密着型画像読取センサ及び密着型画像読取装置
【課題】画質の劣化を抑制して画像を読み取ること。
【解決手段】密着型の画像読取センサ１０に、二次元配列された複数の受光素子１６を有する受光層１５と、受光層１５における受光素子１６での受光側の面に配設され、且つ、光を透過する保護シート層２５と、光を発光すると共に、拡散光と比較して保護シート層２５の厚さ方向の光の成分を増加させて、発光した光を受光層１５における受光素子１６間から保護シート層２５の方向に光を照射する面光源２０と、を備える。これにより、原稿４０からの反射光によって画像を読み取る際に、面光源２０からの光が、原稿４０で反射する前に保護シート界面２６で反射し、保護シート界面２６で反射した光を受光素子１６で受光することに起因して、原稿４０の画像の読み取り時にノイズ成分が増加することを抑制することができる。この結果、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【解決手段】密着型の画像読取センサ１０に、二次元配列された複数の受光素子１６を有する受光層１５と、受光層１５における受光素子１６での受光側の面に配設され、且つ、光を透過する保護シート層２５と、光を発光すると共に、拡散光と比較して保護シート層２５の厚さ方向の光の成分を増加させて、発光した光を受光層１５における受光素子１６間から保護シート層２５の方向に光を照射する面光源２０と、を備える。これにより、原稿４０からの反射光によって画像を読み取る際に、面光源２０からの光が、原稿４０で反射する前に保護シート界面２６で反射し、保護シート界面２６で反射した光を受光素子１６で受光することに起因して、原稿４０の画像の読み取り時にノイズ成分が増加することを抑制することができる。この結果、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密着型画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像読取装置は、検出した光を電気信号に変換する受光素子を備え、画像を読み取る原稿で反射した光を、この受光素子で検出して電気信号に変換することにより、原稿の画像を電気的に処理している。画像読取装置は、このように受光素子で検出した光に基づいて原稿の画像を読み取るが、従来の画像読取装置の中には、受光素子で受光した光による信号を補正し、原稿を読み取る際における精度を高めているものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載された画像読取装置では、イメージセンサ素子に接したファイバーアレイプレートの端部に、白黒のレベル補正用の白黒基準板を設け、イメージセンサ素子で受光した光による信号を、白黒基準板を用いて補正している。また、特許文献２に記載された画像読取装置では、原稿と押圧する圧板に標準板を設け、ＣＣＤで受光した光による信号を、標準板で反射する反射光に基づいて補正している。また、特許文献３に記載された画像読取装置では、原稿押さえ部材の２次元読取センサに向う側に白基準板を設け、白基準板を２次元読取センサで読み取ることにより、シェーディング用の補正データを取得している。特許文献１〜３に記載された画像読取装置では、これらの補正や作用により、原稿で反射した光を、イメージセンサ素子等の受光素子で受光することにより原稿の画像を読み取る際における、経時変化等に起因する読み取り精度の低下を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−９４７２２号公報
【特許文献２】特開２００７−４３４６８号公報
【特許文献３】特開２００９−２９６０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
画像読取装置は、このように受光素子で検出した光に基づいて原稿の画像を読み取るが、近年の画像読取装置の中には、装置の小型化を図るため構成を簡略化し、原稿の画像を読み取る際には、画像の読み取り部分である密着型画像読取センサに原稿を密着させて読み取る密着型画像読取装置がある。このように、密着型画像読取センサに原稿を密着させる場合、原稿で反射させる光を原稿に対して外部から照射するのは困難なため、密着型画像読取センサにおける原稿を密着させる側の反対側に光源を設け、この光源から照射した光を、密着型画像読取センサを透過させて原稿に到達させ、原稿で反射させる。
【０００６】
詳しくは、密着型画像読取センサは、複数の受光素子が設けられることにより、原稿で反射した光を受光して原稿の画像を読み取るが、このように複数設けられる受光素子は、所定の間隔を開けて配設されている。このため、密着型画像読取センサにおける原稿を密着させる側の反対側に配設される光源から照射した光、即ち、密着型画像読取センサの背面に配設される光源から照射した光は、受光素子間を通って原稿の方向に向かい、原稿で反射して密着型画像読取センサの方向に向う。密着型画像読取センサは、この光を受光素子で受光することにより、原稿の画像を読み取る。
【０００７】
また、このような密着型画像読取装置では、原稿を直接密着型画像読取センサに接触させるため、密着型画像読取センサが有する受光素子が汚れたり、受光素子に傷が付いたりすることを抑制するために、密着型画像読取センサにおける原稿を密着させる側の面に保護シートを配設する場合が多くなっている。この保護シートは、透明な樹脂やガラス等の部材により形成されており、密着型画像読取センサにおける受光素子同士の間から原稿の方向に向う光を透過させたり、原稿で反射して密着型画像読取センサの方向に向う光を透過させたりすることができる。
【０００８】
しかし、光源から原稿に対して照射する光には、通常、様々な成分が含まれており、この光は拡散光になっている。このため、光源で照射され、受光素子間を通って保護シートに入り込む場合も拡散光となって入り込むが、光源からの光が保護シートの形成方向に対して斜めに入り込んだ場合、この光の一部は、保護シートの内面で反射する場合がある。つまり、保護シートと、保護シートの周囲の空気とは屈折率が異なっているため、保護シートと空気との界面に対して、保護シートの内部を進む光の進行方向が傾斜している場合には、この光は界面で反射する場合がある。保護シートの内部を通る光が、このように保護シートと空気との界面で反射した場合、この光は、原稿で反射する前に、界面で反射した時点で受光素子の方向に向う。
【０００９】
このため、受光素子は、原稿で反射した光のみでなく、保護シートと空気との界面で反射した光も受光し、界面で反射した光は、原稿で反射した光を受光することにより原稿の画像を読み取る場合におけるノイズ成分として現れる。従って、密着型画像読取センサの背面に配設される光源から照射した光によって原稿の画像を読み取る場合、保護シートと空気との界面で反射した光によってノイズが増加することにより、読み取った画像の画質が劣化する場合があった。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることのできる密着型画像読取センサ及び密着型画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る密着型画像読取センサは、二次元配列された複数の受光素子を有する受光層と、前記受光層における前記受光素子での受光側の面に配設され、且つ、光を透過する保護シート層と、光を発光する光源を有していると共に、拡散光と比較して前記保護シート層の厚さ方向の光の成分を増加させて、前記光源で発光した光を前記受光層における前記受光素子間から前記保護シート層の方向に光を照射する照光部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
この発明では、原稿からの反射光によって画像を読み取る際に原稿に照射する光を、拡散光と比較して保護シート層の厚さ方向の光の成分を増加させて、受光層における受光素子間から保護シート層の方向に照光部によって照射するため、ノイズ成分を低下させて読み取ることができる。つまり、原稿の画像の読み取り時に保護シート層を介して原稿の方向に向う光は、保護シート層における、この光が保護シート層内から出射する面に対してほぼ直交する向きで照射される。このため、保護シート層内を原稿の方向に進む光が、保護シート層から出射する場合には、この面の内側部分、即ち、保護シート層と空気との界面であまり反射せずに、保護シート層から出射する。このように、保護シート層から出射した光は、原稿で反射し、反射光となって、この光が向ってきた方向に反射し、保護シート層を透過して受光層に向う。これにより、受光層の受光素子で原稿からの反射光を受光し、原稿の画像を読み取る。
【００１３】
また、原稿の画像の読み取り時に照光部から原稿の方向に照射する光は、保護シート層の厚さ方向の光の成分を増加させているため、この光は、保護シート層と空気との界面で反射し難くなっている。このため、この光が、原稿で反射する前に、保護シート層と空気との界面で反射し、界面で反射した光を受光素子で受光することに起因して、原稿の画像の読み取り時にノイズ成分が増加することを抑制することができる。従って、画像の読み取り時にノイズ成分が増加することに起因して画像の画質が劣化することを抑制することができる。この結果、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００１４】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記照光部は、前記保護シート層の内部を通る光が、前記保護シート層の厚さ方向の成分が増加するように光を照射することが好ましい。
【００１５】
この発明では、保護シート層の内部を通る光が、保護シート層の厚さ方向の成分が増加するように照光部によって光を照射するので、保護シート層を透過する光が、保護シート層内から原稿が位置している側に出射する際に、保護シート層と空気との界面で反射することを、より確実に抑制することができる。これにより、保護シート層と空気との界面で反射した光を受光素子で受光することに起因して、画像の読み取り時におけるノイズ成分が増加することを、より確実に抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００１６】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記光源は、略平行光のみを発光することが好ましい。
【００１７】
この発明では、照光部の光源は、略平行光のみを発光するので、原稿の画像を読み取る際に、光を拡散させないで保護シート層を透過させることができる。このため、保護シート層と空気との界面に到達する光は、ほぼ全ての光が界面に対して同じ角度で到達し、ほぼ全ての光が、界面に対して直交する向きで到達する。これにより、保護シート層を透過する光が界面で反射することを、より確実に抑制することができ、画像の読み取り時におけるノイズ成分の増加を、より確実に抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００１８】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記光源は、面状に配置された指向性の高いＬＥＤ光源が用いられることが好ましい。
【００１９】
この発明では、照光部の光源として、このように指向性の高いＬＥＤ光源を用いるので、原稿の画像の読み取り時に原稿の方向に照射する光を、拡散させない状態で照射することができる。これにより、保護シート層と空気との界面に到達するほぼ全ての光を、界面に対して同じ角度で到達させることができ、ほぼ全ての光を、界面に対して直交する向きで到達させることができる。従って、保護シート層を透過する光が界面で反射することを、より確実に抑制することができ、画像の読み取り時におけるノイズ成分の増加を、より確実に抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００２０】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記光源は、面発光型のレーザーアレイが用いられることが好ましい。
【００２１】
この発明では、照光部の光源として、面発光型のレーザーアレイを用いるので、拡散光と比較して保護シート層の厚さ方向の光の成分を増加させて、保護シート層の方向に光を照射する照光部を設ける際に、容易に設けることができる。これにより、照光部からの光が原稿で反射する前に、保護シート層と空気との界面で反射することを、容易に抑制することができ、この界面での光の反射に起因して、原稿の画像の読み取り時に画質が劣化することを、容易に抑制することができる。この結果、より容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００２２】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記照光部は、前記光源で発光した光を略平行光にする平行光生成部を有しており、前記光源で発光して前記平行光生成部で略平行光にした光を前記保護シート層の方向に照射することが好ましい。
【００２３】
この発明では、光源で発光した光を略平行光にする平行光生成部を照光部に設けているため、より確実に、原稿の画像の読み取りに用いる光を、拡散光と比較して保護シート層の厚さ方向の光の成分を増加させて、保護シート層の方向に光を照射することができる。また、このような光を照射する照光部を設ける際に、平行光生成部を用いることにより、容易に設けることができる。従って、照光部からの光が、保護シート層と空気との界面で反射することに起因して、原稿の画像の読み取り時に画質が劣化することを、より確実に、且つ、容易に抑制することができる。この結果、より確実に、且つ、容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００２４】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記平行光生成部は、プリズムシートが用いられることが好ましい。
【００２５】
この発明では、平行光生成部としてプリズムシートを用いているので、光源で発光した光を保護シート層の方向に照射する場合に、プリズムシートによって、より確実に、且つ、容易に略平行光にして照射することができる。これにより、照光部からの光が、保護シート層と空気との界面で反射することに起因して、原稿の画像の読み取り時に画質が劣化することを、より確実に、且つ、容易に抑制することができる。この結果、より確実に、且つ、容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００２６】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記平行光生成部は、コリメートレンズが用いられることが好ましい。
【００２７】
この発明では、平行光生成部としてコリメートレンズを用いているので、光源で発光した光を保護シート層の方向に照射する場合に、より確実に、且つ、容易に略平行光にして照射することができる。これにより、保護シート層内を透過する光が、保護シート層と空気との界面で反射することを、より確実に、且つ、容易に抑制することができる。この結果、より確実に、且つ、容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００２８】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記平行光生成部は、スリット板が用いられることが好ましい。
【００２９】
この発明では、平行光生成部としてスリット板を用いているので、光源で発光した光を保護シート層の方向に照射する場合に、より確実に、且つ、容易に略平行光にして照射することができる。これにより、保護シート層内を透過する光が、保護シート層と空気との界面で反射することを、より確実に、且つ、容易に抑制することができる。この結果、より確実に、且つ、容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００３０】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記照光部は偏光フィルタを有していると共に、前記光源で発光した光を前記偏光フィルタを用いてｐ波のみの成分にして前記保護シート層の方向に照射することが好ましい。
【００３１】
この発明では、光源で発光した光を、偏光フィルタを用いてｐ波のみの成分にして保護シート層の方向に照射するので、保護シート層内を透過する光が、保護シート層と空気との界面で反射することを、より確実に抑制することができる。つまり、屈折率が異なる物体同士の界面を光が透過する場合、この界面での光の反射率は、光の波の振幅方向が界面に対して平行な方向の波であるｐ波と、光の波の振幅方向が界面に対して垂直な方向の波であるｓ波と、によって異なり、ｐ波よりもｓ波の方が、光が界面に同じ角度で到達した際の反射率が大きくなっている。
【００３２】
このため、照光部に偏光フィルタを設け、光源で発光した光を偏光フィルタで偏光させてｐ波の成分のみを保護シート層の方向に照射することにより、保護シート層内を透過する光が保護シート層と空気との界面に到達した際に、界面で反射し難くすることができる。従って、照光部で保護シート層の方向に照射した光が、保護シート層と空気との界面で反射した光を受光素子で受光することに起因して、画像の読み取り時におけるノイズ成分が増加することを、より確実に抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００３３】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記保護シート層は、光学部材で透過率が高くなっていることが好ましい。
【００３４】
この発明では、保護シート層を、透過率が高い光学部材によって設けるので、照光部から保護シート層に光が照射された場合に、この光が保護シート層内で拡散することを抑制することができる。これにより、照光部から照射された光が、原稿に到達する前に保護シート層内で拡散し、この拡散した光が、受光層の方向に向かって受光層の受光素子で受光することに起因して、画像の読み取り時におけるノイズ成分が増加することを抑制することができる。従って、保護シート層と空気との界面での反射に起因して受光素子が不必要な光を受光することを抑制するのみでなく、保護シート層内で光が拡散することによって受光素子が不必要な光を受光することも抑制することができ、より確実に、ノイズ成分が増加することを抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００３５】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記保護シート層は、厚さが薄い光学部材により形成されていることが好ましい。
【００３６】
この発明では、保護シート層を、厚さが薄い光学部材によって設けるので、照光部から保護シート層に光が照射された場合における保護シート層内での拡散光を低減することができる。つまり、保護シート層を光が透過する場合、この光は保護シート層内で拡散する場合があるが、保護シート層の厚さを薄くすることにより、保護シート層内を通る光の距離を短くすることができる。これにより、保護シート層内で光が拡散する機会を低減させることができ、保護シート層内での拡散光を低減することができる。従って、保護シート層内での拡散光を受光層の受光素子が受光することにより、受光素子が不必要な光を受光することを抑制することができるので、より確実に、ノイズ成分が増加することを抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００３７】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記保護シート層は、絶縁部材により形成されていることが好ましい。
【００３８】
この発明では、保護シート層を、絶縁部材により形成するので、受光素子を電気的に保護することができる。例えば、密着型画像読取センサに接触する原稿が帯電している場合でも、保護シート層を絶縁部材によって形成することにより、原稿と受光素子との間で静電気が発生することを抑制でき、受光素子を電気的に保護することができる。従って、原稿の画像を読み取る部分である受光素子を保護シート層によって保護する際に、埃から保護したり傷が発生することから保護したりするのみでなく、電気的にも保護し、受光素子に不必要な電気が流れることによる受光素子の破損を抑制することができる。この結果、より安定して画像を読み取ることができる。
【００３９】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記保護シート層は、屈折率が空気の屈折率とガラスの屈折率との間の部材により形成されていることが好ましい。
【００４０】
この発明では、保護シート層を、屈折率が空気の屈折率とガラスの屈折率との間の屈折率になる部材により形成するので、保護シート層を透過する光が、保護シート層と空気との界面で反射することを、より確実に抑制することができる。つまり、受光素子を有する受光層は、ガラスに受光素子を配設することによって形成される場合が多くなっており、また、密着型画像読取センサで画像を読み取る原稿は、保護シート層における受光層の反対側に配置する。また、原稿の画像を読み取る際に、照光部から保護シート層の方向に照射する光は、受光素子間から保護シート層の方向に照射するため、受光層のガラスを透過して保護シート層に向う。さらに、この光が原稿に到達する場合には、保護シート層と空気との界面を透過し、空気中で原稿に到達する。従って、照光部の光源で発光した光は、受光層のガラスを通り、保護シート層を通った後、空気中に出射する。
【００４１】
このため、保護シート層を、空気の屈折率とガラスの屈折率との間の屈折率になる部材により形成することにより、照光部の光源で発光した光に、保護シート層の厚さ方向に対して角度を有する方向の成分が含まれている場合でも、この光は、ガラスから保護シート層に入射する際に屈折率の差によって屈折する。即ち、この光は、ガラスから保護シート層に入射する際に屈折率の差によって進行方向が変化し、保護シート層の厚さ方向に対する角度が小さくなる。従って、照光部の光源で発光した光に、保護シート層の厚さ方向に対して角度を有する方向の成分が含まれている場合でも、屈折率の差によって、保護シート層内ではこの角度が小さくなるため、この光は、保護シート層と空気との界面で反射し難くなる。これにより、保護シート層と空気との界面での反射に起因して、画像の読み取り時におけるノイズ成分が増加することを、より確実に抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００４２】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る密着型画像読取装置は、上記の密着型画像読取センサと、前記密着型画像読取センサで読み取った原稿の画像のシェーディング補正を行う制御部と、を備えることを特徴とする。
【００４３】
この発明では、上記の密着型画像読取センサで読み取った原稿の画像のシェーディング補正を行う制御部を有しているため、原稿の画像の読み取り時におけるノイズを低減させることができ、さらに、シェーディング補正を適切に行うことができる。つまり、照光部から保護シート層の方向に光を照射した場合に、この光が保護シート層と空気との界面で反射し、さらに反射光が受光素子の到達することに起因してノイズが発生する場合、シェーディング補正時の黒側の補正データとして、照光部の光源の消灯時のデータを用いることができない。この場合、黒側の補正データを得る際に用いる黒基準のシートを用意する必要があるが、このようなシートでデータを得る場合、シートにゴミ等が付着すると、その状態が黒側の補正データになるので、シェーディング補正後の画像が乱れてしまう場合がある。
【００４４】
これに対し、密着型画像読取センサの照光部から保護シート層の方向に光を照射した場合に、この光が保護シート層と空気との界面で反射することを抑制した場合には、画像読み取り時のノイズの発生を抑制することができるので、照光部を消した状態を、黒側の補正データとすることができる。このため、シェーディング補正を行う場合に、照光部の光源の消灯時のデータを用いることができるため、黒側の補正データを適切に得ることができ、シェーディング補正後の画像の画質を確保することができる。これらの結果、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００４５】
また、上記密着型画像読取装置において、さらに、前記シェーディング補正を行う際の基準データを保存する記憶部を有していることが好ましい。
【００４６】
この発明では、シェーディング補正時の基準データを保存する記憶部を有しているので、シェーディング補正を行う際に、密着型画像読取センサで撮影した画像データを、この基準データと比較し、シェーディング補正に用いる補正データを容易に生成することができる。従って、より容易にシェーディング補正を行うことができ、より確実に、シェーディング補正後の画像の画質を確保することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００４７】
また、上記密着型画像読取装置において、前記基準データのうち、前記密着型画像読取センサで読み取った画像の黒側の基準となる黒基準データは、前記密着型画像読取センサでの読み取り範囲に対してラインデータとなっていることが好ましい。
【００４８】
この発明では、シェーディング補正時の黒基準データは、密着型画像読取センサでの読み取り範囲に対してラインデータとなっているので、黒基準データのデータ量を小さくすることができる。これにより、基準データを保存する記憶部の容量を小さくすることができ、また、データ量が小さいため、シェーディング補正時に扱うデータ量を少なくすることができ、シェーディング補正を、より容易に行うことができる。この結果、より容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００４９】
また、上記密着型画像読取装置において、前記基準データのうち、前記密着型画像読取センサで読み取った画像の黒側の基準となる黒基準データは、前記密着型画像読取センサでの読み取り範囲で共通の１データとなっていることが好ましい。
【００５０】
この発明では、シェーディング補正時の黒基準データは、密着型画像読取センサでの読み取り範囲で共通の１データとなっているので、黒基準データのデータ量を、より小さくすることができる。これにより、処理するデータ量が少なくなるので、シェーディング補正を、より容易に行うことができる。この結果、より容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【発明の効果】
【００５１】
本発明に係る密着型画像読取センサ及び密着型画像読取装置は、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、実施形態に係る密着型画像読取装置の外観を示す図であり、蓋部を閉じた状態を示す図である。
【図２】図２は、図１に示す密着型画像読取装置の蓋部を開いた状態を示す図である。
【図３】図３は、図２に示す画像読取センサの構成を示す断面図である。
【図４】図４は、図１に示す密着型画像読取装置の構成の概略を示す図である。
【図５】図５は、原稿の画像を読み取る場合における説明図である。
【図６】図６は、原稿の画像を読み取る場合における図１のＡ−Ａ断面図である。
【図７】図７は、原稿の画像の読み取り時に面光源で発光する光の説明図である。
【図８】図８は、光が保護シート層を透過する場合における説明図である。
【図９】図９は、保護シート層の屈折率が１．４の場合における光の入射角と反射率との関係を示す説明図である。
【図１０】図１０は、保護シート層の屈折率が１．７の場合における光の入射角と反射率との関係を示す説明図である。
【図１１】図１１は、光がガラス基板と保護シート層を透過する場合における説明図である。
【図１２】図１２は、保護シート層の屈折率が１．４の場合における光の角度の変化を示す説明図である。
【図１３】図１３は、保護シート層の屈折率が１．７の場合における光の角度の変化を示す説明図である。
【図１４】図１４は、保護シート界面で反射した光の受光素子での受光のし易さを示す説明図である。
【図１５】図１５は、図１４に示す保護シート層への光の入射角に対する受光素子に照射される光の線数を示す説明図である。
【図１６】図１６は、実施形態に係る密着型画像読取装置の変形例を示す説明図である。
【図１７】図１７は、実施形態に係る密着型画像読取装置の変形例を示す説明図である。
【図１８】図１８は、実施形態に係る密着型画像読取装置の変形例を示す概略図である。
【図１９】図１９は、図１８に示す密着型画像読取装置の蓋部を開いた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下に、本発明に係る密着型画像読取センサ及び密着型画像読取装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００５４】
〔実施形態〕
図１は、実施形態に係る密着型画像読取装置の外観を示す図であり、蓋部を閉じた状態を示す図である。図２は、図１に示す密着型画像読取装置の蓋部を開いた状態を示す図である。同図に示す密着型画像読取装置１は、共に薄型の略直方体、或いは略板状に形成された蓋部５と本体部６とを有しており、蓋部５と本体部６とは、双方の一辺がヒンジ８によって接続されている。これにより、蓋部５と本体部６とは、相対的に開閉可能に設けられている。また、このうち本体部６には、蓋部５を閉じた際における蓋部５側の面に、原稿を密着させた状態で画像を読み取る密着型画像読取センサである画像読取センサ１０が設けられている。
【００５５】
また、蓋部５や本体部６には、機械式センサや磁気センサ、または光センサ等により、双方の開閉の検出が可能な開閉検出機構（図示省略）が設けられている。さらに、蓋部５または本体部６には、原稿４０の画像を読み取る際に読み取りの開始の指示を行う、スタートボタン等の読取開始指示手段（図示省略）が設けられている。
【００５６】
図３は、図２に示す画像読取センサの構成を示す断面図である。本体部６に設けられる画像読取センサ１０は、面発光をする光源である面光源２０と、この面光源２０上に設けられると共に、画像の読み取り時に原稿で反射した光を受光する受光層１５と、受光層１５上に、光を透過する透明な部材によって設けられる保護シート層２５とが、積層されて設けられている。このように積層される画像読取センサ１０は、保護シート層２５が、蓋部５を閉じた際における蓋部５側に位置して蓋部５に対向し、面光源２０は、本体部６の内部側に位置する向きで設けられている。
【００５７】
また、この画像読取センサ１０が有する受光層１５は、面光源２０上に設けられる透明なガラス基板１７と、ガラス基板１７上に所定の間隔で二次元配列状に複数が配設される受光素子１６とを有している。また、受光素子１６は、ガラス基板１７における、面光源２０が位置する側の反対側の面、即ち、ガラス基板１７における、保護シート層２５が位置する側の面に配設されている。画像読取センサ１０は、このように受光素子１６が二次元配列状に複数配設される、二次元密着型の画像読取センサ１０である二次元密着型センサとして設けられている。
【００５８】
また、面光源２０は、面発光型の半導体レーザーアレイが用いられている。この面発光型の半導体レーザーアレイからなる面光源２０は、発光時における光の成分が平行成分のみになっており、発光時に略平行光のみを面発光する光源として設けられている。この面光源２０は、発光時には、拡散光と比較して保護シート層２５の受光層１５の厚さ方向の光の成分を増加させることにより、平行光を、当該面光源２０の発光面に直交する方向に発光し、即ち、積層される保護シート層２５や受光層１５の厚さ方向に、平行光を発光する。
【００５９】
また、面光源２０は、ガラス基板１７における受光素子１６が位置する側の反対側に設けられているが、この面光源２０は、発光時に面発光をするため、発光時における平行光をガラス基板１７における面光源２０側の面全体に対して光を照射することが可能になっている。また、ガラス基板１７は、主にガラス材料からなる透明な部材により設けられている。これらのため、面光源２０の発光時には、面光源２０からの光はガラス基板１７を透過し、複数の受光素子１６同士の間から、ガラス基板１７において面光源２０が位置する側の反対側の方向に照射される。
【００６０】
つまり、透明に設けられるガラス基板１７上における複数の受光素子１６は、隣り合う受光素子１６同士が離間して配設されており、隣り合う受光素子１６同士の間の部分は、開口部１８となっている。このように受光素子１６と受光素子１６との間の部分になっており、光を遮蔽するものが位置していないため、面光源２０の発光時には、この光は、開口部１８を通って、ガラス基板１７における面光源２０が位置する側の反対側の方向に出射可能になっている。即ち、面光源２０の発光時における面光源２０からの光は、開口部１８を通って受光層１５における保護シート層２５が位置する側から出射し、保護シート層２５の方向に照射される。このように、面光源２０は、当該面光源２０で発光した光を受光層１５の開口部１８から保護シート層２５の方向に光を照射する照光部として設けられている。
【００６１】
面光源２０の発光時における面光源２０からの光は、このように開口部１８から保護シート層２５の方向に照射されるが、ガラス基板１７上に配設される受光素子１６同士は、それぞれ離間して配設されるため、開口部１８は、各受光素子１６の周囲に位置した状態になっている。このため、開口部１８から保護シート層２５の方向に照射される光は、各受光素子１６の周囲から保護シート層２５の方向に照射される。
【００６２】
このように設けられる画像読取センサ１０は、受光層１５に設けられる受光素子１６で、原稿で反射した光を受光することにより、原稿の画像を読み取ることができるように設けられているため、画像読取センサ１０で原稿の画像を読み取る場合は、画像読取センサ１０において受光素子１６が設けられている側の面で読み取る。即ち、受光素子１６は、受光層１５における保護シート層２５が配設される側に配設されているため、原稿で反射した光を、保護シート層２５を介して受光素子１６で受光することにより原稿の画像を読み取る。このため、保護シート層２５は、光を透過し易くなっているのが好ましく、例えば、光学部材で透過率が高くなっていたり、厚さが薄い光学部材により形成されていたりするのが好ましい。具体的には、一般的なディスプレイ保護用のシートは、透過率が９０％以上、厚みが０．５ｍｍ以下である場合が多いが、保護シート層２５は、それ以上に光を透過し易くなっているのが好ましい。即ち、保護シート層２５は、透過率が９０％以上であったり、厚さが０．５ｍｍ以下であったりする光学部材により形成されているのが望ましい。さらに、このように光が透過するように設けられている保護シート層２５は、屈折率が、空気の屈折率と、受光層１５を形成するガラスの屈折率との間の部材により形成されているのが好ましい。
【００６３】
また、保護シート層２５は、受光層１５を保護するために設けられている。このため、保護シート層２５は、受光層１５を埃等から保護するのみでなく、受光素子１６を電気的に保護するため、絶縁部材により形成されている。
【００６４】
画像読取センサ１０は、このように原稿で反射した光を受光素子１６で受光することにより原稿の画像を読み取るが、原稿の画像の読み取り時に原稿を照射する照射光を発光する面光源２０は、原稿の画像を読み取る側の面の反対側、即ち、画像読取センサ１０の背面側に配設されている。
【００６５】
図４は、図１に示す密着型画像読取装置の構成の概略を示す図である。これらのように設けられる密着型画像読取装置１は、密着型画像読取装置１の各部の制御を行う制御部である主制御基板３０によって制御可能になっている。例えば、画像読取センサ１０は、この主制御基板３０に接続されており、画像読取センサ１０は主制御基板３０によって制御可能になっている。この主制御基板３０には、処理部３１、記憶部３７及び入出力部３８が設けられており、このうち処理部３１には、各種の演算処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３２が設けられている。
【００６６】
また、処理部３１は、画像読取センサ１０による画像の読み取りの制御を行う画像読取部制御部３３と、画像読取センサ１０で読み取った画像を取り込む読取画像取込部３４と、読取画像取込部３４で取り込んだ画像の補正を行う画像補正部３５と、面光源２０の発光の制御を行う光源制御部３６と、を有している。
【００６７】
この実施形態に係る密着型画像読取装置１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。図５は、原稿の画像を読み取る場合における説明図である。図６は、原稿の画像を読み取る場合における図１のＡ−Ａ断面図である。この密着型画像読取装置１は、通常の使用時には、画像読取センサ１０側を上方に向ける向きで本体部６を下側に位置させ、画像読取センサ１０に対して相対的に開閉可能な蓋部５を、本体部６に対する蓋として使用する。このように設けられる密着型画像読取装置１で、原稿４０の画像を読み取る場合について説明すると、まず蓋部５を開いた状態で、本体部６に設けられる画像読取センサ１０の上に原稿４０を置き、この状態でヒンジ８を回動中心として蓋部５を閉じる。これにより、原稿４０は蓋部５と本体部６とで挟み込まれ、原稿４０は画像読取センサ１０に接触した状態になる。
【００６８】
また、原稿４０が蓋部５と本体部６とで挟み込まれた状態では、原稿４０は画像読取センサ１０側の反対側の面が蓋部５に接触した状態になり、原稿４０は、蓋部５と画像読取センサ１０との双方に接触した状態になる。この状態で蓋部５を閉じる方向の力を大きくすると、原稿４０と蓋部５、及び原稿４０と画像読取センサ１０との間の押圧力が共に大きくなる。このため、蓋部５は、閉じる方向の力を大きくすることにより原稿４０を画像読取センサ１０に対して押圧可能な押圧部材として設けられている。
【００６９】
このように、原稿４０を蓋部５と本体部６との間に位置させた状態で蓋部５を閉じ、原稿４０と画像読取センサ１０との間の押圧力を大きくした場合には、原稿４０は画像読取センサ１０に対して密着する。原稿４０画像を読み取る場合は、このように原稿４０を画像読取センサ１０に密着させた状態で読み取り、詳しくは、画像読取センサ１０の保護シート層２５に原稿４０を密着させた状態で読み取る。
【００７０】
図７は、原稿の画像の読み取り時に面光源で発光する光の説明図である。原稿４０の画像は、このように原稿４０を画像読取センサ１０に密接させた状態で画像読取センサ１０によって読み取るが、次に、画像読取センサ１０による画像の読取動作について説明する。原稿４０の画像を読み取る場合は、原稿４０を画像読取センサ１０の受光層１５における保護シート層２５側に配置した状態で、画像読取センサ１０の面光源２０を発光させる。面光源２０は、略平行光のみを面発光する光源として設けられており、発光時に、受光層１５が有するガラス基板１７における面光源２０側の面全体に対して平行光を照射することが可能になっている。このため、画像の読み取り時には、面光源２０を発光させることにより、面光源２０によって受光層１５を照射する。
【００７１】
面光源２０によって受光層１５を照射した場合、面光源２０からの光は受光層１５が有するガラス基板１７における面光源２０側から入り込み、受光素子１６が配設されている側に向ってガラス基板１７を透過する。つまり、面光源２０は、発光時には、積層される保護シート層２５や受光層１５の厚さ方向に平行光を発光するため、面光源２０からの光が受光層１５のガラス基板１７に入り込んだ場合、この光は、受光層１５の厚さ方向にガラス基板１７内を進み、保護シート層２５が配設されている側に向ってガラス基板１７を透過する。
【００７２】
このように、ガラス基板１７の面光源２０側から保護シート層２５側に向う光のうち、受光素子１６が位置している部分に到達した光は、受光素子１６によって遮られる。このため、この光はガラス基板１７からは出射しない。これに対し、ガラス基板１７の面光源２０側から保護シート層２５側に向う光のうち、受光素子１６が配設されていない部分である開口部１８に到達した光は、開口部１８から保護シート層２５の方向に出射する。このように、保護シート層２５の方向に出射した光は、透明な部材によって形成される保護シート層２５内に入り込む。
【００７３】
受光層１５の開口部１８から出射した光は、受光層１５に積層されている保護シート層２５内にこのように入り込むが、受光層１５からの光が保護シート層２５に入り込む場合も、保護シート層２５の厚さ方向の平行光が入り込む。つまり、この光を照射する面光源２０は、保護シート層２５の内部を通る光が、保護シート層２５の厚さ方向の成分が増加するように照射する。保護シート層２５の厚さ方向の成分が増加した状態で受光層１５から保護シート層２５に入り込む光は、保護シート層２５の厚さ方向に進む平行光となっているため、この光は、保護シート層２５における受光層１５が位置する面側から、反対側の面側、即ち、画像を読み取る原稿４０が密着している面側に向う。
【００７４】
この方向に保護シート層２５内を進む光が、原稿４０が密着している側の面に到達した場合、この光は、原稿４０に密着している面から出射して、この面に密着している原稿４０に到達する。つまり、保護シート層２５内を進む光は、保護シート層２５の厚さ方向に進む平行光となっているため、この光は、保護シート層２５の内部側から、原稿４０に密着している面を見た場合における保護シート層２５と空気との界面である保護シート界面２６に対して、ほぼ直交する方向に進む状態になっている。従って、この光は、保護シート界面２６ではあまり反射せずに保護シート界面２６を透過して、保護シート層２５に密着している原稿４０に到達する。原稿４０に到達した光は、原稿４０で反射をするが、その際に、原稿４０の表面の色など表面の状態に応じた反射光となって反射をする。
【００７５】
また、この光は、保護シート層２５の厚さ方向に進む光となっているため、原稿４０に対しては、保護シート界面２６に到達する場合と同様に、原稿４０における保護シート層２５に密着している面に対して直交する向きで原稿４０に到達する。このため、原稿４０で反射する光は、概ね、この光が向ってきた方向に反射する。つまり、原稿４０で反射した反射光は、保護シート層２５の方向に反射し、保護シート層２５内に入り込んで保護シート層２５を透過し、受光層１５の方向に向かう。受光層１５に向かった反射光は、受光層１５における受光素子１６が位置している側の面から受光層１５に到達する。これにより、受光素子１６は、原稿４０で反射した反射光を受光する。
【００７６】
原稿４０で反射した反射光は、原稿４０の表面の状態に応じた反射光になっており、受光素子１６は、受光した光に応じて電気信号を発生可能に設けられている。このため、原稿４０で反射した反射光を受光した受光素子１６は、受光した反射光が反射をした原稿４０の表面の状態に応じた電気信号を発生する。このように受光素子１６で発生した電気信号は、主制御基板３０に伝達され、主制御基板３０が有する読取画像取込部３４で、この電気信号を取得することにより、原稿４０における画像読取センサ１０が面している側の原稿４０の画像情報を取得する。これにより、原稿４０の画像を読み取る。
【００７７】
原稿４０の画像の読み取り時には、これらのように保護シート層２５の厚さ方向の光の成分を増加させることにより、保護シート層２５を透過する光が保護シート界面２６で反射することを抑制することができ、保護シート界面２６での反射光を受光素子１６で受光することを抑制できるが、保護シート界面２６での反射率は、光の入射角や保護シート層２５の屈折率によって変化する。このため、原稿４０の画像の読み取り時における画質の劣化を抑制することを目的として、保護シート界面２６での反射率を低下させる場合には、保護シート層２５に入射する光の入射角が所定の範囲内になるようにして光を照射するのが好ましい。
【００７８】
次に、このような光の入射角や保護シート層２５の屈折率と、保護シート界面２６での光の反射率との関係について、シミュレーションを実施した際の結果に基づいて説明する。図８は、光が保護シート層を透過する場合における説明図である。保護シート界面２６のような、屈折率が異なる部材同士の界面を光が透過する場合、界面での反射率は、光の入射角によって変化するが、入射角が大きくなるに従って図８に示すように、反射率は大きくなる。また、実施形態に係る密着型画像読取装置１が有する保護シート層２５では、保護シート層２５の屈折率が１．４の場合において入射角が４５°以上の場合は、スネルの法則より保護シート界面２６で全反射をする。なお、ここでいう入射角は、面光源２０側から保護シート層２５に進入する方向、即ち、保護シート層２５の厚さ方向を０°とし、保護シート層２５の厚さ方向から傾斜するに従って、入射角が大きくなっている。
【００７９】
また、この反射率は、一般的に、光の波の振幅方向が界面に対して平行な方向の波であるｐ波よりも、光の波の振幅方向が界面に対して垂直な方向の波であるｓ波の方が、光が界面に同じ角度で到達した際の反射率が大きくなっている。
【００８０】
図９は、保護シート層の屈折率が１．４の場合における光の入射角と反射率との関係を示す説明図である。例えば、保護シート層２５を透過した光が出射する空気層の屈折率を１．０と仮定した場合において、保護シート層２５の屈折率が１．４の場合に、面光源２０側から保護シート層２５に入射する光の入射角に対する保護シート界面２６での反射率をフレネルの式より算出すると、図９に示すように変化する。つまり、ｐ波の反射率であるｐ波反射率Ｒｅｆｐは、入射角が４０°を超えた付近から急激に大きくなり、ｓ波の反射率であるｓ波反射率Ｒｅｆｓは、入射角が１０°を超えたあたりから徐々に大きくなる。
【００８１】
このように、反射率は、ｐ波とｓ波とで異なっているため、部材の反射率としてはｐ波の反射率とｓ波の反射率との平均値が用いられ、屈折率が１．４の保護シート層２５の場合は、図９に示す反射率平均値ＲｅｆＡになり、入射角が２０°を越えたあたりから反射率が徐々に大きくなる。
【００８２】
図１０は、保護シート層の屈折率が１．７の場合における光の入射角と反射率との関係を示す説明図である。また、この反射率は、光を透過する部材の屈折率によっても変化し、屈折率が大きくなるに従って、反射率も大きくなる傾向にある。例えば、保護シート層２５の屈折率が１．７の場合に、保護シート層２５に入射する光の入射角に対する保護シート界面２６での反射率は、図１０に示すように、ｐ波反射率Ｒｅｆｐは、入射角が３０°を超えた付近から急激に大きくなり、ｓ波反射率Ｒｅｆｓは、入射角が５°付近から徐々に大きくなる。また、屈折率が１．７の保護シート層２５における反射率平均値ＲｅｆＡは、図１０に示すように、入射角が１５°を越えたあたりから反射率が徐々に大きくなる。
【００８３】
保護シート層２５に光が入射した場合における保護シート界面２６での光の反射率は、これらのように、入射角が大きくなるに従って大きくなり、また、保護シート層２５の屈折率が大きくなることによっても大きくなる。
【００８４】
また、面光源２０から保護シート層２５に向かう光は、受光層１５のガラス基板１７を透過した後、保護シート層２５を透過するが、ガラス基板１７と、ガラス基板１７の周囲の空気層との間や、ガラス基板１７と保護シート層２５との間では、屈折率が異なっている。このため、面光源２０から保護シート層２５に向かう光が、これらの間を透過する場合には、屈折率の差に応じて光は屈折する。次に、この光の屈折について説明する。図１１は、光がガラス基板と保護シート層を透過する場合における説明図である。面光源２０から保護シート層２５に向かう光は、図１１に示すように、空気層からガラス基板１７に入射する際や、ガラス基板１７から保護シート層２５に入射する際、及び保護シート層２５から空気層に出射する際に、この光は屈折する。つまり、ガラス基板１７や保護シート層２５を透過する光は、それぞれを透過する際における光の角度が、屈折率の差に応じて変化する。
【００８５】
図１２は、保護シート層の屈折率が１．４の場合における光の角度の変化を示す説明図である。例えば、ガラス基板１７の屈折率が１．５で、保護シート層２５の屈折率が１．４の場合のシミュレーション結果について説明すると、この場合はガラス基板１７の屈折率よりも保護シート層２５での屈折率の方が小さくなっている。屈折率が異なる部材同士の界面を光が透過する場合、屈折率が大きい部材から屈折率が小さい部材に光が入射する場合は、この光は界面に直交する方向に対する角度が大きくなる。即ち、入射角が大きくなる。反対に、屈折率が小さい部材から屈折率が大きい部材に光が入射する場合は、この光は界面に直交する方向に対する角度が小さくなり、入射角が小さくなる。
【００８６】
このため、ガラス基板１７の屈折率が１．５、保護シート層２５の屈折率が１．４の場合に、面光源２０から保護シート層２５の方向の光を照射する場合には、面光源２０側の空気層からガラス基板１７に入射する光は、ガラス基板１７への入射時に入射角が小さくなる。また、この光がガラス基板１７から保護シート層２５に入射する光は、保護シート層２５への入射時に入射角が大きくなる。
【００８７】
このため、この場合における光の角度は、図１２に示すように、ガラス基板１７を透過する光の角度であるガラス基板光角度Ｏｐｔｇは、面光源２０からの光の角度である光源の入射角に対して小さくなる。さらに、保護シート層２５を透過する光の角度である保護シート光角度Ｏｐｔｐは、ガラス基板光角度Ｏｐｔｇに対して大きくなる。
【００８８】
ガラス基板１７の屈折率が１．５で、保護シート層２５の屈折率が１．４の場合には、保護シート光角度Ｏｐｔｐはこのような変化をするが、保護シート層２５の屈折率が１．４の場合における反射率平均値ＲｅｆＡは、入射角が２０°を越えたあたりから増加することを考慮すると、保護シート層２５の屈折率が１．４の場合の光源からの入射角は２８°以下とすることが望ましい。
【００８９】
図１３は、保護シート層の屈折率が１．７の場合における光の角度の変化を示す説明図である。次に、ガラス基板１７の屈折率が１．５で、保護シート層２５の屈折率が１．７の場合のシミュレーション結果について説明すると、この場合はガラス基板１７の屈折率よりも保護シート層２５での屈折率の方が大きくなっている。このため、この条件の場合に、ガラス基板１７から保護シート層２５に入射する光は、保護シート層２５への入射時に入射角が小さくなる方向に変化する。従って、この場合における保護シート光角度Ｏｐｔｐは、図１３に示すように、ガラス基板光角度Ｏｐｔｇに対して小さくなる。
【００９０】
ガラス基板１７の屈折率が１．５で、保護シート層２５の屈折率が１．７の場合には、保護シート光角度Ｏｐｔｐはこのような変化をするが、保護シート層２５の屈折率が１．７の場合における反射率平均値ＲｅｆＡは、入射角が１５°を越えたあたりから増加することを考慮すると、保護シート層２５の屈折率が１．７の場合の光源からの入射角は２５°以下とすることが望ましい。
【００９１】
保護シート界面２６での反射率は、これらのように、光の入射角や、ガラス基板１７、保護シート層２５の屈折率によって変化するが、保護シート界面２６で反射した光の、受光素子１６での受光のし易さは、入射角や屈折率のみでなく、相対的な位置関係によっても変化する。図１４は、保護シート界面で反射した光の受光素子での受光のし易さを示す説明図である。図１５は、図１４に示す保護シート層への光の入射角に対する受光素子に照射される光の線数を示す説明図である。この相対的な位置関係による受光素子１６での受光のし易さを検証するために、保護シート層２５の屈折率が１．４で、保護シート層２５の厚さが７０μｍ、受光素子１６のピッチが１６９μｍ、受光層１５の開口率が５０％の場合のシミュレーションを行い、この結果に基づいて説明すると、保護シート界面２６での光の反射率は、入射角が大きくなるに従って大きくなる。このため、保護シート界面２６で反射した光が受光素子１６に照射される際における光の線数である受光線数Ｒｃｖｒは、保護シート層２５への入射角が所定の範囲内の場合は、入射角が大きくなるに従って線数が増加する。
【００９２】
ここで、受光層１５における保護シート層２５側の面には、受光素子１６のみでなく、開口部１８も位置している。また、保護シート層２５に入射した光が保護シート界面２６で反射する場合は、反射角は、保護シート界面２６への入射角とほぼ同じ角度で反射をする。このため、入射角が大きくなった場合には、保護シート界面２６での反射角も大きくなるが、この反射角が所定の角度よりも大きくなると、保護シート界面２６で反射した光は、受光素子１６を超えて、受光素子１６に隣接する開口部１８に向う。
【００９３】
詳しく説明すると、保護シート層２５に入射する光は、受光層１５の開口部１８から保護シート層２５に入射し、この光が入射した開口部１８に対向する位置付近の保護シート界面２６に到達する。保護シート界面２６に到達した光は、保護シート界面２６に到達した際の角度に応じて、保護シート界面２６を透過する光と保護シート界面２６で反射する光とに分かれる。このように分かれた光のうち、保護シート界面２６で反射した光は、受光層１５における保護シート界面２６に対向している部分に向う。
【００９４】
受光層１５における保護シート界面２６に対向している部分には、受光素子１６と開口部１８とが位置しているため、保護シート界面２６で反射した光は、このいずれかに到達し、照射されるが、入射角が０°に近い場合には、この反射光は、受光層１５から保護シート層２５にこの光が入射した際における開口部１８に大部分が戻る。
【００９５】
このように受光層１５に向かう反射光は、保護シート層２５への入射角が大きくなるに従って、保護シート層２５への入射位置からずれる。このため、保護シート界面２６での反射光は、入射角が大きくなるに従って、開口部１８に隣接している受光素子１６に向う量が増加する。従って、受光線数Ｒｃｖｒは、入射角が０°から所定の範囲までは、入射角が大きくなるに従って増加する。
【００９６】
また、受光層１５に向かう反射光は、このように保護シート層２５への入射角が大きくなるに従って、保護シート層２５への入射位置からずれるため、入射角が所定の大きさを超えると、受光層１５への到達位置は、この光が保護シート層２５に入射した際における開口部１８に隣接している受光素子１６を越え、他の開口部１８に向う。このため、入射角が所定の大きさを越えた場合、受光線数Ｒｃｖｒは、入射角が大きくなるに従って減少する。
【００９７】
具体的には、各部が上記の条件の場合には、図１５に示すように、保護シート層２５への入射角が０°から約３０°までの範囲では入射角が大きくなるに従って受光線数Ｒｃｖｒが増加する。また、保護シート層２５への入射角が約３０°以上の範囲では、入射角が大きくなる従って受光線数Ｒｃｖｒは減少する。
【００９８】
また、受光線数Ｒｃｖｒは、入射角が４５°以上の場合でも、入射角に応じて変化するが、保護シート層２５は、入射角が４５°以上の場合には保護シート界面２６で全反射をする。このため、入射角が４５°以上の光は原稿４０の画像を読み取る光としては機能をしない。
【００９９】
原稿４０の画像の読み取り時に、保護シート界面２６での反射光を受光素子１６で受光することを抑制するためには、保護シート界面２６での反射を抑制することが効果的である。このため、原稿４０の画像の読み取り時には、保護シート界面２６での反射率が低い状態を維持するのが好ましいが、反射率は、光が保護シート界面２６を透過する際における保護シート界面２６に対する角度によって変化する。
【０１００】
保護シート界面２６での反射率を抑制するためには、反射率が増加する光の角度を導出し、保護シート界面２６に対する光の角度がこの範囲内になるように光を照射するのが好ましい。ここで、このように反射率が増加する光の角度は、フレネルの式より求めることが可能になっている。フレネルの式を用いて反射率を算出すると、ｐ波とｓ波との反射率の総和は、ある角度まではほぼ一定になり、それ以上の場合は反射率が大きくなるので、反射率の総和が０．１％増加する角度を、反射率が増加する光の角度として定義する。
【０１０１】
また、面光源２０からの光が保護シート界面２６に到達する際における光の角度は、保護シート層２５の屈折率によっても異なる。このため、反射率が増加する光の角度を定める際には、保護シート層２５の屈折率も含めて定めるのが適切であるが、保護シート層２５として使用される部材の屈折率は、１．３〜１．７程度になっている。従って、保護シート層２５として使用される部材を考慮し、屈折率が１．２〜１．８の範囲で、屈折率が０．１変化するごとに反射率が増加する光の角度を定めると、表１のように定めることができる。
【０１０２】
【表１】
【０１０３】
面光源２０から照射した光が、受光層１５のガラス基板１７を透過して保護シート層２５に入射する際における入射角は、保護シート層２５の屈折率ごとに、表１中の反射率が増加する光の角度以下であることが望ましい。これにより、保護シート層２５を透過する光は保護シート界面２６で反射し難くなるので、保護シート界面２６で反射した光を受光素子１６で受光し難くすることができる。
【０１０４】
また、本実施形態に係る密着型画像読取装置１は、このように読み取った原稿４０の画像に対して、シェーディング補正を行う。即ち、主制御基板３０は、画像読取センサ１０で読み取った原稿４０の画像のシェーディング補正を行う制御部としても設けられており、読取画像取込部３４で取り込んだ原稿４０の画像情報を、主制御基板３０が有する画像補正部３５によってシェーディング補正する。つまり、予め主制御基板３０が有する記憶部３７に記憶されている、シェーディング補正時の基準データに基づいて、読取画像取込部３４で取り込んだ原稿４０の画像情報を補正し、輝度ムラに対して、画像が一様な明るさになるように補正する。
【０１０５】
このシェーディング補正時の基準データとしては、画像の白側の基準となるデータである白基準データと、画像の黒側の基準となるデータである黒基準データとが記憶部３７に記憶されている。なお、この白基準データと黒基準データとのうち、黒基準データは、画像読取センサ１０での読み取り範囲に対してラインデータとなっており、黒基準データはラインデータとして記憶部３７に記憶されている。シェーディング補正を行う場合は、画像読取センサ１０の背面側に面光源２０を備える本実施形態に係る密着型画像読取装置１では、白側と黒側との双方の補正データを生成してシェーディング補正を行う。
【０１０６】
このうち、白側の補正データは、白色の基準となるシートである基準シートを撮影した場合における画像データと、記憶部３７に記憶されている白基準データとを比較し、双方の差を白側の補正データとして記憶部３７に記憶する。また、黒側の補正データは、面光源２０を消灯した状態で撮影した場合における画像データと、記憶部３７に記憶されている黒基準データとを比較し、双方の差を黒側の補正データとして記憶部３７に記憶する。シェーディング補正は、読取画像取込部３４で取り込んだ原稿４０の画像情報を、記憶部３７に記憶されている白側の補正データと黒側の補正データとを用いて画像補正部３５によって補正をする。これにより、読取画像取込部３４で取り込んだ原稿４０の画像情報の輝度ムラを抑え、画像全体の明るさを一様な明るさに補正する。
【０１０７】
以上の画像読取センサ１０は、原稿４０からの反射光によって画像を読み取る際に原稿４０に照射する光を、拡散光と比較して保護シート層２５の厚さ方向の光の成分を増加させて、受光層１５の開口部１８から保護シート層２５の方向に面光源２０によって照射するため、ノイズ成分を低下させて読み取ることができる。つまり、原稿４０の画像の読み取り時には、原稿４０で反射させて受光素子１６で受光する光を、面光源２０から原稿４０の方向に照射するが、この光は、面発光型のレーザーアレイである面光源２０で発光した光であるため、保護シート層２５の厚さ方向の光の成分が増加している。このため、この光は、保護シート界面２６に対してほぼ直交する向きで進むため、面光源２０から保護シート層２５を透過して原稿４０の方向に向う際に、保護シート界面２６で反射し難くなっている。これにより、この光が、原稿４０で反射する前に保護シート界面２６で反射し、保護シート界面２６で反射した光を受光素子１６で受光することに起因して、原稿４０の画像の読み取り時にノイズ成分が増加することを抑制することができる。従って、画像の読み取り時にノイズ成分が増加することに起因して画像の画質が劣化することを抑制することができる。この結果、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１０８】
また、保護シート層２５の内部を通る光が、保護シート層２５の厚さ方向の成分が増加するように面光源２０によって光を照射するので、保護シート層２５を透過する光が、保護シート層２５内から原稿４０が位置している側に出射する際に、保護シート界面２６で反射することを、より確実に抑制することができる。これにより、保護シート界面２６で反射した光を受光素子１６で受光することに起因して、画像の読み取り時におけるノイズ成分が増加することを、より確実に抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１０９】
また、面光源２０は、略平行光のみを発光するので、原稿４０の画像を読み取る際に、光を拡散させないで保護シート層２５を透過させることができる。このため、面光源２０から保護シート界面２６に到達する光は、ほぼ全ての光が保護シート界面２６に対して同じ角度で到達し、ほぼ全ての光が、保護シート界面２６に対して直交する向きで到達する。これにより、保護シート層２５を透過する光が保護シート界面２６で反射することを、より確実に抑制することができ、画像の読み取り時におけるノイズ成分の増加を、より確実に抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１１０】
また、照光部の光源として、面発光型のレーザーアレイを面光源２０として用いているので、拡散光と比較して保護シート層２５の厚さ方向の光の成分を増加させて、保護シート層２５の方向に光を照射する照光部を設ける際に、容易に設けることができる。これにより、面光源２０からの光が原稿４０で反射する前に、保護シート界面２６で反射することを、容易に抑制することができ、保護シート界面２６での光の反射に起因して、原稿４０の画像の読み取り時に画質が劣化することを、容易に抑制することができる。この結果、より容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１１１】
また、保護シート層２５を、絶縁部材により形成しているので、受光素子１６を電気的に保護することができる。例えば、画像読取センサ１０に接触する原稿４０が帯電している場合でも、保護シート層２５を絶縁部材によって形成することにより、原稿４０と受光素子１６との間で静電気が発生することを抑制でき、受光素子１６を電気的に保護することができる。従って、原稿４０の画像を読み取る部分である受光素子１６を保護シート層２５によって保護する際に、埃から保護したり傷が発生することから保護したりするのみでなく、電気的にも保護し、受光素子１６に不必要な電気が流れることによる受光素子１６の破損を抑制することができる。この結果、より安定して画像を読み取ることができる。
【０１１２】
また、保護シート層２５を、屈折率が空気の屈折率とガラスの屈折率との間の屈折率になる部材により形成しているので、保護シート層２５を透過する光が、保護シート界面２６で反射することを、より確実に抑制することができる。つまり、受光素子１６を有する受光層１５は、ガラスに受光素子１６を配設することによって形成されており、また、画像読取センサ１０で画像を読み取る原稿４０は、保護シート層２５における受光層１５の反対側に配置する。また、原稿４０の画像を読み取る際に、面光源２０から保護シート層２５の方向に照射する光は、受光層１５の開口部１８から保護シート層２５の方向に照射するため、受光層１５のガラスを透過して保護シート層２５に向う。さらに、この光が原稿４０に到達する場合には、保護シート界面２６を透過し、空気中で原稿４０に到達する。従って、面光源２０で発光した光は、受光層１５のガラスを通り、保護シート層２５を通った後、空気中に出射する。
【０１１３】
このため、保護シート層２５を、空気の屈折率とガラスの屈折率との間の屈折率になる部材によって形成することにより、面光源２０で発光した光に、保護シート層２５の厚さ方向に対して角度を有する方向の成分が含まれている場合でも、この光は、ガラスから保護シート層２５に入射する際に屈折率の差によって屈折する。即ち、この光は、ガラスから保護シート層２５に入射する際に屈折率の差によって進行方向が変化し、保護シート層２５の厚さ方向に対する角度が小さくなる。従って、面光源２０で発光した光に、保護シート層２５の厚さ方向に対して角度を有する方向の成分が含まれている場合でも、屈折率の差によって、保護シート層２５内ではこの角度が小さくなるため、この光は、保護シート界面２６で反射し難くなる。これにより、保護シート界面２６での反射に起因して、画像の読み取り時におけるノイズ成分が増加することを、より確実に抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１１４】
また、このように、保護シート層２５を、屈折率が空気の屈折率とガラスの屈折率との間の屈折率になる部材により形成することにより、面光源２０で発光した光が受光層１５に入射する際における入射角を緩和することができる。これにより、より容易に、保護シート界面２６での反射を抑制することができ、画像の読み取り時におけるノイズ成分が増加することを、より容易に抑制することができる。この結果、より容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１１５】
また、保護シート層２５を、透過率が９０％以上であるなど透過率が高い光学部材によって設けた場合には、面光源２０から保護シート層２５に光が照射された場合に、この光が保護シート層２５内で拡散することを抑制することができる。これにより、面光源２０から照射された光が、原稿４０に到達する前に保護シート層２５内で拡散し、この拡散した光が、受光層１５の方向に向かって受光層１５の受光素子１６で受光することに起因して、画像の読み取り時におけるノイズ成分が増加することを抑制することができる。従って、保護シート界面２６での反射に起因して受光素子１６が不必要な光を受光することを抑制するのみでなく、保護シート層２５内で光が拡散することによって受光素子１６が不必要な光を受光することも抑制することができ、より確実に、ノイズ成分が増加することを抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１１６】
また、保護シート層２５を、厚さが０．５ｍｍ以下であるなど厚さが薄い光学部材によって設けた場合には、面光源２０から保護シート層２５に光が照射された場合における保護シート層２５内での拡散光を低減することができる。つまり、保護シート層２５を光が透過する場合、この光は保護シート層２５内で拡散する場合があるが、保護シート層２５の厚さを薄くすることにより、保護シート層２５内を通る光の距離を短くすることができる。これにより、保護シート層２５内で光が拡散する機会を低減させることができ、保護シート層２５内での拡散光を低減することができる。従って、保護シート層２５内での拡散光を受光層１５の受光素子１６が受光することにより、受光素子１６が不必要な光を受光することを抑制することができるので、より確実に、ノイズ成分が増加することを抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１１７】
また、保護シート層２５を、このように厚さが薄い光学部材によって設けた場合には、画像読取センサ１０の厚さを薄くすることができ、画像読取センサ１０の小型化を図ることができる。この結果、画像読取センサ１０や密着型画像読取装置１の小型化を図ることができる。
【０１１８】
また、実施形態に係る密着型画像読取装置１は、画像読取センサ１０で読み取った原稿４０の画像のシェーディング補正を行う主制御基板３０を有しているため、原稿４０の画像の読み取り時におけるノイズを低減させることができ、さらに、シェーディング補正を適切に行うことができる。つまり、面光源２０から保護シート層２５の方向に光を照射した場合に、この光が保護シート界面２６で反射し、さらに反射光が受光素子１６に到達することに起因してノイズが発生する場合、シェーディング補正時の黒側の補正データとして、面光源２０の消灯時のデータを用いることができない。この場合、黒側の補正データを得る際に用いる黒基準のシートを用意する必要があるが、このようなシートでデータを得る場合、シートにゴミ等が付着すると、その状態が黒側の補正データになるので、シェーディング補正後の画像が乱れてしまう場合がある。
【０１１９】
これに対し、画像読取センサ１０の面光源２０から保護シート層２５の方向に光を照射した場合に、この光が保護シート界面２６で反射することを抑制した場合には、画像読み取り時のノイズの発生を抑制することができるので、面光源２０を消した状態を、黒側の補正データとすることができる。このため、シェーディング補正を行う場合に、面光源２０の消灯時のデータを補正データとして用いることができるため、黒側の補正データを適切に得ることができ、シェーディング補正後の画像の画質を確保することができる。これらの結果、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１２０】
また、面光源２０で発光した光が保護シート界面２６で反射することを抑制し、保護シート界面２６での反射光を受光素子１６で受光することを抑制することにより、シェーディング補正時に用いる黒基準のシートを用意する必要がなくなる。この結果、密着型画像読取装置１の小型化を図ったり、製造コストの低減を図ったりすることができる。
【０１２１】
また、黒基準のシートを用いて黒側の補正データを生成する場合には、保護シート界面２６での反射光を加味する必要があるため、画像読取センサ１０での画像の読み取り範囲全体のデータが必要になるが、面光源２０の消灯時のデータを黒側の補正データとして用いた場合には、データサイズを小さくすることができる。これにより、シェーディング補正時のＣＰＵ３２の負荷の低減を図ることができる。この結果、より容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１２２】
また、シェーディング補正時の基準データを保存する記憶部３７を有しているので、シェーディング補正を行う際に、画像読取センサ１０で撮影した画像データを、この基準データと比較し、シェーディング補正に用いる補正データを容易に生成することができる。従って、より容易にシェーディング補正を行うことができ、より確実に、シェーディング補正後の画像の画質を確保することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１２３】
また、シェーディング補正時の黒基準データは、画像読取センサ１０での読み取り範囲に対してラインデータとなっているので、黒基準データのデータ量を小さくすることができる。これにより、基準データを保存する記憶部３７の容量を小さくすることができ、また、データ量が小さいため、シェーディング補正時に扱うデータ量を少なくすることができ、シェーディング補正を、より容易に行うことができる。この結果、より容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１２４】
なお、上述した実施形態に係る密着型画像読取装置１では、原稿４０の画像の読み取り時に保護シート層２５の方向に光を照射する光源として、レーザーアレイからなる面光源２０を用いているが、光源は、面光源２０以外のものを用いてもよい。光源として、例えば複数が面状に配置された指向性の高いＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）光源を用いてもよい。照光部の光源として、このように指向性の高いＬＥＤ光源を用いることにより、原稿４０の画像の読み取り時に原稿４０の方向に照射する光を、拡散させない状態で照射することができる。これにより、保護シート界面２６に到達するほぼ全ての光を、保護シート界面２６に対して同じ角度で到達させることができ、ほぼ全ての光を、保護シート界面２６に対して直交する向きで到達させることができる。従って、保護シート層２５を透過する光が保護シート界面２６で反射することを、より確実に抑制することができ、画像の読み取り時におけるノイズ成分の増加を、より確実に抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１２５】
図１６は、実施形態に係る密着型画像読取装置の変形例を示す説明図である。また、照光部は、光源として保護シート層２５の厚さ方向に光を照射する光源以外のものを使用し、この光源から照射された光を平行光にして保護シート層２５の方向に照射する構成にしてもよい。例えば、図１６に示すように、光源として、発光部であるＬＥＤ５３と、このＬＥＤ５３で発した光を受光層１５のガラス基板１７全体に導く導光板５１及び反射板５２と、を備えるバックライト５０を用いてもよい。
【０１２６】
また、この場合、受光層１５とバックライト５０との間には、バックライト５０で発光した光を略平行光にする平行光生成部としてコリメートレンズ５５が配設されている。これにより、原稿４０の画像を読み取る際には、バックライト５０で発光してコリメートレンズ５５で略平行光にした光を、保護シート層２５の方向に照射する。つまり、ＬＥＤ５３で発光し、導光板５１や反射板５２でガラス基板１７全体に導かれた光は、拡散成分を含んで保護シート層２５の方向に照射される。バックライト５０と受光層１５との間に位置するコリメートレンズ５５は、この拡散成分を含んで照射されるバックライト５０からの光を、略平行光にし、保護シート層２５の厚さ方向の光の成分を増加させて、保護シート層２５の方向に照射する。
【０１２７】
これにより、コリメートレンズ５５で略平行光となってガラス基板１７に入射した光は、略平行光の状態で受光層１５のガラス基板１７から保護シート層２５に入射し、保護シート層２５の厚さ方向に保護シート層２５を透過する。このため、保護シート層２５に入射した光の大部分は、保護シート界面２６で反射せずに保護シート界面２６を透過し、原稿４０で反射して反射光を受光層１５の受光素子１６で受光することにより、画像を読み取る。
【０１２８】
これらのように照光部を、光源であるバックライト５０と、バックライト５０で発光した光を略平行光にするコリメートレンズ５５とを用いて構成することにより、より確実に、原稿４０の画像の読み取りに用いる光を、拡散光と比較して保護シート層２５の厚さ方向の光の成分を増加させて、保護シート層２５の方向に光を照射することができる。また、このような光を照射する照光部を設ける際に、コリメートレンズ５５を用いることにより、容易に設けることができる。従って、照光部であるバックライト５０やコリメートレンズ５５からの光が、保護シート界面２６で反射することに起因して、原稿４０の画像の読み取り時に画質が劣化することを、より確実に、且つ、容易に抑制することができる。この結果、より確実に、且つ、容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１２９】
また、平行光生成部としてコリメートレンズ５５を用いることにより、バックライト５０で発光した光を保護シート層２５の方向に照射する場合に、より確実に、且つ、容易に略平行光にして照射することができる。これにより、保護シート層２５内を透過する光が、保護シート界面２６で反射することを、より確実に、且つ、容易に抑制することができる。この結果、より確実に、且つ、容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１３０】
なお、バックライト５０で発光した光を略平行光にする平行光生成部は、コリメートレンズ５５以外の光学部材を用いてもよい。例えば、平行光生成部としてプリズムシート（図示省略）を用いてもよい。平行光生成部としてプリズムシートを用いることにより、バックライト５０で発光した光を保護シート層２５の方向に照射する場合に、プリズムシートによって、より確実に、且つ、容易に略平行光にして照射することができる。これにより、照光部からの光が、保護シート界面２６で反射することに起因して、原稿４０の画像の読み取り時に画質が劣化することを、より確実に、且つ、容易に抑制することができる。この結果、より確実に、且つ、容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１３１】
また、これらのように、コリメートレンズ５５やプリズムシートを用いることにより、平行光を生成する照光部の小型化や薄型化、軽量化を図ることができる。この結果、画像読取センサ１０や密着型画像読取装置１の小型化や軽量化を図ることができる。
【０１３２】
図１７は、実施形態に係る密着型画像読取装置の変形例を示す説明図である。また、平行光生成部は、コリメートレンズ５５やプリズムシート等の光学部材以外のものを用いてもよい。例えば、図１７に示すように、平行光生成部は、スリット板６０が用いられていてもよい。詳しくは、スリット板６０は、上述したコリメートレンズ５５等と同様に受光層１５とバックライト５０との間に、保護シート層２５の厚さ方向のスリットが複数形成された形状で設けられている。
【０１３３】
これにより、バックライト５０で発光し、拡散成分を含んで受光層１５の方向に向う光は、スリット板６０のスリットを通過することができる成分のみが、スリット板６０を通過し、それ以外の方向の成分は、スリット板６０によって遮蔽される。つまり、バックライト５０で発光した光は、スリット板６０によって、保護シート層２５の厚さ方向の略平行光のみの光となって受光層１５のガラス基板１７に入射し、保護シート層２５に入射する。これにより、保護シート層２５への入射光は、保護シート層２５の厚さ方向に近い角度になり、入射角が０°に近くなるため、保護シート界面２６で反射し難くなる。
【０１３４】
このように、平行光生成部としてスリット板６０を用いることにより、バックライト５０で発光した光を保護シート層２５の方向に照射する場合に、より確実に、且つ、容易に略平行光にして照射することができる。これにより、保護シート層２５内を透過する光が、保護シート界面２６で反射することを、より確実に、且つ、容易に抑制することができる。この結果、より確実に、且つ、容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１３５】
また、照光部は、偏光フィルタ（図示省略）を設けてもよい。この場合、偏光フィルタは、上述したコリメートレンズ５５等と同様に、バックライト５０と受光層１５との間に配設する。また、この偏光フィルタは、バックライト５０で発光した光を、ｐ波のみの成分にして保護シート層２５の方向に照射することのできる偏光フィルタを用いる。照光部を、このように偏光フィルタとバックライト５０とを用いて構成し、バックライト５０で発光した光を、偏光フィルタを用いてｐ波のみの成分にして保護シート層２５の方向に照射することにより、保護シート層２５内を透過する光が、保護シート界面２６で反射することを、より確実に抑制することができる。
【０１３６】
つまり、屈折率が異なる物体同士の界面を光が透過する場合、この界面での光の反射率は、光の波の振幅方向が界面に対して平行な方向の波であるｐ波と、光の波の振幅方向が界面に対して垂直な方向の波であるｓ波と、によって異なり、ｐ波よりもｓ波の方が、光が界面に同じ角度で到達した際の反射率が大きくなっている（図９、図１０参照）。このため、バックライト５０と受光層１５との間に偏光フィルタを配設し、バックライト５０で発光した光を偏光フィルタで偏光させてｐ波の成分のみを保護シート層２５の方向に照射することにより、保護シート層２５内を透過する光が保護シート界面２６に到達した際に、保護シート界面２６で反射し難くすることができる。従って、保護シート層２５の方向に照射した光が、保護シート界面２６で反射した光を受光素子１６で受光することに起因して、画像の読み取り時におけるノイズ成分が増加することを、より確実に抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１３７】
また、実施形態に係る密着型画像読取装置１では、シェーディング補正に用いる黒基準データは、画像読取センサ１０での読み取り範囲に対してラインデータとなっているが、黒基準データは、画像読取センサ１０での読み取り範囲で共通の１データとなっていてもよい。シェーディング補正時の黒基準データを、画像読取センサ１０での読み取り範囲で共通の１データとすることにより、黒基準データのデータ量を、より小さくすることができる。つまり、面光源２０からの光が保護シート界面２６で反射することを抑制し、各受光素子１６での感度ムラを抑制することにより、全画素共通で同じ黒基準データを用いてシェーディング補正を行うことができる。これにより、シェーディング補正時に処理するデータ量が少なくなるので、シェーディング補正を、より容易に行うことができる。この結果、より容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１３８】
また、実施形態に係る密着型画像読取装置１では、画像読取センサ１０は、１つが本体部６に設けられているのみであるが、画像読取センサ１０は複数設けられていてもよい。図１８は、実施形態に係る密着型画像読取装置の変形例を示す概略図である。図１９は、図１８に示す密着型画像読取装置の蓋部を開いた状態を示す図である。例えば、画像読取センサ１０は、本体部６に設けるのみでなく、図１９に示すように、押圧部材である蓋部５に、原稿４０の画像を読み取ることができる第２画像読取センサ７２を設けてもよい。即ち、この場合、本体部６には、実施形態に係る密着型画像読取装置１と同様に、画像読取センサ１０として第１画像読取センサ７１を設け、蓋部５には、蓋部５を閉じた際における本体部６側の面に第２画像読取センサ７２を設ける。これらの第１画像読取センサ７１と第２画像読取センサ７２とは、蓋部５と本体部６とを閉じた際に、重なり合う位置に配設されている。
【０１３９】
このように設けられる密着型画像読取装置１で原稿４０の画像を読み取る場合には、原稿４０を第１画像読取センサ７１上に載置した状態で蓋部５を閉じることにより、原稿４０を蓋部５と本体部６とで挟み込む。これにより、原稿４０は、第１画像読取センサ７１と第２画像読取センサ７２とで挟み込まれた状態になり、即ち、原稿４０の両面に第１画像読取センサ７１と第２画像読取センサ７２とが位置する状態になる。これにより、原稿４０の画像の読み取り時は、原稿４０の両面の画像を第１画像読取センサ７１と第２画像読取センサ７２とで読み取る。従って、原稿４０の両面の画像を読み取る際に、第１画像読取センサ７１と第２画像読取センサ７２とで同時に読み取ることができるので、両面の読み取りを行う際に、容易に、且つ、短時間で読み取ることができる。
【０１４０】
また、このように原稿４０を挟み込む密着型画像読取装置１には、画像読取センサ１０で読み取る画像を表示する部分を設けてもよい。例えば、図１８に示すように、蓋部５における本体部６に対向する側の反対側の面に、画像読取センサ１０で読み取る画像を表示する画像表示部７５を設けてもよい。これにより、画像読取センサ１０で原稿４０の画像を読み取って記憶部３７に記憶する際に、所望の読み取り状態になってから記憶することができる。これにより、より確実に、所望の画像を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４１】
以上のように、本発明に係る密着型画像読取センサ及び密着型画像読取装置は、画像を読み取る密着型画像読取センサに原稿を密着させて読み取る画像読取装置に有用であり、特に、密着型画像読取センサにおける原稿を読み取る面の反対側から、原稿の画像の読み取りに使用する光を照射する密着型画像読取装置に適している。
【符号の説明】
【０１４２】
１ 密着型画像読取装置
５ 蓋部
６ 本体部
１０ 画像読取センサ
１５ 受光層
１６ 受光素子
１７ ガラス基板
１８ 開口部
２０ 面光源
２５ 保護シート層
２６ 保護シート界面
３０ 主制御基板
３１ 処理部
３２ ＣＰＵ
４０ 原稿
５０ バックライト
５１ 導光板
５２ 反射板
５３ ＬＥＤ
５５ コリメートレンズ
６０ スリット板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密着型画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像読取装置は、検出した光を電気信号に変換する受光素子を備え、画像を読み取る原稿で反射した光を、この受光素子で検出して電気信号に変換することにより、原稿の画像を電気的に処理している。画像読取装置は、このように受光素子で検出した光に基づいて原稿の画像を読み取るが、従来の画像読取装置の中には、受光素子で受光した光による信号を補正し、原稿を読み取る際における精度を高めているものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載された画像読取装置では、イメージセンサ素子に接したファイバーアレイプレートの端部に、白黒のレベル補正用の白黒基準板を設け、イメージセンサ素子で受光した光による信号を、白黒基準板を用いて補正している。また、特許文献２に記載された画像読取装置では、原稿と押圧する圧板に標準板を設け、ＣＣＤで受光した光による信号を、標準板で反射する反射光に基づいて補正している。また、特許文献３に記載された画像読取装置では、原稿押さえ部材の２次元読取センサに向う側に白基準板を設け、白基準板を２次元読取センサで読み取ることにより、シェーディング用の補正データを取得している。特許文献１〜３に記載された画像読取装置では、これらの補正や作用により、原稿で反射した光を、イメージセンサ素子等の受光素子で受光することにより原稿の画像を読み取る際における、経時変化等に起因する読み取り精度の低下を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−９４７２２号公報
【特許文献２】特開２００７−４３４６８号公報
【特許文献３】特開２００９−２９６０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
画像読取装置は、このように受光素子で検出した光に基づいて原稿の画像を読み取るが、近年の画像読取装置の中には、装置の小型化を図るため構成を簡略化し、原稿の画像を読み取る際には、画像の読み取り部分である密着型画像読取センサに原稿を密着させて読み取る密着型画像読取装置がある。このように、密着型画像読取センサに原稿を密着させる場合、原稿で反射させる光を原稿に対して外部から照射するのは困難なため、密着型画像読取センサにおける原稿を密着させる側の反対側に光源を設け、この光源から照射した光を、密着型画像読取センサを透過させて原稿に到達させ、原稿で反射させる。
【０００６】
詳しくは、密着型画像読取センサは、複数の受光素子が設けられることにより、原稿で反射した光を受光して原稿の画像を読み取るが、このように複数設けられる受光素子は、所定の間隔を開けて配設されている。このため、密着型画像読取センサにおける原稿を密着させる側の反対側に配設される光源から照射した光、即ち、密着型画像読取センサの背面に配設される光源から照射した光は、受光素子間を通って原稿の方向に向かい、原稿で反射して密着型画像読取センサの方向に向う。密着型画像読取センサは、この光を受光素子で受光することにより、原稿の画像を読み取る。
【０００７】
また、このような密着型画像読取装置では、原稿を直接密着型画像読取センサに接触させるため、密着型画像読取センサが有する受光素子が汚れたり、受光素子に傷が付いたりすることを抑制するために、密着型画像読取センサにおける原稿を密着させる側の面に保護シートを配設する場合が多くなっている。この保護シートは、透明な樹脂やガラス等の部材により形成されており、密着型画像読取センサにおける受光素子同士の間から原稿の方向に向う光を透過させたり、原稿で反射して密着型画像読取センサの方向に向う光を透過させたりすることができる。
【０００８】
しかし、光源から原稿に対して照射する光には、通常、様々な成分が含まれており、この光は拡散光になっている。このため、光源で照射され、受光素子間を通って保護シートに入り込む場合も拡散光となって入り込むが、光源からの光が保護シートの形成方向に対して斜めに入り込んだ場合、この光の一部は、保護シートの内面で反射する場合がある。つまり、保護シートと、保護シートの周囲の空気とは屈折率が異なっているため、保護シートと空気との界面に対して、保護シートの内部を進む光の進行方向が傾斜している場合には、この光は界面で反射する場合がある。保護シートの内部を通る光が、このように保護シートと空気との界面で反射した場合、この光は、原稿で反射する前に、界面で反射した時点で受光素子の方向に向う。
【０００９】
このため、受光素子は、原稿で反射した光のみでなく、保護シートと空気との界面で反射した光も受光し、界面で反射した光は、原稿で反射した光を受光することにより原稿の画像を読み取る場合におけるノイズ成分として現れる。従って、密着型画像読取センサの背面に配設される光源から照射した光によって原稿の画像を読み取る場合、保護シートと空気との界面で反射した光によってノイズが増加することにより、読み取った画像の画質が劣化する場合があった。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることのできる密着型画像読取センサ及び密着型画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る密着型画像読取センサは、二次元配列された複数の受光素子を有する受光層と、前記受光層における前記受光素子での受光側の面に配設され、且つ、光を透過する保護シート層と、光を発光する光源を有していると共に、拡散光と比較して前記保護シート層の厚さ方向の光の成分を増加させて、前記光源で発光した光を前記受光層における前記受光素子間から前記保護シート層の方向に光を照射する照光部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
この発明では、原稿からの反射光によって画像を読み取る際に原稿に照射する光を、拡散光と比較して保護シート層の厚さ方向の光の成分を増加させて、受光層における受光素子間から保護シート層の方向に照光部によって照射するため、ノイズ成分を低下させて読み取ることができる。つまり、原稿の画像の読み取り時に保護シート層を介して原稿の方向に向う光は、保護シート層における、この光が保護シート層内から出射する面に対してほぼ直交する向きで照射される。このため、保護シート層内を原稿の方向に進む光が、保護シート層から出射する場合には、この面の内側部分、即ち、保護シート層と空気との界面であまり反射せずに、保護シート層から出射する。このように、保護シート層から出射した光は、原稿で反射し、反射光となって、この光が向ってきた方向に反射し、保護シート層を透過して受光層に向う。これにより、受光層の受光素子で原稿からの反射光を受光し、原稿の画像を読み取る。
【００１３】
また、原稿の画像の読み取り時に照光部から原稿の方向に照射する光は、保護シート層の厚さ方向の光の成分を増加させているため、この光は、保護シート層と空気との界面で反射し難くなっている。このため、この光が、原稿で反射する前に、保護シート層と空気との界面で反射し、界面で反射した光を受光素子で受光することに起因して、原稿の画像の読み取り時にノイズ成分が増加することを抑制することができる。従って、画像の読み取り時にノイズ成分が増加することに起因して画像の画質が劣化することを抑制することができる。この結果、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００１４】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記照光部は、前記保護シート層の内部を通る光が、前記保護シート層の厚さ方向の成分が増加するように光を照射することが好ましい。
【００１５】
この発明では、保護シート層の内部を通る光が、保護シート層の厚さ方向の成分が増加するように照光部によって光を照射するので、保護シート層を透過する光が、保護シート層内から原稿が位置している側に出射する際に、保護シート層と空気との界面で反射することを、より確実に抑制することができる。これにより、保護シート層と空気との界面で反射した光を受光素子で受光することに起因して、画像の読み取り時におけるノイズ成分が増加することを、より確実に抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００１６】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記光源は、略平行光のみを発光することが好ましい。
【００１７】
この発明では、照光部の光源は、略平行光のみを発光するので、原稿の画像を読み取る際に、光を拡散させないで保護シート層を透過させることができる。このため、保護シート層と空気との界面に到達する光は、ほぼ全ての光が界面に対して同じ角度で到達し、ほぼ全ての光が、界面に対して直交する向きで到達する。これにより、保護シート層を透過する光が界面で反射することを、より確実に抑制することができ、画像の読み取り時におけるノイズ成分の増加を、より確実に抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００１８】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記光源は、面状に配置された指向性の高いＬＥＤ光源が用いられることが好ましい。
【００１９】
この発明では、照光部の光源として、このように指向性の高いＬＥＤ光源を用いるので、原稿の画像の読み取り時に原稿の方向に照射する光を、拡散させない状態で照射することができる。これにより、保護シート層と空気との界面に到達するほぼ全ての光を、界面に対して同じ角度で到達させることができ、ほぼ全ての光を、界面に対して直交する向きで到達させることができる。従って、保護シート層を透過する光が界面で反射することを、より確実に抑制することができ、画像の読み取り時におけるノイズ成分の増加を、より確実に抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００２０】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記光源は、面発光型のレーザーアレイが用いられることが好ましい。
【００２１】
この発明では、照光部の光源として、面発光型のレーザーアレイを用いるので、拡散光と比較して保護シート層の厚さ方向の光の成分を増加させて、保護シート層の方向に光を照射する照光部を設ける際に、容易に設けることができる。これにより、照光部からの光が原稿で反射する前に、保護シート層と空気との界面で反射することを、容易に抑制することができ、この界面での光の反射に起因して、原稿の画像の読み取り時に画質が劣化することを、容易に抑制することができる。この結果、より容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００２２】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記照光部は、前記光源で発光した光を略平行光にする平行光生成部を有しており、前記光源で発光して前記平行光生成部で略平行光にした光を前記保護シート層の方向に照射することが好ましい。
【００２３】
この発明では、光源で発光した光を略平行光にする平行光生成部を照光部に設けているため、より確実に、原稿の画像の読み取りに用いる光を、拡散光と比較して保護シート層の厚さ方向の光の成分を増加させて、保護シート層の方向に光を照射することができる。また、このような光を照射する照光部を設ける際に、平行光生成部を用いることにより、容易に設けることができる。従って、照光部からの光が、保護シート層と空気との界面で反射することに起因して、原稿の画像の読み取り時に画質が劣化することを、より確実に、且つ、容易に抑制することができる。この結果、より確実に、且つ、容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００２４】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記平行光生成部は、プリズムシートが用いられることが好ましい。
【００２５】
この発明では、平行光生成部としてプリズムシートを用いているので、光源で発光した光を保護シート層の方向に照射する場合に、プリズムシートによって、より確実に、且つ、容易に略平行光にして照射することができる。これにより、照光部からの光が、保護シート層と空気との界面で反射することに起因して、原稿の画像の読み取り時に画質が劣化することを、より確実に、且つ、容易に抑制することができる。この結果、より確実に、且つ、容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００２６】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記平行光生成部は、コリメートレンズが用いられることが好ましい。
【００２７】
この発明では、平行光生成部としてコリメートレンズを用いているので、光源で発光した光を保護シート層の方向に照射する場合に、より確実に、且つ、容易に略平行光にして照射することができる。これにより、保護シート層内を透過する光が、保護シート層と空気との界面で反射することを、より確実に、且つ、容易に抑制することができる。この結果、より確実に、且つ、容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００２８】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記平行光生成部は、スリット板が用いられることが好ましい。
【００２９】
この発明では、平行光生成部としてスリット板を用いているので、光源で発光した光を保護シート層の方向に照射する場合に、より確実に、且つ、容易に略平行光にして照射することができる。これにより、保護シート層内を透過する光が、保護シート層と空気との界面で反射することを、より確実に、且つ、容易に抑制することができる。この結果、より確実に、且つ、容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００３０】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記照光部は偏光フィルタを有していると共に、前記光源で発光した光を前記偏光フィルタを用いてｐ波のみの成分にして前記保護シート層の方向に照射することが好ましい。
【００３１】
この発明では、光源で発光した光を、偏光フィルタを用いてｐ波のみの成分にして保護シート層の方向に照射するので、保護シート層内を透過する光が、保護シート層と空気との界面で反射することを、より確実に抑制することができる。つまり、屈折率が異なる物体同士の界面を光が透過する場合、この界面での光の反射率は、光の波の振幅方向が界面に対して平行な方向の波であるｐ波と、光の波の振幅方向が界面に対して垂直な方向の波であるｓ波と、によって異なり、ｐ波よりもｓ波の方が、光が界面に同じ角度で到達した際の反射率が大きくなっている。
【００３２】
このため、照光部に偏光フィルタを設け、光源で発光した光を偏光フィルタで偏光させてｐ波の成分のみを保護シート層の方向に照射することにより、保護シート層内を透過する光が保護シート層と空気との界面に到達した際に、界面で反射し難くすることができる。従って、照光部で保護シート層の方向に照射した光が、保護シート層と空気との界面で反射した光を受光素子で受光することに起因して、画像の読み取り時におけるノイズ成分が増加することを、より確実に抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００３３】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記保護シート層は、光学部材で透過率が高くなっていることが好ましい。
【００３４】
この発明では、保護シート層を、透過率が高い光学部材によって設けるので、照光部から保護シート層に光が照射された場合に、この光が保護シート層内で拡散することを抑制することができる。これにより、照光部から照射された光が、原稿に到達する前に保護シート層内で拡散し、この拡散した光が、受光層の方向に向かって受光層の受光素子で受光することに起因して、画像の読み取り時におけるノイズ成分が増加することを抑制することができる。従って、保護シート層と空気との界面での反射に起因して受光素子が不必要な光を受光することを抑制するのみでなく、保護シート層内で光が拡散することによって受光素子が不必要な光を受光することも抑制することができ、より確実に、ノイズ成分が増加することを抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００３５】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記保護シート層は、厚さが薄い光学部材により形成されていることが好ましい。
【００３６】
この発明では、保護シート層を、厚さが薄い光学部材によって設けるので、照光部から保護シート層に光が照射された場合における保護シート層内での拡散光を低減することができる。つまり、保護シート層を光が透過する場合、この光は保護シート層内で拡散する場合があるが、保護シート層の厚さを薄くすることにより、保護シート層内を通る光の距離を短くすることができる。これにより、保護シート層内で光が拡散する機会を低減させることができ、保護シート層内での拡散光を低減することができる。従って、保護シート層内での拡散光を受光層の受光素子が受光することにより、受光素子が不必要な光を受光することを抑制することができるので、より確実に、ノイズ成分が増加することを抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００３７】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記保護シート層は、絶縁部材により形成されていることが好ましい。
【００３８】
この発明では、保護シート層を、絶縁部材により形成するので、受光素子を電気的に保護することができる。例えば、密着型画像読取センサに接触する原稿が帯電している場合でも、保護シート層を絶縁部材によって形成することにより、原稿と受光素子との間で静電気が発生することを抑制でき、受光素子を電気的に保護することができる。従って、原稿の画像を読み取る部分である受光素子を保護シート層によって保護する際に、埃から保護したり傷が発生することから保護したりするのみでなく、電気的にも保護し、受光素子に不必要な電気が流れることによる受光素子の破損を抑制することができる。この結果、より安定して画像を読み取ることができる。
【００３９】
また、上記密着型画像読取センサにおいて、前記保護シート層は、屈折率が空気の屈折率とガラスの屈折率との間の部材により形成されていることが好ましい。
【００４０】
この発明では、保護シート層を、屈折率が空気の屈折率とガラスの屈折率との間の屈折率になる部材により形成するので、保護シート層を透過する光が、保護シート層と空気との界面で反射することを、より確実に抑制することができる。つまり、受光素子を有する受光層は、ガラスに受光素子を配設することによって形成される場合が多くなっており、また、密着型画像読取センサで画像を読み取る原稿は、保護シート層における受光層の反対側に配置する。また、原稿の画像を読み取る際に、照光部から保護シート層の方向に照射する光は、受光素子間から保護シート層の方向に照射するため、受光層のガラスを透過して保護シート層に向う。さらに、この光が原稿に到達する場合には、保護シート層と空気との界面を透過し、空気中で原稿に到達する。従って、照光部の光源で発光した光は、受光層のガラスを通り、保護シート層を通った後、空気中に出射する。
【００４１】
このため、保護シート層を、空気の屈折率とガラスの屈折率との間の屈折率になる部材により形成することにより、照光部の光源で発光した光に、保護シート層の厚さ方向に対して角度を有する方向の成分が含まれている場合でも、この光は、ガラスから保護シート層に入射する際に屈折率の差によって屈折する。即ち、この光は、ガラスから保護シート層に入射する際に屈折率の差によって進行方向が変化し、保護シート層の厚さ方向に対する角度が小さくなる。従って、照光部の光源で発光した光に、保護シート層の厚さ方向に対して角度を有する方向の成分が含まれている場合でも、屈折率の差によって、保護シート層内ではこの角度が小さくなるため、この光は、保護シート層と空気との界面で反射し難くなる。これにより、保護シート層と空気との界面での反射に起因して、画像の読み取り時におけるノイズ成分が増加することを、より確実に抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００４２】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る密着型画像読取装置は、上記の密着型画像読取センサと、前記密着型画像読取センサで読み取った原稿の画像のシェーディング補正を行う制御部と、を備えることを特徴とする。
【００４３】
この発明では、上記の密着型画像読取センサで読み取った原稿の画像のシェーディング補正を行う制御部を有しているため、原稿の画像の読み取り時におけるノイズを低減させることができ、さらに、シェーディング補正を適切に行うことができる。つまり、照光部から保護シート層の方向に光を照射した場合に、この光が保護シート層と空気との界面で反射し、さらに反射光が受光素子の到達することに起因してノイズが発生する場合、シェーディング補正時の黒側の補正データとして、照光部の光源の消灯時のデータを用いることができない。この場合、黒側の補正データを得る際に用いる黒基準のシートを用意する必要があるが、このようなシートでデータを得る場合、シートにゴミ等が付着すると、その状態が黒側の補正データになるので、シェーディング補正後の画像が乱れてしまう場合がある。
【００４４】
これに対し、密着型画像読取センサの照光部から保護シート層の方向に光を照射した場合に、この光が保護シート層と空気との界面で反射することを抑制した場合には、画像読み取り時のノイズの発生を抑制することができるので、照光部を消した状態を、黒側の補正データとすることができる。このため、シェーディング補正を行う場合に、照光部の光源の消灯時のデータを用いることができるため、黒側の補正データを適切に得ることができ、シェーディング補正後の画像の画質を確保することができる。これらの結果、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００４５】
また、上記密着型画像読取装置において、さらに、前記シェーディング補正を行う際の基準データを保存する記憶部を有していることが好ましい。
【００４６】
この発明では、シェーディング補正時の基準データを保存する記憶部を有しているので、シェーディング補正を行う際に、密着型画像読取センサで撮影した画像データを、この基準データと比較し、シェーディング補正に用いる補正データを容易に生成することができる。従って、より容易にシェーディング補正を行うことができ、より確実に、シェーディング補正後の画像の画質を確保することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００４７】
また、上記密着型画像読取装置において、前記基準データのうち、前記密着型画像読取センサで読み取った画像の黒側の基準となる黒基準データは、前記密着型画像読取センサでの読み取り範囲に対してラインデータとなっていることが好ましい。
【００４８】
この発明では、シェーディング補正時の黒基準データは、密着型画像読取センサでの読み取り範囲に対してラインデータとなっているので、黒基準データのデータ量を小さくすることができる。これにより、基準データを保存する記憶部の容量を小さくすることができ、また、データ量が小さいため、シェーディング補正時に扱うデータ量を少なくすることができ、シェーディング補正を、より容易に行うことができる。この結果、より容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【００４９】
また、上記密着型画像読取装置において、前記基準データのうち、前記密着型画像読取センサで読み取った画像の黒側の基準となる黒基準データは、前記密着型画像読取センサでの読み取り範囲で共通の１データとなっていることが好ましい。
【００５０】
この発明では、シェーディング補正時の黒基準データは、密着型画像読取センサでの読み取り範囲で共通の１データとなっているので、黒基準データのデータ量を、より小さくすることができる。これにより、処理するデータ量が少なくなるので、シェーディング補正を、より容易に行うことができる。この結果、より容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【発明の効果】
【００５１】
本発明に係る密着型画像読取センサ及び密着型画像読取装置は、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、実施形態に係る密着型画像読取装置の外観を示す図であり、蓋部を閉じた状態を示す図である。
【図２】図２は、図１に示す密着型画像読取装置の蓋部を開いた状態を示す図である。
【図３】図３は、図２に示す画像読取センサの構成を示す断面図である。
【図４】図４は、図１に示す密着型画像読取装置の構成の概略を示す図である。
【図５】図５は、原稿の画像を読み取る場合における説明図である。
【図６】図６は、原稿の画像を読み取る場合における図１のＡ−Ａ断面図である。
【図７】図７は、原稿の画像の読み取り時に面光源で発光する光の説明図である。
【図８】図８は、光が保護シート層を透過する場合における説明図である。
【図９】図９は、保護シート層の屈折率が１．４の場合における光の入射角と反射率との関係を示す説明図である。
【図１０】図１０は、保護シート層の屈折率が１．７の場合における光の入射角と反射率との関係を示す説明図である。
【図１１】図１１は、光がガラス基板と保護シート層を透過する場合における説明図である。
【図１２】図１２は、保護シート層の屈折率が１．４の場合における光の角度の変化を示す説明図である。
【図１３】図１３は、保護シート層の屈折率が１．７の場合における光の角度の変化を示す説明図である。
【図１４】図１４は、保護シート界面で反射した光の受光素子での受光のし易さを示す説明図である。
【図１５】図１５は、図１４に示す保護シート層への光の入射角に対する受光素子に照射される光の線数を示す説明図である。
【図１６】図１６は、実施形態に係る密着型画像読取装置の変形例を示す説明図である。
【図１７】図１７は、実施形態に係る密着型画像読取装置の変形例を示す説明図である。
【図１８】図１８は、実施形態に係る密着型画像読取装置の変形例を示す概略図である。
【図１９】図１９は、図１８に示す密着型画像読取装置の蓋部を開いた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下に、本発明に係る密着型画像読取センサ及び密着型画像読取装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００５４】
〔実施形態〕
図１は、実施形態に係る密着型画像読取装置の外観を示す図であり、蓋部を閉じた状態を示す図である。図２は、図１に示す密着型画像読取装置の蓋部を開いた状態を示す図である。同図に示す密着型画像読取装置１は、共に薄型の略直方体、或いは略板状に形成された蓋部５と本体部６とを有しており、蓋部５と本体部６とは、双方の一辺がヒンジ８によって接続されている。これにより、蓋部５と本体部６とは、相対的に開閉可能に設けられている。また、このうち本体部６には、蓋部５を閉じた際における蓋部５側の面に、原稿を密着させた状態で画像を読み取る密着型画像読取センサである画像読取センサ１０が設けられている。
【００５５】
また、蓋部５や本体部６には、機械式センサや磁気センサ、または光センサ等により、双方の開閉の検出が可能な開閉検出機構（図示省略）が設けられている。さらに、蓋部５または本体部６には、原稿４０の画像を読み取る際に読み取りの開始の指示を行う、スタートボタン等の読取開始指示手段（図示省略）が設けられている。
【００５６】
図３は、図２に示す画像読取センサの構成を示す断面図である。本体部６に設けられる画像読取センサ１０は、面発光をする光源である面光源２０と、この面光源２０上に設けられると共に、画像の読み取り時に原稿で反射した光を受光する受光層１５と、受光層１５上に、光を透過する透明な部材によって設けられる保護シート層２５とが、積層されて設けられている。このように積層される画像読取センサ１０は、保護シート層２５が、蓋部５を閉じた際における蓋部５側に位置して蓋部５に対向し、面光源２０は、本体部６の内部側に位置する向きで設けられている。
【００５７】
また、この画像読取センサ１０が有する受光層１５は、面光源２０上に設けられる透明なガラス基板１７と、ガラス基板１７上に所定の間隔で二次元配列状に複数が配設される受光素子１６とを有している。また、受光素子１６は、ガラス基板１７における、面光源２０が位置する側の反対側の面、即ち、ガラス基板１７における、保護シート層２５が位置する側の面に配設されている。画像読取センサ１０は、このように受光素子１６が二次元配列状に複数配設される、二次元密着型の画像読取センサ１０である二次元密着型センサとして設けられている。
【００５８】
また、面光源２０は、面発光型の半導体レーザーアレイが用いられている。この面発光型の半導体レーザーアレイからなる面光源２０は、発光時における光の成分が平行成分のみになっており、発光時に略平行光のみを面発光する光源として設けられている。この面光源２０は、発光時には、拡散光と比較して保護シート層２５の受光層１５の厚さ方向の光の成分を増加させることにより、平行光を、当該面光源２０の発光面に直交する方向に発光し、即ち、積層される保護シート層２５や受光層１５の厚さ方向に、平行光を発光する。
【００５９】
また、面光源２０は、ガラス基板１７における受光素子１６が位置する側の反対側に設けられているが、この面光源２０は、発光時に面発光をするため、発光時における平行光をガラス基板１７における面光源２０側の面全体に対して光を照射することが可能になっている。また、ガラス基板１７は、主にガラス材料からなる透明な部材により設けられている。これらのため、面光源２０の発光時には、面光源２０からの光はガラス基板１７を透過し、複数の受光素子１６同士の間から、ガラス基板１７において面光源２０が位置する側の反対側の方向に照射される。
【００６０】
つまり、透明に設けられるガラス基板１７上における複数の受光素子１６は、隣り合う受光素子１６同士が離間して配設されており、隣り合う受光素子１６同士の間の部分は、開口部１８となっている。このように受光素子１６と受光素子１６との間の部分になっており、光を遮蔽するものが位置していないため、面光源２０の発光時には、この光は、開口部１８を通って、ガラス基板１７における面光源２０が位置する側の反対側の方向に出射可能になっている。即ち、面光源２０の発光時における面光源２０からの光は、開口部１８を通って受光層１５における保護シート層２５が位置する側から出射し、保護シート層２５の方向に照射される。このように、面光源２０は、当該面光源２０で発光した光を受光層１５の開口部１８から保護シート層２５の方向に光を照射する照光部として設けられている。
【００６１】
面光源２０の発光時における面光源２０からの光は、このように開口部１８から保護シート層２５の方向に照射されるが、ガラス基板１７上に配設される受光素子１６同士は、それぞれ離間して配設されるため、開口部１８は、各受光素子１６の周囲に位置した状態になっている。このため、開口部１８から保護シート層２５の方向に照射される光は、各受光素子１６の周囲から保護シート層２５の方向に照射される。
【００６２】
このように設けられる画像読取センサ１０は、受光層１５に設けられる受光素子１６で、原稿で反射した光を受光することにより、原稿の画像を読み取ることができるように設けられているため、画像読取センサ１０で原稿の画像を読み取る場合は、画像読取センサ１０において受光素子１６が設けられている側の面で読み取る。即ち、受光素子１６は、受光層１５における保護シート層２５が配設される側に配設されているため、原稿で反射した光を、保護シート層２５を介して受光素子１６で受光することにより原稿の画像を読み取る。このため、保護シート層２５は、光を透過し易くなっているのが好ましく、例えば、光学部材で透過率が高くなっていたり、厚さが薄い光学部材により形成されていたりするのが好ましい。具体的には、一般的なディスプレイ保護用のシートは、透過率が９０％以上、厚みが０．５ｍｍ以下である場合が多いが、保護シート層２５は、それ以上に光を透過し易くなっているのが好ましい。即ち、保護シート層２５は、透過率が９０％以上であったり、厚さが０．５ｍｍ以下であったりする光学部材により形成されているのが望ましい。さらに、このように光が透過するように設けられている保護シート層２５は、屈折率が、空気の屈折率と、受光層１５を形成するガラスの屈折率との間の部材により形成されているのが好ましい。
【００６３】
また、保護シート層２５は、受光層１５を保護するために設けられている。このため、保護シート層２５は、受光層１５を埃等から保護するのみでなく、受光素子１６を電気的に保護するため、絶縁部材により形成されている。
【００６４】
画像読取センサ１０は、このように原稿で反射した光を受光素子１６で受光することにより原稿の画像を読み取るが、原稿の画像の読み取り時に原稿を照射する照射光を発光する面光源２０は、原稿の画像を読み取る側の面の反対側、即ち、画像読取センサ１０の背面側に配設されている。
【００６５】
図４は、図１に示す密着型画像読取装置の構成の概略を示す図である。これらのように設けられる密着型画像読取装置１は、密着型画像読取装置１の各部の制御を行う制御部である主制御基板３０によって制御可能になっている。例えば、画像読取センサ１０は、この主制御基板３０に接続されており、画像読取センサ１０は主制御基板３０によって制御可能になっている。この主制御基板３０には、処理部３１、記憶部３７及び入出力部３８が設けられており、このうち処理部３１には、各種の演算処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３２が設けられている。
【００６６】
また、処理部３１は、画像読取センサ１０による画像の読み取りの制御を行う画像読取部制御部３３と、画像読取センサ１０で読み取った画像を取り込む読取画像取込部３４と、読取画像取込部３４で取り込んだ画像の補正を行う画像補正部３５と、面光源２０の発光の制御を行う光源制御部３６と、を有している。
【００６７】
この実施形態に係る密着型画像読取装置１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。図５は、原稿の画像を読み取る場合における説明図である。図６は、原稿の画像を読み取る場合における図１のＡ−Ａ断面図である。この密着型画像読取装置１は、通常の使用時には、画像読取センサ１０側を上方に向ける向きで本体部６を下側に位置させ、画像読取センサ１０に対して相対的に開閉可能な蓋部５を、本体部６に対する蓋として使用する。このように設けられる密着型画像読取装置１で、原稿４０の画像を読み取る場合について説明すると、まず蓋部５を開いた状態で、本体部６に設けられる画像読取センサ１０の上に原稿４０を置き、この状態でヒンジ８を回動中心として蓋部５を閉じる。これにより、原稿４０は蓋部５と本体部６とで挟み込まれ、原稿４０は画像読取センサ１０に接触した状態になる。
【００６８】
また、原稿４０が蓋部５と本体部６とで挟み込まれた状態では、原稿４０は画像読取センサ１０側の反対側の面が蓋部５に接触した状態になり、原稿４０は、蓋部５と画像読取センサ１０との双方に接触した状態になる。この状態で蓋部５を閉じる方向の力を大きくすると、原稿４０と蓋部５、及び原稿４０と画像読取センサ１０との間の押圧力が共に大きくなる。このため、蓋部５は、閉じる方向の力を大きくすることにより原稿４０を画像読取センサ１０に対して押圧可能な押圧部材として設けられている。
【００６９】
このように、原稿４０を蓋部５と本体部６との間に位置させた状態で蓋部５を閉じ、原稿４０と画像読取センサ１０との間の押圧力を大きくした場合には、原稿４０は画像読取センサ１０に対して密着する。原稿４０画像を読み取る場合は、このように原稿４０を画像読取センサ１０に密着させた状態で読み取り、詳しくは、画像読取センサ１０の保護シート層２５に原稿４０を密着させた状態で読み取る。
【００７０】
図７は、原稿の画像の読み取り時に面光源で発光する光の説明図である。原稿４０の画像は、このように原稿４０を画像読取センサ１０に密接させた状態で画像読取センサ１０によって読み取るが、次に、画像読取センサ１０による画像の読取動作について説明する。原稿４０の画像を読み取る場合は、原稿４０を画像読取センサ１０の受光層１５における保護シート層２５側に配置した状態で、画像読取センサ１０の面光源２０を発光させる。面光源２０は、略平行光のみを面発光する光源として設けられており、発光時に、受光層１５が有するガラス基板１７における面光源２０側の面全体に対して平行光を照射することが可能になっている。このため、画像の読み取り時には、面光源２０を発光させることにより、面光源２０によって受光層１５を照射する。
【００７１】
面光源２０によって受光層１５を照射した場合、面光源２０からの光は受光層１５が有するガラス基板１７における面光源２０側から入り込み、受光素子１６が配設されている側に向ってガラス基板１７を透過する。つまり、面光源２０は、発光時には、積層される保護シート層２５や受光層１５の厚さ方向に平行光を発光するため、面光源２０からの光が受光層１５のガラス基板１７に入り込んだ場合、この光は、受光層１５の厚さ方向にガラス基板１７内を進み、保護シート層２５が配設されている側に向ってガラス基板１７を透過する。
【００７２】
このように、ガラス基板１７の面光源２０側から保護シート層２５側に向う光のうち、受光素子１６が位置している部分に到達した光は、受光素子１６によって遮られる。このため、この光はガラス基板１７からは出射しない。これに対し、ガラス基板１７の面光源２０側から保護シート層２５側に向う光のうち、受光素子１６が配設されていない部分である開口部１８に到達した光は、開口部１８から保護シート層２５の方向に出射する。このように、保護シート層２５の方向に出射した光は、透明な部材によって形成される保護シート層２５内に入り込む。
【００７３】
受光層１５の開口部１８から出射した光は、受光層１５に積層されている保護シート層２５内にこのように入り込むが、受光層１５からの光が保護シート層２５に入り込む場合も、保護シート層２５の厚さ方向の平行光が入り込む。つまり、この光を照射する面光源２０は、保護シート層２５の内部を通る光が、保護シート層２５の厚さ方向の成分が増加するように照射する。保護シート層２５の厚さ方向の成分が増加した状態で受光層１５から保護シート層２５に入り込む光は、保護シート層２５の厚さ方向に進む平行光となっているため、この光は、保護シート層２５における受光層１５が位置する面側から、反対側の面側、即ち、画像を読み取る原稿４０が密着している面側に向う。
【００７４】
この方向に保護シート層２５内を進む光が、原稿４０が密着している側の面に到達した場合、この光は、原稿４０に密着している面から出射して、この面に密着している原稿４０に到達する。つまり、保護シート層２５内を進む光は、保護シート層２５の厚さ方向に進む平行光となっているため、この光は、保護シート層２５の内部側から、原稿４０に密着している面を見た場合における保護シート層２５と空気との界面である保護シート界面２６に対して、ほぼ直交する方向に進む状態になっている。従って、この光は、保護シート界面２６ではあまり反射せずに保護シート界面２６を透過して、保護シート層２５に密着している原稿４０に到達する。原稿４０に到達した光は、原稿４０で反射をするが、その際に、原稿４０の表面の色など表面の状態に応じた反射光となって反射をする。
【００７５】
また、この光は、保護シート層２５の厚さ方向に進む光となっているため、原稿４０に対しては、保護シート界面２６に到達する場合と同様に、原稿４０における保護シート層２５に密着している面に対して直交する向きで原稿４０に到達する。このため、原稿４０で反射する光は、概ね、この光が向ってきた方向に反射する。つまり、原稿４０で反射した反射光は、保護シート層２５の方向に反射し、保護シート層２５内に入り込んで保護シート層２５を透過し、受光層１５の方向に向かう。受光層１５に向かった反射光は、受光層１５における受光素子１６が位置している側の面から受光層１５に到達する。これにより、受光素子１６は、原稿４０で反射した反射光を受光する。
【００７６】
原稿４０で反射した反射光は、原稿４０の表面の状態に応じた反射光になっており、受光素子１６は、受光した光に応じて電気信号を発生可能に設けられている。このため、原稿４０で反射した反射光を受光した受光素子１６は、受光した反射光が反射をした原稿４０の表面の状態に応じた電気信号を発生する。このように受光素子１６で発生した電気信号は、主制御基板３０に伝達され、主制御基板３０が有する読取画像取込部３４で、この電気信号を取得することにより、原稿４０における画像読取センサ１０が面している側の原稿４０の画像情報を取得する。これにより、原稿４０の画像を読み取る。
【００７７】
原稿４０の画像の読み取り時には、これらのように保護シート層２５の厚さ方向の光の成分を増加させることにより、保護シート層２５を透過する光が保護シート界面２６で反射することを抑制することができ、保護シート界面２６での反射光を受光素子１６で受光することを抑制できるが、保護シート界面２６での反射率は、光の入射角や保護シート層２５の屈折率によって変化する。このため、原稿４０の画像の読み取り時における画質の劣化を抑制することを目的として、保護シート界面２６での反射率を低下させる場合には、保護シート層２５に入射する光の入射角が所定の範囲内になるようにして光を照射するのが好ましい。
【００７８】
次に、このような光の入射角や保護シート層２５の屈折率と、保護シート界面２６での光の反射率との関係について、シミュレーションを実施した際の結果に基づいて説明する。図８は、光が保護シート層を透過する場合における説明図である。保護シート界面２６のような、屈折率が異なる部材同士の界面を光が透過する場合、界面での反射率は、光の入射角によって変化するが、入射角が大きくなるに従って図８に示すように、反射率は大きくなる。また、実施形態に係る密着型画像読取装置１が有する保護シート層２５では、保護シート層２５の屈折率が１．４の場合において入射角が４５°以上の場合は、スネルの法則より保護シート界面２６で全反射をする。なお、ここでいう入射角は、面光源２０側から保護シート層２５に進入する方向、即ち、保護シート層２５の厚さ方向を０°とし、保護シート層２５の厚さ方向から傾斜するに従って、入射角が大きくなっている。
【００７９】
また、この反射率は、一般的に、光の波の振幅方向が界面に対して平行な方向の波であるｐ波よりも、光の波の振幅方向が界面に対して垂直な方向の波であるｓ波の方が、光が界面に同じ角度で到達した際の反射率が大きくなっている。
【００８０】
図９は、保護シート層の屈折率が１．４の場合における光の入射角と反射率との関係を示す説明図である。例えば、保護シート層２５を透過した光が出射する空気層の屈折率を１．０と仮定した場合において、保護シート層２５の屈折率が１．４の場合に、面光源２０側から保護シート層２５に入射する光の入射角に対する保護シート界面２６での反射率をフレネルの式より算出すると、図９に示すように変化する。つまり、ｐ波の反射率であるｐ波反射率Ｒｅｆｐは、入射角が４０°を超えた付近から急激に大きくなり、ｓ波の反射率であるｓ波反射率Ｒｅｆｓは、入射角が１０°を超えたあたりから徐々に大きくなる。
【００８１】
このように、反射率は、ｐ波とｓ波とで異なっているため、部材の反射率としてはｐ波の反射率とｓ波の反射率との平均値が用いられ、屈折率が１．４の保護シート層２５の場合は、図９に示す反射率平均値ＲｅｆＡになり、入射角が２０°を越えたあたりから反射率が徐々に大きくなる。
【００８２】
図１０は、保護シート層の屈折率が１．７の場合における光の入射角と反射率との関係を示す説明図である。また、この反射率は、光を透過する部材の屈折率によっても変化し、屈折率が大きくなるに従って、反射率も大きくなる傾向にある。例えば、保護シート層２５の屈折率が１．７の場合に、保護シート層２５に入射する光の入射角に対する保護シート界面２６での反射率は、図１０に示すように、ｐ波反射率Ｒｅｆｐは、入射角が３０°を超えた付近から急激に大きくなり、ｓ波反射率Ｒｅｆｓは、入射角が５°付近から徐々に大きくなる。また、屈折率が１．７の保護シート層２５における反射率平均値ＲｅｆＡは、図１０に示すように、入射角が１５°を越えたあたりから反射率が徐々に大きくなる。
【００８３】
保護シート層２５に光が入射した場合における保護シート界面２６での光の反射率は、これらのように、入射角が大きくなるに従って大きくなり、また、保護シート層２５の屈折率が大きくなることによっても大きくなる。
【００８４】
また、面光源２０から保護シート層２５に向かう光は、受光層１５のガラス基板１７を透過した後、保護シート層２５を透過するが、ガラス基板１７と、ガラス基板１７の周囲の空気層との間や、ガラス基板１７と保護シート層２５との間では、屈折率が異なっている。このため、面光源２０から保護シート層２５に向かう光が、これらの間を透過する場合には、屈折率の差に応じて光は屈折する。次に、この光の屈折について説明する。図１１は、光がガラス基板と保護シート層を透過する場合における説明図である。面光源２０から保護シート層２５に向かう光は、図１１に示すように、空気層からガラス基板１７に入射する際や、ガラス基板１７から保護シート層２５に入射する際、及び保護シート層２５から空気層に出射する際に、この光は屈折する。つまり、ガラス基板１７や保護シート層２５を透過する光は、それぞれを透過する際における光の角度が、屈折率の差に応じて変化する。
【００８５】
図１２は、保護シート層の屈折率が１．４の場合における光の角度の変化を示す説明図である。例えば、ガラス基板１７の屈折率が１．５で、保護シート層２５の屈折率が１．４の場合のシミュレーション結果について説明すると、この場合はガラス基板１７の屈折率よりも保護シート層２５での屈折率の方が小さくなっている。屈折率が異なる部材同士の界面を光が透過する場合、屈折率が大きい部材から屈折率が小さい部材に光が入射する場合は、この光は界面に直交する方向に対する角度が大きくなる。即ち、入射角が大きくなる。反対に、屈折率が小さい部材から屈折率が大きい部材に光が入射する場合は、この光は界面に直交する方向に対する角度が小さくなり、入射角が小さくなる。
【００８６】
このため、ガラス基板１７の屈折率が１．５、保護シート層２５の屈折率が１．４の場合に、面光源２０から保護シート層２５の方向の光を照射する場合には、面光源２０側の空気層からガラス基板１７に入射する光は、ガラス基板１７への入射時に入射角が小さくなる。また、この光がガラス基板１７から保護シート層２５に入射する光は、保護シート層２５への入射時に入射角が大きくなる。
【００８７】
このため、この場合における光の角度は、図１２に示すように、ガラス基板１７を透過する光の角度であるガラス基板光角度Ｏｐｔｇは、面光源２０からの光の角度である光源の入射角に対して小さくなる。さらに、保護シート層２５を透過する光の角度である保護シート光角度Ｏｐｔｐは、ガラス基板光角度Ｏｐｔｇに対して大きくなる。
【００８８】
ガラス基板１７の屈折率が１．５で、保護シート層２５の屈折率が１．４の場合には、保護シート光角度Ｏｐｔｐはこのような変化をするが、保護シート層２５の屈折率が１．４の場合における反射率平均値ＲｅｆＡは、入射角が２０°を越えたあたりから増加することを考慮すると、保護シート層２５の屈折率が１．４の場合の光源からの入射角は２８°以下とすることが望ましい。
【００８９】
図１３は、保護シート層の屈折率が１．７の場合における光の角度の変化を示す説明図である。次に、ガラス基板１７の屈折率が１．５で、保護シート層２５の屈折率が１．７の場合のシミュレーション結果について説明すると、この場合はガラス基板１７の屈折率よりも保護シート層２５での屈折率の方が大きくなっている。このため、この条件の場合に、ガラス基板１７から保護シート層２５に入射する光は、保護シート層２５への入射時に入射角が小さくなる方向に変化する。従って、この場合における保護シート光角度Ｏｐｔｐは、図１３に示すように、ガラス基板光角度Ｏｐｔｇに対して小さくなる。
【００９０】
ガラス基板１７の屈折率が１．５で、保護シート層２５の屈折率が１．７の場合には、保護シート光角度Ｏｐｔｐはこのような変化をするが、保護シート層２５の屈折率が１．７の場合における反射率平均値ＲｅｆＡは、入射角が１５°を越えたあたりから増加することを考慮すると、保護シート層２５の屈折率が１．７の場合の光源からの入射角は２５°以下とすることが望ましい。
【００９１】
保護シート界面２６での反射率は、これらのように、光の入射角や、ガラス基板１７、保護シート層２５の屈折率によって変化するが、保護シート界面２６で反射した光の、受光素子１６での受光のし易さは、入射角や屈折率のみでなく、相対的な位置関係によっても変化する。図１４は、保護シート界面で反射した光の受光素子での受光のし易さを示す説明図である。図１５は、図１４に示す保護シート層への光の入射角に対する受光素子に照射される光の線数を示す説明図である。この相対的な位置関係による受光素子１６での受光のし易さを検証するために、保護シート層２５の屈折率が１．４で、保護シート層２５の厚さが７０μｍ、受光素子１６のピッチが１６９μｍ、受光層１５の開口率が５０％の場合のシミュレーションを行い、この結果に基づいて説明すると、保護シート界面２６での光の反射率は、入射角が大きくなるに従って大きくなる。このため、保護シート界面２６で反射した光が受光素子１６に照射される際における光の線数である受光線数Ｒｃｖｒは、保護シート層２５への入射角が所定の範囲内の場合は、入射角が大きくなるに従って線数が増加する。
【００９２】
ここで、受光層１５における保護シート層２５側の面には、受光素子１６のみでなく、開口部１８も位置している。また、保護シート層２５に入射した光が保護シート界面２６で反射する場合は、反射角は、保護シート界面２６への入射角とほぼ同じ角度で反射をする。このため、入射角が大きくなった場合には、保護シート界面２６での反射角も大きくなるが、この反射角が所定の角度よりも大きくなると、保護シート界面２６で反射した光は、受光素子１６を超えて、受光素子１６に隣接する開口部１８に向う。
【００９３】
詳しく説明すると、保護シート層２５に入射する光は、受光層１５の開口部１８から保護シート層２５に入射し、この光が入射した開口部１８に対向する位置付近の保護シート界面２６に到達する。保護シート界面２６に到達した光は、保護シート界面２６に到達した際の角度に応じて、保護シート界面２６を透過する光と保護シート界面２６で反射する光とに分かれる。このように分かれた光のうち、保護シート界面２６で反射した光は、受光層１５における保護シート界面２６に対向している部分に向う。
【００９４】
受光層１５における保護シート界面２６に対向している部分には、受光素子１６と開口部１８とが位置しているため、保護シート界面２６で反射した光は、このいずれかに到達し、照射されるが、入射角が０°に近い場合には、この反射光は、受光層１５から保護シート層２５にこの光が入射した際における開口部１８に大部分が戻る。
【００９５】
このように受光層１５に向かう反射光は、保護シート層２５への入射角が大きくなるに従って、保護シート層２５への入射位置からずれる。このため、保護シート界面２６での反射光は、入射角が大きくなるに従って、開口部１８に隣接している受光素子１６に向う量が増加する。従って、受光線数Ｒｃｖｒは、入射角が０°から所定の範囲までは、入射角が大きくなるに従って増加する。
【００９６】
また、受光層１５に向かう反射光は、このように保護シート層２５への入射角が大きくなるに従って、保護シート層２５への入射位置からずれるため、入射角が所定の大きさを超えると、受光層１５への到達位置は、この光が保護シート層２５に入射した際における開口部１８に隣接している受光素子１６を越え、他の開口部１８に向う。このため、入射角が所定の大きさを越えた場合、受光線数Ｒｃｖｒは、入射角が大きくなるに従って減少する。
【００９７】
具体的には、各部が上記の条件の場合には、図１５に示すように、保護シート層２５への入射角が０°から約３０°までの範囲では入射角が大きくなるに従って受光線数Ｒｃｖｒが増加する。また、保護シート層２５への入射角が約３０°以上の範囲では、入射角が大きくなる従って受光線数Ｒｃｖｒは減少する。
【００９８】
また、受光線数Ｒｃｖｒは、入射角が４５°以上の場合でも、入射角に応じて変化するが、保護シート層２５は、入射角が４５°以上の場合には保護シート界面２６で全反射をする。このため、入射角が４５°以上の光は原稿４０の画像を読み取る光としては機能をしない。
【００９９】
原稿４０の画像の読み取り時に、保護シート界面２６での反射光を受光素子１６で受光することを抑制するためには、保護シート界面２６での反射を抑制することが効果的である。このため、原稿４０の画像の読み取り時には、保護シート界面２６での反射率が低い状態を維持するのが好ましいが、反射率は、光が保護シート界面２６を透過する際における保護シート界面２６に対する角度によって変化する。
【０１００】
保護シート界面２６での反射率を抑制するためには、反射率が増加する光の角度を導出し、保護シート界面２６に対する光の角度がこの範囲内になるように光を照射するのが好ましい。ここで、このように反射率が増加する光の角度は、フレネルの式より求めることが可能になっている。フレネルの式を用いて反射率を算出すると、ｐ波とｓ波との反射率の総和は、ある角度まではほぼ一定になり、それ以上の場合は反射率が大きくなるので、反射率の総和が０．１％増加する角度を、反射率が増加する光の角度として定義する。
【０１０１】
また、面光源２０からの光が保護シート界面２６に到達する際における光の角度は、保護シート層２５の屈折率によっても異なる。このため、反射率が増加する光の角度を定める際には、保護シート層２５の屈折率も含めて定めるのが適切であるが、保護シート層２５として使用される部材の屈折率は、１．３〜１．７程度になっている。従って、保護シート層２５として使用される部材を考慮し、屈折率が１．２〜１．８の範囲で、屈折率が０．１変化するごとに反射率が増加する光の角度を定めると、表１のように定めることができる。
【０１０２】
【表１】
【０１０３】
面光源２０から照射した光が、受光層１５のガラス基板１７を透過して保護シート層２５に入射する際における入射角は、保護シート層２５の屈折率ごとに、表１中の反射率が増加する光の角度以下であることが望ましい。これにより、保護シート層２５を透過する光は保護シート界面２６で反射し難くなるので、保護シート界面２６で反射した光を受光素子１６で受光し難くすることができる。
【０１０４】
また、本実施形態に係る密着型画像読取装置１は、このように読み取った原稿４０の画像に対して、シェーディング補正を行う。即ち、主制御基板３０は、画像読取センサ１０で読み取った原稿４０の画像のシェーディング補正を行う制御部としても設けられており、読取画像取込部３４で取り込んだ原稿４０の画像情報を、主制御基板３０が有する画像補正部３５によってシェーディング補正する。つまり、予め主制御基板３０が有する記憶部３７に記憶されている、シェーディング補正時の基準データに基づいて、読取画像取込部３４で取り込んだ原稿４０の画像情報を補正し、輝度ムラに対して、画像が一様な明るさになるように補正する。
【０１０５】
このシェーディング補正時の基準データとしては、画像の白側の基準となるデータである白基準データと、画像の黒側の基準となるデータである黒基準データとが記憶部３７に記憶されている。なお、この白基準データと黒基準データとのうち、黒基準データは、画像読取センサ１０での読み取り範囲に対してラインデータとなっており、黒基準データはラインデータとして記憶部３７に記憶されている。シェーディング補正を行う場合は、画像読取センサ１０の背面側に面光源２０を備える本実施形態に係る密着型画像読取装置１では、白側と黒側との双方の補正データを生成してシェーディング補正を行う。
【０１０６】
このうち、白側の補正データは、白色の基準となるシートである基準シートを撮影した場合における画像データと、記憶部３７に記憶されている白基準データとを比較し、双方の差を白側の補正データとして記憶部３７に記憶する。また、黒側の補正データは、面光源２０を消灯した状態で撮影した場合における画像データと、記憶部３７に記憶されている黒基準データとを比較し、双方の差を黒側の補正データとして記憶部３７に記憶する。シェーディング補正は、読取画像取込部３４で取り込んだ原稿４０の画像情報を、記憶部３７に記憶されている白側の補正データと黒側の補正データとを用いて画像補正部３５によって補正をする。これにより、読取画像取込部３４で取り込んだ原稿４０の画像情報の輝度ムラを抑え、画像全体の明るさを一様な明るさに補正する。
【０１０７】
以上の画像読取センサ１０は、原稿４０からの反射光によって画像を読み取る際に原稿４０に照射する光を、拡散光と比較して保護シート層２５の厚さ方向の光の成分を増加させて、受光層１５の開口部１８から保護シート層２５の方向に面光源２０によって照射するため、ノイズ成分を低下させて読み取ることができる。つまり、原稿４０の画像の読み取り時には、原稿４０で反射させて受光素子１６で受光する光を、面光源２０から原稿４０の方向に照射するが、この光は、面発光型のレーザーアレイである面光源２０で発光した光であるため、保護シート層２５の厚さ方向の光の成分が増加している。このため、この光は、保護シート界面２６に対してほぼ直交する向きで進むため、面光源２０から保護シート層２５を透過して原稿４０の方向に向う際に、保護シート界面２６で反射し難くなっている。これにより、この光が、原稿４０で反射する前に保護シート界面２６で反射し、保護シート界面２６で反射した光を受光素子１６で受光することに起因して、原稿４０の画像の読み取り時にノイズ成分が増加することを抑制することができる。従って、画像の読み取り時にノイズ成分が増加することに起因して画像の画質が劣化することを抑制することができる。この結果、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１０８】
また、保護シート層２５の内部を通る光が、保護シート層２５の厚さ方向の成分が増加するように面光源２０によって光を照射するので、保護シート層２５を透過する光が、保護シート層２５内から原稿４０が位置している側に出射する際に、保護シート界面２６で反射することを、より確実に抑制することができる。これにより、保護シート界面２６で反射した光を受光素子１６で受光することに起因して、画像の読み取り時におけるノイズ成分が増加することを、より確実に抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１０９】
また、面光源２０は、略平行光のみを発光するので、原稿４０の画像を読み取る際に、光を拡散させないで保護シート層２５を透過させることができる。このため、面光源２０から保護シート界面２６に到達する光は、ほぼ全ての光が保護シート界面２６に対して同じ角度で到達し、ほぼ全ての光が、保護シート界面２６に対して直交する向きで到達する。これにより、保護シート層２５を透過する光が保護シート界面２６で反射することを、より確実に抑制することができ、画像の読み取り時におけるノイズ成分の増加を、より確実に抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１１０】
また、照光部の光源として、面発光型のレーザーアレイを面光源２０として用いているので、拡散光と比較して保護シート層２５の厚さ方向の光の成分を増加させて、保護シート層２５の方向に光を照射する照光部を設ける際に、容易に設けることができる。これにより、面光源２０からの光が原稿４０で反射する前に、保護シート界面２６で反射することを、容易に抑制することができ、保護シート界面２６での光の反射に起因して、原稿４０の画像の読み取り時に画質が劣化することを、容易に抑制することができる。この結果、より容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１１１】
また、保護シート層２５を、絶縁部材により形成しているので、受光素子１６を電気的に保護することができる。例えば、画像読取センサ１０に接触する原稿４０が帯電している場合でも、保護シート層２５を絶縁部材によって形成することにより、原稿４０と受光素子１６との間で静電気が発生することを抑制でき、受光素子１６を電気的に保護することができる。従って、原稿４０の画像を読み取る部分である受光素子１６を保護シート層２５によって保護する際に、埃から保護したり傷が発生することから保護したりするのみでなく、電気的にも保護し、受光素子１６に不必要な電気が流れることによる受光素子１６の破損を抑制することができる。この結果、より安定して画像を読み取ることができる。
【０１１２】
また、保護シート層２５を、屈折率が空気の屈折率とガラスの屈折率との間の屈折率になる部材により形成しているので、保護シート層２５を透過する光が、保護シート界面２６で反射することを、より確実に抑制することができる。つまり、受光素子１６を有する受光層１５は、ガラスに受光素子１６を配設することによって形成されており、また、画像読取センサ１０で画像を読み取る原稿４０は、保護シート層２５における受光層１５の反対側に配置する。また、原稿４０の画像を読み取る際に、面光源２０から保護シート層２５の方向に照射する光は、受光層１５の開口部１８から保護シート層２５の方向に照射するため、受光層１５のガラスを透過して保護シート層２５に向う。さらに、この光が原稿４０に到達する場合には、保護シート界面２６を透過し、空気中で原稿４０に到達する。従って、面光源２０で発光した光は、受光層１５のガラスを通り、保護シート層２５を通った後、空気中に出射する。
【０１１３】
このため、保護シート層２５を、空気の屈折率とガラスの屈折率との間の屈折率になる部材によって形成することにより、面光源２０で発光した光に、保護シート層２５の厚さ方向に対して角度を有する方向の成分が含まれている場合でも、この光は、ガラスから保護シート層２５に入射する際に屈折率の差によって屈折する。即ち、この光は、ガラスから保護シート層２５に入射する際に屈折率の差によって進行方向が変化し、保護シート層２５の厚さ方向に対する角度が小さくなる。従って、面光源２０で発光した光に、保護シート層２５の厚さ方向に対して角度を有する方向の成分が含まれている場合でも、屈折率の差によって、保護シート層２５内ではこの角度が小さくなるため、この光は、保護シート界面２６で反射し難くなる。これにより、保護シート界面２６での反射に起因して、画像の読み取り時におけるノイズ成分が増加することを、より確実に抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１１４】
また、このように、保護シート層２５を、屈折率が空気の屈折率とガラスの屈折率との間の屈折率になる部材により形成することにより、面光源２０で発光した光が受光層１５に入射する際における入射角を緩和することができる。これにより、より容易に、保護シート界面２６での反射を抑制することができ、画像の読み取り時におけるノイズ成分が増加することを、より容易に抑制することができる。この結果、より容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１１５】
また、保護シート層２５を、透過率が９０％以上であるなど透過率が高い光学部材によって設けた場合には、面光源２０から保護シート層２５に光が照射された場合に、この光が保護シート層２５内で拡散することを抑制することができる。これにより、面光源２０から照射された光が、原稿４０に到達する前に保護シート層２５内で拡散し、この拡散した光が、受光層１５の方向に向かって受光層１５の受光素子１６で受光することに起因して、画像の読み取り時におけるノイズ成分が増加することを抑制することができる。従って、保護シート界面２６での反射に起因して受光素子１６が不必要な光を受光することを抑制するのみでなく、保護シート層２５内で光が拡散することによって受光素子１６が不必要な光を受光することも抑制することができ、より確実に、ノイズ成分が増加することを抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１１６】
また、保護シート層２５を、厚さが０．５ｍｍ以下であるなど厚さが薄い光学部材によって設けた場合には、面光源２０から保護シート層２５に光が照射された場合における保護シート層２５内での拡散光を低減することができる。つまり、保護シート層２５を光が透過する場合、この光は保護シート層２５内で拡散する場合があるが、保護シート層２５の厚さを薄くすることにより、保護シート層２５内を通る光の距離を短くすることができる。これにより、保護シート層２５内で光が拡散する機会を低減させることができ、保護シート層２５内での拡散光を低減することができる。従って、保護シート層２５内での拡散光を受光層１５の受光素子１６が受光することにより、受光素子１６が不必要な光を受光することを抑制することができるので、より確実に、ノイズ成分が増加することを抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１１７】
また、保護シート層２５を、このように厚さが薄い光学部材によって設けた場合には、画像読取センサ１０の厚さを薄くすることができ、画像読取センサ１０の小型化を図ることができる。この結果、画像読取センサ１０や密着型画像読取装置１の小型化を図ることができる。
【０１１８】
また、実施形態に係る密着型画像読取装置１は、画像読取センサ１０で読み取った原稿４０の画像のシェーディング補正を行う主制御基板３０を有しているため、原稿４０の画像の読み取り時におけるノイズを低減させることができ、さらに、シェーディング補正を適切に行うことができる。つまり、面光源２０から保護シート層２５の方向に光を照射した場合に、この光が保護シート界面２６で反射し、さらに反射光が受光素子１６に到達することに起因してノイズが発生する場合、シェーディング補正時の黒側の補正データとして、面光源２０の消灯時のデータを用いることができない。この場合、黒側の補正データを得る際に用いる黒基準のシートを用意する必要があるが、このようなシートでデータを得る場合、シートにゴミ等が付着すると、その状態が黒側の補正データになるので、シェーディング補正後の画像が乱れてしまう場合がある。
【０１１９】
これに対し、画像読取センサ１０の面光源２０から保護シート層２５の方向に光を照射した場合に、この光が保護シート界面２６で反射することを抑制した場合には、画像読み取り時のノイズの発生を抑制することができるので、面光源２０を消した状態を、黒側の補正データとすることができる。このため、シェーディング補正を行う場合に、面光源２０の消灯時のデータを補正データとして用いることができるため、黒側の補正データを適切に得ることができ、シェーディング補正後の画像の画質を確保することができる。これらの結果、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１２０】
また、面光源２０で発光した光が保護シート界面２６で反射することを抑制し、保護シート界面２６での反射光を受光素子１６で受光することを抑制することにより、シェーディング補正時に用いる黒基準のシートを用意する必要がなくなる。この結果、密着型画像読取装置１の小型化を図ったり、製造コストの低減を図ったりすることができる。
【０１２１】
また、黒基準のシートを用いて黒側の補正データを生成する場合には、保護シート界面２６での反射光を加味する必要があるため、画像読取センサ１０での画像の読み取り範囲全体のデータが必要になるが、面光源２０の消灯時のデータを黒側の補正データとして用いた場合には、データサイズを小さくすることができる。これにより、シェーディング補正時のＣＰＵ３２の負荷の低減を図ることができる。この結果、より容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１２２】
また、シェーディング補正時の基準データを保存する記憶部３７を有しているので、シェーディング補正を行う際に、画像読取センサ１０で撮影した画像データを、この基準データと比較し、シェーディング補正に用いる補正データを容易に生成することができる。従って、より容易にシェーディング補正を行うことができ、より確実に、シェーディング補正後の画像の画質を確保することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１２３】
また、シェーディング補正時の黒基準データは、画像読取センサ１０での読み取り範囲に対してラインデータとなっているので、黒基準データのデータ量を小さくすることができる。これにより、基準データを保存する記憶部３７の容量を小さくすることができ、また、データ量が小さいため、シェーディング補正時に扱うデータ量を少なくすることができ、シェーディング補正を、より容易に行うことができる。この結果、より容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１２４】
なお、上述した実施形態に係る密着型画像読取装置１では、原稿４０の画像の読み取り時に保護シート層２５の方向に光を照射する光源として、レーザーアレイからなる面光源２０を用いているが、光源は、面光源２０以外のものを用いてもよい。光源として、例えば複数が面状に配置された指向性の高いＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）光源を用いてもよい。照光部の光源として、このように指向性の高いＬＥＤ光源を用いることにより、原稿４０の画像の読み取り時に原稿４０の方向に照射する光を、拡散させない状態で照射することができる。これにより、保護シート界面２６に到達するほぼ全ての光を、保護シート界面２６に対して同じ角度で到達させることができ、ほぼ全ての光を、保護シート界面２６に対して直交する向きで到達させることができる。従って、保護シート層２５を透過する光が保護シート界面２６で反射することを、より確実に抑制することができ、画像の読み取り時におけるノイズ成分の増加を、より確実に抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１２５】
図１６は、実施形態に係る密着型画像読取装置の変形例を示す説明図である。また、照光部は、光源として保護シート層２５の厚さ方向に光を照射する光源以外のものを使用し、この光源から照射された光を平行光にして保護シート層２５の方向に照射する構成にしてもよい。例えば、図１６に示すように、光源として、発光部であるＬＥＤ５３と、このＬＥＤ５３で発した光を受光層１５のガラス基板１７全体に導く導光板５１及び反射板５２と、を備えるバックライト５０を用いてもよい。
【０１２６】
また、この場合、受光層１５とバックライト５０との間には、バックライト５０で発光した光を略平行光にする平行光生成部としてコリメートレンズ５５が配設されている。これにより、原稿４０の画像を読み取る際には、バックライト５０で発光してコリメートレンズ５５で略平行光にした光を、保護シート層２５の方向に照射する。つまり、ＬＥＤ５３で発光し、導光板５１や反射板５２でガラス基板１７全体に導かれた光は、拡散成分を含んで保護シート層２５の方向に照射される。バックライト５０と受光層１５との間に位置するコリメートレンズ５５は、この拡散成分を含んで照射されるバックライト５０からの光を、略平行光にし、保護シート層２５の厚さ方向の光の成分を増加させて、保護シート層２５の方向に照射する。
【０１２７】
これにより、コリメートレンズ５５で略平行光となってガラス基板１７に入射した光は、略平行光の状態で受光層１５のガラス基板１７から保護シート層２５に入射し、保護シート層２５の厚さ方向に保護シート層２５を透過する。このため、保護シート層２５に入射した光の大部分は、保護シート界面２６で反射せずに保護シート界面２６を透過し、原稿４０で反射して反射光を受光層１５の受光素子１６で受光することにより、画像を読み取る。
【０１２８】
これらのように照光部を、光源であるバックライト５０と、バックライト５０で発光した光を略平行光にするコリメートレンズ５５とを用いて構成することにより、より確実に、原稿４０の画像の読み取りに用いる光を、拡散光と比較して保護シート層２５の厚さ方向の光の成分を増加させて、保護シート層２５の方向に光を照射することができる。また、このような光を照射する照光部を設ける際に、コリメートレンズ５５を用いることにより、容易に設けることができる。従って、照光部であるバックライト５０やコリメートレンズ５５からの光が、保護シート界面２６で反射することに起因して、原稿４０の画像の読み取り時に画質が劣化することを、より確実に、且つ、容易に抑制することができる。この結果、より確実に、且つ、容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１２９】
また、平行光生成部としてコリメートレンズ５５を用いることにより、バックライト５０で発光した光を保護シート層２５の方向に照射する場合に、より確実に、且つ、容易に略平行光にして照射することができる。これにより、保護シート層２５内を透過する光が、保護シート界面２６で反射することを、より確実に、且つ、容易に抑制することができる。この結果、より確実に、且つ、容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１３０】
なお、バックライト５０で発光した光を略平行光にする平行光生成部は、コリメートレンズ５５以外の光学部材を用いてもよい。例えば、平行光生成部としてプリズムシート（図示省略）を用いてもよい。平行光生成部としてプリズムシートを用いることにより、バックライト５０で発光した光を保護シート層２５の方向に照射する場合に、プリズムシートによって、より確実に、且つ、容易に略平行光にして照射することができる。これにより、照光部からの光が、保護シート界面２６で反射することに起因して、原稿４０の画像の読み取り時に画質が劣化することを、より確実に、且つ、容易に抑制することができる。この結果、より確実に、且つ、容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１３１】
また、これらのように、コリメートレンズ５５やプリズムシートを用いることにより、平行光を生成する照光部の小型化や薄型化、軽量化を図ることができる。この結果、画像読取センサ１０や密着型画像読取装置１の小型化や軽量化を図ることができる。
【０１３２】
図１７は、実施形態に係る密着型画像読取装置の変形例を示す説明図である。また、平行光生成部は、コリメートレンズ５５やプリズムシート等の光学部材以外のものを用いてもよい。例えば、図１７に示すように、平行光生成部は、スリット板６０が用いられていてもよい。詳しくは、スリット板６０は、上述したコリメートレンズ５５等と同様に受光層１５とバックライト５０との間に、保護シート層２５の厚さ方向のスリットが複数形成された形状で設けられている。
【０１３３】
これにより、バックライト５０で発光し、拡散成分を含んで受光層１５の方向に向う光は、スリット板６０のスリットを通過することができる成分のみが、スリット板６０を通過し、それ以外の方向の成分は、スリット板６０によって遮蔽される。つまり、バックライト５０で発光した光は、スリット板６０によって、保護シート層２５の厚さ方向の略平行光のみの光となって受光層１５のガラス基板１７に入射し、保護シート層２５に入射する。これにより、保護シート層２５への入射光は、保護シート層２５の厚さ方向に近い角度になり、入射角が０°に近くなるため、保護シート界面２６で反射し難くなる。
【０１３４】
このように、平行光生成部としてスリット板６０を用いることにより、バックライト５０で発光した光を保護シート層２５の方向に照射する場合に、より確実に、且つ、容易に略平行光にして照射することができる。これにより、保護シート層２５内を透過する光が、保護シート界面２６で反射することを、より確実に、且つ、容易に抑制することができる。この結果、より確実に、且つ、容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１３５】
また、照光部は、偏光フィルタ（図示省略）を設けてもよい。この場合、偏光フィルタは、上述したコリメートレンズ５５等と同様に、バックライト５０と受光層１５との間に配設する。また、この偏光フィルタは、バックライト５０で発光した光を、ｐ波のみの成分にして保護シート層２５の方向に照射することのできる偏光フィルタを用いる。照光部を、このように偏光フィルタとバックライト５０とを用いて構成し、バックライト５０で発光した光を、偏光フィルタを用いてｐ波のみの成分にして保護シート層２５の方向に照射することにより、保護シート層２５内を透過する光が、保護シート界面２６で反射することを、より確実に抑制することができる。
【０１３６】
つまり、屈折率が異なる物体同士の界面を光が透過する場合、この界面での光の反射率は、光の波の振幅方向が界面に対して平行な方向の波であるｐ波と、光の波の振幅方向が界面に対して垂直な方向の波であるｓ波と、によって異なり、ｐ波よりもｓ波の方が、光が界面に同じ角度で到達した際の反射率が大きくなっている（図９、図１０参照）。このため、バックライト５０と受光層１５との間に偏光フィルタを配設し、バックライト５０で発光した光を偏光フィルタで偏光させてｐ波の成分のみを保護シート層２５の方向に照射することにより、保護シート層２５内を透過する光が保護シート界面２６に到達した際に、保護シート界面２６で反射し難くすることができる。従って、保護シート層２５の方向に照射した光が、保護シート界面２６で反射した光を受光素子１６で受光することに起因して、画像の読み取り時におけるノイズ成分が増加することを、より確実に抑制することができる。この結果、より確実に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１３７】
また、実施形態に係る密着型画像読取装置１では、シェーディング補正に用いる黒基準データは、画像読取センサ１０での読み取り範囲に対してラインデータとなっているが、黒基準データは、画像読取センサ１０での読み取り範囲で共通の１データとなっていてもよい。シェーディング補正時の黒基準データを、画像読取センサ１０での読み取り範囲で共通の１データとすることにより、黒基準データのデータ量を、より小さくすることができる。つまり、面光源２０からの光が保護シート界面２６で反射することを抑制し、各受光素子１６での感度ムラを抑制することにより、全画素共通で同じ黒基準データを用いてシェーディング補正を行うことができる。これにより、シェーディング補正時に処理するデータ量が少なくなるので、シェーディング補正を、より容易に行うことができる。この結果、より容易に、画質の劣化を抑制して画像を読み取ることができる。
【０１３８】
また、実施形態に係る密着型画像読取装置１では、画像読取センサ１０は、１つが本体部６に設けられているのみであるが、画像読取センサ１０は複数設けられていてもよい。図１８は、実施形態に係る密着型画像読取装置の変形例を示す概略図である。図１９は、図１８に示す密着型画像読取装置の蓋部を開いた状態を示す図である。例えば、画像読取センサ１０は、本体部６に設けるのみでなく、図１９に示すように、押圧部材である蓋部５に、原稿４０の画像を読み取ることができる第２画像読取センサ７２を設けてもよい。即ち、この場合、本体部６には、実施形態に係る密着型画像読取装置１と同様に、画像読取センサ１０として第１画像読取センサ７１を設け、蓋部５には、蓋部５を閉じた際における本体部６側の面に第２画像読取センサ７２を設ける。これらの第１画像読取センサ７１と第２画像読取センサ７２とは、蓋部５と本体部６とを閉じた際に、重なり合う位置に配設されている。
【０１３９】
このように設けられる密着型画像読取装置１で原稿４０の画像を読み取る場合には、原稿４０を第１画像読取センサ７１上に載置した状態で蓋部５を閉じることにより、原稿４０を蓋部５と本体部６とで挟み込む。これにより、原稿４０は、第１画像読取センサ７１と第２画像読取センサ７２とで挟み込まれた状態になり、即ち、原稿４０の両面に第１画像読取センサ７１と第２画像読取センサ７２とが位置する状態になる。これにより、原稿４０の画像の読み取り時は、原稿４０の両面の画像を第１画像読取センサ７１と第２画像読取センサ７２とで読み取る。従って、原稿４０の両面の画像を読み取る際に、第１画像読取センサ７１と第２画像読取センサ７２とで同時に読み取ることができるので、両面の読み取りを行う際に、容易に、且つ、短時間で読み取ることができる。
【０１４０】
また、このように原稿４０を挟み込む密着型画像読取装置１には、画像読取センサ１０で読み取る画像を表示する部分を設けてもよい。例えば、図１８に示すように、蓋部５における本体部６に対向する側の反対側の面に、画像読取センサ１０で読み取る画像を表示する画像表示部７５を設けてもよい。これにより、画像読取センサ１０で原稿４０の画像を読み取って記憶部３７に記憶する際に、所望の読み取り状態になってから記憶することができる。これにより、より確実に、所望の画像を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４１】
以上のように、本発明に係る密着型画像読取センサ及び密着型画像読取装置は、画像を読み取る密着型画像読取センサに原稿を密着させて読み取る画像読取装置に有用であり、特に、密着型画像読取センサにおける原稿を読み取る面の反対側から、原稿の画像の読み取りに使用する光を照射する密着型画像読取装置に適している。
【符号の説明】
【０１４２】
１ 密着型画像読取装置
５ 蓋部
６ 本体部
１０ 画像読取センサ
１５ 受光層
１６ 受光素子
１７ ガラス基板
１８ 開口部
２０ 面光源
２５ 保護シート層
２６ 保護シート界面
３０ 主制御基板
３１ 処理部
３２ ＣＰＵ
４０ 原稿
５０ バックライト
５１ 導光板
５２ 反射板
５３ ＬＥＤ
５５ コリメートレンズ
６０ スリット板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元配列された複数の受光素子を有する受光層と、
前記受光層における前記受光素子での受光側の面に配設され、且つ、光を透過する保護シート層と、
光を発光する光源を有していると共に、拡散光と比較して前記保護シート層の厚さ方向の光の成分を増加させて、前記光源で発光した光を前記受光層における前記受光素子間から前記保護シート層の方向に光を照射する照光部と、
を備えることを特徴とする密着型画像読取センサ。
【請求項２】
前記照光部は、前記保護シート層の内部を通る光が、前記保護シート層の厚さ方向の成分が増加するように光を照射することを特徴とする請求項１に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項３】
前記光源は、略平行光のみを発光することを特徴とする請求項１また２に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項４】
前記光源は、面状に配置された指向性の高いＬＥＤ光源が用いられることを特徴とする請求項３に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項５】
前記光源は、面発光型のレーザーアレイが用いられることを特徴とする請求項３に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項６】
前記照光部は、前記光源で発光した光を略平行光にする平行光生成部を有しており、前記光源で発光して前記平行光生成部で略平行光にした光を前記保護シート層の方向に照射することを特徴とする請求項１または２に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項７】
前記平行光生成部は、プリズムシートが用いられることを特徴とする請求項６に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項８】
前記平行光生成部は、コリメートレンズが用いられることを特徴とする請求項６に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項９】
前記平行光生成部は、スリット板が用いられることを特徴とする請求項６に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項１０】
前記照光部は偏光フィルタを有していると共に、前記光源で発光した光を前記偏光フィルタを用いてｐ波のみの成分にして前記保護シート層の方向に照射することを特徴とする請求項１または２に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項１１】
前記保護シート層は、光学部材で透過率が高くなっていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項１２】
前記保護シート層は、厚さが薄い光学部材により形成されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項１３】
前記保護シート層は、絶縁部材により形成されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項１４】
前記保護シート層は、屈折率が空気の屈折率とガラスの屈折率との間の部材により形成されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の密着型画像読取センサと、
前記密着型画像読取センサで読み取った原稿の画像のシェーディング補正を行う制御部と、
を備えることを特徴とする密着型画像読取装置。
【請求項１６】
さらに、前記シェーディング補正を行う際の基準データを保存する記憶部を有していることを特徴とする請求項１５に記載の密着型画像読取装置。
【請求項１７】
前記基準データのうち、前記密着型画像読取センサで読み取った画像の黒側の基準となる黒基準データは、前記密着型画像読取センサでの読み取り範囲に対してラインデータとなっていることを特徴とする請求項１６に記載の密着型画像読取装置。
【請求項１８】
前記基準データのうち、前記密着型画像読取センサで読み取った画像の黒側の基準となる黒基準データは、前記密着型画像読取センサでの読み取り範囲で共通の１データとなっていることを特徴とする請求項１６に記載の密着型画像読取装置。
【請求項１】
二次元配列された複数の受光素子を有する受光層と、
前記受光層における前記受光素子での受光側の面に配設され、且つ、光を透過する保護シート層と、
光を発光する光源を有していると共に、拡散光と比較して前記保護シート層の厚さ方向の光の成分を増加させて、前記光源で発光した光を前記受光層における前記受光素子間から前記保護シート層の方向に光を照射する照光部と、
を備えることを特徴とする密着型画像読取センサ。
【請求項２】
前記照光部は、前記保護シート層の内部を通る光が、前記保護シート層の厚さ方向の成分が増加するように光を照射することを特徴とする請求項１に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項３】
前記光源は、略平行光のみを発光することを特徴とする請求項１また２に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項４】
前記光源は、面状に配置された指向性の高いＬＥＤ光源が用いられることを特徴とする請求項３に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項５】
前記光源は、面発光型のレーザーアレイが用いられることを特徴とする請求項３に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項６】
前記照光部は、前記光源で発光した光を略平行光にする平行光生成部を有しており、前記光源で発光して前記平行光生成部で略平行光にした光を前記保護シート層の方向に照射することを特徴とする請求項１または２に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項７】
前記平行光生成部は、プリズムシートが用いられることを特徴とする請求項６に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項８】
前記平行光生成部は、コリメートレンズが用いられることを特徴とする請求項６に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項９】
前記平行光生成部は、スリット板が用いられることを特徴とする請求項６に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項１０】
前記照光部は偏光フィルタを有していると共に、前記光源で発光した光を前記偏光フィルタを用いてｐ波のみの成分にして前記保護シート層の方向に照射することを特徴とする請求項１または２に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項１１】
前記保護シート層は、光学部材で透過率が高くなっていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項１２】
前記保護シート層は、厚さが薄い光学部材により形成されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項１３】
前記保護シート層は、絶縁部材により形成されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項１４】
前記保護シート層は、屈折率が空気の屈折率とガラスの屈折率との間の部材により形成されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の密着型画像読取センサ。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の密着型画像読取センサと、
前記密着型画像読取センサで読み取った原稿の画像のシェーディング補正を行う制御部と、
を備えることを特徴とする密着型画像読取装置。
【請求項１６】
さらに、前記シェーディング補正を行う際の基準データを保存する記憶部を有していることを特徴とする請求項１５に記載の密着型画像読取装置。
【請求項１７】
前記基準データのうち、前記密着型画像読取センサで読み取った画像の黒側の基準となる黒基準データは、前記密着型画像読取センサでの読み取り範囲に対してラインデータとなっていることを特徴とする請求項１６に記載の密着型画像読取装置。
【請求項１８】
前記基準データのうち、前記密着型画像読取センサで読み取った画像の黒側の基準となる黒基準データは、前記密着型画像読取センサでの読み取り範囲で共通の１データとなっていることを特徴とする請求項１６に記載の密着型画像読取装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１１−２５０３１５（Ｐ２０１１−２５０３１５Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２３４４７（Ｐ２０１０−１２３４４７）
【出願日】平成２２年５月２８日（２０１０．５．２８）
【出願人】（０００１３６１３６）株式会社ＰＦＵ (354)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２８日（２０１０．５．２８）
【出願人】（０００１３６１３６）株式会社ＰＦＵ (354)
【Ｆターム（参考）】
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