JPH0937027A - Image reader - Google Patents

Image reader

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JPH0937027A
JPH0937027A JP7184435A JP18443595A JPH0937027A JP H0937027 A JPH0937027 A JP H0937027A JP 7184435 A JP7184435 A JP 7184435A JP 18443595 A JP18443595 A JP 18443595A JP H0937027 A JPH0937027 A JP H0937027A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image sensor
ccd image
light
ccd
light source
Prior art date
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Pending
Application number
JP7184435A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Sugata
武史 菅田
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0937027A publication Critical patent/JPH0937027A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To always provide the output of a CCD image sensor at a proper level by providing a variable diaphragm means in an optical path from a light source to the CCD image sensor for steplessly changing the quantity of light made incident on the CCD image sensor. SOLUTION: Concerning an image reader provided with light sources 13 and 14 with which an original D is irradiated, CCD image sensor 18 for outputting an electric signal at a level corresponding to the quantity of received light, and image forming optical system for forming the image of light flux, with which the original D is irradiated, on the CCD image sensor 18; in the optical path from the light sources 13 and 14 to the CCD image sensor 18, a variable diaphragm 26 is provided for steplessly changing the quantity of light made incident on the CCD image sensor 18. By such a constition since the quantity of light made incident on the CCD image sensor 18 is steplessly controlled by the variable diaphragm 26 while considering dispersion in the quality of the image forming optical system, etc., even when there is such dispersion, the output of the CCD image sensor 18 at the proper level can be always obtained and image reading can be satisfactorily performed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿の画像をCC
Dイメージセンサを用いて読み取る画像読取装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the invention
The present invention relates to an image reading device that reads using a D image sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、上記のような画像読取装置として
は、原稿を所定の読取り走査方向に移動させながら、こ
の原稿を蛍光灯やハロゲンランプ等からなる光源により
照明し、その照明光を結像レンズ等によってCCDイメ
ージセンサに結像するものが一般に知られている(例え
ば特開昭59−79676号公報参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an image reading apparatus as described above, while moving an original in a predetermined scanning direction for scanning, the original is illuminated by a light source such as a fluorescent lamp or a halogen lamp, and the illumination light is combined. It is generally known that an image is formed on a CCD image sensor by an image lens or the like (see, for example, JP-A-59-79676).

【0003】このようなCCDイメージセンサでは、許
容値を超える光量の光が入射されると、出力電圧が飽和
電圧に達して正確な読取りができなくなり、逆に光量が
過度に少ない場合も、出力電圧がノイズレベルに埋もれ
てしまって有効な出力として取り出すことが困難とな
る。
In such a CCD image sensor, when a light amount exceeding a permissible value is incident, the output voltage reaches a saturation voltage and accurate reading cannot be performed. Conversely, even when the light amount is excessively small, the output is output. Since the voltage is buried in the noise level, it becomes difficult to extract it as an effective output.

【0004】そこで従来は、原稿の照明光の光量を十分
に確保した上で、原稿からCCDイメージセンサまでの
光路中に固定絞りやNDフィルタ等を設けてCCDイメ
ージセンサへの入射光量を適当なレベルまで絞ることに
より、適切な出力電圧の確保が図られている。
Therefore, conventionally, after securing a sufficient amount of illumination light of the document, a fixed diaphragm or an ND filter or the like is provided in the optical path from the document to the CCD image sensor to provide an appropriate amount of light incident on the CCD image sensor. An appropriate output voltage is secured by narrowing down to the level.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記入射光量に影響を
与えるファクタとしては、上記のような光量調節用の固
定絞りの他、反射ミラーの反射率や結像レンズの明る
さ、さらにはCCDイメージセンサ自体の感度等があ
る。これらの光学部品の品質にはバラツキがあり、この
バラツキは場合によっては数10%に至る場合もある。
このように大きなバラツキがあると、単種の固定絞りで
対処するのは不可能であり、NDフィルタを所定枚数用
いて対処する場合も、その透過率が規格化されているた
め、上記バラツキを考慮した光量の微調整は非常に難し
い。また、上記光学部品のバラツキを低減させようとす
ると、これらの光学部品に極めて高品質のものを用いな
ければならず、著しいコストアップを招くことになる。
The factors that affect the amount of incident light are, in addition to the fixed diaphragm for adjusting the amount of light, the reflectance of the reflection mirror, the brightness of the imaging lens, and the CCD image. There is sensitivity of the sensor itself. There are variations in the quality of these optical components, and these variations may reach several tens of percent in some cases.
If there is such a large variation, it is impossible to deal with it with a single type fixed aperture, and even when dealing with a predetermined number of ND filters, since the transmittance is standardized, the above variation will occur. It is very difficult to fine-tune the amount of light in consideration. Further, in order to reduce the variation of the optical components, it is necessary to use extremely high-quality optical components, which results in a significant increase in cost.

【0006】また近年は、上記CCDイメージセンサと
して、ブルー、グリーン、レッド(以下、各色をそれぞ
れB,G,Rと称する。)のフィルタを付けた3本のラ
インセンサを一体化することにより、1回の原稿走査で
各色の同時読取りを可能にした、いわゆる3ライン型の
ものが提供されるに至っているが、このような3ライン
型のCCDイメージセンサでは、B,G,Rの各色につ
いての分光感度にバラツキがあり、これに応じて出力電
圧にも著しい差が生じる場合がある。例えば図6の例の
場合、Bの出力電圧が最も高く、Gの出力電圧が最も低
くなる。
Further, in recent years, as the CCD image sensor, three line sensors having filters of blue, green, and red (hereinafter, each color is referred to as B, G, and R, respectively) are integrated to form a single line sensor. A so-called 3-line type that enables simultaneous reading of each color by one time of original scanning has been provided, but in such a 3-line type CCD image sensor, for each color of B, G and R, There are variations in the spectral sensitivity of, and accordingly, a significant difference may occur in the output voltage. For example, in the example of FIG. 6, the output voltage of B is the highest and the output voltage of G is the lowest.

【0007】従って、この3ライン型CCDイメージセ
ンサにおいて前記と同様に光量調節例を行う場合、例え
ばGについての出力電圧を基準に入射光量の調節をする
と、Bについての出力電圧が飽和電圧に達してしまうお
それがあり、逆に、Bについての出力電圧を基準に入射
光量を調節すると、Gについての出力電圧が十分に得ら
れなくなるおそれがある。すなわち、この3ライン型C
CDイメージセンサでは、各ラインセンサの分光感度に
バラツキがあるために光量調節だけでは全色成分につい
て適正な出力電圧が得られにくく、良好な階調再現性が
得られにくいという不都合がある。
Therefore, when the light amount adjustment example is performed in the same manner as described above in this 3-line type CCD image sensor, for example, when the incident light amount is adjusted with reference to the output voltage for G, the output voltage for B reaches the saturation voltage. On the contrary, if the incident light amount is adjusted with reference to the output voltage for B, the output voltage for G may not be sufficiently obtained. That is, this 3-line type C
In the CD image sensor, since the spectral sensitivity of each line sensor varies, it is difficult to obtain an appropriate output voltage for all color components only by adjusting the light amount, and it is difficult to obtain good gradation reproducibility.

【0008】本発明は、このような事情に鑑み、高品質
の光学部品を用いなくても、容易にCCDイメージセン
サの出力値を適正に調節でき、さらに好ましくは、いわ
ゆる複数ライン型のCCDイメージセンサを用いる場合
にも、その各ラインセンサの分光感度のバラツキにかか
わらずセンサ出力値を適正に調節できる画像読取装置を
提供することを目的とする。
In view of the above circumstances, the present invention can easily and appropriately adjust the output value of the CCD image sensor without using high quality optical parts, and more preferably, a so-called multi-line type CCD image. An object of the present invention is to provide an image reading apparatus that can appropriately adjust the sensor output value regardless of the variation in the spectral sensitivity of each line sensor even when the sensor is used.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、原稿を照明す
る光源と、受光光量に応じたレベルの電気信号を出力す
るCCDイメージセンサと、上記原稿の照明光束を上記
CCDイメージセンサに結像する結像光学系とを備えた
画像読取装置において、上記光源から上記CCDイメー
ジセンサに至るまでの光路中に、上記CCDイメージセ
ンサに入射される光の光量を無段階的に変化させる可変
絞り手段を設けたものである。
According to the present invention, a light source for illuminating a document, a CCD image sensor for outputting an electric signal having a level corresponding to the amount of received light, and an illumination light flux of the document are imaged on the CCD image sensor. In the image reading apparatus including the image forming optical system, the variable diaphragm means for continuously changing the light amount of the light incident on the CCD image sensor in the optical path from the light source to the CCD image sensor. Is provided.

【0010】この構成によれば、上記結像光学系の品質
等にバラツキがあっても、このバラツキを考慮して上記
可変絞り手段により上記CCDイメージセンサへの入射
光量を無段階調節することにより、常に適正なレベルの
CCDイメージセンサの出力を得ることができ、画像読
取りを良好に行うことができる。
According to this structure, even if there are variations in the quality of the imaging optical system, the variable diaphragm means continuously adjusts the amount of light incident on the CCD image sensor in consideration of the variations. The output of the CCD image sensor at an appropriate level can always be obtained, and the image can be read well.

【0011】上記可変絞り手段の配設個所は特に限定さ
れないが、上記結像光学系を構成するレンズの鏡筒に上
記可変絞り手段を組み込むようにすれば、この鏡筒を可
変絞り手段の支持部材として兼用でき、また、可変絞り
手段とレンズとの相対的な位置決めもより正確になる。
The location of the variable diaphragm means is not particularly limited. However, if the variable diaphragm means is incorporated into the lens barrel of the lens forming the image forming optical system, this lens barrel is supported by the variable diaphragm means. It can also be used as a member, and the relative positioning of the variable diaphragm means and the lens becomes more accurate.

【0012】また、多色原稿を照明する光源と、分光を
行って各分光成分についてその受光光量に応じたレベル
の電気信号を出力するCCDイメージセンサと、上記多
色原稿の照明光束を上記CCDイメージセンサに結像す
る結像レンズとを備えた画像読取装置においては、上記
光源から上記CCDイメージセンサに至るまでの光路中
に、上記CCDイメージセンサに入射される光を各分光
成分についての上記CCDイメージセンサからの出力値
を平均化する方向に分光補正する分光補正手段と、上記
可変絞り手段とを併せて設けることにより、上記分光補
正手段によりCCDイメージセンサの出力値を平均化し
た上で、上記可変絞り手段による光量調整により全出力
値を一括して増減できる。従って、上記CCDイメージ
センサの各分光感度にバラツキがある場合にも、全ての
出力値を適正な範囲に収めることが可能になる。また、
可変絞りを開方向に調整することで、分光補正により低
下したCCDイメージセンサの出力電圧レベルを平均的
に高める調整が可能となる。
Further, a light source for illuminating a multicolor original, a CCD image sensor for performing a spectrum and outputting an electric signal of a level corresponding to the amount of received light for each spectral component, and an illumination light flux of the multicolor original for the CCD. In an image reading apparatus having an image forming lens for forming an image on an image sensor, the light incident on the CCD image sensor is described above for each spectral component in the optical path from the light source to the CCD image sensor. By providing the spectral correction means for spectrally correcting the output value from the CCD image sensor in the direction of averaging and the variable diaphragm means together, the output value of the CCD image sensor is averaged by the spectral correction means. By adjusting the light amount by the variable diaphragm means, all output values can be increased or decreased collectively. Therefore, even if there are variations in the spectral sensitivities of the CCD image sensor, all output values can be kept within an appropriate range. Also,
By adjusting the variable diaphragm in the opening direction, it is possible to adjust the output voltage level of the CCD image sensor, which is lowered by the spectral correction, to be increased on average.

【0013】この場合、上記分光補正手段としては、分
光補正専用のフィルタ等を特設するようにしても良い
が、上記光源から上記CCDイメージセンサに至るまで
の領域に設けられる光学機器の表面に分光皮膜を設ける
ようにすれば、構造はより簡略化かつ低廉化される。
In this case, a filter or the like dedicated to spectral correction may be specially provided as the spectral correction means, but the spectral correction is performed on the surface of an optical device provided in a region from the light source to the CCD image sensor. If the coating is provided, the structure becomes simpler and cheaper.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を、図1〜
図5に基づいて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION One embodiment of the present invention is shown in FIGS.
A description will be given based on FIG.

【0015】図2に示す画像読取装置は、基盤10を備
え、この基盤10上に光源ハウジング12が固定されて
おり、この光源ハウジング12内に第1の光源13及び
第2の光源14が収納されている。光源ハウジング12
は、図1の奥行き方向に延び、上方に開口する容器状を
なしており、その上面に光拡散板28が配設されてい
る。第1の光源13及び第2の光源14は、ここに示す
形態では細径長尺の蛍光灯により構成され、光源ハウジ
ング12と平行に延びている。
The image reading apparatus shown in FIG. 2 includes a base 10, a light source housing 12 is fixed on the base 10, and a first light source 13 and a second light source 14 are housed in the light source housing 12. Has been done. Light source housing 12
1 has a container shape extending in the depth direction of FIG. 1 and opening upward, and a light diffusing plate 28 is disposed on the upper surface thereof. The first light source 13 and the second light source 14 are constituted by a thin and long fluorescent lamp in the form shown here, and extend in parallel with the light source housing 12.

【0016】なお、本発明では光照射手段の具体的な構
成や個数を問わず、単一の光源を用いてもよいし、ハロ
ゲンランプ等、蛍光灯以外の照明機器を使用することも
可能である。
In the present invention, a single light source may be used regardless of the specific configuration and number of light irradiation means, or an illumination device other than a fluorescent lamp such as a halogen lamp may be used. is there.

【0017】上記光源ハウジング12の上方には、透光
性をもつ多色原稿Dを保持する原稿ホルダ(原稿支持
部)16が水平に配されている。この原稿ホルダ16
は、上記光源ハウジング12及び両光源13,14の長
手方向と直交する方向に延びるリニアガイド30に沿っ
てスライド可能に基盤10上に支持され、その底面には
図略のナットが固定されている。さらに、基盤10上に
は、原稿走査モータ32が固定されるとともに、上記リ
ニアガイド30と平行に延びるボールねじ34が回転可
能に支持されており、このボールねじ34が上記原稿走
査モータ32の出力軸に連結されるとともに上記ナット
に螺合されている。従って、上記原稿走査モータ32の
作動によって上記リニアガイド30と平行な方向に多色
原稿Dが走査されるようになっている。
Above the light source housing 12, a document holder (document supporting portion) 16 for holding a translucent multicolor document D is horizontally arranged. This document holder 16
Is slidably supported on the base 10 along a linear guide 30 extending in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the light source housing 12 and both light sources 13 and 14, and a nut (not shown) is fixed to the bottom surface thereof. . Further, an original scanning motor 32 is fixed on the base plate 10, and a ball screw 34 extending parallel to the linear guide 30 is rotatably supported. The ball screw 34 outputs the original scanning motor 32. It is connected to the shaft and screwed to the nut. Therefore, the multicolor original D is scanned in the direction parallel to the linear guide 30 by the operation of the original scanning motor 32.

【0018】上記原稿ホルダ16よりも上方でかつ側方
に離れた位置には、CCDイメージセンサ18が配設さ
れている。このCCDイメージセンサ18には、いわゆ
る3ライン型のものが用いられており、その詳細は後で
説明する。
A CCD image sensor 18 is arranged at a position above the document holder 16 and apart from it laterally. A so-called 3-line type CCD image sensor 18 is used, and the details thereof will be described later.

【0019】上記原稿ホルダ16の直上の位置には、上
記光源13,14から原稿Dを透過した光を反射する反
射ミラー20が設けられている。この反射ミラー20と
CCDイメージセンサ18との間の位置には、反射ミラ
ー20の反射光をCCDイメージセンサ18上に結像す
る結像レンズ22が設けられ、この結像レンズ22の手
前側に熱線カットフィルタ24が設けられている。この
熱線カットフィルタ24は、反射ミラー20で反射され
た光のうち、所定値(例えば700nm)以上の波長成分を
カットして、この波長成分に起因するスミアー(画像が
その縁からはみ出してにじみ、汚れたようにボケて見え
る現象)の発生を防ぐためのものである。
A reflection mirror 20 for reflecting the light transmitted through the document D from the light sources 13 and 14 is provided directly above the document holder 16. At a position between the reflection mirror 20 and the CCD image sensor 18, an image forming lens 22 for forming an image of the reflected light of the reflection mirror 20 on the CCD image sensor 18 is provided, and in front of the image forming lens 22. A heat ray cut filter 24 is provided. The heat ray cut filter 24 cuts a wavelength component having a predetermined value (for example, 700 nm) or more out of the light reflected by the reflection mirror 20, and smears (an image oozes out from the edge of the image due to this wavelength component, This is to prevent the occurrence of a phenomenon that the image is blurred as if it was dirty.

【0020】さらに、この装置の特徴として、図3に示
すように、上記結像レンズ22の鏡筒22aには可変絞
り26が一体に組み込まれている。この可変絞り26
は、通常のカメラにおける絞りやシャッタとして用いら
れているものと同等のものであり、図4に示すように周
方向に並べられた複数枚(図例では5枚)の羽根23
と、回転筒25とからなっている。各羽根23の内側縁
部にはピン23aが突設され、このピン23aを中心と
して揺動可能に各羽根23が上記鏡筒22a側に支持さ
れている。また、各羽根23において上記ピン23aか
ら少し外れた位置には、長孔23bが穿設されている。
Further, as a feature of this apparatus, as shown in FIG. 3, a variable diaphragm 26 is integrally incorporated in the lens barrel 22a of the imaging lens 22. This variable diaphragm 26
Are equivalent to those used as diaphragms and shutters in a normal camera, and a plurality of blades 23 (five in the illustrated example) arranged in the circumferential direction as shown in FIG.
And a rotary cylinder 25. A pin 23a is provided so as to project from the inner edge of each blade 23, and each blade 23 is supported on the side of the lens barrel 22a so as to be swingable about this pin 23a. Further, an elongated hole 23b is formed in each blade 23 at a position slightly apart from the pin 23a.

【0021】一方、上記回転筒25は、上記鏡筒22a
に回転可能に装着されており、その内周縁部には、上記
各羽根23の長孔23bに嵌入されるピン25bが突設
されている。従って、この回転筒25の回転により、各
羽根23が同時に同方向に同量だけ揺動し、これによっ
て、羽根23に囲まれる中央開口面積すなわち絞り面積
が連続的に変化するようになっている。
On the other hand, the rotary barrel 25 is composed of the lens barrel 22a.
The blade 25 is rotatably mounted, and a pin 25b fitted in the elongated hole 23b of each of the blades 23 is provided on the inner peripheral edge of the pin 25b. Therefore, the rotation of the rotary cylinder 25 causes the blades 23 to simultaneously swing in the same direction by the same amount, whereby the central opening area surrounded by the blades 23, that is, the diaphragm area is continuously changed. .

【0022】上記回転筒25の外周面には、タイミング
プーリを構成する歯部25aが形成されている。一方、
結像レンズ22の側方には、前記図3に示されるパルス
モータ27が設けられ、その出力軸に固定されたタイミ
ングプーリ27aと上記歯部25aとの間にタイミング
ベルト29が掛け渡されている。従って、上記パルスモ
ータ27の作動により、回転筒25の回転駆動すなわち
絞り面積の調節(実質上の無段階調節)が可能となって
いる。
On the outer peripheral surface of the rotary cylinder 25, tooth portions 25a which form a timing pulley are formed. on the other hand,
A pulse motor 27 shown in FIG. 3 is provided on the side of the image forming lens 22, and a timing belt 29 is stretched between the timing pulley 27a fixed to the output shaft of the pulse motor 27 and the tooth portion 25a. There is. Therefore, by operating the pulse motor 27, it is possible to rotationally drive the rotary cylinder 25, that is, to adjust the aperture area (substantially stepless adjustment).

【0023】なお、本発明では可変絞り手段の具体的な
構成を特に問わず、CCDイメージセンサへの入射光量
を無段階的に調節できる範囲で、既知のものが種々適用
可能である。上記のように可変絞り手段を結像レンズ2
2の鏡筒22aに組み込むようにすれば、この鏡筒22
aを可変絞り26の支持部材として兼用でき、しかも、
可変絞り26と結像レンズ22との相対的な位置決めが
より正確でかつ容易になる利点がある。
In the present invention, regardless of the specific configuration of the variable diaphragm means, various known ones can be applied within the range in which the amount of light incident on the CCD image sensor can be adjusted steplessly. As described above, the variable diaphragm means is used as the imaging lens 2
If it is incorporated in the second lens barrel 22a, this lens barrel 22
a can also be used as a support member for the variable diaphragm 26, and
There is an advantage that relative positioning between the variable diaphragm 26 and the imaging lens 22 becomes more accurate and easy.

【0024】次に、上記CCDイメージセンサ18とこ
れに関連する装置を図5に基づいて説明する。
Next, the CCD image sensor 18 and the apparatus related thereto will be described with reference to FIG.

【0025】CCDイメージセンサ18は、R,G,B
の各色について設けられた3本のラインセンサ18R,
18G,18Bを一体化したものであり、各ラインセン
サ18R,18G,18BにはR,G,Bの各色に分解
する分光フィルタがそれぞれ装着され、各フィルタに対
応した色成分が各ラインセンサ18R,18G,18B
に入射されるようになっている。各ラインセンサ18
R,18G,18Bは、入射された光の光量に応じた電
圧をA/Dコンバータ44を介して階調補正手段46に
出力するように構成されている。
The CCD image sensor 18 includes R, G, B
Three line sensors 18R provided for each color of
18G and 18B are integrated, and each line sensor 18R, 18G, and 18B is equipped with a spectral filter that separates each color of R, G, and B, and the color component corresponding to each filter is provided to each line sensor 18R. , 18G, 18B
It is designed to be incident on. Each line sensor 18
The R, 18G, and 18B are configured to output a voltage according to the amount of incident light to the gradation correction means 46 via the A / D converter 44.

【0026】図示の制御装置40は、原稿走査モータ3
2に制御信号を出力することにより、この原稿走査モー
タ32を作動させて原稿ホルダ16を間欠駆動させると
ともに、ドライバ42に上記ラインセンサ18R,18
G,18Bの電荷蓄積時間の指定信号を出力するもので
ある。ドライバ42は、上記制御装置40により指定さ
れた電荷蓄積時間が得られるように、各ラインセンサ1
8R,18G,18Bに所定のタイミングで駆動信号
(スタート信号及びストップ信号)を出力するものであ
る。
The control device 40 shown in the drawing is a document scanning motor 3
By outputting a control signal to 2, the document scanning motor 32 is operated to intermittently drive the document holder 16, and the driver 42 is provided with the line sensors 18R and 18R.
The G and 18B charge accumulation time designation signals are output. The driver 42 controls each line sensor 1 so that the charge storage time designated by the control device 40 can be obtained.
The drive signals (start signal and stop signal) are output to 8R, 18G, and 18B at a predetermined timing.

【0027】ところで、上記CCDイメージセンサ18
では、各ラインセンサ18R,18G,18Bの分光感
度にバラツキがある。そこで、この画像読取装置では、
前記図1及び図2に示した結像レンズ22の表面に、上
記ラインセンサ18R,18G,18Bのうち最も分光
感度の低いラインセンサの出力電圧値に他のラインセン
サの出力電圧値を近づけるように、当該他のラインセン
サに対応する色の波長成分を適当な度合で減衰させる分
光皮膜が設けられている。
By the way, the CCD image sensor 18
Then, there is variation in the spectral sensitivity of each line sensor 18R, 18G, 18B. Therefore, in this image reading device,
On the surface of the imaging lens 22 shown in FIG. 1 and FIG. 2, the output voltage value of the line sensor having the lowest spectral sensitivity among the line sensors 18R, 18G and 18B is made to approach the output voltage value of the other line sensor. In addition, a spectral coating for attenuating the wavelength component of the color corresponding to the other line sensor to an appropriate degree is provided.

【0028】なお、この分光皮膜の材質としては、従来
から一般に用いられているものがそのまま適用可能であ
り、多層膜により形成された干渉フィルタ等が好適であ
る。
As the material of the spectral coating, those generally used in the past can be applied as they are, and an interference filter or the like formed of a multilayer film is suitable.

【0029】次に、この装置の作用を説明する。Next, the operation of this device will be described.

【0030】原稿ホルダ16に透光性をもつ多色原稿D
が保持され、この状態で第1の光源13及び第2の光源
14が点灯されるとともに、原稿走査モータ32の作動
で多色原稿Dが原稿ホルダ16と一体に図1矢印Xの方
向に移送されることにより、CCDイメージセンサ18
によって原稿画像の読取りが行われる。
A multicolor original D having a light transmitting property on the original holder 16
Is held, the first light source 13 and the second light source 14 are turned on in this state, and the multi-color original D is moved in the direction of arrow X in FIG. By doing so, the CCD image sensor 18
The original image is read by.

【0031】より具体的に、光源13,14から照射さ
れた光は、光拡散板28及び多色原稿Dを透過して反射
ミラー20で反射され、結像レンズ22を通じてCCD
イメージセンサ18に至り、各ラインセンサ18R,1
8G,18Bに装着された分光フィルタにより色分解さ
れて入力される。この入射光を受けて各ラインセンサ1
8R,18G,18Bは光電変換を行い、ドライバ42
から入力される駆動信号に対応した時間だけ電荷蓄積を
行い、これに応じた電圧を出力する。
More specifically, the light emitted from the light sources 13 and 14 passes through the light diffusion plate 28 and the multicolor original D, is reflected by the reflection mirror 20, and is transmitted through the imaging lens 22 to the CCD.
Reaching the image sensor 18, each line sensor 18R, 1
Color separation is performed by the spectral filters attached to 8G and 18B, and the color separation is input. Each line sensor 1 receives this incident light
8R, 18G, and 18B perform photoelectric conversion, and the driver 42
The charge is accumulated for a time corresponding to the drive signal input from the device, and the voltage corresponding to the charge is output.

【0032】ここで、従来の画像読取装置では、各ライ
ンセンサ18R,18G,18Bの分光感度等に起因し
て各ラインセンサのダイナミックレンジを適正にするこ
とが困難であったが、この実施形態における装置では、
上記結像レンズ22に分光皮膜が施されており、最も分
光感度の高いラインセンサに対応する色成分が予め減衰
された状態でCCDイメージセンサ18に光が入射され
るので、各ラインセンサ18R,18G,18Bの出力
電圧は平均化される(すなわち分光感度特性の差が吸収
される)。
Here, in the conventional image reading apparatus, it was difficult to make the dynamic range of each line sensor proper due to the spectral sensitivity of each line sensor 18R, 18G, 18B. In the device at
Since the imaging lens 22 is provided with a spectral coating and light is incident on the CCD image sensor 18 in a state where the color component corresponding to the line sensor having the highest spectral sensitivity is attenuated in advance, each line sensor 18R, The output voltages of 18G and 18B are averaged (that is, the difference in spectral sensitivity characteristic is absorbed).

【0033】このように出力電圧を平均化する一方で、
予めパルスモータ27の作動によって可変絞り26にお
ける絞り面積を適当な面積に調節しておく(すなわちC
CDイメージセンサ18への入射光量を適当な量に調節
しておく)ことにより、全てのラインセンサ18R,1
8G,18Bの出力電圧値を好適な範囲に収めることが
できる。この可変絞り26は、回転筒25の回転によっ
て上記入射光量を無段階的に連続調節できるので、反射
ミラー20や結像レンズ22等の光学機器、さらにはC
CDイメージセンサ18の特性自体にバラツキがある場
合でも、このバラツキを考慮してCCDイメージセンサ
18への入射光量を容易に適正量に微調節できる。
While averaging the output voltage in this way,
The diaphragm area of the variable diaphragm 26 is adjusted to an appropriate area by operating the pulse motor 27 in advance (that is, C
By adjusting the amount of light incident on the CD image sensor 18 to an appropriate amount), all the line sensors 18R, 1R
The output voltage values of 8G and 18B can be kept within a suitable range. The variable diaphragm 26 is capable of continuously adjusting the amount of incident light by rotating the rotary cylinder 25 in a stepless manner. Therefore, the variable mirror 26, optical devices such as the reflection mirror 20 and the imaging lens 22, and C.
Even if there are variations in the characteristics of the CD image sensor 18, the amount of light incident on the CCD image sensor 18 can be easily and finely adjusted to an appropriate amount in consideration of this variation.

【0034】なお、上記ラインセンサ18R,18G,
18Bの出力電圧は、図略のアンプ及びA/Dコンバー
タ44を介して階調補正手段46に入力される。この階
調補正手段46では、上記分光皮膜による分光補正分等
を加味して各色成分についての出力信号の補正が行われ
る。この階調補正手段46の出力信号は画像データとし
て後段のイメージメモリへ転送され、書き込まれる。
The line sensors 18R, 18G,
The output voltage of 18B is input to the gradation correction means 46 via an amplifier (not shown) and the A / D converter 44. The gradation correction means 46 corrects the output signal for each color component in consideration of the spectral correction amount by the spectral coating. The output signal of the gradation correction means 46 is transferred as image data to the image memory in the subsequent stage and written therein.

【0035】この実施形態では、結像レンズ22の表面
に分光皮膜を設けているが、その他の光学機器の表面、
例えば、熱線カットフィルタ24の表面や、反射ミラー
20の反射面、CCDイメージセンサ18のカバーガラ
スの表面に分光皮膜を設けてもよいし、これらの光学機
器とは別に、分光補正専用のフィルタを多色原稿Dから
CCDイメージセンサ18に至るまでの光路中に介在さ
せてもよい。
In this embodiment, a spectral coating is provided on the surface of the imaging lens 22, but the surface of other optical equipment,
For example, a spectral film may be provided on the surface of the heat ray cut filter 24, the reflective surface of the reflection mirror 20, or the surface of the cover glass of the CCD image sensor 18, or a filter dedicated to spectral correction may be provided separately from these optical devices. It may be interposed in the optical path from the multicolor original D to the CCD image sensor 18.

【0036】また、上記のように多色原稿Dの画像の各
色成分を3ライン型CCDイメージセンサで同時読取り
するのではなく、通常の1ライン型CCDイメージセン
サで白黒原稿の画像を読み取る場合や、多色原稿と1ラ
イン型CCDイメージセンサとの間にR,G,B用の各
分光フィルタを1枚ずつ交換しながら介在させて上記多
色原稿の画像を読み取る場合にも、上記可変絞り26を
備えることにより、当該CCDイメージセンサの出力電
圧を適正な値に容易に調節できるという効果を得ること
ができる。また、原稿透過式の照明に限らず、原稿反射
式の照明によるものにも適用が可能である。
Further, instead of simultaneously reading each color component of the image of the multicolor original D by the three-line CCD image sensor as described above, when reading an image of a black-and-white original by an ordinary one-line CCD image sensor, The variable diaphragm is also used when the image of the multicolor original is read by interposing the spectral filters for R, G, and B between the multicolor original and the one-line CCD image sensor while exchanging them one by one. By providing 26, the effect that the output voltage of the CCD image sensor can be easily adjusted to an appropriate value can be obtained. Further, the present invention is not limited to the transillumination type illumination of the original document, but can be applied to the illumination of the original reflection type.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上のように本発明は、原稿を照明する
光源から画像読取り用のCCDイメージセンサに至るま
での光路中に、上記CCDイメージセンサに入射される
光の光量を無段階的に変化させる可変絞り手段を設けた
ものであるので、上記結像光学系の品質等にバラツキが
あっても、このバラツキを考慮して上記可変絞り手段に
より上記CCDイメージセンサへの入射光量を無段階的
に微調節することにより、常に適正なレベルのCCDイ
メージセンサの出力を得ることができ、画像読取りを良
好に行うことができる効果がある。
As described above, according to the present invention, in the optical path from the light source illuminating the original to the CCD image sensor for image reading, the amount of light incident on the CCD image sensor is steplessly changed. Since the variable diaphragm means for changing is provided, even if there are variations in the quality of the image forming optical system, etc., in consideration of this variation, the variable diaphragm means continuously changes the amount of light incident on the CCD image sensor. By making fine adjustments, the output of the CCD image sensor at an appropriate level can always be obtained, and there is an effect that image reading can be performed satisfactorily.

【0038】ここで、上記可変絞り手段を結像光学系を
構成するレンズの鏡筒に組み込むようにすれば、この鏡
筒を可変絞り手段の支持部材として兼用でき、しかも、
可変絞り手段とレンズとの相対的な位置決めをより正確
にかつ容易に行うことができる効果が得られる。
Here, if the variable diaphragm means is incorporated into the lens barrel of the lens forming the image forming optical system, this lens barrel can also be used as a supporting member of the variable diaphragm means, and further,
The effect that the relative positioning between the variable diaphragm means and the lens can be performed more accurately and easily can be obtained.

【0039】また、光源により多色原稿を照明し、その
画像をいわゆる複数ライン型のCCDイメージセンサで
読み取る画像読取装置において、上記光源から上記CC
Dイメージセンサに至るまでの光路中に、各色成分につ
いての上記CCDイメージセンサの出力電圧値を平均化
する方向にこのCCDイメージセンサに入射される光を
分光補正する分光補正手段と、上記可変絞り手段とを併
せて設けるようにすれば、上記分光補正手段を設けるだ
けの簡単かつ安価な構造で各分光成分についての出力値
を平均化した上で、上記可変絞り手段による無段階的光
量調節をすることにより、上記CCDイメージセンサの
分光感度にバラツキがある場合にも、全分光成分につい
てのCCDイメージセンサの出力値を適正な範囲に収め
ることができ、良好な画像読取りができる効果がある。
Further, in an image reading apparatus in which a multicolor original is illuminated by a light source and an image thereof is read by a so-called multi-line type CCD image sensor, the CC from the light source is used.
Spectral correction means for spectrally correcting the light incident on the CCD image sensor in the direction of averaging the output voltage values of the CCD image sensor for each color component in the optical path to the D image sensor, and the variable diaphragm. If the means is also provided, the output values for the respective spectral components are averaged by a simple and inexpensive structure in which only the spectral correction means is provided, and then the stepless light amount adjustment by the variable diaphragm means is performed. By doing so, even when the spectral sensitivity of the CCD image sensor varies, the output values of the CCD image sensor for all spectral components can be kept within an appropriate range, and there is an effect that good image reading can be performed.

【0040】特に、上記分光補正手段として、上記光源
から上記CCDイメージセンサに至るまでの領域に設け
られる光学機器に分光皮膜を設けた場合には、分光補正
専用のフィルタ等を特設することなく、より簡単かつ安
価な構造で上記出力値を平均化できる効果がある。
In particular, when the spectral correction means is provided with a spectral coating on an optical device provided in a region from the light source to the CCD image sensor, a filter or the like dedicated to spectral correction is not provided, There is an effect that the output values can be averaged with a simpler and cheaper structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明にかかる画像読取装置の実施の一形態を
示す一部断面正面図である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional front view showing an embodiment of an image reading apparatus according to the present invention.

【図2】上記画像読取装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the image reading apparatus.

【図3】上記画像読取装置に設けられた結像レンズの斜
視図である。
FIG. 3 is a perspective view of an imaging lens provided in the image reading apparatus.

【図4】上記結像レンズの鏡筒に組み込まれる可変絞り
の正面図である。
FIG. 4 is a front view of a variable diaphragm incorporated in the lens barrel of the imaging lens.

【図5】上記画像読取装置に設けられるCCDイメージ
センサ及びその周辺装置を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a CCD image sensor provided in the image reading device and peripheral devices thereof.

【図6】CCDイメージセンサの入射光波長−相対感度
の一例を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing an example of incident light wavelength-relative sensitivity of a CCD image sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

13 第1の光源 14 第2の光源 18 CCDイメージセンサ 20 反射ミラー 22 結像レンズ 22a 鏡筒 24 熱線カットフィルタ 26 可変絞り D 多色原稿 13 First Light Source 14 Second Light Source 18 CCD Image Sensor 20 Reflecting Mirror 22 Imaging Lens 22a Lens Tube 24 Heat Ray Cut Filter 26 Variable Aperture D Multicolor Original

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // G03B 9/02 H04N 1/04 D ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location // G03B 9/02 H04N 1/04 D

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 原稿を照明する光源と、受光光量に応じ
たレベルの電気信号を出力するCCDイメージセンサ
と、上記原稿の照明光束を上記CCDイメージセンサに
結像する結像光学系とを備えた画像読取装置において、
上記光源から上記CCDイメージセンサに至るまでの光
路中に、上記CCDイメージセンサに入射される光の光
量を無段階的に変化させる可変絞り手段を設けたことを
特徴とする画像読取装置。
1. A light source for illuminating a document, a CCD image sensor for outputting an electric signal at a level according to the amount of received light, and an image forming optical system for forming an illumination light beam of the document on the CCD image sensor. Image reading device,
An image reading apparatus comprising variable diaphragm means for continuously changing the amount of light incident on the CCD image sensor in an optical path from the light source to the CCD image sensor.
【請求項2】 多色原稿を照明する光源と、分光を行っ
て各分光成分についてその受光光量に応じたレベルの電
気信号を出力するCCDイメージセンサと、上記多色原
稿の照明光束を上記CCDイメージセンサに結像する結
像光学系とを備えた画像読取装置において、上記光源か
ら上記CCDイメージセンサに至るまでの光路中に、上
記CCDイメージセンサに入射される光を各分光成分に
ついての上記CCDイメージセンサからの出力値を平均
化する方向に分光補正する分光補正手段と、上記CCD
イメージセンサに入射される光の光量を無段階的に変化
させる可変絞り手段とを設けたことを特徴とする画像読
取装置。
2. A light source for illuminating a multicolor original document, a CCD image sensor for performing spectral analysis and outputting an electric signal of a level corresponding to the amount of received light for each spectral component, and an illumination luminous flux of the multicolor original document for the CCD. In an image reading apparatus including an image forming optical system for forming an image on an image sensor, the light incident on the CCD image sensor in the optical path from the light source to the CCD image sensor is described above for each spectral component. Spectral correction means for spectrally correcting the output values from the CCD image sensor in the direction of averaging, and the CCD
An image reading apparatus, comprising: variable diaphragm means for continuously changing the amount of light incident on an image sensor.
【請求項3】 請求項2記載の画像読取装置において、
上記分光補正手段として、上記光源から上記CCDイメ
ージセンサに至るまでの領域に設けられる光学機器の表
面に分光皮膜を設けたことを特徴とする画像読取装置。
3. The image reading apparatus according to claim 2, wherein
An image reading apparatus characterized in that a spectral coating is provided on a surface of an optical device provided in a region from the light source to the CCD image sensor as the spectral correction means.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の画像読
取装置において、上記結像光学系を構成するレンズの鏡
筒に上記可変絞り手段を組み込んだことを特徴とする画
像読取装置。
4. The image reading apparatus according to claim 1, wherein the variable diaphragm means is incorporated in a lens barrel of a lens forming the image forming optical system.
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