JP4638192B2 - Line light source and contact image sensor using the same - Google Patents
Line light source and contact image sensor using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP4638192B2 JP4638192B2 JP2004246823A JP2004246823A JP4638192B2 JP 4638192 B2 JP4638192 B2 JP 4638192B2 JP 2004246823 A JP2004246823 A JP 2004246823A JP 2004246823 A JP2004246823 A JP 2004246823A JP 4638192 B2 JP4638192 B2 JP 4638192B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light guide
- phosphor
- ultraviolet
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Image Input (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
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
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
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
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
請求項3に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
請求項4に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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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,
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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,
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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.
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
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004246823A JP4638192B2 (en) | 2004-08-26 | 2004-08-26 | Line light source and contact image sensor using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004246823A JP4638192B2 (en) | 2004-08-26 | 2004-08-26 | Line light source and contact image sensor using the same |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008325668A Division JP4496417B2 (en) | 2008-12-22 | 2008-12-22 | Line light source and contact image sensor using the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006067197A JP2006067197A (en) | 2006-03-09 |
JP4638192B2 true JP4638192B2 (en) | 2011-02-23 |
Family
ID=36113280
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004246823A Expired - Fee Related JP4638192B2 (en) | 2004-08-26 | 2004-08-26 | Line light source and contact image sensor using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4638192B2 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7864381B2 (en) | 2007-03-20 | 2011-01-04 | Xerox Corporation | Document illuminator with LED-driven phosphor |
JP5100278B2 (en) * | 2007-09-25 | 2012-12-19 | キヤノン株式会社 | Light guiding optical system, document illumination device using the same, and image reading device using the same |
JP5077409B2 (en) * | 2010-09-08 | 2012-11-21 | 三菱電機株式会社 | Line light source for image reading |
JP5903950B2 (en) | 2012-03-14 | 2016-04-13 | 三菱電機株式会社 | Line light source for image reading |
JP5418646B2 (en) * | 2012-08-28 | 2014-02-19 | 三菱電機株式会社 | Image reading line light source and light guide unit |
CN114152212A (en) | 2020-08-18 | 2022-03-08 | 索尼集团公司 | Electronic device and method |
-
2004
- 2004-08-26 JP JP2004246823A patent/JP4638192B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006067197A (en) | 2006-03-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7215448B2 (en) | Image reading apparatus | |
EP1973325B1 (en) | Document Illuminator with LED-Driven Phosphor | |
US7333249B2 (en) | Image reading device | |
JP2008112301A (en) | Light emitting element array and paper sheet recognition apparatus | |
US6496285B1 (en) | Image reading apparatus | |
TWI496451B (en) | Light source device | |
US6376822B1 (en) | Image reading apparatus | |
JP2003046726A (en) | Device for reading print pattern of a variety of paper leaves | |
JP6235765B1 (en) | Ultraviolet fluorescent color detection device and ultraviolet fluorescent color detection method | |
WO2019003480A1 (en) | Light guide body and image reading apparatus | |
JP5077409B2 (en) | Line light source for image reading | |
JP4638192B2 (en) | Line light source and contact image sensor using the same | |
JP5418646B2 (en) | Image reading line light source and light guide unit | |
JP2017046241A (en) | Image reader | |
JP4496417B2 (en) | Line light source and contact image sensor using the same | |
JP3139822U (en) | Scanning device | |
EP3151204A1 (en) | Line light source and optical line sensor unit | |
JP5552621B2 (en) | Linear light source device | |
JP7041485B2 (en) | Line light source and optical line sensor unit equipped with this | |
JPH11317108A (en) | Lighting apparatus, and image reading apparatus and image forming apparatus using the lighting apparatus | |
JP7076309B2 (en) | Optical line sensor unit | |
CN110785988B (en) | Light guide and image reading apparatus | |
JP2017076867A (en) | Image sensor module | |
JP7041539B2 (en) | The light receiving output correction method and light receiving output correction system of the optical line sensor unit, and the optical line sensor unit used for this. | |
JP6532343B2 (en) | Image sensor module |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060119 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081111 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081222 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090127 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090312 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090407 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090701 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20090723 |
|
A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20090911 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101125 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131203 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |