機の画像読取装置においてコンタクトイメージセンサ（以下、ＣＩＳと略す）を使用することが提案されている。図１５は、ＣＩＳを用いた画像読取装置を説明するための図である。原稿２０４は、プラテンガラス２０５上に載置され、あるいは自動原稿供給装置２０３を使って流し読みガラス２０８上を送られる。原稿の情報は、ＣＩＳ３００によって読み取られる。２０６は基準白板であり、これを基準にして白レベルを調整する。画像処理部１５０は読取素子２１３の出力信号を受けて、その信号からデジタル画像を生成する。
【０００４】
ＣＩＳを用いた読取装置が普及し始めた理由としては、縮小光学系を使用した読取系よりも構成が簡単であり、低コスト化が図れることが挙げられる。また、５倍から１０倍程度感度が高いため、比較的暗い光源でも十分な画質が得られるので照明系の低コスト化や省電力化が達成される。たとえば、３０枚／分程度の読取りであれば、縮小光学系の場合、４００００ｌｕｘ程度の原稿面照度が必要であるが、セルフォックレンズアレイ（以下、ＳＬＡと略す）を使用したＣＩＳでは４０００ｌｕｘ程度で十分である。
【０００５】
ところが、縮小光学系で用いる４００００ｌｕｘ乃至８００００ｌｕｘといった比較的明るいランプにあっては、発光スペクトルで見た場合の近赤外線の相対的な発光量は比較的少量であったが、ＣＩＳで用いる４０００ｌｕｘ程度の比較的暗いランプを使用した場合、近赤外線の相対的な発光量が多くなってしまう現象がみられた。
【０００６】
図１６は、４０００ｌｕｘの比較的低輝度のＸｅランプの発光スペクトルを説明する図である。また、図１７は、４００００ｌｕｘの高輝度Ｘｅランプの発光スペクトルを説明する図である。両者を比較すると、４００〜７００ｎｍの可視光領域の発光スペクトルはほぼ同じである。ところが、８００〜１０００ｎｍの近赤外領域においては、５５０ｎｍ近辺の緑のピークに対する近赤外線の発光量は、４０００ｌｕｘランプの方が3倍程度大きい。
【０００７】
図１８は、代表的なＣＣＤイメージセンサにおけるＲＧＢの分光感度特性を説明する図である。８００〜１０００ｎｍの近赤外線にＲＧＢとも感度を持つことが分かる。これらは本来不要な感度であるが、染料や顔料のＲＧＢ原色フィルタでは、従来から近赤外線の感度をなくす努力が続けられているにも拘わらず、いまだに実現されておらず、このような特性となっている。したがって、ＣＣＤイメージセンサはランプの近赤外線のスペクトルを読み取ってしまい、結果としてＲＧＢが混色して色の判別が劣化してしまう。また、赤外線の分光反射率が高い色材を使用した特色インクなどを読み取ったときに、不必要に明るく読み取ってしまうという問題が発生した。しかもこの問題は、近赤外線の相対的な大きさに比例して悪化するため、図１６で説明した４０００ｌｕｘ程度の比較的低照度のランプの方が悪い傾向にある。
【０００８】
これらの諸問題を解決するために、ＣＣＤの手前に赤外線カットガラスなどの光学的なマルチコーティングを施したガラスを使用したものが提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、Ａ４サイズの２９７ｍｍの領域を赤外線カットガラスでカバーしようとした場合、数千円から1万円弱程度の極めて高価なものとなってしまい、安価な画像読取装置には実質的に使用することができない。
【０００９】
そこで近年、プラズマディスプレーが発生する赤外線によって発生するリモコンの誤動作対策用の近赤外線吸収フィルムや、ＤＶＤ−Ｒで近赤外線発光レーザダイオードの近赤外線を効率的に吸収するように開発された近赤外線吸収色素などが提案されている。これらは、近赤外線吸収色素を高分子樹脂に分散させた構造をとっている。
【００１０】
図１９は、赤外線吸収フィルムの分光透過率を説明する図である。図において、８００〜１０００ｎｍの近赤外域に吸収があり、４００〜７００ｎｍの可視光域の光透過性が高く、かつ可視光域に特定波長に大きな吸収を持つことがない理想的な特性を持っている。すなわち、可視光域の発光スペクトルはほとんど変化なく、削減したい８００〜１０００ｎｍの近赤外線のピークは１／１０〜１／２０程度に削減できることが知られている。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１１‐３２１７７号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらのフィルムは数十ミクロンといった極めて薄いものであり、剛性がなく、小型のＣＩＳには実装が困難であった。また、４０００ｌｕｘ程度の比較的暗いランプであっても、連続点灯時には管表面が１００℃近くになるため、ランプの近くに耐熱性の低いフィルムを配置した場合には、熱によるフィルムの劣化が懸念される等の問題があった。
さらに、赤外吸収フィルムとして、コーティングで製造されるものなど表面にキズがつきやすいフィルムを、原稿からＣＣＤまでの間のいわゆる結像系に配置した場合には、フィルム表面のキズが読取画像にスジとなって表れる可能性があった。
【００１３】
本発明はかかる実情に鑑み、コストがかからず、高品位な画象が得られるイメージセンサおよびこれを備えた画像読取装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のイメージセンサは、原稿を照射するための光源と、前記原稿からの反射光を受ける受光部と、前記原稿からの反射光を前記受光部に導くための結像素子とを筐体内に一体的に保持してなるイメージセンサであって、 前記光源に含まれる特定波長の光をカットするカラーカットフィルムを、前記結像素子及び前記筐体により挟み込んで保持したことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明のイメージセンサは、原稿を照射するための光源と、前記原稿からの反射光を受ける受光部と、前記原稿からの反射光を前記受光部に導くための結像素子とを筐体内に一体的に保持してなるイメージセンサであって、前記光源に含まれる特定波長の光をカットする単葉フィルム材からなるカラーカットフィルムの一端を他端に貫通させることにより概略筒状に形成し、前記光源を該カラーカットフィルムの筒状内に配置したことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のイメージセンサは、原稿を照射するための光源と、前記原稿からの反射光を受ける受光部と、前記原稿からの反射光を前記受光部に導くための結像素子とを筐体内に一体的に保持してなるイメージセンサであって、前記光源に含まれる特定波長の光をカットする単葉フィルム材からなるカラーカットフィルムの両端を折り曲げることにより概略コ字状に形成し、前記光源を覆うように該カラーカットフィルムを配置したことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した実施形態に沿って詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態を示す正面断面図である。図において、１は読取装置本体であり、読取装置本体１の上部には自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）２が載置されている。３はフレームであり、フレーム３の上面にはＡＤＦ２から搬送された原稿を読み取るための流し読み用ガラス４、および原稿を静止した状態で読み取る際に使用されるブック読み用ガラス５が載置されている。また、ＡＤＦ２により搬送された原稿を流し読み用ガラス４からすくいとるためのジャンプ台６が、同じくフレーム３の上面で、かつ流し読み用ガラス４とブック読み用ガラス５の間に配置されている。
【００１９】
７は密着型イメージセンサであり、図中、矢印方向に移動することにより、流し読み用ガラス４上に搬送された原稿、あるいはブック読み用ガラス５上に載置された原稿の画像を画像データとして取り込む。キャリジ８は長手方向中央付近に設けられたガイドシャフト９に支持され、図示しない駆動源によりガイドシャフト９に沿って、流し読み用ガラス４とブック読み用ガラス５の下側を自由に移動可能な構成となっている。
【００２０】
次いで、ＡＤＦ２の構成を説明する。
ＡＤＦ２は、原稿トレイ１０に積載された原稿を１枚ずつ給紙するためのピックアップローラ１１、取り出された原稿の重送を防止する分離搬送ローラ１２、分離パッド１３、用紙を読取部まで搬送するための搬送ローラ対１４および１５、搬送ガイド対１６、読取部において原稿を流し読み用ガラス４に押さえつけるための白色ローラ１７、用紙を排出トレイ１８まで送り出すための排紙ローラ対１９および２０、排紙ガイド対２１から構成される。排出トレイ１８は、ブック読み時の原稿をブック読み用ガラス５に押さえつけるための圧板の機能をも兼ね備えている。
【００２１】
次に装置の動作を説明する。
ＡＤＦ２の原稿トレイ１０に原稿が置かれた状態でスタートキーが押された場合、まず密着型イメージセンサ７はガイドシャフト９の軸方向に沿って流し読み用ガラス４の下方へ向けて移動し、白色ローラ１７のほぼ直下で停止する。この動作と並行して、原稿はピックアップローラ１１により給紙される。給紙された原稿は、分離搬送ローラ１２と分離パッド１３で１枚ずつ確実に分離され、搬送ローラ対１４の搬送力により搬送ガイド対１６を通過した後、搬送ローラ対１５に送られ、流し読みの読取位置である白色ローラ１７と流し読み用ガラス４の間に送られる。
【００２２】
このとき密着型イメージセンサ７はすでに流し読み位置に到達しているので、流し読み用ガラス４を通過する原稿の画像情報を順次読み取ることができる。読み取りが進むに従って、原稿は白色ローラ１７を越え、ジャンプ台６にて先端をすくわれ、流し読み用ガラス４から離間を開始する。その後、原稿は排紙ローラ対１９により搬送された後、排紙ガイド対２１を通過し、排紙ローラ対２０により排出トレイ１８上に排出され、１枚目の読み取り動作を終了する。
【００２３】
もし原稿トレイ１０上に複数の原稿が載置された場合は、この動作を継続して繰り返し、最終原稿の読み取りが終了した時点で読み取り動作を終了することになる。
【００２４】
次いで、原稿トレイ１０に原稿が載置されない状態でスタートキーが押された場合、装置本体１はブック読み用ガラス５に原稿が置かれたと判断する。そして、密着型イメージセンサ７はガイドシャフト９の軸方向に沿って移動し、ブック読み用ガラス５上に載置された画像の読み取りを行なう。
【００２５】
図２はＣＩＳの断面図、図３はＣＩＳを斜め上方から見た斜視図である。図において、２２，２３は蛍光ランプであり原稿を照明する。２４は等倍結像素子であるセルフォックレンズアレイ（ＳＬＡ）であり、原稿の情報を読取素子２５に結像する。２６は読取素子２５を実装してある基板であり、これらすべては筐体２７で一体に組み込まれている。
【００２６】
２８は赤外線カットフィルムであり、図３に示すように筐体２７の穴部２９に、筐体２７及びＳＬＡ２４によって挟み込まれるようにして組み込まれる。この赤外線カットフィルム２８２より、蛍光ランプ２２，２３から出た不必要な８００〜１０００ｎｍの赤外線の量を１／１０〜１／２０程度に削減することができる。なお、赤外線カットフィルムとしては、赤外線をカットするものであれば、赤外線成分を吸収するもの、或いは反射するもののいずれでもかまわない。以下に説明する全ての実施形態においても同様である。
【００２７】
赤外線カットフィルム２８は筐体２７の穴部２９に、筐体２７及びＳＬＡ２４によって挟み込まれるようにして組み込まれるため、装置の使用中に動いたり、異物が混入する等の不具合も発生しない。また、接着剤も用いていないため、接着の不均一性による画像不良や、接着剤の劣化による透過率の変化の心配が全くない。また、光源２２，２３に対して筐体２７の壁を隔てて配置しているため、光源から発せられる熱による影響をほとんど受けないで済む。さらに、セルフォックレンズアレイ２４と同じ程度の大きさでよいため、数ミリ幅程度の大きさで済み、したがって最も安価に赤外線をカットする手法を実現する。
【００２８】
（第２の実施形態）
次に、図４および図５を用いて第２の実施形態を説明する。
図４はＣＩＳの断面図、図５はＣＩＳを斜め下方から見たときの斜視図である。 第１の実施形態で説明したものと同一のものは同符号を付し、それらの説明を省略する。
【００２９】
第２の実施形態においては特に、赤外線吸収フィルム３０はＳＬＡ２４とは密着せずに、ＳＬＡ２４と読取素子２５の間に保持してある。この場合、赤外線カットフィルム３０には爪部３０ａ，３０ａ′，３０ｂ，３０ｂ′，．．．があり、これらが筐体２７の貫通穴３１ａ，３２ａ，３１ｂ，３２ｂ，．．．に挿入されることにより、赤外線カットフィルム３０が筐体２７に保持される構造となっている。
【００３０】
この実施形態においても、爪部３０ａ，３０ａ′，３０ｂ，３０ｂ′，．．．が貫通穴３１ａ，３２ａ，３１ｂ，３２ｂ，．．．に挿入されているので、装置の使用中に動いたり、異物が混入する等の不具合も発生しない。また、接着剤も用いていないため、接着の不均一性による画像不良や、接着剤の劣化による透過率の変化の心配が全くない。また、第１の実施形態と同様に、蛍光ランプ２２，２３に対して筐体２７の壁を隔てて配置しているため、光源から発せられる熱による影響をほとんど受けないで済む。
【００３１】
さらに、第１の実施形態のように赤外線カットフィルム３０をＳＬＡ２４で挟み込んでいないため、フィルム製造時のキズなどによりリワークを余儀なくされた際でも、簡単に取り外せることができ、歩留まりを向上することができる。
【００３２】
（第３の実施形態）
次に、図６および図７を用いて第３の実施形態を説明する。
図６はＣＩＳの断面図、図７はＣＩＳの蛍光ランプまわりを斜め上方から見たときの斜視図である。第１の実施形態で説明したものと同一のものは同符号を付し、それらの説明を省略する。
【００３３】
第３の実施形態においては特に、赤外線カットフィルム３３は１枚のフィルムの端部同士を重ね合せて、熱溶着部３４で熱溶着することにより筒状に形成される。この筒状の赤外線カットフィルム３３の中に蛍光ランプ２２，２３を個々に通してあり、この状態で筐体２７に組み込まれる。
【００３４】
第３の実施形態では赤外線カットフィルム３３により、蛍光ランプ２２，２３から出た不必要な８００〜１０００ｎｍの赤外線の量を１／１０〜１／２０程度に削減することができる。この場合、赤外線カットフィルム３３は結像系ではなく照明系に配置されるため、ゴミやキズ等による読取画像への影響が全く問題にならない。また、接着剤も用いていないため、接着の不均一性による画像不良や、接着剤の劣化による透過率の変化の心配が全くない。
【００３５】
（第４の実施形態）
次に、図８および図９を用いて第４の実施形態を説明する。
図８はＣＩＳの断面図、図９はＣＩＳの蛍光ランプまわりを斜め上方から見たときの斜視図である。第１の実施形態で説明したものと同一のものは同符号を付し、それらの説明を省略する。
【００３６】
第４の実施形態においては特に、赤外線カットフィルム３５は１枚のフィルムの一端を他端に貫通させることにより筒状に形成される。この場合、各赤外線カットフィルム３５の一端には複数の爪部３６ａ，３６ｂ，．．．があり、これらが他端に設けられた貫通穴３７ａ，３７ｂ，．．．に挿入されることにより、赤外線カットフィルム３５は筒状に形成される。
【００３７】
第４の実施形態においても第３の実施形態と同様の効果が得られるが、第３の実施形態のように熱溶着でないため、完成後でも取外し自在である。したがって、たとえば万一フィルムに亀裂等が入っていた場合、赤外線カットフィルム３５を簡単に取り外すことができるため、製造時における歩留まりの向上を図るばかりか、市場における交換容易性に優れている。
【００３８】
（第５の実施形態）
次に、図１０および図１１を用いて第５の実施形態を説明する。
図１０はＣＩＳの断面図、図１１はＣＩＳを斜め上方から見たときの斜視図である。第１の実施形態で説明したものと同一のものは同符号を付し、それらの説明を省略する。
【００３９】
第５の実施形態においては特に、赤外線カットフィルム３８は１枚のフィルムの両端を折り曲げることにより概略コ字状に形成される。この場合、各赤外線カットフィルム３８の折曲部分には複数の穴部３９があり、これらに筐体２７に設けられた爪部４０が挿入されることにより、赤外線カットフィルム３８は概略コ字状のまま保持される。
【００４０】
第５の実施形態においても第３および第４の実施形態と同様の効果が得られるが、第３の実施形態のように熱溶着でないため、完成後でも取外し自在である。したがって、たとえば万一フィルムに亀裂等が入っていた場合、赤外線吸収フィルム３５を簡単に取り外すことができるため、製造時における歩留まりの向上を図るばかりか、市場における交換容易性に優れている。
【００４１】
（第６の実施形態）
次に、図１２および図１３を用いて第６の実施形態を説明する。
図１２はＣＩＳの断面図である。第１の実施形態で説明したものと同一のものは同符号を付し、それらの説明を省略する。
【００４２】
第６の実施形態においては第５の実施形態と同様に、赤外線カットフィルム４１は１枚のフィルムの両端を折り曲げることにより概略コ字状に形成される。第５の実施形態と異なる点は、蛍光ランプ２２，２３を個々に覆うのではなく、単一の赤外線カットフィルム４１で構成する。フィルム保持方法は第５の実施形態と同様に、赤外線カットフィルム４１の折曲部分には複数の穴部３９があり、これらに筐体２７に設けられた爪部４０が挿入される。
【００４３】
この場合、赤外線カットフィルム４１が薄いためにその中央部がＳＬＡ２４の方向に撓むときには、ＳＬＡ２４のレンズ面以外の部分４２に赤外線カットフィルム４１の中央端部４３を当接させることで、赤外線カットフィルム４１は概略コ字状のまま保持される。
【００４４】
第６の実施形態においても第３〜第５の実施形態と同様の効果が得られるが、第３の実施形態のように熱溶着でないため、完成後でも取外し自在であり、たとえば万一フィルムに亀裂等が入っていた場合、赤外線カットフィルム４１を簡単に取り外すことができるため、製造時における歩留まりの向上を図るばかりか、市場における交換容易性に優れている。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、低コストにして高品位な画像を読み取るイメージセンサを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像読取装置の断面図である。
【図２】本発明の第1の実施形態におけるＣＩＳの断面図である。
【図３】本発明の第1の実施形態におけるＣＩＳの上方斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態におけるＣＩＳの断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態におけるＣＩＳの下方斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施形態におけるＣＩＳの断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態におけるＣＩＳの蛍光ランプまわりの斜視図である。
【図８】本発明の第４の実施形態におけるＣＩＳの断面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態におけるＣＩＳの蛍光ランプまわりの斜視図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態におけるＣＩＳの断面図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態におけるＣＩＳの上方斜視図である。
【図１２】本発明の第６の実施形態におけるＣＩＳの断面図である。
【図１３】本発明の第６の実施形態におけるＣＩＳの上方斜視図である。
【図１４】縮小結像型の画像読取装置を説明する図である。
【図１５】等倍結像型の画像読取装置を説明する図である。
【図１６】低輝度キセノンランプの発光スペクトルの例を示す図である。
【図１７】高輝度キセノンランプの発光スペクトルの例を示す図である。
【図１８】読取素子の分光感度特性の例を示す図である。
【図１９】赤外線吸収フィルムの分光透過率の例を示す図である。
【符号の説明】
１ 読取装置本体、２ 自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）、３ フレーム、４ 流し読み用ガラス、５ ブック読み用ガラス、６ ジャンプ台、７ 密着型イメージセンサ、８ キャリジ、９ ガイドシャフト、１０ 原稿トレイ、１１ ピックアップローラ、１２ 分離搬送ローラ、１３ 分離パッド、１４，１５ 搬送ローラ対、１６ 搬送ガイド対、１７ 白色ローラ、１８ 排出トレイ、１９，２０ 排紙ローラ対、２２，２３ 蛍光ランプ、２４ セルフォックレンズアレイ（ＳＬＡ）、２５ 読取素子、２６ 基板、２７ 筐体、２８ 赤外線カットフィルム、２９ 穴部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、密着型イメージセンサの構造に係り、より詳しくはセンサの筐体内部にカラーカットフィルムを実装した密着型イメージセンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機の読取装置としては、縮小光学系を用いたものが広く知られている。図１４は、従来の縮小結象系を用いた画像読取装置を説明するための図である。原稿２０４は、プラテンガラス２０５上に載置され、あるいは自動原稿供給装置２０３を使って流し読みガラス２０８上を送られる。ランプユニット２１０の蛍光ランプ２０９で照明された原稿の情報は、ミラーユニット２１１の第一ミラー２０１，第二ミラー２０２で折り返されて、縮小結像レンズ２１２にて読取素子２１３に結像される。２０６は基準白板であり、これを基準にして白レベルを調整する。画像処理部１５０は読取素子２１３の出力信号を受けて、その信号からデジタル画像を生成する。
【０００３】
ところが近年、複写機の画像読取装置においてコンタクトイメージセンサ（以下、ＣＩＳと略す）を使用することが提案されている。図１５は、ＣＩＳを用いた画像読取装置を説明するための図である。原稿２０４は、プラテンガラス２０５上に載置され、あるいは自動原稿供給装置２０３を使って流し読みガラス２０８上を送られる。原稿の情報は、ＣＩＳ３００によって読み取られる。２０６は基準白板であり、これを基準にして白レベルを調整する。画像処理部１５０は読取素子２１３の出力信号を受けて、その信号からデジタル画像を生成する。
【０００４】
ＣＩＳを用いた読取装置が普及し始めた理由としては、縮小光学系を使用した読取系よりも構成が簡単であり、低コスト化が図れることが挙げられる。また、５倍から１０倍程度感度が高いため、比較的暗い光源でも十分な画質が得られるので照明系の低コスト化や省電力化が達成される。たとえば、３０枚／分程度の読取りであれば、縮小光学系の場合、４００００ｌｕｘ程度の原稿面照度が必要であるが、セルフォックレンズアレイ（以下、ＳＬＡと略す）を使用したＣＩＳでは４０００ｌｕｘ程度で十分である。
【０００５】
ところが、縮小光学系で用いる４００００ｌｕｘ乃至８００００ｌｕｘといった比較的明るいランプにあっては、発光スペクトルで見た場合の近赤外線の相対的な発光量は比較的少量であったが、ＣＩＳで用いる４０００ｌｕｘ程度の比較的暗いランプを使用した場合、近赤外線の相対的な発光量が多くなってしまう現象がみられた。
【０００６】
図１６は、４０００ｌｕｘの比較的低輝度のＸｅランプの発光スペクトルを説明する図である。また、図１７は、４００００ｌｕｘの高輝度Ｘｅランプの発光スペクトルを説明する図である。両者を比較すると、４００〜７００ｎｍの可視光領域の発光スペクトルはほぼ同じである。ところが、８００〜１０００ｎｍの近赤外領域においては、５５０ｎｍ近辺の緑のピークに対する近赤外線の発光量は、４０００ｌｕｘランプの方が3倍程度大きい。
【０００７】
図１８は、代表的なＣＣＤイメージセンサにおけるＲＧＢの分光感度特性を説明する図である。８００〜１０００ｎｍの近赤外線にＲＧＢとも感度を持つことが分かる。これらは本来不要な感度であるが、染料や顔料のＲＧＢ原色フィルタでは、従来から近赤外線の感度をなくす努力が続けられているにも拘わらず、いまだに実現されておらず、このような特性となっている。したがって、ＣＣＤイメージセンサはランプの近赤外線のスペクトルを読み取ってしまい、結果としてＲＧＢが混色して色の判別が劣化してしまう。また、赤外線の分光反射率が高い色材を使用した特色インクなどを読み取ったときに、不必要に明るく読み取ってしまうという問題が発生した。しかもこの問題は、近赤外線の相対的な大きさに比例して悪化するため、図１６で説明した４０００ｌｕｘ程度の比較的低照度のランプの方が悪い傾向にある。
【０００８】
これらの諸問題を解決するために、ＣＣＤの手前に赤外線カットガラスなどの光学的なマルチコーティングを施したガラスを使用したものが提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、Ａ４サイズの２９７ｍｍの領域を赤外線カットガラスでカバーしようとした場合、数千円から1万円弱程度の極めて高価なものとなってしまい、安価な画像読取装置には実質的に使用することができない。
【０００９】
そこで近年、プラズマディスプレーが発生する赤外線によって発生するリモコンの誤動作対策用の近赤外線吸収フィルムや、ＤＶＤ−Ｒで近赤外線発光レーザダイオードの近赤外線を効率的に吸収するように開発された近赤外線吸収色素などが提案されている。これらは、近赤外線吸収色素を高分子樹脂に分散させた構造をとっている。
【００１０】
図１９は、赤外線吸収フィルムの分光透過率を説明する図である。図において、８００〜１０００ｎｍの近赤外域に吸収があり、４００〜７００ｎｍの可視光域の光透過性が高く、かつ可視光域に特定波長に大きな吸収を持つことがない理想的な特性を持っている。すなわち、可視光域の発光スペクトルはほとんど変化なく、削減したい８００〜１０００ｎｍの近赤外線のピークは１／１０〜１／２０程度に削減できることが知られている。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１１‐３２１７７号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらのフィルムは数十ミクロンといった極めて薄いものであり、剛性がなく、小型のＣＩＳには実装が困難であった。また、４０００ｌｕｘ程度の比較的暗いランプであっても、連続点灯時には管表面が１００℃近くになるため、ランプの近くに耐熱性の低いフィルムを配置した場合には、熱によるフィルムの劣化が懸念される等の問題があった。
さらに、赤外吸収フィルムとして、コーティングで製造されるものなど表面にキズがつきやすいフィルムを、原稿からＣＣＤまでの間のいわゆる結像系に配置した場合には、フィルム表面のキズが読取画像にスジとなって表れる可能性があった。
【００１３】
本発明はかかる実情に鑑み、コストがかからず、高品位な画象が得られるイメージセンサおよびこれを備えた画像読取装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のイメージセンサは、原稿を照射するための光源と、前記原稿からの反射光を受ける受光部と、前記原稿からの反射光を前記受光部に導くための結像素子とを筐体内に一体的に保持してなるイメージセンサであって、 前記光源に含まれる特定波長の光をカットするカラーカットフィルムを、前記結像素子及び前記筐体により挟み込んで保持したことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明のイメージセンサは、原稿を照射するための光源と、前記原稿からの反射光を受ける受光部と、前記原稿からの反射光を前記受光部に導くための結像素子とを筐体内に一体的に保持してなるイメージセンサであって、前記光源に含まれる特定波長の光をカットする単葉フィルム材からなるカラーカットフィルムの一端を他端に貫通させることにより概略筒状に形成し、前記光源を該カラーカットフィルムの筒状内に配置したことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のイメージセンサは、原稿を照射するための光源と、前記原稿からの反射光を受ける受光部と、前記原稿からの反射光を前記受光部に導くための結像素子とを筐体内に一体的に保持してなるイメージセンサであって、前記光源に含まれる特定波長の光をカットする単葉フィルム材からなるカラーカットフィルムの両端を折り曲げることにより概略コ字状に形成し、前記光源を覆うように該カラーカットフィルムを配置したことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した実施形態に沿って詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態を示す正面断面図である。図において、１は読取装置本体であり、読取装置本体１の上部には自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）２が載置されている。３はフレームであり、フレーム３の上面にはＡＤＦ２から搬送された原稿を読み取るための流し読み用ガラス４、および原稿を静止した状態で読み取る際に使用されるブック読み用ガラス５が載置されている。また、ＡＤＦ２により搬送された原稿を流し読み用ガラス４からすくいとるためのジャンプ台６が、同じくフレーム３の上面で、かつ流し読み用ガラス４とブック読み用ガラス５の間に配置されている。
【００１９】
７は密着型イメージセンサであり、図中、矢印方向に移動することにより、流し読み用ガラス４上に搬送された原稿、あるいはブック読み用ガラス５上に載置された原稿の画像を画像データとして取り込む。キャリジ８は長手方向中央付近に設けられたガイドシャフト９に支持され、図示しない駆動源によりガイドシャフト９に沿って、流し読み用ガラス４とブック読み用ガラス５の下側を自由に移動可能な構成となっている。
【００２０】
次いで、ＡＤＦ２の構成を説明する。
ＡＤＦ２は、原稿トレイ１０に積載された原稿を１枚ずつ給紙するためのピックアップローラ１１、取り出された原稿の重送を防止する分離搬送ローラ１２、分離パッド１３、用紙を読取部まで搬送するための搬送ローラ対１４および１５、搬送ガイド対１６、読取部において原稿を流し読み用ガラス４に押さえつけるための白色ローラ１７、用紙を排出トレイ１８まで送り出すための排紙ローラ対１９および２０、排紙ガイド対２１から構成される。排出トレイ１８は、ブック読み時の原稿をブック読み用ガラス５に押さえつけるための圧板の機能をも兼ね備えている。
【００２１】
次に装置の動作を説明する。
ＡＤＦ２の原稿トレイ１０に原稿が置かれた状態でスタートキーが押された場合、まず密着型イメージセンサ７はガイドシャフト９の軸方向に沿って流し読み用ガラス４の下方へ向けて移動し、白色ローラ１７のほぼ直下で停止する。この動作と並行して、原稿はピックアップローラ１１により給紙される。給紙された原稿は、分離搬送ローラ１２と分離パッド１３で１枚ずつ確実に分離され、搬送ローラ対１４の搬送力により搬送ガイド対１６を通過した後、搬送ローラ対１５に送られ、流し読みの読取位置である白色ローラ１７と流し読み用ガラス４の間に送られる。
【００２２】
このとき密着型イメージセンサ７はすでに流し読み位置に到達しているので、流し読み用ガラス４を通過する原稿の画像情報を順次読み取ることができる。読み取りが進むに従って、原稿は白色ローラ１７を越え、ジャンプ台６にて先端をすくわれ、流し読み用ガラス４から離間を開始する。その後、原稿は排紙ローラ対１９により搬送された後、排紙ガイド対２１を通過し、排紙ローラ対２０により排出トレイ１８上に排出され、１枚目の読み取り動作を終了する。
【００２３】
もし原稿トレイ１０上に複数の原稿が載置された場合は、この動作を継続して繰り返し、最終原稿の読み取りが終了した時点で読み取り動作を終了することになる。
【００２４】
次いで、原稿トレイ１０に原稿が載置されない状態でスタートキーが押された場合、装置本体１はブック読み用ガラス５に原稿が置かれたと判断する。そして、密着型イメージセンサ７はガイドシャフト９の軸方向に沿って移動し、ブック読み用ガラス５上に載置された画像の読み取りを行なう。
【００２５】
図２はＣＩＳの断面図、図３はＣＩＳを斜め上方から見た斜視図である。図において、２２，２３は蛍光ランプであり原稿を照明する。２４は等倍結像素子であるセルフォックレンズアレイ（ＳＬＡ）であり、原稿の情報を読取素子２５に結像する。２６は読取素子２５を実装してある基板であり、これらすべては筐体２７で一体に組み込まれている。
【００２６】
２８は赤外線カットフィルムであり、図３に示すように筐体２７の穴部２９に、筐体２７及びＳＬＡ２４によって挟み込まれるようにして組み込まれる。この赤外線カットフィルム２８２より、蛍光ランプ２２，２３から出た不必要な８００〜１０００ｎｍの赤外線の量を１／１０〜１／２０程度に削減することができる。なお、赤外線カットフィルムとしては、赤外線をカットするものであれば、赤外線成分を吸収するもの、或いは反射するもののいずれでもかまわない。以下に説明する全ての実施形態においても同様である。
【００２７】
赤外線カットフィルム２８は筐体２７の穴部２９に、筐体２７及びＳＬＡ２４によって挟み込まれるようにして組み込まれるため、装置の使用中に動いたり、異物が混入する等の不具合も発生しない。また、接着剤も用いていないため、接着の不均一性による画像不良や、接着剤の劣化による透過率の変化の心配が全くない。また、光源２２，２３に対して筐体２７の壁を隔てて配置しているため、光源から発せられる熱による影響をほとんど受けないで済む。さらに、セルフォックレンズアレイ２４と同じ程度の大きさでよいため、数ミリ幅程度の大きさで済み、したがって最も安価に赤外線をカットする手法を実現する。
【００２８】
（第２の実施形態）
次に、図４および図５を用いて第２の実施形態を説明する。
図４はＣＩＳの断面図、図５はＣＩＳを斜め下方から見たときの斜視図である。 第１の実施形態で説明したものと同一のものは同符号を付し、それらの説明を省略する。
【００２９】
第２の実施形態においては特に、赤外線吸収フィルム３０はＳＬＡ２４とは密着せずに、ＳＬＡ２４と読取素子２５の間に保持してある。この場合、赤外線カットフィルム３０には爪部３０ａ，３０ａ′，３０ｂ，３０ｂ′，．．．があり、これらが筐体２７の貫通穴３１ａ，３２ａ，３１ｂ，３２ｂ，．．．に挿入されることにより、赤外線カットフィルム３０が筐体２７に保持される構造となっている。
【００３０】
この実施形態においても、爪部３０ａ，３０ａ′，３０ｂ，３０ｂ′，．．．が貫通穴３１ａ，３２ａ，３１ｂ，３２ｂ，．．．に挿入されているので、装置の使用中に動いたり、異物が混入する等の不具合も発生しない。また、接着剤も用いていないため、接着の不均一性による画像不良や、接着剤の劣化による透過率の変化の心配が全くない。また、第１の実施形態と同様に、蛍光ランプ２２，２３に対して筐体２７の壁を隔てて配置しているため、光源から発せられる熱による影響をほとんど受けないで済む。
【００３１】
さらに、第１の実施形態のように赤外線カットフィルム３０をＳＬＡ２４で挟み込んでいないため、フィルム製造時のキズなどによりリワークを余儀なくされた際でも、簡単に取り外せることができ、歩留まりを向上することができる。
【００３２】
（第３の実施形態）
次に、図６および図７を用いて第３の実施形態を説明する。
図６はＣＩＳの断面図、図７はＣＩＳの蛍光ランプまわりを斜め上方から見たときの斜視図である。第１の実施形態で説明したものと同一のものは同符号を付し、それらの説明を省略する。
【００３３】
第３の実施形態においては特に、赤外線カットフィルム３３は１枚のフィルムの端部同士を重ね合せて、熱溶着部３４で熱溶着することにより筒状に形成される。この筒状の赤外線カットフィルム３３の中に蛍光ランプ２２，２３を個々に通してあり、この状態で筐体２７に組み込まれる。
【００３４】
第３の実施形態では赤外線カットフィルム３３により、蛍光ランプ２２，２３から出た不必要な８００〜１０００ｎｍの赤外線の量を１／１０〜１／２０程度に削減することができる。この場合、赤外線カットフィルム３３は結像系ではなく照明系に配置されるため、ゴミやキズ等による読取画像への影響が全く問題にならない。また、接着剤も用いていないため、接着の不均一性による画像不良や、接着剤の劣化による透過率の変化の心配が全くない。
【００３５】
（第４の実施形態）
次に、図８および図９を用いて第４の実施形態を説明する。
図８はＣＩＳの断面図、図９はＣＩＳの蛍光ランプまわりを斜め上方から見たときの斜視図である。第１の実施形態で説明したものと同一のものは同符号を付し、それらの説明を省略する。
【００３６】
第４の実施形態においては特に、赤外線カットフィルム３５は１枚のフィルムの一端を他端に貫通させることにより筒状に形成される。この場合、各赤外線カットフィルム３５の一端には複数の爪部３６ａ，３６ｂ，．．．があり、これらが他端に設けられた貫通穴３７ａ，３７ｂ，．．．に挿入されることにより、赤外線カットフィルム３５は筒状に形成される。
【００３７】
第４の実施形態においても第３の実施形態と同様の効果が得られるが、第３の実施形態のように熱溶着でないため、完成後でも取外し自在である。したがって、たとえば万一フィルムに亀裂等が入っていた場合、赤外線カットフィルム３５を簡単に取り外すことができるため、製造時における歩留まりの向上を図るばかりか、市場における交換容易性に優れている。
【００３８】
（第５の実施形態）
次に、図１０および図１１を用いて第５の実施形態を説明する。
図１０はＣＩＳの断面図、図１１はＣＩＳを斜め上方から見たときの斜視図である。第１の実施形態で説明したものと同一のものは同符号を付し、それらの説明を省略する。
【００３９】
第５の実施形態においては特に、赤外線カットフィルム３８は１枚のフィルムの両端を折り曲げることにより概略コ字状に形成される。この場合、各赤外線カットフィルム３８の折曲部分には複数の穴部３９があり、これらに筐体２７に設けられた爪部４０が挿入されることにより、赤外線カットフィルム３８は概略コ字状のまま保持される。
【００４０】
第５の実施形態においても第３および第４の実施形態と同様の効果が得られるが、第３の実施形態のように熱溶着でないため、完成後でも取外し自在である。したがって、たとえば万一フィルムに亀裂等が入っていた場合、赤外線吸収フィルム３５を簡単に取り外すことができるため、製造時における歩留まりの向上を図るばかりか、市場における交換容易性に優れている。
【００４１】
（第６の実施形態）
次に、図１２および図１３を用いて第６の実施形態を説明する。
図１２はＣＩＳの断面図である。第１の実施形態で説明したものと同一のものは同符号を付し、それらの説明を省略する。
【００４２】
第６の実施形態においては第５の実施形態と同様に、赤外線カットフィルム４１は１枚のフィルムの両端を折り曲げることにより概略コ字状に形成される。第５の実施形態と異なる点は、蛍光ランプ２２，２３を個々に覆うのではなく、単一の赤外線カットフィルム４１で構成する。フィルム保持方法は第５の実施形態と同様に、赤外線カットフィルム４１の折曲部分には複数の穴部３９があり、これらに筐体２７に設けられた爪部４０が挿入される。
【００４３】
この場合、赤外線カットフィルム４１が薄いためにその中央部がＳＬＡ２４の方向に撓むときには、ＳＬＡ２４のレンズ面以外の部分４２に赤外線カットフィルム４１の中央端部４３を当接させることで、赤外線カットフィルム４１は概略コ字状のまま保持される。
【００４４】
第６の実施形態においても第３〜第５の実施形態と同様の効果が得られるが、第３の実施形態のように熱溶着でないため、完成後でも取外し自在であり、たとえば万一フィルムに亀裂等が入っていた場合、赤外線カットフィルム４１を簡単に取り外すことができるため、製造時における歩留まりの向上を図るばかりか、市場における交換容易性に優れている。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、低コストにして高品位な画像を読み取るイメージセンサを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像読取装置の断面図である。
【図２】本発明の第1の実施形態におけるＣＩＳの断面図である。
【図３】本発明の第1の実施形態におけるＣＩＳの上方斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態におけるＣＩＳの断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態におけるＣＩＳの下方斜視図である。
【図６】本発明の第３の実施形態におけるＣＩＳの断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態におけるＣＩＳの蛍光ランプまわりの斜視図である。
【図８】本発明の第４の実施形態におけるＣＩＳの断面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態におけるＣＩＳの蛍光ランプまわりの斜視図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態におけるＣＩＳの断面図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態におけるＣＩＳの上方斜視図である。
【図１２】本発明の第６の実施形態におけるＣＩＳの断面図である。
【図１３】本発明の第６の実施形態におけるＣＩＳの上方斜視図である。
【図１４】縮小結像型の画像読取装置を説明する図である。
【図１５】等倍結像型の画像読取装置を説明する図である。
【図１６】低輝度キセノンランプの発光スペクトルの例を示す図である。
【図１７】高輝度キセノンランプの発光スペクトルの例を示す図である。
【図１８】読取素子の分光感度特性の例を示す図である。
【図１９】赤外線吸収フィルムの分光透過率の例を示す図である。
【符号の説明】
１ 読取装置本体、２ 自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）、３ フレーム、４ 流し読み用ガラス、５ ブック読み用ガラス、６ ジャンプ台、７ 密着型イメージセンサ、８ キャリジ、９ ガイドシャフト、１０ 原稿トレイ、１１ ピックアップローラ、１２ 分離搬送ローラ、１３ 分離パッド、１４，１５ 搬送ローラ対、１６ 搬送ガイド対、１７ 白色ローラ、１８ 排出トレイ、１９，２０ 排紙ローラ対、２２，２３ 蛍光ランプ、２４ セルフォックレンズアレイ（ＳＬＡ）、２５ 読取素子、２６ 基板、２７ 筐体、２８ 赤外線カットフィルム、２９ 穴部。
Claims (7)
- 原稿を照射するための光源と、前記原稿からの反射光を受ける受光部と、前記原稿からの反射光を前記受光部に導くための結像素子とを筐体内に一体的に保持してなるイメージセンサであって、
前記光源に含まれる特定波長の光をカットするカラーカットフィルムを、前記結像素子及び前記筐体により挟み込んで保持したことを特徴とするイメージセンサ。 - 原稿を照射するための光源と、前記原稿からの反射光を受ける受光部と、前記原稿からの反射光を前記受光部に導くための結像素子とを筐体内に一体的に保持してなるイメージセンサであって、
前記光源に含まれる特定波長の光をカットする単葉フィルム材からなるカラーカットフィルムの一端を他端に貫通させることにより概略筒状に形成し、前記光源を該カラーカットフィルムの筒状内に配置したことを特徴とするイメージセンサ。 - 原稿を照射するための光源と、前記原稿からの反射光を受ける受光部と、前記原稿からの反射光を前記受光部に導くための結像素子とを筐体内に一体的に保持してなるイメージセンサであって、
前記光源に含まれる特定波長の光をカットする単葉フィルム材からなるカラーカットフィルムの両端を折り曲げることにより概略コ字状に形成し、前記光源を覆うように該カラーカットフィルムを配置したことを特徴とするイメージセンサ。 - 前記カラーカットフィルムは、赤外線カットフィルムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のイメージセンサ。
- 前記結像素子は、等倍結合させるためのセルフォックレンズであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のイメージセンサ。
- 前記受光部は、前記原稿からの光を光電変換するように構成された光電変換素子であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のイメージセンサ。
- 請求項１〜６のいずれか１項に記載のイメージセンサを備え、該イメージセンサと原稿とを相対的に移動走査させながら、原稿画像を読み取るように構成したことを特徴とする画像読取装置。
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