JP2000307806A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストアップすることなく、容易に、光源、
原稿などによる色再現性の低下を防止するとともに、赤
色光／赤外線カットフィルタのコストを低減し、さら
に、取り付けスペースを縮小する。 【解決手段】 結像レンズ１２の第２面には、所定の分
光特性を有する多層膜干渉フィルタ１２ａが形成されて
いる。多層膜干渉フィルタ１２ａは、異なる反射率の膜
を蒸着法により多層形成することにより形成されてお
り、結像レンズ１２への光線の入射角度が０°の時、長
波長側の透過率が５０％を示す波長を６３０〜６８０ｎ
ｍとし、短波長側の透過率が５０％を示す波長を３５０
〜４００ｍとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、白黒原稿やカラ
ー原稿を光学的に読み取る画像読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、カラー原稿を読み取る画像読
取装置、カラー原稿を複写する複写機等では、カラー原
稿を読み取る光学走査系の光源にハロゲンタングステン
ランプ、または白色水銀封入蛍光ランプ等を用いてお
り、また色読取精度（色再現性）の向上のために赤色光
／赤外線を吸収する色ガラスフィルタを用いている。ま
た、白黒原稿を読み取る画像読取装置、白黒原稿を複写
する複写機等においても、濃度変動、ＣＣＤセンサのＭ
ＴＦ劣化防止等のために赤色光／赤外線吸収フィルタが
用いられている。

【０００３】ここで、図２１、図２２は、ハロゲンタン
グステンランプを光源とする従来のカラー画像読取装置
の構成を示す側面図である。なお、白色蛍光ランプを光
源とする従来のカラー画像読取装置、および黄緑色蛍光
ランプを光源とする従来の白黒画像読取装置についても
同様の構成である。図において、光源１ａ（１ｂ）から
照射された光は、プラテンガラス２上に載置された原稿
面３で反射し、各種ミラー４ａ，４ｂ，４ｃにより反射
されて結像レンズ５ａ（または５ｂ）で収束され、ＣＣ
Ｄセンサ６面上で結像する。ランプ１ａ（１ｂ）、ミラ
ー４ａなどは、キャリッジに搭載されており、所定の速
度で副走査方向に移動しながら、原稿全面の原稿画像デ
ータを読み取るようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、光源の種類によらず、いずれの画像読取装
置においても、赤色光／赤外光吸収フィルタＡが設けら
れている。しかしながら、従来技術では、光源１ａ（１
ｂ）とＣＣＤセンサ６との間（結像レンズ５ａの前方、
結像レンズ５ｂの内部を含む）に別個の部品として設け
ている。このため、従来技術では、装置のコストが高く
なり、フィルタ取り付け位置／スペースが制限され、あ
るいは逆に画像読取装置のサイズが大きくなるという問
題があった。

【０００５】そこで、例えば特開平６−２７３６９４号
公報では、結像光学系を構成する少なくとも一部のレン
ズを、光吸収特性を有する着色光学材料で形成し、かつ
該着色光学材料を用いたレンズの少なくとも一方の面に
波長選択性を有する多層干渉フィルタを形成する技術が
開示されている。この従来技術では、フィルタ取り付け
位置／スペースによる制限をなくすことができるととも
に、着色光学材料と多層膜干渉フィルタとの相互作用に
より、原稿の中心部と周辺部の画角依存性による色再現
性を向上させることができるようになっている。

【０００６】しかしながら、上記従来技術では、光吸収
特性を有する着色光学材料でレンズを形成するため、光
源であるランプの光量をあげる必要がある。また、レン
ズを形成する材料がコストアップにつながり、さらに、
多層膜干渉フィルタの画角特性を相殺するためには、着
色光学材料を用いたレンズの形状がほぼ決まってしまう
ので、レンズ設計における自由度が制限されるという問
題がある。さらに、従来技術では、レンズの着色時に屈
折率、分散の定数も変化するため、管理が非常に困難で
あるという問題がある。

【０００７】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
もので、光源や他の構成要素を変更することなく、かつ
結像光学系を構成するレンズの硝材や形状を一切限定す
ることなく、光源によって照明された原稿からの赤色光
／赤外線の反射特性が、原稿からの光のレンズへの入射
角度（画角）により異なることに起因する色再現性（色
読取精度）の低下、および光源の赤色／赤外線成分の放
射強度の変動に起因する色再現性（色読取精度）の低下
を防止することができるとともに、濃度変動、ＭＴＦの
劣化等を防止する赤色光／赤外線カットフィルタのコス
トを低減することができ、さらに、赤外線カットフィル
タの取り付けスペースを縮小することができる画像読取
装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るために、請求項１記載の発明では、発光量が減少する
波長帯を有し、原稿を照射する照射手段と、前記照射手
段により照射された前記原稿からの反射光を結像するレ
ンズと、前記レンズの少なくとも１つの面に形成され、
所定の波長帯の光成分をカットし、かつ前記原稿の読み
取り画角に依存するカットオフ波長のシフト帯が前記発
光量が減少する波長帯に含まれる多層膜干渉フィルタ
と、前記多層膜干渉フィルタにより所定の波長帯の光成
分がカットされ、前記レンズにより結像された反射光か
ら前記原稿の画像を読み取る読取手段とを具備すること
を特徴とする。

【０００９】この発明によれば、照射手段によって照射
され、前記原稿で反射された反射光は、レンズの少なく
とも１つの面に形成された多層膜干渉フィルタにより反
射光から所定の波長帯の光成分が除去されるとともに、
レンズにより結像される。読取手段は、結像された反射
光から原稿画像を読み取る。このとき、多層膜干渉フィ
ルタは、前記原稿の読み取り画角に依存するカットオフ
波長のシフト帯を、前記照射手段における発光量が減少
する波長帯に含むような特性を有している。したがっ
て、光源や他の構成要素を変更することなく、かつ結像
光学系を構成するレンズの硝材や形状を一切限定するこ
となく、光源、原稿などの色再現性の低下を防止するこ
とが可能となるともに、赤色光／赤外線カットフィルタ
のコストを低減し、さらに、取り付けスペースを縮小す
ることが可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に図面を参照してこの発明の実
施形態について説明する。 Ａ．第１実施形態の構成 図１は、本発明の第１実施形態による画像読取装置の構
成を示す側面図である。なお、図２１または図２２に対
応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図
において、１０は、シェーディング補正用の基準白色板
である。基準白色板１０は、原稿３の画像を読み取るの
に先だって読み取られ、該基準白色板１０を読み取るこ
とにより得られる画像信号は、後述するシェーディング
補正における補正データとして用いられる。１１は、ガ
ラス管の外部（外壁）に一対の電極が離間して配設さ
れ、内部にキセノンガスが封入された蛍光ランプ（いわ
ゆる外部電極キセノン蛍光ランプ）である。

【００１１】ここで、図２は、蛍光ランプ１１の相対分
光エネルギ特性を示す概念図である。また、図３は、異
なる赤色蛍光体を有するランプの相対分光エネルギ特性
を示す概念図である。いずれの光源の場合も、長波長側
においては、発光量が減少する波長帯（６３０〜６８０
ｎｍ以上）が存在し、短波長側においては、発光量が減
少する波長帯（３５０〜４００ｍ以下）が存在する。

【００１２】蛍光ランプ１１から放射された光は、上記
プラテンガラス２を介して原稿面３を照射し、原稿面で
反射された反射光は、プラテンガラス２を介してミラー
４ａに導かれる。ミラー４ａは、反射光をミラー４ｂに
導き、該ミラー４ｂは、さらに、ミラー４ｃに導く。ミ
ラー４ｃは、上記反射光を結像レンズ１２に導く。

【００１３】結像レンズ１２は、複数のレンズを組み合
わせることにより構成されており、本第１実施形態で
は、結像レンズ１２の第２面に所定の分光特性を有する
多層膜干渉フィルタ（蒸着フィルタ）１２ａが形成され
ている。多層膜干渉フィルタ１２ａは、膜厚のコントロ
ール、付着強度等の製造上の条件から、平坦面に形成さ
れることが好ましい。そこで、レンズの曲率半径が大き
い第２面に、異なる反射率の膜を蒸着法により多層形成
することにより、多層膜干渉フィルタ１２ａを形成して
いる。

【００１４】この多層膜干渉フィルタ１２ａは、図４に
示すような分光透過率特性を有しており、原稿からの反
射光から長波長の赤色光／赤外線を反射（カット）し、
かつ短波長の光をできるだけ透過させるようになってい
る。なお、分光透過率特性の詳細については後述する。
なお、多層膜干渉フィルタ１２ａの光学的な特性は、多
層膜干渉フィルタ１２ａの形成時に、材質、層数、膜厚
などを制御することで調整することができるようになっ
ている。

【００１５】このように、従来別個の部品であった多層
膜干渉フィルタ１２ａを、結像レンズ１２に一体に形成
し、また取り付け部品を不要とすることで、装置のコス
トを低減することが可能となっている。また、多層膜干
渉フィルタ１２ａの取り付けスペースが不要となり、フ
ィルタ取り付け位置／スペースが制限されるということ
がなくなる。さらに、画像読取装置のサイズを小さくす
ることができる。

【００１６】結像レンズ１２は、多層膜干渉フィルタ１
２ａにより反射光から赤外線を反射し、かつ短波長の光
をできるだけ透過させ、該反射光をＣＣＤセンサ６上に
結像させる。ＣＣＤセンサ６は、各チャネル（ブルー
Ｂ、グリーンＧ、レッドＲ）に対して、図５に示す分光
感度特性を有しており、該分光感度特性に応じて、結像
したイメージを電気信号（以下、アナログ画像信号とい
う）に変換した後、後述する処理系に供給する。なお、
上記蛍光ランプ１１、反射鏡４ａ，４ｂ，４ｃは、原稿
の主走査方向に沿って配設されており、画像読取装置の
副走査方向に移動することにより、原稿全体のカラー画
像を取得するようになっている。

【００１７】次に、図６は、上述した画像読取装置で読
み取ったアナログ画像信号の画像処理系（一部）を示す
ブロック図である。図において、増幅器２０は、ＣＣＤ
センサ６から供給されるアナログ画像信号を所定のレベ
ルに増幅し、Ａ／Ｄ変換器２１に供給する。Ａ／Ｄ変換
器２１は、上記アナログ画像信号をデジタル画像信号に
変換し、切換器２２に供給する。なお、原稿に対するデ
ジタル画像信号をシェーデイング補正前画像データＤｉ
とし、基準白色板１０に対するデジタル画像信号をシェ
ーデイング補正データＲｉとする。

【００１８】次に、切換器２２は、上述した基準白色板
１０に対するシェーディング補正データＲｉを補正デー
タ記憶回路２３に供給する一方、原稿のシェーディング
補正前画像データＤｉをシェーディング補正回路２４に
供給するように、画像信号の切り換えを行う。補正デー
タ記憶回路２３は、上記基準白色板１０に対するシェー
デイング補正データＲｉを記憶し、所定のタイミンクで
シェーディング補正回路２４に供給する。また、シェー
ディング補正回路２４は、上記原稿に対するシェーディ
ング補正前画像データＤｉに対して、シェーディング補
正データＲｉでシェーデイング補正を施した後、この画
像データ（以下、単に画像データという）を図示しない
後段の回路へ送出し、色補正変換を行わせる。

【００１９】次に、上述した構成による分光特性につい
て説明する。なお、以下では、説明を簡略化するため、
分光特性が特徴的ではない、上述した光源、原稿、多層
膜干渉フィルタ、ＣＣＤ以外の部品を、ニュートラル
（分光反射率、分光透過率＝１００％）であると見な
す。具体的には、プラテンガラス２、ミラー４ａ〜４
ｃ、結像レンズ１２、基準白色板１０の分光特性をそれ
ぞれ後述する式に代入すればよい。

【００２０】まず、ＣＣＤセンサ６のＢチャネルの標準
白色板１０に対する出力は、以下の式で示される。 ＣＣＤセンサのＢチャネルの標準白色板に対する出力＝
係数× 光源の分光エネルギ特性（Ｅλ）×多層膜干渉
フィルタの分光透過率特性（τλ）×ＣＣＤセンサのＢ
チャンネルの分光感度特性（ＳＢλ）×ｄλ なお、他のＧ，Ｒチャネルについても同様である。

【００２１】また、ＣＣＤセンサ６のＢチャネルの原稿
３に対する出力は、以下の式で示される。 ＣＣＤセンサのＢチャネルの原稿に対する出力＝係数×
光源の分光エネルギ特性（Ｅλ）×原稿の分光反射率
特性（τλ）×多層膜干渉フィルタの分光透過率特性
（τλ）×ＣＣＤセンサのＢチャンネルの分光感度特性
（ＳＢλ）×ｄλ なお、他のＧ，Ｒチャネルについても同様である。

【００２２】したがって、Ｂチャネルの画像データの値
は、以下の式で示される。 画像データ＝（ＣＣＤセンサのＢチャネルの標準白色板
に対する出力）÷（ＣＣＤセンサのＢチャネルの原稿に
対する出力）×２５５（８ビットの場合） 他のチャネルについても同様である。

【００２３】上記式において、同じ原稿にも関わらず画
像データの値が異なる場合、装置は同じ色を違う色に読
み取っていることになり、色読取精度が悪い（色再現性
が劣る）ことになる。ゆえに、ＣＣＤセンサ６のＢ，
Ｇ，Ｒチャネルの分光感度特性は、図５に示す分光感度
特性が最適ではなく、少なくとも赤色／赤外域の透過率
がゼロであることが望ましい。さらに好ましいＣＣＤセ
ンサの分光特性については、例えば特開平２−２０１４
３９号、特開平１０−２８５３４１号等に記載されてい
る。

【００２４】次に、結像レンズへの光線の入射角度と多
層膜干渉フィルタの分光透過率とについて説明する。結
像レンズ１２に蒸着された多層膜干渉フィルタ１２ａの
分光透過率特性は、結像レンズ１２への光線の入射角に
依存する。図７に示すように、原稿３からの反射光線の
結像レンズ１２への入射角度が０°の時は、図４に示す
実線（ａ）の特性を示し、入射角度が１８°の時は、図
４に示す破線（ｂ）の特性となる。この第１実施形態で
は、入射角度０°の光線は、原稿の主走査方向の中央部
からの反射光であり、また入射角度１８°の光線は、原
稿の主走査方向の端部（Ａ３縦走査の端部）からの反射
光である。

【００２５】ここで、比較のため、図８に、好ましくな
い光学フィルタの分光透過率特性を示す。また、図９
は、原稿の分光特性（分光反射率）を示す概念図であ
る。次に、図９に示す分光反射率特性（ｖ）を有す原
稿、すなわち、黄色の原稿を読み取る場合における、多
層膜干渉フィルタの角度依存性による不具合と望ましい
多層膜干渉フィルタ１２ａの分光特性とについて説明す
る。

【００２６】前述したように、ＣＣＤセンサのＢＧＲ
各チャネルの分光感度が最適でなく、長波長側の赤色／
赤外域で高感度を有する、多層膜干渉フィルタの分光
透過率特性が入射角依存性を有する、原稿として上記
赤色／赤外域での分光反射率が高い黄色の原稿である場
合、次のような不具合が発生する。すなわち、図８に示
す分光特性のように、原稿の反射率が高く、かつ光源の
エネルギが大きい波長域に、０°と１８°のカットオフ
があると、同一原稿に対するシェーディング後の画像デ
ータが原稿の主走査方向位置により異なることになる。
つまり、同じ色であるにもかかわらず、位置により異な
る色として読み取るという不具合が生じる。上述した例
では、原稿として黄色を想定したが、図９に示す分光反
射率特性（ｗ）、（ｘ）に示すような原稿、すなわち赤
色／赤外域での分光反射率が高い原稿であれば同様な不
具合が生じる。また、これ以外、上記例ほど顕著でない
色についても、同様に不具合が生じる。

【００２７】また、多層膜干渉フィルタ１２ａは、目的
としている波長域（赤色／赤外域）の透過を阻止すると
ともに、目的としている波長域より短波長側（青色／紫
外域）に、高次の干渉による透過率の低下が生じる。し
たがって、短波長側でも長波長側と同様な色読取精度の
悪化が生じる。

【００２８】ここで、画像読取装置を４００ｄｐｉ、Ｃ
ＣＤセンサ６のサイズを１４μｍ、原稿主走査方向サイ
ズを２９７ｍｍ（Ａ３縦走査）とすれば、原稿の端部か
らの反射光のレンズへの入射角度は約１８°となる。し
たがって、望ましい多層膜干渉フィルタの分光特性は、
入射角度０°、１８°について長波長側、短波長側での
エネルギの遮断量の差が製品の性能として許容できるレ
ベルとすれぱよい。

【００２９】ゆえに、本第１実施形態では、上述した各
光学要素の分光特性、画像読取装置の諸元に基づいて、
図２に示す分光特性を有する多層膜干渉フィルタ１２ａ
を結像レンズ１２の第２面上に形成することで、不具合
を生じないようにしている。すなわち、６３０ｎｍ未満
であると、蛍光体の赤色のピークを除去してしまい、ま
た、６８０ｎｍを超えると、赤外成分を除去することが
できないので、結像レンズ１２への入射角度が０°の
時、長波長側の透過率が５０％を示す波長を６３０〜６
８０ｎｍとする。また、３５０ｎｍ未満であると、原稿
が載置されるプラテンガラスの透過率が低下するため、
また、４００ｎｍを超えると、可視光成分を除去してし
まうので、短波長側の透過率が５０％を示す波長を３５
０〜４００ｍとなるような多層膜干渉フィルタ１２ａを
形成すればよい。なお、赤色蛍光体が異なる、図３に示
す分光特性を有するランプについても同様である。すな
わち、多層膜干渉フィルタ１２ａとしては、所定の波長
帯の光成分をカットするとともに、原稿の読み取り画角
に依存するカットオフ波長のシフト帯が、前述した光源
における発光量が減少する波長帯に含まれるように、多
層膜干渉フィルタ１２ａを形成すればよい。

【００３０】次に、従来の光学フィルタを用いた場合
と、本実施形態による多層膜干渉フィルタ１２ａを用い
た場合とにおいて、光源の違いによる効果について説明
する。ここで、図１０は、ハロゲンランプの分光特性を
示す概念図である。また、図１１は、ハロゲンランプを
光源とし、フィルタに従来の光学フィルタを用いた場合
の標準白色板に対する分光出力特性を示す概念図、図１
２は、外部電極型キセノンガス封入蛍光ランプを光源と
し、フィルタに従来の光学フィルタを用いた場合の標準
白色板に対する分光出力特性を示す概念図である。図に
おいて、グラフの面積が、各々、標準白色板に対するＣ
ＣＤセンサのＢ，Ｇ，Ｒ出力である。

【００３１】また、図１３は、ハロゲンランプを光源と
し、フィルタに本実施形態による多層膜干渉フィルタ１
２ａを用いた場合の標準白色板に対する分光出力特性を
示す概念図、図１４は、外部電極型キセノンガス封入蛍
光ランプを光源とし、フィルタに本実施形態による多層
膜干渉フィルタ１２ａを用いた場合の標準白色板に対す
る分光出力特性を示す概念図である。図において、Ｂ
（０），Ｇ（０），Ｒ（０）は、多層膜干渉フィルタに
対する反射光の入射角度が０°の場合であり、Ｂ（１
８），Ｇ（１８），Ｒ（１８）は、入射角度が１８°の
場合である。

【００３２】また、図１５は、ハロゲンランプを光源と
し、フィルタに本実施形態による多層膜干渉フィルタ１
２ａを用いた場合の黄色の原稿に対する分光出力特性を
示す概念図、図１６は、外部電極型キセノンガス封入蛍
光ランプを光源とし、フィルタに本実施形態による多層
膜干渉フィルタ１２ａを用いた場合の黄色の原稿に対す
る分光出力特性を示す概念図である。また、図１７は、
ハロゲンランプを光源とし、フィルタに本実施形態によ
る多層膜干渉フィルタ１２ａを用いた場合の青色の原稿
に対する分光出力特性を示す概念図、図１８は、外部電
極型キセノンガス封入蛍光ランプを光源とし、フィルタ
に本実施形態による多層膜干渉フィルタ１２ａを用いた
場合の青色の原稿に対する分光出力特性を示す概念図で
ある。なお、図１５、図１７ならびに図１６、図１８に
は、各々、画像データの値を示している。

【００３３】例えば、図１５では、Ｂチャネルにおいて
は、入射角度が０°の場合、画像データの値は「５
１」、入射角度が１８°の場合、画像データの値は「４
８」、Ｇチャネルにおいては、入射角度が０°の場合、
画像データの値は「２０２」、入射角度が１８°の場
合、画像データの値は「１９８」、Ｒチャネルにおいて
は、入射角度が０°の場合、画像データの値は「２１
７」、入射角度が１８°の場合、画像データの値は「２
１２」である。

【００３４】同様に、図１７では、Ｂチャネルにおいて
は、入射角度が０°の場合、画像データの値は「１０
９」、入射角度が１８°の場合、画像データの値は「１
０７」、Ｇチャネルにおいては、入射角度が０°の場
合、画像データの値は「３１」、入射角度が１８°の場
合、画像データの値は「３１」、Ｒチャネルにおいて
は、入射角度が０°の場合、画像データの値は「１
３」、入射角度が１８°の場合、画像データの値は「１
２」である。

【００３５】同様に、図１６では、Ｂチャネルにおいて
は、入射角度が０°の場合、画像データの値は「３
６」、入射角度が１８°の場合、画像データの値は「３
６」、Ｇチャネルにおいては、入射角度が０°の場合、
画像データの値は「１９７」、入射角度が１８°の場
合、画像データの値は「１９７」、Ｒチャネルにおいて
は、入射角度が０°の場合、画像データの値は「２１
２」、入射角度が１８°の場合、画像データの値は「２
１１」である。

【００３６】同様に、図１８では、Ｂチャネルにおいて
は、入射角度が０°の場合、画像データの値は「１２
４」、入射角度が１８°の場合、画像データの値は「１
２４」、Ｇチャネルにおいては、入射角度が０°の場
合、画像データの値は「３９」、入射角度が１８°の場
合、画像データの値は「３９」、Ｒチャネルにおいて
は、入射角度が０°の場合、画像データの値は「１
５」、入射角度が１８°の場合、画像データの値は「１
５」である。

【００３７】図示するように、ハロゲンランプと多層膜
干渉フィルタ１２ａとを組み合わせた場合には以下の問
題がある。すなわち、図１３、図１５、図１７、ならび
に図１４、図１６、図１８で分かるように、従来の光学
フィルタおよび多層膜干渉フィルタの入射角度に対する
分光透過特性が異なることにより、同じ原稿でも入射角
度によって（原稿のＣＣＤ長さ方向の位置により）、出
力が異なることが分かる。

【００３８】特に、図１３、図１５、図１７で分かるよ
うに、ハロゲンランプの場合には、入射角度が０°と１
８°では、出力が異なる。例えば、黄色の原稿では、２
〜４ＬＳＢ／２５５の差がある。これらＢ，Ｇ，Ｒチャ
ネルの出力差に起因する色再現性（色読取精度）の入射
角度による違いは、実用的に許容できない差となる。ゆ
えに、光源にハロゲンランプを用いた場合には、多層膜
干渉フィルタ１２ａを用いることは難しいと言える。一
方、図１４、図１６、図１８に示すように、光源に外部
電極型キセノンガス封入蛍光ランプ（蛍光ランプ）を用
いた場合には、Ｂ，Ｇ，Ｒチャネルの出力差は、ほとん
どなく、また、これに起因する色再現性（色読取精度）
の入射角度による違いが小さいので、十分な効果を得る
ことが可能である。

【００３９】Ｂ．第２実施形態 次に、本発明の第２実施形態について説明する。上述し
た第１実施形態では、短波長側の透過率が５０％を示す
波長を規制した。しかしながら、短波長側は、ＣＣＤセ
ンサ６の分光感度特性が長波長側とは違い、Ｇ，Ｒチャ
ネルは、ほぼ感度を持たず、Ｂチャネルの感度も小さ
い。したがって、短波長側の反射率の低下をそれほど考
慮しなくても十分にフィルタとしての効果を得ることが
できる。この場合、遮断域の長波長側の高次の干渉によ
る青色／紫外域の透過の落ち込みをある程度無視できる
わけであるから、長波長側の透過を遮断する遮断域の幅
を広くすることができる。ゆえに、本第２実施形態にお
いて、第１実施形態と同じ条件で、十分な効果を得るに
は、６３０ｎｍ未満であると、蛍光体の赤色のピークを
除去してしまい、また、６８０ｎｍを超えると、赤外成
分を除去することができないので、結像レンズ１２への
入射角度が０°の時、長波長側の透過率が５０％を示す
波長が６３０〜６８０ｎｍとなるような多層膜干渉フィ
ルタ１２ａを形成すればよい。

【００４０】Ｃ．第３実施形態 次に、本発明の第３実施形態について説明する。上述し
た第１実施形態、第２実施形態による光源は「外部電極
型キセノンガス封入蛍光ランプ」であり、赤外域のエネ
ルギーが比較的小さいという特徴がある。本第３実施形
態では、ガラス管内部の両端に一対の電極を有する（い
わゆる内部電極型）キセノンガス封入蛍光ランプを光源
とする。この内部電極型キセノンガス封入蛍光ランプ
は、図１９に示すように、赤外域のエネルギが大きく、
その波長域も広いという特徴を有する。さらに、この波
長域でのＣＣＤセンサのＢＧＲ各チャネルの分光感度も
高い。したがって、色読取精度をよくするために、第１
実施形態よりさらに長波長側のエネルギを遮断する必要
がある。そこで、本第３実施形態において、第１実施形
態と同じ条件で十分な効果を得るには、６３０ｎｍ未満
であると、蛍光体の赤色のピークを除去してしまい、ま
た、６８０ｎｍを超えると、赤外成分を除去することが
できないので、結像レンズ１２への入射角度が０°の
時、長波長側の透過率が５０％を示す波長が６３０〜６
８０ｎｍとなり、９５０ｎｍまでの透過率が３％以下と
なるような多層膜干渉フィルタ１２ａを形成すればよ
い。

【００４１】Ｄ．第４実施形態 次に、本発明による第４実施形態について説明する。本
第４実施形態では、水銀封入の蛍光ランプを光源として
用いている。水銀封入の蛍光ランプは、水銀とともにア
ルゴンガスが封入されている。このため、水銀の輝線、
蛍光体の赤色／赤外域での発光の他に、アルゴンの赤外
域の発光がある。ここで、図２０は、水銀封入蛍光ラン
プの分光特性を示す概念図である。図において、ピーク
Ｐ１〜Ｐ３がアルゴンガスによる赤外発光であり、実線
Ｌは温度が安定した時（高い時）の分光特性である。

【００４２】アルゴンガスは、ランプ温度が低く、水銀
蒸気圧が低いとき高くなる。すなわちランプ外気温度が
低いとき、あるいはランプ点灯直後はアルゴンガス圧が
高くなる。そして、アルゴンガス圧が高いと、アルゴン
ガスによる赤外域での発光が強くなる。また、蛍光ラン
プの温度は、環境温度、あるいは点灯後のランプ自身の
発熱によって変わる。したがって、赤外の発光強度もこ
れらによって変動することになる。ＣＣＤセンサ６の出
力が上記変動によって変化することは好ましくなく、赤
外線をカットする必要がある。そこで、本第４実施形態
において、前述した実施形態と同じ条件で十分な効果を
得るには、６３０ｎｍ未満であると、蛍光体の赤色のピ
ークを除去してしまい、また、６８０ｎｍを超えると、
赤外成分を除去することができないので、結像レンズ１
２への入射角度が０°の時、長波長側の透過率が５０％
を示す波長が６３０〜６８０ｎｍとなるような多層膜干
渉フィルタ１２ａを形成すればよい。

【００４３】Ｅ．その他の実施形態 前述した実施形態では、カラー画像読取装置について説
明したが、白黒原稿の画像読取装置でも、前述した光源
および多層膜干渉フィルタ１２ａを用いることが可能で
ある。例えぱ、内部電極型キセノンガス封入蛍光ランプ
では、赤外域のエネルギが大きいため、ＣＣＤセンサ６
の出力のＭＴＦが低下する現象がある。また、水銀封入
蛍光ランプでは、アルゴンガスによる赤外域の発光エネ
ルギの変動に起因する読取濃度の変動、ＣＣＤセンサ６
の出力のＭＴＦが低下する現象がある。これらの不具合
は、前述した第１ないし第４実施形態で説明した構成に
より、改善することができる。

【００４４】なお、上述した実施形態においては、所定
の波長帯の光成分をカットするとともに、原稿の読み取
り画角に依存するカットオフ波長のシフト帯が、前述し
た光源における発光量が減少する波長帯に含まれるよう
に多層膜干渉フィルタ１２ａを形成するようにしたが、
これに限定されることなく、光源の発光量が減少する波
長帯が、多層膜干渉フィルタ１２ａにおける、原稿の読
み取り画角に依存するカットオフ波長のシフト帯に含ま
れるように、光源側の分光特性を変えるようにしてもよ
い。

【００４５】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、レンズの少なくとも１つの面に形成され、原稿の読
み取り画角に依存するカットオフ波長のシフト帯を、前
記照射手段における発光量が減少する波長帯に含むよう
な特性を有する多層膜干渉フィルタにより、照射手段に
よって照射され、前記原稿で反射された反射光から所定
の波長帯の光成分が除去し、読取手段によって、レンズ
により結像された反射光から原稿画像を読み取るように
したので、光源や他の構成要素を変更することなく、か
つ結像光学系を構成するレンズの硝材や形状を一切限定
することなく、光源によって照明された原稿からの赤色
光／赤外線の反射による色再現性（色読取精度）の低
下、および光源の赤色／赤外線成分の放射強度の変動に
起因する色再現性（色読取精度）の低下を防止すること
ができるとともに、濃度変動、ＭＴＦの劣化等を防止す
る多層膜干渉フィルタのコストを低減することができ、
さらに、フィルタの取り付けスペースを縮小することが
できるという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態による画像読取装置の
構成を示す側面図および結像レンズ部の拡大図である。

【図２】 外部電極キセノンガス封入蛍光ランプの相対
分光エネルギ特性を示す概念図である。

【図３】 外部電極キセノンガス封入蛍光ランプの相対
分光エネルギ特性の他の例を示す概念図である。

【図４】 結像レンズの分光透過率特性を示す概念図で
ある。

【図５】 ＣＣＤセンサの分光感度特性を示す概念図で
ある。

【図６】 アナログ画像信号の画像処理系（一部）を示
すブロック図である。

【図７】 結像レンズへの入射角を説明するための概念
図である。

【図８】 好ましくない多層膜干渉フィルタの分光透過
率特性の例を示す概念図である。

【図９】 原稿の分光反射率特性を示す概念図である。

【図１０】 ハロゲンランプの分光特性を示す概念図で
ある。

【図１１】 ハロゲンランプを光源とし、フィルタに従
来の光学フィルタを用いた場合の標準白色板に対する分
光出力特性を示す概念図である。

【図１２】 外部電極型キセノンガス封入蛍光ランプを
光源とし、フィルタに従来の光学フィルタを用いた場合
の標準白色板に対する分光出力特性を示す概念図であ
る。

【図１３】 ハロゲンランプを光源とし、フィルタに本
実施形態による多層膜干渉フィルタ１２ａを用いた場合
の標準白色板に対する分光出力特性を示す概念図であ
る。

【図１４】 外部電極型キセノンガス封入蛍光ランプを
光源とし、フィルタに本実施形態による多層膜干渉フィ
ルタ１２ａを用いた場合の標準白色板に対する分光出力
特性を示す概念図である。

【図１５】 ハロゲンランプを光源とし、フィルタに本
実施形態による多層膜干渉フィルタ１２ａを用いた場合
の黄色の原稿に対する分光出力特性を示す概念図であ
る。

【図１６】 外部電極型キセノンガス封入蛍光ランプを
光源とし、フィルタに本実施形態による多層膜干渉フィ
ルタ１２ａを用いた場合の黄色の原稿に対する分光出力
特性を示す概念図である。

【図１７】 ハロゲンランプを光源とし、フィルタに本
実施形態による多層膜干渉フィルタ１２ａを用いた場合
の青色の原稿に対する分光出力特性を示す概念図であ
る。

【図１８】 外部電極型キセノンガス封入蛍光ランプを
光源とし、フィルタに本実施形態による多層膜干渉フィ
ルタ１２ａを用いた場合の青色の原稿に対する分光出力
特性を示す概念図である。

【図１９】 内部電極型キセノンガス封入蛍光ランプの
相対分光エネルギ特性を示す概念図である。

【図２０】 水銀封入の蛍光ランプの相対分光エネルギ
特性を示す概念図である。

【図２１】 ハロゲンタングステンランプを光源とする
従来のカラー画像読取装置の構成を示す側面図および結
像レンズ部の拡大図である。

【図２２】 ハロゲンタングステンランプを光源とする
従来のカラー画像読取装置の他の構成例を示す側面図お
よび結像レンズ部の拡大図である。

【符号の説明】

２ 原稿台ガラス ３ 原稿 ４ａ，４ｂ，４ｃ ミラー ６ ＣＣＤセンサ（読取手段） １０ シェーディング補正用の基準白色板 １１ 蛍光ランプ（照射手段） １２ 結像レンズ（結像手段） １２ａ 多層膜干渉フィルタ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光量が減少する波長帯を有し、原稿を
   照射する照射手段と、 前記照射手段により照射された前記原稿からの反射光を
   結像するレンズと、 前記レンズの少なくとも１つの面に形成され、所定の波
   長帯の光成分をカットし、かつ前記原稿の読み取り画角
   に依存するカットオフ波長のシフト帯が前記発光量が減
   少する波長帯に含まれる多層膜干渉フィルタと、 前記多層膜干渉フィルタにより所定の波長帯の光成分が
   カットされ、前記レンズにより結像された反射光から前
   記原稿の画像を読み取る読取手段とを具備することを特
   徴とする画像読取装置。
2. 【請求項２】 前記多層膜干渉フィルタは、前記読取手
   段により読み取られる反射光から赤色成分より長波長側
   の光成分をカットすることを特徴とする請求項１記載の
   画像読取装置。
3. 【請求項３】 前記多層膜干渉フィルタは、前記読取手
   段により読み取られる反射光から青色成分より短波長側
   の光成分をカットすることを特徴とする請求項１記載の
   画像読取装置。
4. 【請求項４】 前記多層膜干渉フィルタは、前記反射光
   の前記レンズへの入射角が０°のときに透過率５０％を
   示す波長が６３０〜６８０ｎｍであることを特徴とする
   請求項２記載の画像読取装置。
5. 【請求項５】 前記多層膜干渉フィルタは、前記反射光
   の前記レンズへの入射角０°のときに透過率５０％を示
   す波長が３５０〜４００ｎｍであることを特徴とする請
   求項３記載の画像読取装置。
6. 【請求項６】 前記多層膜干渉フィルタは、前記レンズ
   の曲率半径の大きいレンズ面に形成されることを特徴と
   する請求項１記載の画像読取装置。
7. 【請求項７】 前記多層膜干渉フィルタは、前記レンズ
   の第２面に形成されることを特徴とする請求項１記載の
   画像読取装置。
8. 【請求項８】 前記照射手段は、水銀が封入された蛍光
   ランプであることを特徴とする請求項１記載の画像読取
   装置。
9. 【請求項９】 前記照射手段は、キセノンガスが封入さ
   れた蛍光ランプであることを特徴とする請求項１記載の
   画像読取装置。
10. 【請求項１０】 前記蛍光ランプは、ガラス管の外壁に
    一対の電極が離間して配設されていることを特徴とする
    請求項９記載の画像読取装置。