JPH11355508A - 撮像装置、その取り付け方法および画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴーストの発生を防止することができる撮像
装置とその取り付け方法を提供する。 【解決手段】 撮像装置５のハウジング５５には、光電
変換素子列５１、５２、５３が配置された基板が収容さ
れている。集光レンズからの光は開口５５１を通過して
光電変換素子列５１、５２、５３に照射される。開口５
５１は、透明カバー５６により覆われている。透明カバ
ー５６はハウジング５５に着脱容易手段としての接着剤
５７により固定されている。接着剤５７の粘着力は、撮
像装置５の輸送や加工などの取り回し時には透明カバー
５６が離脱しないように固定することができ、かつ、ハ
ウジング５５や透明カバー５６を破壊させることなく透
明カバー５６をハウジング５５から離脱させることがで
きる程度の強さとする。基板に撮像装置５を半田付けし
た後に、透明カバー５６をハウジング５５から取り外
し、撮像装置５の取り付けが完了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像読み取り装置
などに用いられる撮像装置およびその取り付け方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、多数の撮像素子を直線的に並
べてなる光センサを備えるＣＣＤなどの撮像装置を搭載
したキャリッジを原稿面に対して平行に移動させること
により、原稿の画像を読み取る画像読み取り装置が知ら
れている。

【０００３】例えば、図７に示すようにフラットベッド
型の画像読み取り装置の場合、箱型の筐体の上面に原稿
１１０を置くためのガラス等の透明板からなる原稿台が
設けられている。筐体の内部に設けられるキャリッジ
は、駆動装置により原稿台に平行に移動し、光源と上記
の撮像装置２００とが搭載されている。光源の照射光
は、原稿台上の原稿１１０表面で反射され、集光レンズ
１２０により撮像装置２００に集光されるようになって
いる。

【０００４】撮像装置２００は、半田付けなどの加工時
の汚染やゴミの付着、あるいは別の製造場所から輸送す
るなどの取り回し時の破損からハウジング２２０に収容
された光センサ２１０を保護するため、あるいは、ハウ
ジング２２０に設けられた入出力端子と光センサ２１０
とを電気的に接続するジャンパー（配線）を保護するた
め、光センサ２１０を覆うようにカバーガラス２３０を
設けることが一般的である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような画像読み
取り装置において、カバーガラス２３０には光の透過率
が高く、反射率の低いものが用いられるが、反射率を完
全に０とすることは不可能である。例えば、カバーガラ
ス２３０を直接通過する第１の光路３１０を通る光と、
カバーガラス２３０の内側および外側の界面で反射した
第２の光路を通る光とを光センサ２１０が受光すると、
実際の原稿に対応する画像のほかに、その位置からわず
かにすれた位置に別の画像があるかのように読み取られ
る、いわゆるゴーストが発生し、読み取り画質が劣化す
ることがある。原稿１１０からの光が光センサ２１０の
受光面とカバーガラス２３０の内側の界面で反射した第
３の光路を通ることによっても、同様にゴーストは発生
する。特に、階調の表現を調整するために図８に示すよ
うにガンマカーブを立ち上げた時、すなわち輝度が低い
領域でガンマカーブの勾配を大きくした時、画像が暗い
部分でゴーストが目立って発生するという問題があっ
た。

【０００６】ゴーストを低減するために、従来よりカバ
ーガラスの表面に反射防止コーティングを施すことが行
われている。また、カバーガラスをできるだけ薄くする
ことも考えられる。

【０００７】しかしながら、上記のようにカバーガラス
に反射防止コーティングを施した場合は、コーティング
の工程により製造時の手間が増え、コストが増加すると
いう問題があった。また、カバーガラスを薄くした場合
には、カバーガラスの強度が低下し、破損しやすいとい
う問題があった。さらに、上記のいずれの方法でも、ゴ
ーストを完全に除去することはできなかった。

【０００８】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたものであり、ゴーストの発生を防止することができ
る撮像装置およびその取り付け方法、並びにそれを用い
た画像読み取り装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
撮像装置によれば、複数の撮像素子を有する光センサを
収容し読み取り対象からの光が通過する開口を有するハ
ウジングと、開口を覆うカバーと、ハウジングにカバー
を着脱自在に固定可能な脱着容易手段とを備えるため、
撮像装置から容易にカバーを取り外すことができる。そ
のため、カバーでの光の反射により発生するゴーストを
防止することができる。

【００１０】本発明の請求項２記載の撮像装置によれ
ば、カバーは透明材料により形成されるため、カバーを
取り付けた状態で光センサが読み取り対象からの光を受
光することができる。

【００１１】本発明の請求項３記載の撮像装置の取り付
け方法によれば、着脱容易なカバーを備える撮像装置を
基板に接続する工程の後に、カバーを取り外す工程を含
む。そのため、撮像装置を基板に接続するまでの工程で
光センサを汚れや破損から保護することができる。ま
た、撮像装置を基板に接した後は、読み取り対象から光
センサへの光が通過する開口がカバーにより覆われてい
ないため、カバーの界面での光の反射により発生するゴ
ーストの発生を防止することができる。着脱容易手段と
しては、ハウジングとカバーとを低粘着力で接着する接
着剤や、ハウジングとカバーとを挟んで固定するばね部
材等を用いることができる。

【００１２】本発明の請求項４記載の撮像装置の取り付
け方法によれば、カバーを取り外す工程の前に、撮像装
置の動作を試験する工程を含むため、試験中の撮像装置
の破損やゴミの付着を防止することができる。また、従
来は半田付け等の各種作業中にカバーガラスに汚れが付
着したため、カバーガラスの表面をアルコール等で清浄
する工程が必要であったが、本発明ではカバーを外すだ
けでよく、製造工程を簡単にすることができる。

【００１３】本発明の請求項５記載の画像読み取り装置
によれば、撮像装置は読み取り対象から光センサへの光
が通過する開口がカバーにより覆われていないため、カ
バーの界面での光の反射により発生するゴーストの発生
を防止することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。

【００１５】図２は本発明の一実施例の撮像装置を適用
したキャリッジ移動型のフラットベッド型画像読み取り
装置を示す概略図である。

【００１６】箱型の筐体２の上面に、ガラス等の透明板
からなる原稿台１が設けられている。筐体２の内部に
は、図示しない駆動装置により原稿台１に対して平行に
往復移動可能なキャリッジ３が設けられ、このキャリッ
ジ３に光源４と撮像装置５とが搭載されている。光源４
の照射光は原稿台１上の原稿８の表面で反射され、複数
のミラー６で反射した後、集光レンズ７により撮像装置
５に集光されるようになっている。撮像装置５は、赤
（Ｒ：Ｒｅｄ）、緑（Ｇ：Ｇｒｅｅｎ）および青（Ｂ：
Ｂｌｕｅ）の光をそれぞれ電気信号に変換して出力す
る。複数のミラー６で反射させることにより、原稿８か
ら集光レンズ７までの光路長を大きくしている。原稿台
１のキャリッジ３移動方向の端部には、高反射率均一反
射面を有する白基準９が設けられている。

【００１７】キャリッジ３を副走査方向に移動させつつ
撮像装置５から出力された電気信号を検出し、信号処理
部１０で処理した後にインターフェイス１５から外部の
画像処理装置に転送することにより原稿８の画像を読み
取ることができる。

【００１８】図３は、本実施例の撮像装置５を示す概略
図である。撮像装置５は、基板上にＲ、Ｇ、Ｂのそれぞ
れの光を電気信号に変換して読み取る撮像素子としての
光電変換素子を複数個配列してなる光電変換素子列５
１、５２、５３等の光センサを備える。例えば、Ａ４サ
イズの原稿を６００ｄｐｉ（Dot Per Inch）で読取るた
めには、１ライン当たり５０００個以上の撮像素子が必
要となる。各光電変換素子列５１、５２、５３にはそれ
ぞれ転送ゲート５１１、５２１、５３１とシフトレジス
タ５１２、５２２、５３２が設けられている。

【００１９】各光電変換素子列５１、５２、５３に蓄積
された電荷は、所定の間隔で発生される駆動信号に同期
して、転送ゲート５１１、５２１、５３１を介してシフ
トレジスタ５１２、５２２、５３２に転送される。各光
電変換素子列５１、５２、５３では次の読み取りライン
からの光による電荷の蓄積が始まり、各シフトレジスタ
５１２、５２２、５３２に転送された電荷は１素子毎に
順に出力部５１３、５２３、５３３から出力される。

【００２０】撮像装置５から出力された電荷は、信号処
理装置１０で処理される。信号処理装置１０には、増幅
器、Ａ／Ｄ変換部、シェーディング補正部、ガンマ補正
部などが設けられている。

【００２１】次に、撮像装置５をキャリッジ３に取り付
ける方法を図４に示すフローチャートに基づいて説明す
る。

【００２２】まず、図５および図６に示すように、透明
カバー５６を備えた撮像装置５が製造される（Ｓ１０
１）。撮像装置５のハウジング５５には、光電変換素子
列５１、５２、５３が配置された基板が収容されてい
る。基板からハウジング５５の外部へ、光電変換素子列
５１、５２、５３を制御するための信号、光電変換素子
列５１、５２、５３からの出力信号などの信号を入出力
するための入出力端子５４が突出している。集光レンズ
７からの光は開口５５１を通過して光電変換素子列５
１、５２、５３に照射される。開口５５１は、光の透過
率の高いアクリル等のプラスチック材料により形成され
た透明カバー５６により覆われている。透明カバー５６
はハウジング５５に着脱容易手段としての接着剤５７に
より固定されている。接着剤５７の粘着力は、撮像装置
５の輸送や加工などの取り回し時には透明カバー５６が
離脱しないように固定することができ、かつ、ハウジン
グ５５や透明カバー５６を破壊させることなく透明カバ
ー５６をハウジング５５から離脱させることができる程
度の強さとする。

【００２３】次に、キャリッジ３に接続可能な、撮像装
置５を取り付けるための基板に撮像装置５以外の部品が
ディップ槽を用いて半田付けにより取り付けられる（Ｓ
１０２）。

【００２４】その後、基板に撮像装置５の入出力端子５
４が半田付けされる（Ｓ１０３）。撮像装置５の光電変
換素子列５１、５２、５３は一般に熱に弱く、また高価
であるため、手で半田付けして接続される。半田付け時
には、熱により半田やフラックスが霧状に飛散すること
があるが、本実施例では、光電変換素子列５１、５２、
５３は透明カバー５６により覆われているため、汚染か
ら保護することができる。また、光電変換素子列５１、
５２、５３に直接ゴミが付着したり、撮像装置５の取り
回し時に衝突などにより光電変換素子列５１、５２、５
３が破損するのを防止することができる。また、光電変
換素子列５１、５２、５３と入出力端子５４とを電気的
に接続するジャンパー（配線）を保護することができ
る。

【００２５】次に、撮像装置５が正常に動作しているか
どうかの試験を行う（Ｓ１０４）。透明カバー５６は光
を通過させることができるため、光電変換素子列５１、
５２、５３に光を受光させ、出力される電圧を検出する
ことにより、光電変換素子列５１、５２、５３の各素
子、転送ゲート５１１、５２１、５３１、シフトレジス
タ５１２、５２２、５３２、出力部５１３、５２３、５
３３等が正常に動作しているかどうかを確認することが
できる。

【００２６】次に、図１に示すように、透明カバー５６
をハウジング５５から取り外す（Ｓ１０５）。従来の撮
像装置のように透明カバーを付けた状態で使用する場合
には、半田付け時などに透明カバーの表面に付着した汚
れやゴミを除去するために、アルコールなどで透明カバ
ーの表面を拭くことが行われていたが、本実施例ではこ
の工程を省略することができる。

【００２７】最後に、撮像装置５が接続された基板をキ
ャリッジ３に取り付けることにより、撮像装置５の取り
付けが完了する（Ｓ１０６）。

【００２８】次に、上記のように構成された画像読み取
り装置の動作を説明する。

【００２９】使用者は、この画像読み取り装置のインタ
ーフェイス１５に図示しないパーソナルコンピュータを
接続し、原稿台１に原稿８を置いて、パーソナルコンピ
ュータから原稿の読み取り範囲や読み取り解像度を指定
して読み取りの実行を指令する。

【００３０】読み取りの実行が指令されると、図示しな
い制御装置は光源４を点灯させ、キャリッジを各光電変
換素子列５１、５２、５３の各素子の配列方向に対して
垂直に一定の速度で移動させる。撮光電変換素子列５
１、５２、５３では原稿からの光を電荷に変換して蓄積
する。ここで、撮像装置５には光電変換素子列５１、５
２、５３を覆うカバーが設けられておらず、集光レンズ
７と各光電変換素子列との間で光が遮られたり反射した
りしないため、ゴーストが発生することがない。光電変
換素子列５１、５２、５３に蓄積された電荷は所定の時
間毎に発生される駆動信号によりシフトレジスタ５１
２、５２２、５３２に転送され、１ライン分の画像デー
タが順次信号処理装置１０に出力される。光電変換素子
列５１、５２、５３が１ラインを読み取るのに要する時
間とキャリッジ３の移動速度とにより副走査方向の読み
取り解像度を決定する。

【００３１】信号処理装置１０では、増幅器により信号
を増幅した後、Ａ／Ｄ変換部によりデジタルの光量信号
データに変換し、シェーディング補正部、ガンマ補正部
およびその他の補正部で各種の補正を行う。ガンマ補正
部では、例えば図８に示すようなガンマカーブを用いて
入力信号から出力信号を算出する。補正された信号はイ
ンターフェイス１５を介してパーソナルコンピュータ等
に出力される。

【００３２】キャリッジ３を移動させつつ、各読み取り
ラインで上記処理を繰り返すことにより、指定した範囲
の画像がパーソナルコンピュータ等に出力される。

【００３３】本実施例では、着脱容易手段として接着剤
を用いたが、ハウジングとカバーとを取り回し時に離脱
することなく固定することができ、ハウジングおよびカ
バーを破壊することなく離脱させることが可能であれ
ば、ハウジングとカバーとを挟むばね部材など他の手段
を用いることができる。

【００３４】また、本実施例では、本発明の撮像装置の
取り付け方法をキャリッジ移動式のフラットベッド型画
像読み取り装置に適用したが、ミラー移動式のフラット
ベッド型画像読み取り装置や、シートフィード型画像読
み取り装置に本発明を適用することができるのはもちろ
んのことである。また、デジタルスチルカメラ等のよう
に、複数の撮像素子をマトリックス状に配列した撮像装
置を取り付ける場合でも、本発明の方法を適用すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による撮像装置の取り付け方
法を説明する断面図である。

【図２】本発明の一実施例の撮像装置を適用した画像読
み取り装置を示す概略図である。

【図３】本発明の一実施例による撮像装置を示すブロッ
ク図である。

【図４】本発明の一実施例により撮像装置を取り付ける
手順を示すフローチャートである。

【図５】本発明の一実施例による取り付け前の撮像装置
を示す斜視図である。

【図６】本発明の一実施例による取り付け前の撮像装置
を示す断面図である。

【図７】従来の撮像装置を用いた画像読み取り装置に、
ゴーストが発生する様子を説明する断面模式図である。

【図８】入力信号と出力値の関係を表すガンマカーブを
示す特性図である。

【符号の説明】

１ 原稿台 ２ 筐体 ３ キャリッジ ４ 光源 ５ 撮像装置 ５１、５２、５３ 光電変換素子列（光センサ） ５１１、５２１、５３１ 転送ゲート ５１２、５２２、５３２ シフトレジスタ ５１３、５２３、５３３ 出力部 ５４ 入出力端子 ５５ ハウジング ５６ 透明カバー（カバー） ５７ 接着剤（着脱容易手段） ６ ミラー ７ 集光レンズ ８ 原稿 ９ 白基準 １０ 信号処理装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の撮像素子を有する光センサを収容
   し、読み取り対象からの光が通過する開口を有するハウ
   ジングと、 前記開口を覆うカバーと、 前記ハウジングに前記カバーを着脱自在に固定可能な脱
   着容易手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】 前記カバーは、透明材料により形成され
   ることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２のいずれかに記載の撮
   像装置を基板に接続する工程と、 前記カバーを取り外す工程と、を含むことを特徴とする
   撮像装置の取り付け方法。
4. 【請求項４】 前記カバーを取り外す工程の前に、前記
   撮像装置の動作を試験する工程を含むことを特徴とする
   請求項３に記載の撮像装置の取り付け方法。
5. 【請求項５】 請求項３または４のいずれかに記載の方
   法により取り付けられた撮像装置を備えることを特徴と
   する画像読み取り装置。