JP4638192B2 - Line light source and contact image sensor using the same - Google Patents

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Description

この発明は複写機、ファクシミリなどの画像を読み取る画像入力装置、またカラー画像や紙幣認識等の特殊媒体を施した画像を読み取るための照明光学系を搭載する画像入出力装置に関するものであり、詳しくは多色のスペクトルを含むライン光源とこれを用いたカラー画像読み取り可能な密着型イメージセンサに関する。   The present invention relates to an image input device for reading an image such as a copying machine or a facsimile, and an image input / output device equipped with an illumination optical system for reading an image subjected to a special medium such as a color image or bill recognition. Relates to a line light source including a multicolor spectrum and a contact image sensor capable of reading a color image using the line light source.

原稿などの画像情報を読み取る密着型イメージセンサに使用されるライン光源として、特開平8ー163320号公報図3には長方形の1角を除去した5角形を有する柱状であって、側面の一部に光拡散層31が設けられている棒状照明装置が開示されている。また、特開平10−79835号公報図1には長筒状の光源1で、内部には反射膜3の上層に紫外線を可視光に変換する蛍光体5を形成すると共に、照射光を集中発光させる開口部2を備えている照明装置が開示されている。   As a line light source used in a contact image sensor for reading image information such as a document, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-163320 discloses a columnar shape having a pentagon from which one corner of a rectangle is removed, and a part of the side surface. Discloses a rod-shaped illumination device provided with a light diffusion layer 31. FIG. 1 shows a light source 1 having a long cylindrical shape, and a fluorescent material 5 for converting ultraviolet light into visible light is formed in the upper layer of the reflective film 3 and concentrated irradiation light is emitted. An illuminating device including an opening 2 to be disclosed is disclosed.

また、特開2003−346530号公報図3には導光体21の一端に複数の光源22を配置させることにより多色の光源とし、導光体21裏面に印刷による散乱体パターンを設けたものが開示されている。   FIG. 3 shows a multicolor light source by disposing a plurality of light sources 22 at one end of the light guide 21, and a scatterer pattern by printing is provided on the back surface of the light guide 21. Is disclosed.

特開平8−163320号公報JP-A-8-163320

特開平10−79835号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-79835

特開2003−346530号公報JP 2003-346530 A

従来の密着型イメージセンサに搭載する照明光学系としては特開平8−163320号公報では単一光に対する透明ロッドの反射層としての光拡散層、また特開2003−346530号公報では複数光源に対する反射層としての光学散乱体について言及されているが、光線の可視光変換については触れていない。 As an illumination optical system mounted on a conventional contact image sensor, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-163320 discloses a light diffusion layer as a reflective layer of a transparent rod for single light, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-346530 reflects light for a plurality of light sources. Reference is made to optical scatterers as layers, but no mention of visible light conversion of light.

特開平10−79835号公報では紫外線光源の管内面に塗布されている蛍光体により変換された可視光をその開口部から放射するが、長筒状の開口部から発する可視光の均一性については触れていない。   In JP-A-10-79835, visible light converted by a phosphor applied to the inner surface of a tube of an ultraviolet light source is radiated from the opening, but the uniformity of visible light emitted from a long cylindrical opening is as follows. Not touching.

この発明は、紫外線光源から放射された光を導光体内で効率よく全反射させ、導光体表面に塗布された蛍光体を導光体の長軸方向(主走査方向)に設置することにより、蛍光体で可視光変換された光を導光体の射出部から原稿面に対して均一な強度(輝度)分布の照明を照射するライン光源ユニット(ライン光源)とそれを搭載した密着型イメージセンサ(イメージセンサ)を提供することを目的とする。 In the present invention, the light emitted from the ultraviolet light source is efficiently totally reflected in the light guide, and the phosphor applied on the surface of the light guide is disposed in the long axis direction (main scanning direction) of the light guide. Line light source unit (line light source) that emits light with uniform intensity (brightness) distribution from the light emitting part to the original surface from the light converted from the visible light by the phosphor, and a close-contact image equipped with it An object is to provide a sensor (image sensor).

請求項1に係るライン光源は、画像を読み取るための装置に使用するライン光源であって、紫外線を発生する光源と、有効照明領域外の表面部に紫外線遮光パターンが形成され、前記光源を端部に配置し、内部に入射された紫外線を長軸方向に反射して伝搬する柱状の導光体と、この導光体の表面部において前記長軸方向に沿って前記導光体の有効照明領域の一端部から他端部に亘ってそれぞれがライン状に分割形成して設けられた複数の発光色を有する蛍光体とを具備し、紫外線が前記導光体を伝搬する過程において前記導光体の表面から前記蛍光体に紫外線が照射され、前記蛍光体によって発生した光が前記導光体を通して前記導光体の前記蛍光体に対向する部分に光のライン状の射出部を形成し、前記紫外線遮光パターンにより紫外線が前記蛍光体に到達する前に直接放射光として前記導光体から放射することを防止することを特徴とする。 The line light source according to claim 1 is a line light source used in an apparatus for reading an image, wherein a light source that generates ultraviolet rays and an ultraviolet light shielding pattern are formed on a surface portion outside the effective illumination area, A columnar light guide that is disposed in the part and reflects and propagates ultraviolet rays incident on the inside in the major axis direction, and effective illumination of the light guide along the major axis direction on the surface of the light guide A plurality of phosphors having a plurality of luminescent colors provided in a line shape from one end to the other end of the region, and the light guide in the process of ultraviolet light propagating through the light guide The phosphor is irradiated with ultraviolet rays from the surface of the body, and the light generated by the phosphor forms a light-line-shaped emission part on the portion of the light guide that faces the phosphor through the light guide , UV light by the UV light shielding pattern Characterized in that to prevent radiated from the light guide as a direct emitted light before reaching the phosphor.

請求項2に係るライン光源は、画像を読み取るための装置に使用するライン光源であって、紫外線を発生する光源と、有効照明領域外の表面部に紫外線遮光パターンが形成され、前記光源を端部に配置し、内部に入射された紫外線を長軸方向に反射して伝搬する柱状の導光体と、この導光体を前記長軸方向において包囲する外筒部と、この外筒部の表面部において前記長軸方向に沿って前記導光体の有効照明領域の一端部から他端部に亘ってそれぞれがライン状に分割形成して設けられた複数の発光色を有する蛍光体とを具備し、紫外線が前記導光体を伝搬する過程において前記導光体の表面から前記外筒部の前記蛍光体に紫外線が照射され、前記蛍光体によって発生した光が前記導光体を通して前記導光体の前記蛍光体に対向する部分に光のライン状の射出部を形成し、前記紫外線遮光パターンにより紫外線が前記蛍光体に到達する前に直接放射光として前記導光体から放射することを防止することを特徴とする。 Line light source according to claim 2 is the line light source used in an apparatus for reading an image, a light source for generating ultraviolet rays, ultraviolet shielding pattern is formed on the surface portion of the outer effective illumination region, the end of the light source A columnar light guide that is disposed in the part and reflects and propagates ultraviolet light incident on the inside in the major axis direction, an outer cylinder that surrounds the light guide in the major axis direction, and the outer cylinder A plurality of phosphors each having a plurality of emission colors provided in a line-like manner from one end to the other end of the effective illumination region of the light guide along the major axis direction on the surface portion; In the process of propagating ultraviolet light through the light guide, ultraviolet light is irradiated from the surface of the light guide to the phosphor of the outer tube portion, and light generated by the phosphor is guided through the light guide. Light on the portion of the light body facing the phosphor Forming a line-shaped injection portion, ultraviolet by the ultraviolet light shielding pattern is characterized in that to prevent radiated from the light guide as a direct emitted light before reaching the phosphor.

請求項係る密着型イメージセンサは、紫外線を発生する光源、有効照明領域外の表面部に紫外線遮光パターンが形成され、前記光源を端部に配置し、内部に入射された紫外線を長軸方向に反射しながら伝搬する柱状の導光体、及びこの導光体の表面部において前記長軸方向に沿って前記導光体の有効照明領域の一端部から他端部に亘ってそれぞれがライン状に分割形成して設けられた複数の発光色を有する蛍光体を具備し、紫外線が前記導光体を伝搬する過程において前記導光体の表面から前記蛍光体に紫外線が照射され、前記蛍光体によって発生した光が前記導光体を通して前記導光体の前記蛍光体に対向する部分に光のライン状の射出部を形成し、前記紫外線遮光パターンにより紫外線が前記蛍光体に到達する前に直接放射光として前記導光体から放射することを防止するライン光源と、前記射出部から光を被写体に照射し、その反射光を集束するレンズと、このレンズにより集束された反射光を受光面で前記蛍光体で発生した光をフィルタリングして受光する受光素子を有するセンサ基板とを備えたことを特徴とする。 Contact image sensor according to claim 3, a light source for generating ultraviolet rays, are formed ultraviolet light shielding pattern on the surface portion of the outer effective illumination region, placing the light source to the end, the long axis of the UV incident on the inside A columnar light guide that propagates while reflecting in the direction, and a line extending from one end to the other end of the effective illumination region of the light guide along the major axis direction in the surface portion of the light guide A phosphor having a plurality of emission colors provided in a divided manner, and in the process of ultraviolet rays propagating through the light guide, the phosphor is irradiated with ultraviolet rays from the surface of the light guide, The light generated by the body passes through the light guide and forms a light-line-shaped emission part in the portion of the light guide facing the phosphor, and before the ultraviolet rays reach the phosphor by the ultraviolet light shielding pattern. As direct synchrotron radiation A line light source to prevent radiating from Kishirube the light, the irradiated from the emitting portion light to a subject, a lens for focusing the reflected light, the phosphor reflected light is focused by the lens at the light receiving surface And a sensor substrate having a light receiving element for receiving the light generated by filtering.

請求項係る密着型イメージセンサは、受光素子に前記複数の発光色のスペクトルに対応する複数のチップオンフィルターを設けたことを特徴とする請求項3に記載のものであるContact image sensor according to claim 4 is according to claim 3, characterized in that a plurality of chips on a filter corresponding to the spectrum of the plurality of emission colors to the light receiving element.

請求項1及び2に係るライン光源は、端部に紫外線光源を設置した導光体又は外筒部の表面に所定のパターンで塗布された蛍光体により、紫外線(紫外光)が蛍光体でスペクトル変換され、このスペクトル変換された蛍光が可視光として導光体の射出部から原稿に照射するので、蛍光色を変更又は追加することで可視光に変換された多色の光を原稿面に照射することが可能となる。また、導光体の有効照明領域外において紫外線遮光パターンにより紫外線が蛍光体に到達する前に直接放射光として導光体から放射することを防止することが可能となる。なお、請求項1及び2に係るライン光源は、照明するラインに亘って適切なパターン幅やパターンの間隙を持たせることにより、主走査方向に均一な輝度分布の照明を照射することも可能である The line light source according to claims 1 and 2 has a spectrum in which ultraviolet rays (ultraviolet light) are phosphors by a light guide having an ultraviolet light source installed at an end portion or a phosphor coated in a predetermined pattern on a surface of an outer cylinder portion. The converted and spectrally converted fluorescence is radiated as visible light from the light exit of the light guide to the original, so the original surface is irradiated with multicolored light converted to visible light by changing or adding the fluorescent color. It becomes possible to do. In addition, it is possible to prevent ultraviolet rays from being emitted directly from the light guide as emitted light before reaching the phosphor by the ultraviolet light shielding pattern outside the effective illumination area of the light guide. Note that the line light source according to claims 1 and 2 can irradiate illumination with a uniform luminance distribution in the main scanning direction by providing an appropriate pattern width and pattern gap across the illuminated line. There is .

請求項3及び4に係る密着型イメージセンサは、端部に紫外線光源を設置した導光体の表面に沿って主走査方向に所定のパターンで設置された蛍光体により、紫外光が蛍光体でスペクトル変換され、このスペクトル変換された蛍光が可視光として導光体の射出部から被写体に照射され、この被写体からの反射光を集束するレンズを介して受光素子で読み取るので、任意の蛍光色に対して読み取り可能である。また、導光体の有効照明領域外において紫外線遮光パターンにより紫外線が蛍光体に到達する前に直接放射光として導光体から放射することを防止することが可能となる。さらに、請求項4に係る密着型イメージセンサは、蛍光スペクトルを組合せて特殊原稿(紙幣や証券など)を読み取る場合であっても個々のスペクトルに対応した原稿の画素情報をチップオンフィルターを介して受光素子で読み取るのでカラー画像を含む偽造認識判別のための読み取りが可能である。
In the contact image sensor according to claims 3 and 4 , the ultraviolet light is a phosphor by a phosphor disposed in a predetermined pattern in the main scanning direction along the surface of the light guide having an ultraviolet light source disposed at the end. Spectral conversion is performed, and the spectrum-converted fluorescence is irradiated as visible light to the subject from the light emitting portion of the light guide, and the reflected light from the subject is read by the light receiving element through the lens for focusing. Can be read . In addition, it is possible to prevent ultraviolet rays from being emitted directly from the light guide as emitted light before reaching the phosphor by the ultraviolet light shielding pattern outside the effective illumination area of the light guide. Further, the contact type image sensor according to claim 4 is configured to transmit pixel information of a document corresponding to each spectrum through a chip-on filter even when a special document (such as banknotes or securities) is read by combining fluorescence spectra. Since it is read by the light receiving element, it is possible to read for forgery recognition including a color image.

以下、図面を参照しつつ、この発明に係る好適な実施例を説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

実施例1.
図1はこの発明に係る密着型イメージセンサの短軸方向(副走査方向)の断面図である。1はLEDなどの紫外線光源、2は紫外線光源1を収納するLEDボード、3は紫外線光源1から入射した紫外線(紫外光)を長軸方向(主走査方向)にわたり全反射を繰返して光を伝搬・放出する導光体、3aは導光体3内の光を外部に放射(照射)する導光体3の射出部、4は導光体3の表面に主走査方向に塗布された蛍光体、5は被写体としての原稿、6は原稿5からの反射光を集束するロッドレンズアレーなどで構成されたレンズ、7はレンズ6で集束された光を受光する撮像素子(受光素子)、8は多数の受光素子7を形成し受光素子7からの光電変換出力を順次駆動するセンサIC、9はセンサIC8を複数個直線的に配列したセンサ基板、10は原稿台又は原稿搬送路としての透過体(ガラス板)、11はレンズ6やセンサ基板9を収納又は保持する筐体、12は原稿を搬送するプーリー、13は原稿の搬送経路の一部を形成する天板である。
Example 1.
Figure 1 is a cross-sectional view of a minor axis direction (sub scanning direction) of the contact type image sensor according to the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 is ultraviolet light source, such as LED, 2 is LED board which accommodates ultraviolet light source 1, 3 is the ultraviolet light (ultraviolet light) which injected from ultraviolet light source 1, and repeats total reflection over a major axis direction (main scanning direction), and propagates light A light guide to be emitted, 3a is an emission part of the light guide 3 that radiates (irradiates) the light in the light guide 3 to the outside, and 4 is a phosphor coated on the surface of the light guide 3 in the main scanning direction. 5 is a document as a subject, 6 is a lens formed of a rod lens array that focuses reflected light from the document 5, 7 is an image sensor (light receiving element) that receives light focused by the lens 6, and 8 is A sensor IC for forming a large number of light receiving elements 7 and sequentially driving photoelectric conversion outputs from the light receiving elements 7, 9 is a sensor substrate on which a plurality of sensor ICs 8 are linearly arranged, and 10 is a transmission plate as a document table or a document transport path (Glass plate), 11 is a lens 6 or sensor base 9 a receiving or holding to the housing, 12 pulley to convey the original 13 is a top plate which forms a part of the conveying path of the document.

なお、紫外線光源1、LEDボード2、導光体3及び導光体3に塗布された蛍光体4を総称して本実施例ではライン光源(ライン光源ユニット)と呼ぶ。また、プーリー12や天板13は密着型イメージセンサには通常組み込まれない。 The ultraviolet light source 1, the LED board 2, the light guide 3 and the phosphor 4 applied to the light guide 3 are collectively referred to as a line light source (line light source unit) in this embodiment. Further, the pulley 12 and the top plate 13 are not normally incorporated in the contact image sensor.

図2は導光体3の両端に紫外線光源1を設置した場合のライン光源ユニットとしての構成を示す外観図(模式図)であり、透明又は半透明丸棒(円柱状)の導光体3の表面に塗布された蛍光体4と対向する側の導光体3の表面には導光体3から外部へ光を主体的に放射する射出領域(射出部)3aがある。なお、14は紫外線光源1の電源供給用のリード線であり、通常はセンサ基板9に設置するコネクタなどの端子に接続し、端子(図示せず)から低電圧源が供給され、紫外線光源1をパルス又はDC駆動させる。 FIG. 2 is an external view (schematic diagram) showing a configuration as a line light source unit when the ultraviolet light source 1 is installed at both ends of the light guide 3, and the light guide 3 is a transparent or translucent round bar (cylindrical). On the surface of the light guide 3 opposite to the phosphor 4 applied on the surface, there is an emission region (emission part) 3a that mainly emits light from the light guide 3 to the outside. Reference numeral 14 denotes a lead wire for supplying power to the ultraviolet light source 1, which is normally connected to a terminal such as a connector installed on the sensor substrate 9, and a low voltage source is supplied from the terminal (not shown). Is pulsed or DC driven.

次に作用について説明する。図3は導光体3表面に塗布した蛍光体4の印刷パターンの一例である。紫外線光源1から放射された紫外光は導光体3内部で全反射を繰り返しながら主走査方向に進行するが、一部の紫外光は導光体3の表面に塗布された蛍光体4を形成する蛍光塗料にも一部照射され可視光に蛍光する。この蛍光は図2に示すように蛍光塗料に対して放射状に散乱発光し、これらの点発光をライン状に並べることでライン光源を構成する。本実施例では導光体3の有効照明領域に紫外線光源1から遠ざかるにつれて長軸方向に蛍光体4の幅広パターンを設けてそれぞれの蛍光発光領域とした。 Next, the operation will be described. FIG. 3 is an example of a printed pattern of the phosphor 4 applied to the surface of the light guide 3. The ultraviolet light emitted from the ultraviolet light source 1 travels in the main scanning direction while repeating total reflection inside the light guide 3, but a part of the ultraviolet light forms the phosphor 4 coated on the surface of the light guide 3. A part of the fluorescent paint that irradiates is also irradiated with visible light. As shown in FIG. 2, the fluorescent light is scattered and emitted radially to the fluorescent paint, and a line light source is formed by arranging these point lights in a line. In this embodiment, a wide pattern of the phosphor 4 is provided in the major axis direction as the distance from the ultraviolet light source 1 in the effective illumination area of the light guide 3 is set as each fluorescence emission area.

また蛍光塗料が塗布されたパターンには一定の間隙を設けて、効率よく紫外光を導光体3の長軸方向に全反射伝搬させる領域を設ける。すなわち、導光体3の短軸方向に略一定の幅を持った蛍光体4のパターンに対して、導光体3の長軸方向では紫外線光源1から遠ざかるにつれてパターン幅が幅狭のパターン4N、中間幅のパターン4M、幅広のパターン4Wの順で蛍光体パターンは漸増する。 In addition, a certain gap is provided in the pattern to which the fluorescent paint is applied, and a region in which the ultraviolet light is efficiently totally reflected and propagated in the major axis direction of the light guide 3 is provided. That is, with respect to the pattern of the phosphor 4 having a substantially constant width in the minor axis direction of the light guide 3, the pattern 4N whose pattern width becomes narrower as the distance from the ultraviolet light source 1 increases in the major axis direction of the light guide 3. The phosphor patterns gradually increase in the order of the intermediate width pattern 4M and the wide pattern 4W.

以上のようなパターン形状の蛍光体4とすることにより、紫外線光源1から放射された紫外光は蛍光に変換されて射出部3aから原稿に蛍光(可視光)を照射する一方、パターン間隙で全反射された紫外光は長軸方向遠方まで伝搬される。 By using the phosphor 4 having the pattern shape as described above, the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light source 1 is converted into fluorescence, and the document is irradiated with fluorescence (visible light) from the emission unit 3a. The reflected ultraviolet light is propagated far to the long axis direction.

次に射出部3aから照射された可視光は図1に示すガラス板10を介して原稿5を照明し、原稿5で散乱した可視光の一部はレンズ6で集束し、受光素子7で結像する。 Next, the visible light irradiated from the emitting portion 3 a illuminates the original 5 through the glass plate 10 shown in FIG. 1, and a part of the visible light scattered by the original 5 is converged by the lens 6 and connected by the light receiving element 7. Image.

なお、図3において、151は有効照明領域外に設けられ、紫外線光源1から放射した紫外光が有効照明領域に設置されてある蛍光体4に到達する前に、直接放射光として導光体3から放射する不要輻射を防止する紫外線カット塗料を施した紫外線遮光パターンである。 In FIG. 3, reference numeral 151 is provided outside the effective illumination area, and before the ultraviolet light emitted from the ultraviolet light source 1 reaches the phosphor 4 installed in the effective illumination area, the light guide 3 is directly emitted as light. It is the ultraviolet light shielding pattern which gave the ultraviolet cut paint which prevents the unnecessary radiation radiated from.

以上から導光体3の主走査方向にわたり、蛍光体4のパターン幅を紫外線光源1から遠ざかるにつれて順次幅広としたので射出部3aからの可視光は主走査方向に均一な輝度分布で照射される。 Over the main scanning direction of the light guide 3 from above, is illuminated with a uniform luminance distribution in the visible light in the main scanning direction from the exit portion 3a so was successively wider as the distance the pattern width of the phosphor 4 from the ultraviolet light source 1 .

また、隣接する蛍光体4のパターン間に間隙を設けたので導光体3内部の全反射により、効率良く主走査方向の遠方まで紫外光を伝搬させることが可能となる。 Further, since the gap is provided between the patterns of the adjacent phosphors 4, it is possible to efficiently propagate the ultraviolet light far away in the main scanning direction by total reflection inside the light guide 3.

実施例2.
以下、この発明の実施例2について図4で説明する。実施例1では導光体3の長軸方向両端部に紫外線光源1を設置したが、本実施例では導光体3の長軸方向の一端に紫外線光源1を設置した場合の蛍光体4の印刷パターンについて説明する。なお、図3と同一符号は同一又は相当部分を示す。
Example 2
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In the first embodiment, the ultraviolet light source 1 is installed at both ends of the light guide 3 in the long axis direction. However, in this embodiment, the phosphor 4 in the case where the ultraviolet light source 1 is installed at one end in the long axis direction of the light guide 3. A print pattern will be described. 3 denote the same or corresponding parts.

図4において、4LWは蛍光体4の超幅広のパターンである。導光体3の一方の端部に設置された紫外線光源1からの紫外光は蛍光体4のパターン4N、パターン4M、パターン4Wで順次可視光に変換され導光体3の射出部3aから均一に光を照射するが導光体3の他端には紫外線光源1は設置されていないので、他端(終端)付近における蛍光体4のパターンは導光体3の長軸方向に対してパターン4Wよりさらに幅広の超幅広のパターン4LWとする。 In FIG. 4, 4 LW is an ultra-wide pattern of the phosphor 4. Ultraviolet light from the ultraviolet light source 1 installed at one end of the light guide 3 is sequentially converted into visible light by the patterns 4N, 4M, and 4W of the phosphor 4, and is uniform from the emission part 3a of the light guide 3. Since the ultraviolet light source 1 is not installed at the other end of the light guide 3, the pattern of the phosphor 4 in the vicinity of the other end (termination) is a pattern with respect to the major axis direction of the light guide 3. An ultra-wide pattern 4LW that is wider than 4W is used.

なお、導光体3の他端である終端部に全反射光に対する反射層をあらたに設けて、全反射往復光を持たせた場合には、導光体3の終端では紫外光や紫外光から変換された可視光の寄与が見込まれるので超幅広のパターン4LWは導光体3の終端部で短軸方向に幅を短く、終端部から遠ざかるにつれて幅広としたテーパー状の印刷パターンとしても良い。 In addition, when a reflection layer for the total reflection light is newly provided at the terminal portion which is the other end of the light guide 3 to give total reflection reciprocating light, ultraviolet light or ultraviolet light is used at the terminal of the light guide 3. Since the contribution of visible light converted from is expected, the ultra-wide pattern 4LW may be a tapered printing pattern having a width that is shorter in the minor axis direction at the end portion of the light guide 3 and becomes wider as the distance from the end portion increases. .

以上から導光体3の終端部付近のパターン幅を主走査方向に超幅広とすることにより、終端付近における紫外光をほぼ可視光に変換することができるので、導光体3の長軸方向の一端だけに紫外線光源1を設置した場合であっても終端付近で均一な輝度分布のライン光源となる。 From the above, by making the pattern width near the end portion of the light guide 3 extremely wide in the main scanning direction, the ultraviolet light near the end can be converted into almost visible light. Even when the ultraviolet light source 1 is installed only at one end, the line light source has a uniform luminance distribution near the end.

また、紫外光の終端反射がある場合にはパターン4LWをテーパー形状にすることにより導光体3終端付近の可視光照射の均一性が確保できる。 In addition, when there is end reflection of ultraviolet light, the pattern 4LW is tapered to ensure the uniformity of visible light irradiation near the end of the light guide 3.

実施例3.
以下、この発明の実施例3について図5で説明する。実施例1及び実施例2では、単一の蛍光を発する可視光について説明したが、実施例3ではR(赤)、G(緑)及びB(青)の蛍光を発する蛍光塗料を導光体3に塗布する場合について説明する。
Example 3
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In the first and second embodiments, visible light that emits single fluorescence has been described. In the third embodiment, a fluorescent paint that emits fluorescence of R (red), G (green), and B (blue) is used as a light guide. The case of applying to 3 will be described.

図5において、4Rは赤色発光蛍光体、4Gは緑色発光蛍光体、4Bは青色発光蛍光体である。導光体3の長軸方向の一方の端部に設置された紫外線光源1にあっては、図4で示したパターン4N、パターン4M、パターン4W、パターン4LWのそれぞれのパターン内を赤色発光蛍光体4R、緑色発光蛍光体4G及び青色発光蛍光体の3種類に分割形成する。各蛍光体材料は硫化亜鉛(ZnS)や硫化カドミニウム(CdS)に各種不純物をそれぞれ不活性化させ必要なスペクトルを発光する蛍光体材料で良いが、本実施例では直径4mmの円柱状のPC(ポリカーボネート)の導光体3に3種の蛍光材料を印刷するので常温乾燥固化形の蛍光体顔料が好ましい。   In FIG. 5, 4R is a red light emitting phosphor, 4G is a green light emitting phosphor, and 4B is a blue light emitting phosphor. In the ultraviolet light source 1 installed at one end of the light guide 3 in the long axis direction, red light emitting fluorescence is emitted in each of the patterns 4N, 4M, 4W, and 4LW shown in FIG. The body 4R, the green light emitting phosphor 4G, and the blue light emitting phosphor are divided into three types. Each phosphor material may be a phosphor material that emits a necessary spectrum by inactivating various impurities in zinc sulfide (ZnS) or cadmium sulfide (CdS). However, in this embodiment, a cylindrical PC (4 mm in diameter) Since three types of fluorescent materials are printed on the (polycarbonate) light guide 3, a room temperature dry solidified fluorescent pigment is preferred.

以上から紫外線光源1の紫外光を赤、緑及び青の3種類のスペクトルを含む混合白色光に変換することが可能となり、数種のLEDチップを光源として搭載する必要が無く、LEDの実装面積を増加させることもないので、導光体3の断面形状を狭くすることができ、小型化された白色光のライン光源ユニットを実現することができる。 From the above, it becomes possible to convert the ultraviolet light of the ultraviolet light source 1 into mixed white light including three types of spectrums of red, green and blue, and it is not necessary to mount several kinds of LED chips as light sources, and the LED mounting area Therefore, the cross-sectional shape of the light guide 3 can be narrowed, and a miniaturized white light line light source unit can be realized.

なお、本実施例では図4で示したパターン4N、パターン4M、パターン4W及びパターン4LWを基本パターンとし各色発光蛍光体を微細分割したが、基本パターンや微細分割パターンは方形、矩形のみならず、円形ドットや、多角形ドットで印刷形成したパターンでも良く、且つ基本パターン内における各色発光蛍光体の微細分割パターン配置は適宜変更しても主走査方向の輝度分布の均一性について相応の効果がある。 In this embodiment, each color light emitting phosphor is finely divided using the pattern 4N, pattern 4M, pattern 4W, and pattern 4LW shown in FIG. 4 as basic patterns. However, the basic pattern and the finely divided patterns are not only rectangular and rectangular, A pattern printed with circular dots or polygonal dots may be used, and even if the arrangement of the finely divided phosphors of each color light-emitting phosphor in the basic pattern is appropriately changed, there is a corresponding effect on the uniformity of the luminance distribution in the main scanning direction. .

実施例4.
以下、この発明の実施例4について図6及び図7で説明する。実施例1乃至3では円柱状の導光体3について説明したが、実施例4では多角柱形状の導光体について述べる。なお、図1と同一符号は同一又は相当部分を示す。
Example 4
A fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In Embodiments 1 to 3, the cylindrical light guide 3 has been described. In Embodiment 4, a polygonal light guide is described. 1 denote the same or corresponding parts.

図6はこの発明の実施例4に係わる密着型イメージセンサの副走査方向の断面図であり、21はLEDボード、31は多角柱の導光体、31aは多角柱の導光体31の1辺に設けられた射出部、41は射出部31aに略対向した面に設置された蛍光体、111は筐体である。なお、15は主に導光体31の射出部31aを除いて導光体31表面を覆う白色不透明プラスチック材で構成したカバー(外筒部)である。 Figure 6 is a sectional view of a sub-scanning direction of the contact type image sensor according to a fourth embodiment of the present invention, 21 LED boards 31 are lightguide polygonal prism, 31a 1 of the light guide 31 of the polygonal prism An emission part provided on the side, 41 is a phosphor installed on a surface substantially opposite to the emission part 31a, and 111 is a casing. In addition, 15 is a cover (outer cylinder part) mainly composed of a white opaque plastic material that covers the surface of the light guide 31 except the exit part 31a of the light guide 31.

本実施例では、導光体31は図7に示すように多角柱の導光体31の1辺を領域とする所定の射出部31aを有しており、この射出部31aから集中的に光は放射する。また、導光体31の周辺には導光体31表面と接触してカバー15を設けているので円柱の導光体3に比較して複雑な光の散乱があってもカバー15で反射された紫外光から変換された可視光を効率良く射出部31aから光を放射させることが可能である。 In this embodiment, as shown in FIG. 7, the light guide 31 has a predetermined emission part 31a having one side of the polygonal light guide 31 as an area, and light is concentrated from the emission part 31a. Radiates. Further, since the cover 15 is provided around the light guide 31 in contact with the surface of the light guide 31, even if there is more complicated light scattering than the cylindrical light guide 3, the light is reflected by the cover 15. The visible light converted from the ultraviolet light can be efficiently emitted from the emitting portion 31a.

実施例5.
以下、この発明の実施例5について図8、図9及び図10で説明する。実施例1乃至4では単一及び白色光の照明を発するライン光源ユニットを主体に説明してきたが、実施例5では、これら単一光及び白色光を読み取る密着型イメージセンサの内部構成について説明する。なお、図1と同一符号は同一又は相当部分を示す。
Example 5 FIG.
A fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the first to fourth embodiments, the line light source unit that emits single and white light has been mainly described. In the fifth embodiment, the internal configuration of the contact image sensor that reads the single light and white light will be described. . 1 denote the same or corresponding parts.

図8においてセンサ基板9には主走査方向にわたり、半導体チップ8が直線状に配列され、個々の半導体チップ8には図9に示すように多数の受光素子7が主走査方向に形成されている。また、図10において、7Rは赤色フィルター、7Gは緑色フィルター、7Bは青色フィルターであり、半導体チップ8上に形成された個々の受光素子7には受光面にゼラチンに各色色素を混合して形成したチップオンフィルターが塗布されている。 In FIG. 8, semiconductor chips 8 are linearly arranged on the sensor substrate 9 in the main scanning direction, and a large number of light receiving elements 7 are formed on each semiconductor chip 8 in the main scanning direction as shown in FIG. 9. . In FIG. 10, 7R is a red filter, 7G is a green filter, and 7B is a blue filter. Each light receiving element 7 formed on the semiconductor chip 8 is formed by mixing each color pigment with gelatin on the light receiving surface. A chip-on filter is applied.

本実施例では受光素子7に塗布されるゼラチンのチップオンフィルターは赤(波長:略660nm)、緑(波長:525nm)及び青(波長:470nm±10nm)であるのでライン光源ユニットの発する各スペクトルはこのフィルター色に対応した蛍光体材料とすることが好ましい。ライン光源が赤、緑及び青の白色光である場合は、白色光スペクトルに対応して半導体チップ8の各画素を構成する受光素子7の各色フィルターにそれぞれ原稿5からの反射白色光が入射し、それぞれのフィルターにドロップアウトカラーが生じる。 In this embodiment, the gelatin chip-on filter applied to the light receiving element 7 is red (wavelength: approximately 660 nm), green (wavelength: 525 nm), and blue (wavelength: 470 nm ± 10 nm). Is preferably a phosphor material corresponding to this filter color. When the line light source is white light of red, green and blue, the reflected white light from the document 5 is incident on each color filter of the light receiving element 7 constituting each pixel of the semiconductor chip 8 corresponding to the white light spectrum. , Dropout color occurs in each filter.

すなわち、赤色フィルター7Rでは原稿の赤色画像は遮光され、緑色フィルター7Gでは原稿の緑色画像が遮光され、青色フィルター7Bでは原稿の青色画像が遮光される。これらの色情報をシフトレジスタ回路の順次駆動により1ラインの読み取り期間中にスイッチング回路で切り替え、各受光素子7の赤色フィルター7R、緑色フィルター7G及び青色フィルター7Bからの色情報とする。なお、図8において16は各受光素子7で光電変換された画素信号を直列出力し画像情報としてセンサ基板9から外部出力するコネクタ(信号入出力端子)である。 That is, the red filter 7R shields the red image of the document, the green filter 7G shields the green image of the document, and the blue filter 7B shields the blue image of the document. The color information is switched by the switching circuit during the reading period of one line by sequentially driving the shift register circuit, and is used as the color information from the red filter 7R, the green filter 7G, and the blue filter 7B of each light receiving element 7. In FIG. 8, reference numeral 16 denotes a connector (signal input / output terminal) that outputs pixel signals photoelectrically converted by the respective light receiving elements 7 in series and outputs them externally from the sensor substrate 9 as image information.

次にライン光源が単一スペクトルの場合について述べる。スペクトル波長が570nm(黄緑)の場合は受光素子7上のそれぞれのフィルターを通過した光電変換出力が画像情報となる。逆にライン光源のスペクトル波長が例えば660nmの場合は赤色フィルター7Rと同一波長なので赤色フィルター7Rを介した光電変換出力は画像情報としては使用できない。従って緑色フィルター7G及び青色フィルター7Bが画像情報となる。なお、ライン光源が単一スペクトルの場合には各色チップオンフィルターは必ずしも必要ではない。 Next, the case where the line light source has a single spectrum will be described. When the spectral wavelength is 570 nm (yellowish green), the photoelectric conversion output that has passed through each filter on the light receiving element 7 becomes image information. Conversely, when the spectral wavelength of the line light source is 660 nm, for example, the same wavelength as that of the red filter 7R, the photoelectric conversion output via the red filter 7R cannot be used as image information. Therefore, the green filter 7G and the blue filter 7B become image information. When the line light source has a single spectrum, each color chip-on filter is not necessarily required.

以上から密着型イメージセンサにチップオンフィルターを受光素子7上に形成することによりライン光源ユニットの白色光の反射光を読み取ることにより、カラー原稿の読み取りを行なうことができる。また、受光素子7の表面に各色フィルターを設けているので、同時に各色情報が入射するので高速のカラー読み取りが実現できる利点がある。 From the above, it is possible to read a color original by reading the reflected light of the white light of the line light source unit by forming the chip-on filter on the light receiving element 7 in the contact image sensor. Further, since each color filter is provided on the surface of the light receiving element 7, each color information is incident at the same time, so that there is an advantage that high-speed color reading can be realized.

実施例6.
実施例5では主として白色光のスペクトルに対応したチップオンフィルターを搭載した受光素子7としたが、ライン光源ユニットから発する光は紫外線光源1から発する紫外線(紫外光)のほかに例えばその2次スペクトルである紫光の照射があり、これらは画像読み取りにあたっては不要光でもある。従って実施例6ではこれらの紫外線反射光など不要光による画像読み取り性能の劣化を改善する方法について説明する。
Example 6
In the fifth embodiment, the light receiving element 7 is mounted with a chip-on filter corresponding mainly to the spectrum of white light, but the light emitted from the line light source unit is, for example, the secondary spectrum in addition to the ultraviolet light (ultraviolet light) emitted from the ultraviolet light source 1. In other words, it is unnecessary light for image reading. Accordingly, in the sixth embodiment, a method for improving the deterioration of the image reading performance due to unnecessary light such as ultraviolet reflected light will be described.

図11は実施例1乃至3で説明した円柱の導光体3の蛍光体4に対向する射出領域(射出部)に紫外線カット塗料51を塗布したものである。紫外線の長波長領域側である400nm及び紫光の波長を含む紫外線吸収材をCeO2(酸化セリウム)で覆うことでこれらの波長領域の光が原稿面に入射することを防止する。実施例6ではこの紫外線カット領域を460nm以下とすることにより、実施例5で説明したカラー画像読み取りなどで青色波長に対する画像読み取り性能が格段と向上する。 FIG. 11 shows a case where an ultraviolet cut paint 51 is applied to an emission region (ejecting portion) facing the phosphor 4 of the cylindrical light guide 3 described in the first to third embodiments. By covering the ultraviolet absorber containing 400 nm, which is the longer wavelength region side of ultraviolet rays, and the wavelength of purple light with CeO2 (cerium oxide), light in these wavelength regions is prevented from entering the original surface. In the sixth embodiment, by setting the ultraviolet cut area to 460 nm or less, the image reading performance for the blue wavelength is remarkably improved in the color image reading described in the fifth embodiment.

また、実施例4で説明した多角柱の導光体31では図12に示すように導光体31の1辺でもある専用に設けた射出面(射出部)に紫外線カット塗料52を塗布することにより、円柱の導光体3の場合と同様な効果を奏する。 Further, in the polygonal light guide 31 described in the fourth embodiment, as shown in FIG. 12, an ultraviolet cut paint 52 is applied to a dedicated exit surface (injection part) that is also one side of the light guide 31. Thus, the same effect as that of the cylindrical light guide 3 can be obtained.

実施例7.
実施例1乃至6ではライン光源は原稿面近傍にセンサ基板9とは独立して設置したが、実施例7ではセンサ基板9と共用したライン光源とした場合について図13で説明する。なお、図8と同一符号は同一又は相当部分を示す。
Example 7
In the first to sixth embodiments, the line light source is installed in the vicinity of the document surface independently of the sensor substrate 9, but in the seventh embodiment, a case where the line light source is shared with the sensor substrate 9 will be described with reference to FIG. The same reference numerals as those in FIG. 8 denote the same or corresponding parts.

図13において100は紫外線LEDチップ、91は紫外線LEDチップ100を半導体チップ8の両側に設置したセンサ基板である。図13ではセンサ基板91に直接紫外線LEDチップ100をワイヤボンド方式で電源接続するため、LEDボードや紫外線光源用のリード線は不要であり、コネクタ16から直接光源用電源は供給される。 In FIG. 13, 100 is an ultraviolet LED chip, and 91 is a sensor substrate in which the ultraviolet LED chip 100 is installed on both sides of the semiconductor chip 8. In FIG. 13, since the ultraviolet LED chip 100 is directly connected to the sensor substrate 91 by a wire bond method, the LED board and the lead wire for the ultraviolet light source are unnecessary, and the light source power is directly supplied from the connector 16.

図14は図13に示したセンサ基板91を組み込んだ密着型イメージセンサの副走査方向断面図である。17は紫外線LEDチップ100の放射光を集光させるレンズ効果を持たせた樹脂で構成された透明キャップ。32は一端を紫外線LEDチップ100に近接させた縦型の導光体、32aは縦型の導光体32の射出部、42は縦型の導光体32の他端にあたり、原稿面近傍に設置された蛍光体、112は筐体である。なお、図1と同一符号は同一又は相当部分を示す。 Figure 14 is a sub-scanning direction cross-sectional view of a contact image sensor incorporating the sensor substrate 91 shown in FIG. 13. Reference numeral 17 denotes a transparent cap made of a resin having a lens effect for condensing the emitted light of the ultraviolet LED chip 100. 32 is a vertical light guide whose one end is close to the ultraviolet LED chip 100, 32 a is an emission part of the vertical light guide 32, 42 is the other end of the vertical light guide 32, and in the vicinity of the document surface. An installed phosphor, 112 is a casing. 1 denote the same or corresponding parts.

図15はセンサ基板91上の紫外線LEDチップ100近傍に縦型の導光体32の一端を設置した場合の主走査方向断面図である。また、本実施例の縦型の導光体32では図16に示すように光搬送部と光屈曲照射部との領域に分けて説明する。なお、42aは縦型の導光体32の光屈曲照射部に塗布された蛍光体の波形のパターンである。 FIG. 15 is a cross-sectional view in the main scanning direction when one end of the vertical light guide 32 is installed in the vicinity of the ultraviolet LED chip 100 on the sensor substrate 91. Further, in the vertical light guide 32 of the present embodiment, as illustrated in FIG. 16, description will be made by dividing into regions of a light carrying portion and a light bending irradiation portion. Reference numeral 42a denotes a waveform pattern of the phosphor applied to the light bending irradiation portion of the vertical light guide 32.

図14、図15、図16から光搬送部にあたる導光体32の一端に紫外線LEDチップ100を設置し、光屈曲照射部にあたる導光体32の表面の両側に蛍光体42を塗布することにより、紫外線LEDチップ100から照射された紫外光は光搬送部内の全反射でもって光屈曲照射部に到達し、光屈曲照射部の外面に塗布された蛍光体42により光屈曲照射部で可視光の全散乱が発生し、射出部32aから高輝度の可視光が原稿5に照射される。 14, 15, and 16, the ultraviolet LED chip 100 is installed at one end of the light guide 32 corresponding to the light carrying portion, and the phosphors 42 are applied to both sides of the surface of the light guide 32 corresponding to the light bending irradiation portion. The ultraviolet light irradiated from the ultraviolet LED chip 100 reaches the light bending irradiation part by total reflection in the light transporting part, and the fluorescent light 42 applied to the outer surface of the light bending irradiation part causes visible light to be emitted from the light bending irradiation part. Total scattering occurs, and high-luminance visible light is irradiated onto the document 5 from the emitting portion 32a.

ところで216mmなどのA4サイズの原稿を読み取る密着型イメージセンサの場合、縦型の導光体32の主走査方向サイズは本実施例では図15に示すように224mmとし、両側に14個の紫外線LEDチップ100をピッチLの等間隔で振り分けたので1個の紫外線LEDチップ100の照射範囲は32mmとなる。従って、個々の紫外線LEDチップ100の照射軸中心の発光輝度が高い場合には縦型の導光体32に塗布する蛍光体42の印刷パターンは照射軸近傍は幅が狭く、遠ざかるにつれて幅広となる略波形のパターンが好ましい。 By the way, in the case of a contact type image sensor that reads an A4 size document such as 216 mm, the size of the vertical light guide 32 in the main scanning direction is 224 mm as shown in FIG. Since the chips 100 are distributed at equal intervals of the pitch L, the irradiation range of one ultraviolet LED chip 100 is 32 mm. Therefore, when the light emission luminance at the center of the irradiation axis of each ultraviolet LED chip 100 is high, the print pattern of the phosphor 42 applied to the vertical light guide 32 is narrow in the vicinity of the irradiation axis and becomes wider as it goes away. A substantially waveform pattern is preferred.

逆に紫外線LEDチップ100の紫外光を発光する空乏層上部に比較的幅広の電極パターンやワイヤボンド線などの接続部材がある場合、また隣接する紫外線LEDチップ100からの相互の照射がある場合は、照射軸近傍は幅が広く、遠ざかるにつれて幅が狭くなるような図16に示す波形のパターン42aが好ましい。 Conversely, when there is a connecting member such as a relatively wide electrode pattern or a wire bond line on the depletion layer that emits ultraviolet light of the ultraviolet LED chip 100, or when there is mutual irradiation from the adjacent ultraviolet LED chip 100. A waveform pattern 42a shown in FIG. 16 is preferable in which the vicinity of the irradiation axis is wide and the width becomes narrower as the distance from the irradiation axis increases.

また、センサ基板91に設置する紫外線LEDチップ100の数量が多く照射範囲(L)がさらに狭い場合には、一定のパターン幅で等ピッチとした図17に示す矩形のパターン42Nとしても射出部32aからの可視光照射の均一性は確保できる。なお、矩形のパターン42Nは多数の印刷ドットで分割形成しても上記均一性は確保できる。 Further, when the number of ultraviolet LED chips 100 to be installed on the sensor substrate 91 is large and the irradiation range (L) is further narrow, the emission portion 32a is also formed as a rectangular pattern 42N shown in FIG. 17 having a constant pattern width and an equal pitch. The uniformity of visible light irradiation from can be ensured. The uniformity can be ensured even if the rectangular pattern 42N is divided and formed with a large number of printing dots.

本実施例では縦型の導光体32の光屈曲照射部の両側に蛍光体42を塗布したが、光搬送部からの紫外光が直接反射する光屈曲照射部上面側にのみ主走査方向に沿って塗布しても相応の効果がある。 In this embodiment, the phosphors 42 are applied on both sides of the light bending irradiation portion of the vertical light guide 32, but only in the main scanning direction on the upper surface side of the light bending irradiation portion where the ultraviolet light from the light transporting portion is directly reflected. Even if applied along, there is a corresponding effect.

また蛍光体42は単一色の場合で説明したが、図18に示すように基本パターンを赤色発光蛍光体42R、緑色発光蛍光体42G及び青色発光蛍光体42Bに微細分割し蛍光体を振り分けて塗布することにより白色発光などの複数のスペクトルを照射することが可能である。また、微細分割する場合、基本パターン内における各色発光蛍光体の配置位置は適宜変更しても可視光照射の輝度分布の均一性について相応の効果がある。 The phosphor 42 has been described as having a single color. However, as shown in FIG. 18, the basic pattern is finely divided into a red light emitting phosphor 42R, a green light emitting phosphor 42G, and a blue light emitting phosphor 42B, and the phosphors are distributed and applied. By doing so, it is possible to irradiate a plurality of spectra such as white light emission. Further, in the case of fine division, there is a corresponding effect on the uniformity of the luminance distribution of visible light irradiation even if the arrangement position of each color light emitting phosphor in the basic pattern is appropriately changed.

この発明の実施例1乃至7では導光体表面に蛍光体を塗布したが、図19に示すように外筒部としての反射シート18の内面に蛍光体43が印刷されたパターンを導光体と接するように貼り付けたり、図20に示すようにカバー15の内面に蛍光体44が印刷されたパターンが導光体31と接するように導光体31をカバー15で覆うことにより、導光体の塗布すべき表面に接して反射層としての蛍光体層が設置されてあれば、導光体表面に蛍光体を直接塗布した場合と同等の効果を奏する。 In Embodiments 1 to 7 of the present invention, the phosphor is applied to the surface of the light guide. However, as shown in FIG. 19, a pattern in which the phosphor 43 is printed on the inner surface of the reflection sheet 18 as the outer cylinder is used as the light guide. The light guide 31 is covered with the cover 15 so that the pattern in which the phosphor 44 is printed on the inner surface of the cover 15 is in contact with the light guide 31 as shown in FIG. If a phosphor layer as a reflective layer is provided in contact with the surface to be coated, the same effect as that obtained when the phosphor is directly coated on the light guide surface is obtained.

この発明の実施例1乃至7では原稿面の両側にライン光源を設置したが、0.5ms/ライン以上の高速読み取りを必要としない場合、且つ原稿搬送時の原稿の凹凸による照射光のムラによる原稿画像の読み取り劣化などが生じない搬送機構の場合にはライン光源ユニットや紫外線LEDチップ100は片側にのみ設置しても良い。 In Embodiments 1 to 7 of the present invention, line light sources are installed on both sides of the original surface. However, when high-speed reading of 0.5 ms / line or more is not required, and due to unevenness of irradiation light due to unevenness of the original during document conveyance, In the case of a transport mechanism that does not cause deterioration in reading of a document image, the line light source unit and the ultraviolet LED chip 100 may be installed only on one side.

また、この発明の実施例1乃至7ではカラー画像読み取り時の白色光を主体に説明するため赤、緑及び青の蛍光体の発光色を使用したが、これら発光色に限らず、所望する可視光スペクトルに合わせたり、CdSeやCdTe材料などの蛍光体材料を用いてさらに赤色発光色以上の長波長を蛍光させても良い。 Further, in the first to seventh embodiments of the present invention, the light emission colors of red, green and blue phosphors are used to mainly explain white light at the time of reading a color image. It is also possible to fluoresce a longer wavelength longer than the red emission color by using a phosphor material such as CdSe or CdTe material according to the light spectrum.

この発明の実施例1に係る密着型イメージセンサの副走査方向断面図である。A sub scanning direction cross-sectional view of a contact type image sensor according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施例1に係る密着型イメージセンサに利用されるライン光源ユニットの形状模式図である。It is a shape schematic diagram of the line light source unit used for the contact image sensor according to Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施例1に係る導光体に塗布する蛍光体のパターン図である。It is a pattern figure of the fluorescent substance apply | coated to the light guide which concerns on Example 1 of this invention. この発明の実施例2に係る導光体に塗布する蛍光体のパターン図である。It is a pattern figure of the fluorescent substance apply | coated to the light guide which concerns on Example 2 of this invention. この発明の実施例3に係る導光体に塗布する蛍光体のパターン図である。It is a pattern figure of the fluorescent substance apply | coated to the light guide which concerns on Example 3 of this invention. この発明の実施例4に係る密着型イメージセンサの副走査方向断面図である。A sub scanning direction cross-sectional view of a contact type image sensor according to a fourth embodiment of the present invention. この発明の実施例4に係る密着型イメージセンサに利用されるライン光源ユニットの形状模式図である。It is a shape schematic diagram of the line light source unit utilized for the contact type image sensor which concerns on Example 4 of this invention. この発明の実施例5に係る密着型イメージセンサのセンサ基板を説明する図である。It is a figure explaining the sensor board | substrate of the contact type image sensor which concerns on Example 5 of this invention. この発明の実施例5に係る密着型イメージセンサの半導体チップを説明する図である。It is a figure explaining the semiconductor chip of the contact type image sensor which concerns on Example 5 of this invention. この発明の実施例5に係る密着型イメージセンサの半導体チップに組み込まれた受光素子を説明する図である。It is a figure explaining the light receiving element integrated in the semiconductor chip of the contact type image sensor which concerns on Example 5 of this invention. この発明の実施例6に係る密着型イメージセンサに利用される円柱導光体に紫外線カット塗料を塗布したライン光源ユニットの形状模式図である。It is a shape schematic diagram of the line light source unit which apply | coated the ultraviolet cut paint to the cylindrical light guide used for the contact | adherence image sensor which concerns on Example 6 of this invention. この発明の実施例6に係る密着型イメージセンサに利用される多角柱導光体に紫外線カット塗料を塗布したライン光源ユニットの形状模式図である。It is a shape schematic diagram of the line light source unit which applied the ultraviolet cut paint to the polygonal column light guide used for the close contact type image sensor concerning Example 6 of this invention. この発明の実施例7に係る密着型イメージセンサのセンサ基板を説明する図である。It is a figure explaining the sensor substrate of the contact type image sensor which concerns on Example 7 of this invention. この発明の実施例7に係る密着型イメージセンサの副走査方向断面図である。A sub scanning direction cross-sectional view of a contact type image sensor according to a seventh embodiment of the present invention. この発明の実施例7に係る密着型イメージセンサのセンサ基板上に導光体を組み込んだ場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of incorporating a light guide on the sensor board | substrate of the contact type image sensor which concerns on Example 7 of this invention. この発明の実施例7に係る密着型イメージセンサの導光体の外観模式図である。It is an external appearance schematic diagram of the light guide of the contact type image sensor which concerns on Example 7 of this invention. この発明の実施例7に係る密着型イメージセンサで等ピッチで蛍光体を塗布した導光体の外観模式図である。It is an external appearance schematic diagram of the light guide body which apply | coated the fluorescent substance with equal pitch with the contact | adherence image sensor which concerns on Example 7 of this invention. この発明の実施例7に係る密着型イメージセンサで3種の蛍光体を塗布した導光体の外観模式図である。It is an external appearance schematic diagram of the light guide body which apply | coated three types of fluorescent substance with the contact type image sensor which concerns on Example 7 of this invention. この発明の円柱状導光体に蛍光体を塗布した反射シートを貼り付けた外観模式図である。It is the external appearance schematic diagram which affixed the reflection sheet which apply | coated the fluorescent substance to the cylindrical light guide of this invention. この発明の多角形導光体に蛍光体を塗布したカバーを取り付けた外観模式図である。It is the external appearance schematic diagram which attached the cover which apply | coated the fluorescent substance to the polygonal light guide of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 紫外線光源(紫外線LED)、 2 LEDボード、 3 導光体、 3a 射出部、 4 蛍光体、 4N 幅狭のパターン、 4M 中間幅のパターン、 4W 幅広のパターン、 4LW 超幅広のパターン、 4R 赤色発光蛍光体、 4G 緑色発光蛍光体、 4B 青色発光蛍光体、 5 被写体(原稿)、 6 レンズ、 7 撮像素子(受光素子)、 7R 赤色フィルター、 7G 緑色フィルター、 7B 青色フィルター、 8 センサIC、 9 センサ基板、 10 透過体(ガラス板)、 11 筐体、 12 プーリー、 13 天板、 14 リード線、 15 カバー(外筒部)、 16 コネクタ、 17 透明キャップ、 18 反射シート(外筒部)、 21 LEDボード、 31 多角柱の導光体、 31a 射出部、 32 縦型の導光体、 32a 射出部、 41 蛍光体、 42 蛍光体、 42a 波形のパターン、 42N 矩形のパターン、 42R 赤色発光蛍光体、 42G 緑色発光蛍光体、 42B 青色発光蛍光体、 43 シート内面蛍光体、 44 カバー内面蛍光体、 51 紫外線カット塗料、 52 紫外線カット塗料、 91 センサ基板、 100 紫外線LEDチップ、 111 筐体、 112 筐体、 151 紫外線遮光パターン。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultraviolet light source (ultraviolet LED), 2 LED board, 3 Light guide, 3a Ejection part, 4 Phosphor, 4N Narrow pattern, 4M Medium width pattern, 4W Wide pattern, 4LW Super wide pattern, 4R Red Light emitting phosphor, 4G green light emitting phosphor, 4B blue light emitting phosphor, 5 Subject (original), 6 Lens, 7 Image sensor (light receiving element), 7R Red filter, 7G green filter, 7B blue filter, 8 Sensor IC, 9 Sensor board, 10 Transmitter (glass plate), 11 Housing, 12 Pulley, 13 Top plate, 14 Lead wire, 15 Cover (outer cylinder part), 16 Connector, 17 Transparent cap, 18 Reflective sheet (outer cylinder part), 21 LED board, 31 polygonal light guide, 31a injection part, 32 vertical guide Light body, 32a emitting part, 41 phosphor, 42 phosphor, 42a waveform pattern, 42N rectangular pattern, 42R red light emitting phosphor, 42G green light emitting phosphor, 42B blue light emitting phosphor, 43 sheet inner surface phosphor, 44 Cover inner surface phosphor, 51 UV cut paint, 52 UV cut paint, 91 sensor substrate, 100 UV LED chip, 111 housing, 112 housing, 151 UV light shielding pattern.

Claims (4)

画像を読み取るための装置に使用するライン光源であって、紫外線を発生する光源と、有効照明領域外の表面部に紫外線遮光パターンが形成され、前記光源を端部に配置し、内部に入射された紫外線を長軸方向に反射して伝搬する柱状の導光体と、この導光体の表面部において前記長軸方向に沿って前記導光体の有効照明領域の一端部から他端部に亘ってそれぞれがライン状に分割形成して設けられた複数の発光色を有する蛍光体とを具備し、紫外線が前記導光体を伝搬する過程において前記導光体の表面から前記蛍光体に紫外線が照射され、前記蛍光体によって発生した光が前記導光体を通して前記導光体の前記蛍光体に対向する部分に光のライン状の射出部を形成し、前記紫外線遮光パターンにより紫外線が前記蛍光体に到達する前に直接放射光として前記導光体から放射することを防止するライン光源。 A line light source used in an apparatus for reading an image, and a light source that generates ultraviolet rays, and an ultraviolet light shielding pattern is formed on a surface portion outside the effective illumination area. A columnar light guide that reflects and propagates the ultraviolet rays in the long axis direction, and from one end portion to the other end portion of the effective illumination region of the light guide body along the long axis direction on the surface portion of the light guide body A plurality of phosphors having a plurality of emission colors provided by being divided and formed in a line shape, and ultraviolet rays from the surface of the light guide to the phosphors in a process of propagating the light guides. The light generated by the phosphor passes through the light guide to form a light-line-shaped emission portion in a portion of the light guide facing the phosphor, and the ultraviolet light is blocked by the ultraviolet light shielding pattern. Straight before reaching the body Line light source to prevent radiated from the light guide as emitted light. 画像を読み取るための装置に使用するライン光源であって、紫外線を発生する光源と、有効照明領域外の表面部に紫外線遮光パターンが形成され、前記光源を端部に配置し、内部に入射された紫外線を長軸方向に反射して伝搬する柱状の導光体と、この導光体を前記長軸方向において包囲する外筒部と、この外筒部の表面部において前記長軸方向に沿って前記導光体の有効照明領域の一端部から他端部に亘ってそれぞれがライン状に分割形成して設けられた複数の発光色を有する蛍光体とを具備し、紫外線が前記導光体を伝搬する過程において前記導光体の表面から前記外筒部の前記蛍光体に紫外線が照射され、前記蛍光体によって発生した光が前記導光体を通して前記導光体の前記蛍光体に対向する部分に光のライン状の射出部を形成し、前記紫外線遮光パターンにより紫外線が前記蛍光体に到達する前に直接放射光として前記導光体から放射することを防止するライン光源。 A line light source used in an apparatus for reading an image, and a light source that generates ultraviolet rays, and an ultraviolet light shielding pattern is formed on a surface portion outside the effective illumination area. A columnar light guide that reflects and propagates the ultraviolet rays in the long axis direction, an outer cylinder that surrounds the light guide in the long axis direction, and a surface portion of the outer cylinder along the long axis direction A plurality of phosphors having a plurality of emission colors provided in a line shape from one end to the other end of the effective illumination area of the light guide. In the process of propagating light, the phosphor of the outer tube portion is irradiated with ultraviolet rays from the surface of the light guide, and the light generated by the phosphor faces the phosphor of the light guide through the light guide. forming a line-shaped exit portion of the light in the portion, Serial line light source to prevent radiated from the light guide as a direct emitted light before the ultraviolet rays by the ultraviolet light shielding pattern reaching the phosphor. 紫外線を発生する光源、有効照明領域外の表面部に紫外線遮光パターンが形成され、前記光源を端部に配置し、内部に入射された紫外線を長軸方向に反射しながら伝搬する柱状の導光体、及びこの導光体の表面部において前記長軸方向に沿って前記導光体の有効照明領域の一端部から他端部に亘ってそれぞれがライン状に分割形成して設けられた複数の発光色を有する蛍光体を具備し、紫外線が前記導光体を伝搬する過程において前記導光体の表面から前記蛍光体に紫外線が照射され、前記蛍光体によって発生した光が前記導光体を通して前記導光体の前記蛍光体に対向する部分に光のライン状の射出部を形成し、前記紫外線遮光パターンにより紫外線が前記蛍光体に到達する前に直接放射光として前記導光体から放射することを防止するライン光源と、前記射出部から光を被写体に照射し、その反射光を集束するレンズと、このレンズにより集束された反射光を受光面で前記蛍光体で発生した光をフィルタリングして受光する受光素子を有するセンサ基板とを備えた密着型イメージセンサ。A light source that generates ultraviolet light, an ultraviolet light shielding pattern is formed on the surface portion outside the effective illumination area, the light source is arranged at the end, and a columnar light guide that propagates while reflecting the ultraviolet light incident inside in the major axis direction And a plurality of the light guides that are divided and formed in a line shape from one end to the other end of the effective illumination region of the light guide along the long axis direction in the surface portion of the light guide. A phosphor having a luminescent color; in the process of ultraviolet rays propagating through the light guide, the phosphor is irradiated with ultraviolet rays from the surface of the light guide, and light generated by the phosphor passes through the light guide. A light line-shaped emission part is formed in a portion of the light guide opposite to the phosphor, and ultraviolet rays are directly emitted from the light guide as radiated light before reaching the phosphor by the ultraviolet light shielding pattern. To prevent that A light source, a lens that irradiates the subject with light from the emitting unit, and focuses the reflected light, and a light receiving device that filters the reflected light focused by the lens and filters the light generated by the phosphor on the light receiving surface. A contact image sensor comprising a sensor substrate having an element. 前記受光素子は、前記複数の発光色のスペクトルに対応する複数のチップオンフィルターを設けた請求項3に記載の密着型イメージセンサ。The contact type image sensor according to claim 3, wherein the light receiving element includes a plurality of chip-on filters corresponding to spectra of the plurality of emission colors.
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