JP2001077975A - 画像読み取り装置、これに用いる導光部材および導光ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画像読み取り装置の光源装置から発せられる光
を所望のライン状の読み取り対象領域に対して効率良く
かつ適切に導くことができるようにする。 【解決手段】光源装置５から発せられた光を透明部材６
０内に進行させてライン状の読み取り対象領域Ｓに導く
導光手段６と、読み取り対象領域Ｓからの反射光を受け
る複数の受光素子４とを有する、画像読み取り装置Ａで
あって、導光手段６には、空隙部６５と、透明部材６０
内を進行する光を空隙部６５に出射する第１の中間面６
３と、この第１の中間面６３に空隙部６５を介して対面
する第２の中間面６４とのそれぞれが少なくとも１以上
ずつ設けられており、第１の中間面６３と光入射面６１
との少なくとも一方は、透明部材６０の短手方向断面視
において光の屈折が可能な凸状面とされ、第１の中間面
６３の全体または一部は、透明部材６０の長手方向断面
視において光の屈折が可能な複数の凸状面とされてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、原稿の画像など
の各種の画像を読み取るのに用いられるラインイメージ
センサ型の画像読み取り装置、これに用いる導光部材お
よび導光ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のとおり、ラインイメージセンサ型
の画像読み取り装置の一般的な構成は、ライン状の読み
取り対象領域を光源装置によって照明し、上記読み取り
対象領域からの反射光を複数のレンズを用いて集束させ
ることにより、上記読み取り対象領域の画像を複数の受
光素子上に結像させるようになっている。複数の受光素
子は、受光量に対応した出力レベルの画像信号を出力す
るため、この画像信号に基づいて読み取り画像を得るこ
とができる。

【０００３】このような構成の画像読み取り装置におい
ては、装置全体の構造をできる限り簡易にしつつ、光源
装置から発せられた光を読み取り対象領域に効率良く導
く必要がある。そこで、従来では、たとえば特開平９−
３０７６９６号公報に記載されているもののように、導
光用の透明部材（プリズム）を利用し、光源装置から発
せられた光を上記透明部材内に進行させることにより、
その光を所望の読み取り対象領域に導く手段がある。こ
のような手段によれば、光源装置から発せられた光の進
路を導光用の透明部材によって規定することができるた
めに、たとえば光源装置を読み取り対象領域に直接対向
させなくても、光源装置から発せられた光を読み取り対
象領域に照射させることができ、光源装置の配置などに
便宜が図れ、装置全体の構造を簡易にすることができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
導光用の透明部材を用いる手段においては、次に述べる
ように、照明効率の点で未だ改善すべき余地があった。

【０００５】すなわち、導光用の透明部材は、光源装置
から発せられた光を受けるための光入射面と、この光入
射面から透明部材内に入射した光を読み取り対象領域に
向けて出射させる光出射面とを有している。透明部材内
に入射した光は、透明部材の鏡面状の外面（より正確に
は、透明部材とその外部空気との境界面）によって全反
射されることにより、その進行方向を変化させながら光
出射面に向けて進行するようになっている。透明部材の
外面による光の全反射は、透明部材の外面に対する光の
入射角が透明部材の材質によって特定される一定の全反
射臨界角よりも大きい場合にのみ見られる現象であり、
透明部材の外面に対する光の入射角が全反射臨界角より
も小さい場合には、その光はそのまま透明部材の外部に
漏出する。したがって、読み取り対象領域への光の照射
効率を高めるためには、光源装置から導光用の透明部材
内に入射した光の多くを透明部材の光出射面に効率良く
進行させる必要があり、光出射面以外の面から外部へ漏
出する光量を少なくする必要がある。

【０００６】ところが、光源装置から発せられる光は、
一定の広がり角度をもって進行するのが一般的であり、
その光は透明部材内に入射した後においても種々の方向
に分散するように進行する。したがって、従来において
は、透明部材内に入射した光のうち、透明部材の光出射
面以外の外面に対して全反射臨界角よりも小さい入射角
で入射し、そのまま外部へ漏出してしまう光の割合が多
くなっていた。従来においては、透明部材内に入り込ん
でから分散するように進行する光を透明部材の鏡面状の
各所においてできる限り全反射させることができるよう
に、透明部材の形状に工夫が施されてはいるものの、こ
のような手段のみでは、光の漏出量を抑制する上で限界
があった。また、透明部材の全体形状の設計も非常に面
倒なものとなる不具合があった。

【０００７】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、画像読み取り装置の光源装置から
発せられる光を所望のライン状の読み取り対象領域に対
して効率良くかつ適切に導くことができるようにするこ
とをその課題としている。

【０００８】

【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。

【０００９】本願発明の第１の側面によれば、画像読み
取り装置が提供される。この画像読み取り装置は、光源
装置と、一定方向に延びる少なくとも１以上の透明部材
を具備して構成されており、かつ上記光源装置から発せ
られた光を上記透明部材内に進行させてライン状の読み
取り対象領域に導くように光の入出射を行なう光入射面
および光出射面を有する導光手段と、上記読み取り対象
領域からの反射光を受ける複数の受光素子と、を有す
る、画像読み取り装置であって、上記導光手段の上記光
入射面から上記光出射面に至るまでの光路途中には、空
隙部と、上記透明部材内を進行する光を上記空隙部に出
射する第１の中間面と、この第１の中間面に上記空隙部
を介して対面する第２の中間面とのそれぞれが少なくと
も１以上ずつ設けられているとともに、上記第１の中間
面と上記光入射面との少なくとも一方は、上記透明部材
の短手方向断面視において光の屈折が可能な第１の凸状
面とされており、かつ上記第１の中間面の全体または一
部は、上記透明部材の長手方向断面視において光の屈折
が可能な複数の第２の凸状面とされていることを特徴と
している。

【００１０】本願発明においては、次のような効果が得
られる。

【００１１】第１に、導光手段の光入射面と第１の中間
面との少なくとも一方は、透明部材の短手方向断面視に
おいて光の屈折が可能な第１の凸状面とされているため
に、光源装置から発せられた光がこの第１の凸状面を通
過するときには屈折することとなり、その光は大きな広
がり角度をもって分散しないようにできる。すなわち、
本願発明においては、光源装置から発せられる光が一定
の広がり角度をもつ光であっても、その光を上記第１の
凸状面の作用により、透明部材の短手方向断面視におい
て光束密度の高い平行光線またはそれに近い光線にする
ことができる。したがって、透明部材内に入射した光が
種々の方向に分散して光出射面に到達する以前に透明部
材の外部に漏出する割合を少なくすることができ、読み
取り対象領域に対する光の照射効率を高めることが可能
となる。

【００１２】第２に、第１の中間面の全体または一部
は、透明部材の長手方向断面視において光の屈折が可能
な複数の第２の凸状面とされているために、これら複数
の第２の凸状面を光が通過して空隙部に出射するときに
は、やはり屈折し、この光が大きな広がり角度をもたな
いものにすることができる。このようにすると、第２の
中間面に対する光の入射角を小さくすることができ、空
隙部に出射した光を多くの割合で第２の中間面を介して
透明部材内に再入射させることができるのである。第１
の中間面から大きな広がり角度のまま光を出射させた場
合には、その光の中には、第２の中間面に対する入射角
が大きくなって第２の中間面によって全反射されてしま
う光が多く発生する虞れがあるものの、本願発明におい
てはそのような虞れを適切に解消することができる。し
たがって、透明部材内を進行する光の量を確保し、読み
取り対象領域に最終的に照射される光量を多くすること
ができるのである。

【００１３】本願発明の好ましい実施の形態において
は、上記第１の中間面のうち、上記各第２の凸状面とさ
れている領域は、上記第１の凸状面としても形成されて
いる。

【００１４】このような構成によれば、上記第１の中間
面の各第２の凸状面とされている領域は、透明部材の短
手方向断面視において光の分散を少なくするように光を
屈折させる作用をも発揮することとなる。したがって、
透明部材内に進行した光を光出射面に一層効率良く導く
ことが可能となる。

【００１５】本願発明の他の好ましい実施の形態におい
ては、上記光源装置は、複数のＬＥＤ光源が間隔を隔て
て列状に配列されたものであり、かつ上記各第２の凸状
面は、上記各ＬＥＤ光源に対向している。

【００１６】このような構成によれば、各ＬＥＤ光源か
ら発せられる光の多くを各第２の凸状面に到達させるこ
とができ、その光を透明部材の短手方向断面視および長
手方向断面視のそれぞれの方向において所望の状態に効
率良く屈折させることができる。したがって、光出射面
に到達する光量および光出射面から読み取り対象領域に
出射する光量を一層多くすることが可能となる。

【００１７】本願発明の他の好ましい実施の形態におい
ては、上記光入射面、上記光出射面、上記空隙部、上記
第１の中間面および上記第２の中間面は、１つの透明部
材に形成されている。

【００１８】このような構成によれば、１つの透明部材
によって導光手段を構成することができる。したがっ
て、画像読み取り装置の部品点数を少なくし、組立作業
の容易化および製造コストの低減化を図るのに好ましい
ものとなる。

【００１９】本願発明の他の好ましい実施の形態におい
ては、上記導光手段は、上記光入射面および上記第１の
中間面が形成された第１の透明部材と、上記光出射面お
よび上記第２の中間面が形成された第２の透明部材と、
を具備して構成されている。本願発明においては、この
ように導光手段を２つの透明部材を用いて構成すること
もできる。

【００２０】本願発明の他の好ましい実施の形態におい
ては、上記第２の中間面のうち、上記各第２の凸状面に
対面する領域は、上記透明部材の長手方向断面視におい
て上記各第２の凸状面よりも大きな曲率の凹状曲面とさ
れている。

【００２１】このような構成によれば、第１の中間面か
ら空隙部に出射した光が第２の中間面の凹状曲面とされ
た領域を介して透明部材内に再入射したときに、この光
を透明部材の長手方向断面視において一定の広がり角度
をもって進行するように屈折させることができる。この
ような光の屈折が生じさせると、透明部材の光出射面の
長手方向各所に対して光を略均等に進行させることが可
能となる。したがって、ライン状の読み取り対象領域の
各所の照度を均一にし、読み取り画像の画質を高めるこ
とが可能となる。

【００２２】本願発明の第２の側面によれば、導光部材
が提供される。この導光部材は、一定方向に延びる透明
部材を具備して構成されており、かつ上記透明部材は、
その長手方向に延びる複数の面として、外部から光を受
けるための光入射面と、この光入射面から上記透明部材
内に進行した光を外部に出射させるための光出射面とを
有している、導光部材であって、上記光入射面から上記
光出射面に至るまでの光路途中には、空隙部と、上記透
明部材内を進行する光を上記空隙部に出射する第１の中
間面と、この第１の中間面に上記空隙部を介して対面す
る第２の中間面とのそれぞれが少なくとも１以上ずつ設
けられているとともに、上記第１の中間面と上記光入射
面との少なくとも一方は、上記透明部材の短手方向断面
視において光の屈折が可能な第１の凸状面とされてお
り、かつ上記第１の中間面の全体または一部は、上記透
明部材の長手方向断面視において光の屈折が可能な複数
の第２の凸状面とされていることを特徴としている。

【００２３】本願発明の第３の側面によれば、導光ユニ
ットが提供される。この導光ユニットは、一定方向にそ
れぞれ延びる第１の透明部材と第２の透明部材とを具備
して構成されている、導光ユニットであって、上記第１
の透明部材は、その長手方向に延びる複数の面として、
外部から光を受けるための光入射面と、この光入射面か
ら上記第１の透明部材内に進行した光をその外部に出射
させるための第１の中間面とを有しているとともに、上
記第２の透明部材は、その長手方向に延びる複数の面と
して、上記第１の中間面に対して空隙部を介して対面す
る第２の中間面と、この第２の中間面から上記第２の透
明部材内に進行した光をその外部に出射させるための光
出射面とを有しており、かつ上記第１の中間面と上記光
入射面との少なくとも一方は、上記第１の透明部材の短
手方向断面視において光の屈折が可能な第１の凸状面と
されており、上記第１の中間面の全体または一部は、上
記第１の透明部材の長手方向断面視において光の屈折が
可能な複数の第２の凸状面とされていることを特徴とし
ている。

【００２４】本願発明の第２の側面によって提供される
導光部材および第３の側面によって提供される導光ユニ
ットにおいては、光入射面から透明部材内に光を入射さ
せると、この光は第１の凸状面を通過するときに屈折
し、透明部材の短手方向断面視において大きな広がり角
度をもたない光束密度の高い光となる。また、複数の第
２の凸状面を光が通過するときには、その光を屈折させ
て透明部材の長手方向断面視において大きな広がり角度
をもたない光となり、第２の中間面に対する入射角が小
さくなって、透明部材内に適切に再入射する。したがっ
て、透明部材内に進行した光の多くを透明部材の光出射
面に到達させることができ、光出射面から出射する光量
を多くすることができる。このため、この導光部材また
は導光ユニットは、画像読み取り装置の光源装置から発
せられた光をライン状の読み取り対象領域に導く手段と
して好適に用いることができ、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。

【００２５】本願発明のその他の特徴および利点につい
ては、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。

【００２６】

【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。

【００２７】図１は、本願発明に係る画像読み取り装置
の一例を示す断面図である。図２は、図１のII−II断面
図である。

【００２８】図１によく表れているように、本実施形態
の画像読み取り装置Ａは、いわゆる密着型イメージセン
サタイプのものであり、ケース１、透明板１９、レンズ
アレイ２、基板３、複数の受光素子４、光源装置５、お
よび導光部材６を具備して構成されている。

【００２９】ケース１は、たとえば合成樹脂製であり、
全体の概略形状は一定方向に延びた細長ブロック状とさ
れている。ケース１には、その厚み方向に貫通した空間
部１０や底部開口状の凹部１１がこのケース１の長手方
向に延びて形成されている。この画像読み取り装置Ａに
おいては、ケース１の長手方向（図２の矢印Ｎａ方向）
が主走査方向である。透明板１９は、たとえば平板状の
ガラス板または合成樹脂板からなり、ケース１の上面部
に装着されている。この透明板１９の表面に対向する位
置にはプラテンローラＰが設けられており、原稿Ｄはこ
のプラテンローラＰの回転動作によって透明板１９の表
面に接触しながら副走査方向に搬送される。

【００３０】レンズアレイ２は、たとえば複数のセルフ
ォックレンズ（ロッドレンズ）２０を列状に並べて合成
樹脂製のホルダ２１に保持させたものであり、複数のセ
ルフォックレンズ２０が透明板１９の裏面に対向して主
走査方向に並ぶようにケース１の凹部１２に嵌め込まれ
ている。結像用のレンズとしてセルフォックレンズを用
いれば、原稿画像を正立等倍に結像させることが可能で
あるが、これに代えて凸レンズなどの他のレンズを用い
てもかまわない。また、凸レンズを複数組み合わせるこ
とによって原稿画像を正立等倍に結像させることも可能
であり、このような複合レンズを用いてもかまわない。
透明板１９の表面のうち、複数のセルフォックレンズ２
０の各光軸Ｃと交差し、かつ主走査方向にライン状に延
びる領域が、読み取り対象領域Ｓである。

【００３１】複数の受光素子４は、光電変換機能を有す
るものであり、基板３の表面に１列に並べられて搭載さ
れている。基板３は、ケース１の底部に組み付けられて
いる。この基板３の組み付けにより、複数の受光素子４
は、ケース１の凹部１１内に配置され、レンズアレイ２
に対向して主走査方向に並んでいる。このような構造に
より、複数の受光素子４上には、読み取り対象領域Ｓに
おける原稿Ｄの画像が正立等倍に結像可能となってい
る。

【００３２】光源装置５は、基板３の表面に複数のＬＥ
Ｄ光源５０を一定間隔で列状に並べて搭載することによ
り構成されたものである。各ＬＥＤ光源５０は、ケース
１の底部に基板３が組み付けられていることにより、空
間部１０の底部に配されて主走査方向に並んでいる。本
願発明においては、画像読み取り装置Ａをカラー画像の
読み取り用と白黒画像の読み取り用とのいずれのタイプ
のものに構成することもできる。カラー画像の読み取り
用として構成する場合には、光源装置５としては、たと
えばＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの色の光を発する３種類のＬ
ＥＤ光源を用いた構成とすることができる。これに対
し、白黒画像の読み取り用として構成する場合には、光
源装置５としては、単色光のみを発する１種類のＬＥＤ
光源を用いた構成とすることができる。さらに、たとえ
ばＲとＧとのそれぞれの色の光を発する２種類のＬＥＤ
光源を用いることにより、赤色とそれ以外の色彩とを区
別して読み取ることが可能ないわゆる２色読み取りタイ
プの画像読み取り装置として構成することも可能であ
る。基板３の表面には、光源装置５の各ＬＥＤ光源５０
や複数の受光素子４のそれぞれと電気的に導通する配線
パターン（図示略）が形成されており、それら各ＬＥＤ
光源５０や各受光素子４の駆動に必要な駆動電力の供給
や各種の信号の入出力が画像読み取り装置Ａの外部から
行えるように構成されている。

【００３３】図３（ａ）は、導光部材６の平面図であ
り、同図（ｂ）は、その正面図であり、同図（ｃ）は、
その左側面図である。図４は、図３（ｂ）のIV−IV断面
図である。図５は、図３（ｂ）のＶ−Ｖ断面図である。
図６は、導光部材６の要部正面拡大断面図である。

【００３４】導光部材６は、透明部材６０を具備して構
成されたものであり、本実施形態においては、導光部材
６の全体が透明部材６０により構成されている。透明部
材６０の材質としては、たとえば透明度や機械的強度に
優れたＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル（メタクリル
樹脂））、あるいはＰＣ（ポリカーボネート）が適用さ
れる。透明部材６０は、一定方向に延びた略バー状であ
り、図５によく表れているように、この透明部材６０の
長手方向に延びる複数の面としては、それらの境界は明
確ではないものの、下向きの第１の側面６０Ａと、この
第１の側面６０Ａからそれぞれ立ち上がった第２の側面
６０Ｂならびに第３の側面６０Ｃとがある。第２の側面
６０Ｂと第３の側面６０Ｃとは、この透明部材６０の短
手方向に対向しており、それらの上部どうしは繋がって
いる。第１の側面６０Ａ、第２の側面６０Ｂ、第３の側
面６０Ｃ、および透明部材６０のこれら以外の後述する
各部の面は、いずれも鏡面状とされている。なお、本願
発明でいう鏡面状とは、積極的に研磨加工された面であ
る必要はなく、たとえば金型成形によって滑らかに形成
された面も鏡面状の面に含まれる。

【００３５】第１の側面６０Ａの短手方向の一部または
全体は、光源装置５の各ＬＥＤ光源５０に対向させるた
めの光入射面６１とされており、適当な曲率半径Ｒ１で
下向きに突出した凸状面とされている。この凸状面は、
本願発明でいう第１の凸状面の一例に相当する。第２の
側面６０Ｂは、光入射面６１を介して透明部材６０内に
上向きに進行してきた光を受けて、この光を後述する光
出射面６２に向けて全反射させるための面であり、適当
な傾斜角度をもつ平面、曲面、またはこれらが複合した
面として形成されている。第３の側面６０Ｃの上部は、
第２の側面６０Ｂによって全反射された光を透明部材６
０の外部に出射させるための光出射面６２とされてお
り、光の出射を確実化するためにたとえば適当な丸みを
もった曲面とされている。

【００３６】図３（ｂ）によく表れているように、透明
部材６０には、略円弧状を有する複数の空隙部６５がこ
の透明部材６０の長手方向に一定ピッチｐ１で並べられ
て設けられている。ただし、透明部材６０の長手方向両
端に位置する２つの空隙部６５ａに限っては、他の空隙
部６５を２分した形態とされている。複数の空隙部６５
のピッチｐ１は、光源装置５の複数のＬＥＤ光源５０の
配列ピッチと同一である。各空隙部６５は、透明部材６
０をその短手方向に貫通した孔である。このため、図４
によく表れているように、透明部材６０の長手方向のう
ち、各空隙部６５が設けられている複数個所において
は、空隙部６５を挟んで互いに対向する面として、第１
の中間面６３と第２の中間面６４とが設けられている。

【００３７】第１の中間面６３は、図４に示す透明部材
６０の短手方向断面視において適当な曲率半径Ｒ２の２
つの曲面どうしが滑らかに繋がった上向きの凸状面とし
て形成されているとともに、図６に示す透明部材６０の
長手方向断面視においても適当な曲率半径Ｒ３で湾曲し
た上向きの凸状面として形成されている。したがって、
本実施形態における第１の中間面６３の全体は、本願発
明でいう第１の凸状面として形成されているとともに、
本願発明でいう第２の凸状面としても形成されている。

【００３８】第２の中間面６４は、図４に示す透明部材
６０の短手方向断面視においては平面状であるととも
に、図６に示す透明部材６０の長手方向断面視において
は適当な曲率半径Ｒ４で湾曲した凹状曲面となるように
形成されている。ただし、透明部材６０の長手方向断面
視における第２の中間面６４の曲率（曲率半径の逆数）
は、第１の中間面６３の曲率よりも大きくされており、
空隙部６５の縦方向の幅は、その中心線Ｃ１上の幅ｓ１
よりもそれから離れた部分の幅ｓ２の方が狭くなってい
る。

【００３９】図３（ａ）〜（ｃ）によく表れているよう
に、透明部材６０の長手方向両端には、一対の凸部６７
が設けられているとともに、透明部材６０の第２の側面
６０Ｂには、複数の凸部６６が設けられている。図１に
よく表れているように、導光部材６は、その光入射面６
１が各ＬＥＤ光源５０に対向するとともに、その光出射
面６２が読み取り対象領域Ｓに対向するようにして、ケ
ース１の空間部１０内に収容されている。図２によく表
れているように、ケース１には導光部材６の一対の凸部
６７を嵌合させるための一対の凹部１３が設けられてお
り、これらの嵌合作用により導光部材６の短手方向およ
び長手方向の位置決めが図られている。また、図１によ
く表れているように、ケース１には導光部材６の複数の
凸部６６を嵌入させるための複数の凹部１４も設けられ
ており、これらの嵌合作用により導光部材６の長手方向
の位置決めがより確実なものとされている。このような
位置決めの結果、図２によく表れているように、各ＬＥ
Ｄ光源５０の直上に導光部材６の各空隙部６５が位置
し、各空隙部６５の幅方向（導光部材６の長手方向）の
中心線Ｃ１上に各ＬＥＤ光源５０が位置するように位置
合わせされている。

【００４０】次に、上記構成の画像読み取り装置Ａの作
用について説明する。

【００４１】図１において、各ＬＥＤ光源５０を発光さ
せると、その光は一定の広がり角度をもって導光部材６
の光入射面６１に入射し、透明部材６０の内部に進行す
る。この光の進行状況を、透明部材６０の短手方向断面
視でみた場合、まず凸状面として形成された光入射面６
１が凸レンズと同様な作用を発揮することにより、この
光入射面６１を通過するときに光の屈折現象が生じ、透
明部材６０内に入り込んだ光はその広がり角度が小さく
されて透明部材６０の第２の側面６０Ｂに向けて進行す
る。また、各ＬＥＤ光源５０の直上には空隙部６５が設
けられているために、光入射面６１を介して透明部材６
０内に進行した光の殆どは、凸状面として形成された第
１の中間面６３を通過することとなり、この第１の中間
面６３を通過するときにさらに屈折する。したがって、
透明部材６０の短手方向断面視における光の広がり角度
は、第１の中間面６３を光が通過した時点でさらに小さ
くなり、たとえば透明部材６０内に進行した光を平行光
線またはそれに近い光線にして第２の側面６０Ｂに効率
良く導くことができる。このようにすれば、各ＬＥＤ光
源５０から透明部材６０内に入り込んだ光の多くを、第
２の側面６０Ｂに対してこの透明部材６０の全反射臨界
角（たとえば４５°）よりも小さい入射角で入射させる
ことができ、その光を第２の側面６０Ｂによって光出射
面６２の方向に適切に全反射させることができる。その
結果、光出射面６２から読み取り対象領域Ｓに向けて出
射する光量を多くすることができる。

【００４２】次に、図２に示すように、各ＬＥＤ光源５
０から発せられた光を透明部材６０の長手方向断面視に
おいてみた場合においても、この光は一定の広がり角度
をもって透明部材６０の光入射面６１に入射し、透明部
材６０内を進行する。ただし、既述したとおり、各ＬＥ
Ｄ光源５０の直上には各空隙部６５が対応して設けられ
ているために、それらの光の殆どは各第１の中間面６３
に到達する。各第１の中間面６３は、透明部材６０の長
手方向断面視においても凸状面とされているために、各
第１の中間面６３から各空隙部６５内に出射した光の広
がり角度は、小さくなる。その結果、各第１の中間面６
３から各空隙部６５に出射した光がその後第２の中間面
６４に入射するときの入射角を小さくすることができ、
第２の中間面６４によって多くの光が全反射されないよ
うにすることができる。

【００４３】上記した事項を理解し易くするため、本願
発明との対比例を図７に示す。同図に示すように、第１
の中間面６3'と第２の中間面６4'とを透明部材６０の長
手方向断面視において平面状にした場合には、第１の中
間面６3'を通過した光が大きな広がり角度をもったまま
進行するため、第２の中間面６4'に対する光の入射角θ
が大きくなり、その値が全反射臨界角よりも大きくなる
場合がある。そうすると、その光は第２の中間面６4'に
よって全反射され、もはや透明部材６０内には再入射で
きなくなる。仮に、透明部材６０内に再入射できたとし
ても、その光は光出射面６２の方向には進行しない光と
なる。このような現象が生じたのでは、光出射面６２か
らの光の出射量が少なくなる。ところが、上記したよう
に、この画像読み取り装置Ａにおいては、そのような現
象を適切に解消させることができるのである。

【００４４】また、この画像読み取り装置Ａにおいて
は、図６を参照して説明したとおり、第２の中間面６４
の曲率が第１の中間面６３の曲率よりも大きくされてい
ることにより、図２に示すように、第１の中間面６３か
ら出射した光は第２の中間面６４に入射した時点におい
て屈折する。その際の光の屈折方向は、透明部材６０の
長手方向に光が大きく広がる方向となる。したがって、
第２の中間面６４から透明部材６０内に再入射した光
は、透明部材６０の長手方向断面視においては大きく広
がりながら第２の側面６０Ｂに向かって進行することと
なる。その結果、第２の側面６０Ｂを経て光出射面６２
から出射する光の量は、光出射面６２の長手方向各所に
おいて均一化されることとなる。その結果、読み取り対
象領域Ｓの長手方向各所の照度のばらつきを少なくする
ことが可能となる。このように、この画像読み取り装置
Ａにおいては、導光部材６の短手方向断面視と長手方向
断面視とのいずれの方向においても光のロスを少なくし
て、照明効率を高めることができるとともに、読み取り
対象領域Ｓの照度の均一化を図ることができるため、画
質の高い読み取り画像を得ることが可能となる。

【００４５】図８〜図１１は、本願発明の他の例をそれ
ぞれ示す断面図である。なお、図８以降の図において
は、先の実施形態と同一または類似の要素には、先の実
施形態と同一符号を付している。

【００４６】図８に示す構成においては、第１の透明部
材７Ａと第２の透明部材７Ｂとを組み合わせた導光ユニ
ット７をケース１内に組み込んでいる。第１の透明部材
７Ａと第２の透明部材７Ｂとは、先の実施形態で説明し
た透明部材６０を複数の空隙部６５の各両端部の高さの
位置で上下に２分割したのに等しい形態を有するもので
ある。

【００４７】より具体的には、第１の透明部材７Ａは、
その長手方向に延びる複数の面として、各ＬＥＤ光源５
０から光を受けるための光入射面６１と、この光入射面
６１からこの第１の透明部材７Ａ内に入射した光を上方
に出射させるための第１の中間面６３とを有している。
これら第１の中間面６３と光入射面６１とは、第１の透
明部材７Ａの短手方向断面視において光の屈折が可能な
凸状面とされている。また、第１の中間面６３の一部分
は、第１の透明部材７Ａの長手方向断面視においても光
の屈折が可能な複数の凸状面６３ａとされており、第１
の中間面６３のそれ以外の領域は平面状とされている。
第２の透明部材７Ｂは、その長手方向に延びる複数の面
として、第１の中間面６３から出射した光を受けるため
の第２の中間面６４と、この第２の中間面６４からこの
第２の透明部材７Ｂ内に入射した光を外部に出射させる
ための光出射面６２とを有している。第２の中間面６４
の一部分は、第１の透明部材７Ａの各凸状面６３ａとの
間に空隙部６５を形成可能な複数の凹状曲面６４ａとさ
れており、第２の中間面６４のそれ以外の領域は、第１
の中間面６３の平面状の領域に面接触する平面状とされ
ている。

【００４８】上記した導光ユニット７の構成は、先の実
施形態の導光部材６と比較すると、透明部材の数が相違
するに過ぎず、その基本的な構成は実質的に同一であ
る。したがって、上記した構成の導光ユニット７を用い
た場合においても、図１〜図６に示した先の実施形態と
同様の作用が得られることとなり、本願発明の目的を適
切に達成することができる。このように、本願発明は、
透明部材を１つのみ用いた導光部材として構成する場合
と、透明部材を複数用いた導光ユニットとして構成する
場合とのいずれであってもよい。ただし、透明部材を１
つのみ用いた構成とすれば、部品点数の削減による低コ
スト化を図ることができる。図８に示した構成から理解
されるように、本願発明にいう第１の中間面６３や第２
の中間面６４は、必ずしも複数設ける必要はなく、透明
部材の長手方向に延びてそれぞれ１つずつ設けた構成と
し、それらの一部分のみを凸状面６３ａとしたり、ある
いは凹状曲面６４ａとした構成とすることができる。

【００４９】図９に示す構成においては、第２の透明部
材７Ｂの第２の中間面６４が、第２の透明部材７Ｂの長
手方向断面視において平面状とされている。このような
構成によれば、凸状面６３ａを含む第１の中間面６３の
各所から空隙部６５に出射した光が第２の中間面６４に
入射したときに、その光を第２の中間面６４によって積
極的に第２の透明部材７Ｂの長手方向に広がるように分
散させることはできないために、図１〜図６に示した実
施形態、あるいは図８に示した実施形態と比較すると、
読み取り対象領域Ｓの長手方向の照度のバラツキが大き
くなり易い。しかしながら、このような構成であって
も、各ＬＥＤ光源５０から第１の透明部材７Ａ内に進行
した光を第２の透明部材７Ｂ内に効率良く導き、光出射
面６２から多くの量の光を出射させることができること
により、照明効率を従来のものよりも高めることができ
るため、照度の多少のバラツキが許容される用途には好
適に利用することができる。また、図９に示す構成から
理解されるように、本願発明においては、第１の中間面
６３と第２の中間面６４とを分離させる空隙部６５の数
を１つとすることもできる。

【００５０】図１０に示す構成においては、透明部材６
０の光入射面６１を、この透明部材６０の短手方向断面
視において平面状としている。このような構成によれ
ば、ＬＥＤ光源５０から光入射面６１に入射した光を積
極的に屈折させることはできないものの、第１の中間面
６３が凸状面とされていれば、この第１の中間面６３の
作用によって光の分散を抑制し、本願発明の目的を達成
することが可能である。このように、本願発明において
は、光入射面６１と第１の中間面６３との双方が透明部
材６０の短手方向断面視において凸状面（第１の凸状
面）とされていなくてもよく、第１の中間面６３のみが
凸状面とされていてもかまわない。もちろん、これとは
逆に、光入射面６１のみが凸状面とされ、第１の中間面
６３は透明部材６０の短手方向断面視において平面状と
されていてもかまわない。ただし、第１の中間面６３の
全体または一部分は、少なくとも透明部材の長手方向断
面視において凸状面（第２の凸状面）とされている必要
はある。

【００５１】図１１に示す構成においては、透明部材６
０の光入射面６１の短手方向の一部分を凸状部６１ａと
しており、光入射面６１のそれ以外の部分をたとえば凹
面部６１ｂとしている。このような構成によっても、光
入射面６１の凸状部６１ａを通過した光については、大
きな広がり角度をもたない光線にすることができ、本願
発明の目的を達成することができる。また、凹面部６１
ｂは、ＬＥＤ光源５０から発せられた光の入射角を小さ
くし、透明部材６０内に入射する光の量を多くする役割
を果たす。したがって、このようなことによっても、光
のロスを少なくし、読み取り対象領域への照明効率を高
めることが可能となる。このように、本願発明において
は、光入射面６１を凸状面（第１の凸状面）とする場
合、必ずしもその短手方向の全体を凸状面とする必要は
なく、短手方向の一部の領域のみが凸状面とされていて
もかまわない。これは、第１の中間面６３を導光部材の
短手方向断面視において凸状面とする場合についても同
様である。

【００５２】本願発明の具体的な構成は、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。

【００５３】本願発明に係る画像読み取り装置は、プラ
テンローラを用いる密着型イメージセンサタイプの装置
として構成されるに限らず、たとえばいわゆるハンディ
スキャナとして構成されたり、あるいはフラットベッド
型のイメージスキャナとして構成されていてもかまわな
い。また、光源装置としては、複数のＬＥＤ光源を利用
したものに代えて、それ以外の光源装置を用いることも
できる。さらに、本願発明に係る導光部材および導光ユ
ニットは、それらの全体が１または複数の透明部材のみ
によって構成されている必要はなく、たとえば透明部材
の一部分が不透明な部材によって覆われているような構
成とされていてもかまわない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に係る画像読み取り装置の一例を示す
断面図である。

【図２】図１のII−II断面図である。

【図３】（ａ）は、導光部材の平面図であり、（ｂ）
は、その正面図であり、（ｃ）は、その左側面図であ
る。

【図４】図３（ｂ）のIV−IV断面図である。

【図５】図３（ｂ）のＶ−Ｖ断面図である。

【図６】導光部材の要部正面拡大断面図である。

【図７】本願発明との対比例を示す要部断面図である。

【図８】本願発明の他の例を示す要部断面図である。

【図９】本願発明の他の例を示す要部断面図である。

【図１０】本願発明の他の例を示す要部断面図である。

【図１１】本願発明の他の例を示す要部断面図である。

【符号の説明】

Ａ 画像読み取り装置 Ｓ 読み取り対象領域 Ｄ 原稿 ４ 受光素子 ５ 光源装置 ６ 導光部材 ７ 導光ユニット ７Ａ 第１の透明部材 ７Ｂ 第２の透明部材 ５０ ＬＥＤ光源 ６０ 透明部材 ６１ 光入射面 ６２ 光出射面 ６３ 第１の中間面 ６４ 第２の中間面 ６５ 空隙部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 1/04 １０１ Ｇ０６Ｆ 15/64 ３２０Ｆ ５Ｃ０７２ (72)発明者 大西 弘朗 京都市右京区西院溝崎町21番地 ローム株 式会社内 Ｆターム(参考） 2H037 AA04 BA03 BA12 DA03 DA05 DA06 2H038 AA13 BA02 BA03 2H109 AA13 AA26 AA32 5B047 AA01 BB02 BC05 BC12 5C051 AA01 BA03 BA04 DA03 DB22 DB29 DC04 DC05 DC07 FA01 5C072 AA01 BA05 CA05 CA09 DA02 DA21 DA25 EA05 FA07 XA01

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源装置と、一定方向に延びる少なくと
   も１以上の透明部材を具備して構成されており、かつ上
   記光源装置から発せられた光を上記透明部材内に進行さ
   せてライン状の読み取り対象領域に導くように光の入出
   射を行なう光入射面および光出射面を有する導光手段
   と、上記読み取り対象領域からの反射光を受ける複数の
   受光素子と、を有する、画像読み取り装置であって、 上記導光手段の上記光入射面から上記光出射面に至るま
   での光路途中には、空隙部と、上記透明部材内を進行す
   る光を上記空隙部に出射する第１の中間面と、この第１
   の中間面に上記空隙部を介して対面する第２の中間面と
   のそれぞれが少なくとも１以上ずつ設けられているとと
   もに、 上記第１の中間面と上記光入射面との少なくとも一方
   は、上記透明部材の短手方向断面視において光の屈折が
   可能な第１の凸状面とされており、かつ、 上記第１の中間面の全体または一部は、上記透明部材の
   長手方向断面視において光の屈折が可能な複数の第２の
   凸状面とされていることを特徴とする、画像読み取り装
   置。
2. 【請求項２】 上記第１の中間面のうち、上記各第２の
   凸状面とされている領域は、上記第１の凸状面としても
   形成されている、請求項１に記載の画像読み取り装置。
3. 【請求項３】 上記光源装置は、複数のＬＥＤ光源が間
   隔を隔てて列状に配列されたものであり、かつ、 上記各第２の凸状面は、上記各ＬＥＤ光源に対向してい
   る、請求項２に記載の画像読み取り装置。
4. 【請求項４】 上記光入射面、上記光出射面、上記空隙
   部、上記第１の中間面および上記第２の中間面は、１つ
   の透明部材に形成されている、請求項１ないし３のいず
   れかに記載の画像読み取り装置。
5. 【請求項５】 上記導光手段は、上記光入射面および上
   記第１の中間面が形成された第１の透明部材と、上記光
   出射面および上記第２の中間面が形成された第２の透明
   部材と、を具備して構成されている、請求項１ないし３
   のいずれかに記載の画像読み取り装置。
6. 【請求項６】 上記第２の中間面のうち、上記各第２の
   凸状面に対面する領域は、上記透明部材の長手方向断面
   視において上記各第２の凸状面よりも大きな曲率の凹状
   曲面とされている、請求項１ないし５のいずれかに記載
   の画像読み取り装置。
7. 【請求項７】 一定方向に延びる透明部材を具備して構
   成されており、かつ上記透明部材は、その長手方向に延
   びる複数の面として、外部から光を受けるための光入射
   面と、この光入射面から上記透明部材内に進行した光を
   外部に出射させるための光出射面とを有している、導光
   部材であって、 上記光入射面から上記光出射面に至るまでの光路途中に
   は、空隙部と、上記透明部材内を進行する光を上記空隙
   部に出射する第１の中間面と、この第１の中間面に上記
   空隙部を介して対面する第２の中間面とのそれぞれが少
   なくとも１以上ずつ設けられているとともに、 上記第１の中間面と上記光入射面との少なくとも一方
   は、上記透明部材の短手方向断面視において光の屈折が
   可能な第１の凸状面とされており、かつ、 上記第１の中間面の全体または一部は、上記透明部材の
   長手方向断面視において光の屈折が可能な複数の第２の
   凸状面とされていることを特徴とする、導光部材。
8. 【請求項８】 一定方向にそれぞれ延びる第１の透明部
   材と第２の透明部材とを具備して構成されている、導光
   ユニットであって、 上記第１の透明部材は、その長手方向に延びる複数の面
   として、外部から光を受けるための光入射面と、この光
   入射面から上記第１の透明部材内に進行した光をその外
   部に出射させるための第１の中間面とを有しているとと
   もに、上記第２の透明部材は、その長手方向に延びる複
   数の面として、上記第１の中間面に対して空隙部を介し
   て対面する第２の中間面と、この第２の中間面から上記
   第２の透明部材内に進行した光をその外部に出射させる
   ための光出射面とを有しており、かつ、 上記第１の中間面と上記光入射面との少なくとも一方
   は、上記第１の透明部材の短手方向断面視において光の
   屈折が可能な第１の凸状面とされており、 上記第１の中間面の全体または一部は、上記第１の透明
   部材の長手方向断面視において光の屈折が可能な複数の
   第２の凸状面とされていることを特徴とする、導光ユニ
   ット。