本发明涉及图像读取装置和半导体装置。
背景技术：
开发出使用了线传感器(linesensor)的图像读取装置(扫描仪等)或对该图像读取装置增加了打印功能的复印机或多功能打印机等。作为用于图像读取装置的线传感器，具有使用设置于半导体衬底的光电二极管的结构。
并且，有时利用荧光笔等而将荧光色上色于图像读取装置(扫描仪等)所读取的介质上。荧光色除了对所照射的光的波长进行反射之外，荧光体自身发出与所照射的光不同的波长的光。因此，在介质的被涂上了荧光色的区域中，有可能无法准确地读取原始颜色。
在专利文献1中公开了如下的技术：在上色了荧光色的图像(介质)的读取时进行专用的图像处理，由此实现荧光色的再现性的提高。
专利文献1：日本特许第5697647号公报
然而，在专利文献1所述的图像形成装置中，需要进行用于读取荧光色的图像的专用的处理，控制变得复杂。此外，需要由用户进行控制的设定等，存在操作变得繁杂这样的问题。
技术实现要素：
本发明是鉴于以上的问题而完成的，根据本发明的几个方式，能够提供如下的图像读取装置：不需要用户的繁杂的操作或图像读取装置的复杂的控制，而提高了包含荧光色的图像的再现性。并且，根据本发明的几个方式，能够提供提高了包含荧光色的图像的再现性的半导体装置。
本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，能够作为以下的方式或者应用例来实现。
[应用例1]
本应用例的图像读取装置读取包含荧光色的图像，该图像读取装置具有：第一光源，其在第一波长处具有最大发光强度；第二光源，其在第二波长处具有最大发光强度，该第二波长比所述第一波长更长；以及图像读取芯片，其读取所述图像，所述图像读取芯片具有像素，该像素包含受光元件，该受光元件接收来自所述图像的光而进行光电转换，所述受光元件进行光电转换的分光灵敏度对于波长为400nm以上500nm以下的光最大。
在本应用例的图像读取装置中，在图像读取芯片中，接收来自图像的光而进行光电转换的受光元件的分光灵敏度对于波长为400nm以上500nm以下的光最大。即，受光元件的分光灵敏度在超过500nm的长波长侧降低。由此，在受光元件中，能够降低不应该检测的荧光对于应该检测的来自图像的反射光的影响。由此，不需要进行繁杂的操作或复杂的控制而能够提高包含荧光色的图像的再现性。
并且，在本应用例的图像读取装置中，在图像读取芯片中，受光元件的分光灵敏度对于波长为400nm以上500nm以下的光最大。即，受光元件的相对灵敏度在包含蓝色波段的区域中最大。通过在光的3原色(红、绿、蓝)中的最短波长的蓝色波段中设定受光元件的最大灵敏度，能够提高包含各种颜色的荧光的图像的再现性。
[应用例2]
在上述应用例的图像读取装置中，也可以为，所述第一波长为400nm以上500nm以下，所述受光元件进行光电转换的分光灵敏度在比所述第一波长更短的波长侧最大。
在本应用例的图像读取装置中，在图像读取芯片中，受光元件的分光灵敏度在比短波长侧的从第一光源输出的第一波长短的波长侧最大。由此，在受光元件中，能够降低荧光对于因输出短波长侧的光的第一光源的发光所产生的来自图像的反射光的影响。即，在受光元件中，无论第一光源和第二光源中的哪个发光，都能够降低不应该检测的荧光对于应该检测的来自图像的反射光的影响。由此，不需要进行繁杂的操作或复杂的控制，而能够进一步提高包含荧光色的图像的再现性。
[应用例3]
在上述应用例的图像读取装置中，也可以为，所述受光元件形成于n型的半导体衬底。
在本应用例的图像读取装置中，在图像读取芯片中，受光元件形成在n型的半导体衬底上。由此，在受光元件的深部被光电转换后的电荷被正电位吸引，不会从受光元件输出。即，在受光元件中能够降低长波长侧的分光灵敏度。由此，在受光元件中，能够进一步降低不应该检测的荧光对于应该检测的来自图像的反射光的影响。由此，不需要进行繁杂的操作或复杂的控制，而能够进一步提高包含荧光色的图像的再现性。
[应用例4]
在上述应用例的图像读取装置中，也可以为，所述第一光源的点亮时间比所述第二光源的点亮时间短。
在本应用例的图像读取装置中，在短波长侧产生光的第一光源与在长波长侧产生光的第二光源相比，点亮时间较短。由此，能够在受光元件的分光灵敏度较高的短波长侧和受光元件的分光灵敏度较低的长波长侧使受光元件所检测的受光量等同，能够提高受光元件所检测的信号的分辨率。由此，能够进一步提高图像的读取性能。
[应用例5]
在上述应用例的图像读取装置中，也可以为，所述第一光源的发光强度比所述第二光源的发光强度弱。
在本应用例的图像读取装置中，在短波长侧产生光的第一光源与在长波长侧产生光的第二光源相比，发光强度较弱。由此，能够在受光元件的分光灵敏度较高的短波长侧和受光元件的分光灵敏度较低的长波长侧使受光元件所检测的受光量等同，能够提高受光元件所检测的信号的分辨率。由此，能够进一步提高图像的读取性能。
[应用例6]
在上述应用例的图像读取装置中，也可以为，所述受光元件对700nm的波长的光进行光电转换的分光灵敏度是对所述第一波长的光进行光电转换的分光灵敏度的0.7倍以下。
[应用例7]
在上述应用例的图像读取装置中，也可以为，所述受光元件对700nm的波长的光进行光电转换的分光灵敏度是对所述第一波长的光进行光电转换的分光灵敏度的0.5倍以下。
[应用例8]
在上述应用例的图像读取装置中，也可以为，所述受光元件对600nm的波长的光进行光电转换的分光灵敏度是对所述第一波长的光进行光电转换的分光灵敏度的0.85倍以下。
在这些应用例的图像读取装置中，在图像读取芯片中，对于受光元件来说，能够进一步降低不应该检测的荧光对于应该检测的来自图像的反射光的影响。由此，不需要进行繁杂的操作或复杂的控制，而能够进一步提高包含荧光色的图像的再现性。
例如，通过使波长为700nm时的受光元件的分光灵敏度相对于第一波长下的受光元件的分光灵敏度设为0.7倍以下，由此在受光元件中能够降低不应该检测的荧光对于应该检测的来自图像的反射光的影响。由此，有可能不需要进行繁杂的操作或复杂的控制，而能够提高包含荧光色的图像的再现性。
此外，通过使波长为700nm时的受光元件的分光灵敏度相对于第一波长下的受光元件的分光灵敏度设为0.5倍以下，由此在受光元件中能够进一步降低不应该检测的荧光对于应该检测的来自图像的反射光的影响。由此，有可能不需要进行繁杂的操作或复杂的控制，而能够进一步提高包含荧光色的图像的再现性。
并且，通过使波长为600nm时的受光元件的分光灵敏度相对于第一波长下的受光元件的分光灵敏度设为0.85倍以下，由此能够在受光元件的分光灵敏度最大的波长到700nm的波长的范围内，逐渐降低受光元件的检测灵敏度。由此，在受光元件中，在宽范围的波段中，能够进一步降低不应该检测的荧光对于应该检测的来自图像的反射光的影响。由此，能够进一步提高包含荧光色的图像的再现性。
[应用例9]
在上述应用例的图像读取装置中，也可以为，所述荧光色是用荧光笔涂上的区域，所述图像包含用所述荧光笔涂上的区域。
受光元件的分光灵敏度对于波长为400nm以上500nm以下的光最大。即，受光元件的相对灵敏度在包含蓝色波段的区域中最大。通过在光的3原色(红、绿、蓝)中作为最短波长的蓝色波段处设定受光元件的最大灵敏度，从而即使在包含各种荧光色的荧光笔中也能够提高再现性。
[应用例10]
本应用例的半导体装置具有像素，该像素包含接收来自图像的光而进行光电转换的受光元件，所述受光元件进行光电转换的分光灵敏度对于波长为400nm以上500nm以下的光最大。
在本应用例的半导体装置中，受光元件的分光灵敏度对于波长为400nm以上500nm以下的光最大。即，受光元件的超过500nm的长波长侧的分光灵敏度降低。由此，在受光元件中能够降低不应该检测的荧光对于应该检测的来自图像的反射光的影响。由此，能够提高包含荧光色的图像的再现性。
并且，在本应用例的半导体装置中，受光元件的分光灵敏度对于波长为400nm以上500nm以下的光最大。即，受光元件的相对灵敏度在包含蓝色波段的区域中最大。通过在光的3原色中作为最短波长的蓝色波段处设定受光元件的最大灵敏度，能够提高包含各种颜色的荧光的图像的再现性。
附图说明
图1是示出本实施方式的多功能设备的外观立体图。
图2是示出扫描仪单元的内部构造的立体图。
图3是示意性示出图像传感器模块的结构的分解立体图。
图4是示意性示出图像读取芯片的配置的俯视图。
图5是示出扫描仪单元的功能结构的框图。
图6是示出图像读取芯片的电路结构的框图。
图7是示出像素电路和列处理电路的结构的电路结构图。
图8是示出信号处理电路的动作的时机的时序图。
图9是用于对本实施方式的受光元件的分光灵敏度进行说明的图。
图10是示出本实施方式的受光元件的分光灵敏度的测定结果的一例的图。
图11是用于对本实施方式的受光元件的构造进行说明的图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的优选的实施方式进行详细说明。所使用的附图是方便说明的。另外，以下说明的实施方式并没有不合理地限定权利要求书所记载的本发明的内容。并且，以下所说明的结构并不全部为本发明的必须结构要件。
以下，参照附图对应用了本发明的图像读取装置的多功能设备(多功能装置)1进行说明。
1.多功能设备的概况
图1是示出多功能设备1的外观立体图。如图1所示，多功能设备1一体地具有：作为装置主体的打印机单元(图像记录装置)2、以及作为配设在打印机单元2的上部的上部单元的扫描仪单元(图像读取装置)3。另外，以下，将图1中的前后方向作为主扫描方向x、将左右方向作为副扫描方向y而进行说明。并且，主扫描方向x与副扫描方向y作为彼此垂直的x、y而记载在附图中。
如图1所示，打印机单元2具有：输送部(未图示)，其沿着进给路径运送单张记录介质(打印纸张或单页纸)；打印部(未图示)，其配设在进给路径的上方，按照喷墨方式对记录介质进行打印处理；面板形式的操作部63，其配设在前表面上；装置框架(未图示)，其搭载了输送部、打印部和操作部63；以及对它们进行覆盖的装置外壳65。在装置外壳65中设置有排出口66，该排出口66用于排出完成了打印的记录介质。并且，虽然图示省略，但在后表面下部配设有usb端口和电源端口。即，多功能设备1构成为能够经由usb端口而与计算机等连接。
扫描仪单元3经由后端部的铰链部4而转动自如地支承于打印机单元2，并开闭自如地覆盖打印机单元2的上部。即，通过沿转动方向上拉扫描仪单元3而使打印机单元2的上表面开口部露出，经由该上表面开口部而使打印机单元2的内部露出。另一方面，通过将扫描仪单元3沿转动方向下拉并载置在打印机单元2上，而利用扫描仪单元3将该上表面开口部堵塞。这样成为能够通过将扫描仪单元3开放而进行墨盒的更换或卡纸的解除等的结构。
图2是示出扫描仪单元3的内部构造的立体图。如图1和图2所示，扫描仪单元3具有：作为框体的上框架11；收纳于上框架11的图像读取部12；以及转动自如地支承于上框架11的上部的上盖13。上框架11具有：对图像读取部12进行收纳的箱型的下壳16；以及对下壳16的顶面进行覆盖的上壳17。
在上壳17上宽范围地配设有玻璃制成的原稿载置板，将以被读取面为下的介质(“图像”的一例)载置在该原稿载置板上。另一方面，下壳16形成为将上表面开放的较浅的箱状。
如图2所示，图像读取部12具有：线传感器方式的传感器单元31；搭载了传感器单元31的传感器托架32；导向轴33，其在副扫描方向y上延伸，将传感器托架32支承为滑动自如；以及自行式的传感器移动机构34，其使传感器托架32沿着导向轴33移动。传感器单元31具有沿主扫描方向x延伸的作为cmos(complementarymetal-oxide-semiconductor：互补金属氧化物半导体)线传感器的图像传感器模块41，通过马达驱动的传感器移动机构34而沿着导向轴33在副扫描方向y上往复运动。由此，读取原稿载置板上的介质的图像。另外，传感器单元31也可以是ccd(chargecoupleddevice：电荷耦合器件)线传感器。
图3是示意性示出图像传感器模块41的结构的分解立体图。
在图3所示的例子中，图像传感器模块41构成为包含壳体411、光源412、光学部413、模块基板414以及用于读取介质的图像读取芯片415(半导体装置)。光源412、光学部413以及图像读取芯片415收纳在壳体411与模块基板414之间。在壳体411中设置有缝隙。光源412例如具有红、绿、蓝的各发光二极管(led：lightemittingdiode)，一边高速地切换红、绿、蓝的各发光二极管(红色led、绿色led、蓝色led)一边使这些发光二极管排他性地发光。光源412所发出的光经由该缝隙而照射到读取对象的介质，介质所反射的光经由该缝隙而输入到光学部413。光学部413将所输入的光引导到图像读取芯片415。
图4是示意性地示出图像读取芯片415的配置的俯视图。如图4所示，多个图像读取芯片415在模块基板414上沿一维方向(在图4中为主扫描方向x)排列配置。各图像读取芯片415具有配置成一列的多个受光元件，能够实现各图像读取芯片415所具有的受光元件的密度越高则读取介质的分辨率越高的扫描仪单元3。并且，能够实现图像读取芯片415的数量越多则能够读取越大的介质的扫描仪单元3。
2.图像读取装置的功能结构
图5是扫描仪单元3的功能结构图。在图5所示的例子中，扫描仪单元3构成为包含读取控制电路200、模拟前端(afe)202、光源412、多个图像读取芯片415(415-1～415-n)以及电压生成电路421。如上所述，光源412具有红色led412r(“第二光源”的一例)、绿色led412g以及蓝色led412b(“第一光源”的一例)，多个图像读取芯片415在模块基板414上排列配置。并且，读取控制电路200、模拟前端202、电压生成电路421可以在模块基板414或者与模块基板414不同的未图示的基板上配备，并且，读取控制电路200、模拟前端202以及电压生成电路421也可以分别由集成电路(ic：integratedcircuit)构成。
读取控制电路200在介质的读取周期t中使红色led412r、绿色led412g以蓝色led412b中的任一个发光。例如，在某读取周期t中，读取控制电路200按照一定的曝光时间δtr供给驱动信号drvr，使红色led412r发光。并且，在不同的读取周期t中，读取控制电路200按照一定的曝光时间δtg供给驱动信号drvg而使绿色led412g发光。并且，在不同的读取周期t中，读取控制电路200按照一定的曝光时间δtb供给驱动信号drvb而使蓝色led412b发光。
并且，读取控制电路200对于多个图像读取芯片415公共地供给时钟信号clk和分辨率设定信号res。时钟信号clk是图像读取芯片415的动作时钟信号，分辨率设定信号res是用于设定扫描仪单元3对于介质的读取分辨率的信号。分辨率设定信号res例如是2比特的信号，也可以采用在“00”时设定为1200dpi分辨率，在“01”时设定为600dpi分辨率，在“10”时设定为300dpi分辨率的方式。
图像读取芯片415(415-1～415-n)被配置为在模块基板414上排列n个。当芯片使能信号cei(i＝1～n)有效(active)(在本实施方式中为高电平)时，图像读取芯片415与时钟信号clk同步地进行动作。图像读取芯片415(415-1～415-n)利用受光元件111(参照图7)对由光源412照射且由被读取介质反射的光进行检测，而转换成电信号。并且，图像读取芯片415(415-1～415-n)基于根据分辨率设定信号res所设定的分辨率，而生成并输出具有图像信息的图像信号osi(i＝1～n)。
电压生成电路421供给用于使图像读取芯片415(415-1～415-n)进行动作的各种电源。
模拟前端202接收多个图像读取芯片415(415-1～415-n)所输出的图像信号osi(i＝1～n)，对于接收到的图像信号osi(i＝1～n)进行放大处理或a/d转换处理，而转换成包含与受光元件111的受光量对应的数字值的数字信号。并且，模拟前端202向读取控制电路200依次发送各数字信号。
读取控制电路200接收从模拟前端202依次发送来的各数字信号，生成图像传感器模块41的读取图像信息。
3.图像读取芯片的结构和动作
使用图6、图7、图8来说明本实施方式的图像读取芯片415的结构和动作。另外，由于图像传感器模块41中构成的多个图像读取芯片415(415-1～415-n)全部是相同的结构，因此作为图像读取芯片415进行说明。并且，将输入到图像读取芯片415-i(i＝1～n)的芯片使能信号cei(i＝1～n)作为芯片使能信号ce_in而进行说明，将从图像读取芯片415-i(i＝1～n)输出的芯片使能信号cei+1(i＝1～n)作为芯片使能信号ce_out而进行说明。并且，将从图像读取芯片415-i(i＝1～n)输出的图像信号osi(i＝1～n)作为图像信号os而进行说明。并且，在对于红色led412r、绿色led412g以及蓝色led412b不需要区分是哪个光源时，作为光源412进行说明。另外，将此时的光源的点亮时间设为曝光时间δt，将控制点亮时间的信号设为驱动信号drv而进行说明。
图6是示出图像读取芯片415的电路结构的图。图6所示的图像读取芯片415具有驱动控制电路310、2个信号处理电路103-1、103―2、运算放大器104以及输出扫描电路180。
驱动控制电路310构成为包含时机控制电路100和驱动电路101。
时机控制电路100具有对时钟信号clk的脉冲进行计数的未图示的计数器，基于该计数器的输出值(计数值)而生成对驱动电路101的动作进行控制的控制信号、对输出扫描电路180进行控制的控制信号以及对后述的扫描电路170的动作进行控制的扫描信号sca。
并且，时机控制电路100在输入了有效的芯片使能信号ce_in时，使图像读取芯片415的动作有效。并且，时机控制电路100在图像读取芯片415的处理完成，且向次级的图像读取芯片415或者读取控制电路200(参照图5)输出芯片使能信号ce_out之后，使图像读取芯片415的动作非有效。
驱动电路101基于来自时机控制电路100的控制信号而产生在规定的时机以一定时间有效(在本实施方式中为高电平)的、与时钟信号clk同步的偏置电流导通信号ib_on。该偏置电流导通信号ib_on公共地供给到2个信号处理电路103-1、103-2各自所具有的m个像素电路110(110-1～110-m)。
并且，驱动电路101基于来自时机控制电路100的控制信号而产生在规定的时机以一定时间有效(在本实施方式中为高电平)的、与时钟信号clk同步的像素复位信号rst_pix和列复位信号rst_col。该像素复位信号rst_pix公共地供给到2个信号处理电路103-1、103-2各自所具有的m个像素电路110(110-1～110-m)。并且，列复位信号rst_col公共地供给到2个信号处理电路103-1、103-2各自所具有的m个列处理电路120(120-1～120-m)。
并且，驱动电路101基于来自时机控制电路100的控制信号而产生在规定的时机以一定时间有效(在本实施方式中为高电平)的、与时钟信号clk同步的传输信号tx和读出信号read。传输信号tx公共地供给到2个信号处理电路103-1、103-2各自所具有的m个像素电路110(110-1～110-m)。并且，读出信号read公共地供给到2个信号处理电路103-1、103-2各自所具有的m个列处理电路120(120-1～120-m)。
2个信号处理电路103-1、103-2为相同的结构，分别构成为包含m个像素电路110(110-1～110-m)、m个列处理电路120(120-1～120-m)、放大电路130和开关140。
m个像素电路110(110-1～110-m)(“像素”的一例)分别输出与根据光源412的发光而在曝光时间δt期间从介质接收的光对应的电压的像素信号pixo1～pixom。
m个列处理电路120(120-1～120-m)构成为包含放大电路150、保持电路160以及扫描电路170。
m个列处理电路120(120-1～120-m)利用放大电路150对分别从m个像素电路110(110-1～110-m)输出的像素信号pixo1～pixom进行放大，根据读出信号read将放大后的电压存储在保持电路160中。并且，基于输入到扫描电路170的扫描信号sca而向放大电路130依次输出与存储在保持电路160中的电压对应的图像信号vdo1～vdom。
这里，在本实施方式中，m个列处理电路120(120-1～120-m)各自所包含的扫描电路170根据从时机控制电路100输入的扫描信号sca而依次进行动作。具体而言，扫描电路170例如构成为包含移位寄存器。并且，例如当向列处理电路120-j(j＝1～m-1)所包含的扫描电路170输入了扫描信号sca时，向放大电路130输出图像信号vdoj(j＝1～m-1)，对列处理电路120-j+1(j＝1～m-1)输出扫描信号sca。并且，扫描信号sca输入到列处理电路120-j+1(j＝1～m-1)所包含的扫描电路170，列处理电路120-j+1(j＝1～m-1)将图像信号vdoj+1(j＝1～m-1)输出到放大电路130。
放大电路130构成为包含运算放大器131、电容器132、开关133、开关134以及开关135。
运算放大器131例如是由多个mos晶体管构成的源极接地型的放大器。电容器132是运算放大器131的反馈用电容器。开关133是运算放大器131的反馈用开关。开关134是运算放大器131的反馈信号控制开关。开关135是运算放大器131的外部输入信号控制开关。
运算放大器131的输入端子与开关133的一端和电容器132的一端连接。电容器132的另一端与开关134的一端和开关135的一端连接。
开关133的另一端和开关134的另一端与运算放大器131的输出端子连接。对开关135的另一端施加基准电压vref。基准电压vref例如可以由图6中未图示的电压发生部生成，而且也可以从图像读取芯片415的外部端子供给。
从输出扫描电路180将开关控制信号sw1公共地输入到开关133的控制端子和开关135的控制端子，开关133和开关135在开关控制信号sw1有效(在本实施方式中为高电平)时导通。并且，从输出扫描电路180将开关控制信号sw2公共地输入到开关134的控制端子，开关134在开关控制信号sw2有效(在本实施方式中为高电平)时导通。开关控制信号sw1和开关控制信号sw2排他性地有效(在本实施方式中为高电平)。
分别从输出扫描电路180向2个信号处理电路103-1、103-2各自所具有的开关140的控制端子输入输出使能信号oe1、oe2。并且，2个信号处理电路103-1、103-2各自所具有的开关140分别在输出使能信号oe1、oe2有效(在本实施方式中为高电平)时导通。
输出使能信号oe1、oe2是仅任一个依次有效(高电平)的信号，2个信号处理电路103-1、103-2从放大电路130经由开关140依次输出图像信号so1、so2。
在运算放大器104中，2个信号处理电路103-1、103-2的各输出端子(各开关140的另一端)与同相输入端子公共地连接，反相输入端子与输出端子连接。该运算放大器104是电压跟随器，输出电压与同相输入端子的电压一致。因此，运算放大器104的输出是依次包含图像信号so1、so2的信号，作为图像信号os从图像读取芯片415输出。
并且，图6所示的m个像素电路110(110-1～110-m)是全部相同的结构。同样，m个列处理电路120(120-1～120-m)是全部相同的结构。因此，将m个像素电路110(110-1～110-m)作为像素电路110，将m个列处理电路120(120-1～120-m)作为列处理电路120，使用图7对其进行详细的说明。
图7是示出像素电路110和列处理电路120的电路结构的图。
如图7所示，像素电路110具有受光元件111(“受光元件”的一例)、传输门(transfergate)112、nmos晶体管113、nmos晶体管114、开关115以及恒流源116。
受光元件111接收光而转换(光电转换)成电信号。在本实施方式中，受光元件111由光电二极管构成，阳极被供给接地电位vss，阴极与传输门112的一端连接。
对传输门112的控制端子输入传输信号tx，传输门112的另一端与nmos晶体管114的栅极端子连接。
关于nmos晶体管113，漏极端子被供给电源电位vdd，栅极端子输入像素复位信号rst_pix，源极端子与nmos晶体管114的栅极端子连接。
向nmos晶体管114的漏极端子供给电源电位vdd，nmos晶体管114的源极端子与开关115的一端连接。
开关115的另一端与恒流源116的一端连接，向恒流源116的另一端供给接地电位vss。并且，向开关115的控制端子输入偏置电流导通信号ib_on。该开关115是实现对用于驱动nmos晶体管114的负载电流进行控制的作用的开关，在偏置电流导通信号ib_on有效(在本实施方式中为高电平)时导通，nmos晶体管114的源极端子与恒流源116的一端电连接。从nmos晶体管114的源极端子输出的信号作为像素信号pixo(图6的pixo1～pixom中的任意方)而输入到列处理电路120。
列处理电路120构成为包含放大电路150、保持电路160以及扫描电路170。
放大电路150构成为包含反相放大器121、电容器122、开关123以及电容器124。
电容器124的一端与像素电路110的nmos晶体管114的源极端子(像素电路110的输出端子)连接，另一端与反相放大器121的输入端子连接。
反相放大器121例如是由多个mos晶体管构成的源极接地型的放大器。电容器122是反相放大器121的反馈用电容器。开关123是反相放大器121的反馈用开关。电容器122的一端和开关123的一端与反相放大器121的输入端子连接，电容器122的另一端和开关123的另一端与反相放大器121的输出端子连接。
向开关123的控制端子输入列复位信号rst_col，开关123在列复位信号rst_col有效(在本实施方式中为高电平)时导通。
即，在放大电路150中，由反相放大器121、电容器122、开关123和电容器124构成cds(correlateddoublesampling：相关双采样)电路。放大电路150利用电容器124对来自像素电路110的输出电压vpix(参照图8)进行噪声消除，实现进一步放大的功能。反相放大器121的输出端子的电压为放大电路150的输出信号cdso。
保持电路160构成为包含开关125和电容器126。
开关125的一端与放大电路150所包含的反相放大器121的输出端子(放大电路150的输出端子)连接。开关125的另一端与电容器126的一端连接。向电容器126的另一端供给接地电位vss。向开关125的控制端子输入读出信号read，开关125在读出信号read有效(在本实施方式中为高电平)时导通，反相放大器121的输出端子与电容器126的一端电连接。由此，与放大电路150的输出信号cdso和接地电位vss之间的电位差对应的电荷被蓄积(保持)在电容器126中。
扫描电路170构成为包含开关127和移位寄存器(sfr)171。
开关127的一端与保持电路160所包含的电容器126的一端连接，开关127的另一端与放大电路130所包含的运算放大器131(放大电路130的输入端子)连接(参照图6)。并且，向开关127的控制端子输入选择信号sel。开关127是列选择开关，在选择信号sel有效(在本实施方式中为高电平)时导通，电容器126的一端与运算放大器131的输入端子(放大电路130的输入端子)电连接。电容器126的一端的信号(与蓄积在电容器126中的电荷对应的电压的信号)作为图像信号vdo(图6的vdo1～vdom中的任意方)而输入到放大电路130。
移位寄存器171基于所输入的扫描信号sca而输出对开关127进行控制的选择信号sel。并且，向列处理电路120-i+1(i＝1～m-1)所包含的扫描电路170传输扫描信号sca。
即，扫描电路170基于扫描信号sca而将保持在列处理电路120-1～120-m各自的保持电路160中的信号(与蓄积在电容器126中的电荷对应的电压的信号)依次输出到放大电路130。
图8是示出图6所示的信号处理电路103-1的动作的时机的时序图。另外，在m个像素电路110(110-1～110-m)各自所具有的受光元件111中蓄积了与受光量对应的电荷(负电荷)。
如图8所示，首先，偏置电流导通信号ib_on有效(在本实施方式中为高电平)，在m个像素电路110中，开关115导通。在该状态下，当像素复位信号rst_pix有效(在本实施方式中为高电平)时，在m个像素电路110中，nmos晶体管113的源极端子与漏极端子导通，向nmos晶体管114的栅极端子供给电源电位vdd。由此，nmos晶体管114的栅极电位复位，从m个像素电路110分别输出的像素信号pixo1～pixom成为像素复位时的电压。此时，由于列复位信号rst_col有效(高电平)，因此在m个列处理电路120中，开关123导通，对蓄积在电容器122中的电荷进行复位，m个放大电路150的各输出信号cdso1～cdsom降低到规定的电压。
接着，当像素复位信号rst_pix和列复位信号rst_col非有效(低电平)之后，传输信号tx有效(高电平)时，在m个像素电路110中，nmos晶体管114的栅极端子处于与蓄积在受光元件111中的电荷对应的电压。受光元件111的受光量越多则蓄积在受光元件111中的电荷(负电荷)越多，因此nmos晶体管114的栅极端子的电压降低，与其对应地，像素信号pixo1～pixom的电压分别降低了δvpix1～δvpixm。此时，由于开关123为非导通，因此m个放大电路150进行动作，各输出信号cdso1～cdsom分别与δvpix1～δvpixm成比例地上升。
接着，当m个放大电路150的输出信号cdso1～cdsom的电压稳定之后，读出信号read有效(在本实施方式中为高电平)时，开关125导通，蓄积在m个电容器126中的电荷分别根据δvpix1～δvpixm而变化。
接着，在偏置电流导通信号ib_on、传输信号tx以及读出信号read非有效(在本实施方式中为低电平)之后，输出使能信号oe(图8的oe1～oe2中的任意方)以一定时间有效(在本实施方式中为高电平)。并且，在输出使能信号oe有效(在本实施方式中为高电平)时，交替地重复开关控制信号sw1有效(在本实施方式中为高电平)且开关控制信号sw2非有效(在本实施方式中为低电平)的状态与开关控制信号sw1非有效(低电平)且开关控制信号sw2有效(在本实施方式中为高电平)的状态。并且，每次在开关控制信号sw1非有效(在本实施方式中为低电平)且开关控制信号sw2有效(在本实施方式中为高电平)时，设置于m个列处理电路120(120-1～120-m)各自中的扫描电路170所控制的m个选择信号sel(sel1～selm)依次有效(在本实施方式中为高电平)。
并且，每次在m个选择信号sel(sel1～selm)依次有效(在本实施方式中为高电平)时，从m个列处理电路120(120-1～120-m)依次输出与蓄积在电容器126中的电荷对应的电压的图像信号vdo1～vdom。该图像信号vdo1～vdom被放大电路130依次放大，由此生成图像信号so1。
表示图6所示的信号处理电路103-2的动作时机的时序图也与图8相同，因此省略其图示和说明。
信号处理电路103-1(或者103-2)所生成的图像信号so1(或者so2)作为运算放大器104的输出即图像信号os而从图像读取芯片415输出。
在图6、图7、图8的说明中，红色led412r、绿色led412g和蓝色led412b作为光源412而进行了说明。在本实施方式中，在红色led412r、绿色led412g和蓝色led412b分别点亮时，图像读取芯片415进行图8所示的时序图的动作。
例如，红色led412r根据驱动信号vrvr而点亮曝光时间δtr。并且，图像读取芯片415所包含的受光元件111根据红色led412r的点亮而接收介质所反射的光，生成与受光量对应的电荷(负电荷)。图像读取芯片415基于由受光元件111生成的电荷而生成图像信号os且从图像读取芯片415输出。
并且，例如，绿色led412g根据驱动信号vrvg而点亮曝光时间δtg。并且，图像读取芯片415所包含的受光元件111根据绿色led412g的点亮而接收介质所反射的光，生成与受光量对应的电荷(负电荷)。图像读取芯片415基于由受光元件111生成的电荷而生成图像信号os且从图像读取芯片415输出。
并且，例如，蓝色led412b根据驱动信号vrvb而点亮曝光时间δtb。并且，图像读取芯片415所包含的受光元件111根据蓝色led412b的点亮而接收介质所反射的光，生成与受光量对应的电荷(负电荷)。图像读取芯片415基于由受光元件111生成的电荷而生成图像信号os且从图像读取芯片415输出。
如上所述，红色led412r、绿色led412g以及蓝色led412b排他性地进行动作。并且，图像读取芯片415分别对于红色led412r、绿色led412g和蓝色led412b，将图像信号os输出到读取控制电路200。即，在红色led412r照射到介质时，基于由受光元件111检测出的受光量的电荷为与“红”对应的图像信号os。同样，在绿色led412g照射到介质时，基于由受光元件111检测出的受光量的电荷为与“绿”对应的图像信号os。同样，在蓝色led412b照射到介质时，基于由受光元件111检测出的受光量的电荷为与“蓝”对应的图像信号os。
读取控制电路200基于从图像读取芯片415输出的与“红”，“蓝”，“绿”分别对应的图像信号os，而执行图像处理，再现被读取介质的颜色。
4.本实施方式的受光元件的结构
4.1受光元件的分光灵敏度特性
图9是示意性示出波长从400nm到700nm的可见区域中的本实施方式的受光元件111的相对灵敏度(“分光灵敏度”的一例)的图。使图9的横轴示出波长，并且使纵轴示出受光元件111的相对灵敏度。
并且，将红色led412r输出最大发光强度的光的波长作为红波长wr(“第二波长”的一例)、将绿色led412g输出最大发光强度的光的波长作为绿波长wg、将蓝色led412b输出最大发光强度的光的波长作为蓝波长wb(“第一波长”的一例)而进行说明。
通常情况下图像读取装置所具有的受光元件优选像图9的a所示的虚线那样在可见区域(400nm～700nm)中相对灵敏度一样。
详细地说，如果在向介质照射红色的led时、在照射绿色的led时、在照射蓝色的led时各个光源的发光强度等同，则受光元件优选输出等同的电荷。由此，不论所照射的光源的种类如何，受光元件都能够在可见区域中以较高的灵敏度进行检测。由此，受光元件能够以较高的分辨率来检测反射光。
然而，在如图9的a所示的可见区域中的相对灵敏度一样的受光元件中，例如在介质包含用荧光笔涂上的荧光色的区域时，颜色的再现性有可能不足。
在向包含荧光色的介质照射光时，从介质产生反射光和荧光。因此，受光元件对反射光和荧光进行检测。例如，在向介质照射红色的led时，受光元件对基于红色的led的反射光和荧光进行检测，生成电信号。因此，在与“红”对应的图像信号中包含基于反射光的信号和基于荧光的信号。并且，在向介质照射绿色的led时，受光元件对基于绿色的led的反射光和荧光进行检测，生成电信号。因此，在与“绿”对应的图像信号中包含基于反射光的信号和基于荧光的信号。并且，在向介质照射蓝色的led时，受光元件对基于蓝色的led的反射光和荧光进行检测，生成电信号。因此，在与“蓝”对应的图像信号中包含基于反射光的信号和基于荧光的信号。
由此，在如图9的a所示的可见区域中的相对灵敏度一样的受光元件中，一样地检测应该检测的反射光和不应该检测的荧光。因此，在受光元件的受光量中，荧光对于反射光的影响变大，导致介质的再现性不足。
为了提高包含荧光色的区域在内的介质的再现性，优选在受光元件中，相对于反射光所产生的波长的相对灵敏度，荧光的相对灵敏度较低。
荧光具有相对于激励光(光源)的波长而在长波长侧产生的性质。因此，本实施方式的受光元件111具有如图9的b所示的相对灵敏度。具体而言，构成为在可见区域中，在波长从400nm到500nm的光时受光元件111的相对灵敏度最大，在长波长侧灵敏度逐渐降低。
通过构成为使受光元件111的相对灵敏度在长波长侧的区域降低，而在受光元件111中能够降低不应该检测的荧光对于应该检测的反射光的影响。由此，提高包含荧光色的介质的再现性。
这里，通过使受光元件111的相对灵敏度在包含作为光的3原色的“红、绿、蓝”中的最短波长的蓝色波段且绿波段以下的400nm以上500nm以下时最大，从而能够减少长波长的受光元件111的灵敏度过度降低的程度，能够提高受光元件111在可见区域中的分辨率。
此外，关于受光元件111的相对灵敏度，优选与蓝波长wb相比为短波长。由此，在受光元件111中，能够降低因蓝色led412b的发光而产生的荧光的影响。由此，能够提高包含荧光色的介质的再现性。
根据以上内容，在本实施方式的受光元件111中，通过将相对灵敏度最大的波长设为400nm到500nm，从而不需要进行繁杂的操作或复杂的控制，能够提高包含荧光色的介质的再现性。此外，由于使受光元件111的相对灵敏度在比蓝波长wb更短的波长处最大，因此更优选设在蓝波长wb附近。
此时，也可以为，蓝色led412b的曝光时间δtb比绿色led412g的曝光时间δtg短，并且，绿色led412g的曝光时间δtg比红色led412r的曝光时间δtr短。
在本实施方式中，关于受光元件111的相对灵敏度，使灵敏度在长波长侧降低。因此，在受光元件111中，即使红色led412r、绿色led412g、蓝色led412b分别产生的反射光的光量相同，受光元件111所检测的受光量在长波长侧降低。因此，通过将光源412的曝光时间设为曝光时间δtb≤曝光时间δtg≤曝光时间δtr，能够对长波长侧的光时的受光元件111的相对灵敏度的降低进行校正。由此，能够提高受光元件111的检测灵敏度。
并且，也可以为，蓝色led412b的发光强度比绿色led412g的发光强度弱，并且，绿色led412g的发光强度比红色led412r的发光强度弱。
在本实施方式中，关于受光元件111的相对灵敏度，灵敏度在长波长侧降低。因此，通过将红色led412r、绿色led412g以及蓝色led412b分别产生的发光强度设为蓝色led412b≤绿色led412g≤红色led412r，能够提高受光元件111的检测灵敏度。
在本实施方式中，通过对红色led412r、绿色led412g以及蓝色led412b各自的曝光时间和发光强度进行调整，能够使基于红色led412r、绿色led412g以及蓝色led412b各自的发光的、受光元件111的受光量为大致恒定。即，能够根据发光强度对长波长侧的受光元件111的相对灵敏度的降低进行校正。由此，受光元件111能够以较高的分辨率进行检测，提高介质的读取性能。
另外，红色led412r、绿色led412g以及蓝色led412b各自的曝光时间和发光强度的目的在于，对受光元件111的长波长侧的相对灵敏度的降低进行校正。因此，可以利用曝光时间和发光强度中的任一方进行校正，或者也可以使用双方进行校正。此外，也可以通过对排他性地点亮的红色led412r、绿色led412g和蓝色led412b各自点亮的频度赋予差异，而对相对灵敏度的降低进行校正。
图10是示出本实施方式的受光元件111在可见区域(400nm～700nm)中的分光灵敏度特性的图。
在图10中，图表的横轴示出波长，纵轴示出相对灵敏度。
图10是示出受光元件111的分光灵敏度特性的图，受光元件111被制造成该相对灵敏度的最大值包含在400nm以上500nm以下的范围内，而改善了包含荧光色的区域的介质的再现性。另外，在图10中，除了测定出的相对灵敏度s，还将用于该测定的扫描仪单元3的光源412的波长作为红波长wr(620nm)、绿波长wg(540nm)、蓝波长wb(480nm)而重叠地图示。
如图10所示，受光元件111的相对灵敏度s在400nm以上500nm以下的波长(详细地说，490nm附近)处最大。并且，受光元件111的相对灵敏度s在比500nm长的波长处以沿着图10中虚线所示的直线α的方式逐渐降低。即，在本实施方式中，受光元件111的相对灵敏度s朝向长波长侧呈大致直线状降低。由此，对于受光元件111而言，降低不应该检测的荧光对于光源412所产生的应该检测的反射光的影响，提高包含荧光色的介质的再现性。
这里，受光元件111中的荧光的影响由光源412的光的波长下的受光元件111的相对灵敏度与荧光的波长下的受光元件111的相对灵敏度之比来确定。即，在相对于光源412的光的波长下的受光元件111的相对灵敏度，荧光的波长下的受光元件111的相对灵敏度较大时，荧光给受光元件111的受光量带来的影响较大。由此，扫描仪单元3中的包含荧光色的介质的再现性降低。另一方面，在相对于光源412的光的波长下的受光元件111的相对灵敏度，荧光的波长下的受光元件111的相对灵敏度较小时，荧光给受光元件111的受光量带来的影响较小。由此，提高扫描仪单元3中的包含荧光色的介质的再现性。
由此，在本实施方式中，将规定的波长下的受光元件111的相对灵敏度相对于作为最短波长侧的蓝波长wb下的受光元件111的相对灵敏度作为灵敏度比进行说明。另外，在图10中，蓝波长wb下的相对灵敏度大致最大为0.99，因此对于相对灵敏度和灵敏度比使用相同的值来进行说明。
在本实施方式中，直线α与红波长wr(620nm)在灵敏度比为0.7处交叉。即，如果受光元件111的灵敏度比为0.7以下，则认为在受光元件111中降低不应该检测的荧光对于光源412所产生的应该检测的反射光的影响，提高包含荧光色的介质的再现性。由此，对受光元件111的700nm的波长的光进行光电转换的灵敏度比优选为0.7以下。
由此，在受光元件111中，降低不应该检测的荧光对于应该检测的来自介质的反射光的影响。因此，提高包含荧光色的介质的再现性。
并且，受光元件111对700nm的波长的光进行光电转换的灵敏度比更优选为0.5以下。由此，在受光元件111中，能够进一步降低不应该检测的荧光对于应该检测的来自介质的反射光的影响。由此，包含荧光色的介质的再现性进一步提高。
通过将受光元件111的灵敏度比设为0.7以下，能够提高包含荧光色的介质的再现性。并且，通过将受光元件111的灵敏度比设为0.5以下，能够进一步提高包含荧光色的介质的再现性。
此外，优选受光元件111的相对灵敏度在长波长侧逐渐降低。通过将受光元件111的相对灵敏度构成为随着波长变长而逐渐降低，从而在受光元件111中能够降低荧光对于要检测的反射光的影响。由此，能够提高包含荧光色的介质的再现性。具体而言，受光元件111对600nm的波长的光进行光电转换的相对灵敏度优选为对蓝波长wb的光进行光电转换的分光灵敏度的0.85倍以下。
4.2受光元件的构造
这里，关于本实施方式所示的检测灵敏度在400nm到500nm的波长处最大的受光元件111的构造的一例进行说明。
图11是示出受光元件111的截面构造的示意图。在本实施方式中，如图11所示，受光元件111构成为包含n型半导体衬底360、p型半导体350以及n型半导体340。具体而言，受光元件111在n型半导体衬底360(“n型的半导体衬底”的一例)上形成p型半导体350和n型半导体340，通过pn结而形成光电二极管。并且，受光元件111对从n型半导体340侧照射来的光进行光电转换，生成电荷，从未图示的电极作为电信号而输出。
受光元件111的光电转换在n型半导体衬底360、p型半导体350和n型半导体340中的所有的区域中发生。但是，光电转换所产生的电荷中的在中性区域中产生的电荷的大半部分与周围的电荷重新结合，因此从受光元件111作为信号被取出。换言之，从受光元件111输出的电荷的大半部分是在形成于p型半导体350与n型半导体340之间的耗尽层中产生的电荷。
并且，照射到受光元件111的光由于侵入到受光元件111的深处而逐渐被吸收而衰减。该受光元件111中的光的吸收依赖于所照射的光的波长。具体而言，长波长的光侵入到受光元件111的更深处，短波长的光在受光元件111的更浅处被吸收。并且，所吸收的光作为热或者光而输出。
根据以上内容，能够通过使受光元件111的设置耗尽层的深度以及耗尽层的厚度最佳化而实现本实施方式所示的受光元件111的相对灵敏度。
具体而言，在耗尽层设置于受光元件111的被光照射的一侧(浅侧)时，在受光元件111中短波长的相对灵敏度提高，在耗尽层设置于受光元件111的深侧时，在受光元件111中长波长的相对灵敏度提高。并且，通过使耗尽层的宽度变大，而使更宽的波段中的相对灵敏度提高，通过使耗尽层的宽度变小，而使更窄的波段的相对灵敏度提高。即，能够调整相对灵敏度相对于波长的斜率。
并且，优选本实施方式的受光元件111形成在与电源电位vdd连接的n型半导体衬底上。
如上所述，照射到受光元件111的光在n型半导体衬底360中也被光电转换。并且，所照射的光是波长越长的光则在受光元件111的越更深处进行光电转换。即，在n型半导体衬底360中，对更长波长的光进行光电转换。像本实施方式所示那样，电源电位vdd与n型半导体衬底360连接。因此，在n型半导体衬底360中通过光电转换所产生的电荷被电源电位vdd吸引。即，在n型半导体衬底360中被光电转换后的电荷很难从设置于受光元件111的电极作为电信号而输出。由此，在受光元件111中，能够相对于短波长侧的相对灵敏度，降低长波长侧的相对灵敏度。换言之，能够使受光元件111的相对灵敏度在短波长侧最大。
根据以上内容，在本实施方式中，为了使相对灵敏度特性的最大值设于短波长侧，受光元件111优选形成在n型半导体衬底360上。另外，n型半导体衬底360例如可以在硅衬底上形成n阱，并且例如也可以在硅衬底上掺杂杂质。
5.作用效果
像以上说明的那样，在本实施方式的扫描仪单元(图像读取装置)3中，在图像读取芯片415中，接收来自介质的光而进行光电转换的受光元件111的相对灵敏度对于波长为400nm以上500nm以下的光最大。即，受光元件111的相对灵敏度在波长超过500nm的长波长侧降低。由此，在受光元件111中，能够降低不应该检测的荧光对于应该检测的来自介质的反射光的影响。由此，不需要繁杂的操作或复杂的控制，能够提高包含荧光色的介质的再现性。
并且，在本实施方式的扫描仪单元(图像读取装置)3中，在图像读取芯片415中，受光元件111的相对灵敏度对于波长为400nm以上500nm以下的光最大。即，受光元件111的相对灵敏度在包含蓝色波段的区域中最大。通过在光的3原色(红、绿、蓝)中的最短波长的蓝色波段中设定受光元件111的最大灵敏度，能够提高包含各种颜色的荧光的介质的再现性。
并且，在本实施方式的扫描仪单元(图像读取装置)3中，在图像读取芯片415中，受光元件111的相对灵敏度在比蓝波长wb短的波长侧最大。由此，在受光元件111中，能够降低荧光对于因输出短波长侧的光的蓝色led412b的发光所产生的来自介质的反射光的影响。即，无论蓝色led412b、绿色led412g以及红色led412r中的哪个发光，在受光元件111中，都能够降低不应该检测的荧光对于应该检测的来自介质的反射光的影响。由此，能够进一步提高包含荧光色的介质的再现性。
并且，在本实施方式的扫描仪单元(图像读取装置)3中，在图像读取芯片415中，受光元件111形成在n型半导体衬底360上。由此，在受光元件111的深部被光电转换后的电荷被正电位(电源电位vdd)吸引，不会从受光元件111输出。即，在受光元件111中能够降低长波长侧的相对灵敏度。由此，在受光元件111中，能够进一步降低不应该检测的荧光对于应该检测的来自介质的反射光的影响。由此，能够进一步提高包含荧光色的介质的再现性。
并且，在本实施方式的扫描仪单元(图像读取装置)3中，也可以为，在短波长侧产生光的蓝色led412b与在长波长侧产生光的绿色led412g和红色led412r相比，点亮时间较短。并且，也可以为，在短波长侧产生光的蓝色led412b与在长波长侧产生光的绿色led412g和红色led412r相比，发光强度较弱。由此，能够在受光元件111的相对灵敏度较高的短波长侧与受光元件111的相对灵敏度较低的长波长侧，使受光元件111所检测的受光量等同，能够提高受光元件111所检测的信号的分辨率。由此，能够进一步提高介质的读取性能。
并且，在本实施方式的扫描仪单元(图像读取装置)3中，在图像读取芯片415中，通过将受光元件111的相对灵敏度例如在波长为700nm处相对于蓝波长wb下的受光元件111的相对灵敏度设为0.7倍以下，由此能够降低不应该检测的荧光对于应该检测的来自介质的反射光的影响，能够提高包含荧光色的介质的再现性。
此外，通过将受光元件111的相对灵敏度例如在波长为700nm处相对于蓝波长wb下的受光元件111的相对灵敏度设为0.5倍以下，由此能够进一步降低不应该检测的荧光对于应该检测的来自介质的反射光的影响。由此，能够进一步提高包含荧光色的介质的再现性。
并且，通过将受光元件111的相对灵敏度例如在波长为600nm处相对于蓝波长wb下的受光元件111的相对灵敏度设为0.85倍以下，由此能够在受光元件111的检测灵敏度最大的波长到700nm的波长的范围内，逐渐降低受光元件111的检测灵敏度。由此，在宽范围的波段中，能够进一步降低不应该检测的荧光对于应该检测的来自介质的反射光的影响。由此，能够进一步提高包含荧光色的介质的再现性。
6.变形例
如图1、图2所示，本实施方式的扫描仪单元3采用读入载置在原稿台上的介质的结构，但也可以是具有adf(autodocumentfeeder：自动进稿器)等的输送型的扫描仪单元。此外，也可以采用作为在介质的表面和背面这双方具有图像传感器模块41的结构而同时读入介质的表面和背面这双方的双面读取的扫描仪单元3。在这样的变形例中，也能够实现与上述实施方式相同的效果。
以上，对本实施方式或者变形例进行了说明，但本发明不限于该本实施方式或者变形例，能够在不脱离其主旨的范围中以各种方式实施。例如，也可以适当组合上述实施方式和各变形例。
本发明包含实质上与实施方式中说明的结构相同的结构(例如，功能、方法和结果相同的结构、或者目的和效果相同的结构)。并且，本发明包含对实施方式中说明的结构中的并不是本质的部分进行了替换的结构。并且，本发明包含实现与实施方式中说明的结构相同的作用效果的结构或者能够达到同一目的的结构。并且，本发明包含对实施方式中说明的结构添加公知技术而得到的结构。