(57)【要約】【課題】  白黒スキャン速度を向上させることが可能である接触式画像読取モジュールを提供する。【解決手段】  複数の光源を有する接触式画像読取モジュール３である。モジュール３は、異なる特性を有する２つの光源グループ３１，３２と、光源グループ３１，３２を制御し、異なる物体５をスキャンする際に、異なるスキャン速度を提供するための切換え制御回路とを使用する。光源３１，３２は、スキャンされる物体５上に、光を照射し、反射された画像を生成する。少なくとも１つのレンズ素子３４が、反射された画像を受信し、集光された画像を生成するために使用される。少なくとも１つの光センサ３６が、集光された画像を受信し、光学信号を電子信号に変換するために使用される。プリント基板３５は、ハウジング３０に設置される。接触式画像読取モジュールは、ハウジング３０に設置されることで、接触式画像読取装置を形成する。【選択図】            図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源を有する接触式画像読取モジュールであって、
異なる特性を有するスキャン光源を提供する、少なくとも２つの光源グループ、
反射された画像を受信し、集光された画像を生成するための、少なくとも１つのレンズ素子、
少なくとも１つのプリント基板、
スキャンされる物体の特性に従って、前記光源グループを切替えおよび制御し、異なるスキャン速度を提供するための、少なくとも１つの切換え制御回路、および、
前記集光された画像を受信し、電子信号に変換するための、少なくとも１つの光センサ
を有することを特徴とする接触式画像読取モジュール。
【請求項２】
前記光源グループは、冷陰極蛍光ランプ、発光ダイオード、ハロゲン光源、陰極蛍光ランプ、有機発光ダイオード、および、ポリマー発光ダイオードから選択されることを特徴とする請求項１に記載の接触式画像読取モジュール。
【請求項３】
前記光源は、埋込み、接着あるいはねじ止めによって、ハウジングの内部に配置されることを特徴とする請求項１に記載の接触式画像読取モジュール。
【請求項４】
前記光源は、第１光源グループおよび第２光源グループを有し、
前記第１光源グループは、少なくとも、赤、緑および青色の発光ダイオード、有機発光ダイオードまたはポリマー発光ダイオードであり、
前記第２光源グループは、冷陰極蛍光ランプ、発光ダイオード、ハロゲン光源、陰極蛍光ランプ、有機発光ダイオード、あるいはポリマー発光ダイオードからなる単色高輝度の光源エレメントであることを特徴とする請求項１に記載の接触式画像読取モジュール。
【請求項５】
前記第１光源グループは、輝度を均一とするための光ガイドを有することを特徴とする請求項４に記載の接触式画像読取モジュール。
【請求項６】
前記第２光源グループは、輝度を均一とするための手段を有することを特徴とする請求項４に記載の接触式画像読取モジュール。
【請求項７】
前記光源グループは、前記レンズ素子に関し、同じサイドあるいは異なるサイドに配置されることを特徴とする請求項１に記載の接触式画像読取モジュール。
【請求項８】
前記レンズ素子は、ハウジングに配置されている円柱レンズを有することを特徴とする請求項１に記載の接触式画像読取モジュール。
【請求項９】
前記光センサは、電荷結合素子あるいは相補形金属酸化膜半導体であることを特徴とする請求項１に記載の接触式画像読取モジュール。
【請求項１０】
前記光源、前記レンズ素子、前記プリント基板、および前記光センサが内部に取り付けられるハウジングを有することを特徴とする請求項１に記載の接触式画像読取モジュール。
【請求項１１】
複数の光源を有する接触式画像読取モジュールであって、
カラースキャンのための光源を提供するための第１光源グループ、
白黒スキャンのための光源を提供するための第２光源グループ、
反射された画像を受信し、集光された画像を生成するための、少なくとも１つのレンズ素子、
回路および素子を配置するために提供される、少なくとも１つのプリント基板、
スキャンされる物体の特性に従って、前記第１光源グループおよび前記第２光源グループを切替えおよび制御し、異なるスキャン速度を提供するための、少なくとも１つの切換え制御回路、および、
前記集光された画像を受信し、電子信号に変換するための、少なくとも１つの光センサ
を有することを特徴とする接触式画像読取モジュール。
【請求項１２】
前記第２光源グループは、少なくとも１つの単色高輝度の光源エレメントを有しており、
前記光源エレメントは、単色光を放射する発光ダイオード、有機発光ダイオード、あるいはポリマー発光ダイオードであり、前記プリント基板に配置されており、
前記光源エレメントの量は、実際の必要量に依存していることを特徴とする請求項１１に記載の接触式画像読取モジュール。
【請求項１３】
前記第２光源グループは、輝度を均一とするための手段をさらに有しており、前記手段は、前記プリント基板に配置される少なくとも１つの光源エレメントに関し、配置されることを特徴とする請求項１１に記載の接触式画像読取モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光源を有する接触式画像読取（イメージスキャン）モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
代表的なＣＩＳ（接触式イメージセンサ）は、通常、スキャンされる物体上に光を照射し、ＣＣＤ（電荷結合素子）光センサ上あるいはＣＭＯＳ（相補形金属酸化膜半導体）光センサ上のレンズグループによって、反射した光の焦点を合わせる。
【０００３】
ＣＩＳは、受信した光学信号を電子信号に変換し、画素データを生成し、パーソナルコンピュータにおいて保存（記録）、パーソナルコンピュータに出力あるいは伝達する。ＣＩＳは、標準あるいはプロ用の画像読取装置（スキャナ）、多機能事務機器、写真式複写機などに、しばしば使用される。
【０００４】
従来の接触式イメージセンサ１は、概して、２つのタイプに分類される。図１に示される一方のタイプの接触式イメージセンサは、例えば、ＣＣＦＬ（冷陰極蛍光ランプ）からなる白色スキャン光源１１と、ＰＣＢ（プリント基板）１５に配置される光センサ１２とを有する。光センサ１２は、カラーフィルタあるいは高輝度の光センサ（例えば、単色ＥＦＬ（Electro Fluorescent Luminescent）の一種を、含んでいる。
【０００５】
スキャンされる物体１０は、ガラス部１３に配置される。白色スキャン光源１１は、スキャンされる物体１０上を照らし、ロッドレンズ１４に対して、反射される。そして、画像が、光センサ１２上に形成される。光センサ１２は、ＲＧＢ（赤、緑および青）の波長の光学信号を、同期をとって受信し、当該光学信号を電子信号に変換し、パーソナルコンピュータに対して伝達あるいは出力する。
【０００６】
図２に示される他方のタイプの接触式イメージセンサ２は、図１に示されるものと類似する構造およびスキャン技術を有する。従来の接触式イメージセンサ２は、スキャン光源２１、ＰＣＢ２５に配置される光センサ２２、スキャンされる物体１０をその上に配置するためのガラス部２３、および、ロッドレンズ２４を有する。
【０００７】
本タイプの主たる特徴は、スキャン光源が、点状光源（例えば、発光ダイオード）２１を使用し、ＲＧＢ波長の光を、順次放射することである。放射光は、光ガイドを経由して伝達され、スキャンされる物体上に、照射される。次に、光は、ロッドレンズ２４に対して反射され、光センサ２２上に画像を形成する。その後、光学信号は、電子信号に変換され、パーソナルコンピュータに対して伝達あるいは出力される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記２つのタイプの従来の接触式イメージセンサにおいて、図１に示されるイメージセンサ１は、高価なカラーフィルタを使用する一方、パッケージコストもまた、非常に高価である。加えて、白黒の物体をスキャンする場合、上記２つのタイプの従来の接触式イメージセンサにおけるスキャン技術は、カラーフィルタの色分解に起因し、交互にスキャンすることを必要としている。したがって、カラー（多色）の物体をスキャンするための速度は、白黒の物体をスキャンするための速度と同一であり、相対的に冗長である。日常的な用途において、スキャナは、白黒の物体をスキャンするために、しばしば使われるので、この冗長は、まったく不必要である。
【０００９】
図２に示される接触式イメージセンサは、光源として発光ダイオードを使用する。そのため、上記の問題に加え、発光ダイオードによって構成される光源は、輝度がより弱く、一方、光の強度は、光ガイドを経由して伝達された後において、非常に減衰する問題を有する。したがって、センサを作動させるために必要とされるエネルギを蓄積するための時間が、より長期化する。
【００１０】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、白黒スキャン速度を向上させることが可能である接触式画像読取モジュール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】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、
複数の光源を有する接触式画像読取モジュールであって、
異なる特性を有するスキャン光源を提供する、少なくとも２つの光源グループ、
反射された画像を受信し、集光された画像を生成するための、少なくとも１つのレンズ素子、
少なくとも１つのプリント基板、
スキャンされる物体の特性に従って、前記光源グループを切替えおよび制御し、異なるスキャン速度を提供するための、少なくとも１つの切換え制御回路、および、
前記集光された画像を受信し、電子信号に変換するための、少なくとも１つの光センサ
を有することを特徴とする接触式画像読取モジュールである。
【００１２】
上記目的を達成するための請求項１１に記載の発明は、
複数の光源を有する接触式画像読取モジュールであって、
カラースキャンのための光源を提供するための第１光源グループ、
白黒スキャンのための光源を提供するための第２光源グループ、
反射された画像を受信し、集光された画像を生成するための、少なくとも１つのレンズ素子、
回路および素子を配置するために提供される、少なくとも１つのプリント基板、
スキャンされる物体の特性に従って、前記第１光源グループおよび前記第２光源グループを切替えおよび制御し、異なるスキャン速度を提供するための、少なくとも１つの切換え制御回路、および、
前記集光された画像を受信し、電子信号に変換するための、少なくとも１つの光センサ
を有することを特徴とする接触式画像読取モジュールである。
【発明の効果】
【００１３】
上記のように構成した本発明においては、異なる特性を有する光源と、白黒スキャンおよびカラー（多色）スキャンをする場合に、前記光源間で切り替えるため切換え制御回路と有しており、異なる物体をスキャンする際に、異なるスキャン速度を提供することで、白黒スキャン速度を向上させることが可能である。つまり、本発明は、白黒（単色）およびカラー画像の画像読取に適用されるものであって、異なる特性を有する少なくとも２つの光源を使用し、制御回路を用いて前記光源を切換え、スキャンされる多様な物体のために、多様なスキャン速度を提供することで、白黒スキャン速度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の特徴および技術的な内容をより良く理解するために、本発明は、添付の図面を組入れることによって、以下に詳細に説明する。しかし、添付の図面は、例証および説明の便宜のためのみに使用されており、これに関して限定することを意図していない。
【００１５】
図３は、本発明の実施の形態に係る接触式画像読取モジュールの構造を説明するための側面図、図４は、本発明の別の実施の形態に係る接触式画像読取モジュールの構造を説明するための側面図、図５は、本発明の実施の形態に係る第１光源グループの構造を説明するための斜視図である。
【００１６】
図３〜図５に示される好ましい実施の形態に係る、複数の光源を有する接触式画像読取モジュール３は、図３に示されるように、ハウジング３０、２つ以上の光源グループ３１，３２、少なくとも１つの切換え制御回路（不図示）、少なくとも１つのレンズ素子３４、および、少なくとも１つの光センサ３６を有する。
【００１７】
光源グループ３１，３２は、ハウジング３０の２つの所定の位置に配置される。切換え制御回路は、スキャン用フラットベッド４に配置されるスキャンされる物体５を多様な速度でスキャンし、物体５の反射された画像を生成するために使用される。レンズ素子３４は、反射された画像を受信し、集光された（focused）画像を生成するために使用される。光センサ３６は、レンズ素子３４からの集光された画像を受信し、当該集光された画像を、電子信号に変換するために使用される。
【００１８】
上記ハウジング３０は、光源グループ３１，３２、レンズ素子３４、切換え制御回路、プリント基板３５、および、光センサ３６が、その内部に取付けられていれば（アセンブルされていれば）、本発明に係る実施の形態に特に限定されず、多様な形態で構成することが可能である。
【００１９】
本実施の形態において、光源グループ３１，３２は、ＣＣＦＬ（冷陰極蛍光ランプ）、発光ダイオード、ハロゲン光源、ＣＦＬ（陰極蛍光ランプ）、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）、あるいは、ＰＬＥＤ（ポリマー発光ダイオード）によって構成することが可能である。光源グループ３１，３２は、上記ハウジング３０の所定の位置において、埋込み（エンベデッド）、接着あるいはねじ止めすることが可能である。
【００２０】
図３に示される本発明の実施の形態における２つの光源グループ３１，３２は、第１光源グループ３１および第２光源グループ３２を含んでいる。第１光源グループ３１は、少なくともＲＧＢカラーを有する光源を使用し、また、図５に示される、輝度を均一とするための光ガイドを組み込むことで、スキャンされる物体５に対し、カラー（多色）スキャン光源を供給する。第２光源グループ３２は、単色高輝度の光源（例えば、ＣＣＦＬ、ＬＥＤ、ハロゲン光源、陰極蛍光ランプ、ＯＬＥＤ、ＰＬＥＤ）を使用することで、スキャンされる物体５に対し、白黒（単色）の光源を供給する。
【００２１】
本発明の実施の形態に係る第１光源グループ３１および第２光源グループ３２は、図３に示されるように、レンズ素子３４に関して同じサイドに配置される。２つの光源３１，３２は、図４に示されるように、レンズ素子３４に関して異なるサイド（レンズ素子３４を間に挟んだ両側）に配置され、スキャン用フラットベッド４上のスキャンされる物体５をスキャンし、反射された画像を生成することも可能である。
【００２２】
上記切換え制御回路（不図示）は、第１光源グループ３１および第２光源グループ３２に、電気的に接続されており、第１光源グループ３１および第２光源グループ３２を制御することで、スキャンされる特定の物体５に従って、切換えの有無を決定する。このように、スキャンされる物体５に従った異なる光源および異なるスキャン速度によって、反射された画像が、生成される。
【００２３】
本発明の実施の形態に係る上記レンズ素子３４は、埋込み、接着あるいはねじ止めによってハウジング３０に配置される円柱レンズを使用し、第１光源グループ３１あるいは第２光源グループ３２からの反射された画像を受信して、集光された画像を生成することで、光センサ３６上に画像を形成する。
【００２４】
上記光センサ３６は、レンズ素子３４からの集光された画像を受信し、当該光学信号を、電子信号に変換する。本実施の形態に係る光センサ３６は、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳである。
【００２５】
プリント基板３５は、その上に配置される切換え制御回路および光センサ３６を有しており、ハウジング３０に配置されるモジュール化素子であり、スキャン用フラットベッド４と共に、複数の光源を有する接触式イメージセンサを形成する。
【００２６】
スキャン用フラットベッド４は、ハウジング３０の上部に配置される。本発明の好ましい実施の形態においては、スキャン用フラットベッド４は、透明のガラス部からなり、スキャンされる物体をその上で位置決めするための平坦な表面を提供し、第１光源グループ３１あるいは第２光源グループ３２を使用し、物体５をスキャンするために使用される。
【００２７】
本発明の実施の形態に係る接触式画像読取モジュールは、スキャンされる物体５を白黒スキャンする場合、切換え制御回路を使用し、第１光源グループ３１および第２光源グループ３２を作動させ、あるいは、単色高輝度の第２光源グループ３２のみを作動させる。光源が物体５を照らした後、反射された画像が生成され、レンズ素子３４に対して、反射され、集光された画像を形成する。集光された画像は、光センサ３６の上に形成され、電子信号に変換される。
【００２８】
スキャンされる物体５に対してカラースキャンを実行する場合、切換え制御回路は、ＲＧＢカラーの第１光源グループ３１を作動させ、単色高輝度の第２光源グループ３２の作動を停止させる。スキャンされる物体５は、カラー光源のみによって照らされる。ＲＧＢカラーの反射された画像は、このように生成され、レンズ素子３４に対して反射され、集光された画像が生成される。集光された画像は、光学素子３６上に形成され、電子信号に変換される。
【００２９】
このように、白黒スキャンあるいはカラースキャンの必要に従って、第１光源グループ３１あるいは第２光源グループ３２が作動され、物体５をスキャンすることが可能である。単一の光源だけを有する従来のスキャンモジュールとは対照的に、本発明に係る実施の形態においては、多様なスキャン速度を使用して、スキャン操作を実行することが可能であり、白黒スキャンのためのスキャン速度を大幅に向上させることができる。
【００３０】
図６は、本発明のさらに別の実施の形態に係る接触式画像読取モジュールの構造を説明するための側面図、図７は、本発明の実施の形態に係る第２光源グループの構造を説明するための平面図、図８は、図７の断面図である。
【００３１】
図６に示される本実施の形態に係る接触式画像読取モジュール３は、ハウジング３０、第１光源グループおよび第２光源グループ３２、少なくとも１つの切換え制御回路（不図示）、少なくとも１つのレンズ素子３４、および、少なくとも１つの光センサ３６を有する。
【００３２】
第１光源グループ３１および第２光源グループ３２は、ハウジング３０の２つの所定の位置に配置される。切換え制御回路は、２つの光源グループ３１，３２を制御することで、多様な速度で、スキャンされる物体５をスキャンし、スキャン用フラットベッド４上のスキャンされる物体５の反射された画像を生成する。レンズ素子３４は、反射された画像を受信し、集光された画像を生成する。光センサ３６は、レンズ素子３４からの集光された画像を受信し、当該集光された画像を電子信号に変換する。
【００３３】
上記第１光源グループ３１および第２光源グループ３２は、少なくとも１つのＲＧＢカラー光源を使用し、かつ、輝度を均一とするための光ガイド（図５参照）３１１を組み入れており、スキャンされる物体５に対して、カラースキャン光源を供給する。第２光源グループ３２は、プリント基板３２０に固定的に配置される一つ以上の単色高輝度の光源３２１を使用する。光源３２１は、例えば、ＣＣＦＬ、ＬＥＤ、ハロゲン光源、陰極蛍光ランプ、ＯＬＥＤ、あるいはＰＬＥＤである。光源エレメント３２１の量は、実際の必要量に依存している。図７および図８に示されるように、輝度をより均一とするために、ディフューザ３２２をさらに組み込み、スキャンされる物体５に、白黒光源を供給することも可能である。
【００３４】
同様に、本発明の第２の実施の形態に係る、複数の光源を有する接触式画像読取モジュールは、異なる特性を有する第１光源グループ３１および第２光源グループ３２を使用し、白黒およびカラーの物体５をスキャンする際において光源を切り替えるための切換え制御回路を組み込むことで、物体５は、異なるスキャン速度によってスキャンされ、白黒のスキャン速度を向上させることが可能である。
【００３５】
以上のように、本発明に係る複数の光源を有する接触式画像読取モジュールは、複数のモジュール要素が内部に取付けられるハウジングと、スキャン用フラットベッドに配置される物体の反射された画像を生成するために、異なる特性を有するスキャン光源を提供するための少なくとも２つの光源グループと、スキャンされる物体の特性に従って、前記光源グループを切替えおよび制御し、異なるスキャン速度を提供するための少なくとも１つの切換え制御回路と、反射された画像を受信し、集光された画像を生成するための少なくとも１つのレンズ素子と、前記集光された画像を受信し、光学信号を電子信号に変換するための少なくとも１つの光センサと、スキャンされる物体が配置され、スキャン操作を実行するためのスキャン用フラットベッドとを有する。
【００３６】
異なる特性を有する光源と、白黒（単色）スキャンおよびカラー（多色）スキャンをする場合に、前記光源間で切り替えるため切換え制御回路と有しており、異なる物体をスキャンする際に、異なるスキャン速度を提供することで、白黒スキャン速度を向上させることが可能である。つまり、本発明は、白黒およびカラー画像の画像読取に適用されるものであって、異なる特性を有する少なくとも２つの光源を使用し、制御回路を用いて前記光源を切換え、スキャンされる多様な物体のために、多様なスキャン速度を提供することで、白黒スキャン速度を向上させることができる。
【００３７】
当業者は、上記特徴を考慮し、多様かつ等価な変形あるいは修正を、容易に見出すことが可能であり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって定義されることが理解される。したがって、特許請求の範囲に記載の対象から逸脱すことなく、このような全ての等価な変形あるいは修正は、本発明の精神および範囲内にあると、考慮される。つまり、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来の接触式画像読取モジュールの構造を説明するための側面図である。
【図２】従来の別の接触式画像読取モジュールの構造を説明するための側面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る接触式画像読取モジュールの構造を説明するための側面図である。
【図４】本発明の別の実施の形態に係る接触式画像読取モジュールの構造を説明するための側面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る第１光源グループの構造を説明するための斜視図である。
【図６】本発明のさらに別の実施の形態に係る接触式画像読取モジュールの構造を説明するための側面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る第２光源グループの構造を説明するための平面図である。
【図８】図７の断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１，２・・接触式イメージセンサ、
３・・接触式画像読取モジュール、
４・・スキャン用フラットベッド、
５，１０・・物体、
１１・・白色スキャン光源、
１２・・光センサ、
１３・・ガラス部、
１４・・ロッドレンズ、
１５・・ＰＣＢ（プリント基板）、
２１・・スキャン光源、
２２・・光センサ、
２３・・ガラス部、
２４・・ロッドレンズ、
２５・・ＰＣＢ（プリント基板）、
３０・・ハウジング、
３１，３２・・光源（光源グループ）、
３４・・レンズ素子、
３５・・プリント基板、
３６・・光センサ（光学素子）
３２０・・プリント基板、
３２１・・光源（光源エレメント）
３２２・・ディフューザ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006287621.tif 000008
【図７】
2006287621.tif 000009
【図８】
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