JP2001217992A - 画像読み取り装置 - Google Patents
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Abstract
イズとなる余分な光が受光素子によって受光されないよ
うにして読み取り画像の質を高めることができるように
する。 【解決手段】光源6から発せられた光をライン状の読み
取り領域Sに向けて進行させるための照明用光路14お
よび読み取り領域Sに対向する凹部10を形成している
ケース1と、凹部10に嵌め込まれているレンズアレイ
3と、このレンズアレイ3の読み取り領域S寄りの上部
に係合するようにケース1に設けられた1以上の係合用
凸部18と、読み取り領域Sから進行してくる光をレン
ズアレイ3を介して受光し、かつその受光量に対応した
出力レベルの画像信号を出力する複数の受光素子7と、
これら複数の受光素子7を囲むカバー体4とを備えてい
る画像読み取り装置であって、カバー体4は、係合用凸
部18の下方においてレンズアレイ3に接触している。
Description
み取るのに用いられる画像読み取り装置に関する。な
お、本明細書でいう原稿とは、画像読み取り対象物の意
であり、シート状のものに限定されない。
は、本願出願人が提案した特開平11−215301号
公報に記載のものがある。この画像読み取り装置は、本
願の図6に示すように、透明板90を上面部に装着して
いるケース91を白色の合成樹脂製とすることにより、
このケース91内に設けられている照明用光路92の壁
面92a〜92cを白色としたものである。照明用光路
92の底部には、たとえばLEDからなる複数の光源9
3が主走査方向(紙面と直交する方向)に適当な間隔で
列状に並べられている。透明板90の下方には、複数の
レンズ94aを有するレンズアレイ94や複数の受光素
子95が設けられている。複数の受光素子95は、黒色
のカバー体97によって囲まれている。
発せられた光を白色の壁面92a〜92cによって高い
反射率で反射させながら透明板90に向けて進行させる
ことができる。透明板90の表面部分のうち、レンズア
レイ94の正面(直上)部分が、ライン状の読み取り領
域Seである。透明板90上に原稿(図示略)が載置さ
れると、この原稿によって反射された光は、レンズアレ
イ94によって集束され、各受光素子95上には原稿の
画像が結像する。すると、各受光素子95からはその受
光量に対応した出力レベルの画像信号が出力される。各
受光素子95は、光吸収率の高いカバー体97によって
囲まれているために、各受光素子95の周囲において光
が散乱反射しないようにすることができ、散乱光が各受
光素子95によって受光されることも適切に防止するこ
とができる。
装置においては、レンズアレイ94をケース91内に組
み込むための手段として、ケース91に設けた凹部96
にレンズアレイ94を嵌め込む手段が採用されている。
ただし、このような嵌め込み手段だけでは、レンズアレ
イ94が凹部96から抜け出る虞れがある。また、凹部
96からレンズアレイ94が抜け出ない場合であって
も、たとえばレンズアレイ94が温度変化などに起因し
て上方に反るように変形する虞れもある。このため、た
とえば図7に示すように、ケース91には、レンズアレ
イ94の上方に位置する係合用凸部97を一体形成し、
この係合用凸部97によってレンズアレイ94が上方へ
移動または変形することを阻止することが望まれる。
脂成形する場合には、係合用凸部97の下方にこの係合
用凸部97の下向き面97aを規定するための金型(図
示略)を配置させる必要が生じる。したがって、この金
型の存在により、凹部96は係合用凸部97の下方にお
いて底面を有しないものとなる。より具体的には、図6
に示す構造においては、凹部96の下部に上向きの底面
96aを形成することができるものの、図7に示すよう
に、係合用凸部97を形成する場合には、その下方に底
面96aを形成することが困難となる。このため、従来
では、照明用光路92からレンズアレイ94と凹部96
の側壁96bとの隙間内に進入した光が、係合用凸部9
7の下方において各受光素子95に向けて漏れ易くな
る。ところが、このような現象を生じたのでは、上記光
が各受光素子95によってノイズとして受光されること
となり、読み取り画像の質低下を招く。
出されたものであって、レンズアレイをケースに固定さ
せる場合に、ノイズとなる余分な光が受光素子によって
受光されないようにし、読み取り画像の質を高めること
ができるようにすることをその課題としている。
は、次の技術的手段を講じている。
装置は、光源から発せられた光をライン状の読み取り領
域に向けて進行させるための照明用光路および上記読み
取り領域に対向する凹部を形成しているケースと、上記
凹部に嵌め込まれているレンズアレイと、このレンズア
レイの上記読み取り領域寄りの上部に係合するように上
記ケースに設けられた1以上の係合用凸部と、上記読み
取り領域から進行してくる光を上記レンズアレイを介し
て受光し、かつその受光量に対応した出力レベルの画像
信号を出力する複数の受光素子と、これら複数の受光素
子を囲むカバー体と、を備えている、画像読み取り装置
であって、上記カバー体は、上記係合用凸部の下方にお
いて上記レンズアレイに接触していることを特徴として
いる。
は、レンズアレイの光軸方向両端部のうち、読み取り領
域寄りの一端部を上部とし、かつその他端部を下部とす
るように、本願発明に係る画像読み取り装置を一定の姿
勢に設定した場合における係合用凸部の下方を意味して
いる。もちろん、本願発明に係る画像読み取り装置を実
際に使用するときの姿勢は、上記した姿勢に限定される
ものではない。
は、上記ケースの凹部の側壁と上記レンズアレイとの間
に光が進入し、上記係合用凸部の下方に向けてこの光が
進行しても、上記カバー体と上記レンズアレイとがその
部分において接触していることにより、上記光がそれ以
上進行しないようにすることができる。したがって、従
来とは異なり、上記係合用凸部の下方において上記各受
光素子に向けての不当な光の漏れが生じないようにする
ことができ、ノイズとなる余分な光が上記各受光素子に
よって受光されないようにすることができる。その結
果、上記係合用凸部による上記レンズアレイの適正な位
置決め固定を図りつつ、読み取り画像の質を高めること
が可能となる。
は、上記カバー体は、黒または黒に近い暗色である。こ
のような構成によれば、上記カバー体は、受けた光を高
い吸収率で吸収することとなり、余分な光が上記各受光
素子に向けて進行することをより確実に防止することが
可能となる。
ては、上記レンズアレイは、一定方向に延びるブロック
状のホルダ内に複数のレンズが列状に並べられて保持さ
れたものであり、かつ上記カバー体には、上記ホルダの
側面に接触させるための第1の面と上記ホルダの下面に
接触させるための第2の面とが繋がって形成されてい
る。このような構成によれば、上記カバー体の第1の面
を上記ホルダの側面に接触させていることによって、上
記凹部の側壁と上記レンズアレイとの間を通過してきた
光を遮ることができる。また、仮に上記第1の面と上記
ホルダの側面との接触が不十分であって、それらの間を
光が進行しても、この光はその後上記カバー体の第2の
面に到達することとなり、この第2の面によって確実に
遮断されることとなる。したがって、上記カバー体によ
る光の遮断を確実なものにすることが可能となる。
ては、上記ケースには、上記凹部に繋がり、かつ上記レ
ンズアレイを固定するための接着剤が充填された穴部が
上記照明用光路に向けて開口しないように設けられてい
るとともに、上記カバー体は、上記穴部に対応する箇所
においても上記レンズアレイに接触している。このよう
な構成によれば、上記接着剤の接着作用により、上記レ
ンズアレイの固定がより確実化される。また、上記接着
剤が充填された穴部に対応する箇所においても上記レン
ズアレイと上記凹部の側壁との間を光が不当に通過して
上記各受光素子に向けて進行することを、上記レンズア
レイと上記カバー体との接触により適切に阻止すること
が可能となる。さらに、上記接着剤が充填された穴部
は、上記照明用光路に向けて開口していないために、照
明用光路の壁面の光の反射具合を各所均一に揃えること
が可能となる。すなわち、上記穴部が上記照明用光路に
向けて開口していたのでは、この開口部分とこれ以外の
部分との光の反射具合が相違することとなり、たとえば
上記読み取り領域の長手方向のうち、上記穴部に近い部
分の照度が他の部分の照度よりも低くなるような虞れが
ある。これに対し、上記構成によればそのような虞れが
なく、上記読み取り領域の長手方向各所の照度の均一化
を図り、読み取り画像の質をより高めることが可能とな
る。
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。
形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
の一例を示す断面図である。図2は、その分解斜視図で
ある。図3および図4は、図1に示す画像読み取り装置
の他の部分の構造を示す断面図である。
本実施形態の画像読み取り装置Aは、ケース1、透明板
2、レンズアレイ3、カバー体4、基板5、光源として
の複数のLEDチップ6、複数の受光素子7および一対
のアタッチメント8を具備して構成されている。
酸化チタンを含有させた白色の合成樹脂製であり、各所
の表面は全て光反射率の高い白色面となっている。この
ケース1の全体形状は一定方向に延びる略直方体状であ
る。ただし、このケース1には、後述するように、照明
用光路14、凹部10および穴部17などが設けられて
いる。
り、ガラス製または合成樹脂製である。この透明板2
は、ケース1の上面部に装着されている。この透明板2
の裏面2bには、白色の光反射面20がこの透明板2の
長手方向に延びる帯状に設けられている。光反射面20
は、透明板2の裏面2bの光の透過が可能な領域を一定
の幅Lに狭めることにより、透明板2に向けて進行して
きた光の多くが読み取り領域S以外の領域に向けて無駄
に漏れ出ることを防止するのに役立つ。この光反射面2
0は、たとえば透明板2に白色塗装を施すことにより、
あるいはテープ状またはフィルム状の白色部材を接着す
ることにより設けられている。原稿Dは、透明板2の表
面2a上に供給され、プラテンローラPの回転により表
面2aに接触するようにして副走査方向(図1の左右方
向)に搬送される。ただし、この画像読み取り装置Aを
ハンディスキャナとして用いる場合には、画像読み取り
装置Aの全体が使用者により把持されて上下反転された
姿勢にされるなどして、透明板2の表面2aが所望の原
稿に対向配置される。
に延びる細長なブロック状のホルダ30に、複数のレン
ズ31を列状に配列させて保持させたものであり、各レ
ンズ31としては、たとえば原稿画像を正立等倍に結像
可能なセルフォックレンズが用いられている。ただし、
これ以外のレンズ、たとえば凸レンズあるいは複数の凸
レンズを組み合わせたレンズを用いることもできる。こ
のレンズアレイ3は、ケース1に設けられた凹部10に
嵌め込まれていることにより、透明板2の裏面2bに対
向するようにしてケース1に組み付けられている。透明
板2の表面2aおよびこの表面2aに対面する空間領域
のうち、各レンズ31の正面(直上)の領域が、ライン
状の読み取り領域Sである。
がった壁面15cが形成されており、この壁面15cに
は、図3によく表れているように、レンズアレイ3の固
定を図るための複数の係合用凸部18が設けられてい
る。各係合用凸部18は、凹部10にその上方からレン
ズアレイ3を嵌め込むことを許容する一方、レンズアレ
イ3を凹部10に嵌め込んだ後にはレンズアレイ3のホ
ルダ30の上端に係合してその上昇を阻止できるよう
に、凹部10の直上に位置している。金型を利用してケ
ース1を樹脂成形する際には、各係合用凸部18の下面
18aを金型によって規定する必要がある。このため、
凹部10の長手方向各所のうち、各係合用凸部18が形
成された箇所においては、図1に見られるような底面1
0aが設けられていない構成となっている。後述するよ
うに、この画像読み取り装置Aにおいては、この部分に
おける光の漏れがカバー体4によって防止される構造と
なっている。図2によく表れているように、これら複数
の係合用凸部18はケース1の長手方向に適当な幅を有
するものであり、ケース1の長手方向に間隔を隔てて設
けられている。図面においては、係合用凸部18を2箇
所のみ設けた構成とされているが、その具体的な数は限
定されない。ただし、係合用凸部18をケース1の長手
方向に多く設けるほど、レンズアレイ3の固定を確実な
ものにすることができ、さらにはレンズアレイ3の反り
変形を防止するのにも好ましいものとなる。
は、凹部10に繋がった穴部17も設けられており、こ
の穴部17の上部にはレンズアレイ3の一側面に接着す
る接着剤39が充填されている。これにより、レンズア
レイ3のより確実な固定が図られている。穴部17は、
ケース1の底面部方向に開口するように設けられたもの
であり、この穴部17が形成された箇所においても、凹
部10は、図1に見られるような底面10aを有しない
構成となっている。穴部17は、各係合用凸部18の形
成箇所を避けるようにして、たとえばレンズアレイ3の
長手方向中央部に一箇所のみ設けられている。ただし、
穴部17を複数箇所設けた構成とすることもできる。
とえば図5に示すように、凹部10にレンズアレイ3が
嵌め込まれたケース1を上下反転させて状態において、
穴部17の上向きとされた開口部17aからその内部に
接着剤39を流し込めばよい。接着剤39としては、た
とえば紫外線硬化樹脂を用いることが可能である。紫外
線硬化樹脂を用いれば、接着剤を短時間で硬化させるこ
とができるために、画像読み取り装置の生産速度を高め
るのに有利となる。ただし、本願発明においては、接着
剤39の具体的な種類もこれに限定されない。
素子7は、基板5の表面(上面)に列状に並べられて実
装されており、基板5がケース1の底面部に組み付けら
れていることにより、各レンズ31の直下に配置されて
いる。各受光素子7は、光電変換機能を有しており、原
稿Dの表面によって反射されて各レンズ31を通過して
きた光を受けると、その受光量に対応した出力レベルの
画像信号を出力するように構成されている。ケース1に
対する基板5の組み付けは、各アタッチメント8の幅方
向中央部を基板5の裏面に当接させるとともに、アタッ
チメント8の幅方向両端部をケース1に設けられている
凸部12に係合させることにより行われている。
であり、各部の表面は光の反射率が低い黒色とされてい
る。このカバー体4は、複数の受光素子7の周囲におけ
る光の散乱反射を防止するように複数の受光素子7を囲
み込むようにしてケース1に装着されている。また、穴
部17の開口部17aは、このカバー体4によって閉塞
されている。カバー体4をケース1に位置決め装着する
ための手段としては、カバー体4の上部に設けられた複
数の第1の突起40を、ケース1に設けられている複数
の凹部13に嵌入させる手段を採用することができる。
カバー体4には、読み取り領域Sから各レンズ31を透
過してきた光を通過させるためのスリット41が設けら
れている。
には、上向き状の複数対の第2の突起42および1つの
第3の突起43も設けられている。図3によく表れてい
るように、各係合用凸部18の下方には、凹部10に繋
がった一対の凹部13aが設けられており、これら一対
の凹部13aに一対の第2の突起42が嵌入している。
各第2の突起42には、レンズアレイ3のホルダ30の
下部側面に対面接触する第1の面42aと、ホルダ30
の下面に対面接触する第2の面42bとが繋がって形成
されており、一対の第2の突起42どうしの間にレンズ
アレイ3の下部が挟み込まれた構成となっている。第3
の突起43は、図4によく表れているように、凹部10
および穴部17のそれぞれに繋がって設けられた凹部1
3bに嵌入している。この第3の突起43には、レンズ
アレイ3の穴部17とは反対側の下部側面に対面接触す
る第1の面43aと、ホルダ30の下面に対面接触する
第2の面43bとが繋がって形成されている。
7と平行な列状に適当なピッチで並べられて基板5の表
面に実装されており、ケース1内の照明用光路14内の
下部に配置されている。基板5には、外部から各LED
チップ6や各受光素子7に対して電力供給や各種の信号
の入出力を行わせるための配線パターン(図示略)や、
この配線パターンに導通するコネクタ60が設けられて
いる(図2参照)。
5cを含む複数の壁面によって規定されている。2つの
壁面15a,15bは、ケース1の底面部分から上方に
向けて立ち上がった壁面である。壁面15a〜15c
は、いずれも光の反射率が高い白色のままである。読み
取り領域Sの直下には、レンズアレイ3や複数の受光素
子7が位置しており、この部分に重ねて各LEDチップ
6を設けることはできないため、各LEDチップ6は読
み取り領域Sに対して副走査方向に位置ずれして設けら
れている。したがって、壁面15a,15bは、ケース
1の底部から上方へ進むにしたがって読み取り領域S寄
りとなるようにその一部または全体が傾斜した形状とさ
れている。
いる。この遮光部16は、たとえば壁面15bの一部を
角張らせることにより設けられており、図1の符号n2
で示すように、各LEDチップ6から読み取り領域Sに
向けて光が直接進行することを阻止できるようになって
いる。この遮光部16は、壁面15a〜15cと同様
に、主走査方向(複数の受光素子7の列方向)に一様に
延びている。ただし、このような構成に代えて、各LE
Dチップ6に対応させて複数の遮光部を主走査方向に断
続的に設けた構成とすることもできる。また、遮光部1
6をケース1とは別体の部材により構成することもでき
る。遮光部16の表面は、壁面15a〜15cと同様
に、光の反射率が高い白色面である。
用について説明する。
その光は壁面15a,15bによって高い反射率で反射
されながら照明用光路14内を透明板2に向けて進行
し、読み取り領域Sに位置する原稿Dの表面に照射され
る。壁面15bの遮光部16は、各LEDチップ6から
読み取り領域Sに向けて光が直接進行することを阻止す
るために、読み取り領域Sの各LEDチップ6に対応す
る箇所の照度が他の部分の照度よりも高くならないよう
にすることができる。
に、この反射光については、その後照明用光路14内に
おける反射を繰り返させることにより、最終的には読み
取り領域Sに到達させることができる。したがって、各
LEDチップ6から発せられた光を遮光部16によって
遮ることに起因して、読み取り領域Sの照度が大きく低
下することはない。この画像読み取り装置Aにおいて
は、各LEDチップ6から発せられる光束密度の高い光
線が遮光部16によって高い反射率で反射され、これが
読み取り領域Sの各所に到達するために、却って読み取
り領域Sの全体の照度を高くすることが可能となる。
は原稿Dの表面によって反射されることにより、レンズ
アレイ3の各レンズ31を透過して各受光素子7によっ
て受光される。この場合、照明用光路14内を進行する
光や原稿Dによって反射された光としては、凹部10の
側壁10bとレンズアレイ3との隙間内を下方に向けて
進行する光がある。ところが、このような光は、図3に
示すように、各係合用凸部18が設けられている下方領
域においては、カバー体4の各第2の突起42によって
遮られ、かつ吸収される。とくに、各第2の突起42に
は、上記隙間内における光の進行方向に対して直交する
第2の面42bが設けられているために、この第2の面
42bの存在によって光の遮断が確実化される。
填された穴部17が設けられた箇所においても、凹部1
0の側壁10bとレンズアレイ3との隙間内を下方に進
行する光は、カバー体4の第3の突起43によって遮ら
れ、かつ吸収される。この場合においても、光の進行方
向に対して直交する第2の面43bが、上記光を確実に
遮る。穴部17の上方から穴部17に向けて進行する光
については、レンズアレイ3に密着している接着剤39
によって遮ることが可能である。
れていない図1に示す断面部分においては、既述したと
おり、凹部10に底面10aが設けられているために、
この底面10aが側壁10bとレンズアレイ3との隙間
内を進行してくる光を適切に遮る。したがって、この画
像読み取り装置Aにおいては、凹部10およびレンズア
レイ3の全長域にわたって、それらの隙間内を光が不当
に通過しないようにすることができ、この光が各受光素
子7によって受光されないようにすることができる。そ
の結果、各受光素子7から出力される読み取り画像信号
にノイズが混入しないようにすることができ、読み取り
画像の質を高めることが可能となる。
ては、壁面15cによって反射されてから読み取り領域
Sに到達する光もある。これに対し、図4に示すよう
に、穴部17は壁面15cに開口しないように設けられ
ており、壁面15cは読み取り領域Sの長手方向に一様
に延びている。したがって、壁面15cに穴部17を開
口させた場合とは異なり、壁面15cの光の反射具合が
その長手方向各所において不均一にならないようにする
ことができる。その結果、読み取り領域Sの照度に大き
なバラツキを生じさせないようにすることもできる。
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。
バー体4の長手方向の一部分のみをレンズアレイ3に接
触させているが、本願発明はこれに限定されない。本願
発明においては、たとえばカバー体4の長手方向の全長
域または略全長域を、図3に示す構造のように、レンズ
アレイ3に接触させた構造にしてもかまわない。また、
カバー体4をレンズアレイ3に接触させる場合の具体的
な構造としては種々の態様が考えられ、本願発明はその
具体的な態様はとくに限定されるものではない。係合用
凸部18の下方においてカバー体4をレンズアレイ3に
接触させる場合には、図3に示したように、カバー体4
がレンズアレイ3の下部をその幅方向両側から挟み込む
構造とすることが好ましいが、本願発明は必ずしもこれ
に限定されず、たとえばレンズアレイ3の幅方向片側の
みにカバー体4の一部を接触させた構造にしてもかまわ
ない。
定されず、他の種類の光源、たとえば線状に延びる冷陰
極管を用いることもできる。ケースとしては、白色樹脂
製以外のものを用いることも可能である。照明用光路を
規定する壁面を光の反射が可能な面とする手段として
は、照明用光路の壁面にたとえば白色塗装を施すような
手段を用いることもできる。また、本願発明でいう照明
用光路とは、空洞状に形成されているものと、内部にプ
リズムなどの導光用部材が収容された非空洞状に形成さ
れているものとのいずれをも含む。本願発明に係る画像
読み取り装置は、プラテンローラに対向して設けられる
タイプのもの、あるいはハンディスキャナタイプのもの
として構成されるに限らず、たとえば原稿を上面に載置
するための透明な原稿載置板の下方に、所定の部品が組
み付けられているケースが配され、かつこのケースが副
走査方向に水平移動するように設けられるいわゆるフラ
ットベッド型の画像読み取り装置として構成することも
できる。
断面図である。
る。
を示す断面図である。
を示す断面図である。
業例を示す断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 光源から発せられた光をライン状の読み
取り領域に向けて進行させるための照明用光路および上
記読み取り領域に対向する凹部を形成しているケース
と、上記凹部に嵌め込まれているレンズアレイと、この
レンズアレイの上記読み取り領域寄りの上部に係合する
ように上記ケースに設けられた1以上の係合用凸部と、
上記読み取り領域から進行してくる光を上記レンズアレ
イを介して受光し、かつその受光量に対応した出力レベ
ルの画像信号を出力する複数の受光素子と、これら複数
の受光素子を囲むカバー体と、を備えている、画像読み
取り装置であって、 上記カバー体は、上記係合用凸部の下方において上記レ
ンズアレイに接触していることを特徴とする、画像読み
取り装置。 - 【請求項2】 上記カバー体は、黒または黒に近い暗色
である、請求項1に記載の画像読み取り装置。 - 【請求項3】 上記レンズアレイは、一定方向に延びる
ブロック状のホルダ内に複数のレンズが列状に並べられ
て保持されたものであり、かつ上記カバー体には、上記
ホルダの側面に接触させるための第1の面と上記ホルダ
の下面に接触させるための第2の面とが繋がって形成さ
れている、請求項1または2に記載の画像読み取り装
置。 - 【請求項4】 上記ケースには、上記凹部に繋がり、か
つ上記レンズアレイを固定するための接着剤が充填され
た穴部が上記照明用光路に向けて開口しないように設け
られているとともに、上記カバー体は、上記穴部に対応
する箇所においても上記レンズアレイに接触している、
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。
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