(57)【要約】  【課題】  光照射装置および画像読取装置において、照射面に略均一に光を照射し、固体検出器の熱による変形で生じる画質の劣化を防止する  【解決手段】  熱による対象物２０の変形により、各光学ブロック３３と対象物２０の距離が変化した場合、焦点深度δ内に対象物２０が入るように、対象物２０が焦点深度δ内に入るように、複数の光源３２および／または複数の光学ブロック３３を、焦点調整部材４０の熱による形状変化によってそれぞれ変化させる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の照射面に光を照射する光照射装置において、
光を出射する複数の光源と、
焦点深度内に前記対象物が入るように、前記複数の光源から出射された複数の光をそれぞれ集光する複数の光学ブロックと、
熱による前記対象物の変形により、前記各光学ブロックと前記対象物との距離が変化した場合、前記対象物が前記焦点深度内に入るように、前記複数の光源および／または前記複数の光学ブロックを、熱による形状変化によってそれぞれ移動させる焦点調整部材と
を有することを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
画像情報を有する記録用の電磁波の照射により前記画像情報を静電潜像として記録する固体検出器と、該固体検出器に読取光を走査しながら照射する読取光照射部とを有する画像読取装置において、
前記読取光照射部は、
前記読取光を出射する複数の光源と、
焦点深度内に前記対象物が入るように、前記複数の光源から出射された読取光をそれぞれ集光する複数の光学ブロックと、
熱による前記固体検出器の変形により、前記各光学ブロックと前記固体検出器との距離が変化した場合、前記固体検出器が前記焦点深度内に入るように、前記複数の光源および／または前記複数の光学ブロックを、熱による形状変化によってそれぞれ移動させる焦点調整部材と
を有することを特徴とする画像読取装置。
【請求項３】
対象物の照射面に光を照射する光照射装置において、
光を出射する複数の光源と、
焦点深度内に前記対象物が入るように、該複数の光源から出射した複数の光をそれぞれ集光する複数の光学ブロックと、
前記対象物の温度を測定する温度測定部と、
熱による前記対象物の変形により、前記光学ブロックと前記対象物の距離が変化した場合、前記対象物の前記光が照射される部位毎の前記距離の変化量に応じて、前記複数の光源から出射される光の強度を調整するのに用いる調整データを温度毎に記憶した記憶部と、
前記温度測定部によって測定された温度対応した前記調整データを前記記憶部から検出し、検出した前記調整データを用いて前記光源から出射される光の強度を調整する制御部と
を有することを特徴とする光照射装置。
【請求項４】
前記複数の光源および／または前記複数の光学ブロックには、熱による形状変化によって、前記光学ブロックにより集光された光の焦点深度の位置を移動させる焦点調整部材が取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の光照射装置。
【請求項５】
画像情報を有する記録用の電磁波の照射により、前記画像情報を静電潜像として記録する固体検出器と、該固体検出器に読取光を走査しながら照射する読取光照射部とを有する画像読取装置において、
前記読取光照射部は、
読取光を出射する複数の光源と、
焦点深度内に前記固体検出器が入るように、該複数の光源から出射した複数の読取光をそれぞれ集光する複数の光学ブロックと、
前記固体検出器の温度を測定する温度測定部と、
熱による前記固体検出器の変形により、前記光学ブロックと前記固体検出器の距離が変化した場合、前記固体検出器の前記読取光が照射される部位毎の前記距離の変化量に応じて、前記光源から出射する光の強度を調整するのに用いる調整データを温度毎に記憶した記憶部と、
前記温度測定部によって測定された温度に対応した前記調整データを前記記憶部から検出し、検出した前記調整データを用いて、前記各光源毎にそれぞれ前記読取光の強度を調整する制御部と
を有することを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物の照射面に光を照射する光照射装置およびこれを固体検出器への読取光照射部として用いた画像読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、医療用放射線撮像装置などにおいては、被験者の受ける被曝線量の減少、診断性能の向上などのために、Ｘ線などの放射線に感応するセレン板などの光導電層を有する放射線固体検出器を画像検出器として用い、放射線固体検出器に放射線を照射し、照射された放射線の線量に応じた量の電荷を放射線固体検出器内の蓄電部に潜像電荷として蓄積させることにより、放射線画像情報を蓄電部に静電潜像として記録するとともに、ビーム状あるいはライン状の読取光で放射線画像情報が記録された放射線固体検出器を走査することにより、固体検出器から放射線画像情報を読取る方法が知られている（特許文献１、２参照。）。この固体検出器は、たとえばガラスやプラスチックからなる基板上に設けられる。また、読取光を固体検出器に照射する場合、光源から出射される読取光は光学レンズによって集光され固体検出器に照射される場合がある（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平６−２１７３２２号公報
【特許文献２】米国特許第４８５７７２３号明細書
【特許文献３】特開２００１−２９２９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、固体検出器を構成するセレン板と基板の材料であるガラス板の熱膨張率は異なるので、固体検出器と基板が加熱・冷却された場合、それらの熱膨張率の違いにより、基板および固体検出器が変形する場合がある。また、固体検出器を積層した基板が外周側で固定されている場合、基板が加熱されれば熱により膨張し、上述した熱膨張率に関係なく、基板および固体検出器が変形する場合がある。
【０００４】
このとき、読取光を照射する読取光照射部と固体検出器との距離が変化し、固体検出器の各部位の中には集光した読取光の焦点深度内から外れてしまう部位が出てくる。すると、固体検出器に照射される読取光の光量は、焦点深度内にある部位と、焦点深度内にない部位とでは異なるものとなる。これにより、固体検出器の光導電層で発生する電荷対の数にばらつきが生じ、固体検出器から得られる画像の画質の劣化を招くという問題がある。
【０００５】
さらに、固体検出器に限らず、対象物の照射面に光を照射する光照射装置において、対象物が熱により変形すれば、光学レンズの焦点深度内に照射面が入らない部位が生じる。よって、対象物の照射面に均一に光を照射することができないという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、対象物が熱により変形した場合であっても、照射面に略均一に光を照射することができる光照射装置および固体検出器の熱による変形で生じる画質の劣化を防止することができる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】
【０００７】
本発明の光照射装置は、対象物の照射面に光を照射する光照射装置において、光を出射する複数の光源と、焦点深度内に前記対象物が入るように、前記複数の光源から出射された複数の光をそれぞれ集光する複数の光学ブロックと、熱による前記対象物の変形により、前記各光学ブロックと前記対象物との距離が変化した場合、前記対象物が前記焦点深度内に入るように、前記複数の光源および／または前記複数の光学ブロックを、熱による形状変化によってそれぞれ移動させる焦点調整部材とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の画像読取装置は、画像情報を有する記録用の電磁波の照射により前記画像情報を静電潜像として記録する固体検出器と、該固体検出器に読取光を走査しながら照射する読取光照射部とを有する画像読取装置において、前記読取光照射部は、前記読取光を出射する複数の光源と、焦点深度内に前記対象物が入るように、前記複数の光源から出射された複数の光をそれぞれ集光する複数の光学ブロックと、熱による前記固体検出器の変形により、前記各光学ブロックと前記固体検出器との距離が変化した場合、前記固体検出器が前記焦点深度内に入るように、前記複数の光源および／または前記複数の光学ブロックを、熱による形状変化によってそれぞれ移動させる焦点調整部材とを有することを特徴とする。
【０００９】
ここで、「熱による対象物の変形」は、光学ブロックと対象物の照射面との距離が、変化してしまうような変形を意味する。
【００１０】
「複数の光学ブロック」とは、複数の光源から出射した光をそれぞれ固体検出器に集光するブロックであって、各光学ブロックが別部材で形成されていても良いし、一体的に形成されていてもよい。
【００１１】
「焦点調整部材」は、焦点深度を移動させるものであればよく、各光源のみを移動させ、各光学ブロックのみを移動させ、あるいは各光源と各光学ブロックの双方を移動させるものが含まれる。このとき、「焦点調整部材」は、光源毎および／または光学ブロック毎に焦点調整部材を設けても良いし、複数の光源もしくは複数の光学ブロックに対して１つの焦点調整部材を取り付けるようにしてもよい。さらに、すべての光源および／または光学ブロックに対してそれぞれ焦点調整部材を配置する必要はなく、対象物または固体検出器の熱による変形によって、対象物の各部位のうち光の焦点深度内に入らない部位に対応する光源および／または光学ブロックにのみ焦点調整部材を取り付けてもよい。
【００１２】
「焦点調整部材」は、対象物を変形させた熱（加熱もしくは冷却）によって、その形状を変化させるものであって、たとえば各光源毎および／または各光学ブロック毎に、それぞれ温度による伸縮特性が異なる材料を用いることができる。
【００１３】
また、本発明の光照射装置は、対象物の照射面に光を照射する光照射装置において、光を出射する複数の光源と、焦点深度内に前記対象物が入るように、該複数の光源から出射した複数の光をそれぞれ集光する複数の光学ブロックと、前記対象物の温度を測定する温度測定部と、熱による前記対象物の変形により、前記光学ブロックと前記対象物の距離が変化した場合、前記対象物の前記光が照射される部位毎の変化量に応じて、前記複数の光源から出射される光の強度を調整するのに用いる調整データを温度毎に記憶した記憶部と、前記温度測定部によって測定された温度に基づいて、前記記憶部の中から前記調整データを検出し、検出した調整データを用いて前記光源から出射される光の強度を調整する制御部とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の画像読取装置は、画像情報を有する記録用の電磁波の照射により、画像情報を静電潜像として記録する固体検出器と、該固体検出器に読取光を走査しながら照射する読取光照射部とを有する画像読取装置において、前記読取光照射部は、読取光を出射する複数の光源と、焦点深度内に前記固体検出器が入るように、該複数の光源から出射した複数の光をそれぞれ集光する複数の光学ブロックと、前記固体検出器の温度を測定する温度測定部と、熱による前記固体検出器の変形により、前記光学ブロックと前記固体検出器の距離が変化した場合、前記固体検出器の前記読取光が照射される部位毎の変化量に応じて、前記光源から出射する光の強度を調整するのに用いる調整データを温度毎に記憶した記憶部と、前記温度測定部によって測定された温度に基づいて、前記記憶部の中から前記調整データを検出し、検出した前記調整データを用いて、前記各光源毎にそれぞれ前記読取光の強度を調整する制御部とを有することを特徴とする。
【００１５】
ここで、「対象物の温度」、「固体検出器の温度」とは、対象物または固体検出器自体の温度の他に、対象物または固体検出器の周辺の雰囲気温度も含む。
【００１６】
「調整データ」とは、対象物または固体検出器の各部位において、光学ブロックにより集光された光の照射面における光束密度が略同一となるように、制御部が光源から出射される光の強度を制御可能にするものである。この「調整データ」は、対象物または固体検出器の各部位毎の変化量を示すものであってもよいし、対象物の変化量に対応した光強度を示すものであってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の光照射装置によれば、対象物が熱により変形した場合であっても、その熱により焦点調整部材が光の焦点深度内に対象物の照射面を入れるように変形することで、自動的に光の焦点を照射面に合わせ、対象物に略均一に光を照射でき、また焦点ずれによる解像度の低下を防止することができる。特に、この光照射装置を読取光照射部として用いた画像読取装置によれば、固体検出器が熱により変形した場合であっても、所定光量の読取光を固体検出器全体に均一に照射することができ、読取光の光量の違いに起因する画質の劣化を防止することができる。
【００１８】
また本発明の光照射装置によれば、対象物が熱により変形した場合であっても、温度測定部で測定された温度に基づいて、対象物の変化量に対応した調整データを検出し、検出した調整データを用いて光源から出射される光の強度を調整することにより、対象物の照射面に集光される光の光束密度を略同一にし、対象物に略均一に光を照射することができる。特に、この光照射装置を読取光照射部として用いた画像読取装置によれば、固体検出器が熱により変形した場合であっても、所定光量の読取光を固体検出器全体に均一に照射することができ、読取光の光量の違いに起因する画質の劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は本発明の画像読取装置の第１の実施の形態を示す構成図であり、図１を参照して画像読取装置１について説明する。図１の画像読取装置１は、信号取得部２、画像メモリ３、読取光照射部４、駆動部５、制御部６、固体検出器２０等を有している。
【００２０】
信号取得部２は、固体検出器２０から静電潜像として蓄積された画像情報を取得し、画像信号として画像メモリ３に出力するものである。画像情報を記録および読取りする際、信号取得部２は、後述する第１電極２１および第２電極２５に電圧を印加する機能を有している。画像メモリ３は、信号取得部２から出力された画像信号を記憶するものである。
【００２１】
読取光照射部４は、固体検出器２０から信号取得部２で画像信号を取得する際に、固体検出器２０に対して読取光Ｌ１を照射するものである。読取光照射部４は、たとえば複数の光源３２を直線状に並べた構造を有しており、固体検出器２０の１ライン分（矢印Ｙ方向）の画素に対して同時に読取光Ｌ１を照射するようになっている。読取光照射部４は、駆動部５と機械的に接続されており、駆動部５の作動により矢印Ｘ方向に走査する。駆動部５は、たとえばリニアモータやステッピングモータ等からなっており、制御部６によって制御されている。制御部６は、画像読取装置１の動作を制御するものであって、特に、駆動部５の動作を制御することで、固体検出器２０に対する読取光Ｌ１の走査速度を制御している。ここで、固体検出器２０から画像情報を取得する場合、読取光照射部４が矢印Ｘ方向に走査しながら読取光Ｌ１を照射することで、信号取得部２に画像信号が出力されることになる。
【００２２】
次に図１を参照して固体検出器２０について説明する。図１の固体検出器２０は、たとえば特開２０００−２８４０５６号公報に開示された構造を有しており、第１電極２１、読取用光導電層２２、電荷輸送層２３、記録用光導電層２４、第２電極２５等を積層した構造を備えている。この固体検出器２０は、たとえばガラスやプラスチック等の光透過性の基板１０上に積層されている。
【００２３】
第１電極２１は、基板１０に積層されており、矢印Ｘ方向に向かって略平行に形成された複数のストライプ電極を有している。この第１電極２１は、信号取得部２と電気的に接続されている。第１電極２１上には読取光Ｌ１の照射により導電性を呈し電荷対を発生する読取用光導電層２２が積層されている。ここで、読取用光導電層２２内で発生する電荷対の数は、照射された読取光Ｌ１の光量に依存する。
【００２４】
読取用光導電層２２の上には電荷輸送層２３が積層されている。電荷輸送層２３は、たとえば負電荷に対して略絶縁体として作用し、正電荷に対して略導電体として作用する機能を有している。
【００２５】
電荷輸送層２３の上には、記録すべき画像情報を担持した記録用の電磁波（光または放射線）の照射によって導電性を呈し電荷対を発生する記録用光導電層２４が積層されている。この電荷輸送層２３と記録用光導電層２４との界面には蓄電部２９が形成される。すなわち、記録用の電磁波の照射により記録用光導電層２４内で発生した電子が、第１電極２１と第２電極２５の間で形成される電界により、第１電極２１側へ移動しようとしたときに、電荷輸送層２３によりその移動が制限される。したがって、電荷輸送層２３と記録用光導電層２４との界面に蓄電部２９が形成される。
【００２６】
記録用光導電層２４の上には、照射される記録用の電磁波を透過する材料からなる信号取得部２と電気的に接続された第２電極２５が積層されている。
【００２７】
次に、固体検出器２０の動作例について説明する。まず、画像情報を有する記録用の電磁波が固体検出器２０に照射される。すると、記録用光導電層２４において、記録用の電磁波の照射量に応じた電荷対が発生する。発生した電荷対のうち、正孔は、第２電極２５側に移動し、第２電極２５の負電荷と結合し消滅する。一方、発生した電荷対の電子は、第１電極２１側に移動するが、電荷輸送層２３により移動が制限される。これにより、蓄電部２９に画像情報が静電潜像として記録される。
【００２８】
次に、読取光Ｌ１が読取光照射部４から固体検出器２０に照射される。すると、読取用光導電層２２において、読取光Ｌ１の照射量に応じた電荷対が発生する。発生した電荷対の正電荷は、蓄電部２９側に移動し、蓄電部２９の電子と結合し消滅する。一方、電荷対の電子は、第１電極２１の正電荷と結合し消滅する。信号取得部２が、この第１電極２１における電子と正電荷の結合による電流を検出することで、画像情報を取得する。
【００２９】
上述したように、読取用光導電層２２で発生する電荷対の数は、照射される読取光Ｌ１の光量に依存する。また、蓄電部２９から画像情報を忠実に抽出するためには、固体検出器２０の全画像記録領域の各部位において、同じ条件で読取りを行う必要がある。そのためには、同数の電荷対を発生させる必要がある。これは、固体検出器２０の全記録領域において略均一の光量の読取光Ｌ１を照射する必要があることを意味する。すなわち、読取光Ｌ１の光量が固体検出器の各部位によって異なると、読取用光導電層２２で発生する電荷対の数が各部位で異なり、蓄電部２９の画像情報を忠実に抽出することができなくなる。よって、得られた画像に濃度変動等の画質の劣化が生じてしまう。そこで、読取光照射部４として以下の構造を有するものが用いられる。
【００３０】
図２は、本発明の光照射装置の好ましい実施の形態を示す構成図であり、図２（ａ）を参照して光照射装置３０について説明する。なお、図１の画像読取装置１において、以下に示す光照射装置３０が読取光照射部４として用いられる。
【００３１】
図２（ａ）の光照射装置３０は、基台３１の上に複数の光源３２を略直線状に配置した構造を有している。また、複数の光源３２と対象物である固体検出器２０の間には、各光源３２に対応した光学ブロック３３が配置されている。よって、各光源３２から出射した読取光Ｌ１は、それぞれ光学ブロック３３で集光され、固体検出器２０の照射面２０ａに照射されることになる。
【００３２】
図３は１つの光源３２とそれに対応する光学ブロック３３を示す模式図であり、図３を参照して光照射装置３０について説明する。光源３２は、たとえばＬＥＤ（発光ダイオード）等からなっており、基台３１上に配置されている。光源３２は、固体検出器２０の照射面２０ａに対し略垂直に読取光Ｌ１を照射するものである。よって、読取光Ｌ１の光軸ＣＬは、固体検出器２０の照射面２０ａに対して略垂直に形成される。
【００３３】
光源３２と固体検出器２０の間であって、光源３２の光軸ＣＬ上には光学ブロック３３が配置されている。光学ブロック３３は、光源３２から出射した読取光Ｌ１を固体検出器２０に集光するものである。具体的には、読取光Ｌ１の光軸ＣＬ上に第１光学レンズ３４、スリット３５、第２光学レンズ３６を備えた光学ブロック３３が配置されている。
【００３４】
第１光学レンズ３４は、たとえば２つのシリンドリカルレンズからなり、光源３２から出射した読取光Ｌ１から、固体検出器２０に照射する読取光Ｌ１を集光するものである。この第１光学レンズ３４は、後述する焦点調整部材４０により矢印Ｚ方向に移動可能に保持されている。
【００３５】
スリット３５は、第１光学レンズ３４から出射した読取光Ｌ１を開口で絞り、周辺光線を遮断するものである。これにより、読取光Ｌ１が所定の照射位置以外の部位に照射されることによるフレア成分の発生を抑制することができる。第２光学レンズ３６は、たとえば２つのシリンドリカルレンズからなり、スリット３５を通過した読取光Ｌ１を固体検出器２０の照射面２０ａに集光するものである。
【００３６】
この第１光学レンズ３４、スリット３５および第２光学レンズ３６は、照射面２０ａが焦点深度δ内に入るように、読取光Ｌ１を集光する位置関係を有している。すると、図４に示すように、第２光学レンズ３６を通過した読取光Ｌ１は、焦点深度δの範囲に照射面２０ａを含むように集光される。
【００３７】
図５（Ａ）において、第１光学レンズ３４および第２光学レンズ３６が、焦点深度δ内に照射面２０ａを入れるように配置される。ここで、図５（Ｂ）に示すように、図５（Ａ）の状態から第１光学レンズ３４が矢印Ｚ１方向にΔｆだけ移動したとする。すると、光源３２と第１光学レンズ３４の距離である第１前側焦点距離ＦＦ１が図５（Ａ）の場合に比べて長くなる。すると、第１光学レンズ３４の第１後側焦点距離ＢＦ１も長くなり、図５（Ａ）の場合に比べて第２光学レンズ３６に近い位置で焦点を形成する。
【００３８】
一方、第２光学レンズ３６の第２前側焦点距離ＦＦ２は図５（Ａ）に比べ短くなり、第２後側焦点距離ＢＦ２も短くなる。よって、第１光学レンズ３４を矢印Ｚ１方向にΔｆだけ移動させれば、焦点が矢印Ｚ２方向に移動し、それに伴い焦点深度δの範囲も矢印Ｚ２方向にΔｆだけ移動する。同様に、図５（Ｃ）に示すように、第１光学レンズ３４を矢印Ｚ２方向にΔｆだけ移動させた場合には、焦点深度δの範囲は矢印Ｚ１方向にΔｆだけ移動することになる。
【００３９】
なお、図５において、第１光学レンズ３４を移動させた場合について言及したが、第２光学レンズ３６を矢印Ｚ方向に移動した場合、および光源３２を矢印Ｚ方向に移動させた場合も同様に焦点深度δが矢印Ｚ方向に移動する。
【００４０】
次に、図３を参照して焦点調整部材４０について説明する。焦点調整部材４０の一端側は基台３１に固定されており、他端側は第１光学レンズ３４を保持している。焦点調整部材４０は、たとえば温度によって形状の変化する材料であるたとえばバイメタル素子、形状記憶合金、樹脂等からなっており、温度によって矢印Ｚ方向に伸縮するようになっている。具体的には、焦点調整部材４０の温度（雰囲気温度）が高くなると、焦点調整部材４０が延び、温度（雰囲気温度）が低くなると焦点調整部材４０が縮むようになっている。すなわち、温度によって焦点調整部材４０に保持された第１光学レンズ３４が矢印Ｚ方向に移動し、光学ブロック３３の焦点深度δの範囲が矢印Ｚ方向に移動することになる。
【００４１】
ここで、図２（ａ）に示すように、焦点調整部材４０には、各光学ブロック３３の部位によってそれぞれ異なる伸縮特性の材料が使用されている。たとえば図２（ｂ）に示すように、固体検出器２０がクランプ部材２０ｚを用いて固体検出器の２辺を矢印Ｙ方向の中央部分において保持されている場合、基板１０と固体検出器２０が高温になると、その外周側２０ｙが矢印Ｒ１方向に基板１０側に反る。一方、固体検出器２０の中心部分２０ｘは、温度変化によってはほとんどその位置が変動しない。なお、基板１０と固体検出器２０が低温になると、その外周側２０ｙが固体検出器２０側に反る。
【００４２】
この場合、複数の第１光学レンズ３４のうち、中央部分の第１光学レンズ３４ｘを保持する焦点調整部材４０には、温度による伸縮量ＧＳの少ない材料が選択される。そして、中央部分の第１光学レンズ３４ｘから外周側の光学レンズ３４ｙにいくにつれて、たとえばバイメタル素子やステンレス鋼等の温度による伸縮量ＧＳが大きい材料が選択される。これは、以下の理由による。
【００４３】
図２（ａ）に示すように、固体検出器２０の各部位によって元の位置（略平面状態）からの変化量ΔＬが異なる。よって、読取光Ｌ１の焦点深度δの位置が初期状態のままだと、光学ブロック３３の焦点深度δ内に固体検出器２０が位置しない部位（特に外周側２０ｙ）が存在することになる。一方、固体検出器２０の温度が高くなるほど、焦点調整部材４０の周辺温度も高くなる。各光学ブロック３３を保持する各焦点調整部材４０がそれぞれ同一の材料からなっていると伸縮量ＧＳも同じになってしまう。したがって、固体検出器２０の部位の中には、焦点深度δ内から外れたものが生じてくる。そこで、上述したように、それぞれ温度による伸縮特性の異なる材料からなる焦点調整部材４０が各光学ブロック３３に対し取り付けるようにしている。すると、焦点調整部材４０の伸縮量ＧＳが、変化量ΔＬに追従したものとなり、照射面２０ａの部位に係わらず、読取光Ｌ１の焦点深度δ内に照射面２０ａを収めることができる。
【００４４】
なお、焦点調整部材４０の材料を選択する場合、予め、基板１０と固体検出器２０の各部位毎に温度による変化量ΔＬを検査し、検査結果に基づいて各焦点調整部材４０の伸縮特性がそれぞれ選択される。すなわち、基板１０と固体検出器２０を構成する材料および厚さが決まっていれば、基板１０と固体検出器２０の温度による変化量ΔＬは、固体検出器２０の部位毎に一義的に決定するものである。検査した固体検出器２０の変化量ΔＬに追従するような焦点調整部材４０が選択され、各光学ブロック３３に取り付けられる。
【００４５】
このように、固体検出器２０が加熱もしくは冷却により変形したとき、その熱により焦点調整部材４０が伸縮し、焦点調整部材４０に保持された第１光学レンズ３４が自動的に矢印Ｚ方向に移動する。そして、読取光Ｌ１の焦点深度δ内に照射面２０ａが自動的に入るようになる。これにより、変形した照射面２０ａに略均一な読取光Ｌ１を照射することができるようになる。
【００４６】
また、読取光Ｌ１の焦点を合わせるときに、たとえばコイルや圧電素子を用いたフォーカスサーボの場合のような、複雑な機構を構成する必要がなくなり、製造効率の向上を図ることができる。また、フォーカスサーボをするための駆動電源が必要とならないため、消費電力の低減を図ることができる。
【００４７】
さらに、光照射装置３０を読取光照射部４として使用した場合、基板１０の各部位の変化量ΔＬに追従して読取光Ｌ１の焦点深度δが移動するため、確実に固体検出器２０を読取光Ｌ１の焦点深度δ内に入れることができる。よって、固体検出器２０の照射面２０ａに対して一定の光量の読取光Ｌ１が照射され、読取用光導電層２２内で電荷対が略均一に発生し、画質の劣化を防止することができる。
【００４８】
図６と図７は本発明の光照射装置の第２の実施の形態を示す模式図であり、図６と図７を参照して光照射装置１３０について説明する。なお、図６と図７の光照射装置１３０において、図２と図３の光照射装置３０と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４９】
図６の光照射装置１３０が、図２の光照射装置３０と異なる点は、焦点調整部材が光源３２に取り付けられていることである。すなわち、光照射装置１３０において、光源３２は、基台３１の上に設けられた焦点調整部材１４０の上に配置される。したがって、固体検出器２０が熱により変形した場合、その熱によって焦点調整部材１４０が伸縮し、光源３２を矢印Ｚ方向に移動させる。すると、読取光Ｌ１の焦点深度δの形成位置が矢印Ｚ方向に移動し、固体検出器２０を焦点深度δ内に合うようになる。
【００５０】
なお、各焦点調整部材１４０は、上述したように、それぞれ温度特性の異なる材料からなっている。具体的には、変化量ΔＬが小さい中央部分の光源３２ｘには、温度による変化量が小さい材料からなる焦点調整部材１４０が配置される。一方、変化量ΔＬが大きい外周側の光源３２ｙには、温度による変化量が大きい材料からなる焦点調整部材１４０が配置される。すると、複数の光源３２は、固体検出器２０の各部位の変化量ΔＬに合わせて配置されることになる。
【００５１】
上記第２の実施の形態によれば、対象物（固体検出器）２０が熱により変形した場合であっても、対象物を変形させた熱により、光学ブロック３３を伸縮させ、焦点深度δ内に対象物を自動的に入れるようにすることで、変形した対象物の照射面に略均一な読取光Ｌ１を照射することができる。
【００５２】
また、読取光Ｌ１の焦点を合わせるときに、たとえばコイルや圧電素子を用いたフォーカスサーボの場合のような、複雑な機構を構成する必要がなくなり、製造効率の向上を図ることができる。また、フォーカスサーボをするための駆動電源が必要とならないため、消費電力の低減を図ることができる。
【００５３】
さらに、光照射装置３０を読取光照射部４として使用した場合、基板１０の各部位の変化量ΔＬに追従して読取光Ｌ１の焦点深度δが移動するため、確実に固体検出器２０を読取光Ｌ１の焦点深度δ内に入れることができる。よって、固体検出器２０の照射面に対して一定の光量の読取光Ｌ１が照射され、読取用光導電層２２内で電荷対が略均一に発生し、画質の劣化を防止することができる。
【００５４】
図８から図１０は本発明の光照射装置および画像読取装置の第３の実施の形態を示す図であり、図８から図１０を参照して光照射装置および画像読取装置について説明する。なお、図８の光照射装置および画像読取装置において、図１と図２の光照射装置および画像読取装置と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５５】
図８の光照射装置２３０は、基台３１、複数の光源３２、複数の光学ブロック３３、温度測定部２３１、記憶部２３２、制御部２３３等を有している。基台３１、複数の光源３２および複数の光学ブロック３３は、読取光照射部４を構成しており、たとえば図２に示すような構造を有している。ただし、第１光学レンズ３４には焦点調整部材４０が取り付けられておらず、焦点深度δは移動しない。なお、図２や図６に示すように、焦点調整部材４０、１４０を設け、焦点深度δを移動可能にしたものであってもよい。
【００５６】
温度測定部２３１は、固体検出器２０の周辺部位に温度センサーを配置した構造を有しており、固体検出器２０の雰囲気温度を測定する機能を有している。そして、温度測定部は２３１、検出した温度を制御部６に出力するようになっている。なお、温度測定部２３１が、固体検出器２０と接触して、固体検出器２０の温度を直接計測するものであってもよい。
【００５７】
記憶部２３２は、調整データＡＤを格納したものであって、制御部２３３と電気的に接続されている。調整データＡＤは、光源３２から出射される読取光Ｌ１の強度を決定するのに用いられるものであり、たとえば光源３２毎にそれぞれ設定された光強度情報からなっている。この調整データＡＤは温度毎に設定されている。
【００５８】
なお、調整データＡＤが、照射面２０ａの温度毎の変化量ΔＬを照射面２０ａの部位毎に示したものであってもよい。このとき、後述する制御部２３３が、変化量ΔＬに基づいて光源３２から出射される読取光Ｌ１の強度を決定することになる。
【００５９】
制御部２３３は、温度測定部２３１により検出された温度に基づいて、記憶部２３２から調整データＡＤを呼び出す。そして、制御部２３３は、固体検出器２０の変形した各部位に照射する光源３２をそれぞれ制御し、光源３２から出射される読取光Ｌ１の強度を調整し、照射面２０ａに照射される読取光Ｌ１の光量が略均一になるようにする。なお、制御部２３３は、駆動部５の動作を制御するとともに、画像読取装置１０全体の動作を制御している。
【００６０】
ここで、熱により固体検出器２０が変形し、図２（ａ）に示すように、固体検出器２０が加熱され、光学ブロック３３側に反るように変形した場合の制御部２３３の動作例について説明する。
【００６１】
このとき、読取光Ｌ１の焦点深度δ内に固体検出器２０の照射面２０ａが位置しない部位が存在する状態となる。具体的には、焦点深度δより手前（光学ブロック３３側）に照射面２０ａが位置する状態になっている。すると、光源３２の光強度を変えなければ、読取光の光束密度が、読取光Ｌ１が集光し切れない部位では焦点深度δ内の光束密度より小さくなってしまう。
【００６２】
そこで、制御部２３３が、調整データＡＤを用いて光源３２から出射される読取光Ｌ１の光強度を強くするように制御する。すると、読取光Ｌ１が焦点深度δより手前で固体検出器２０の照射面２０ａに当たったとしても、出射された読取光Ｌ１の光強度が強くなっているため、照射面２０ａにおける読取光Ｌ１の光束密度は、焦点深度δ内の光束密度と略同一になるように、光強度が制御されている。よって、照射面２０ａが元の位置から変化量ΔＬだけずれたとしても、略均一な光量の読取光Ｌ１を照射できるようになる。
【００６３】
同様に、固体検出器２０が冷却され、光学ブロック３３から遠ざかるように変形した場合でも、焦点深度δ光源３２から出射される読取光Ｌ１の強度が強くなるように制御される。また、上述したように、固体検出器２０は、中心部分２０ｘから外周側２０ｙにいくほど変化量ΔＬが大きくなる。したがって、図９に示すように、制御部２３３は中心部分の光源３２ｘから外周側の光源３２ｙにいくにつれて、出射される読取光Ｌ１の強度が大きくなるように制御する。
【００６４】
なお、低温時であっても高温時であっても読取光の焦点はずれるため、いずれの場合であっても光強度を上げる必要があるが、高温時においては読取光照射部４と固体検出器２０との距離が離れる方向に変形するものであるため、制御部２３３は低温時に比べて光強度を強くするように制御するようになっている。
【００６５】
上記第３の実施の形態によれば、固体検出器（対象物）２０が熱により変形した場合であっても、各光源３２から出射する読取光Ｌ１の強度を変化量ΔＬに合わせて変えることで、対象物の照射面２０ａに略均一な読取光Ｌ１を照射することができる。
【００６６】
さらに、光照射装置３０を画像読取装置１０に使用した場合、固体検出器２０の照射面２０ａに対して一定の光量の読取光Ｌ１が照射され、読取用光導電層２２内で電荷対が略均一に発生し、画質の劣化を防止することができる。
【００６７】
図１０は本発明の光照射装置および画像読取装置の第４の実施の形態を示す模式図であり、図１０を参照して光照射装置について説明する。なお、図１０の光照射装置および画像読取装置において、図４と図５と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６８】
図１０の光照射装置が、図４の光照射装置と異なる点は、固体検出器２０の保持構造および焦点調整部材の材料選択方法である。
【００６９】
図１０において、固体検出器２０は、その外周側２０ｙにおいて、保持部材を用いて固定されている。すなわち、図１から図６における固体検出器２０の外周側２０ｙは、自由端である場合について言及しているが、図１０においては、固体検出器２０の外周側２０ｙは固定されている。よって、固体検出器２０が熱により熱膨張したとき、変形による応力は、基板１０と固体検出器２０の熱膨張に関係なく、固体検出器２０の中心部分２０ｘに集中することになる。したがって、固体検出器２０において、最も変化量ΔＬが大きいのは、固体検出器２０の中心部分２０ｘとなる。
【００７０】
ここで、焦点調整部材１４０の材料を選択するとき、中心部分の光源３２ｘの焦点調整部材１４０として、温度による伸縮量ＧＳの大きい材料が選択される。一方、外周側の光源３２ｙの焦点調整部材１４０として温度による伸縮量ＧＳの小さい材料が選択される。なお、図１０において、光源３２に焦点調整部材１４０を配置した場合について言及しているが、光学ブロック３３側に配置した焦点調整部材４０についても同様の材料の選択がなされる。
【００７１】
これの場合であっても、対象物が熱により変形しても、自動的に焦点深度δ内に固体検出器２０を入れることができ、固体検出器２０に略均一な光量の光を照射することができ、画像読取装置１から取得される画像の画質の劣化を防止することができる。
【００７２】
本発明の実施の形態は上記各実施の形態に限定されない。
【００７３】
たとえば、上記各実施の形態において、矢印Ｙ方向について変形した（反った）場合について言及しているが、矢印Ｘ方向についても同様に焦点調整部材４０、１４０によって焦点深度δが移動し、もしくは光源から出射する光の強度を調整するようにしてもよい。すなわち、ＸＹ平面について２次元に変形した場合、１つの光源３２が照射する矢印Ｘ方向の１ラインにおいて、変化量ΔＬの最大となる部位と最小となる部位の両方が、光の焦点深度δ内に入るように伸縮する材料が焦点調整部材４０、１４０として選択される。
【００７４】
また、図１から図５の実施の形態において、焦点調整部材４０、１４０が、それぞれ光源３２もしくは光学ブロック３３に取り付けられているが、焦点調整部材４０、１４０が光学ブロック３３と光源３２の双方を矢印Ｚ方向に移動させるものであってもよい。すなわち、光学ブロック３３の各焦点距離を変えずに、焦点深度δのみを矢印Ｚ方向に移動させてもよい。
【００７５】
さらに、この焦点調整部材４０、１４０の伸縮特性も材料によって決定するものであり、焦点調整部材４０の伸縮量ＧＳが固体検出器２０の変化量ΔＬと略同一となるような材料を選択してもよい。
【００７６】
また、上記各実施の形態について、複数の光源３２もしくは複数の光学ブロック３３毎にそれぞれ焦点調整部材４０、１４０が取り付けられているが、変化量ΔＬが少ない領域を照射する光源３２および／または光学ブロック３３には焦点調整部材４０、１４０を取り付けなくてもよい。すなわち、焦点深度δを移動させなければ略均一の読取光Ｌ１を照射できない領域に読取光Ｌ１を出射する光源３２もしくは光学ブロック３３に焦点調整部材４０、１４０を取り付ければよい。
【００７７】
また、図１から図８まで光を照射する対象物として固体検出器２０について言及しているが、光照射装置をたとえば複写機やスキャナ装置のようなものに用いてもよい。
【００７８】
さらに、上記各実施の形態における光照射装置３０、１３０、２３０は、複数の光源３２を略直線状に配置し、固体検出器２０に対して走査することで、読取光Ｌ１を照射しているが、固体検出器２０の全面に一斉に読取光Ｌ１を照射可能に、光源３２を格子状に並べた構造を有していてもよい。このとき、複数の光源３２の発光タイミングをずらすことで読取光Ｌ１が固体検出器２０に対して走査するようにしてもよい。この場合であっても、各光源３２および／または各光学ブロック３３に焦点調整部材４０、１４０が取り付けられることで、自動的に焦点深度δ内に照射面２０ａを入れることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の画像読取装置の好ましい実施の形態を示す構成図。
【図２】本発明の光照射装置の好ましい実施の形態を示す構成図。
【図３】図２の光照射装置の光源および光学ブロックを示す模式図。
【図４】図２の光照射装置における光学ブロックの焦点深度を示す模式図。
【図５】図２の光学ブロックにおける第１光学レンズの移動と焦点深度の移動の様子を示す模式図。
【図６】本発明の画像読取装置および光照射装置の第２の実施の形態を示す構成図。
【図７】図６の光照射装置の光源および光学ブロックを示す模式図。
【図８】本発明の画像読取装置および光照射装置の第３の実施の形態を示す構成図。
【図９】図８の光照射装置における各光源から出射される読取光の強度を示すグラフ図。
【図１０】本発明の光照射装置の第４の実施の形態を示す構成図。
【符号の説明】
【００８０】
１     画像読取装置
４     読取光照射部
６、２３３    制御部
１０   基板
２０   固体検出器（対象物）
３０、１３０、２３０  光照射装置
３１   基台
３２   光源
３３   光学ブロック
４０、１４０  焦点調整部材
２３１ 温度測定部
２３２ 記憶部
ＡＤ  調整データ
Ｌ１   読取光（光）
δ     焦点深度
ΔＬ   変化量
【図１】
2005181592.tif 000003
【図２】
2005181592.tif 000004
【図３】
2005181592.tif 000005
【図４】
2005181592.tif 000006
【図５】
2005181592.tif 000007
【図６】
2005181592.tif 000008
【図７】
2005181592.tif 000009
【図８】
2005181592.tif 000010
【図９】
2005181592.tif 000011
【図１０】
2005181592.tif 000012