JPH1032680A - Image reading device and fluorescent lamp - Google Patents

Image reading device and fluorescent lamp

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Publication number
JPH1032680A
JPH1032680A JP8184774A JP18477496A JPH1032680A JP H1032680 A JPH1032680 A JP H1032680A JP 8184774 A JP8184774 A JP 8184774A JP 18477496 A JP18477496 A JP 18477496A JP H1032680 A JPH1032680 A JP H1032680A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phosphor
fluorescent lamp
amount
image reading
sensor
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.)
Withdrawn
Application number
JP8184774A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Takayama
勉 高山
Seiichiro Satomura
誠一郎 里村
Junichi Kishimoto
順一 岸本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP8184774A priority Critical patent/JPH1032680A/en
Publication of JPH1032680A publication Critical patent/JPH1032680A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent S/N deterioration by color and to prolong the life of a lamp by previously applying early deteriorating one of fluorescent materials by a little more quantity in consideration of the difference in the deterioration characteristic of the light emitting intensity of the fluorescent materials of three colors in a three-wavelength type fluorescent lamp, so as to nearly equalize the life due to the deterioration of the fluorescent materials of the three colors to nearly equalize the RGB output level of CCD. SOLUTION: Plural kinds of fluorescent materials are applied to the inside of the fluorescent lamp of a light source for a copier. At the time of using three-wavelength type fluorescent materials as the fluorescent materials, the deteriorating characteristic of the radiating intensity of the fluorescent materials is different depending on its kind. In the attenuating characteristic of an RGB output signal to an accumulated lighting time in a rated lamp current, if the minimum value of an output signal is 50%, e.g. with respect to an initial value at the time of securing the S/N of the output signal of CCD, the ratio of the applying quantity of the fluorescent material of a large deterioration characteristic is previously made high so as to nearly equalize time for R1101, G1102 and B1103 to amount to the 50%.

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、原稿の画像を読み
取る画像読取装置及びそれに用いる蛍光ランプに関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image reading apparatus for reading an image on a document and a fluorescent lamp used for the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の光源により原稿画像を照射し、そ
の反射光をCCDイメージセンサにより読み取る画像読
取装置においては、光源としてハロゲンランプが用いら
れていた。しかしながら、ハロゲンランプは、入力した
電力に対する可視光線の放射強度量の比、すなわち発光
効率は非常に低く、一般的に7〜8%と言われている。
つまり、大部分のエネルギーは熱エネルギーとして消費
され、その発熱によって周辺の電気部品や機構部品の品
質特性に少なからぬ影響を与えていた。また、ハロゲン
ランプは放射強度のピークを赤外域に持っているため、
カラー画像読取装置として赤緑青の3原色信号を得よう
とした場合に、不要な赤外光を遮断するためのフィルタ
が必要であった。
2. Description of the Related Art In a conventional image reading apparatus in which a document image is illuminated by a light source and the reflected light is read by a CCD image sensor, a halogen lamp is used as a light source. However, the halogen lamp has a very low ratio of the amount of radiation intensity of visible light to the input power, that is, the luminous efficiency, and is generally said to be 7 to 8%.
In other words, most of the energy is consumed as heat energy, and the heat generated has had a considerable effect on the quality characteristics of peripheral electric components and mechanical components. In addition, since halogen lamps have a peak of the radiation intensity in the infrared region,
When a three-color signal of red, green and blue is to be obtained as a color image reading device, a filter for blocking unnecessary infrared light is required.

【0003】さらに、近年問題となっている環境問題へ
の配慮から省電力化の為の法規制が行われるようになっ
てきており、より発光効率の高い光源の利用が望まれて
きている。このような光源としては、例えば発光効率が
一般に20%と言われている蛍光ランプがある。この蛍
光ランプには、白色の光源色を実現するために複数種類
の蛍光体が塗布されているものがある。
[0003] Furthermore, in consideration of environmental problems, which have recently become a problem, laws and regulations for power saving have been enforced, and the use of light sources having higher luminous efficiency has been desired. As such a light source, for example, there is a fluorescent lamp whose luminous efficiency is generally said to be 20%. Some fluorescent lamps are coated with a plurality of types of phosphors to realize a white light source color.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、蛍光体
の発する放射強度スペクトルは、その蛍光体の種類によ
ってある波長域にピークの放射強度を持つ独特の特性を
持っており、可視光域全体に均一なスペクトルにはなっ
ていない。(詳細は後述する。)そこで、一般的に人が
演色性を良好に感じるように複数種類の蛍光体の塗布量
が各々決定されている。
However, the emission intensity spectrum emitted from the phosphor has a unique characteristic having a peak emission intensity in a certain wavelength range depending on the type of the phosphor, and is uniform over the entire visible light range. It does not have a good spectrum. (Details will be described later.) Therefore, in general, the application amounts of a plurality of types of phosphors are determined so that a person feels good in color rendering.

【0005】従ってこのような蛍光ランプに照射された
原稿画像をCCDイメージセンサにより読み取った場
合、出力される3原色信号の各色成分が揃わなくなり、
少ない色成分の信号のS/Nが劣化したり、色のリニア
リティの劣化などの画質不良が発生するという問題があ
った。また、蛍光体は累積点灯時間の増加に伴って放射
強度が徐々に減衰していく特性があり、その減衰特性は
蛍光体の種類によって異なるため、減衰の早い蛍光体に
よって画像読取用の光源としての寿命が決まってしまう
という問題があった。
Therefore, when an original image irradiated by such a fluorescent lamp is read by a CCD image sensor, the respective color components of the output three primary color signals are not aligned.
There has been a problem that image quality defects such as deterioration of S / N of a signal of a small color component and deterioration of color linearity occur. In addition, the phosphor has the characteristic that the radiation intensity is gradually attenuated as the cumulative lighting time increases, and the attenuation characteristics differ depending on the type of the phosphor. There is a problem that the life of the camera is determined.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたもので、請求項1に記載の画像読
取装置では、複数色の蛍光体を塗布した蛍光ランプと、
前記蛍光ランプにより照明された被写体からの光を複数
色の画像信号に変換するセンサとを有し、前記蛍光体の
放射特性と前記センサの感度特性の積の積分値が所定値
とほぼ等しくなるように蛍光体の塗布量を色毎に設定し
たことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and in the image reading apparatus according to the first aspect, a fluorescent lamp coated with a plurality of color phosphors is provided.
A sensor for converting light from a subject illuminated by the fluorescent lamp into image signals of a plurality of colors, wherein an integral value of a product of a radiation characteristic of the phosphor and a sensitivity characteristic of the sensor becomes substantially equal to a predetermined value. As described above, the application amount of the phosphor is set for each color.

【0007】請求項5に記載の蛍光ランプでは、複数色
の蛍光体を塗布することで構成され被写体からの光を画
像信号に変換するセンサを有する画像読取装置に使用可
能な蛍光ランプにおいて、蛍光体の放射特性とセンサの
分光感度特性の積の積分値が所定値とほぼ等しくなるよ
うに蛍光体の塗布量を色毎に設定したことを特徴とす
る。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a fluorescent lamp which is constituted by applying a phosphor of a plurality of colors and which can be used in an image reading apparatus having a sensor for converting light from a subject into an image signal. The application amount of the phosphor is set for each color such that the integral value of the product of the radiation characteristic of the body and the spectral sensitivity characteristic of the sensor is substantially equal to a predetermined value.

【0008】請求項9に記載の画像読取装置では、複数
種類の蛍光体を塗布した蛍光ランプと、前記蛍光ランプ
により照明された被写体からの光を画像信号に変換して
出力するセンサとを有し、前記蛍光体の劣化特性に応じ
て各蛍光体の塗布量を設定したことを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an image reading apparatus comprising: a fluorescent lamp coated with a plurality of types of phosphors; and a sensor for converting light from a subject illuminated by the fluorescent lamp into an image signal and outputting the image signal. The application amount of each phosphor is set according to the deterioration characteristics of the phosphor.

【0009】請求項13に記載の蛍光ランプでは、複数
種類の蛍光体を塗布することで構成され画像読取装置に
使用可能な蛍光ランプにおいて、前記蛍光体の劣化特性
に応じて各蛍光体の塗布量を設定したことを特徴とす
る。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the fluorescent lamp which is constituted by applying a plurality of kinds of phosphors and which can be used in an image reading apparatus, each of the phosphors is applied in accordance with the deterioration characteristics of the phosphor. The amount is set.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1の形態)本発明を実施した第1の形態における複
写機用光源の蛍光ランプの側面図を図1に、その断面図
を図2にそれぞれ示す。図1においてガラス管101の
中には水銀ガス及び希ガス201がガラス管101両端
の口金202によって封入されている。さらにガラス管
101の両端には、電子放射物質を塗布したタングステ
ンコイルの電極203がステム204によって支持され
ており、口金202に設けられた導電部205を介して
電流が供給される。
(First Embodiment) FIG. 1 is a side view of a fluorescent lamp of a light source for a copying machine according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view thereof. In FIG. 1, a mercury gas and a rare gas 201 are sealed in a glass tube 101 by caps 202 at both ends of the glass tube 101. Further, at both ends of the glass tube 101, electrodes 203 of a tungsten coil coated with an electron emitting material are supported by a stem 204, and an electric current is supplied through a conductive portion 205 provided on the base 202.

【0011】また、ガラス管101の内側には発生した
光を反射し拡散するための反射膜104が塗布され、そ
のさらに内側には複数種類の蛍光体103が塗布されて
いる。ガラス管側面のアパーチャ(光学的開口)部には
反射膜あるいは蛍光体103は塗布されていないので、
アパーチャ部105では光は透過する。
A reflection film 104 for reflecting and diffusing generated light is applied to the inside of the glass tube 101, and a plurality of types of phosphors 103 are applied to the inside of the reflection film 104. Since the reflective film or the phosphor 103 is not applied to the aperture (optical opening) on the side of the glass tube,
Light passes through the aperture section 105.

【0012】電極203に電流が流れると、電極203
から放出された電子が水銀原子に衝突し、水銀原子は励
起されて紫外線を放射する。そして放射された紫外線が
放電管内側の蛍光体を構成する物質を光励起して、その
蛍光体特有の波長の可視光に変換される。このようにし
てガラス管内部で発生した光は、反射膜104で内部反
射を繰り返し、アパーチャ部105から図2の矢印方向
に強い光が出射される。
When a current flows through the electrode 203, the electrode 203
The electrons emitted from the semiconductor collide with mercury atoms, and the mercury atoms are excited to emit ultraviolet rays. The emitted ultraviolet light excites a substance constituting the phosphor inside the discharge tube, and is converted into visible light having a wavelength specific to the phosphor. The light generated inside the glass tube in this way is repeatedly reflected internally by the reflection film 104, and strong light is emitted from the aperture 105 in the direction of the arrow in FIG.

【0013】次に図3は、蛍光体として3波長型蛍光体
を用いた場合に、発生する光の放射強度スペクトルを示
したもので、赤の波長域301を主な発光スペクトルと
する蛍光体(以下、赤蛍光体と称する)と、緑の波長域
302を主な発光スペクトルとする蛍光体(以下、緑蛍
光体と称する)と、青の波長域303を主な発光スペク
トルとする蛍光体(以下、青蛍光体と称する)により構
成されることを示している。
FIG. 3 shows a radiation intensity spectrum of light generated when a three-wavelength phosphor is used as the phosphor. The phosphor having a red wavelength region 301 as a main emission spectrum is shown in FIG. (Hereinafter, referred to as a red phosphor), a phosphor having a green wavelength region 302 as a main emission spectrum (hereinafter, referred to as a green phosphor), and a phosphor having a blue wavelength region 303 as a main emission spectrum. (Hereinafter, referred to as a blue phosphor).

【0014】本実施の形態における蛍光ランプを使用し
た画像読取装置の光学系の構成図を図4に示す。蛍光ラ
ンプ401のアパーチャ部105から放射された光は、
第1集光リフレクタ402,第2集光リフレクタ403
で反射して、プラテンガラス404上の原稿405の読
取ライン406付近に照射される。原稿の反射光は、第
1ミラー407,第2ミラー408,第3ミラー409
及びレンズ410によってCCDイメージセンサ411
に導かれる。
FIG. 4 shows a configuration diagram of an optical system of an image reading apparatus using a fluorescent lamp according to the present embodiment. Light emitted from the aperture 105 of the fluorescent lamp 401 is:
First focusing reflector 402, second focusing reflector 403
Then, the light is reflected to the vicinity of the reading line 406 of the original 405 on the platen glass 404. The reflected light of the original is transmitted to a first mirror 407, a second mirror 408, and a third mirror 409.
And a CCD image sensor 411 by the lens 410
It is led to.

【0015】ここで、蛍光ランプ401の背面から出た
光が直接原稿405を照射しないように遮光板412が
設けられている。また、蛍光ランプ401,第1集光リ
フレクタ402,第2集光リフレクタ403,遮光板4
12は、ひとつのスキャナユニット413として原稿面
に沿って移動する。このスキャナユニット413の移動
に合わせて第2ミラー408と第3ミラー409も読取
ライン406からCCD411までの光路長が一定に保
たれるように移動する。
Here, a light shielding plate 412 is provided so that light emitted from the back of the fluorescent lamp 401 does not directly irradiate the original 405. In addition, the fluorescent lamp 401, the first condenser reflector 402, the second condenser reflector 403, and the light shielding plate 4
Reference numeral 12 moves as one scanner unit 413 along the document surface. In accordance with the movement of the scanner unit 413, the second mirror 408 and the third mirror 409 also move so that the optical path length from the reading line 406 to the CCD 411 is kept constant.

【0016】図5は、蛍光ランプ401の周辺図であ
る。図5において、蛍光ランプ401は、ソケット50
1によって支持されており、ソケット501上のピンか
ら電流が供給されている。蛍光ランプ401には図2に
おいて説明したようにアパーチャ105が設けられてお
り、図5の矢印方向に強い光が出力され、その反対方向
には相対的に弱い光が出力される。
FIG. 5 is a peripheral view of the fluorescent lamp 401. In FIG. 5, a fluorescent lamp 401 is connected to a socket 50.
1 and a current is supplied from a pin on the socket 501. The fluorescent lamp 401 is provided with the aperture 105 as described with reference to FIG. 2, and outputs strong light in the direction of the arrow in FIG. 5 and relatively weak light in the opposite direction.

【0017】蛍光ランプの光量を測定するために光量セ
ンサ502がアパーチャ105の反対側に設けられてい
る。光量センサ502にはフォトダイオード等が使用さ
れ、蛍光ランプ光量に比例した電流を出力する。光量セ
ンサ502で得られた光量測定値は、蛍光ランプから照
射される光量が一定となるようにフィードバック制御さ
れる。
A light amount sensor 502 is provided on the opposite side of the aperture 105 for measuring the light amount of the fluorescent lamp. A photodiode or the like is used as the light amount sensor 502, and outputs a current proportional to the light amount of the fluorescent lamp. The light amount measurement value obtained by the light amount sensor 502 is feedback-controlled so that the light amount emitted from the fluorescent lamp becomes constant.

【0018】図6は、蛍光ランプ401の光量制御ブロ
ック図、図7はその動作を説明するためのタイミング図
である。図6において、光量センサ502から出力され
た光量信号はアンプ601で電圧値に変換され増幅さ
れ、コンパレータ602は観測された光量相当の電圧と
所望光量値とを比較しその結果を光量コントローラに出
力する。そして、光量コントローラ603は同期(SY
NC)信号に位相同期したパルス幅変調(PWM)信号
を出力する。光量コントローラ603は、図7に示すよ
うに観測された光量が所望の光量よりも大きいときには
PWM信号のデューティ比が小さくなるように制御し、
観測された光量が所望の光量よりも小さいときにはデュ
ーティ比が大きくなるように制御する。
FIG. 6 is a block diagram of the light quantity control of the fluorescent lamp 401, and FIG. 7 is a timing chart for explaining its operation. 6, a light amount signal output from a light amount sensor 502 is converted into a voltage value by an amplifier 601 and amplified. A comparator 602 compares a voltage corresponding to the observed light amount with a desired light amount value and outputs the result to a light amount controller. I do. Then, the light amount controller 603 performs synchronization (SY
NC), and outputs a pulse width modulation (PWM) signal synchronized with the phase of the signal. The light amount controller 603 controls the duty ratio of the PWM signal to decrease when the observed light amount is larger than the desired light amount as shown in FIG.
When the observed light quantity is smaller than the desired light quantity, control is performed so that the duty ratio increases.

【0019】光量コントローラ603から出力されたP
WM信号は、インバータ604に入力され、インバータ
604は入力されるPWM信号が“H”レベルのときに
PWM信号よりも高い周波数(10倍〜100倍程度)
の交流電流、即ちランプ電流を蛍光ランプに供給して蛍
光ランプを点灯し、“L”レベルのときはランプ電流を
遮断して蛍光ランプを消灯するように制御する。この点
灯/消灯制御がPWM信号の周期で繰り返される。以上
のように蛍光ランプ401は、点灯、消灯のサイクルの
デューティを制御されることによって、光量を一定に保
つことができる。
P output from the light intensity controller 603
The WM signal is input to the inverter 604, and the inverter 604 operates at a higher frequency (about 10 to 100 times) than the PWM signal when the input PWM signal is at “H” level.
Is supplied to the fluorescent lamp to turn on the fluorescent lamp, and when the lamp is at the "L" level, the lamp current is cut off and the fluorescent lamp is turned off. This on / off control is repeated at the cycle of the PWM signal. As described above, the light amount of the fluorescent lamp 401 can be kept constant by controlling the duty of the ON / OFF cycle.

【0020】次にCCD411の構成例を図8に示す。
光電変換部801,805,809は、フォトダイオー
ド801−a,b,c,d,805−a,b,c,d,
809−a,b,c,dにより構成され、その上層に
は、それぞれ赤緑青のカラーフィルタが形成されてお
り、入射した光を赤緑青に分光する。光電変換部80
1,805,809では、入射した光量と各々の分光感
度特性に応じて電子が励起され、信号電荷として蓄積さ
れる。図9は、このようにカラーフィルタの形成された
光電変換部801,805,809のそれぞれの分光感
度特性を示したもので、901は赤(R)のフィルタが
形成された光電変換部801、902は緑(G)のフィ
ルタが形成された光電変換部805、903は青(B)
のフィルタが形成された光電変換部809の特性をそれ
ぞれ示している。蓄積された信号電荷は移送ゲート80
2,806,810を通して周期的に転送部803,8
07,811に移送され、さらに光電変換画素列の並び
方向、すなわち主走査方向に順次転送されて、1走査ラ
インの画像信号が出力アンプ804,808,812よ
り増幅されてから3原色信号R,G,B信号が出力され
る。
Next, an example of the configuration of the CCD 411 is shown in FIG.
The photoelectric conversion units 801, 805, and 809 include photodiodes 801-a, b, c, d, 805-a, b, c, d,
809-a, b, c, and d. Red, green, and blue color filters are formed on the upper layers, respectively, to separate incident light into red, green, and blue. Photoelectric conversion unit 80
At 1,805 and 809, electrons are excited according to the amount of incident light and the respective spectral sensitivity characteristics, and are accumulated as signal charges. FIG. 9 shows the spectral sensitivity characteristics of the photoelectric conversion units 801, 805, and 809 in which the color filters are formed as described above. Reference numeral 901 denotes a photoelectric conversion unit 801 in which a red (R) filter is formed; Reference numeral 902 denotes a photoelectric conversion unit 805 having a green (G) filter formed thereon, and 903 denotes a blue (B) filter.
3 shows the characteristics of the photoelectric conversion unit 809 in which the filters of FIG. The accumulated signal charges are transferred to the transfer gate 80.
2, 806, 810, and periodically transfer units 803, 8
07, 811 and further transferred sequentially in the arrangement direction of the photoelectric conversion pixel columns, that is, in the main scanning direction, and the image signals of one scanning line are amplified by the output amplifiers 804, 808, 812, and then the three primary color signals R, G and B signals are output.

【0021】ところで、前記した蛍光ランプの光量は、
管内の水銀原子から放射される紫外線によって蛍光体か
ら光励起される可視光の放射強度量に依存するために、
同一条件下においては蛍光体の塗布量にほぼ比例した光
量となる。ここで本実施の形態においては、図3に示す
赤蛍光体の放射強度スペクトル301と図9に示す赤の
フィルタが形成された光電変換部801の分光感度特性
901とを掛け合わせたもの、すなわちR信号の分光感
度特性の積分値と、図3に示す緑蛍光体の放射強度スペ
クトル302と図9に示す緑のフィルタが形成された光
電変換部805の分光感度特性902の積分値と、図3
に示す青蛍光体の放射強度スペクトル303と図9に示
す青のフィルタが形成された光電変換部809の分光感
度特性903とを掛け合わせたもの、すなわちB信号の
分光感度特性の積分値、以上3つの積分値がそれぞれほ
ぼ等しくなるように3種類の蛍光体の塗布量を設定して
いる。これは即ち白紙を読み取ったときのRGB信号が
ほぼ等しくなるようにしていることに他ならない。
By the way, the light quantity of the above-mentioned fluorescent lamp is
In order to depend on the amount of radiant intensity of visible light that is photoexcited from the phosphor by ultraviolet rays emitted from mercury atoms in the tube,
Under the same conditions, the amount of light is substantially proportional to the amount of phosphor applied. Here, in the present embodiment, a product obtained by multiplying the emission intensity spectrum 301 of the red phosphor shown in FIG. 3 by the spectral sensitivity characteristic 901 of the photoelectric conversion unit 801 having the red filter shown in FIG. The integration value of the spectral sensitivity characteristic of the R signal, the emission intensity spectrum 302 of the green phosphor shown in FIG. 3, and the integration value of the spectral sensitivity characteristic 902 of the photoelectric conversion unit 805 provided with the green filter shown in FIG. 3
Multiplied by the emission intensity spectrum 303 of the blue phosphor shown in FIG. 9 and the spectral sensitivity characteristic 903 of the photoelectric conversion unit 809 having the blue filter shown in FIG. 9, that is, the integral value of the spectral sensitivity characteristic of the B signal. The application amounts of the three types of phosphors are set so that the three integrated values are substantially equal. This means that the RGB signals when a blank sheet is read are almost equal.

【0022】本実施の形態では、このように蛍光体の塗
布量を決定したため、色によってS/Nが異なったり、
各光電変換部において蓄積電荷量が飽和する光量が異な
ることによって色のリニアリティが劣化することを防ぐ
ことができる。また、図3に示したように各色の蛍光体
は、赤外波長領域には1000nm付近以外はほとんど
放射強度を持っておらず、しかも1000nm付近にな
るとCCDの分光感度特性がかなり低くなっているため
赤外光の影響を受けることはほとんどない。したがっ
て、ハロゲンランプを光源として使用する場合に必要と
されていた赤外遮断フィルタ等も不要である。
In this embodiment, since the coating amount of the phosphor is determined as described above, the S / N differs depending on the color,
It is possible to prevent color linearity from deteriorating due to different amounts of light at which the amount of accumulated charge is saturated in each photoelectric conversion unit. Further, as shown in FIG. 3, the phosphor of each color has almost no emission intensity in the infrared wavelength region other than around 1000 nm, and the spectral sensitivity characteristics of the CCD become considerably low near 1000 nm. Therefore, it is hardly affected by infrared light. Therefore, there is no need for an infrared cutoff filter or the like that has been required when a halogen lamp is used as a light source.

【0023】以上説明したように、本実施の形態では、
RGB信号がほぼ等しくなるように3種類の蛍光体の塗
布量を設定したが、これを例えば標準比視感度特性に合
わせた設定としても構わない。すなわち、RGB各信号
の分光感度特性の積分値を0.30:0.59:0.1
1とすることで、人間の目の感度に合わせた信号を得る
ことができるため、結果的に無彩色の原稿に対するS/
Nを最も高く設定することができる。また、これほど厳
密でなくても、例えば0.25:0.5:0.25とい
った比率とすることでも同様な効果を得ることができ
る。
As described above, in the present embodiment,
The application amounts of the three types of phosphors are set so that the RGB signals are substantially equal. However, the application amounts may be set, for example, in accordance with the standard relative luminous efficiency characteristics. That is, the integrated value of the spectral sensitivity characteristics of each of the RGB signals is set to 0.30: 0.59: 0.1.
By setting to 1, a signal matching the sensitivity of human eyes can be obtained, and as a result, S / S
N can be set highest. A similar effect can be obtained even if the ratio is not so strict, for example, by setting the ratio to 0.25: 0.5: 0.25.

【0024】(第2の形態)一般的に蛍光体の放射強度
の劣化特性はその種類によって異なることが知られてい
る。図10はその劣化特性の一例を、定格ランプ電流にお
ける累積点灯時間に対するRGB出力信号の減衰特性を
示したもので、1001はG信号の特性、1002はR
信号の特性、1003はB信号の特性をそれぞれ表して
いる。ここでは、前記した第1の形態のように初期時の
RGB信号が等しくなるように蛍光体の塗布量を設定し
た例を示しており、図10の累積点灯時間ゼロの時の各
信号出力はほぼ同じレベルである。CCDの出力信号の
S/Nを確保する上で、信号出力の最低限度値を初期値
に対して例えば50%であるとすると、その50%のレ
ベルには、まずB信号が400時間で達し、ついでG信
号が600時間、R信号が800時間で達する特性とな
っていることがわかる。この場合、当然ながらB信号が
50%に達した時点、即ち400時間でランプ寿命切れ
となり、ランプ交換が必要となる。
(Second Embodiment) It is generally known that the degradation characteristics of the radiation intensity of a phosphor differ depending on the type. FIG. 10 shows an example of the deterioration characteristic, showing the attenuation characteristic of the RGB output signal with respect to the cumulative lighting time at the rated lamp current, where 1001 is the G signal characteristic, and 1002 is the R signal characteristic.
A signal characteristic 1003 indicates the characteristic of the B signal. Here, an example is shown in which the application amount of the phosphor is set so that the RGB signals at the initial stage are equal, as in the first embodiment, and each signal output when the cumulative lighting time is zero in FIG. At almost the same level. Assuming that the minimum signal output value is, for example, 50% of the initial value in securing the S / N of the CCD output signal, the B signal first reaches the 50% level in 400 hours. Next, it can be seen that the G signal reaches 600 hours and the R signal reaches 800 hours. In this case, when the B signal reaches 50%, that is, 400 hours, the lamp life expires, and the lamp needs to be replaced.

【0025】そこで本実施の形態では、図11に示すよ
うに50%に達する時間がRGB共ほぼ等しくなるよう
に予め劣化特性の大きいものは蛍光体塗布量の比率を高
くしておくようにした。即ち、図10に示した各蛍光体
の塗布量を100%とした場合に緑蛍光体を約96%、
赤蛍光体を約85%、青蛍光体を約119%とすること
で、RGBすべての信号がおよそ554時間で達するよ
うにすることができる。このように各色の蛍光体の塗布
量を設定することで、ランプ寿命を大幅に延ばすことが
できる。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 11, the ratio of the amount of the phosphor applied is increased in advance for those having a large deterioration characteristic so that the time to reach 50% becomes almost the same for RGB. . That is, when the coating amount of each phosphor shown in FIG. 10 is 100%, the green phosphor is approximately 96%,
By making the red phosphor about 85% and the blue phosphor about 119%, all the RGB signals can be reached in about 554 hours. By setting the application amount of the phosphor of each color in this manner, the lamp life can be greatly extended.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように請求項1に記載の画
像読取装置では、複数色の蛍光体を塗布した蛍光ランプ
と、前記蛍光ランプにより照明された被写体からの光を
複数色の画像信号に変換するセンサとを有し、前記蛍光
体の放射特性と前記センサの感度特性の積の積分値が所
定値とほぼ等しくなるように蛍光体の塗布量を色毎に設
定した。また、請求項5に記載の蛍光ランプでは、複数
色の蛍光体を塗布することで構成され被写体からの光を
画像信号に変換するセンサを有する画像読取装置に使用
可能な蛍光ランプにおいて、蛍光体の放射特性とセンサ
の分光感度特性の積の積分値が所定値とほぼ等しくなる
ように蛍光体の塗布量を色毎に設定した。
As described above, in the image reading apparatus according to the first aspect, the fluorescent lamp coated with the phosphors of a plurality of colors and the light from the subject illuminated by the fluorescent lamps are used as image signals of the plurality of colors. And a coating amount of the phosphor is set for each color such that an integrated value of a product of a radiation characteristic of the phosphor and a sensitivity characteristic of the sensor becomes substantially equal to a predetermined value. According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a fluorescent lamp which can be used in an image reading apparatus having a sensor for converting light from a subject into an image signal by applying a plurality of colors of phosphors. The application amount of the phosphor was set for each color such that the integral value of the product of the radiation characteristic of the sensor and the spectral sensitivity characteristic of the sensor became substantially equal to a predetermined value.

【0027】そしてこのように構成したことにより、色
によってS/Nが異なったり、色のリニアリティを崩す
ことなく、高画質な画像信号を蛍光ランプを画像読み取
りに使用した場合に、得ることができるようになった。
さらにハロゲンランプに比べてより発光効率の高い蛍光
ランプを使用することにより、消費電力を大幅に低減で
きた。また、ハロゲンランプを使用する場合には必要と
されていた赤外遮断フィルタが不要となり、装置構成の
簡略化とコストダウンを図ることができるようになっ
た。
With this configuration, a high-quality image signal can be obtained when the fluorescent lamp is used for image reading without changing the S / N depending on the color or deteriorating the linearity of the color. It became so.
In addition, by using a fluorescent lamp having a higher luminous efficiency than a halogen lamp, power consumption was significantly reduced. Further, when a halogen lamp is used, an infrared cutoff filter, which has been required, is not required, so that the configuration of the apparatus can be simplified and the cost can be reduced.

【0028】請求項9に記載の画像読取装置では、複数
種類の蛍光体を塗布した蛍光ランプと、前記蛍光ランプ
により照明された被写体からの光を画像信号に変換して
出力するセンサとを有し、前記蛍光体の劣化特性に応じ
て各蛍光体の塗布量を設定した。また、請求項13に記
載の蛍光ランプでは、複数種類の蛍光体を塗布すること
で構成され画像読取装置に使用可能な蛍光ランプにおい
て、前記蛍光体の劣化特性に応じて各蛍光体の塗布量を
設定した。
The image reading apparatus according to the ninth aspect has a fluorescent lamp coated with a plurality of types of phosphors, and a sensor for converting light from a subject illuminated by the fluorescent lamp into an image signal and outputting the image signal. Then, the application amount of each phosphor was set according to the deterioration characteristics of the phosphor. The fluorescent lamp according to claim 13, wherein a plurality of types of phosphors are applied, and in a fluorescent lamp usable for an image reading apparatus, the amount of each phosphor applied according to the deterioration characteristics of the phosphor. It was set.

【0029】そしてこのように構成したことにより、蛍
光ランプの寿命を大幅に延ばし、蛍光ランプの累積使用
時間が長くなり塗布されている蛍光体が劣化しても色に
よってS/Nが異なったり、色のリニアリティを崩すこ
となく高画質な画像信号を得ることができるようになっ
た。
With such a configuration, the life of the fluorescent lamp is greatly extended, and the S / N differs depending on the color even if the accumulated use time of the fluorescent lamp is prolonged and the applied phosphor deteriorates. High-quality image signals can be obtained without destroying the color linearity.

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

【図1】実施の形態における蛍光ランプの断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view of a fluorescent lamp according to an embodiment.

【図2】実施の形態における蛍光ランプの側面図であ
る。
FIG. 2 is a side view of the fluorescent lamp in the embodiment.

【図3】実施の形態における蛍光ランプの放射強度スペ
クトル図である。
FIG. 3 is a radiation intensity spectrum diagram of the fluorescent lamp in the embodiment.

【図4】実施の形態の画像読取装置における光学系の構
成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of an optical system in the image reading apparatus according to the embodiment.

【図5】実施の形態の蛍光ランプ周辺部を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a peripheral portion of the fluorescent lamp according to the embodiment.

【図6】実施の形態における画像読取装置における調光
回路のブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of a dimming circuit in the image reading device according to the embodiment.

【図7】図6の調光回路を説明するタイミング図であ
る。
FIG. 7 is a timing chart illustrating the dimming circuit of FIG. 6;

【図8】実施の形態におけるCCDリニアイメージセン
サの構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of a CCD linear image sensor according to the embodiment.

【図9】図8のCCDリニアイメージセンサの分光感度
特性図である。
FIG. 9 is a spectral sensitivity characteristic diagram of the CCD linear image sensor of FIG.

【図10】蛍光体の放射強度の劣化特性図である。FIG. 10 is a graph showing a deterioration characteristic of a radiation intensity of a phosphor.

【図11】実施の形態における蛍光体の放射強度の劣化
特性図である。
FIG. 11 is a graph showing a deterioration characteristic of the radiation intensity of the phosphor in the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 ガラス管 103 蛍光体 202 口金 203 電極 205 導電部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Glass tube 103 Fluorescent substance 202 Base 203 Electrode 205 Conductive part

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数色の蛍光体を塗布した蛍光ランプ
と、前記蛍光ランプにより照明された被写体からの光を
複数色の画像信号に変換するセンサとを有し、 前記蛍光体の放射特性と前記センサの感度特性の積の積
分値が所定値とほぼ等しくなるように蛍光体の塗布量を
色毎に設定したことを特徴とする画像読取装置。
A fluorescent lamp coated with phosphors of a plurality of colors; and a sensor for converting light from a subject illuminated by the fluorescent lamps into image signals of a plurality of colors. The image reading apparatus according to claim 1, wherein an application amount of the phosphor is set for each color such that an integral value of a product of the sensitivity characteristics of the sensor is substantially equal to a predetermined value.
【請求項2】 請求項1において、前記蛍光体の放射特
性と、前記蛍光体の発光色と同じ色の画像信号を出力す
るセンサの感度特性の積の積分値が所定の値になるよう
に各色の蛍光体の塗布量を設定したことを特徴とする画
像読取装置。
2. The method according to claim 1, wherein an integral value of a product of a radiation characteristic of the phosphor and a sensitivity characteristic of a sensor that outputs an image signal of the same color as the emission color of the phosphor has a predetermined value. An image reading apparatus wherein the amount of each color phosphor applied is set.
【請求項3】 請求項1または2において、前記蛍光ラ
ンプは、赤色、緑色、青色に発光する発光体を塗布した
ものであることを特徴とする画像読取装置。
3. The image reading device according to claim 1, wherein the fluorescent lamp is formed by applying a luminous body that emits red, green, and blue light.
【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか1項におい
て、前記センサは、被写体からの光を赤色、青色、緑色
の画像信号に変換する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 sensor converts light from the subject into red, blue, and green image signals.
【請求項5】 複数色の蛍光体を塗布することで構成さ
れ被写体からの光を画像信号に変換するセンサを有する
画像読取装置に使用可能な蛍光ランプにおいて、蛍光体
の放射特性とセンサの分光感度特性の積の積分値が所定
値とほぼ等しくなるように蛍光体の塗布量を色毎に設定
したことを特徴とする蛍光ランプ。
5. A fluorescent lamp which can be used in an image reading apparatus having a sensor for converting light from an object into an image signal by applying a phosphor of a plurality of colors and a radiation characteristic of the phosphor and a spectrum of the sensor. A fluorescent lamp characterized in that the application amount of the phosphor is set for each color so that the integral value of the product of the sensitivity characteristics becomes substantially equal to a predetermined value.
【請求項6】 請求項5において、蛍光体の放射特性
と、前記蛍光体の発光色と同じ色の画像信号を出力する
センサの感度特性の積の積分値が所定の値になるように
各色の蛍光体の塗布量を設定したことを特徴とする蛍光
ランプ。
6. The system according to claim 5, wherein an integral value of a product of a radiation characteristic of the phosphor and a sensitivity characteristic of a sensor that outputs an image signal of the same color as the emission color of the phosphor has a predetermined value. A fluorescent lamp characterized in that the amount of the phosphor applied is set.
【請求項7】 請求項5または6において、少なくとも
発光色が赤、緑、青である発光体を塗布したものである
ことを特徴とする蛍光ランプ。
7. The fluorescent lamp according to claim 5, wherein a luminous body having at least red, green, and blue luminescent colors is applied.
【請求項8】 請求項5乃至7のいずれか1項におい
て、前記センサは被写体からの光を赤色、青色、緑色の
画像信号に変換することを特徴とする蛍光ランプ。
8. The fluorescent lamp according to claim 5, wherein the sensor converts light from the subject into red, blue, and green image signals.
【請求項9】 複数種類の蛍光体を塗布した蛍光ランプ
と、 前記蛍光ランプにより照明された被写体からの光を画像
信号に変換して出力するセンサとを有し、 前記蛍光体の劣化特性に応じて各蛍光体の塗布量を設定
したことを特徴とする画像読取装置。
9. A fluorescent lamp having a plurality of types of phosphors applied thereto, and a sensor for converting light from a subject illuminated by the fluorescent lamp into an image signal and outputting the image signal, wherein a deterioration characteristic of the phosphor is provided. An image reading apparatus, wherein an application amount of each phosphor is set according to the setting.
【請求項10】 請求項9において、劣化の早い蛍光体
の塗布量を劣化の遅い蛍光体の塗布量よりも多くしたこ
とを特徴とする画像読取装置。
10. The image reading apparatus according to claim 9, wherein the amount of the rapidly deteriorating phosphor is larger than the amount of the slowly deteriorating phosphor.
【請求項11】 請求項9または10において、前記蛍
光ランプの累積点灯時間が所定時間経過したときに各蛍
光体の劣化量がほぼ同じになるように各蛍光体の塗布量
を設定したことを特徴とする画像読取装置。
11. The method according to claim 9, wherein the application amount of each phosphor is set so that the amount of deterioration of each phosphor becomes substantially the same when the cumulative lighting time of the fluorescent lamp elapses a predetermined time. Characteristic image reading device.
【請求項12】 請求項9乃至11のいずれか1項にお
いて、前記蛍光ランプは少なくとも発光色が赤、緑、青
である発光体を塗布したものであることを特徴とする画
像読取装置。
12. An image reading apparatus according to claim 9, wherein said fluorescent lamp is coated with a luminous body that emits at least red, green, and blue light.
【請求項13】 複数種類の蛍光体を塗布することで構
成され画像読取装置に使用可能な蛍光ランプにおいて、 前記蛍光体の劣化特性に応じて各蛍光体の塗布量を設定
したことを特徴とする蛍光ランプ。
13. A fluorescent lamp which is constituted by applying a plurality of types of phosphors and which can be used in an image reading apparatus, wherein the amount of each phosphor applied is set in accordance with the deterioration characteristics of the phosphors. Fluorescent lamp.
【請求項14】 請求項13において、劣化の早い蛍光
体の塗布量を劣化の遅い蛍光体の塗布量よりも多くした
ことを特徴とする蛍光ランプ。
14. The fluorescent lamp according to claim 13, wherein the amount of the rapidly deteriorating phosphor is larger than the amount of the slowly deteriorating phosphor.
【請求項15】 請求項13または14において、累積
点灯時間が所定時間経過したときに各蛍光体の劣化量が
ほぼ同じになるように各蛍光体の塗布量を設定したこと
を特徴とする蛍光ランプ。
15. The fluorescent light according to claim 13, wherein the amount of application of each phosphor is set so that the amount of deterioration of each phosphor becomes substantially the same when the accumulated lighting time has passed a predetermined time. lamp.
【請求項16】 請求項13乃至15のいずれか1項に
おいて、少なくとも発光色が赤、緑、青である発光体を
塗布したものであることを特徴とする蛍光ランプ。
16. A fluorescent lamp according to any one of claims 13 to 15, wherein a luminous body having at least luminescent colors of red, green and blue is applied.
JP8184774A 1996-07-15 1996-07-15 Image reading device and fluorescent lamp Withdrawn JPH1032680A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6489680B2 (en) 1998-07-06 2002-12-03 Hitachi, Ltd. Semiconductor device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6489680B2 (en) 1998-07-06 2002-12-03 Hitachi, Ltd. Semiconductor device

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