JP4424289B2 - Contact image sensor - Google Patents
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Description
この発明は画像読取装置である、スキャナーや紙幣判別機などで使用される1次元ラインセンサを用いた密着型イメージセンサに関するものである。 The present invention relates to a contact image sensor using a one-dimensional line sensor used in a scanner, a bill discriminator, or the like, which is an image reading device.
画像読取装置においては、被読取媒体(原稿等)を挟んでイメージセンサと対向位置にシェーディング補正用の白基準板を設け、原稿読み取り前に白基準板から読み取った出力を参照してイメージセンサの感度不均一補正を行なうことが一般的である。例えば特開2004−61864号公報図1(特許文献1参照)では、適切なシェーディング補正を行い、白基準板が原稿搬送における妨害物とならず、フレアなどの余分な光の入射が起きず、そして原稿浮きの無い原稿読み取り装置として、原稿6がイメージセンサ1上を通過する時に支点5を中心に回転する回転体4をシェーディング補正用の白基準板とし、この回転体4が複数の段差4d,4eと複数の白基準面4a,4b,4cを有する、としたものが開示されている。
In the image reading apparatus, a white reference plate for shading correction is provided at a position opposite to the image sensor with a medium to be read (document or the like) interposed therebetween, and an output read from the white reference plate before reading the document is referred to. In general, sensitivity nonuniformity correction is performed. For example, in FIG. 1 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-61864 (see Patent Document 1), an appropriate shading correction is performed, and the white reference plate does not become an obstruction in document conveyance, and extra light such as flare does not enter. As a document reading apparatus having no document lift, the
また、特開平9−270884号公報図1(特許文献2参照)には、原稿により白基準板に傷等を付けず、画質を向上させることのできる画像読取装置において、画像読取装置1は、密着型イメージセンサ4の上面にコンタクトガラス4aが取り付けられ、コンタクトガラス4a上には隙間部材11により所定隙間δ空けられてコンタクトガラス7が配設されている。コンタクトガラス7の裏面には白基準板8が密着した状態で配設され、白基準板8のコンタクトガラス7側の面は白色に施されている。白基準板8の裏面には、白基準板8の平面性を向上させる平面規制構造体9が配設され、平面規制構造体9は加圧バネ10により白基準板8に押し付けられている。密着型イメージセンサ4は搬送ローラ12と搬送従動ローラ13によりコンタクトガラス4aとコンタクトガラス7の間に搬送されてきた原稿6の画像を読み取り、画像の読み取られた原稿6は排紙ローラ14と排紙従動ローラ15により排出される、ものが開示されている。
Further, FIG. 1 (see Patent Document 2) of Japanese Patent Laid-Open No. 9-270884 discloses an image reading apparatus 1 that can improve the image quality without scratching the white reference plate with a document. A contact glass 4 a is attached to the upper surface of the
しかし、特許文献1に記載のものでは、白基準機構が、イメージセンサの外部に設置されているため、白基準機構とイメージセンサとの間に原稿が通過することにより、白基準部に汚れが付着するなどした場合には、シェーディングデータに誤りを生じさせることになり、結果、シェーディング補正が正確に行なわれないと言う問題もあった。 However, in the device described in Patent Document 1, the white reference mechanism is installed outside the image sensor, and therefore, the white reference portion is contaminated when the document passes between the white reference mechanism and the image sensor. If they are attached, an error occurs in the shading data, and as a result, there is a problem that the shading correction is not performed accurately.
また、特許文献2に記載のものでは、原稿に白基準部材に傷や汚れ等が付くのを防止することができるが、白基準部材はイメージセンサの読み取り領域上部に設けられているので、光の反射光による読み取り手段としては好適であるが、光の透過光による読取手段としては適用できないと言う課題もあった。
Further, in the document described in
この発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、白基準部の汚れを軽減すると共に反射光に限らず透過光による読み取り手段であっても正確にシェーディング補正などが可能な密着型イメージセンサを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and reduces shading of the white reference portion and enables accurate shading correction and the like even with reading means using transmitted light as well as reflected light. An object is to provide a contact image sensor.
請求項1の発明に係る密着型イメージセンサは、原稿に光を照射する光源と、原稿からの光を集束させるレンズと、このレンズで集束された光を光電変換する受光部と、この受光部を載置するセンサ基板と、原稿と前記レンズとの間の前記レンズにより光を集束する集束領域内に挿入し、前記集束領域外へ離脱される、透過体に設けた基準部材と、下方領域で前記レンズ及び前記センサ基板を支持すると共に前記下方領域から読み取り幅に亘って側壁を延出させて上方領域を弾性変形可能とした領域で前記透過体の両端を支持する筐体と、この筐体の前記上方領域を原稿の搬送方向又はその逆方向に移動させることにより前記基準部材を、前記レンズの光を集束する集束領域内に又はその集束領域外へ配置させるスライド機構部とを備えたものである。 According to the first aspect of the present invention, a contact image sensor includes a light source that irradiates light on a document, a lens that focuses light from the document, a light receiving unit that photoelectrically converts light focused by the lens, and the light receiving unit. a reference member is inserted into the focusing area for focusing the light, is released into the focus region outside provided in the light transmitting member by said lens between the sensor substrate for mounting a, originals and the lens, the lower A housing that supports the lens and the sensor substrate in a region and supports both ends of the transmission body in a region in which a side wall is extended from the lower region over a reading width so that the upper region can be elastically deformed. A slide mechanism unit that moves the upper region of the housing in the document transport direction or in the opposite direction to place the reference member in or out of the focusing region for focusing the light of the lens. Tama It is.
請求項2の発明に係る密着型イメージセンサは、原稿に光を照射する光源と、原稿を透過した光を集束させるレンズと、このレンズで集束された光を光電変換する受光部と、この受光部を載置するセンサ基板と、原稿と前記レンズとの間の前記レンズにより光を集束する集束領域内に挿入し、前記集束領域外へ離脱される、透過体に設けた基準部材と、下方領域で前記レンズ及び前記センサ基板を支持すると共に前記下方領域から読み取り幅に亘って側壁を延出させて上方領域を弾性変形可能とした領域で前記透過体の両端を支持する筐体と、この筐体の前記上方領域を原稿の搬送方向又はその逆方向に移動させることにより前記基準部材を、前記レンズの光を集束する集束領域内に又はその集束領域外へ配置させるスライド機構部とを備えたものである。 A contact image sensor according to a second aspect of the present invention includes a light source that irradiates light on a document, a lens that focuses light transmitted through the document, a light receiving unit that photoelectrically converts light focused by the lens, and the light reception A reference board provided on the transmission body, which is inserted into a focusing area for focusing light by the lens between the document and the lens and is detached from the focusing area; A housing that supports the lens and the sensor substrate in a region and supports both ends of the transmission body in a region in which a side wall is extended from the lower region over a reading width so that the upper region can be elastically deformed. A slide mechanism unit that moves the upper region of the housing in the document transport direction or in the opposite direction to place the reference member in or out of the focusing region for focusing the light of the lens. It is intended.
請求項3の発明に係る密着型イメージセンサは、原稿に光を照射する光源と、原稿からの光を集束させるレンズと、このレンズで集束された光を光電変換する受光部と、この受光部を載置するセンサ基板と、原稿と前記レンズとの間の前記レンズにより光を集束する集束領域内に挿入し、前記集束領域外へ離脱される基準部材と、この基準部材を設けた透過部を有し、原稿の搬送方向及びその逆方向に延在して直交する領域に伸縮部と終端部とを有する、前記レンズに光を通過させるカバーと、このカバーの前記終端部を固定し、前記レンズ及び前記センサ基板を支持する筐体と、前記カバーの伸縮部を摺動させて原稿の搬送方向又はその逆方向に移動させることにより前記基準部材を前記レンズの光を集束する集束領域内に又はその集束領域外へ配置させるスライド機構部とを備えたものである。 A contact image sensor according to a third aspect of the invention includes a light source that irradiates light on a document, a lens that focuses light from the document , a light receiving unit that photoelectrically converts light focused by the lens, and the light receiving unit. a sensor substrate for placing the inserts into the focusing area for focusing the light by the lens between the originals and the lens, and the reference member to be released into the focus region outside the transmission provided with the reference member A cover that extends in a direction perpendicular to the conveyance direction of the document and in a direction orthogonal thereto, and has a telescopic part and a terminal part, and passes the light through the lens, and fixes the terminal part of the cover. A focusing area for focusing the light of the lens by sliding the expansion / contraction part of the cover and moving it in the document transport direction or in the opposite direction by sliding the casing supporting the lens and the sensor substrate In or on its focusing area It is obtained by a sliding mechanism which is arranged outside.
請求項4の発明に係る密着型イメージセンサは、前記カバーの伸縮部はプラスチック材で構成された請求項3に記載のものである。 A contact image sensor according to a fourth aspect of the present invention is the contact image sensor according to the third aspect , wherein the expansion / contraction portion of the cover is made of a plastic material .
請求項5の発明に係る密着型イメージセンサは、前記基準部材は、光を反射する白色基準部材若しくは光を吸収する黒色基準部材、又はあらかじめ光の透過率を設定した半透明基準部材である請求項1乃至4のいずれかに記載のものである。
In the contact image sensor according to a fifth aspect of the invention, the reference member is a white reference member that reflects light, a black reference member that absorbs light, or a translucent reference member in which light transmittance is set in advance.
以上のように、この発明によれば、シェーディング補正時などに基準データを作成するための基準媒体を密着型イメージセンサの一部に設置することにより、原稿搬送部に専用のシステム本体の基準媒体を必要としないのでシステムの省力化を図ることが可能であるとともに原稿搬送面に容易に透過光源などを設置できる利点がある。 As described above, according to the present invention, the reference medium for creating the reference data at the time of shading correction or the like is installed in a part of the contact image sensor, so that the reference medium of the system main body dedicated to the document conveying unit Therefore, there is an advantage that it is possible to save the system and to easily install a transmission light source or the like on the document conveying surface.
また、請求項3〜4に係る発明によれば、透過体となるカバーに伸縮部(弾性部材)を設けたので、スライド機構部による摺動負荷が軽減でき、摩耗劣化も防止できる。 Moreover, according to the invention which concerns on Claims 3-4, since the expansion-contraction part (elastic member) was provided in the cover used as a permeation | transmission body, the sliding load by a slide mechanism part can be reduced and wear deterioration can also be prevented.
また、請求項5に係る発明によれば、原稿の地色や透過光源に対応した基準媒体を用いることにより白基準補正、黒基準補正及び中間調基準補正のいずれにも適用でき、その組み合わせも可能なので原稿の仕様に合った基準データを用いた補正が可能となる。
Further, according to the invention according to
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1について図1を用いて説明する。図1は、実施の形態1による密着型イメージセンサの断面構成図であり、図1において1は光源であり、1aは光源1の光を照射する射出部、1bは光源からの不要光を遮光する白色プラスチック材などで構成された遮光部材、1cは光源1を駆動する複数の電極端子、2は光源1からの光を透過させるプラスチックやガラス材などを用いた透過体、3は被読取媒体であって紙幣、有価証券、一般文書などのイメージ情報である原稿、4は原稿からの反射光や透過光などを集束させるロッドレンズアレイなどで構成されたレンズ、5はレンズ4で集束された光を受光する半導体チップなどで構成された光電変換部とその駆動回路を搭載した受光部、6は受光部5で受光した光電変換出力などを信号処理するセンサ基板、7はセンサ基板6に搭載または接続された電子部品であり、7aは光電変換出力やその信号処理出力を含む入出力信号インターフェース用のコネクタ、7bはCPUやRAMと連動して信号処理を行うASIC(Application Specic Integrated Circuit)である。
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a contact image sensor according to a first embodiment. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a light source, 1a denotes an emission unit that emits light from the
8はレンズ4やセンサ基板6を収納又は保持するプラスチックなどで構成された筐体、9は筐体8と透過体2との間に介在し、一端を筐体8に固定した伸長ばね、10は透過体2を原稿3の搬送面に平行して摺動させるスライドピンであり、スライド機構部を構成する。11はスライドピン10と連動して移動する搬送ガイド、12は透過体2に印刷された白色の補正用基準部材(基準媒体)、13は筐体8を紙幣判別機などの読み取りシステム機器本体(図示せず)と固定する支持台、14は筐体8と支持台13とを固定するねじなどで構成された固定手段、15は原稿3を搬送するプーリーである。
なお、光軸を示す補助線はレンズ4の光軸上にありレンズ4の焦点面付近にある原稿3の光情報は、レンズ4の集束領域の情報として受光部5上に結像される。また、光源1、透過体2、レンズ4、受光部5、センサ基板6、筐体8及び補正用基準部材12は本実施の形態1では原稿3の有効読み取り幅(主操作方向の有効読み取り幅)と同等以上の長さを有している。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示す。
The auxiliary line indicating the optical axis is on the optical axis of the
図2は透過体2の要部断面図である。基準媒体12は、光軸から離間された領域に設置され、市販のガラス材を用いた厚膜絶縁ペーストを用いてスクリーン印刷方式で透過体2上に約3.5mm幅で印刷され、焼成後膜厚約30μmの白色パターンとして形成される。図中、図1と同一符号は同一、又は相当部分を示す。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part of the
次に動作について説明する。図1において、光源1により照明された被読取媒体(原稿)3からの散乱反射光の一部が、レンズ4によって受光部5の光電変換部に導かれ、光電変換部で光強度に応じて電気信号に変換され、その電気信号はセンサ基板6で信号処理され、最終的にコネクタ7より外部へ画像信号として出力される。
Next, the operation will be described. In FIG. 1, a part of scattered reflected light from a read medium (original) 3 illuminated by a light source 1 is guided to a photoelectric conversion unit of a
図3は読み取りシステム本体における密着型イメージセンサ(CISと表示)の駆動回路のブロック図である。タイミングジェネレータのシステムクロック(SCLK)に同期して、CISのクロック信号(CLK)と同期したスタート信号(SI)のタイミングで受光部5で光電変換されたアナログ出力(SO)を得る。SOはASIC7bでアナログデジタル(A/D)変換され、補正回路では、サンプル・ホールドを含むシェーディング補正や全ビット補正などが行われる。信号データの補正には、信号データを記憶したRAM領域と基準データを記憶したRAM領域からデータを採取し、演算加工する。なお、原稿搬送信号(DI)は原稿の移動毎に送出される。また、ASIC7bのCPUと補正回路をまとめて信号処理部と呼ぶ。
FIG. 3 is a block diagram of a driving circuit of a contact image sensor (displayed as CIS) in the reading system main body. In synchronization with the system clock (SCLK) of the timing generator, an analog output (SO) photoelectrically converted by the
補正を行う場合には、原稿搬送信号(DI)やシステム立ち上がり時の電源電圧の変化を受けて補正の起動信号とする。補正時にはまず、CISの外部に設置されたスライド機構部のスライドピン10を操作するため、ASIC7bから2ビットのスライド信号(SS)を送出し、スライドピン10のPUSH又はPULL信号とする。PUSH信号が送出されると同時にASIC7bは光源駆動部に信号を与え、光源1を照明するとともにSI信号の1周期期間内の白色の基準媒体12からの反射光を読み取り、複数回読み取りの後それらの平均値を各ビット(画素)の補正用の基準信号(基準データ)としてRAMに格納する。
When correction is performed, it is used as a correction start signal in response to a change in the power supply voltage at the time of system start-up. At the time of correction, first, in order to operate the
図1では、通常の読み取りモード、すなわち原稿3を読み取る状態を示しており、外部からのメカ制御機構(スライド機構部)のスライドピン10は透過体2に力を及ぼしておらず、伸長ばね9は伸長状態にあり、透過体2に設けられた補正用の基準媒体12は、レンズ4の光軸から外れた位置にある。従って、原稿3は、光源1によって、基準媒体12により遮られることなく適切に照明され、その反射光も基準媒体12によって遮られることなくレンズ4を経て受光部5の光電変換部に導かれる。
FIG. 1 shows a normal reading mode, that is, a state in which the
対して図4は、実施の形態1による密着型イメージセンサの断面構成図であり、シェーディング補正モードもしくは全ビット補正モード、すなわち基準媒体12を読み取る状態を示しており、CIS外部にあるスライド機構部のスライドピン10は透過体2に対して原稿搬送方向にPUSHする力を及ぼし、透過体2は筐体8上を摺動し、伸長ばね9は圧縮状態にあり、透過体2に設けられた補正用の基準媒体12はレンズ4の光軸上にある。従って、基準媒体12は、光源1によって、原稿3のイメージ画像に関係なく照明され、その反射光はレンズ4を経て受光部5の光電変換部に導かれる。
On the other hand, FIG. 4 is a cross-sectional configuration diagram of the contact image sensor according to the first embodiment, and shows a shading correction mode or an all-bit correction mode, that is, a state in which the
すなわち、原稿3の位置に白色の基準媒体12が設置された状態と同一環境に置かれる。この状態で光電変換部からの出力をもとにシェーディング補正データなどを採取することによって、補正を実施する。補正を実施後、スライド機構部によって透過体2へ加えられていた力を解除することにより伸長ばね9の伸長力により透過体2は図1に示す位置に戻り、通常の読み取りモードになる。読み取りモードでは、アナログ信号(SO)はASIC7bの信号処理により、補正後のデータに加工され画像出力信号として、CIS外部の読み取りシステム本体に伝送される。
図中、図1と同一符号は同一、又は相当部分を示す。
That is, the
In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts.
次に受光部5の光電変換出力の不均一性について説明する。光源1、透過体2、レンズ4、受光部5の光電変換部などは、それぞれが特有の読取幅方向の不均一性を有する。すなわち、光源1は照度の不均一性、透過体2やレンズ4は透過率の不均一性、光電変換部は変換感度の不均一性がある。これらの光電変換部における不均一性は、個々の不均一性の乗算として現れる。この不均一性を有したまま使用しても不均一性に応じた濃度ムラ等が発生し実用的でない。従って原稿読み取り前に均一な白色などの補正用の基準媒体(補正用基準部材)を読み取り、その出力が均一になるような電気的な補正を行なうのが一般的である。この補正を一般にシェーディング補正と称し、個々のビットのすべてに対して補正することを全ビット補正と呼ぶ。
Next, the non-uniformity of the photoelectric conversion output of the
これらの補正は、原稿読み取りごとに原稿搬送信号で起動させる、電源投入時に電源電圧検出などを行った後のリセット信号で起動させる、もしくはASICなどに組み込まれたタイマなどを用いて読み取りモード期間外において定期的に補正指示信号を与える方法などがある。最終的に原稿読み取りデータ(信号データ)は基準データにより不均一補正して画像データ(画像出力信号)としてASICの信号処理部の出力として読み取りシステム本体に送出する。 These corrections are triggered by a document conveyance signal each time a document is read, activated by a reset signal after power supply voltage detection is performed when the power is turned on, or outside a reading mode period using a timer incorporated in an ASIC or the like. There is a method of periodically giving a correction instruction signal. Finally, the original reading data (signal data) is non-uniformly corrected with reference data and sent as image data (image output signal) to the reading system main body as an output of the signal processing unit of the ASIC.
実施の形態2.
この発明の実施の形態2について図5を用いて説明する。図5は、実施の形態2による密着型イメージセンサの断面構成図であり、図5において80はレンズ4やセンサ基板6を収納又は保持するプラスチックなどで構成された筐体、90は両端が固定された伸長ばね、120は透過体2に切り欠き部を設け、切り欠き部に白色塗料などを施した白色の基準媒体、130は筐体80を読み取りシステム機器本体(図示せず)と固定する支持台である。図中、図1と同一符号は同一、又は相当部分を示す。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional configuration diagram of the contact image sensor according to the second embodiment. In FIG. 5,
図6は、実施の形態2による密着型イメージセンサの透過体2の要部断面図である。基準媒体120は、光軸から離間された領域に設置され、市販の白色塗料を透過体2の切り欠き部の溝幅3.5mmに流し込み乾燥後、膜厚約30μmの白色パターンとして形成される。図中、図5と同一符号は同一、又は相当部分を示す。
図5では、通常の読み取りモードすなわち、原稿3を読み取る状態を示しており、外部からのスライド機構部のスライドピン10は筐体80に力を及ぼしておらず、伸長ばね90は伸長状態にあり、透過体2に設けられた補正用の基準媒体120は、レンズ4の光軸から外れた位置にある。従って、光源1で照明された原稿3の透過光は、基準媒体120によって遮られることなくレンズ4を経て受光部5の光電変換部に導かれる。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part of the
FIG. 5 shows a normal reading mode, that is, a state in which the
対して図7は、実施の形態2による密着型イメージセンサの断面構成図であり、シェーディング補正モードもしくは全ビット補正モード、すなわち基準媒体120を読み取る状態を示しており、CIS外部にあるスライド機構部のスライドピン10は筐体80に対して原稿搬送方向にPUSHする力を及ぼし、筐体80の上部は原稿搬送方向側に移動し、伸長ばね90は圧縮状態にあり、透過体2に設けられた補正用の基準媒体120はレンズ4の光軸上にある。従って、原稿3が搬送されていない状態では、光源1からの照明光は基準媒体120によって反射され、その透過光は発生しないのでこれを補正時の基準信号レベルとする。
On the other hand, FIG. 7 is a cross-sectional configuration diagram of the contact image sensor according to the second embodiment, and shows a shading correction mode or an all-bit correction mode, that is, a state in which the
すなわち、原稿3の位置に白色の基準媒体120が設置されると見なすことにより、この状態での光電変換部からの出力をもとにシェーディング補正データなどを採取することによって、補正を実施する。補正を実施後、スライド機構部によって筐体80へ加えられていた力を解除することにより伸長ばね90の伸長力により筐体80は図5に示す位置に戻り、通常の読み取りモードになる。図中、図5と同一符号は同一、又は相当部分を示す。
That is, assuming that the
次に筐体80の構造について言及する。本実施の形態2ではスライド機構部のスライドピン10で筐体80の透過体2を保持している近傍を変形移動させ、レンズ4やセンサ基板6を保持している筐体80の領域は変形しないようにするため、レンズ4を含むセンサ基板6を収納・保持する筐体80の下部領域から筐体80の上部に設置された透過体2の読み取り幅方向の両端に筐体80の下部領域から筐体80の側壁を延出させることにより透過体2の両端を支持する。すなわち、筐体80の側壁を延出させることで上部が弾性変形可能な筐体80としている。
Next, the structure of the
従って、筐体80の上部のみを変形させることにより、基準媒体(補正用基準部材)120をレンズ4の集束領域に移動させることにより補正用基準部材120からの光電変換出力を基準信号データとし、補正用基準部材を集束領域から離脱させることにより原稿3からの光電変換出力を画像データとするようにしている。なお、本実施の形態2では白色の補正用基準部材120を使用したが、原稿3を介した透過光源で使用するCISでは、補正用基準部材120は光を完全に吸収する黒色の補正用基準部材であっても基準信号データとなり得る。
Therefore, the photoelectric conversion output from the
また、実施の形態1及び実施の形態2においては、補正用基準部材は透過体2の原稿搬送側に設置したが、補正用基準部材は、均一の幅広パターンであるので、厳密にはレンズ4の焦点位置に設置する必要はなくレンズ4の焦点位置近傍の光の集束領域であっても良い。従って、図8に示すように補正用基準部材は透過体2のレンズ4側に設置し、原稿3などの搬送領域から隔離することにより、補正用基準部材の汚れや傷による基準信号データとしての不都合を防止し、データの信頼性を向上させることができる。従って、隔離領域に設置する補正用基準部材は、簡易的な白色テープや黒色テープであっても基準信号データの安定性を確保できる。
In the first and second embodiments, the correction reference member is installed on the document transport side of the
実施の形態3.
実施の形態1では、基準データは1種類を採取する場合について説明したが、実施の形態3では白色基準データと黒色基準データの2種を採取する場合について述べる。
In the first embodiment, the case of collecting one type of reference data has been described. In the third embodiment, the case of collecting two types of white reference data and black reference data will be described.
この発明の実施の形態3について図9を用いて説明する。図9は、実施の形態3による密着型イメージセンサの透過体2の要部断面図であり、図9において122は白補正用基準部材、123は黒補正用基準部材である。図中、図2と同一符号は同一又は相当部分を示す。なお、以下の説明に当たっては補正用基準部材を除き図1及び図3を準用する。
次に構成について説明する。白補正用基準部材122は、光軸から離間された領域(レンズの集束外領域)に設置され、市販のガラス材を用いた厚膜絶縁ペーストを用いてスクリーン印刷方式で透過体2上に約3.5mm幅で印刷され、焼成後膜厚約30μmの白色パターンとして形成される。黒補正用基準部材123は、白補正用基準部材122とは反対側の光軸から離間された領域(レンズの集束外領域)に設置され、市販のカーボン入りガラス材を用いた厚膜絶縁ペーストを用いてスクリーン印刷方式で透過体2上に約7.0mm幅で印刷され、焼成後膜厚約30μmの黒色パターンとして形成される。
Next, the configuration will be described. The white correction reference member 122 is installed in a region (outside the focusing region of the lens) that is separated from the optical axis, and is formed on the
次に動作について説明する。白補正を行う場合には、原稿搬送信号やシステム立ち上がり時の電源電圧の変化を受けて補正起動信号とする。白補正時にはまず、CISの外部に設置されたスライド機構部のスライドピン10を操作するため、ASIC7bから2ビットのスライド信号(SS)を送出し、スライドピン10のPUSH又はPULL信号とする。
Next, the operation will be described. When white correction is performed, a correction start signal is received in response to a change in the power supply voltage at the time of starting the system. At the time of white correction, first, in order to operate the
PUSH信号が送出されると同時にASIC7bは光源駆動部に信号を与え、光源1を照明するとともにSI信号の1周期期間内の白補正用基準部材122からの反射光を読み取り、複数回読み取りの後それらの平均値を各ビット(画素)の白補正用の基準信号としてRAMに格納する。
At the same time as the PUSH signal is sent, the
次にASIC7bはPULL信号を送出すると同時に光源駆動部に信号を与え、再度光源1を照明するとともにSI信号の1周期期間内の黒補正用基準部材123からの反射光を読み取り、複数回読み取りの後それらの平均値を各ビット(画素)の黒補正用の基準信号としてRAMに格納する。次にASIC7bはPULL信号の送出を停止し、以後読み取りモードに入る。
Next, the
次に原稿画像読み取り後、RAMに収納した白基準データと黒基準データとを周知の演算式で加工し、補正後の画像信号としてCISの出力とする。スライド機構部については、ASIC7bからのスライド信号(SS)は2ビットのデジタル信号であるので、PUSH及びPULL信号が送出されない場合は読み取りモードとなり、伸長ばね9は透過体2に対して半伸長状態である。
Next, after the original image is read, the white reference data and the black reference data stored in the RAM are processed by a well-known arithmetic expression to obtain a CIS output as a corrected image signal. As for the slide mechanism, since the slide signal (SS) from the
なお、黒補正用の基準信号を採取する場合には、レンズ4の集束領域を完全に覆うように黒補正用基準部材123は幅広で印刷される。
When the black correction reference signal is collected, the black
また、実施の形態1及び実施の形態3では、補正用基準部材は、汚れや傷を防止するため厚膜絶縁ペーストを用いたが、搬送系が透過体2と接触しない読み取りシステム本体では、膜厚を薄くしても良く、一般の白及び黒色の遮光テープや塗料を用いても良い。
In the first and third embodiments, the correction reference member uses a thick film insulating paste to prevent dirt and scratches. However, in the reading system main body in which the transport system does not contact the
実施の形態4.
この発明の実施の形態4について図10を用いて説明する。図10は、実施の形態4による密着型イメージセンサの断面構成図であり、図10において111はカラー光源(光源)であり、111aは光源111の光を照射する射出部、111bは光源からの不要光を遮光する白色プラスチック材などで構成された遮光部材、111cはカラー光源111を駆動する共通電極を含むR(赤色発光)、G(緑色発光)及びB(青色発光)の複数の電極端子、20は蛇腹状のカバーであり、光源111からの光を透過させる半透明のプラスチック材を用いた透過体、20aは透過体20に設けられた空孔部、20bは弾性部材で構成された透過体20の伸縮部、81はレンズ4やセンサ基板6を収納又は保持するプラスチックなどで構成された筐体、124は透過体20に印刷された白色の基準部材(白補正用基準部材)、125は透過体20に印刷された黒色の基準部材(黒補正用基準部材)である。
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a cross-sectional configuration diagram of the contact image sensor according to the fourth embodiment. In FIG. 10, reference numeral 111 denotes a color light source (light source), 111 a denotes an emission unit that emits light from the light source 111, and 111 b denotes from the light source. A light shielding member made of a white plastic material that shields unnecessary light, etc. 111c is a plurality of electrode terminals of R (red light emission), G (green light emission), and B (blue light emission) including a common electrode for driving the
なお、光軸を示す補助線はレンズ4の光軸上にありレンズ4の焦点面付近にある原稿3の光情報は、レンズ4の集束領域の情報として受光部5上に結像される。また、光源111、透過体20、レンズ4、受光部5、センサ基板6、筐体81及び補正用基準部材124、125は本実施の形態4では原稿3の有効読み取り幅(主走査方向の有効読み取り幅)と同等以上の長さを有している。図中、図1と同一符号は、同一又は相当部分を示す。
The auxiliary line indicating the optical axis is on the optical axis of the
図11は実施の形態4によるスライド機構部を含む密着型イメージセンサの平面図であり、図11において131はCIS固定用ホルダーであり、ねじ14で読み取りシステム本体(図示せず)と固定される。
FIG. 11 is a plan view of a contact image sensor including a slide mechanism according to the fourth embodiment. In FIG. 11,
次に透過体20の構造について言及する。本実施の形態4ではスライド機構部のスライドピン10と共に透過体20を直接摺動して透過体20を変形移動させ、読み取りモードと補正モードとを切替える。
Next, the structure of the
透過体20は原稿3とレンズ4との間に介在しており、原稿面からの光をレンズ4に集束させる一方、透過体20には原稿面から延在して原稿面と直交する領域に弾性部材で構成された蛇腹形状の伸縮部を設けている、この伸縮部の終端は筐体81に設けた切り欠き部で筐体81と固定する。また、透過体20のレンズ4側の読み取り幅方向にはレンズ4の集束領域に近接して選択的に設置された白色の補正用基準部材124と黒色の補正用基準部材125が設置されている。従って補正モードでは補正用基準部材をレンズ4の集束領域に移動させることにより補正用基準部材からの光電変換出力を白及び黒それぞれの基準信号データを採取する。そして読み取りモードでは補正用基準部材をレンズ4の集束領域から離脱させることにより原稿3からの光電変換出力を読み取りデータとする。
The
次に動作について説明する。補正を行う場合には、図3に示すブロック図のように原稿搬送信号やシステム立ち上がり時の電源電圧の変化を受けて補正起動信号とする。白補正時にはまず、CISの外部の両側に設置されたスライド機構部の一方のスライドピン10を操作するため、ASIC7bから2ビットのスライド信号(SS)を送出し、スライドピン10のPUSH信号とする。スライドピン10は図11に示すように搬送ガイド11と溶接されており、先端はサーボモータの回転シャフトに直結され、サーボモータの回転シャフトの往復運動により可動する。
Next, the operation will be described. When correction is performed, as shown in the block diagram of FIG. 3, a correction start signal is received in response to a change in the power supply voltage at the time of starting up the system. At the time of white correction, first, in order to operate one
PUSH信号が送出されると同時にASIC7bは光源駆動部に信号を与え、光源111を照明するとともにSI信号の1周期期間内の白補正用基準部材124からの反射光を読み取り、複数回読み取りの後それらの平均値を各ビット(画素)の白補正用の基準信号としてRAMに格納する。これを各光源色で行う。
At the same time as the PUSH signal is sent, the
次にCISの外部の両側に設置されたスライド機構部の他方のスライドピン10を操作するためASIC7bはPUSH信号を送出すると同時に光源駆動部に信号を与え、再度光源111を照明するとともにSI信号の1周期期間内の黒補正用基準部材125からの反射光を読み取り、複数回読み取りの後それらの平均値を各ビット(画素)の黒補正用の基準信号としてRAMに格納する。これを各光源色で行う。次にASIC7bはPUSH信号の送出を停止し、以後、読み取りモード入る。なお、両側にあるスライド機構部のスライドピン10の一方がPUSH信号で可動する場合には他方のスライドピン10は作動しない。又はPULL信号であっても良い。
Next, in order to operate the
次に原稿画像読み取り後、RAMに収納した白基準データと黒基準データとを周知の演算式で加工し、補正後の画像信号としてCISの出力とする。これを各光源色で出力する。 Next, after the original image is read, the white reference data and the black reference data stored in the RAM are processed by a well-known arithmetic expression to obtain a CIS output as a corrected image signal. This is output in each light source color.
なお、本実施の形態4では、読み取りモードにおいては、光軸(光軸ライン)の両側に白補正用基準部材124と黒補正用基準部材125とを透過体20に設置したが、スライドピン10の可動距離を長くして片側に補正用基準部材を順番に設置し、カバー20(透過体)の伸縮部をスライドピン10で可動させるようにしても良い。
In the fourth embodiment, in the reading mode, the white
また、実施の形態4ではカバー(透過体)20に空孔部20aを設け、読み取りモードではこの空孔部20aを通過する光を光軸に合わせ読み取るようにしたが、空孔部20aを覆うように薄板の透明板を接着固定して埃などの混入防止としても良く、システム本体に収納する場合には受光部は外光などの影響を受けにくいので透明体のカバー(透過体)20としても良い。
In the fourth embodiment, a
また、実施の形態3及び実施の形態4では、補正用基準部材は、白色と黒色の2色で説明したが、これらに限らず、市松模様のハーフトーンパターンの補正用基準部材を用いて中間調領域の基準信号を得るようにしても良い。又、あらかじめ光の透過率を設定した半透明基準部材であっては、特に実施の形態2で説明した透過光源を用いたCISでは、一部透過光を補正用基準データとして使用できるので有効である。 In the third embodiment and the fourth embodiment, the correction reference member has been described in two colors of white and black. However, the correction reference member is not limited to these, and a correction reference member having a checkered halftone pattern is used as an intermediate. A reference signal for the key area may be obtained. In addition, a translucent reference member in which the light transmittance is set in advance is particularly effective in the CIS using the transmissive light source described in the second embodiment because a part of the transmitted light can be used as the reference data for correction. is there.
また、実施の形態1乃至4では、光源はCISに内蔵した場合とCIS外部に設置した場合について説明したが、光源をCISの内部と外部の両方に設置した状態で補正用基準部材を用いて基準データの採取を行っても良い。 In the first to fourth embodiments, the case where the light source is built in the CIS and the case where the light source is installed outside the CIS has been described. However, the correction reference member is used in a state where the light source is installed both inside and outside the CIS. Reference data may be collected.
1 光源、 1a 射出部、 1b 遮光部材、 1c 電極(電極端子)、 2 透過体、 3被読取媒体(原稿)、 4 レンズ、 5 受光部、 6 センサ基板、 7 電子部品、 7a コネクタ、 7b ASIC、 8 筐体、 9 伸長ばね、 10 スライドピン、 11 搬送ガイド、 12基準媒体(補正用基準部材)、 13 支持台、 14 ねじ(固定手段)、 15 プーリー、 20 透過体(カバー)、 20a 空孔部、 20b 伸縮部(弾性部材)、 21 テープ、 22 原稿ガイド、 80 筐体、 81 筐体、 90 伸長ばね、 111 光源、 111a 射出部、 111b 遮光部材、 111c 電極(電極端子)、 120 基準媒体(補正用基準部材)、 121 白色基準媒体(白補正用基準部材)、 122 白色基準媒体(白補正用基準部材)、 123 黒色基準媒体(黒補正用基準部材)、 124 白色基準媒体(白補正用基準部材)、 125 黒色基準媒体(黒補正用基準部材)、 130 支持台、 131 支持台(固定用ホルダー)。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source, 1a Ejection part, 1b Light-shielding member, 1c Electrode (electrode terminal), 2 Transmitter, 3 Medium to be read (original), 4 Lens, 5 Light-receiving part, 6 Sensor substrate, 7 Electronic component, 7a Connector, 7b ASIC , 8 housing, 9 extension spring, 10 slide pin, 11 transport guide, 12 reference medium (reference member for correction), 13 support base, 14 screw (fixing means), 15 pulley, 20 transparent body (cover), 20a empty Hole part, 20b expansion / contraction part (elastic member), 21 tape, 22 document guide, 80 case, 81 case, 90 extension spring, 111 light source, 111a emission part, 111b light shielding member, 111c electrode (electrode terminal), 120 reference Medium (reference member for correction), 121 White reference medium (reference member for white correction), 122 White reference medium (reference member for white correction), 123 Black reference Body (black correction reference member) 124 white reference medium (white correction reference member) 125 black reference medium (black correction reference member) 130 supporting base, 131 support table (fixed holder).
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