线传感器、图像读取设备和图像形成装置制造方法及图纸

公开了线传感器、图像读取设备和图像形成装置。在包括周期性地部署在光接收元件行中的滤色器的线传感器中，发生称为“颜色混合”的问题。当已经透过不同于与光接收元件对应的滤色器的滤色器的光入射到该光接收元件上时，发生“颜色混合”。在包括其中多个光电二极管1204在主扫描方向上并排部署的光接收元件行以及与所述多个光电二极管1204对应部署的多个滤色器1202的CMOS传感器107中，每个滤色器1202的中心朝着光接收元件行的中心的方向从与滤色器对应的光电二极管1204的中心移位。

Line sensor, image reading device and image forming device

A line sensor, an image reading device and an image forming device are disclosed. A problem called \color mixing\ occurs in a line sensor that includes a filter periodically deployed in a row of light receiving elements. \Color mixing\ occurs when light that has passed through a filter different from the one corresponding to the light receiving element is incident on the light receiving element. In CMOS sensor 107, which includes a plurality of photodiodes 1204 deployed side by side in the main scanning direction and a plurality of color filters 1202 deployed corresponding to the plurality of photodiodes 1204, the center of each color filter 1202 moves towards the center of the line of light receiving elements from the photodiode corresponding to the color filter. Central displacement of tube 1204.

【技术实现步骤摘要】
线传感器、图像读取设备和图像形成装置本申请是申请号为201580070575.3，申请日为2015年12月18日，题为“线传感器、图像读取设备和图像形成装置”的中国专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及包括光接收元件行并且包括多个透过部分的线传感器(linesensor)，光接收元件行包括在第一方向上部署的多个光接收元件，多个透过部分与多个光接收元件对应地部署；并且本专利技术涉及线传感器适用的图像读取设备和图像形成装置。
技术介绍
作为复印机或多功能打印机的原稿读取设备的彩色原稿读取手段，使用包括对光接收元件应用的R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)滤色器(colorfilter)的图像传感器的彩色原稿读取手段是已知的。作为图像传感器，CCD(电荷耦合器件)图像传感器和CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器是可用的。在读取原稿时，通过使用用于读取原稿的光源来用光照射原稿，并且由原稿反射的光被图像传感器中的光接收元件接收。图像传感器中的一行光接收元件在主扫描方向上对于期望数量的像素部署，并且三行光接收元件在副扫描方向上部署成彼此隔开期望的间隔。主扫描方向是光接收元件在一行中并排部署的方向，副扫描方向是与主扫描方向正交的方向。R、G和B滤色器各自仅透过具有与其颜色对应的波长的光。R、G和B滤色器将从原稿反射的光分解成与其颜色对应的光。光接收元件各自接收与其颜色对应的光，并且使得能够读取彩色图像(专利文献1)。作为主扫描方向上的滤色器的布置，其中R、G和B滤色器在光接收元件行的主扫描方向周期性地部署的布置也是已知的(专利文献2)。引用列表专利文献PTL1：日本专利特开No.11-69083PTL2：日本专利特开No.8-116402
技术实现思路
技术问题图25是用于描述其中R、G和B滤色器如PTL2中那样在主扫描方向上周期性地部署的图像传感器的问题的图。表示是光接收元件的光电二极管的标号20后面以及表示滤色器的标号30后面的字母R、G和B表示与光电二极管和滤色器对应的颜色。当它们一般地独立于对应的颜色被描述时，省略符号R、G和B(这将在下面应用)。依赖于读取单元的结构，入射到光电二极管20上的光的入射角度可能相对于光接收元件表面倾斜。当入射光倾斜时，发生称为“颜色混合”的问题。当透过不同于与光接收元件对应的滤色器30的滤色器30传播的光入射到光接收元件时，发生“颜色混合”。如图25中所示，用于接收绿色光的光电二极管20G不仅接收已经透过绿色滤色器30G的光L1，而且接收已经透过与其相邻的蓝色滤色器30B的光L2。因此，光电二极管20G接收绿光和蓝光。因此，读取具有与本身图像的色调不同的色调的图像。这种现象被称为“颜色混合”。本专利技术是为了克服上述问题而做出的。本专利技术的目的是提供能够抑制“颜色混合”的线传感器以及使用该线传感器的图像读取设备和图像形成装置。对问题的解决方案为此，本专利技术提供了包括光接收元件行和多个透过部分的线传感器，各光接收元件行包括在第一方向上部署的多个光接收元件，所述多个透过部分与所述多个光接收元件对应地部署。所述多个透过部分包括透过具有第一波长的光的第一透过部分和透过具有与第一波长不同的波长的光的第二透过部分。部署在第一方向上的多个光接收元件包括与第一透过部分对应的第一光接收元件和与第二透过部分对应的第二光接收元件，各第二光接收元件被朝着对应的一个光接收元件行的中心部署从而与对应的一个第一光接收元件相邻。各第一透过部分的中心朝着对应的一个光接收元件行的中心的方向从对应的一个第一光接收元件的中心移位。专利技术的有益效果根据本专利技术，能够提供能够抑制“颜色混合”的线传感器以及使用该线传感器的图像读取设备和图像形成装置。附图说明图1是根据第一实施例的原稿读取设备100的内部结构的截面图。图2的(a)图示了在对应的光接收元件行处的滤色器的布置。图2的(b)是图2的(a)中第3排的左端部分的三个像素(即，G像素、B像素和R像素)的平面图。图2的(c)是图2的(b)中X处的位置的截面图。图3是根据第一实施例的CMOS传感器的等效电路图。图4是根据第一实施例的原稿读取设备的控制单元的结构的框图。图5是根据第一实施例的CPU的控制流程图。图6是当从原稿反射的光入射到光学缩小系统中的CMOS传感器时的光学路径的示意图。图7是用于描述滤色器和微透镜的移位量的图。图8是用于描述滤色器的位置与光接收元件行的中心部分、左端部分和右端部分处的光电二极管的位置之间的关系的图。图9的(a)是在主扫描方向上部署栅极电极的说明图。图9的(b)是图9的(a)中X处的位置的截面图。图10的(a)图示了比较例中滤色器的位置与微透镜的位置之间的关系(左端)。图10的(b)是图10的(a)中X处的位置的截面图。图10的(c)图示了比较例中滤色器的位置与微透镜的位置之间的关系(靠近中心)。图10的(d)是图10的(a)中X处的位置的截面图。图11是用于描述相邻微透镜的部署之间的关系的图。图12是用于描述相邻微透镜的部署之间的关系的图。图13的(a)图示了根据第二实施例的椭圆形微透镜。图13的(b)图示了完全圆形微透镜。图14是用于描述入射光的多重交互的图。图15是当每个微透镜的中心从其对应的光电二极管的中心移位并且每个滤色器的中心不从其对应的光电二极管的中心移位时的说明图。图16是用于描述根据第三实施例的滤色器、微透镜和光电二极管的位置之间的关系的图。图17是用于描述根据第三实施例的与多排的光接收元件行对应的滤色器的位置之间的关系的图。图18是用于描述第三实施例的变形例的图。图19的(a)是描述根据第四实施例的滤色器、微透镜和配线的位置之间的关系的平面图。图19的(b)是图19的(a)中X处的位置的截面图。图19的(c)是图19的(a)中Y处的位置的截面图。图20的(a)是描述根据第四实施例的变形例的滤色器、微透镜、垂直配线和水平配线的位置之间的关系的平面图。图20的(b)是图20的(a)中X处的位置的截面图。图20的(c)是图20的(a)中Y处的位置的截面图。图21的(a)是描述根据第四实施例的变形例的滤色器、椭圆形微透镜、垂直配线和水平配线的位置之间的关系的平面图。图21的(b)是图21的(a)中X处的位置的截面图。图21的(c)是图21的(a)中Y处的位置的截面图。图22的(a)是用于描述当椭圆形微透镜在第四实施例的变形例中使用时的入射光的平面图。图22的(b)是图22的(a)中Y'处的位置的截面图，并且是水平配线的开口宽度W1与光电二极管的宽度W2具有关系W1>W2的示例的说明图。图22的(c)是图21的(a)中Y'处的位置的截面图，并且是水平配线的开口宽度W1与光电二极管的宽度W2具有关系W1<W2的示例的说明图。图23图示了根据第五实施例的对应于光接收元件行的滤色器的布置。图24是当读取弯曲的金属物体时的说明图。图25是用于描述颜色混合的图。具体实施方式下面参考附图详细描述根据本专利技术的实施例。第一实施例图1是作为图像读取设备的原稿读取设备的内部结构的截面图。原稿读取设备100的下方提供众所周知的图像形成单元110，并且原稿读取设备100和图像形成单元110构成图像形成装置。众所周知的图像形成单元110的示例是电子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线传感器，其特征在于，包括：第一光接收元件行、第二光接收元件行和第三光接收元件行，各自包括在第一方向上部署的多个光接收元件，第一光接收元件行、第二光接收元件行和第三光接收元件行在与第一方向正交的第二方向上以预定间隔部署；第一多个透过部分，各自与在第一光接收元件行中部署的多个光接收元件中的不同的一个光接收元件对应，第二多个透过部分，各自与在第二光接收元件行中部署的多个光接收元件中的不同的一个光接收元件对应，第三多个透过部分，各自与在第三光接收元件行中部署的多个光接收元件中的不同的一个光接收元件对应，其中，第一多个透过部分、第二多个透过部分和第三多个透过部分各自包括透过具有第一波长的光的第一透过部分、透过具有与第一波长不同的第二波长的光的第二透过部分和透过具有与第一波长和第二波长两者不同的第三波长的光的第三透过部分，第一多个会聚部分，各自与在第一光接收元件行中部署的多个光接收元件中的不同的一个光接收元件对应，第二多个会聚部分，各自与在第二光接收元件行中部署的多个光接收元件中的不同的一个光接收元件对应，第三多个会聚部分，各自与在第三光接收元件行中部署的多个光接收元件中的不同的一个光接收元件对应，其中，第一光接收元件行、第二光接收元件行和第三光接收元件行各自包括与第一透过部分对应的光接收元件、与在第一方向上和第一透过部分相邻地部署的第二透过部分对应的光接收元件、及与在第一方向上和第二透过部分相邻地部署的第三透过部分对应的光接收元件，其中，在第一光接收元件行中，在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与在第一方向上部署在第一位置的第一光接收元件的中心之间的距离比在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与对应于第一光接收元件的透过部分的中心之间的距离长，在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与和第一光接收元件相邻的第二光接收元件的中心之间的距离比在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与对应于第二光接收元件的透过部分的中心之间的距离长，在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与第一位置之间的距离比在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与部署有第二光接收元件的第二位置之间的距离长，在第一方向上的在第一光接收元件的中心与对应于第一光接收元件的透过部分的中心之间的距离比在第一方向上的在第二光接收元件的中心与对应于第二光接收元件的透过部分的中心之间的距离长，其中，在第二方向上的对应于第一光接收元件的透过部分的中心与在第二方向上的对应于第二光接收元件的透过部分的中心相同，其中，在与第一方向和第二方向两者正交的第三方向上，对应于第一光接收元件的会聚部分相对于对应于第一光接收元件的透过部分与第一光接收元件相对地部署，并且，其中，在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与第一光接收元件的中心之间的距离比在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与对应于第一光接收元件的会聚部分的中心之间的距离长，在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与第二光接收元件的中心之间的距离比在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与对应于第二光接收元件的会聚部分的中心之间的距离长，在第一方向上的在第一光接收元件的中心与对应于第一光接收元件的会聚部分的中心之间的距离比在第一方向上的在第二光接收元件的中心与对应于第二光接收元件的会聚部分的中心之间的距离长，其中，在第二方向上的对应于第一光接收元件的会聚部分的中心与在第二方向上的对应于第二光接收元件的会聚部分的中心相同，并且其中，在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与第一光接收元件的在第一方向上和第一光接收元件行的中心侧相对地定位的端部之间的距离比在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与对应于第一光接收元件的透过部分的在第一方向上和中心侧相对地定位的端部之间的距离长，在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与第二光接收元件的在第一方向上和中心侧相对地定位的端部之间的距离比在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与对应于第二光接收元件的透过部分的在第一方向上和中心侧相对地定位的端部之间的距离长，其中，与关于第一光接收元件行在第一方向上部署在第三位置的光接收元件对应的透过部分、与关于第二光接收元件行部署在第三位置的光接收元件对应的透过部分、及与关于第三光接收元件行部署在第三位置的光接收元件对应的透过部分是各自透过彼此不同的光的透过部分。...

【技术特征摘要】
2014.12.25 JP PCT/JP2014/0844331.一种线传感器，其特征在于，包括：第一光接收元件行、第二光接收元件行和第三光接收元件行，各自包括在第一方向上部署的多个光接收元件，第一光接收元件行、第二光接收元件行和第三光接收元件行在与第一方向正交的第二方向上以预定间隔部署；第一多个透过部分，各自与在第一光接收元件行中部署的多个光接收元件中的不同的一个光接收元件对应，第二多个透过部分，各自与在第二光接收元件行中部署的多个光接收元件中的不同的一个光接收元件对应，第三多个透过部分，各自与在第三光接收元件行中部署的多个光接收元件中的不同的一个光接收元件对应，其中，第一多个透过部分、第二多个透过部分和第三多个透过部分各自包括透过具有第一波长的光的第一透过部分、透过具有与第一波长不同的第二波长的光的第二透过部分和透过具有与第一波长和第二波长两者不同的第三波长的光的第三透过部分，第一多个会聚部分，各自与在第一光接收元件行中部署的多个光接收元件中的不同的一个光接收元件对应，第二多个会聚部分，各自与在第二光接收元件行中部署的多个光接收元件中的不同的一个光接收元件对应，第三多个会聚部分，各自与在第三光接收元件行中部署的多个光接收元件中的不同的一个光接收元件对应，其中，第一光接收元件行、第二光接收元件行和第三光接收元件行各自包括与第一透过部分对应的光接收元件、与在第一方向上和第一透过部分相邻地部署的第二透过部分对应的光接收元件、及与在第一方向上和第二透过部分相邻地部署的第三透过部分对应的光接收元件，其中，在第一光接收元件行中，在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与在第一方向上部署在第一位置的第一光接收元件的中心之间的距离比在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与对应于第一光接收元件的透过部分的中心之间的距离长，在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与和第一光接收元件相邻的第二光接收元件的中心之间的距离比在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与对应于第二光接收元件的透过部分的中心之间的距离长，在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与第一位置之间的距离比在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与部署有第二光接收元件的第二位置之间的距离长，在第一方向上的在第一光接收元件的中心与对应于第一光接收元件的透过部分的中心之间的距离比在第一方向上的在第二光接收元件的中心与对应于第二光接收元件的透过部分的中心之间的距离长，其中，在第二方向上的对应于第一光接收元件的透过部分的中心与在第二方向上的对应于第二光接收元件的透过部分的中心相同，其中，在与第一方向和第二方向两者正交的第三方向上，对应于第一光接收元件的会聚部分相对于对应于第一光接收元件的透过部分与第一光接收元件相对地部署，并且，其中，在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与第一光接收元件的中心之间的距离比在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与对应于第一光接收元件的会聚部分的中心之间的距离长，在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与第二光接收元件的中心之间的距离比在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与对应于第二光接收元件的会聚部分的中心之间的距离长，在第一方向上的在第一光接收元件的中心与对应于第一光接收元件的会聚部分的中心之间的距离比在第一方向上的在第二光接收元件的中心与对应于第二光接收元件的会聚部分的中心之间的距离长，其中，在第二方向上的对应于第一光接收元件的会聚部分的中心与在第二方向上的对应于第二光接收元件的会聚部分的中心相同，并且其中，在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与第一光接收元件的在第一方向上和第一光接收元件行的中心侧相对地定位的端部之间的距离比在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与对应于第一光接收元件的透过部分的在第一方向上和中心侧相对地定位的端部之间的距离长，在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与第二光接收元件的在第一方向上和中心侧相对地定位的端部之间的距离比在第一方向上的在第一光接收元件行的中心与对应于第二光接收元件的透过部分的在第一方向上和中心侧相对地定位的端部之间的距离长，其中，与关于第一光接收元件行在第一方向上部署在第三位置的光接收元件对应的透过部分、与关于第二光接收元件行部署在第三位置的光接收元件对应的透过部分、及与关于第三光接收元件行部署在第三位置的光接收元件对应的透过部分是各自透过彼此不同的光的透过部分。2.根据权利要求1所述的线传感器，其中，在第二方向上的对应于在第二光接收元件行中部署在第一位置的第三光接收元件的透过部分的中心与在第二方向上的对应于和第三光接收元件相邻的第四光接收元件的透过部分的中心相同，并且其中，在第二方向上的对应于第三光接收元件的会聚部分的中心与在第二方向上的对应于第四光接收元件的会聚部分的中心相同。3.根据权利要求2所述的线传感器，其中，在第二方向上的对应于在第三光接收元件行中部署在第一位置的第五光接收元件的透过部分的中心与在第二方向上的对应于和第五光接收元件相邻的第六光接收元件的透过部分的中心相同，并且其中，在第二方向上的对应于第五光接收元件的会聚部分的中心与在第二方向上的对应于第六光接收元件的会聚部分的中心相同。4.根据权利要求1所述的线传感器，其中，第一透过部分是红色滤色器，第二透过部分是绿色滤色器，第三透过部分是蓝色滤色器。5.根据权利要求1所述的线传感器，其中，在第一光接收元件行、第二光接收元件行和第三光接收元件行的每个中，第一透过部分、第二透过部分和第三透过部分在第一方向上周期性地部署。6.根据权利要求1所述的线传感器，其中，线传感器是CMOS传感器。7.根据权利要求1所述的线传感器，还包括：第一多个栅极电极，各自与在第一光接收元件行中部署的多个光接收元件中的不同的一个光接收元件对应，第二多个栅极电极，各自与在第二光接收元件行中部署的多个光接收元件中的不同的一个光接收元件对应，和第三多个栅极电极，各自与在第三光接收元件行中部署的多个光接收元件中的不同的一个光接收元件对应，其中，与第一光接收元件对应的栅极电极在第二方向上与第一光接收元件相邻地部署，并且与第二光接收元件对应的栅极电极在第二方向上与第二光接收元件相邻地部署。8.根据权利要求1所述的线传感器，其中，在第一方向上的对应于第一光接收元件的会聚部分的中心位置与在第一方向上的对应于第一光接收元件的透过部分的中心位置相同，并且在第一方向上的对应于第二光接收元件的会聚部分的中心位置与在第一方向上的对应于第二光接收元件的透过部分的中心位置相同。9.根据权利要求1所述的线传感器，其中，对应于第一光接收元件的会聚部分与对应于第二光接收元件的会聚部分被分离地部署。10.根据权利要求1所述的线传感器，其中，对应于第一光接收元件的会聚部分具有椭圆形形状，并且对应于第一光接收元件的会聚部分在第一方向上的曲率半径小于对应于第一光接收元件的会聚部分在第二方向上的曲率半径，并且其中，对应于第二光接收元件的会聚部分具有椭圆形形状，并且对应于第二光接收元件的会聚部分在第一方向上的曲率半径小于对应于第二光接收元件的会聚部分在第二方向上的曲率半径。11.根据权利要求1所述的线传感器，其中，第一光接收元件行包括在第一方向上部署在第一光接收元件的中心和第二光接收元件的中心之间的在第二方向上延伸的垂直配线，并且包括在第一方向上延伸的水平配线，垂直配线和水平配线在第三方向上被部署在对应于第一光接收元件的透过部分和第一光接收元件之间。12.根据权利要求11所述的线传感器，其中，允许透过对应于第一光接收元件的透过部分的光入射在第一光接收元件上的开口是由垂直配线和水平配线形成的。13.根据权利要求12所述的线传感器，其中，在第三方向上，水平配线被部署得比垂直布线更靠近透过部分。14.根据权利要求12所述的线传感器，其中，开口在第二方向上的宽度比第一光接收元件在第二方向上的宽度宽。15.根据权利要求12所述的线传感器，其中，开口在第一方向上的宽度比第一光接收元件在第一方向上的宽度窄。16.根据权利要求1所述的线传感器，其中，对应于第一光接收元件的透过部分在第二方向上的宽度比对应于第一光接收元件的透过部分在第一方向上的宽度宽。17.根据权利要求1所述的线传感器，其中，对应于第一光接收元件的透过部分在第二方向上的宽度比第一光接收元件在第二方向上的宽度宽，并且对应于第二光接收元件的透过部分在第二方向上的宽度比第二光接收元件在第二方向上的宽度宽。18.根据权利要求1所述的线传感器，还包括：包括在第一方向上部署的多个光接收元件的第四光接收元件行，和各自对应于多个光接收元件中的不同的一个光接收元件的第四多个透过部分，其中，第四多个透过部分包括透过具有预定波长的光的第四透过部分，并且其中，第一光接收元件行、第二光接收元件行、第三光接收元件行和第四光接收元件行在第二方向上以预定间隔部署。19.如权利要求18所述的线传感器，其中，第四透过部分透过具有与透过第一透过部分的光的波长相同的波长的光。20.一种被配置成读取文档的图像的图像读取设备，其特征在于，包括：发光单元，被配置成用光照射文档；和线传感器，被配置成接收从文档反射的光；其中，线传感器包括：第一光接收元件行、第二光接收元件行和第三光接收元件行，各自包括在第一方向上部署的多个光接收元件，第一光接收元件行、第二光接收元件行和第三光接收元件行在与第一方向正交的第二方向上以预定间隔部署；第一多个透过部分，各自与在第一光接收元件行中部署的多个光接收元件中的不同的一个光接收元件对应，第二多个透过部分，各自与在第二光接收元件行中部署的多个光接收元件中的不同的一个光接收元件对应，第三多个透过部分，各自与在第三光接收元件行中部署的多个光接收元件中的不同的一个光接收元件对应，其中，第一多个透过部分、第二多个透过部分和第三多个透过部分各自包括透过具有第一波长的光的第一透过部分、透过具有与第一波长不同的第二波长的光的第二透过部分和透过具有与第一波长和第二波长两者不同的第三波长的光的第三透过部分，第一多个会聚部分，各自与在第一光接收元件行中部署的多个光接收元件中的不同的一个光接收元件对应，第二多个会聚部分，各自与在第二光接收元件行中部署的多个光接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：赤木太辅，小仓正德，伊庭润，古林笃，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP