JP3433643B2 - 画像読取り装置及びスキャナ - Google Patents
画像読取り装置及びスキャナInfo
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- JP3433643B2 JP3433643B2 JP08188697A JP8188697A JP3433643B2 JP 3433643 B2 JP3433643 B2 JP 3433643B2 JP 08188697 A JP08188697 A JP 08188697A JP 8188697 A JP8188697 A JP 8188697A JP 3433643 B2 JP3433643 B2 JP 3433643B2
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- Japan
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- light
- light guide
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像読取り装置及び
スキャナに関する。
スキャナに関する。
【0002】
【従来の技術】図1はスキャナや携帯用コピー機、特に
小型軽量性が要求されるハンディスキャナの画像読取り
部1の構造を示す概略斜視図である。この画像読取り部
1は、発光ダイオード(LED)アレイ2から線状に出
射された光ビームfを原稿Pに斜め照射し、原稿Pで反
射した光ビームfをロッドレンズアレイ3によりフォト
ダイオード(PD)アレイ4上に結像させ、フォトダイ
オードアレイ4によって原稿Pを読取っている。
小型軽量性が要求されるハンディスキャナの画像読取り
部1の構造を示す概略斜視図である。この画像読取り部
1は、発光ダイオード(LED)アレイ2から線状に出
射された光ビームfを原稿Pに斜め照射し、原稿Pで反
射した光ビームfをロッドレンズアレイ3によりフォト
ダイオード(PD)アレイ4上に結像させ、フォトダイ
オードアレイ4によって原稿Pを読取っている。
【0003】ここで、受光側の結像光学系としては、小
型化を図るためにロッドレンズアレイ3が用いられてお
り、そのサイズは高さH=8mmと非常に小さなもので
あって、原稿Pとフォトダイオードアレイ4の距離もT
c=15mmと非常に低くなっている。従って、画像読
取り部1の高さ寸法も非常に小さなものとすることがで
きる。
型化を図るためにロッドレンズアレイ3が用いられてお
り、そのサイズは高さH=8mmと非常に小さなもので
あって、原稿Pとフォトダイオードアレイ4の距離もT
c=15mmと非常に低くなっている。従って、画像読
取り部1の高さ寸法も非常に小さなものとすることがで
きる。
【0004】しかしながら、照明側のLEDアレイ2
は、小型化が困難であり、しかもロッドレンズアレイ3
と平行に配置されていて、原稿Pから所定距離Lだけ離
す必要がある。そのため画像読取り部1のアレイ配列方
向と直交する方向における寸法が長くなり、コンパクト
化することが困難であった。
は、小型化が困難であり、しかもロッドレンズアレイ3
と平行に配置されていて、原稿Pから所定距離Lだけ離
す必要がある。そのため画像読取り部1のアレイ配列方
向と直交する方向における寸法が長くなり、コンパクト
化することが困難であった。
【0005】また、図2はハンディタイプの2次元バー
コードリーダの画像読取り部11の構造を示す斜視図で
ある。この画像読取り部11にあっては、結像レンズ1
2の周囲に複数のLED13が配列されており、結像レ
ンズ12の上方にCCD14が配置されている。
コードリーダの画像読取り部11の構造を示す斜視図で
ある。この画像読取り部11にあっては、結像レンズ1
2の周囲に複数のLED13が配列されており、結像レ
ンズ12の上方にCCD14が配置されている。
【0006】しかして、結像レンズ12の周囲のLED
13から原稿P全体へ光ビームfを照射し、原稿Pで反
射した光ビームfを結像レンズ12を介してCCD14
上に結像させ、原稿PをCCD14により読取ってい
る。
13から原稿P全体へ光ビームfを照射し、原稿Pで反
射した光ビームfを結像レンズ12を介してCCD14
上に結像させ、原稿PをCCD14により読取ってい
る。
【0007】しかし、このような2次元バーコードリー
ダの画像読取り部11にあっても、多数のLED13が
結像レンズ12の周囲に配列されているために配置面積
が広くなり、画像読取り部11をコンパクト化する妨げ
となっていた。
ダの画像読取り部11にあっても、多数のLED13が
結像レンズ12の周囲に配列されているために配置面積
が広くなり、画像読取り部11をコンパクト化する妨げ
となっていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は叙上の従来例
の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、画像読取り装置やスキャナの小型化を図ること
にある。
の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、画像読取り装置やスキャナの小型化を図ること
にある。
【0009】
【発明の開示】本発明の画像読取り装置は、画像読取り
素子と、観察面の画像を前記読取り素子に結像させる結
像レンズと、光源と、前記結像レンズと観察面との間に
配置され、光源からの光を閉じ込めて観察面へ照射する
透明な導光板とを備え、前記導光板は前記光源から離れ
るにつれて厚みが薄くなっており、前記導光板の上面及
び下面で全反射を繰り返すたびに、前記光源からの光が
前記上面及び前記下面へ入射する角度を小さくし、前記
下面への入射角が全反射の臨界角より小さくなると、前
記観察面を照明する照明光となることを特徴としてい
る。
素子と、観察面の画像を前記読取り素子に結像させる結
像レンズと、光源と、前記結像レンズと観察面との間に
配置され、光源からの光を閉じ込めて観察面へ照射する
透明な導光板とを備え、前記導光板は前記光源から離れ
るにつれて厚みが薄くなっており、前記導光板の上面及
び下面で全反射を繰り返すたびに、前記光源からの光が
前記上面及び前記下面へ入射する角度を小さくし、前記
下面への入射角が全反射の臨界角より小さくなると、前
記観察面を照明する照明光となることを特徴としてい
る。
【0010】この画像読取り装置にあっては、光源から
出射された光を導光板に導いて導光板から観察面へ光を
照射し、観察面で反射された光を導光板を通過させて結
像レンズで画像読取り素子に結像させ、画像読取り素子
で観察面の画像を読取ることができる。
出射された光を導光板に導いて導光板から観察面へ光を
照射し、観察面で反射された光を導光板を通過させて結
像レンズで画像読取り素子に結像させ、画像読取り素子
で観察面の画像を読取ることができる。
【0011】この画像読取り装置では、光源の光を導光
板で観察面に導き、しかも導光板は結像レンズと観察面
の間に配置されるので、導光板と結像レンズと画像読取
り素子を重ねるように配置して画像読取り装置をコンパ
クトにできる。
板で観察面に導き、しかも導光板は結像レンズと観察面
の間に配置されるので、導光板と結像レンズと画像読取
り素子を重ねるように配置して画像読取り装置をコンパ
クトにできる。
【0012】また、前記導光板は、光源から離れるにつ
れて厚みを薄くし、導光板の上面及び下面で全反射を繰
り返すたびに、光源からの光が導光板の上面及び下面へ
入射する角度を小さくし、導光板の下面への入射角が全
反射の臨界角より小さくなると観察面を照明する照明光
となるようにしているので、導光板から観察面に徐々に
光を出射させ、観察面を均一に照明することができる。
れて厚みを薄くし、導光板の上面及び下面で全反射を繰
り返すたびに、光源からの光が導光板の上面及び下面へ
入射する角度を小さくし、導光板の下面への入射角が全
反射の臨界角より小さくなると観察面を照明する照明光
となるようにしているので、導光板から観察面に徐々に
光を出射させ、観察面を均一に照明することができる。
【0013】また、導光板を観察面に接するようにして
使用することにより、導光板に観察面を押えて平らにす
る機能を持たせることができ、読取り精度の向上を図る
ことができる。
使用することにより、導光板に観察面を押えて平らにす
る機能を持たせることができ、読取り精度の向上を図る
ことができる。
【0014】また、樹脂製の導光板の観察面に対向して
いる面にガラス板を貼り付けることにより、ガラス板に
観察面を押えて平らにする機能を持たせることができ
る。また、ガラス板を貼ることで、導光板に傷がつくの
を防止できる。
いる面にガラス板を貼り付けることにより、ガラス板に
観察面を押えて平らにする機能を持たせることができ
る。また、ガラス板を貼ることで、導光板に傷がつくの
を防止できる。
【0015】この画像読取り装置は、例えばコンピュー
タやバーコードリーダなどに用いられるスキャナに利用
することができる。
タやバーコードリーダなどに用いられるスキャナに利用
することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】図3は本発明の一実施形態による
画像読取り装置21の構成を示す斜視図である。この画
像読取り装置21は、照明部22、ロッドレンズアレイ
(結像レンズ)23およびフォトダイオードアレイ24
からなる。ロッドレンズアレイ23とは、複数の円筒状
をしたロッドレンズ25を配列し、これらのロッドレン
ズ25を光吸収性材料(黒色樹脂等)からなる支持ブロ
ック26に埋め込んだものであって、ロッドレンズ25
は、軸心を中心として半径方向に沿って次第に屈折率を
変化させたものである。フォトダイオードアレイ24は
ロッドレンズアレイ23の上方に配置されており、各ロ
ッドレンズ25と対向させるようにして基板上に複数の
フォトダイオード(図示せず)が実装されている。
画像読取り装置21の構成を示す斜視図である。この画
像読取り装置21は、照明部22、ロッドレンズアレイ
(結像レンズ)23およびフォトダイオードアレイ24
からなる。ロッドレンズアレイ23とは、複数の円筒状
をしたロッドレンズ25を配列し、これらのロッドレン
ズ25を光吸収性材料(黒色樹脂等)からなる支持ブロ
ック26に埋め込んだものであって、ロッドレンズ25
は、軸心を中心として半径方向に沿って次第に屈折率を
変化させたものである。フォトダイオードアレイ24は
ロッドレンズアレイ23の上方に配置されており、各ロ
ッドレンズ25と対向させるようにして基板上に複数の
フォトダイオード(図示せず)が実装されている。
【0017】照明部22は、導光板27とLEDのよう
な光源28とから構成されている。導光板27は、ポリ
カーボネイト樹脂やメタクリル樹脂等の屈折率の高い透
明樹脂により、先端側で薄く基端側で厚いくさび状に形
成されている。光源28は、LEDチップ29を白色樹
脂からなるケース30に納めたものであってLEDチッ
プ29から出射された光fは前方へ出射されるよう、ケ
ース30は前面でのみ開口されている。この光源28
は、光fの出射する前面開口を導光板27の基端面に対
向させるように配置されている。また、導光板27はロ
ッドレンズアレイ23とほぼ等しい面積を有しており、
ロッドレンズアレイ23の直下に配置されている。ここ
で導光板27の下面がフォトダイオードアレイ24の各
受光面に結像するようにしている。
な光源28とから構成されている。導光板27は、ポリ
カーボネイト樹脂やメタクリル樹脂等の屈折率の高い透
明樹脂により、先端側で薄く基端側で厚いくさび状に形
成されている。光源28は、LEDチップ29を白色樹
脂からなるケース30に納めたものであってLEDチッ
プ29から出射された光fは前方へ出射されるよう、ケ
ース30は前面でのみ開口されている。この光源28
は、光fの出射する前面開口を導光板27の基端面に対
向させるように配置されている。また、導光板27はロ
ッドレンズアレイ23とほぼ等しい面積を有しており、
ロッドレンズアレイ23の直下に配置されている。ここ
で導光板27の下面がフォトダイオードアレイ24の各
受光面に結像するようにしている。
【0018】しかして、原稿Pの画像を読取る場合に
は、導光板27下面を原稿Pの上に重ねて置く。そし
て、照明部22の光源28を発光させて光ビームfを出
射させると、光源28から出射された光ビームfは、図
4に示すように、導光板27の基端面から導光板27内
部に入射する。導光板27内部に入った光ビームfは、
導光板27の上面と下面とで全反射を繰り返しながら先
端側へ導かれる。光ビームfが導光板27の上面及び下
面で反射を繰り返すたびに、導光板27の上面及び下面
への入射角は次第に小さくなり、導光板27上面もしく
は下面への入射角が導光板27と空気との界面における
全反射の臨界角よりも小さくなると、光ビームfは導光
板27の上面又は下面から水平に近い角度で出射され
る。このとき導光板27の下面から出た光ビームfは、
原稿Pを照明する照明光となるが、上面から出た光は迷
光となる。
は、導光板27下面を原稿Pの上に重ねて置く。そし
て、照明部22の光源28を発光させて光ビームfを出
射させると、光源28から出射された光ビームfは、図
4に示すように、導光板27の基端面から導光板27内
部に入射する。導光板27内部に入った光ビームfは、
導光板27の上面と下面とで全反射を繰り返しながら先
端側へ導かれる。光ビームfが導光板27の上面及び下
面で反射を繰り返すたびに、導光板27の上面及び下面
への入射角は次第に小さくなり、導光板27上面もしく
は下面への入射角が導光板27と空気との界面における
全反射の臨界角よりも小さくなると、光ビームfは導光
板27の上面又は下面から水平に近い角度で出射され
る。このとき導光板27の下面から出た光ビームfは、
原稿Pを照明する照明光となるが、上面から出た光は迷
光となる。
【0019】このようにして導光板27の下面全体から
光ビームfが出射されると、導光板27下面から出射さ
れた光ビームfは、導光板27の下の原稿Pを照らす。
原稿Pで反射された光ビームfは、導光板27を下面か
ら上面へと抜けてロッドレンズアレイ23のロッドレン
ズ25に入射し、ロッドレンズアレイ23によってフォ
トダイオードアレイ24上に結像される。そして、原稿
Pの画像はフォトダイオードアレイ24によって読み取
られる。
光ビームfが出射されると、導光板27下面から出射さ
れた光ビームfは、導光板27の下の原稿Pを照らす。
原稿Pで反射された光ビームfは、導光板27を下面か
ら上面へと抜けてロッドレンズアレイ23のロッドレン
ズ25に入射し、ロッドレンズアレイ23によってフォ
トダイオードアレイ24上に結像される。そして、原稿
Pの画像はフォトダイオードアレイ24によって読み取
られる。
【0020】一方、導光板27の上面から出た光ビーム
fは迷光となるが、図5に示すように、ロッドレンズ2
5は入射角が大きい光ビームfを結像せず、ロッドレン
ズアレイ23内部(支持ブロック26)で吸収するの
で、迷光とはならない。
fは迷光となるが、図5に示すように、ロッドレンズ2
5は入射角が大きい光ビームfを結像せず、ロッドレン
ズアレイ23内部(支持ブロック26)で吸収するの
で、迷光とはならない。
【0021】なお、この導光板27は、液晶表示装置の
バックライトに用いられている導光板27と異なり、下
面に拡散パターンや反射シートは設けられておらず、ま
た、傾斜角(くさび角)も小さいから、原稿Pで反射し
た光ビームfが導光板27を下面から上面へ通過しても
結像に影響を及ぼすことがない。
バックライトに用いられている導光板27と異なり、下
面に拡散パターンや反射シートは設けられておらず、ま
た、傾斜角(くさび角)も小さいから、原稿Pで反射し
た光ビームfが導光板27を下面から上面へ通過しても
結像に影響を及ぼすことがない。
【0022】このような画像読取り装置21によれば、
照明部22をロッドレンズアレイ23の下に組み込むこ
とができるので、装置をコンパクトにすることができ
る。
照明部22をロッドレンズアレイ23の下に組み込むこ
とができるので、装置をコンパクトにすることができ
る。
【0023】図6は本発明の別な実施形態の画像読取り
装置に用いられる導光板27の別な形態を示す図であ
る。この実施形態にあっては、樹脂製の導光板27の下
面に透明樹脂32を用いて薄いガラス板(カバーガラ
ス)31を接着している。そして、ガラス板31の下面
がフォトダイオードアレイ24の受光面に結像されるよ
うにしている。
装置に用いられる導光板27の別な形態を示す図であ
る。この実施形態にあっては、樹脂製の導光板27の下
面に透明樹脂32を用いて薄いガラス板(カバーガラ
ス)31を接着している。そして、ガラス板31の下面
がフォトダイオードアレイ24の受光面に結像されるよ
うにしている。
【0024】このように導光板27の下面にガラス板3
1を設けることにより、ガラス板31に原稿押えの機能
を持たせることができ、原稿Pが浮いて像がぼやけるの
を防止できる。また、ガラス板31によって原稿Pとの
摩擦によって導光板27に傷が付くのも防止できる。
1を設けることにより、ガラス板31に原稿押えの機能
を持たせることができ、原稿Pが浮いて像がぼやけるの
を防止できる。また、ガラス板31によって原稿Pとの
摩擦によって導光板27に傷が付くのも防止できる。
【0025】上記画像読取り装置は各種スキャナに用い
ることができる。例えば、図7に示すものは、写真やイ
ラストを読取ってパーソナルコンピュータに画像情報を
送信するための入力装置となるスキャナ33の斜視図で
ある。また、図8に示すものは、POSシステム等にお
いて、バーコードを読取るためのスキャナ34である。
本発明の画像読取り装置は、これらのスキャナに用いる
ことができる。また、図示しないが、QR(クイック・
レスポンスコード)等の2次元コードを読取るためのバ
ーコードリーダのスキャナ(ヘッド部)としても用いる
ことができる。
ることができる。例えば、図7に示すものは、写真やイ
ラストを読取ってパーソナルコンピュータに画像情報を
送信するための入力装置となるスキャナ33の斜視図で
ある。また、図8に示すものは、POSシステム等にお
いて、バーコードを読取るためのスキャナ34である。
本発明の画像読取り装置は、これらのスキャナに用いる
ことができる。また、図示しないが、QR(クイック・
レスポンスコード)等の2次元コードを読取るためのバ
ーコードリーダのスキャナ(ヘッド部)としても用いる
ことができる。
【図1】従来の画像読取り装置の構造を示す概略斜視図
である。
である。
【図2】従来の別な画像読取り装置の構造を示す斜視図
である。
である。
【図3】本発明の一実施形態による画像読取り装置の構
造を示す斜視図である。
造を示す斜視図である。
【図4】同上の画像読取り装置の作用説明図である。
【図5】同上の画像読取り装置の作用説明図である。
【図6】本発明の別な実施形態による画像読取り装置の
構造を示す斜視図である。
構造を示す斜視図である。
【図7】パーソナルコンピュータに画像情報を送るため
のスキャナを示す図である。
のスキャナを示す図である。
【図8】バーコードを読取るためのスキャナを示す斜視
図である。
図である。
23 ロッドレンズアレイ
24 フォトダイオードアレイ
25 ロッドレンズ
27 導光板
28 光源
31 ガラス板
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平5−308474(JP,A)
特開 平7−288654(JP,A)
実開 平6−62669(JP,U)
実開 平2−58229(JP,U)
実開 昭58−71261(JP,U)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
H04N 1/04 101
Claims (4)
- 【請求項1】 画像読取り素子と、 観察面の画像を前記読取り素子に結像させる結像レンズ
と、 光源と、 前記結像レンズと観察面との間に配置され、光源からの
光を閉じ込めて観察面へ照射する透明な導光板とを備
え、 前記導光板は前記光源から離れるにつれて厚みが薄くな
っており、前記導光板の上面及び下面で全反射を繰り返
すたびに、前記光源からの光が前記上面及び前記下面へ
入射する角度を小さくし、前記下面への入射角が全反射
の臨界角より小さくなると、前記観察面を照明する照明
光となる ことを特徴とする画像読取り装置。 - 【請求項2】 前記導光板は、前記観察面に接している
ことを特徴とする、請求項1に記載の画像読取り装置。 - 【請求項3】 前記導光板は樹脂製であって、導光板の
観察面に対向している面にガラス板が貼られていること
を特徴とする、請求項1に記載の画像読取り装置。 - 【請求項4】 請求項1〜3に記載の画像読取り装置を
内蔵したスキャナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08188697A JP3433643B2 (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | 画像読取り装置及びスキャナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08188697A JP3433643B2 (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | 画像読取り装置及びスキャナ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10257247A JPH10257247A (ja) | 1998-09-25 |
JP3433643B2 true JP3433643B2 (ja) | 2003-08-04 |
Family
ID=13758939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08188697A Expired - Fee Related JP3433643B2 (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | 画像読取り装置及びスキャナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3433643B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4266495B2 (ja) * | 2000-06-12 | 2009-05-20 | グローリー株式会社 | 紙幣処理機 |
TWI497976B (zh) * | 2009-12-18 | 2015-08-21 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 接觸式影像感測模組 |
US8247757B2 (en) * | 2009-12-29 | 2012-08-21 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Contact image sensor module with wedge-shaped glass plate for guiding light |
JP2020141157A (ja) * | 2019-02-26 | 2020-09-03 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | フロントライトおよび読取装置 |
-
1997
- 1997-03-14 JP JP08188697A patent/JP3433643B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10257247A (ja) | 1998-09-25 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090530 Year of fee payment: 6 |
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |