JPH0730720A

JPH0730720A - 画像読取装置

Info

Publication number: JPH0730720A
Application number: JP5195200A
Authority: JP
Inventors: Eiji Nishikawa; 英二西川
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1993-07-12
Filing date: 1993-07-12
Publication date: 1995-01-31

Abstract

(57)【要約】【目的】簡易な方法で各色の照明光の光量をほぼ一定
とし、センサの出力信号の各色におけるばらつきを減少
させ、しかも、回路を簡略化した画像読取装置を提供す
る。【構成】原稿３は、透明な部材より構成されるプラテ
ン４上に載置されている。ＬＥＤアレイ基板６には、複
数色のＬＥＤチップ５が配置されており、各発光色の発
光素子の個数は、それぞれの発光色の発光素子１個の発
光量の比に基づいて、発光色ごとの総光量が等しくなる
ように決定されている。そのため、各発光色の光量はほ
ぼ一定となっている。発光素子からの照明光は、集光レ
ンズ７により集光され、原稿３を照明する。原稿３の光
学像は、ロッドレンズ２によりイメージセンサ１の受光
面に結像され、イメージセンサ１により電気信号に変換
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像読取装置、特に、
複数色の読み取りが可能な密着型イメージセンサに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、原稿のスペクトルを分解して
複数色の読み取りを行なう装置が開発されている。その
装置の一例としては、カラーフィルタを用いたものがあ
る。しかし、カラーフィルタを用いる装置では、カラー
フィルタを密着型イメージセンサに張り付けるため、高
価である。

【０００３】また、別の装置としては、例えば、特開平
２−１２１５６２号公報や、特開平４−１１１５７１号
公報等に記載されているような、発光波長の異なる複数
の光源を切り換える等により原稿の色を読み取り、信号
処理を行なうものが知られている。このような、複数の
光源を切り換える装置では、例えば、２色あるＬＥＤの
片側の出力と他のＬＥＤの出力との差が大きく、受光素
子から出力される読取信号のレベルにばらつきができて
しまう。これに対処するために、例えば、特公昭６３−
６６４６７号公報では、ＬＥＤでは出力の小さい発光色
の光源として、蛍光パネルを用いているが、コストが増
大するとともに、装置が大型化するという問題がある。

【０００４】また、例えば、特開昭５８−４６７６２号
公報に記載されているように、発光色に応じて、Ａ／Ｄ
変換器などの信号処理回路を切り換えることも考えられ
る。一般的には、読取信号の増幅度を発光色に応じて切
り換えることが行われている。センサのダイナミックレ
ンジが十分に広い場合には、光量の少ない方に合わせて
読み取りを行なうことができる。しかし、例えば、赤と
緑のＬＥＤでは光量に３〜４倍の差があり、場合によっ
ては１０倍程度の差となることがある。そのため、セン
サの出力信号の信号処理回路、例えば、増幅回路の増幅
率の変化だけでは調整しきれず、緑に合わせると赤では
飽和し、赤に合わせると緑では出力が低すぎるなどの問
題が発生していた。

【０００５】各色のＬＥＤアレイにかける電圧を変化さ
せることも考えられるが、光量を合わせるように電圧を
変化させると、ある場合にはＬＥＤが破壊される危険が
ある。また、増幅率や光量の調節を行なう場合には、こ
れらの調整回路が必要となり、部品点数が増加し、装置
が大型化していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、簡易な方法を用いて各色の
照明光の光量をほぼ一定とし、センサの出力信号の各色
におけるばらつきを減少させ、しかも、回路を簡略化し
た画像読取装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、画像処理装置
において、発光色の異なる発光素子を基板上に配列した
照明光源と、光電変換素子を配置した一次元イメージセ
ンサと、収束性ファイバアレイを有し、前記照明光源
は、前記発光色の異なる発光素子をそれぞれの１個の発
する光量の比に基づいて、発光色ごとの総光量が等しく
なるように決定される個数ずつ配置してなることを特徴
とするものである。

【０００８】

【作用】本発明によれば、照明光源として用いる複数色
の発光素子を、それぞれの発光色の発光素子１個の発す
る光量の比に基づいて、発光色ごとの総光量が等しくな
るような個数ずつ、各発光色の発光素子を配置したの
で、各発光色ごとの総光量が等しくなり、一次元イメー
ジセンサの各色の受光光量の差がほぼなくなるため、読
取信号の増幅回路などの回路構成を簡単にすることがで
きる。また、光源の制御回路においても、発光色毎に電
圧を変化させる等の制御は必要なくなり、回路構成を簡
略化することができる。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明の画像読取装置の一実施例を
示す断面図である。図中、１はイメージセンサ、２は集
束性ファイバアレイ、３は原稿、４はプラテン、５はＬ
ＥＤ、６はＬＥＤアレイ基板、７は集光レンズである。
イメージセンサ１は、複数の受光素子を配列した１次元
イメージセンサである。例えば、アモルファスシリコン
をセラミック基板に着膜した１次元密着型アモルファス
シリコンイメージセンサを用いることができる。集束性
ファイバアレイ２は、プラテン４の面上の原稿３の光学
像をイメージセンサ１の受光面に結像させる。例えば、
日本板硝子（株）のＳＬＡ２０セルフォックレンズを用
いることができる。プラテン４は、透明の部材により構
成され、その上面に原稿３が載置あるいは搬送される。
ＬＥＤ５は、原稿３を照明する光源である。ＬＥＤアレ
イ基板６には、複数色のＬＥＤが配置されており、各発
光色のＬＥＤの個数は、それぞれの発光色のＬＥＤ１個
の発する光量の比に基づいて、発光色ごとの総光量が等
しくなるように決定されている。集光レンズ７は、ＬＥ
Ｄ５から放出される光を原稿３の面に集光させ、照明の
効率を向上させている。

【００１０】図１では、ＬＥＤアレイ基板６を２組用い
ているが、１組のみを用いる構成とすることもできる。
また、２組のＬＥＤアレイ基板６のそれぞれを別の発光
色の照明に用いることもできる。

【００１１】本発明の画像読取装置の一実施例の動作を
説明する。まず、ＬＥＤアレイ基板６中の複数の発光色
のＬＥＤ５のうち、１つの発光色についてＬＥＤ５を発
光させる。ＬＥＤ５からの照明光は、集光レンズ７によ
り集光されて、原稿３の読み取り面を照明する。照明さ
れている原稿３上の光学像が、集束性ファイバアレイ２
を介してイメージセンサ１上に結像される。イメージセ
ンサ１は、光電変換して、読取信号を出力する。

【００１２】次に、発光色を切り換え、別の発光色のＬ
ＥＤ５を発光させて、同様に読み取りを行なう。このよ
うな動作を発光色の数だけくり返し行なう。また、発光
色の数だけの読取動作を行なった後は、原稿３、あるい
は、ＬＥＤアレイ基板６及びイメージセンサ１等が装着
された読取ブロックを移動し、次のラインの読み取りを
行なう。このような動作をくり返し行なうことにより、
原稿３の面画像を複数色で読み取ることができる。

【００１３】図２は、ＬＥＤアレイ基板の一例を示す概
略図である。図中、６はＬＥＤアレイ基板、８は６６０
ｎｍＬＥＤ、９は５７０ｎｍＬＥＤである。図１のＬＥ
Ｄ５としては、例えば、図２に示すように、中心波長６
６０ｎｍの光を発光する６６０ｎｍＬＥＤ８と、中心波
長５７０ｎｍの光を発光する５７０ｎｍＬＥＤ９の２種
のチップを用い、１つのＬＥＤアレイ基板６上に配置す
ることができる。ここで、６６０ｎｍＬＥＤ８と５７０
ｎｍＬＥＤ９の１個ずつのエネルギーの比率が３：１で
あるとすると、このエネルギーの比率に基づき、６６０
ｎｍＬＥＤ８と５７０ｎｍＬＥＤ９の個数の比率を１：
３としている。すなわち、発光光量が６６０ｎｍＬＥＤ
８に対して１／３しかない５７０ｎｍＬＥＤ９を３倍の
個数だけ配置している。これにより、各発光色における
発光光量の総和がほぼ一定となるようにしている。各発
光色のＬＥＤの配置は、なるべく均一な照明光が得られ
るように、できる限り等間隔で配置するのが望ましい。

【００１４】図３は、ＬＥＤの結線の一例を示す回路図
である。図中の記号は、図２に対応させている。図２に
示すように、６６０ｎｍ（Ｒ）ＬＥＤ８と５７０ｎｍ
（ＹＧ）ＬＥＤ９の個数を１：３の割合で配置する場
合、例えば、図３（Ａ）に示すように、６６０ｎｍＬＥ
Ｄ８を４個直列に接続した列を５列、計２０個用い、図
３（Ｂ）に示すように、５７０ｎｍＬＥＤ９を４個直列
に接続した列を１５列、計６０個用いて構成することが
できる。このような構成では、図３に示すように、各発
光色毎に別々の電圧を与えることもできるが、各列のＬ
ＥＤの個数を一定にしているので、各発光色に応じて発
光電圧を変化させる必要はなく、同一の電圧を印加する
ように構成することもできる。

【００１５】図４は、ＬＥＤの点灯制御回路の一例を示
す回路図である。図中、Ｑ１，Ｑ２はＦＥＴである。図
４では、各発光色の複数個のＬＥＤを矩形で示してい
る。複数の６６０ｎｍＬＥＤ８と複数の５７０ｎｍＬＥ
Ｄ９は、それぞれ、スイッチング用のＦＥＴＱ１，Ｑ２
に接続されている。また、同一の電源電圧Ｖｃｃが供給
されている。ＦＥＴＱ１のゲート端子の電圧を変化させ
ることによって、６６０ｎｍＬＥＤ８が点灯し、ＦＥＴ
Ｑ２のゲート端子の電圧を変化させることによって、５
７０ｎｍＬＥＤ８が点灯する。これにより、光源の点灯
制御を行なうことができる。このように、極めて簡単な
点灯制御回路のみにより、各発光色の間で差の少ない照
明光を得ることができる。

【００１６】図５は、発光光量と発光波長の関係のグラ
フである。上述のように、６６０ｎｍＬＥＤ８と５７０
ｎｍＬＥＤ９の個数を１：３の割合として配置すること
により、図４に示すように、６６０ｎｍと５７０ｎｍに
おける光量は、ほぼ同レベルとなった。

【００１７】図６は、信号処理回路の回路構成の比較図
である。従来の画像読取装置では、各発光色における発
光光量が違うため、受光素子から出力される画像信号に
対して、発光色に応じた増幅を行なっていた。図６
（Ａ）は、従来の画像読取装置における増幅回路の一例
を示している。発光色に応じた増幅を行なうため、帰還
抵抗Ｒ１とＲ２を用い、発光色に応じてＡまたはＢの制
御信号により、スイッチＳＷのいずれか一方をＯＮさせ
て、帰還抵抗を切り換えることにより、増幅回路の増幅
率を切り換えている。しかし、本発明によれば、発光光
量が発光色によらずほぼ一定であるので、図６（Ｂ）に
示すように、単なる増幅回路でよく、帰還抵抗を複数用
意したり、これを切り換えるための回路を用いる必要も
なく、信号処理回路を簡素化することができる。

【００１８】上述の説明では、６６０ｎｍと５７０ｎｍ
の発光波長について、それぞれのＬＥＤの発光光量を
３：１として説明したが、用いるＬＥＤに応じて、用い
るそれぞれのＬＥＤの個数は変化する。また、発光波長
も、上述した２つの波長に限られるものではなく、他の
波長のＬＥＤを用いることも、もちろん可能である。さ
らに、３色以上のＬＥＤを用いることもできる。この場
合にも、それぞれの発光色の発光光量に応じて、それぞ
れの発光色の総光量がほぼ一定となるように、それぞれ
の発光色のＬＥＤの個数を決定して配置すればよい。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、光量制御回路等の複雑な回路を用いずに、各
発光色の光量をほぼ等しくすることができる。また、各
発光色の光量がほぼ等しいので、受光素子から出力され
る読取信号の信号処理回路の負担が軽くなり、回路コス
トを下げることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像読取装置の一実施例を示す断面
図である。

【図２】ＬＥＤアレイ基板の一例を示す概略図であ
る。

【図３】ＬＥＤの結線の一例を示す回路図である。

【図４】ＬＥＤの点灯制御回路の一例を示す回路図で
ある。

【図５】発光光量と発光波長の関係のグラフである。

【図６】信号処理回路の回路構成の比較図である。

【符号の説明】

１イメージセンサ、２集束性ファイバアレイ、３
原稿、４プラテン、５ＬＥＤ、６ＬＥＤアレイ基
板、７集光レンズ、８６６０ｎｍＬＥＤ、９５７
０ｎｍＬＥＤ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光色の異なる発光素子を基板上に配列
した照明光源と、光電変換素子を配置した一次元イメー
ジセンサと、収束性ファイバアレイを有し、前記照明光
源は、前記発光色の異なる発光素子をそれぞれの１個の
発する光量の比に基づいて、発光色ごとの総光量が等し
くなるように決定される個数ずつ配置してなることを特
徴とする画像読取装置。