JPH11219687A

JPH11219687A - 蛍光ランプ、固体撮像素子および画像読取装置

Info

Publication number: JPH11219687A
Application number: JP10019685A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Imai; 秀一今井
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 1999-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】紫外線を吸収する不可視のトナーまたはインキ
で設けられた情報を読み取る。【解決手段】画像読取装置の蛍光ランプの内面に塗布さ
れる蛍光体に紫外線蛍光体を混入し、可視光だけでなく
紫外線を原稿に照射する。原稿からの反射光を読み取る
ラインセンサには紫外線を読み取る感光画素を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やスキャナ
などに用いられる蛍光ランプおよび固体撮像素子、なら
びにこれらを備えた複写機やスキャナーなどの画像読取
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー複写機やカラースキャナにおいて
原稿を照射する蛍光ランプには、白色光を発光する（発
光波長帯域の広い））単一蛍光体を使用したものもある
が、複数種類の蛍光体を混合した蛍光体を使用したもの
も使用されている。後者の蛍光体には、青色（Ｂ）、緑
色（Ｇ）、赤色（Ｒ）の光をそれぞれ発光する蛍光体が
混合されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年では、特
開平７−３０６９６号公報に開示されているように、イ
メージデータ中にコード化したデジタル情報を埋め込む
記録方法およびこれで記録方法が開発されている。この
方法で記録したデータを印刷するには、イメージデータ
は可視トナーまたはインキで再現するとともに、コード
化されたデジタル情報は、可視イメージの品質を損なわ
ないように、可視光を反射し、紫外線を吸収する不可視
のトナーまたはインキで再現するのが望ましい。しか
し、このようにして印刷された印刷物を読み取ること
は、従来できなかった。

【０００４】本発明は上記の事情を考慮してなされたも
のであり、不可視情報を読み取ることができる蛍光ラン
プ、固体撮像素子および画像読取装置を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る蛍光ランプは、管状の透明部材と、上
記透明部材に封入されたガスと、紫外線帯域で発光する
紫外線蛍光体および可視光帯域で発光する可視光蛍光体
とが混合され、前記透明部材の内面に塗布された混合蛍
光体とを具備することを特徴とする。これにより可視光
だけでなく、紫外線も同一の蛍光ランプから発光させる
ことができる。

【０００６】この蛍光ランプにおいて、上記蛍光ランプ
中の上記蛍光体から上記蛍光ランプの発光を読み取る読
取素子に至るまでの光路中に配置される光透過部材の光
透過周波数以上の紫外線帯域の光を上記紫外線蛍光体が
発するようにしてもよい。画像読取装置では、光源と読
取素子の間の光路にプラテンガラスや赤外線吸収フィル
タ、結像レンズなどの光透過部材が配置されるのが普通
である。また、光源である蛍光ランプにおいては、光透
過部材である上記透明部材の内面に上記混合蛍光体が塗
布されている。紫外線蛍光体からの発光は、これらの光
透過部材を透過しなければ、読取素子に到達しない。工
業的に量産できる光透過部材は短い波長の紫外線ほど透
過させにくい。従って、光透過部材の光透過周波数以上
の紫外線帯域の光を上記紫外線蛍光体が発するようにす
るとよい。光透過部材を効率よく透過させて紫外線を読
取素子に到達させるには、上記紫外線蛍光体の発光波長
が３００ｎｍ以上であると好ましい。また、上記紫外線
蛍光体の発光波長が３５０ｎｍ以上であるとさらに好ま
しい。さらに、広い波長帯域の紫外線の照射のため、上
記紫外線蛍光体の発光波長のピークを挟んだ半値幅は２
０ｎｍ以上であると好ましい。

【０００７】本発明に係る固体撮像素子は、可視光を読
取可能な複数の感光画素と、紫外線を読取可能な複数の
感光画素とが配列されていることを特徴とする。これに
より、可視光だけでなく、紫外線も同一の固体撮像素子
で読み取ることが可能である。

【０００８】さらに、本発明に係る画像読取装置は、上
記の蛍光ランプと、上記蛍光ランプの発光を原稿で反射
した光を読み取る上記の固体撮像素子とを備えることを
特徴とする。上記構成により、紫外線を吸収する不可視
のトナーまたはインキで設けられた情報を読み取ること
ができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。１．第１実施形態１−１：画像読取装置の概略図１は、本発明の実施形態に係る蛍光ランプを備えた画
像読取装置を示す。この画像読取装置のキャビネット１
の上部には、平板状のプラテンガラス２が設けられてお
り、原稿３がその画像面を下方に向けてプラテンガラス
２に載置される。そして、公知の図示しないプラテンカ
バーが原稿３をプラテンガラス２に向けて押さえるよう
になっている。

【００１０】キャビネット１の内部には、フルレートキ
ャリッジ４とハーフレートキャリッジ５が横方向に移動
可能に配置されている。フルレートキャリッジ４には原
稿３を照射する蛍光ランプ６と反射鏡７が搭載されてお
り、ハーフレートキャリッジ５には二つの反射鏡８，９
が搭載されている。これらの蛍光ランプ６および反射鏡
７，８，９は図１の紙面垂直方向に延びている。

【００１１】また、キャビネット１の内部の固定位置に
は、原稿読取ユニット１０が配置されている。この原稿
読取ユニット１０は、赤外線吸収フィルタ１１と、結像
レンズ１２と、多数の感光画素から構成されるラインセ
ンサ１３と、これらを内蔵するユニットハウジング１４
を備える。

【００１２】上記の蛍光ランプ６から発した光は、プラ
テンガラス２を透過して原稿３の下面で反射する。原稿
３からの反射光は、プラテンガラス２を透過した後、反
射鏡７〜９で反射し、さらに結像レンズ１２により、図
１の紙面垂直方向に延びたラインセンサ（固体撮像素
子）１３に結像する。この過程において、赤外線吸収フ
ィルタ１１を通過することにより、反射光から長い波長
の赤外線成分が除去される。赤外線吸収フィルタ１１の
分光透過率特性は図２に示されている。また、フルレー
トキャリッジ４は横方向に移動して、原稿３の全面が蛍
光ランプ６で照射されるようにし、ハーフレートキャリ
ッジ５はフルレートキャリッジ４の半分の速度で移動し
て、原稿３からラインセンサ１３に到る反射光路の長さ
を一定に維持する。

【００１３】ラインセンサ１３はＣＣＤであり、図３に
示すように、４種類の感光画素１３Ｂ，１３Ｇ，１３
Ｒ，１３Ｕが、規則性をもって多数配置されていること
により構成されている。なお、図３の横方向が図１の紙
面垂直方向に相当する。各感光画素には４種類の色フィ
ルタのいずれかが設けられ、感光画素１３Ｂは青色を読
み取り、感光画素１３Ｇは緑色、感光画素１３Ｒは赤
色、感光画素１３Ｕは紫外線を読み取る。

【００１４】図３では感光画素１３Ｂ，１３Ｇ，１３
Ｒ，１３Ｕのうちの１種類が１列に割り当てられるよう
に、感光画素が４列に配列されている。ただし、感光画
素１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒ，１３Ｕの相互の配置は、規
則性があれば、図示のような４列に限られない。例え
ば、１列にこれら４種類の全てを配列してもよいし、図
４に示すように、２列に４種類を配列してもよい。

【００１５】ラインセンサ１３の近傍には、ゲート３０
Ｂ，３０Ｇ，３０Ｒ，３０Ｕと、ＣＣＤレジスタ３１
Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒ，３１Ｕが配置されている。感光画
素１３Ｂで発生する電荷は、対応するゲート３０Ｂを通
過して対応するＣＣＤレジスタ３１Ｂに転送される。同
様に、感光画素１３Ｇ，１３Ｒ，１３Ｕで発生する電荷
は、対応するゲート３０Ｇ，３０Ｒ，３０Ｕを通過して
対応するＣＣＤレジスタ３１Ｇ，３１Ｒ，３１Ｕに転送
される。

【００１６】ＣＣＤレジスタ３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒ，
３１Ｕのうち、同種のものは、一連のレジスタチャンネ
ル３３Ｂ，３３Ｇ，３３Ｒ，３３Ｕを構成する。レジス
タチャンネル３３Ｂ，３３Ｇ，３３Ｒ，３３Ｕには、対
応する感光画素１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒ，１３Ｕから発
生する電荷を増幅する増幅器３４Ｂ，３４Ｇ，３４Ｒ，
３４Ｕがそれぞれ接続されている。

【００１７】上記ラインセンサ１３により、原稿の画像
は次のようにして読み取られる。まず、原稿３からの反
射光は感光画素１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒ，１３Ｕに入射
する。次いで、主走査方向である１ライン分の電荷が積
分された後、感光画素１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒ，１３Ｕ
の電荷が対応するゲート３０Ｂ，３０Ｇ，３０Ｒ，３０
Ｕを通過して対応するＣＣＤレジスタ３１Ｂ，３１Ｇ，
３１Ｒ，３１Ｕに転送される。この後、制御用のクロッ
クパルスがレジスタチャンネル３３Ｂ，３３Ｇ，３３
Ｒ，３３ＵのＣＣＤレジスタ３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒ，
３１Ｕに所定の順序で印加される。すると、各増幅器３
４Ｂ，３４Ｇ，３４Ｒ，３４Ｕを介して各感光画素１３
Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒ，１３Ｕの電荷が主走査方向の並列
順通りに出力される。このようにして主走査方向の読取
が行われる。

【００１８】キャリッジ４，５の走査の間に、上記の主
走査方向の読取が繰り返されることにより、副走査方向
の読取が完了する。このようにして原稿全面の読み取り
が行われる。

【００１９】ラインセンサ１３の各感光画素１３Ｂ，１
３Ｇ，１３Ｒ，１３Ｕに設けられる各色フィルタは、図
５に示す特性を有する。図中のＢ，Ｇ，Ｒ，Ｕで指した
カーブ（破線、二点鎖線、一点鎖線、実線）は、それぞ
れ感光画素１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒ，１３Ｕのフィルタ
の分光透過率、つまり感光画素１３Ｂ，１３Ｇ，１３
Ｒ，１３Ｕのそれぞれの分光感度を表す。図５では、ピ
ークが最も高い感光画素１３Ｒの分光感度のピークを１
００％として相対化した。このように、ラインセンサ１
３は紫外線から可視光線を経て近赤外線にわたる広い波
長帯域に対する読取が可能である。

【００２０】図６は、ラインセンサ１３で読み取ったカ
ラーイメージデータの画像処理系の一部を示す。図中の
結像光学系２３とは、反射鏡７，８，９、赤外線吸収フ
ィルタ１１、結像レンズ１２を含む概念である。図６に
示すように、ラインセンサ１３で生成された４種類
（Ｂ，Ｇ，Ｒ，Ｕ）の読取画像信号は、増幅器２０で増
幅された後、Ａ／Ｄ変換器２１により４種類のデジタル
画像信号に変換される。デジタル画像信号は、補正処理
ユニット２２に供給され、補正処理ユニット２２では所
定の補正処理をデジタル画像信号に施す。この後、デジ
タル画像信号は、外部に送信される。

【００２１】この画像読取装置は、スタンドアロンのス
キャナでも、複写機に付属でもよい。スタンドアロンの
場合、図示しないコンピュータなどにデジタル画像信号
が送信され、コンピュータではディスプレイで画像を表
示しながら解析や修正を行ったり、フロッピーディスク
やデジタル・バーサタイル・ディスクなどの記憶媒体に
デジタル画像信号を記録したりすることができる。この
ようにして、紫外線画像を含むカラー画像の表示、解
析、修正および記録が実現できる。

【００２２】画像読取装置が複写機に付属する場合、上
記の４種類のデジタル画像信号が画像形成信号生成部に
供給される。この画像形成信号生成部では、Ｂ，Ｇ，Ｒ
のデジタル画像信号が公知の方法により、ブラック（Ｂ
k）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）
の４種類、またはＹ、Ｍ、Ｃの３種類の画像形成信号に
変換されるのに対して、紫外線（Ｕ）に係るデジタル画
像信号は変換しない。

【００２３】複写機が電子写真方式であれば、Ｂk、
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｕの５種類、またはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｕの４種
類の信号は、画像形成信号生成部から潜像書込装置（Ｒ
ＯＳ:raster output scanner）に供給され、これらの信
号に応じて、ＲＯＳは感光体ドラムなどの像担持体の表
面に光を照射し潜像を書き込む。これらの潜像は、現像
器から供給されるＢk、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｕの５種類、また
はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｕの４種類のトナーによって顕像化さ
れ、顕像はシートに転写される。

【００２４】複写機がインク式であれば、Ｂk、Ｙ、
Ｍ、Ｃ、Ｕの５種類、またはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｕの４種類の
信号は、複写機のコントローラに供給され、コントロー
ラはインクの供給部を作動させて、Ｂk、Ｙ、Ｍ、Ｃ、
Ｕの５種類、またはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｕの４種類のインクを
用いてシートに画像を形成する。このようにして、紫外
線画像を含むカラー画像が形成される。

【００２５】１−２．蛍光ランプの蛍光体上記のようにラインセンサ１３の感光画素１３Ｕで紫外
線画像を読み取るには、光源たる蛍光ランプ６が紫外光
を発するのが不可欠である。次に、この実施形態に用い
られる蛍光ランプ６について説明する。

【００２６】図７および図８に示すように、蛍光ランプ
６は、透明体、具体的にはガラスまたは石英から成る円
管６０と、円管６０の両端部をそれぞれ気密に封止する
口金６１と、口金６１にそれぞれ設けられた電極６２
（二つのうち一方のみ示す）とを備える。円管６０の内
部には、アルゴンやキセノン等の不活性ガスまたは水銀
ガスである封入ガス６３が封入されている。

【００２７】円管６０の内面には、蛍光体６４が一様な
厚さで塗布されている。上記の二つの電極６２の間の放
電により封入ガス６３で所定波長範囲の光が発生し、こ
の光が蛍光体６４を刺激し、これにより蛍光体６４はそ
の成分に応じた光を発生する。

【００２８】この蛍光体６４は、上記の封入ガス６３の
発光により、Ｂ，Ｇ、Ｒ、Ｕの光をそれぞれ発光する蛍
光体が所定の割合で混合されて構成されている。Ｂ，
Ｇ、Ｒ、Ｕの各蛍光体の発光エネルギ特性を図９から図
１２に示す。図９は青色（Ｂ）、図１０は緑色（Ｇ）、
図１１は赤色（Ｒ）、図１２は紫外線（Ｕ）に対応す
る。図１２に示すＵの蛍光体に代えて、あるいはこれに
加えて、図１３に示す蛍光体を用いてもよい。図１２の
蛍光体では約３７０ｎｍの波長に発光エネルギのピーク
があり、ピークを挟んだ半値幅が約２０ｎｍであるのに
対して、図１３の蛍光体では約３５０ｎｍの波長に発光
エネルギのピークがあり、ピークを挟んだ半値幅が約５
０ｎｍである。

【００２９】一般にガラスは紫外線を透過させにくい
が、通常のガラスでも３５０ｎｍ以上の波長の紫外線は
透過でき、また特殊ガラス等ならばさらに低い波長の紫
外線も透過させることができる。蛍光ランプ６の円管６
０はガラスからなり、図１に示すように、蛍光ランプ６
からラインセンサ１３に到るまでの光路には、プラテン
ガラス２および結像レンズ１２が配置されているが、図
１２および図１３に示す紫外線は、これらの光透過部材
（円管６０、プラテンガラス２および結像レンズ１２）
が通常のガラスであったとしても、これらを透過してラ
インセンサ１３に到達できる。

【００３０】また、発生した紫外線をより有効にライン
センサ１３に到達させるため、これらの光透過部材は紫
外線を透過させやすい材料からなると好ましい。例え
ば、含まれる酸化鉄を０.０１％以下にした特殊ガラス
の透過波長の下限は２００ｎｍ、特殊石英では１６０ｎ
ｍである。

【００３１】図２に示すように、赤外線吸収フィルタ１
１では波長３００ｎｍでの透過率が約５０％であり、蛍
光ランプ６の発光を透過させることが可能である。ま
た、図１４に示すように、結像レンズ１２では波長３５
０ｎｍでの透過率が３０％以上ある。これらに鑑みて、
Ｕの蛍光体の発光波長は３００ｎｍ以上であると好まし
く、３５０ｎｍ以上ではさらに好ましい。図１２および
図１３に示すＵの蛍光体はこれらの条件を満たしてい
る。

【００３２】図９のＢ、図１０のＧ、図１１のＲ、およ
び図１２のＵの蛍光体を混合して得られた蛍光体６４を
塗布した蛍光ランプ６の発光エネルギ特性を図１５に示
す。封入ガス６３としては水銀を用いた。図１５では、
最も高い発光エネルギのピークを１００％として相対化
した。同図より明らかなように、この蛍光ランプ６は紫
外線波長帯域にエネルギを有する。

【００３３】比較のため、図１６ないし図１９に従来の
蛍光ランプの発光分布特性を示す。図１６および図１７
の図の蛍光体は、いずれもＢ，Ｇ、Ｒの蛍光体を混合し
たものである。また、図１８および図１９は、それぞれ
発光帯域が非常に広い単一の蛍光体の特性を示す。図１
６、図１８および図１９の測定では水銀が封入ガスとし
て使用され、図１７の測定ではキセノンが封入ガスとし
て使用された。図１６、図１８および図１９では、水銀
ガスの発光に起因して、紫外線帯域における約３１０ｎ
ｍおよび約３７０ｎｍに発光エネルギのピークがある
が、Ｂ，Ｇ，Ｒの蛍光体による発光エネルギのピークに
比較すると、紫外線のピークは小さく、紫外線の発光の
波長帯域も非常に狭く、エネルギは小さい。

【００３４】これに対して、図１５に示すように、本実
施形態の蛍光体６４では、可視光の発光エネルギのピー
クと同等の紫外線発光のピークが約３７０ｎｍの波長に
得られている。また、紫外線の発光の波長帯域も広く、
その帯域のカーブも緩やかである。

【００３５】図１６、図１８および図１９の測定では紫
外線帯域に発光を示す水銀ガスが用いられているのに、
図１５の測定に用いた本実施形態の蛍光ランプ６の方
が、上記のように紫外線のピークが大きく、発光の波長
帯域が広くエネルギが大きいので、従来の蛍光ランプよ
りも優れた性質を有する。

【００３６】以上の説明から明らかなように、紫外線を
発光する蛍光体を用いた本実施形態に係る蛍光ランプ６
を用いて原稿３を照射し、紫外線を感知する感光画素１
３Ｕを備えたラインセンサ１３で反射光を読み取ること
により、紫外線を吸収する不可視のトナーまたはインキ
で原稿３に設けられた情報を読み取ることが可能であ
る。本実施形態では、水銀を封入ガス６３として用いた
が、本発明はこれに限定されず、キセノン、アルゴン等
の他の封入ガスを用いてもよい。

【００３７】また、紫外線を発光する蛍光体を変更また
は追加すれば、発光波長特性を変更することができる。
例えば、図１５の測定に用いた本実施形態の蛍光ランプ
６では、図１２のＵの蛍光体を用いたため、紫外線帯域
における発光エネルギのピークは約３７０ｎｍにある。
一方、図１３のＵの蛍光体では約３５０ｎｍの波長に発
光エネルギのピークがあるので、この蛍光体を蛍光ラン
プ６に用いれば、紫外線帯域における発光エネルギのピ
ークは約３５０ｎｍになると考えられる。また、図１２
と図１３の両方のＵの蛍光体を用いれば、紫外線の発光
帯域を拡大できると考えられる。

【００３８】２．第２実施形態次に、本発明の第２実施形態を説明する。第１実施形態
の蛍光ランプ６の蛍光体６４は、Ｂ，Ｇ，Ｒ，Ｕの４種
類の蛍光体から構成されているのに対して、この実施形
態では、Ｇを除いたＢ，Ｒ，Ｕの３種類の蛍光体に黄白
色（ＹＷ）の蛍光体を加えた蛍光体６４を用いた。ＹＷ
の蛍光体を加える目的は、以下の従来技術の問題を解決
することにある。

【００３９】従来の蛍光ランプの可視光帯域の発光で
は、発光帯域が狭い上に、特定の波長で著しくエネルギ
が劣る場合がある。例えば、図１６および図１７に示す
蛍光ランプでは、５７０ｎｍの波長で極めて発光エネル
ギが低い上、緑色および赤色の発光の波長帯域が極めて
狭く、さらにそれらの帯域に相当するカーブもシャープ
である。従って、原稿の色と、カラー複写機やカラース
キャナで再現した色に著しい相違が生ずる場合があっ
た。これらの欠点は特にキセノンを封入した蛍光ランプ
にあっては顕著であった。

【００４０】そこで、特開平２−２０１４３９号公報に
記載された技術では、それぞれの発光波長帯域が比較的
広いＢ，Ｇ，Ｒの蛍光体を選択すると共に、これらの混
合比を調整し、複写機やスキャナーの色再現性を向上さ
せている。しかし、この技術でも、緑色および赤色の発
光の波長帯域に相当するカーブがシャープであるため、
色再現性の改善に限界がある。

【００４１】また、水銀を封入した蛍光ランプでは、図
１７および図１８に示すように発光波長帯域が広い単一
の蛍光体を選択することができても、キセノンを封入し
た蛍光ランプでは、キセノンの発光に応じて発光する蛍
光体の種類が少ないため、発光ピーク波長や発光波長帯
域の選択の余地が乏しい。従って、特定の波長、例えば
５７０ｎｍで極めて発光エネルギが低いという問題を解
決できない。

【００４２】そこで、本実施形態では、紫外線の読取を
可能とするＵの蛍光体だけでなく、図２０に示す発光波
長特性を有するＹＷの蛍光体を蛍光体６４に混合して、
広い波長帯域の発光を確保すると共に、蛍光体６４の発
光波長分布のカーブを緩やかにした。これにより、後述
するように色再現性の改善が図られる。なお、画像読取
装置の全体構成は第１実施形態と同様である。

【００４３】図２０に示すように、このＹＷを発光する
蛍光体は、５８０ｎｍで最も高いピークを有し、４７０
ｎｍで二番目に高いピークを有する。具体的には、この
蛍光体は、ハロ燐酸カルシウムと微量なＭｎとＴｂから
構成されている。

【００４４】上記のＢ，Ｒ，ＹＷ，Ｕの蛍光体の混合割
合は、次の二つの条件を満たすように決定される。（１）蛍光体６４を発光させた時のラインセンサ１３に
おけるレジスタチャンネル３３Ｕ，３３Ｂ，３３Ｇ，３
３Ｒからの出力電圧比が所定の目標値、例えば１：１：
１：１、あるいは０.５：０.８：１：０.８になるこ
と。（２）測色品質係数ｑが目標値になること。例えば、可
視光に係る感光画素１３Ｂ，１３Ｇ，１３Ｒによる各測
色品質係数ｑＢ，ｑＧ，ｑＲが１に近いこと。

【００４５】ここで、測色品質係数ｑとは、光源、光学
系およびセンサを含む画像読取装置の総合的な色再現性
の指標となるものであり、具体的には、光源から反射
鏡、赤外線吸収フィルタ、結像レンズを含む光学系を経
てセンサに入射した光を読み取った場合の画像読取装置
の総合的な分光感度特性（Ａ）が、自然光（色温度５０
００Ｋの標準光源の光）を人間の肉眼で読み取った場合
の分光感度特性（Ｂ）にどの程度合致しているかを表
す。例えば、ある画像読取装置で、Ｂ，Ｇ，Ｒの分光感
度特性が、自然光に対して人間がＢ，Ｇ，Ｒの波長領域
で認識する総合的な分光感度特性に一致すれば、測色品
質係数ｑＢ，ｑＧ，ｑＲはそれぞれ１になる。なお、紫
外線は人間には視認できないので、測色品質係数ｑと無
関係である。

【００４６】画像読取装置の分光感度特性（Ａ）は次の
ようにして得られる。まず、青色に関する分光感度特性
Ａ_Blueは、光源の発光の分光エネルギと、青色の波長帯
域に関する光学系（赤外線吸収フィルタなどの光透過部
材を含む）の分光反射率や分光透過率の積と、ラインセ
ンサ１３の青色の感光画素１３Ｂの分光感度とを乗じて
得られる。同様に、緑色に関する分光感度特性Ａ_Green
は、光源の発光の分光エネルギと、緑色の波長帯域に関
する光学系（赤外線吸収フィルタを含む）の分光反射率
や分光透過率の積と、ラインセンサ１３の緑色の感光画
素１３Ｇの分光感度とを乗じて得られる。また、赤色に
関する分光感度特性Ａ_Redは、光源の発光の分光エネル
ギと、赤色の波長帯域に関する光学系（赤外線吸収フィ
ルタを含む）の分光反射率や分光反射率の積と、ライン
センサ１３の赤色の感光画素１３Ｒの分光感度とを乗じ
て得られる。

【００４７】一方、人間の肉眼の分光感度特性（Ｂ）は
次のようにして得られる。まず、青色に関する分光感度
特性Ｂ_Blueは、標準光源の発光の分光エネルギと、青色
の発光に対する人間の肉眼の分光感度（刺激値）との積
である。同様に、緑色に関する分光感度特性Ｂ
_Greenは、標準光源の発光の分光エネルギと、緑色の発
光に対する人間の肉眼の分光感度との積である。また、
赤色に関する分光感度特性Ｂ_Redは、標準光源の発光の
分光エネルギと、赤色の発光に対する人間の肉眼の分光
感度との積である。

【００４８】そして、評価する分光感度をＳ(λ)とし、
適当に選んだ一組の正規直交等色関数をＦ₁(λ)、Ｆ
₂(λ)、Ｆ₃(λ)とすれば、測色品質係数ｑは、次式から
求められる。

【数１】ここで定積分（∫_vis）は可視波長域にて行うものとす
る。

【００４９】測色品質係数ｑＢ，ｑＧ，ｑＲは、１とな
ることが理想であるが、現実の画像読取装置では実現で
きないので、０.８以上になることが望ましい。これら
の条件を満たすように混合された蛍光体６４は、一般的
な工程を経て円管６０の内面に塗布される。

【００５０】図２１は上記のＢ，Ｇ，Ｒ，ＹＷ，Ｕの蛍
光体を所定の割合で混合した蛍光体６４を用いた蛍光ラ
ンプ６の発光の分光特性を示す。この蛍光体６４のＵの
蛍光体は図１２に対応する。封入ガス６３としてはキセ
ノンを用いた。この蛍光体６４については、蛍光体６４
を発光させた時のラインセンサ１３におけるレジスタチ
ャンネル３３Ｕ，３３Ｂ，３３Ｇ，３３Ｒからの出力電
圧比は０.５：０.８：１：０.８にした。同図より明ら
かなように、この実施形態では、可視光領域全体にわた
って発光エネルギが分布し、著しくエネルギの乏しい波
長がない。そして、可視光でのカーブが緩やかであり、
ピークのエネルギも比較的小さい。

【００５１】図２２は、上記の図１７に発光エネルギ特
性を示す従来の蛍光ランプによる測色品質係数ｑを示す
表であり、図２３は本実施形態の蛍光ランプ６による測
色品質係数ｑを示す表である。従来は、ｑＧおよびｑＲ
が０.８を下回り、緑色および赤色の再現性が劣ってい
た。これに対して、本実施形態によれば、全ての測色品
質係数ｑＢ，ｑＧ，ｑＲが０.８５を上回り、非常に良
好な特性を示す。以上の理由から、本実施形態の蛍光ラ
ンプ６によれば、色再現性を向上することが可能であ
る。

【００５２】また、図２１より明らかなように、本実施
形態の蛍光体６４でも、可視光の発光エネルギのピーク
と同等の紫外線発光のピークが約３７０ｎｍの波長に得
られている。また、紫外線の発光の波長帯域も広く、そ
の帯域のカーブも緩やかである。従って、第１実施形態
と同様に、紫外線を吸収する不可視のトナーまたはイン
キで原稿３に設けられた情報を読み取ることが可能であ
る。

【００５３】この実施形態では、上記のラインセンサ１
３における出力電圧比を０.５：０.８：１：０.８にな
るように、蛍光体６４の成分調整をしたが、本発明はこ
れに限定されず、画像読取装置の機能や性質に応じて、
適宜変更してもよい。ラインセンサ１３の出力電圧比
は、蛍光体６４の蛍光体の混合比率を調節すれば変更可
能である。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
紫外線を吸収する不可視のトナーまたはインキで設けら
れた情報を読み取ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像読取装置を示す側面図であ
る。

【図２】図１の画像読取装置の赤外線フィルタの分光
透過率特性を示すグラフである。

【図３】図１の画像読取装置に使用される固体撮像素
子であるラインセンサの一例を示す図である。

【図４】図１の画像読取装置に使用されるラインセン
サの他の例を示す図である。

【図５】上記ラインセンサの各感光画素の分光感度特
性を示すグラフである。

【図６】図１の画像読取装置の読取系統を示すブロッ
ク図である。

【図７】本発明に係る蛍光ランプを示す一部破断側面
図である。

【図８】図７の蛍光ランプの断面図である。

【図９】本発明の第１実施形態に係る蛍光ランプの蛍
光体に混合される青色蛍光体の発光エネルギ特性を示す
グラフである。

【図１０】上記蛍光体に混合される緑色蛍光体の発光
エネルギ特性を示すグラフである。

【図１１】上記蛍光体に混合される赤色蛍光体の発光
エネルギ特性を示すグラフである。

【図１２】上記蛍光体に混合される紫外線蛍光体の一
例の発光エネルギ特性を示すグラフである。

【図１３】上記蛍光体に混合される紫外線蛍光体の他
の例の発光エネルギ特性を示すグラフである。

【図１４】図１の画像読取装置の結像レンズの分光透
過率特性を示すグラフである。

【図１５】図９〜図１２の蛍光体を混合した第１実施
形態に係る蛍光体の発光エネルギ特性を示すグラフであ
る。

【図１６】従来の混合蛍光体の発光エネルギ特性を示
すグラフである。

【図１７】従来の他の混合蛍光体の発光エネルギ特性
を示すグラフである。

【図１８】従来の発光波長帯域の広い単一蛍光体の発
光エネルギ特性を示すグラフである。

【図１９】従来の発光波長帯域の広い他の単一蛍光体
の発光エネルギ特性を示すグラフである。

【図２０】本発明の第２実施形態に係る蛍光ランプの
蛍光体に混合される黄白色蛍光体の発光エネルギ特性を
示すグラフである。

【図２１】図９、図１１、図１２および図２０の蛍光
体を混合した第２実施形態に係る蛍光体の発光エネルギ
特性を示すグラフである。

【図２２】従来の混合蛍光体を用いた画像読取装置の
測色品質係数ｑを示す表である。

【図２３】本発明の第２実施形態に係る混合蛍光体を
用いた画像読取装置の測色品質係数ｑを示す表である。

【符号の説明】

３…原稿、６…蛍光ランプ、７,８,９…反射鏡、１０…
原稿読取ユニット、１１…赤外線吸収フィルタ、１２…
結像レンズ、１３…ラインセンサ、１３Ｂ,１３Ｇ,１３
Ｒ,１３Ｕ…感光画素、６０…円管。６２…電極、６３
…封入ガス、６４…蛍光体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】管状の透明部材と、上記透明部材に封入されたガスと、紫外線帯域で発光する紫外線蛍光体および可視光帯域で
発光する可視光蛍光体とが混合され、前記透明部材の内
面に塗布された混合蛍光体とを具備することを特徴とす
る蛍光ランプ。
【請求項２】上記蛍光ランプ中の上記蛍光体から上記
蛍光ランプの発光を読み取る読取素子に至るまでの光路
中に配置される光透過部材の光透過周波数以上の紫外線
帯域の光を上記紫外線蛍光体が発することを特徴とする
請求項１に記載の蛍光ランプ。
【請求項３】上記紫外線蛍光体の発光波長は３００ｎ
ｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の蛍光ラ
ンプ。
【請求項４】可視光を読取可能な複数の感光画素と、
紫外線を読取可能な複数の感光画素とが配列されている
ことを特徴とする固体撮像素子。
【請求項５】請求項１に記載の蛍光ランプと、上記蛍光ランプの発光を原稿で反射した光を読み取る、
請求項４に記載の固体撮像素子とを備えることを特徴と
する画像読取装置。
【請求項６】上記蛍光ランプ中の上記蛍光体から上記
固体撮像素子に至るまでの光路中に配置される光透過部
材の光透過周波数以上の紫外線帯域の光を上記紫外線蛍
光体が発することを特徴とする請求項５に記載の画像読
取装置。