DE112018006840T5 - Bildlesegerät - Google Patents

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DE112018006840T5
DE112018006840T5 DE112018006840.4T DE112018006840T DE112018006840T5 DE 112018006840 T5 DE112018006840 T5 DE 112018006840T5 DE 112018006840 T DE112018006840 T DE 112018006840T DE 112018006840 T5 DE112018006840 T5 DE 112018006840T5
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scanning direction
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DE112018006840.4T
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Daisuke Ohama
Hideki Kunishio
Masaaki Okada
Yuki Okuhigashi
Masahiko Takashina
Masaki Wakisaka
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Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

Ein Bildlesegerät weist Folgendes auf: Lichtleiter (5, 6), die Licht auf ein zu lesendes Objekt emittieren, einen Linsenkörper (8), der reflektiertes Licht bündelt, einen Lichtempfänger (13), der das reflektierte Licht empfängt, eine Sensorplatine (24), auf der der Lichtempfänger (13) montiert ist, einen Linsenhalter (11) und ein Gehäuse (9), das diese Komponenten aufnimmt oder hält. Der Linsenhalter (11) beinhaltet einen Halterboden (11g), Lichtleiter-Positionierer (11a, 11b) und Linsenkörper-Halterungen (11e, 11f). Im Linsenhalter (11) ist der Linsenkörper (8) zwischen den Linsenkörper-Halterungen (11e, 11f) angebracht. Die Sensorplatine (24) ist am Halterboden (11g) so angebracht, dass der Lichtempfänger (13) auf eine optische Achse des Linsenkörpers (8) ausgerichtet ist, und die Lichtleiter (5, 6) sind am Lichtleiter-Positionierer (11a, 11b) angebracht. Die Oberfläche jedes Lichtleiter-Positionierers (11a, 11b), die dem entsprechenden anzubringenden Lichtleiter (5, 6) zugewandt ist, hat mindestens einen Bereich, der die gleiche Form hat wie die Oberfläche des Lichtleiters.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bildlesegerät zum Lesen eines Bilds eines Dokuments, wobei das Bildlesegerät in einem Kopierer, einem digitalen Multifunktionsdrucker o.ä. verwendet wird.
  • STAND DER TECHNIK
  • Optische Systeme, die in Bildlesegeräten eingesetzt werden, sollen aufgrund der Auflösungssteigerung eines Kopierers o.ä. und der Forderung nach Gleichmäßigkeit der Lesetiefe eine Konfiguration haben, die eine gleichmäßige Bestrahlung mit Licht in der Längsrichtung ermöglicht, die die Hauptabtastrichtung ist, und die relative Lagebeziehungen eines Dokumentes, eines Linsenkörpers und eines Lichtempfängers hochgenau steuert. Beispielsweise beschreibt Patentdokument 1 einen Bildsensor mit einer Konfiguration, bei der die Position eines Linsenkörpers dadurch eingestellt wird, dass der Linsenkörper in Öffnungen von Linsenkörper-Befestigungsbereichen eingesetzt wird, die in einem aus einem Blech hergestellten Gehäuse enthalten sind, wobei der Linsenkörper mit einer Lehre oder ähnlichem positioniert wird und der Linsenkörper mit einer Lichtabschirmung am Gehäuse befestigt wird.
  • STAND DER TECHNIK
  • Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift JP 2017-38 110 A
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Mit der Erfindung zu lösende Probleme
  • Patentdokument 1 beschreibt jedoch keine Konfiguration zur Aufrechterhaltung einer hohen Genauigkeit der relativen Positionsbeziehungen eines Lichtleiters für die Beleuchtung eines Dokuments mit Licht, eines Linsenkörpers und eines Lichtempfängers, und somit kann die Verwendung des Bildsensors von Patentdokument 1 zum Auftreten von Abweichungen in der Bildlese-Leistung und Auflösung eines Bildes führen.
  • Um die oben genannten Probleme zu lösen, soll ein Bildlesegerät aufgezeigt werden, das Abweichungen in der Bildlese- und Bild-Auflösungsleistung verhindert.
  • Mittel zum Lösen der Probleme
  • Ein Bildlesegerät gemäß der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf:
    • Einen Lichtleiter, der sich in der Hauptabtastrichtung erstreckt und so konfiguriert ist, dass er Licht auf ein zu lesendes Objekt abstrahlt;
    • einen Linsenkörper zur Bündelung des von dem zu lesenden Objekt reflektierten Lichts;
    • einen Lichtempfänger zum Empfang des vom Linsenkörper fokussierten reflektierten Lichts;
    • eine Sensorplatine, auf der der Lichtempfänger montiert ist;
    • Linsenhalter, auf denen der Lichtleiter, der Linsenkörper und die Sensorplatine montiert sind; und
    • ein Gehäuse, in dem der Lichtleiter, der Linsenkörper, die Sensorplatine und die Linsenhalter untergebracht sind,
    • wobei
    • die Linsenhalter an beiden Enden des Gehäuses in der Hauptabtastrichtung angeordnet sind und jeweils einen Halterboden, einen Lichtleiter-Positionierer und Linsenkörper-Halterungen aufweisen,
    • der Linsenkörper auf Paaren der Linsenkörper-Halterungen montiert ist, wobei jedes Paar vom entsprechenden Halterboden nach oben zum zu lesenden Objekt hin vorgesehen ist und sich in der Hauptabtastrichtung erstreckt,
    • die Sensorplatine auf den Halterböden so montiert ist, dass der Lichtempfänger mit der optischen Achse des Linsenkörpers ausgerichtet ist,
    • der Lichtleiter am Lichtleiter-Positionierer angebracht ist, wobei der Lichtleiter-Positionierer jeweils die Linsenkörper-Halterung und einen sich an die Linsenkörper-Halterung anschließenden Halterboden-Vorsprung beinhaltet, der in einer Unterabtastrichtung aus einem Schnittpunkt des Halterbodens mit der Linsenkörper-Halterung herausragt, und
    • eine Oberfläche jedes Lichtleiter-Positionierers, die dem zu befestigenden Lichtleiter zugewandt ist, mindestens einen Bereich aufweist, der die gleiche Form wie die Form der Oberfläche des Lichtleiters hat.
  • Effekt der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung schafft ein Bildlesegerät, das Abweichungen in der Bild-Leseleistung und Bild-Auflösung verhindert.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Bildlesegerätes nach Ausführungsform 1;
    • 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Linseneinheit gemäß Ausführungsform 1;
    • 3 ist eine Querschnittsansicht der Linseneinheit nach Ausführungsform 1 in der Unterabtastrichtung entlang der Linie A-A1 von 2;
    • 4A ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Lichtquelleneinheit gemäß Ausführungsform 1;
    • 4B ist eine perspektivische Ansicht der Lichtquelleneinheit gemäß Ausführungsform 1;
    • 5 ist eine Außenansicht des Bildlesegerätes gemäß Ausführungsform 1;
    • 6 ist eine Querschnittsansicht des Bildlesegerätes gemäß Ausführungsform 1 in der Hauptabtastrichtung entlang der Linie C-C1 von 5;
    • 7 ist eine Querschnittsansicht des Bildlesegerätes nach Ausführungsform 1 in der Unterabtastrichtung entlang der Linie E-E1 von 5;
    • 8A ist eine Querschnittsansicht des Bildlesegerätes nach Ausführungsform 1 in der Hauptabtastrichtung entlang der Linie D-D1 von 5;
    • 8B ist eine Querschnittsansicht des Bildlesegerätes nach Ausführungsform 1 in der Hauptabtastrichtung entlang der Linie G-G1 von 5;
    • 9A ist eine Querschnittsansicht des Bildlesegerätes nach Ausführungsform 1 in der Unterabtastrichtung entlang der Linie B-B1 von 5 und der Linie B2-B3 von 6;
    • 9B ist eine Querschnittsansicht des Bildlesegerätes nach Ausführungsform 1 in der Unterabtastrichtung entlang der Linie F-F1 von 5 und der Linie F2-F3 von 6;
    • 10A ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Linseneinheit und des Lichtleiters gemäß Ausführungsform 1; und
    • 10B ist eine perspektivische Ansicht der Linseneinheit und des Lichtleiters nach Ausführungsform 1.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ausführungsform 1
  • Nachfolgend wird die Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 10 erläutert. 1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Bildlesegerätes gemäß Ausführungsform 1. In 1 ist ein Dokument M ein Objekt, das von einem Bildlesegerät 100 gelesen werden soll. Das Dokument M liegt so an einer transparenten Platte 1 an, dass eine Lesefläche des Dokuments M der transparenten Platte 1 zugewandt ist. Ein nicht gezeigter Fördermechanismus befördert das Dokument M zum Bildlesegerät 100. Das Bildlesegerät 100 liest ein Bild des Dokumentes M in Kontakt mit der transparenten Platte 1. Die Hauptabtastrichtung, eine Unterabtastrichtung und eine vertikale Richtung, wie in 1 dargestellt, sind wie folgt definiert: Die Hauptabtastrichtung ist die Längsrichtung des Bildlesegerätes 100, die Unterabtastrichtung die Querrichtung des Bildlesegerätes 100, und die vertikale Richtung ist die Richtung der Normalen der Lesefläche des Dokumentes M und auch die Richtung der Normalen der transparenten Platte 1. Die vertikale Richtung ist sowohl zur Hauptabtastrichtung als auch zur Unterabtastrichtung orthogonal.
  • Das Bildlesegerät 100 hat Lichtleiter 5 und 6, die das von beiden Enden des Bildlesegerätes 100 in der Hauptabtastrichtung einfallende Licht auf die Lesefläche des Dokumentes M abstrahlen, eine Linseneinheit, die das von der Lesefläche reflektierte Licht bündelt, Lichtquelleneinheiten 3 und 4, die das Licht in das entsprechende Ende der beiden Enden der Lichtleiter 5 und 6 in der Hauptabtastrichtung projizieren, und eine Sensoreinheit 7, die das von der Linseneinheit gebündelte und fokussierte Licht empfängt.
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht der Linseneinheit nach Ausführungsform 1. 3 ist eine Querschnittsansicht der Linseneinheit nach Ausführungsform 1 in der Unterabtastrichtung, entlang der Linie A-A1 der 2. Die Linseneinheit 2 beinhaltet einen Linsenkörper 8, der sich in der Hauptabtastrichtung erstreckt und das von der Lesefläche des Dokumentes M reflektierte Licht bündelt, ein Gehäuse 9, an dem die Lichtquelleneinheiten 3 und 4, die Sensoreinheit 7 und der Linsenkörper 8 befestigt sind, eine Lichtabschirmung 10, die das Eindringen von Licht in die Seite der Sensoreinheit 7 aus einer Richtung zwischen den Seitenflächen des Linsenkörpers 8 in der Hauptabtastrichtung und dem Gehäuse 9 verhindert und den Linsenkörper 8 am Gehäuse 9 entlang der Hauptabtastrichtung befestigt, und Linsenhalter 11 und 12, die das Licht am entsprechenden Ende der beiden Enden des Linsenkörpers 8 in der Hauptabtastrichtung blockieren. Die Lichtabschirmung 10 und die Linsenhalter 11 und 12 blockieren vertikal gerichtetes Licht, das von der Seite des Dokuments M zur Seite der Sensoreinheit 7 abgestrahlt wird, so dass das Licht nur durch den Linsenkörper 8 hindurchgeht.
  • Das Gehäuse 9 ist aus einem Blech gebildet und hat eine kastenähnliche Form. Das Gehäuse 9 beinhaltet einen Boden 9f, ein Paar Hauptabtastrichtungs-Seitenwände 9h, ein Paar Befestigungsbereiche der transparenten Platte 9j, die sich an die Hauptabtastrichtungs-Seitenwände 9h anschließen, und ein Paar Unterabtastrichtungs-Seitenwände 9g. Die Hauptabtastrichtungs-Seitenwände 9h sind von beiden Enden des Boden 9f in der Unterabtastrichtung nach oben durch Biegung um 90 Grad gegenüber dem Boden 9f vorgesehen und erstrecken sich in der Hauptabtastrichtung. Die Befestigungsbereiche der transparenten Platte 9j werden an den Enden der Hauptabtastrichtungs-Seitenwände 9h in vertikaler Richtung durch Biegung um 90 Grad gegenüber den Hauptabtastrichtungs-Seitenwänden 9h gebildet und erstrecken sich in der Hauptabtastrichtung. Die Unterabtastrichtungs-Seitenwände 9g werden von beiden Enden des Bodens 9f in der Hauptabtastrichtung nach oben durch Biegung um 90 Grad gegenüber dem Boden 9f gebildet und erstrecken sich in der Unterabtastrichtung.
  • Der Boden 9f des Gehäuses 9 beinhaltet in seinem mittleren Teil in der Unterabtastrichtung einen Schlitzbereich 9e, der sich in der Hauptabtastrichtung erstreckt.
  • Das Gehäuse 9 beinhaltet die Linsenkörper-Befestigungsbereiche 9a und 9b, die als ein Paar Linsenkörper-Befestigungsbereiche dienen, die von beiden Enden des Schlitzbereichs 9e in der Unterabtastrichtung durch Biegung nach oben in einem Winkel von mehr als 0 Grad und weniger als 90 Grad gegenüber dem Boden 9f geneigt sind und sich in der Hauptabtastrichtung erstrecken. Jeder der Winkel der Linsenkörper-Befestigungsbereiche 9a und 9b gegenüber dem Boden 9f ist vorzugsweise größer als 45 Grad und kleiner als 90 Grad in Bezug auf den Boden 9f.
  • Der Linsenkörper 8 enthält ein Linsenarray, wie z.B. ein Stablinsenarray und ein Mikrolinsenarray, um das von der Lesefläche des Dokuments M reflektierte und in den Linsenkörper 8 einfallende Licht auf einen auf der Sensoreinheit 7 gebildeten Lichtempfänger 13 zu fokussieren. Das heißt, der Lichtempfänger 13 ist in Ausrichtung mit der optischen Achse des Linsenkörpers 8 positioniert. Obwohl die Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung den Fall beschreibt, dass eine Linse als Linsenkörper 8 verwendet wird, die ein Bild mit aufrechter gleicher Vergrößerung abbildet, kann je nach Spezifikation des Bildlesegerätes 100 auch eine Linse verwendet werden, die ein Bild mit anderer als aufrechter gleicher Vergrößerung abbildet.
  • Der Lichtleiter 5 besteht z.B. aus einem transparenten Harz und strahlt das sich in der Hauptabtastrichtung ausbreitenden Licht auf die Lesefläche des Dokumentes M. Der Lichtleiter 6 hat den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion wie der Lichtleiter 5. Der Lichtleiter 5 und der Lichtleiter 6 sind in der Unterabtastrichtung unter Zwischenschaltung des Linsenkörpers 8 parallel zueinander angeordnet. Der Lichtleiter 5 und der Lichtleiter 6 sind symmetrisch zu den Linsenkörpern 8 in der Unterabtastrichtung angeordnet.
  • Jeder der Lichtleiter 5 und 6 enthält an seinen beiden Enden in der Hauptabtastrichtung Einfallsflächen, in die von den Lichtquelleneinheiten 3 und 4 emittiertes Licht eintritt, eine Emissionsfläche, die das in die Einfallsflächen eintretende Licht zum Dokument M, das ein zu lesendes Objekt ist, emittiert, eine reflektierende Oberfläche, die eine parabolische Form hat und Licht von einem Brennpunkt der Parabolform oder Licht aus einem vorbestimmten Bereich, das durch den Brennpunkt hindurchtritt, zur Emissionsfläche reflektiert, eine plan geformte Schrägfläche, die der reflektierenden Oberfläche zugewandt ist, und einen Lichtstreuer, der das von den Einfallsflächen einfallende Licht streut, um das von den Einfallsflächen einfallende Licht in einen Streubereich zu reflektieren, der den Brennpunkt der Parabelform der reflektierenden Oberfläche einschließt.
  • 4A ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Lichtquelleneinheit nach Ausführungsform 1. 4B ist eine perspektivische Ansicht der Lichtquelleneinheit gemäß Ausführungsform 1. Die Lichtquelleneinheiten 3 und 4 haben den gleichen Aufbau. Die Lichtquelleneinheit 3 (4) ist so angeordnet, dass sie den entsprechenden Stirnflächen der Lichtleiter 5 und 6 in der Hauptabtastrichtung zugewandt ist. Die Lichtquelleneinheit 3 (4) beinhaltet Lichtquellen 16 (18) und 17 (19), wie z.B. LEDs, die Licht in die Lichtleiter 5 und 6 projizieren, eine Lichtquellenplatine 20 (21), auf der die Lichtquellen 16 (18) und 17 (19) montiert sind, einen Wärmeleiter 22 (23), der in engem Kontakt mit einer Fläche der Lichtquellenplatine 20 (21) steht, die der Fläche, auf der die Lichtquellen 16 (18) und 17 (19) montiert sind, gegenüberliegt, wobei der Wärmeleiter die Wärmeleitfähigkeit der Lichtquellenplatine 20 (21) verbessert. Wie in 1 dargestellt, sind die Lichtquelleneinheiten 3 und 4 jeweils an den entsprechenden Enden der Lichtleiter 5 und 6 in der Hauptabtastrichtung angeordnet und durch die Lichtleiterhalter 14 und 15 zum Halten der Lichtleiter 5 und 6 fixiert. Die Lichtleiterhalter 14 und 15 sind so an der Linseneinheit 2 befestigt, dass die Wärmeleiter 22 und 23 der Lichtquelleneinheiten 3 und 4 mit dem Gehäuse 9 in Kontakt stehen.
  • Die Lichtleiter 5 und 6 bestehen aus einem transparenten Harz, erstrecken sich in der Hauptabtastrichtung parallel zueinander und sind symmetrisch zum dazwischen liegenden Linsenkörper 8 angeordnet. Die Lichtleiter 5 und 6 verlaufen in der Hauptabtastrichtung nicht unbedingt über die gesamte Länge parallel zueinander. Die Lichtleiter 5 und 6 bestehen vorzugsweise aus einem Polymethylmethacrylat (PMMA), das eine hohe Ölbeständigkeit aufweist, wenn die Möglichkeit besteht, dass die Lichtleiter freiliegen und direkt die Haut berühren. Im Falle einer Konfiguration, bei der die transparente Platte 1 angebracht und fixiert ist, um einen direkten Kontakt mit der Haut zu verhindern, können die Lichtleiter 5 und 6 statt aus PMMA aus einem Cycloolefinharz oder Polycarbonat hergestellt werden, vorausgesetzt, das Harz wird entsprechend behandelt.
  • 5 ist eine Außenansicht des Bildlesegerätes gemäß Ausführungsform 1. 6 ist eine Querschnittsansicht des Bildlesegerätes gemäß Ausführungsform 1 in der Hauptabtastrichtung, entlang der Linie C-C1 von 5. 9A ist eine Querschnittsansicht des Bildlesegerätes gemäß Ausführungsform 1 in der Unterabtastrichtung, entlang der Linie B-B1 von 5 und der Linie B2-B3 von 6. 9B ist eine Querschnittsansicht des Bildlesegerätes nach Ausführungsform 1 in der Unterabtastrichtung, entlang der Linie F-F1 von 5 und der Linie F2-F3 von 6.
  • Die Linsenhalter 11 und 12 sind an beiden Enden des Schlitzbereichs 9e des Gehäuses 9 angeordnet. Wie in 9A dargestellt, beinhaltet der Linsenhalter 11 einen Halterboden 11g, Lichtleiter-Positionierer 11a und 11b sowie die Linsenkörper-Halterungen 11e und 11f. Wie in 9B dargestellt, weist der Linsenhalter 12 einen Halterboden 12g, Lichtleiter-Positionierer 12a und 12b und Linsenkörper-Halterungen 12e und 12f auf. Die Linsenhalter 11 und 12 sind in Löcher auf dem Boden 9f des Gehäuses 9 eingepasst, und die Halterböden 11g und 12g sind auf dem Boden 9f freigelegt.
  • Die Linsenkörper-Halterungen 11e und 11f sind als ein Paar geneigter Wände ausgebildet, die vom Halterboden 11g nach oben in Richtung Dokument M ragen und in der Unterabtastrichtung in einem Winkel von mehr als 0 Grad und weniger als 90 Grad gegenüber dem Halterboden 11g geneigt sind. Jeder der Winkel der Linsenkörper-Halterungen 11e und 11f ist vorzugsweise größer als 45 Grad und kleiner als 90 Grad. Die dokumentenseitigen Enden der geneigten Wände sind voneinander getrennt. Der Raum dieser Trennung wird im Folgenden als Halter-Schlitzbereich 11h bezeichnet. Die Linsenkörper-Halterungen 11e und 11f sind symmetrisch zum Halter-Schlitzbereich 11h in der Unterabtastrichtung ausgebildet und erstrecken sich von einem Ende in der Hauptabtastrichtung bis zu einer vorgegebenen Position in Richtung des anderen Endes. Der Raum zwischen den Linsenkörper-Halterungen 11e und 11f in der Unterabtastrichtung verengt sich von der Seite des Halterbodens 11g zur Seite des Dokuments M. D.h. die Linsenkörper-Halterungen 11e und 11f neigen sich in der Unterabtastrichtung jeweils zur gegenüberliegenden schrägen Wandseite hin, d.h. sie neigen sich nach innen.
  • In ähnlicher Weise sind die Linsenkörper-Halterungen 12e und 12f als ein Paar geneigter Wände ausgebildet, die vom Halterboden 12g nach oben in Richtung Dokument M ragen und in der Unterabtastrichtung in einem Winkel von mehr als 0 Grad und weniger als 90 Grad gegenüber dem Halterboden 12g geneigt sind. Jeder der Winkel der Linsenkörper-Halterungen 12e und 12f ist vorzugsweise größer als 45 Grad und kleiner als 90 Grad. Die dokumentenseitigen Enden der geneigten Wände sind voneinander getrennt. Der Raum dieser Trennung wird im Folgenden als Halter-Schlitzbereich 12h bezeichnet. Die Linsenkörper-Halterungen 12e und 12f sind symmetrisch zum Halter-Schlitzbereich 12h in der Unterabtastrichtung ausgebildet und erstrecken sich von einem Ende in der Hauptabtastrichtung bis zu einer vorgegebenen Position in Richtung des anderen Endes. Der Raum zwischen den Linsenkörper-Halterungen 12e und 12f in der Unterabtastrichtung verengt sich von der Seite des Halterbodens 12g zur Seite des Dokuments M. D.h. die Linsenkörper-Halterungen 12e und 12f neigen sich in der Unterabtastrichtung jeweils zur gegenüberliegenden schrägen Wandseite hin, d.h. sie neigen sich nach innen.
  • Der Linsenkörper 8 ist an den Linsenkörper-Halterungen 11e und 11f des Linsenhalters 11 und an den Linsenkörper-Halterungen 12e und 12f des Linsenhalters 12 über die Lichtabschirmung 10 mittels Klebung befestigt.
  • Eine Sensorplatine 24 ist auf dem Halterboden 11g des Linsenhalters 11 und dem Halterboden 12g des Linsenhalters 12 so angebracht, dass der Lichtempfänger 13 oder eine vom Lichtempfänger 13 ausgehende Linie in der Hauptabtastrichtung mit den Halter-Schlitzbereichen 11h und 12h fluchtet.
  • Die Linsenhalter 11 beinhaltet einen Halterboden-Vorsprung 11c, der an die Linsenkörper-Halterung 11e anschließt und aus einem Schnittpunkt des Halterbodens 11g mit der Linsenkörper-Halterung 11e in der Unterabtastrichtung herausragt, und einen Halterboden-Vorsprung 11d, der an die Linsenkörper-Halterung 11f anschließt und aus einem Schnittpunkt des Halterbodens 11g mit der Linsenkörper-Halterung 11f in der Unterabtastrichtung herausragt. Der Linsenhalter 12 beinhaltet einen Halterboden-Vorsprung 12c, der an die Linsenkörper-Halterung 12e anschließt und aus einem Schnittpunkt des Halterboden-Bereichs 12g mit der Linsenkörper-Halterung 12e in der Unterabtastrichtung herausragt, und einen Halterboden-Vorsprung 12d, der an die Linsenkörper-Halterung 12f anschließt und aus einem Schnittpunkt des Halterboden-Bereichs 12g mit der Linsenkörper-Halterung 12f in der Unterabtastrichtung herausragt. Der Lichtleiter 5 ist an den Lichtleiter-Positionierer 11b des Linsenhalters 11 angeschlossen, der die Linsenkörper-Halterung 11f und den Halterboden-Vorsprung 11d beinhaltet, sowie an den Lichtleiter-Positionierer 12b des Linsenhalters 12, der die Linsenkörper-Halterung 12f und den Halterboden-Vorsprung 12d beinhaltet. Der Lichtleiter 6 ist an den Lichtleiter-Positionierer 11a des Linsenhalters 11, der die Linsenkörper-Halterung 11e und den Halterboden-Vorsprung 11c beinhaltet, und an den Lichtleiter-Positionierer 12a des Linsenhalters 12, der die Linsenkörper-Halterung 12e und den Halterboden-Vorsprung 12c beinhaltet, angeschlossen. Die Oberfläche jedes der Lichtleiter-Positionierer 11b und 12b, die dem zu befestigenden Lichtleiter 5 zugewandt ist, hat mindestens einen Bereich mit der gleichen Form wie die Form einer Oberfläche des Lichtleiters 5, und eine Oberfläche jedes der Lichtleiter-Positionierer 11a und 12a, die dem zu befestigenden Lichtleiter 6 zugewandt ist, hat mindestens einen Bereich mit der gleichen Form wie die Form einer Oberfläche des Lichtleiters 6.
  • Der Lichtleiterhalter 14 beinhaltet Lichtleiterhalterungsbereiche 14a und 14b und der Lichtleiterhalter 15 beinhaltet die Lichtleiterhalterungsbereiche 15a und 15b. Der Lichtleiterhalterungsbereich 14a bildet ein Durchgangsloch, das von einer Stirnfläche des Lichtleiters 5 bis zur Lichtquelle 16 hindurchgeht. In ähnlicher Weise bildet der Lichtleiterhalterungsbereich 14b ein Durchgangsloch, das von einer Stirnfläche des Lichtleiters 6 bis zur Lichtquelle 17 hindurchgeht. Der Lichtleiterhalterungsbereich 15a bildet ein Durchgangsloch, das von einer Stirnfläche des Lichtleiters 5 bis zur Lichtquelle 18 hindurchgeht. In ähnlicher Weise bildet der Lichtleiterhalterungsbereich 15b ein durchgehendes Loch, das von einer Stirnfläche des Lichtleiters 6 bis zur Lichtquelle 19 hindurchgeht.
  • Der Linsenhalter 11 beinhaltet die Lichtleiter-Positionierer 11a und 11b und der Linsenhalter 12 beinhaltet die Lichtleiter-Positionierer 12a und 12b. Jede Oberfläche der Lichtleiter-Positionierer 11a und 11b hat die gleiche Form wie die entsprechende Oberfläche der daran befestigten Lichtleiter 5 und 6. In ähnlicher Weise hat jede Oberfläche der Lichtleiter-Positionierer 12a und 12b die gleiche Form wie die entsprechende Oberfläche der daran befestigten Lichtleiter 5 und 6.
  • Wie in 9A, 9B, 10A und 10B dargestellt, wird der Lichtleiter 5 durch Einsetzen der Lichtleiterhalter 14 und 15 von der Seite des Dokuments M in vertikaler Richtung durch den Lichtleiterhalterungsbereich 14a, den Lichtleiterhalterungsbereich 15a, den Lichtleiter-Positionierer 11a des Linsenhalters 11 und den Lichtleiter-Positionierer 12a des Linsenhalters 12 positioniert. In ähnlicher Weise wird durch Einfügen der Lichtleiterhalter 14 und 15 von der Seite des Dokuments M in vertikaler Richtung der Lichtleiter 6 durch den Lichtleiterhalterungsbereich 14b, den Lichtleiterhalterungsbereich 15b, den Lichtleiter-Positionierer 11b des Linsenhalters 11 und den Lichtleiter-Positionierer 12b des Linsenhalters 12 positioniert. Jede Fläche der Lichtleiterhalterungsbereiche 14a und 14b hat die gleiche Form wie die zugewandte Fläche der daran befestigten Lichtleiter 5 und 6. In ähnlicher Weise hat jede Oberfläche der Lichtleiterhalterungsbereiche 15a und 15b dieselbe Form wie die zugewandte Oberfläche der daran befestigten Lichtleiter 5 und 6. Aufgrund dieser Positionierung werden die Lichtleiter 5 und 6 durch den Linsenhalter 11 gehalten.
  • Die Lichtleiter 5 und 6 sind zwischen den entsprechenden Positionierern der Lichtleiter-Positionierer 11a und 11b des Linsenhalters 11, den Lichtleiter-Positionierern 12a und 12b des Linsenhalters 12, dem Lichtleiterhalterungsbereich 14a des Lichtleiterhalters 14 und dem Lichtleiterhalterungsbereich 15a des Lichtleiterhalters 15 sandwichartig angeordnet und werden von den Linsenhaltern 11 und 12 gehalten.
  • Eine Änderung der Außentemperatur kann dazu führen, dass die Lichtleiter 5 und 6 und die Linseneinheit 2 aufgrund von Unterschieden im linearen Ausdehnungskoeffizienten in der Hauptabtastrichtung unterschiedlich lang sind. Um die Lichtleiter 5 und 6 durch die Lichtleiterhalterungsbereiche 14a und 14b und die Lichtleiterhalterungsbereiche 15a und 15b zu pressen und ein Ausknicken der Lichtleiter 5 und 6 zu verhindern, sind die Lichtleiter 14 und 15 daher vorzugsweise aus einem Material mit geringer Steifigkeit gefertigt. Eine Konfiguration, bei der ein Teil der Lichtleiterhalter und Lichtleiterhalterungsbereiche aus einem Material mit geringer Steifigkeit, wie z.B. einem Silikonharz, hergestellt ist, kann je nach Bedarf verwendet werden.
  • Die Lichtleiterhalterungsbereiche 14a und 14b und die Lichtleiterhalterungsbereiche 15a und 15b können so konfiguriert werden, dass Licht durch Endflächen der Lichtleiter 5 und 6 in der Hauptabtastrichtung in Kontakt mit den Lichtleiterhaltern 14 und 15 und Flächen der Lichtleiterhalter 14 und 15, die jeweils der entsprechenden Endfläche der Lichtleiter 5 und 6 zugewandt sind, d.h. Flächen an den Seiten der Lichtquellen 16, 17, 18 und 19, hindurchtreten kann. Das heißt, die Lichtleiterhalterungsbereiche 14a und 14b und die Lichtleiterhalterungsbereiche 15a und 15b müssen nicht so konfiguriert sein, dass die Lichtleiterhalter 14 und 15 und die Lichtleiter 5 und 6 physisch miteinander verbunden sind, solange diese Bereiche aus einem Material bestehen, das das von den Lichtquellen 16 und 18 und den Lichtquellen 17 und 19 emittierte Licht in die Lichtleiter 5 und 6 eindringen lässt. Sind z.B. die Lichtleiterhalterungsbereiche 14a und 14b und die Lichtleiterhalterungsbereiche 15a und 15b als Durchgangslöcher ausgebildet, so kann in die Lichtleiter 14 und 15 ein Übertragungsmaterial für die Lichtausbreitung zu den Lichtleitern 5 und 6 eingefügt werden. Obwohl die Lichtquellen 16 und 18 jeweils an zwei Stirnflächen des Lichtleiters 5 in der Hauptabtastrichtung und die Lichtquellen 17 und 19 jeweils an zwei Stirnflächen des Lichtleiters 6 in der Hauptabtastrichtung angeordnet sind, kann selbstverständlich eine Konfiguration verwendet werden, bei der nur die Lichtquelle 16 an einer Stirnfläche des Lichtleiters 5 in der Hauptabtastrichtung und nur die Lichtquelle 17 an einer Stirnfläche des Lichtleiters 6 in der Hauptabtastrichtung angeordnet ist.
  • Auch in Anlehnung an 4A und 4B ist jede der Lichtquellen 16 und 18 ein Lichtquellenelement, wie z.B. eine LED, die Licht auf die entsprechende Endfläche von zwei in der Hauptabtastrichtung einander zugewandten Stirnflächen der Lichtleiter 5 projiziert. Ebenso ist jede der Lichtquellen 17 und 19 ein Lichtquellenelement, z.B. eine LED, die Licht auf die entsprechende Stirnfläche von zwei in der Hauptabtastrichtung einander zugewandten Stirnflächen der Lichtleiter 6 projiziert. Bei den Lichtquellen 16, 17, 18 und 19 handelt es sich jeweils um eine kunstharzvergossene LED oder eine nackte Chip-LED.
  • Der photoelektrische Konversionsausgang des Lichtempfängers 13 ist vorzugsweise ausreichend dimensioniert, um einen großen Dynamikbereich zu ermöglichen. Der Treiberstrom der Lichtquellen 16, 17, 18 und 19 ist jedoch zu erhöhen, um einen großen Dynamikbereich bei der Hochgeschwindigkeitsansteuerung des Lesevorgangs des Dokuments M zu gewährleisten.
  • Zur Verbesserung der Ableitungseffizienz der von den Lichtquellen 16, 17, 18 und 19 erzeugten Wärme soll eine Konfiguration mit den Wärmeleitern 22 und 23 eingesetzt werden. Konkret wird, wie in 4A dargestellt, der Wärmeleiter 22 auf einer Fläche der Lichtquellenplatine 20 gegenüber der Fläche der Lichtquellenplatine 20, auf der die Lichtquellen 16 und 17 montiert sind, angeordnet und steht in engem Kontakt mit der Lichtquellenplatine 20. Der Wärmeleiter 22 leitet die auf der Lichtquellenplatine 20 erzeugte Wärme an das Gehäuse 9 ab, wobei die Wärme in das Gehäuse 9, das aus einem Metall besteht, strömt und nach außen abgestrahlt wird.
  • Der Wärmeleiter 23 ist auf einer Fläche der Lichtquellenplatine 21 gegenüber der Fläche der Lichtquellenplatine 21, auf der die Lichtquellen 18 und 19 montiert sind, angeordnet und steht in engem Kontakt mit der Lichtquellenplatine 21. Der Wärmeleiter 23 leitet die auf der Lichtquellenplatine 21 erzeugte Wärme an das Gehäuse 9 ab, wobei er die Wärme auf das Gehäuse 9, das aus einem Metall besteht, leitet und die Wärme nach außen abstrahlt. Wie oben beschrieben, führt der Einsatz einer Konfiguration zur effizienten Wärmeableitung zu einer Erhöhung des Ansteuerstroms der Lichtquellen 16, 17, 18 und 19 und ermöglicht so eine schnelle Ansteuerung des Lesevorgangs des Dokuments M. Der Wärmeleiter 23 leitet die auf der Lichtquellenplatine 21 erzeugte Wärme an das Gehäuse 9 ab und gibt die Wärme an das aus Metall bestehenden Gehäuse 9 ab.
  • Auch in Bezug auf 1 enthält die Sensoreinheit 7 die Sensorplatine 24, auf der der Lichtempfänger 13 montiert ist. Der Lichtempfänger 13 enthält einen optischen Sensor-IC und erstreckt sich in der Hauptabtastrichtung auf eine Länge gleich oder größer einer Leselänge des Dokumentes M. Der Lichtempfänger 13 empfängt das vom Linsenkörper 8 gebündelte Licht und führt eine photoelektrische Umwandlung des Lichtes durch. Die Sensorplatine 24 ist eine Leiterplatte, auf der der Lichtempfänger 13 als Lichtempfangselement montiert ist und die einen nach außen anschließbaren, nicht gezeigten Steckverbinder enthält. Der Verbinder gibt an die Außenseite der Sensorplatine 24 ein elektrisches Signal als Bildsignal aus, das durch die photoelektrische Umwandlung durch den auf der Sensorplatine 24 montierten Lichtempfänger 13 erhalten wird. Wie in 9A und 9B dargestellt, fixiert ein Platinenbefestigungselement 25 die Sensoreinheit 7 auf der der Lesefläche des Dokuments M gegenüberliegenden Fläche des Gehäuses 9.
  • Die transparente Platte 1 wird über ein Befestigungselement 26 der transparenten Platte im Befestigungsbereich 9j der transparenten Platte des Gehäuses 9 befestigt. Die transparente Platte 1 braucht selbstverständlich nicht am Bildlesegerät befestigt zu werden und kann, wenn nicht notwendig, weggelassen werden.
  • Nun wird die Positionierung der einzelnen Komponenten der Linseneinheit 2 unter Bezugnahme auf 1, 2, 3 und 6 erläutert. 6 ist eine Querschnittsansicht des Bildlesegerätes gemäß Ausführungsform 1 in der Hauptabtastrichtung entlang der Linie C-C1 von 5.
  • Die Linsenhalter 11 und 12 werden an beiden Enden in der Hauptabtastrichtung des Schlitzbereichs 9e in Verlängerung der Hauptabtastrichtung des Gehäuses 9 auf dem Boden 9f des Gehäuses 9 befestigt, so dass sie die Linsenkörper-Befestigungsbereiche 9a und 9b berühren. Der Linsenkörper 8 befindet sich auf den Linsenhaltern 11 und 12. Die Linsenhalter 11 und 12 haben eine Linsenkörper-Kontaktfläche, auf die der Linsenkörper 8 zur Vorbereitung der Montage während der Befestigung des Linsenkörpers 8 am Gehäuse 9 vorübergehend aufgesetzt werden kann. Die Linsenkörper-Kontaktfläche kann in Bezug auf eine Höhenrichtungsnormale des Linsenkörpers 8 entsprechend der notwendigen Auflösungsanforderung positioniert werden.
  • 3 ist eine Querschnittsansicht der Linseneinheit nach Ausführungsform 1 in der Unterabtastrichtung entlang der Linie A-A1 der 2. In 3 ist der Linsenkörper 8 am Mittelteil des Gehäuses 9 in der Unterabtastrichtung an den Linsenkörper-Befestigungsbereichen 9a und 9b mit der Lichtabschirmung 10 befestigt. Die Lichtabschirmung 10 ist ein Abschirmelement zur Abschirmung von Bereichen, in denen sich der Abstand zwischen dem Linsenkörper 8 und dem Gehäuse 9 in der Unterabtastrichtung über die Hauptabtastrichtung ändert, und besteht vorzugsweise aus einem Material, das vor dem Aushärten flüssig ist und nach dem Aushärten seine Form beibehält, wie z.B. ein Klebstoff. Die Lichtabschirmung 10 wird von jeweils einem Ende der Linsenkörper-Befestigungsbereiche 9a und 9b in der Hauptabtastrichtung zu den anderen, dem einen Ende gegenüberliegenden Enden der Linsenkörper-Befestigungsbereiche 9a und 9b in der Hauptabtastrichtung angebracht, wodurch Lücken zwischen dem Linsenkörper 8 und den Linsenkörper-Befestigungsbereichen 9a und 9b ausgefüllt und abgedeckt werden.
  • Die Linsenkörper-Befestigungsbereiche 9a und 9b haben Befestigungsbereichsenden 9c und 9d, die in der Unterabtastrichtung enden. Die Befestigungsbereichsenden 9c und 9d sind zwischen einer Linsenkörper-Oberfläche 8a und einer Linsenkörper-Unterfläche 8b in vertikaler Richtung so angeordnet, dass die Lichtabschirmung 10 nicht über die Linsenkörper-Oberfläche 8a und unterhalb der Linsenkörper-Unterfläche 8b hinausragt. Die Befestigungsbereichsenden 9c und 9d können jede beliebige Länge haben, indem die Enden der Befestigungsteile nach dem Herausziehen des Bleches durch ein Bearbeitungsverfahren entsprechend der benötigten Länge abgeschnitten werden.
  • 7 ist eine Querschnittsansicht des Bildlesegerätes nach Ausführungsform 1 in der Unterabtastrichtung entlang der Linie E-E1 von 5. In 7 wird die Positionierung der transparenten Platte 1, der Sensoreinheit 7 und des Linsenkörpers 8 in vertikaler Richtung und Unterabtastrichtung z.B. mit Hilfe einer Lehre vorgenommen. Die Befestigung der transparenten Platte 1 im Befestigungsbereich der transparenten Platte 9j muss nicht durch einmaliges Anbringen eines transparenten Befestigungselements 26 in der Hauptabtastrichtung erfolgen, sondern kann durch mehrmaliges Anbringen eines Befestigungselements der transparenten Platte 26 im Befestigungsbereich der transparenten Platte 9j erfolgen. Ebenso muss die Befestigung der Sensoreinheit 7 am Boden 9f nicht durch einmaliges Anbringen eines Platinenbefestigungselementes 25 in der Hauptabtastrichtung erfolgen, und es können ggf. mehrere Anbringungen/Befestigungen der Lichtabschirmung 10 zur Befestigung der Sensoreinheit 7 am Boden 9f durchgeführt werden. Ebenso braucht die Befestigung des Linsenkörpers 8 an den Linsenkörper-Befestigungsbereichen 9a und 9b nicht durch eine Anbringung der Lichtabschirmung 10 in der Hauptabtastrichtung abgeschlossen zu werden, und es können mehrere Anbringungen/Befestigungen der Lichtabschirmung 10 durchgeführt werden, um den Linsenkörper 8 an den Linsenkörper-Befestigungsbereichen 9a und 9b zu befestigen, falls erforderlich.
  • Die Durchführung der Positionierung der transparenten Platte 1, der Sensoreinheit 7 und des Linsenkörpers 8 in vertikaler Richtung und der Unterabtastrichtung auf der Grundlage der Positionen der Lichtleiter-Positionierer 11a und 11b des Linsenhalters 11 und der Lichtleiter-Positionierer 12a und 12b des Linsenhalters 12 ermöglicht eine hochgenaue Montage, die nur von der Montagevarianz und nicht von den Maßunterschieden der einzelnen Komponenten beeinflusst wird. So kann eine Baugruppe erreicht werden, die eine gleichmäßige Lichtemission in einen zu beleuchtenden Bereich und eine geringe Varianz in der Auflösung ermöglicht.
  • Als nächstes wird der Weg der Lichtausbreitung im Bildlesegerät 100 unter Bezugnahme auf 7, 8A und 8B erläutert. 8A ist eine Querschnittsansicht des Bildlesegerätes gemäß Ausführungsform 1 in der Hauptabtastrichtung entlang der Linie D-D1 von 5. In 7, 8A und 8B zeigen durchgezogene Linienpfeile den optischen Pfad an.
  • Wie in 7 und 8A dargestellt, enthält der Lichtleiter 5 an seinen beiden Enden die Einfallsflächen 5d und 5e in der Hauptabtastrichtung, in die das von den Lichtquellen 16 und 18 emittierte Licht eintritt, eine Emissionsfläche 5f, die das in die Einfallsflächen 5d und 5e eintretende Licht emittiert, das zum Dokument M, das das zu lesendes Objekt ist, austritt, eine reflektierende Oberfläche 5c, die eine parabolische Form hat und Licht von einem Brennpunkt der parabolischen Form oder Licht aus einem vorbestimmten Bereich, das durch den Brennpunkt hindurchgeht, zur Emissionsfläche 5f reflektiert, eine plan geformte Schrägfläche 5h, die der reflektierenden Oberfläche 5c zugewandt ist, und einen Lichtstreuer 5a, der das von den Einfallsflächen einfallende Licht so streut, dass es in einen Streubereich einschließlich des Brennpunkts der parabolischen Form der reflektierenden Oberfläche reflektiert wird. Wie in 7 und 8B dargestellt, enthält der Lichtleiter 6 an seinen beiden Enden die Einfallsflächen 6d und 6e in der Hauptabtastrichtung, in die das von den Lichtquellen 17 und 19 emittierte Licht eintritt, eine Emissionsfläche 6f, die das in die Einfallsflächen 6d und 6e eintretende Licht emittiert, das zum Dokument M, das das zu lesende Objekt ist, austritt, eine reflektierende Oberfläche 6c, die eine parabolische Form hat und zur Emissionsfläche 6f das Licht von einem Brennpunkt der parabolischen Form oder Licht aus einem vorbestimmten Bereich, das durch den Brennpunkt hindurchgeht, reflektiert, eine plan geformte Schrägfläche 6h, die der reflektierenden Oberfläche 6c zugewandt ist, und einen Lichtstreuer 6a, der das von den Einfallsflächen einfallende Licht streut, um das Licht in einen Streubereich zu reflektieren, der den Brennpunkt der parabolischen Form der reflektierenden Oberfläche einschließt.
  • Wie in 7, 9A und 9B dargestellt, steht die plan geformte Schrägfläche 5h des Lichtleiters 5 den plan geformten schrägen Wänden der Linsenkörper-Halterungen 11e und 11f gegenüber, die plan geformte Schrägfläche 6h des Lichtleiters 6 steht den plan geformten schrägen Wänden der Linsenkörper-Halterungen 12e und 12f gegenüber, der Lichtstreuer 5a des Lichtleiters 5 zeigt zu den Halterboden-Vorsprüngen 11d und 12d, und der Lichtstreuer 6a des Lichtleiters 6 zeigt zu den Halterboden-Vorsprüngen 11c und 12c, wodurch die Lichtleiter 5 und 6 an den Linsenhaltern 11 und 12 befestigt sind.
  • In 7 und 8A wird Licht, das von der Lichtquelle 16, die einer Stirnfläche des Lichtleiters 5 in der Hauptabtastrichtung zugewandt ist, in den Lichtleiter 5 eintritt, durch das Innere des Lichtleiters 5 geleitet und strömt in der Hauptabtastrichtung durch wiederholte Reflexion an den Wandflächen des Lichtleiters 5 durch das Innere des Lichtleiters 5. Licht, das aus der Lichtquelle 18, die der anderen Stirnfläche des Lichtleiters 5 in der Hauptabtastrichtung zugewandt ist, in den Lichtleiter 5 eintritt, wird im Lichtleiter 5 entgegen der Ausbreitungsrichtung des Lichts aus der Lichtquelle 16 geführt und wandert in der Hauptabtastrichtung durch wiederholte Reflexion an den Wandflächen des Lichtleiters 5 durch das Innere des Lichtleiters 5. Die Projektion von Licht von beiden Enden des Lichtleiters 5 in der Hauptabtastrichtung zu den gegenüberliegenden Enden ermöglicht die Bestrahlung mit gleichmäßigem Licht über die gesamte Länge des Lichtleiters 5 in der Hauptabtastrichtung, d.h. in Längsrichtung des Lichtleiters 5. Dann wird das Licht, das im Lichtleiter 5 weitergeleitet wird, am Lichtstreuer 5a gestreut, der entlang der Hauptabtastrichtung in Längsrichtung des Lichtleiters 5 ein weißes Druckmuster oder eine konkav-konvexe Form aufweist, und wird von der reflektierenden Oberfläche 5c des Lichtleiters 5 reflektiert. So wird, wie durch den Pfeil in 7 angedeutet, linienförmiges Licht von der dem Lichtstreuer 5a gegenüberliegenden Emissionsfläche 5f zum Dokument M, die in Kontakt mit der transparenten Platte 1 steht, emittiert.
  • In ähnlicher Weise wird in 7 und 8B Licht, das von der Lichtquelle 17, die einer Stirnfläche des Lichtleiters 6 in der Hauptabtastrichtung zugewandt ist, in den Lichtleiter 6 eintritt, durch das Innere des Lichtleiters 6 geleitet und strömt in der Hauptabtastrichtung durch wiederholte Reflexion an den Wandflächen des Lichtleiters 6 durch das Innere des Lichtleiters 6. Licht, das aus der Lichtquelle 19, die der anderen Stirnfläche des Lichtleiters 6 in der Hauptabtastrichtung zugewandt ist, in den Lichtleiter 6 eintritt, wird im Lichtleiter 6 entgegen der Ausbreitungsrichtung des Lichts aus der Lichtquelle 17 geführt und wandert in der Hauptabtastrichtung durch wiederholte Reflexion an den Wandflächen des Lichtleiters 6 durch das Innere des Lichtleiters 6. Die Projektion von Licht von beiden Enden des Lichtleiters 6 in der Hauptabtastrichtung zu den gegenüberliegenden Enden ermöglicht die Bestrahlung mit gleichmäßigem Licht über die gesamte Länge des Lichtleiters 6 in der Hauptabtastrichtung, d.h. in Längsrichtung des Lichtleiters 6. Dann wird das Licht im Lichtleiter 6 am Lichtstreuer 6a mit einem weiß gedruckten Muster oder einer konkav-konvexen Form gestreut, die entlang der Hauptabtastrichtung in Längsrichtung des Lichtleiters 6 ausgebildet ist, und wird von der reflektierenden Oberfläche 6c des Lichtleiters 6 reflektiert. So wird, wie durch den Pfeil in 7 angedeutet, Linienlicht von der Emissionsfläche 6f gegenüber dem Lichtstreuer 6a zum Dokument M emittiert, das in Kontakt mit der transparenten Platte 1 steht.
  • Der Linsenkörper 8 bündelt das von den Lichtleitern 5 und 6 als Linienlicht auf die Lesefläche des Dokuments M ausgesandte und vom Dokument M diffus reflektiere Licht. Der Lichtempfänger 13 empfängt das vom Linsenkörper 8 auf eine Lichtempfangsfläche gebündelte Licht und wandelt es photoelektrisch um.
  • Die Positionierung der transparenten Platte 1, der Sensoreinheit 7 und des Linsenkörpers 8 in vertikaler Richtung und die Unterabtastrichtung basierend auf den Positionen der Lichtleiter-Positionierer 11a, 11b, 12a und 12b ermöglicht daher eine Reduzierung der Montagevarianz der Lichtleiter 5 und 6 und der transparenten Platte 1, sorgt für gleichmäßiges Licht und reduziert die Montagevarianz der transparenten Platte 1, der Sensoreinheit 7 und des Linsenkörpers 8. Selbst bei Verwendung eines Gehäuses, das wirtschaftlich durch die Verarbeitung von Blech hergestellt wird, ermöglicht eine solche Konfiguration die Herstellung eines Bildlesegerätes mit höherer Beleuchtungs- und Auflösungsleistung als ein konventionelles Bildlesegerät, das ein durch hochpräzisen Metallguss oder Harzguss hergestelltes Gehäuse aufweist. Dadurch erhält man ein Bildlesegerät, das eine geringere Varianz in der Bildlese-Leistung aufweist.
  • Im Vorstehenden wurden zur Erläuterung einige beispielhafte Ausführungsformen beschrieben. Obwohl in der vorstehenden Beschreibung spezifische Ausführungsformen vorgestellt wurden, sieht der Fachmann, dass Änderungen in Form und Detail vorgenommen werden können, ohne vom breiteren Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind die Spezifikation und die Zeichnungen eher in einem illustrativen als in einem einschränkenden Sinne zu betrachten. Diese detaillierte Beschreibung ist daher nicht in einem einschränkenden Sinne zu verstehen.
  • Bezugszeichenliste
  • M
    Dokument
    100
    Bildlesegerät
    1
    transparente Platte
    2
    Linseneinheit
    3,4
    Lichtquelleneinheit
    5, 6
    Lichtleiter
    5a, 6a
    Lichtstreuer
    5c, 6c
    reflektierende Oberfläche
    5d, 5e, 6d, 6e
    Einfallsfläche
    5f, 6f
    Emissionsfläche
    5h, 6h
    Schrägfläche
    7
    Sensoreinheit
    8
    Linsenkörper
    8a
    Linsenkörper-Oberfläche
    8b
    Linsenkörper-Unterfläche
    9
    Gehäuse
    9a, 9b
    Linsenkörper-Befestigungsbereich
    9c, 9d
    Befestigungsbereichsende
    9e
    Schlitzbereich
    9f
    Boden
    9g
    Unterabtastrichtungs-Seitenwand
    9h
    Hauptabtastrichtungs-Seitenwand
    9j
    Befestigungsbereich der transparenten Platte
    10
    Lichtabschirmung
    11, 12
    Linsenhalter
    11a, 11b, 12a, 12b
    Lichtleiter-Positionierer
    11c, 11d, 12c, 12d
    Halterboden-Vorsprung
    11e, 11f, 12e, 12f
    Linsenkörper-Halterung
    11g, 12g
    Halterboden
    11h, 12h
    Halter-Schlitzbereich
    13
    Lichtempfänger
    14, 15
    Lichtleiterhalterung
    14a, 14b, 15a, 15b
    Lichtleiterhalterungsbereich
    16, 17, 18, 19
    Lichtquelle
    20, 21
    Lichtquellenplatine
    22, 23
    Wärmeleiter
    24
    Sensorplatine
    25
    Platinenbefestigungselement
    26
    Befestigungselement der transparenten Platte
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2017038110 A [0003]

Claims (5)

  1. Bildlesegerät, das Folgendes aufweist: einen Lichtleiter, der sich in der Hauptabtastrichtung erstreckt und so konfiguriert ist, dass er Licht auf ein zu lesendes Objekt ausstrahlt; einen Linsenkörper zum Fokussieren von reflektiertem Licht, das von dem zu lesenden Objekt reflektiert wird; einen Lichtempfänger, um das von dem Linsenkörper fokussierte reflektierte Licht zu empfangen; eine Sensorplatine, auf der der Lichtempfänger montiert ist; einen Linsenhalter, auf dem der Lichtleiter, der Linsenkörper und die Sensorplatine montiert sind; und ein Gehäuse, in dem der Lichtleiter, der Linsenkörper, die Sensorplatine und der Linsenhalter untergebracht sind, wobei die Linsenhalter an beiden Enden des Gehäuses in der Hauptabtastrichtung angeordnet sind und jeweils einen Halterboden, einen Lichtleiter-Positionierer und Linsenkörper-Halterungen aufweisen, wobei der Linsenkörper an Paaren der Linsenkörper-Halterungen montiert ist, wobei jedes Paar vom entsprechenden Halterboden nach oben in Richtung des zu lesenden Objektes vorgesehen ist und sich in der Hauptabtastrichtung erstreckt, wobei die Sensorplatine auf den Halterböden so montiert ist, dass der Lichtempfänger auf die optische Achse des Linsenkörpers ausgerichtet ist, wobei der Lichtleiter an den Lichtleiter-Positionierern angebracht ist, die Lichtleiter-Positionierer jeweils die Linsenkörper-Halterung und einen Halterboden-Vorsprung anschließend an die Linsenkörper-Halterung und in eine Unterabtastrichtung aus einem Schnittpunkt des Halterbodens mit der Linsenkörper-Halterung herausragend aufweist, und wobei eine Oberfläche jedes Lichtleiter-Positionierers, die dem zu befestigenden Lichtleiter zugewandt ist, mindestens einen Bereich aufweist, der die gleiche Form wie die Form der Oberfläche des Lichtleiters hat.
  2. Bildlesegerät nach Anspruch 1, das ferner einen Lichtleiterhalter aufweist, zum Halten des Lichtleiters auf dem Linsenhalter, wobei der Lichtleiter zwischen dem Lichtleiterhalter und dem Lichtleiter-Positionierer angeordnet ist.
  3. Bildlesegerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Lichtleiter Folgendes aufweist: eine Einfallsfläche, die in der Hauptabtastrichtung an einem Ende des Lichtleiters angeordnet ist und in die von einer Lichtquelle emittiertes Licht eintritt; eine Emissionsfläche zum Abstrahlen von Licht auf das zu lesende Objekt, wobei das Licht in die Einfallsfläche einfällt; eine reflektierende Oberfläche, die eine parabolische Form aufweist und so konfiguriert ist, dass sie Licht von einem Brennpunkt der parabolischen Form oder Licht das von einem vorbestimmten Bereich durch den Brennpunkt hindurchgeht, in Richtung auf die Emissionsfläche reflektiert; eine plan geformte Schrägfläche, die der reflektierenden Oberfläche zugewandt ist; und einen Lichtstreuer zur Streuung des von der Einfallsfläche einfallenden Lichts, um das von der Einfallsfläche einfallende Licht in einen Streubereich zu reflektieren, der den Brennpunkt der parabolischen Form der reflektierenden Oberfläche einschließt.
  4. Bildlesegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Linsenkörper-Halterungen als ein Paar ebener, geneigter Wände ausgebildet ist, die jeweils in der Unterabtastrichtung in einem vorbestimmten Winkel nach oben und innen geneigt sind und sich in der Hauptabtastrichtung erstrecken.
  5. Bildlesegerät nach Anspruch 3, wobei die Linsenkörper-Halterungen als ein Paar ebener, geneigter Wände dienen, die jeweils in einem vorbestimmten Winkel in der Unterabtastrichtung nach oben und nach innen des Paares geneigt sind und sich in der Hauptabtastrichtung erstrecken, und wobei der Lichtleiter so an den Linsenhaltern angebracht ist, dass die plan geformte Schrägfläche des Lichtleiters und die entsprechenden plan geformten schrägen Wände der Linsenkörper-Halterungen einander gegenüberliegen, und dass die Lichtstreuer des Lichtleiters und der Halterboden-Vorsprung einander gegenüber stehen.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4047507B2 (ja) * 2000-02-02 2008-02-13 ローム株式会社 画像読み取り装置
JP2004193773A (ja) * 2002-12-09 2004-07-08 Rohm Co Ltd 画像読み取り装置およびこれに用いられるユニット
JPWO2006137263A1 (ja) * 2005-06-21 2009-01-08 日本板硝子株式会社 イメージセンサ、画像読取装置及びイメージセンサの製造方法
JP4396715B2 (ja) * 2007-03-01 2010-01-13 三菱電機株式会社 イメージセンサ
EP2395738B1 (de) * 2007-07-31 2016-03-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Mehrzweckvorrichtung mit Scannermodul und Bildscanvorrichtung mit dem Scannermodul
JP4633159B2 (ja) * 2008-10-30 2011-02-16 シャープ株式会社 照明装置、画像読取装置及び画像形成装置
JP5018748B2 (ja) 2008-11-20 2012-09-05 三菱電機株式会社 密着型イメージセンサ
JP4436895B1 (ja) * 2009-03-18 2010-03-24 キヤノン・コンポーネンツ株式会社 イメージセンサユニット、及び、それを用いた画像読み取り装置
KR101364848B1 (ko) * 2009-12-28 2014-02-19 케논 콤포넨트 가부시키가이샤 밀착형 이미지 센서 유닛, 및 그것을 사용한 화상 판독 장치
JP5204207B2 (ja) 2010-12-17 2013-06-05 キヤノン・コンポーネンツ株式会社 イメージセンサユニットおよびそれを用いた画像読取装置
US9151470B2 (en) * 2011-01-31 2015-10-06 Nisca Corporation Illumination device
JP5822481B2 (ja) 2011-02-22 2015-11-24 三菱電機株式会社 密着型イメージセンサ
WO2013022060A1 (ja) * 2011-08-09 2013-02-14 キヤノン・コンポーネンツ株式会社 イメージセンサユニット及びこれを用いた画像読取装置
JP5612717B2 (ja) * 2012-03-30 2014-10-22 キヤノン・コンポーネンツ株式会社 照明装置、イメージセンサユニット、画像読取装置、画像形成装置
WO2013168537A1 (ja) * 2012-05-10 2013-11-14 三菱電機株式会社 イメージセンサ
DE112014000956T5 (de) * 2013-02-22 2015-11-05 Mitsubishi Electric Corporation Bildsensor-Einheit und Verfahren zum Herstellen einer Bildsensor-Einheit
JP6387920B2 (ja) 2015-08-07 2018-09-12 三菱電機株式会社 イメージセンサ

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