JP2000134413A - イメージセンサユニットおよびこれを備えたイメージスキャナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】イメージセンサユニットがその全長にわたって
厚みが大きなものとならないようにし、イメージスキャ
ナの薄型化を図る。 【解決手段】ケース１には、その一側面部１０ａに対向
配置された原稿Ｄに光を照射するための光源２と、原稿
Ｄからの反射光を一定経路で進行させる複数の反射ミラ
ー３ａ〜３ｅと、ラインセンサ５と、このラインセンサ
５上に原稿Ｄの縮小画像を結像させる結像レンズ４ａ，
４ｂとが搭載されているとともに、複数の反射ミラー３
ａ〜３ｅとしては、原稿Ｄからの反射光を複数の反射ミ
ラー３ａ〜３ｅ間において複数回にわたって往復させる
ように互いに間隔を隔てて対向する複数の光往復用の反
射ミラー３ｂ，３ｃを有している、イメージセンサユニ
ットであって、複数の光往復用の反射ミラー３ｂ，３ｃ
は、ケース１が一側面部１０ａを上方に向けた水平姿勢
とされた状態において、互いに水平方向に間隔を隔てて
対向するように設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本願発明は、原稿画像を読み取るのに用い
られるイメージスキャナの構成部品であるイメージセン
サユニット、およびこのイメージセンサユニットを備え
たイメージスキャナに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のイメージスキャナの一例を図１０
に示す。このイメージスキャナは、フラットベッド型の
イメージスキャナであり、透明な原稿載置板９０の下方
においてイメージセンサユニット９を矢印Ｎａの副走査
方向に往復動自在に設けたものである。上記イメージセ
ンサユニット９は、光源９１、複数の反射ミラー９２ａ
〜９２ｃ、結像用のレンズユニット９３、およびＣＣＤ
を用いたラインセンサ９４を、ケース９５に組み込んだ
ものである。２つの反射ミラー９２ａ，９２ｂは、上下
高さ方向に間隔を隔てて互いに対向した光往復用の反射
ミラーである。

【０００３】上記イメージスキャナでは、原稿載置板９
０上の原稿Ｄに光源９１から発せられた光を照射させる
と、その原稿からの反射光を反射ミラー９２ａ〜９２ｃ
によってレンズユニット９３に導くことができ、ライン
センサ９４上に縮小された原稿画像を結像させてその読
み取りを行うことができる。したがって、イメージセン
サユニット９を副走査方向に順次移動させることによ
り、原稿画像を１ライン分ずつ順次読み取ることができ
る。また、上記イメージスキャナでは、原稿からの反射
光を２つの光往復用の反射ミラー９２ａ，９２ｂ間にお
いて複数回にわたってジグザグ状に往復させて進行させ
ることができる。このため、原稿表面からラインセンサ
９４に到るまでの光路長を長くすることができる。上記
光路長を長くするほど焦点深度を深めることができ、い
わゆるピンぼけの少ない画像読み取りが可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
は、２つの光往復用の反射ミラー９２ａ，９２ｂが、ケ
ース９５の上下高さ方向に間隔を隔てて対向した構造と
されている。一方、これらの反射ミラー９２ａ，９２ｂ
間において光を反射させることによって光路長を長くす
るためには、それらの間隔寸法Ｈを比較的大きくする必
要がある。このため、上記２つの反射ミラー９２ａ，９
２ｂを収容するケース９５の上下高さ方向の厚み寸法ｔ
は、必然的に大きくしなければならず、ケース９５が上
下方向に分厚いものとなっていた。さらに、上記２つの
反射ミラー９２ａ，９２ｂは、原稿の最大読み取り幅と
略同等な長さにしておく必要があるため、従来では、図
１１に示すように、ケース９５はその長手方向の全長域
にわたって分厚いものとなっていた。その結果、従来で
は、上記ケース９５を有するイメージセンサユニット９
を用いて構成されるイメージスキャナ全体の上下方向の
サイズが大きくなるという不具合を生じていた。とく
に、フラットベッド型のイメージスキャナでは、イメー
ジセンサユニットを副走査方向へ移動させるための駆動
手段やガイド部材などをイメージセンサユニットと上下
方向に重なる位置に設けねばならない場合が多々あるた
め、上述したようにケース９５の略全長域にわたって厚
みが大きくなることは、イメージスキャナの薄型化を図
る上で、大きな支障となっていたのである。

【０００５】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、イメージセンサユニットがその
全長にわたって厚みが大きなものとならないようにし、
イメージスキャナの薄型化を図ることをその課題として
いる。

【０００６】

【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。

【０００７】本願発明の第１の側面によれば、イメージ
センサユニットが提供される。このイメージセンサユニ
ットは、所定長さを有するケースを具備し、かつこのケ
ースには、このケースの長手方向に延びる一側面部に対
向配置された原稿に光を照射するための光源と、上記原
稿からの反射光を一定経路で進行させる複数の反射ミラ
ーと、ラインセンサと、上記複数の反射ミラーを介して
進行してきた光を受けて上記ラインセンサ上に上記原稿
の縮小画像を結像させる結像レンズとが搭載されている
とともに、上記複数の反射ミラーとしては、上記原稿か
らの反射光を複数の反射ミラー間において複数回にわた
って往復させるように互いに間隔を隔てて対向する複数
の光往復用の反射ミラーを有している、イメージセンサ
ユニットであって、上記複数の光往復用の反射ミラー
は、上記ケースが上記一側面部を上方に向けた水平姿勢
とされた状態において、互いに水平方向に間隔を隔てて
対向するように設けられていることに特徴づけられる。

【０００８】本願発明によって提供されるイメージセン
サユニットでは、ケースの所定の一側面部を上方に向け
た水平姿勢とし、このケースの上方に位置する原稿の画
像を読み取るように設定した場合には、複数の光往復用
の反射ミラーは水平方向に間隔を隔てて対向する構造と
なる。このため、複数の光往復用の反射ミラーを上下方
向に間隔を隔てて対向させていた従来のものとは異な
り、複数の光往復用の反射ミラー間の距離を大きくして
も、これら複数の反射ミラーがケースの上下高さ方向に
大きく嵩張らないようにできる。したがって、ケースの
上下高さ方向の厚みをケースの全長にわたって大きくす
る必要がなくなる。その結果、本願発明によって提供さ
れるイメージセンサユニットをイメージスキャナの構成
部品として用いれば、イメージスキャナの全体の薄型化
が図れるという効果が得られる。

【０００９】なお、本願発明では、複数の光往復用の反
射ミラーの間隔を大きくした場合にはケースの横幅が大
きくなってしまうことが懸念されるが、これは後述する
ように、たとえばラインセンサや結像レンズを光往復用
の反射ミラーの下方に配置するような構造を採用するこ
とによって適切に回避することが可能である。また、仮
にケースの横幅が大きくなるとしても、たとえばフラッ
トベッド型のイメージスキャナにおいては、イメージセ
ンサユニットの全体が副走査方向に移動する構造である
から、イメージセンサユニットの横幅が多少大きくなる
ことはイメージスキャナ全体に及ぼす影響は小さく、そ
れよりもイメージセンサユニットの全体の厚みが大きく
なる方がイメージスキャナ全体の上下高さ方向の厚み寸
法を一斉に増大させることとなり、イメージスキャナ全
体に及ぼす影響は大きい。したがって、本願発明のイメ
ージセンサユニットは、フラットベッド型のイメージス
キャナの構成部品として用いるのに最適となる。

【００１０】むろん、本願発明では、従来のものと同様
に、原稿からの反射光を複数の光往復用の反射ミラー間
において複数回にわたって往復させることにより、原稿
表面からラインセンサまでの光路長を長くすることがで
きるために、ピンぼけの少ない適切な画像読み取り処理
が行える。

【００１１】本願発明の好ましい実施の形態では、上記
複数の光往復用の反射ミラーの下方には、上記結像レン
ズ、上記ラインセンサ、および上記各光往復用の反射ミ
ラーよりも短寸の反射ミラーが設けられており、かつこ
の短寸の反射ミラーが上記複数の光往復用の反射ミラー
間を通過してきた光を上記結像レンズに導くように構成
されている。

【００１２】このような構成によれば、ラインセンサ、
結像レンズ、およびこの結像レンズに反射光を導くため
の短寸の反射ミラーを複数の光往復用の反射ミラーの下
方に設けているために、ケースの横幅が大きくなること
も適切に防止することができる。むろん、上記ラインセ
ンサ、結像レンズ、および上記短寸の反射ミラーについ
ては、光往復用の反射ミラーの下方においてケースの長
手方向に大きく嵩張らないように設けることが可能であ
り、ケースの長手方向の一部には薄肉部分を設け、この
薄肉部分を利用してイメージセンサユニットが高さ方向
に嵩張らないようにイメージスキャナ内に組み込むこと
ができるのである。上記短寸の反射ミラーは、光往復用
の反射ミラーよりも短い寸法であるが、光往復用の反射
ミラー間を通過してこの短寸の反射ミラーに到達した光
は既に長い光路を経ており、しかもラインセンサ上に結
ばれる像は原稿画像の縮小画像であるから、ラインセン
サ上における結像に必要な光路幅は上記短寸の反射ミラ
ーの段階では比較的狭い幅でよい。したがって、短寸の
反射ミラーによっても画像読み取り処理に必要な光を結
像レンズに対して適切に導くことができる。

【００１３】本願発明の他の好ましい実施の形態では、
上記結像レンズから上記ラインセンサに到る光路が上記
ケースの長手方向とされているとともに、上記複数の光
往復用の反射ミラーの下方には上記各光往復用の反射ミ
ラーよりも短寸の複数の反射ミラーが設けられており、
かつこれら短寸の複数の反射ミラーのうち１つの反射ミ
ラーは、上記光往復用の反射ミラー間を通過してきた光
をケースの短手方向に進行させるとともに、他の反射ミ
ラーは、その光を上記ケースの長手方向に進行させて上
記結像レンズに導くように構成されている。

【００１４】このような構成によれば、結像レンズから
ラインセンサに到る光路がケースの長手方向とされてい
るために、結像レンズからラインセンサに到るまでの光
路長を比較的長くとることができる。したがって、たと
えばラインセンサとして高密度の画像読み取り用のもの
を用いた場合において、このラインセンサと結像レンズ
との間の距離を比較的長めにとる必要があるような場合
に好適となる。また、複数の光往復用の反射ミラーの下
方に設けられている複数の短寸の反射ミラーは、複数の
光往復用の反射ミラー間を通過してきた光をケースの短
手方向に進行させてからさらにケースの長手方向に進行
させるために、原稿表面から結像レンズに到るまでの光
路長もその分だけ長くすることができ、ピンぼけの少な
い鮮明な画像読み取りを行うのにより好適なものとな
る。

【００１５】本願発明の他の好ましい実施の形態では、
上記複数の光往復用の反射ミラーの対向面どうしは、非
平行状であり、上記原稿からの反射光は、上記複数の光
往復用の反射ミラーによる反射を繰り返しながらそれら
複数の光往復用の反射ミラーの高さ方向の一端から他端
に向けて進行した後に上記他端から上記一端に向けて上
記複数の光往復用の反射ミラー間を再度進行するように
構成されている。

【００１６】このような構成によれば、原稿からの反射
光が複数の光往復用の反射ミラー間をその高さ方向の一
端から他端に向けて一方向に進行するだけの場合と比較
すると、光往復用の反射ミラーによって形成される光路
長を略２倍の長さにすることができる。もちろん、複数
の光往復用の反射ミラーどうしの間隔を大きくすること
なく、光路長を略２倍にすることができる。したがっ
て、ユニット全体の大型化を回避しつつ光路長を長くす
るのに一層有利となる。

【００１７】本願発明の他の好ましい実施の形態では、
上記光源は、冷陰極管やキセノン管などの線状光源であ
り、かつこの光源に付属する駆動電力供給器が、上記複
数の光往復用の反射ミラーの下方に配されて上記ケース
に搭載されている。

【００１８】このような構成によれば、光源に付属する
駆動電力供給器をケースにスペース効率良く搭載するこ
とができるとともに、駆動電力供給器から光源への電気
配線の引き廻しなども容易となる。また、光源として、
冷陰極管やキセノン管などの線状光源を用いれば、原稿
表面の読み取りラインの各部に光を均等に照射するのに
も適する。

【００１９】本願発明の第２の側面によれば、イメージ
スキャナが提供される。このイメージスキャナは、本願
発明の第１の側面によって提供されるイメージセンサユ
ニットと、このイメージセンサユニットの上方に位置す
る原稿載置板と、この原稿載置板に上記ケースの上記一
側面部を対向させたまま上記イメージセンサユニットを
副走査方向に移動させる駆動手段と、を具備することに
特徴づけられる。

【００２０】本願発明の第２の側面によって提供される
イメージスキャナは、イメージセンサユニットを副走査
方向に移動させてゆくことにより、原稿載置板上に載置
された原稿の画像を１ライン分ずつ順次副走査方向に読
み取ることが可能なフラットベッド型のイメージスキャ
ナとして構成されており、本願発明の第１の側面によっ
て得られるのと同様な効果が期待できる。

【００２１】本願発明の好ましい実施の形態では、上記
イメージセンサユニットのケースは、その長手方向中間
部に下向きに突出した凸状部を有しており、かつ上記ケ
ースの長手方向両端部の移動経路の下方には、その移動
ガイドを行うためのガイド部材が設けられている。

【００２２】このような構成によれば、ガイド部材を用
いてイメージセンサユニットの副走査方向への移動を円
滑に行わせることができることは勿論のこと、上記ガイ
ド部材は、ケースの長手方向中間部よりも薄肉状となっ
ている長手方向両端部の移動経路の下方の空間スペース
を利用してスペース効率良く設けられた構造となる。し
たがって、イメージスキャナ全体の薄型化が図れる。ま
た、イメージセンサユニットのケースの下方にガイド部
材を重ね合わせて配置した構造となるために、ケースの
側方にガイド部材をはみ出して設けた場合とは異なり、
イメージスキャナ全体の横幅が不当に大きくなることも
ない。なお、上記ケースの凸状部内には、たとえば結像
レンズやラインセンサなどを配置させておくことができ
る。

【００２３】本願発明の他の好ましい実施の形態では、
上記駆動手段は、上記ケースの長手方向端部の下部に連
結されたベルトやワイヤなどの連結部材を上記ケースの
長手方向端部の移動経路の下方において副走査方向に往
復移動自在に設けた機構である。

【００２４】このような構成によれば、ベルトやワイヤ
などの連結部材を副走査方向に往復移動させることによ
って、ケースおよびこのケースを含むイメージセンサユ
ニット全体を副走査方向に移動させることができるが、
上記連結部材についても薄肉状となっているケースの長
手方向端部の移動経路の下方の空隙部を利用してスペー
ス効率良く設けられている。したがって、イメージスキ
ャナの横幅などを増大させることなく、薄型化が図れ
る。

【００２５】本願発明の他の好ましい実施の形態では、
上記イメージセンサユニットの駆動制御を行うための回
路基板を具備しており、かつこの回路基板は、上記ケー
スの長手方向端部の移動経路の下方に設けられている。

【００２６】このような構成によれば、回路基板がやは
りイメージスキャナの上下高さ方向に嵩張らないように
でき、イメージスキャナの薄型化を図る上でより好まし
いものとなる。

【００２７】本願発明のその他の特徴および利点は、以
下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかにな
るであろう。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。

【００２９】図１は、本願発明に係るイメージセンサユ
ニットを具備して構成されたイメージスキャナの一例を
示す一部断面斜視図である。図２は、図１のII−II断面
図である。図３は、図２のIII −III 要部断面図であ
る。図４は、図１に示すイメージスキャナに用いられて
いるイメージセンサユニットの一部断面正面図である。
図５は、原稿表面の読み取り領域からラインセンサに到
る光路を模式的に示した説明図である。

【００３０】まず、本実施形態のイメージセンサユニッ
トＡの構成から説明する。図３によく表れているよう
に、このイメージセンサユニットＡは、ケース１、光源
としての冷陰極管２、複数の反射ミラー３ａ〜３ｅ、レ
ンズユニット４、およびラインセンサ５を具備して構成
されている。

【００３１】上記ケース１は、合成樹脂製であり、一定
方向に延びたボックス状に形成されている。このケース
１の長手方向に延びた複数の側面部のうち、上面部１０
ａが原稿Ｄに対向させるための部分である。このケース
１の内部には、このケース１の長手方向の略全長域にわ
たって形成された第１収容部１１ａと、この第１収容部
１１ａの底板部１２を介して仕切られて上記第１収容部
１１ａの下方に位置する第２収容部１１ｂとが設けられ
ている。図４によく表れているように、ケース１の長手
方向略中央部には、下向き状の凸状部１３が設けられて
おり、この凸状部１３内に上記第２収容部１１ｂが形成
されている。このため、上記ケース１の基本的な形態
は、その長手方向中間部がその長手方向両端部１ａ，１
ｂよりも厚肉状となっている。なお、本実施形態におい
て、ケース１の長手方向両端部１ａ，１ｂとは、ケース
１の長手方向各部のうち、上記凸状部１３よりも両側の
比較的広い部分をいう。

【００３２】上記冷陰極管２は、白色光を発する線状光
源であり、上記第１収容部１１ａ内の上部に設けられて
上記ケース１の長手方向に延びている。図３によく表れ
ているように、この冷陰極管２から発せられた光は、上
記ケース１の上面部１０ａに設けられているスリット１
４を介して上方に照射されるようになっている。この冷
陰極管２の駆動電力としては、高電圧でかつ電流が高周
波の駆動電力が必要とされるが、図４によく表れている
ように、この駆動電力を作成するインバータ２０は、上
記ケース１の長手方向一端部１ａの下面部に取付けられ
ており、上記冷陰極管２と配線接続されている。

【００３３】図３において、上記複数の反射ミラー３ａ
〜３ｅとしては、具体的には、上記第１収容部１１ａ内
に設けられている計４つの反射ミラー３ａ〜３ｄと、上
記第２収容部１１ｂ内に設けられている反射ミラー３ｅ
とがある。上記反射ミラー３ａは、スリット１４を通過
してきた原稿Ｄからの反射光を次段の反射ミラー３ｂに
向けて進行させるものである。この反射ミラー３ａは、
上記冷陰極管２と同方向に延びており、その長手方向の
全長寸法も上記冷陰極管２と略同一である。

【００３４】上記反射ミラー３ｂ，３ｃは、本願発明で
いう光往復用の反射ミラーに相当するものであり、互い
に水平方向に間隔を隔てて対向している。これら２つの
反射ミラー３ｂ，３ｃは、反射ミラー３ａから進行して
きた光をこれら２つの反射ミラー３ｂ，３ｃによって複
数回（たとえば計１０回程度）にわたって反射し合うこ
とにより、これらの反射ミラー３ｂ，３ｃ間において上
記光をジグザグ状に進行させて複数回往復させてから、
次段の反射ミラー３ｄに向けて進行させるように構成さ
れている。上記２つの反射ミラー３ｂ，３ｃも、上記反
射ミラー３ａと同様に、上記冷陰極管２と同方向に延び
ており、その長手方向の全長寸法も上記冷陰極管２と略
同一である。

【００３５】上記反射ミラー３ｄ，３ｅは、上記反射ミ
ラー３ｂ，３ｃ間を進行してきた光を順次反射させてレ
ンズユニット４に導くためのものである。具体的には、
上記反射ミラー３ｄは、反射ミラー３ｃから略水平方向
に進行してきた光をその下方の底板部１２に設けられた
スリット１２ａに向けて反射させるように設けられてい
るとともに、上記反射ミラー３ｅは、上記スリット１２
ａを通過してきた光をケース１の左右横幅方向（短手方
向）に向けて反射させることによりレンズユニット４に
導くように設けられている。

【００３６】上記反射ミラー３ｄ，３ｅのそれぞれは、
上記冷陰極管２と同方向に延びているが、それらの全長
寸法はいずれも上記冷陰極管２や上記３つの反射ミラー
３ａ〜３ｃよりもかなり短い寸法とされている。すなわ
ち、このイメージセンサユニットＡでは、図５に示すよ
うに、所定の原稿幅Ｌの画像をそれよりも小さい寸法の
ラインセンサ５上に幅Ｌａで縮小させて結像させるよう
に構成されており、ラインセンサ５上に縮小された原稿
画像を結像させる光線の光路幅Ｌｂ（画像の読み取りラ
イン方向の光路幅）は、原稿Ｄからレンズユニット４に
近づくに連れて小幅となる。したがって、このイメージ
センサユニットＡでは、原稿Ｄからの反射光が反射ミラ
ー３ｂ，３ｃ間の長い光路を経て反射ミラー３ｄ，３ｅ
に到達した段階では、ラインセンサ５上への原稿画像の
結像に必要な光路幅Ｌｂは小さくてもよいこととなり、
反射ミラー３ｄ，３ｅのそれぞれの全長寸法を反射ミラ
ー３ａ〜３ｃよりもかなり短くすることができるのであ
る。その結果、図４によく表れているように、上記第２
収容部１１ｂおよび凸状部１３をケース１の長手方向に
さほど長い寸法に形成しなくても、上記第２収容部１１
ｂ内に上記反射ミラー３ｅを適切に収容させておくこと
ができる。

【００３７】図３において、上記レンズユニット４は、
反射ミラー３ｅから進行してきた光をラインセンサ５上
に集束させることにより原稿画像をラインセンサ５上に
結像させるためのものである。このレンズユニット４
は、たとえば２枚の凸レンズとしての結像レンズ４ａ，
４ｂを円筒状のホルダ４０に支持させた構造を有してい
る。上記ラインセンサ５は、列状に配された多数のＣＣ
Ｄ（電荷結合素子）５１を基板５０の表面に搭載して構
成されたものであり、本実施形態では、冷陰極管２から
発せられる白色光に含まれているＲ，Ｇ，Ｂの各色の光
を受光してそれらの受光量に対応した画像信号出力を行
うカラーＣＣＤラインセンサが用いられている。上記ラ
インセンサ５とレンズユニット４とは、それらの間の光
路がケース１の横幅方向となるように上記第２収容部１
１ｂ内に設けられている。

【００３８】次に、上記イメージセンサユニットＡを備
えたイメージスキャナＢの構成について説明する。

【００３９】図１において、このイメージスキャナＢ
は、上記イメージセンサユニットＡを矢印Ｎ１に示すケ
ース１の長手方向と直交する方向、すなわち副走査方向
に移動させながら原稿画像を読み取るフラットベッド型
のイメージスキャナとして構成されたものである。この
イメージスキャナＢは、筐体６０、原稿載置板６１、上
記イメージセンサユニットＡを副走査方向に移動させる
ための駆動機構７、ガイド杆７５、ガイド台７６、およ
び回路基板８を具備して構成されている。

【００４０】上記筐体６０は、この筐体６０以外のイメ
ージスキャナＢの構成部品を組み付けるためのものであ
り、たとえば上面が開口した平面視矩形状の有底の枠状
である。上記原稿載置板６１は、透明なガラスまたは合
成樹脂製であり、上記筐体６０の上面の開口部分を塞ぐ
ように上記筐体６０の上面部に水平状態に取付けられて
いる。

【００４１】上記ガイド杆７５およびガイド台７６は、
イメージセンサユニットＡの副走査方向の移動ガイドを
行うためのものであり、上記原稿載置板６１の下方にお
いて矢印Ｎ２の主走査方向に互いに間隔を隔てて配置さ
れている。上記ガイド杆７５は、副走査方向に延びたバ
ー状であり、その長手方向両端部は上記筐体６０の側面
壁に固定して取付けられている。このガイド杆７５は、
イメージセンサユニットＡのケース１に設けられたブラ
ケット１５の貫通孔１５ａにスライド可能に貫通してい
る。このブラケット１５は、上記ケース１の長手方向一
端部１ａの下面部に下向き状に突設されたものであり、
上記ケース１と一体または別体のいずれであってもかま
わない。上記ガイド台７６は、たとえば断面略コ字状の
部材により形成されており、上記筐体６０の底面上に載
設されている。このガイド台７６の上面は、副走査方向
に延びた平坦面であり、この上に上記ケース１の長手方
向他端部１ｂの下面部がスライド自在に載せられてい
る。このため、上記イメージセンサユニットＡは、上記
原稿載置板６１の下方において上記ケース１の上面部１
０ａが原稿載置板６１に対向した水平状態を維持したま
ま、上記ガイド杆７５およびガイド台７６によってケー
ス１の長手方向両端部１ａ，１ｂが支持され、副走査方
向へスライドガイド可能となっている。

【００４２】上記駆動機構７は、たとえば一対のプーリ
７０ａ，７０ｂ間に無端状のタイミングベルト７１を掛
け廻したベルト駆動機構であり、上記タイミングベルト
７１はモータＭの駆動によって副走査方向に循環移動自
在となっている。上記タイミングベルト７１の一部は、
上記イメージセンサユニットＡを副走査方向へ移動でき
るように、たとえば上記ケース１のブラケット１５に連
結されている。上記タイミングベルト７１は、上記イメ
ージセンサユニットＡが副走査方向に移動する場合のケ
ース１の長手方向一端部１ａの移動領域の下方に位置し
て副走査方向に延びるように設けられている。

【００４３】上記回路基板８は、上記イメージセンサユ
ニットＡの駆動制御を行うためのものであり、たとえば
上記インバータ２０への電力供給を行うための電源回路
や、上記ラインセンサ５への各種の信号の入出力を行う
ための制御回路などを具備している。この回路基板８
は、イメージセンサユニットＡの副走査方向の移動に対
応できるようにフレキシブルなフラットケーブル８０を
介して上記イメージセンサユニットＡと接続されてい
る。この回路基板８は、たとえば上記ガイド台７６内に
配置されるなどして、上記ケース１の長手方向他端部１
ｂの移動経路の下方に設けられている。

【００４４】次に、上記イメージセンサユニットＡおよ
びこれを備えたイメージスキャナＢの作用について説明
する。

【００４５】まず、図３に示したように、原稿Ｄの主走
査方向の１ライン分の画像の読み取りは、イメージセン
サユニットＡの冷陰極管２から発せられた光を原稿Ｄに
照射させて、この原稿Ｄからの反射光を複数の反射ミラ
ー３ａ〜３ｅを介してレンズユニット４に導き、ライン
センサ５上に縮小した原稿画像を結像させることにより
行うことができる。原稿Ｄからの反射光は、２つの光往
復用の反射ミラー３ｂ，３ｃ間において複数回にわたっ
て往復しながら進行するために、原稿Ｄからラインセン
サ５までの光路長を長くとることができ、焦点深度を深
くして、ピンぼけの少ない解像度の高い画像読み取りを
行うことができる。上記イメージスキャナＢでは、駆動
機構７を駆動させて上記イメージセンサユニットＡを副
走査方向に移動させることにより、原稿Ｄの画像を副走
査方向に向けて１ライン分ずつ順次読み取ることができ
る。

【００４６】上記イメージセンサユニットＡでは、２つ
の光往復用の反射ミラー３ｂ，３ｃが互いに水平方向に
間隔を隔てて対向しているために、これらの反射ミラー
３ｂ，３ｃが収容されているケース１の第１収容部１１
ａの上下高さ寸法がその全長域にわたって大きくならな
いようにできる。このため、上記イメージセンサユニッ
トＡでは、凸状部１３が設けられているケース１の長手
方向中間部の厚みは比較的大きくなるものの、第１収容
部１１ａのみを内部に形成しているケース１の長手方向
両端部１ａ，１ｂについては、その厚みを薄くできる。

【００４７】上記イメージスキャナＢでは、このように
厚みを薄くできるケース１の長手方向両端部１ａ，１ｂ
の移動領域の下方に、ガイド杆７５、ガイド台７６、駆
動機構７のタイミングベルト７１、および回路基板８を
配置しており、さらにはインバータ２０についてもケー
ス１の長手方向一端部１ａの下面部に設けているため
に、イメージスキャナＢ全体の上下方向の厚みが大きく
なることを極力回避することが可能となる。ケース１の
凸状部１３については、ガイド杆７５とガイド台７６と
の間の空隙部において副走査方向へ適切に移動させるこ
とが可能である。むろん、イメージセンサユニットＡの
移動経路の側方に上記ガイド杆７５やその他の上述した
各部が大きくはみ出さないようにできるため、イメージ
スキャナＢの全体の幅（主走査方向の幅）も不当に大き
くならないようにできる。

【００４８】図６は、本願発明に係るイメージスキャナ
の他の例を示す断面図である。図７（ａ）は、図６に示
すイメージスキャナに用いられているイメージセンサユ
ニットを示す正面断面図であり、図７（ｂ）は、同図
（ａ）のＶII−ＶII断面図である。なお、図６以降の各
図においては、先の実施形態と同一部分は同一符号で示
す。

【００４９】図６に示すイメージスキャナＢａは、その
イメージセンサユニットＡａの一部の構成が先のイメー
ジセンサユニットＡと若干相違している点を除けば、そ
れ以外の構成は全て先の実施形態のイメージスキャナＢ
と共通するものである。上記イメージセンサユニットＡ
ａは、ラインセンサ５Ａおよびレンズユニット４Ａを、
これらの間の光路がケース１の長手方向となる向きに設
けており、また反射ミラー３ｅの後段には、反射ミラー
３ｆを追加して設けている。この反射ミラー３ｆは、反
射ミラー３ｅからケース１の横幅方向に進行してきた光
をケース１の長手方向に向けて反射させることによりレ
ンズユニット４Ａに導くためのものであり、その長さは
反射ミラー３ｅと同等またはそれよりもさらに短寸であ
る。

【００５０】上記イメージセンサユニットＡａでは、レ
ンズユニット４Ａからラインセンサ５Ａに到る光路をケ
ース１の長手方向に設定しているために、それらの間の
光路長を長くすることができる。すなわち、先の図１な
いし図４に示すイメージセンサユニットＡにおいてレン
ズユニット４からラインセンサ５に到る光路長を長くす
るためには、第２収容部１１ｂの横幅を第１収容部１１
ａの横幅よりも大きくしなければならない虞れがある
が、上記イメージセンサユニットＡａでは、そのような
虞れを生じさせることなく、レンズユニット４Ａからラ
インセンサ５Ａに到る光路長を長くとることできる。

【００５１】画像の読み取り密度をたとえば６００ＤＰ
Ｉにする場合には、レンズユニット４Ａからラインセン
サ５Ａに到る光路長を比較的長くとる必要があるが、こ
のような場合には、上記イメージセンサユニットＡａの
構成が最適となる。また、上記イメージセンサユニット
Ａａでは、反射ミラー３ｅから反射ミラー３ｆを経てレ
ンズユニット４Ａに到るまでの光路長も長くとることが
でき、焦点深度をより一層深くすることができる。これ
に対し、画像の読み取り密度をたとえば３００ＤＰＩに
する場合には、レンズユニットからラインセンサに到る
までの光路長を６００ＤＰＩの場合よりも短くすること
ができるために、この場合には先の図１ないし図４に示
した反射ミラーの数が少ないイメージセンサユニットＡ
の構成を適用することが好ましいこととなる。

【００５２】図８および図９は、本願発明に係るイメー
ジスキャナの他の例をそれぞれ示す断面図である。

【００５３】図８に示すイメージスキャナＢｂのイメー
ジセンサユニットＡｂは、２つの光往復用の反射ミラー
３ｂ，３ｃの後段に設けられた反射ミラー３ｄに対して
レンズユニット４とラインセンサ５とを対向させるよう
に設け、上記反射ミラー３ｄによって反射された光がそ
のままレンズユニット４を介してラインセンサ５に到達
するように構成されている。

【００５４】このような構成によれば、図１ないし図４
に示したイメージセンサユニットＡの反射ミラー３ｅに
相当する反射ミラーが不要となり、反射ミラーの総数を
少なくし、部品点数の削減が図れる。このように、本願
発明では、２つの光往復用の反射ミラー３ｂ，３ｃを通
過してきた光を結像レンズやラインセンサに導くための
手段としては種々の構成が考えられ、その具体的な内容
は限定されない。

【００５５】図９に示すイメージスキャナＢｃのイメー
ジセンサユニットＡｃは、２つの光往復用の反射ミラー
３ｂ，３ｃの互いに対向する対向面３０ｂ，３０ｃどう
しを非平行状に設けている。より具体的には、上記対向
面３０ｂ，３０ｃは鉛直線Ｖ１，Ｖ２に対していずれも
図面左方に角度α，βだけ傾斜しているものの、対向面
３０ｂの傾斜角度αはたとえば５°であるのに対し、対
向面３０ｃの傾斜角度βはたとえば２．１°とされ、上
記対向面３０ｂ，３０ｃは僅かな角度だけ傾いた状態で
対向している。また、上記２つの反射ミラー３ｂ，３ｃ
の間の領域の上方には反射ミラー３ｇが追加して設けら
れており、この反射ミラー３ｇが上記２つの反射ミラー
３ｂ，３ｃよりも下方に位置する他の反射ミラー３ｅに
対向している。

【００５６】このような構成によれば、原稿Ｄからの反
射光が反射ミラー３ａを介して２つの光往復用の反射ミ
ラー３ｂ，３ｃ間に進行してくると、その光はこれら２
つの反射ミラー３ｂ，３ｃによって繰り返して反射され
ながらこれら２つの反射ミラー３ｂ，３ｃの上端部から
下端部に向けてジグザグ状に進行する。そして、この光
がある程度進行すると、その後この光は上記反射ミラー
３ｂ，３ｃによる反射を繰り返しながら上記とは反対に
上記反射ミラー３ｂ，３ｃの下端部から上端部に向けて
ジグザク状に進行することとなる。すなわち、反射ミラ
ー３ｂ，３ｃの対向面３０ｂ，３０ｃどうしが互いに傾
いて対向しているために、それら２つの反射ミラー３
ｂ，３ｃ間において光を上下方向に往復させて進行させ
ることができるのである。次いで、このようにして２つ
の反射ミラー３ｂ，３ｃ間を進行した光は、反射ミラー
３ｇによって反射されることにより、２つの反射ミラー
３ｂ，３ｃ間の領域を通過して下方に進行することとな
り、ラインセンサ５によって画像の読み取りを適切に行
わせることができる。

【００５７】このように、２つの光往復用の反射ミラー
３ｂ，３ｃ間において原稿からの反射光を上下方向に往
復させるように構成すれば、それら光往復用の反射ミラ
ー３ｂ，３ｃの間隔を広げることなく、原稿表面からラ
インセンサ５に到るまでの光路長を長くすることができ
る利点が得られる。反射ミラー３ｇについては、２つの
光往復用の反射ミラー３ｂ，３ｃ間の長い光路長領域を
通過してきた光を受けるものであるため、その長手方向
の寸法は反射ミラー３ｅと略同等の短い寸法でよい。本
願発明は、原稿からの反射光を２つの光往復用の反射ミ
ラー３ｂ，３ｃ間において上下高さ方向に往復進行させ
る場合において、その反射ミラーの対向面の具体的な傾
斜角度は上述した数値に限定されるものではない。

【００５８】本願発明に係るイメージセンサユニットお
よびイメージスキャナの各部の具体的な構成は、上述の
実施形態に限定されず、種々に設計変更自在である。

【００５９】たとえば、上述の実施形態では、２個一組
の光往復用の反射ミラー３ｂ，３ｃを一組のみ設けてい
るが、本願発明はこれに限定されず、それらを複数組設
けてもかまわない。また、本願発明でいう反射ミラーと
は、光を比較的高い反射率で反射できる部材または部分
であればよく、複数の反射ミラーのそれぞれが必ずしも
ミラー単体として構成されている必要もない。たとえば
イメージセンサユニットのケースの内壁面の適所を光反
射率の高いミラー（光反射面）としてもかまわない。

【００６０】光源としては、冷陰極管を用いるのに代え
て、たとえば冷陰極管と同様な線状光源としてのキセノ
ン管などを用いてもかまわない。さらには、複数のＬＥ
Ｄ光源などを列状に並べるような手段を採用してもよい
ことは勿論である。さらに、本願発明に係るイメージセ
ンサユニットは、フラットベッド型のイメージスキャナ
を構成するのに適するが、やはりこれに限定されず、た
とえばいわゆるシートフィード型のイメージスキャナな
ど、他の種類のイメージスキャナを構成するのに用いる
こともできる。その他、本願発明では、カラー画像の読
み取り用とモノクロ画像の読み取り用とのいずれであっ
てもよいことは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係るイメージセンサユニットを具備
して構成されたイメージスキャナの一例を示す一部断面
斜視図である。

【図２】図１のII−II断面図である。

【図３】図２のIII −III 要部断面図である。

【図４】図１に示すイメージスキャナに用いられている
イメージセンサユニットの一部断面正面図である。

【図５】原稿表面の読み取り領域からラインセンサに到
る光路を模式的に示した説明図である。

【図６】本願発明に係るイメージスキャナの他の例を示
す断面図である。

【図７】（ａ）は、図６に示すイメージスキャナに用い
られているイメージセンサユニットを示す正面断面図で
あり、（ｂ）は、そのＶII−ＶII断面図である。

【図８】本願発明に係るイメージスキャナの他の例を示
す断面図である。

【図９】本願発明に係るイメージスキャナの他の例を示
す断面図である。

【図１０】従来のイメージスキャナの一例を示す要部断
面図である。

【図１１】従来のイメージセンサユニットの一例を示す
外観斜視図である。

【符号の説明】

Ａ，Ａａ〜Ａｃ イメージセンサユニット Ｂ，Ｂａ〜Ｂｃ イメージスキャナ Ｄ 原稿 １ ケース １ａ，１ｂ 長手方向両端部（ケースの） ２ 冷陰極管（光源） ３ａ〜３ｇ 反射ミラー ４，４Ａ レンズユニット ４ａ，４ｂ 結像レンズ ５，５Ａ ラインセンサ ７ 駆動機構 ８ 回路基板 １３ 凸状部 ６０ 筐体 ６１ 原稿載置板 ７５ ガイド杆 ７６ ガイド台

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA08 KA18 LA01 PA02 PA17 PB02 TA02 TA08 5C051 AA01 BA03 DB22 DB24 DB28 DC02 DC03 DC04 DC07 EA00 9A001 HH23

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定長さを有するケースを具備し、かつ
   このケースには、このケースの長手方向に延びる一側面
   部に対向配置された原稿に光を照射するための光源と、
   上記原稿からの反射光を一定経路で進行させる複数の反
   射ミラーと、ラインセンサと、上記複数の反射ミラーを
   介して進行してきた光を受けて上記ラインセンサ上に上
   記原稿の縮小画像を結像させる結像レンズとが搭載され
   ているとともに、 上記複数の反射ミラーとしては、上記原稿からの反射光
   を複数の反射ミラー間において複数回にわたって往復さ
   せるように互いに間隔を隔てて対向する複数の光往復用
   の反射ミラーを有している、イメージセンサユニットで
   あって、 上記複数の光往復用の反射ミラーは、上記ケースが上記
   一側面部を上方に向けた水平姿勢とされた状態におい
   て、互いに水平方向に間隔を隔てて対向するように設け
   られていることを特徴とする、イメージセンサユニッ
   ト。
2. 【請求項２】 上記複数の光往復用の反射ミラーの下方
   には、上記結像レンズ、上記ラインセンサ、および上記
   各光往復用の反射ミラーよりも短寸の反射ミラーが設け
   られており、かつこの短寸の反射ミラーが上記複数の光
   往復用の反射ミラー間を通過してきた光を上記結像レン
   ズに導くように構成されている、請求項１に記載のイメ
   ージセンサユニット。
3. 【請求項３】 上記結像レンズから上記ラインセンサに
   到る光路が上記ケースの長手方向とされているととも
   に、上記複数の光往復用の反射ミラーの下方には上記各
   光往復用の反射ミラーよりも短寸の複数の反射ミラーが
   設けられており、かつこれら短寸の複数の反射ミラーの
   うち１つの反射ミラーは、上記光往復用の反射ミラー間
   を通過してきた光をケースの短手方向に進行させるとと
   もに、他の反射ミラーは、その光を上記ケースの長手方
   向に進行させて上記結像レンズに導くように構成されて
   いる、請求項２に記載のイメージセンサユニット。
4. 【請求項４】 上記複数の光往復用の反射ミラーの対向
   面どうしは、非平行状であり、上記原稿からの反射光
   は、上記複数の光往復用の反射ミラーによる反射を繰り
   返しながらそれら複数の光往復用の反射ミラーの高さ方
   向の一端から他端に向けて進行した後に上記他端から上
   記一端に向けて上記複数の光往復用の反射ミラー間を再
   度進行するように構成されている、請求項１ないし３の
   いずれかに記載のイメージセンサユニット。
5. 【請求項５】 上記光源は、冷陰極管やキセノン管など
   の線状光源であり、かつこの光源に付属する駆動電力供
   給器が、上記複数の光往復用の反射ミラーの下方に配さ
   れて上記ケースに搭載されている、請求項１ないし４の
   いずれかに記載のイメージセンサユニット。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載のイ
   メージセンサユニットと、このイメージセンサユニット
   の上方に位置する原稿載置板と、この原稿載置板に上記
   ケースの上記一側面部を対向させたまま上記イメージセ
   ンサユニットを副走査方向に移動させる駆動手段と、を
   具備することを特徴とする、イメージスキャナ。
7. 【請求項７】 上記イメージセンサユニットのケース
   は、その長手方向中間部に下向きに突出した凸状部を有
   しており、かつ上記ケースの長手方向両端部の移動経路
   の下方には、その移動ガイドを行うためのガイド部材が
   設けられている、請求項６に記載のイメージスキャナ。
8. 【請求項８】 上記駆動手段は、上記ケースの長手方向
   端部の下部に連結されたベルトやワイヤなどの連結部材
   を上記ケースの長手方向端部の移動経路の下方において
   副走査方向に往復移動自在に設けた機構である、請求項
   ７に記載のイメージスキャナ。
9. 【請求項９】 上記イメージセンサユニットの駆動制御
   を行うための回路基板を具備しており、かつこの回路基
   板は、上記ケースの長手方向端部の移動経路の下方に設
   けられている、請求項７または８に記載のイメージスキ
   ャナ。