JP3936438B2 - 画像読み取り装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、光源から画像読み取り対象物に照射されて反射された光を集束し、この光を受光素子によって受光させるタイプの画像読み取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像読み取り装置１の一例を図２２に示す。この画像読み取り装置１は、いわゆる密着型のイメージセンサとして構成されたものであり、樹脂などによって形成されたケース１０の底部には、基板２が取り付けられている。この基板２には、画像読み取り幅に対応した長さ範囲に複数個のイメージセンサチップ２０、およびＬＥＤチップなどにより構成された光源２１が実装されている。また、上記ケース１０の上部開口１１には、ガラス製などの透明カバー５が嵌め込まれている。この透明カバー５に設定された読み取りラインＬと上記光源２１との間の内部空間１３には、光源２１から発せられた光を効率良く上記読み取りラインＬに導くための導光部材３が配置されている。また、上記透明カバー５に設定された読み取りラインＬと上記イメージセンサチップ２０との間には、上記読み取りラインＬに沿う明暗画像を正立等倍にイメージセンサチップ２０上に集束させるためのレンズアレイ４が配置されている。
【０００３】
すなわち、上記画像読み取り装置１においては、光源２１から発せられた光が導光部材３を介して上記読み取りラインＬに達して原稿Ｄが照明され、この原稿Ｄからの反射光がレンズアレイ４を介してイメージセンサチップ２０に受光されるように構成されている。上記導光部材３においては、光源２１から発せられた光が光入射面３０から上記導光部材３内に入射され、この光が上記導光部材３と外部との境界面３２において反射しつつ上記導光部材３内を進行して光出射面３１に達し、この光が光出射面３１から出射されて原稿Ｄを照明するようになされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成の画像読み取り装置１においては、上記ケース１０の内部空間１３に上記導光部材３を配置することによって、上記導光部材３を配置しない場合と比較すれば光源２１からの光が効率良く原稿Ｄを照明することができるが、上記導光部材３に導かれた光の一部は、上記境界面３２において反射せずに境界面３２から上記導光部材３の外部に洩れてしまう。すなわち、上記境界面３２に全反射臨界角よりも小さい角度で入射した光は、上記境界面３２を通過して上記導光部材３の外部に洩れてしまう。このような光の大部分は、上記ケース１０の内壁に吸収されてしまうために、上記構成の画像読み取り装置１においては、上記境界面３２から洩れる光を有効に利用することができない。
【０００５】
ところで、画像読み取り装置１を製造する場合には、製造コストの低廉化といった観点から上記基板２に実装される光源２１の個数は少ない方が好ましく、また、上記画像読み取り装置１を低電圧駆動させるためにも上記光源２１の個数は少ない方が好ましい。この場合に問題となるのは、光源２１の数を低減させることにともなう光源全体から発せられる光量の低下をいかにして補うかである。ところが、上述した構成の画像読み取り装置１においては、導光部材３を採用することによって光源２１から発せられた光の有効利用がある程度は図られているものの、上記導光部材３と外部との間の境界面３２から上記導光部材３内に導かれた光の一部が洩れてしまうのは上述の通りであり、光源２１の数を低減させて画像読み取り装置１を所望通りに駆動させて原稿画像の読み取りを行なうことが困難である。
【０００６】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、光源から発せられた光を効率良く原稿に導くようにすることをその課題とする。
【０００７】
【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。
【０００８】
すなわち、本願発明により提供される画像読み取り装置は、光源と、この光源から発せられた光を画像読み取り対象物に導くための導光ユニットと、この導光ユニットからの光によって照明された上記対象物から反射してきた光を集束する光集束部材と、この光集束部材によって集束された光を受光するように所定の画像読み取りライン方向に列状に並べられた複数の受光素子とがケース内に組み込まれ、上記光集束部材と上記各受光素子とを結ぶ直線上に画像読取部が設定される画像読み取り装置であって、上記導光ユニットは、上下厚み方向に対向する第１側面と第２側面、および幅方向に対向する第３側面と第４側面とを備え、上記第３側面および第４側面のうちの少なくとも一方の側面の全部または一部は、楕円曲面とされており、上記第１側面は上記第２側面方向から進行してきた光を外部に出射させる光出射面とされている導光部材と、この導光部材の光入射部と上記第１側面とを除く領域の全部または一部にピンとピンホールとが水平方向に嵌合して密着させられている光反射部材とによって構成されており、上記ケースに対して上下方向に嵌合させて組付けられていることを特徴としている。
【０００９】
好ましい実施の形態においては、上記第１側面は、上記楕円曲面の焦点またはその近傍を通過する平坦面とされている。
【００１０】
好ましい実施の形態においてはさらに、上記第１側面、第３側面、および第４側面は、鏡面状とされている。
【００１１】
ところで、楕円曲面の１の焦点を通過する光が楕円曲面において全反射をした場合には、反射した光は、もう一方の焦点を通過することとなる。すなわち、上記構成の導光部材は、上記第１側面が楕円曲面の１の焦点またはその近傍を通過する平坦面とされているとともに、好ましくは上記第１側面、第３側面、および第４側面が鏡面状とされるので、たとえば他の焦点またはその近傍に光源を配置することによって、この光源から発せられた光を楕円曲面で全反射させて上記第１側面の所定部位に集めることができる。また、他の焦点またはその近傍を乱反射部位とすれば、この部位で乱反射して上記導光部材の厚み方向に進行し、鏡面状とされた上記各側面において全反射した光も、１の焦点を通過することとなって上記第１側面の所定部位に光を集めることができる。したがって、上記導光部材を組み込んだ画像読み取り装置においては、上記第１側面の所定部位の近傍に画像読み取り部を設定すれば、光源から発せられて上記導光部材に入射された光は、上記画像読み取り部に容易に集めることができる。このため、上記構成の導光部材を組み込んだ画像読み取り装置は、導光部材に入射された光を効率良く利用することができる。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
光源から発せられて上記導光部材に入射された光は、上記導光部材と外部との境界面、すなわち上記各側面で反射しつつ進行して上記第１側面から出射されるのであるが、上記導光部材内を進行する光の一部は上記境界面において反射せずに上記導光部材の外部に漏れてしまうのは上述の通りである。上記構成においては、上記導光部材の外部との境界面の少なくとも一部に反射部材が密着させられているため、かりに上記導光部材内を進行する光が上記導光部材の外部に漏れてしまったとしても、上記反射部材が密着させられた境界面から洩れた光は、上記反射部材によって反射されて上記導光部材内に戻され、再び上記導光部材内を進行することとなる。この結果、一旦上記導光部材の外部に洩れた光であっても、上記反射部材によって上記導光部材内の戻された光は、上記第１側面から出射されることとなる。すなわち、上記構成の導光ユニットを備えた画像読み取り装置においては、光源から発せられた光を効率良く上記第１側面から出射させて原稿を照明することができる。したがって、上記構成の導光ユニットを備えた画像読み取り装置においても、１の光源から発せられる光を効率良く原稿の読み取りラインに導くことができるために、光源数を低減させて所望の画像読み取りが可能となり、ひいては、製造コストの低廉化および画像読み取り装置の低電圧駆動が実現可能となる。
【００１７】
もちろん、上記反射部材は、上記境界面の全面に密着させてもよいし、境界面光が洩れやすい部位に重点的に密着させてもよいのはいうまでなく、境界面のどの部位に密着させるかは適宜設計すればよい。また、上記反射部材としては、光反射率に優れる白色樹脂によって形成されたもの、あるいはたとえば紙製などの白色シートを透明樹脂でコーティングしたものなどが採用される。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【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を、図面を参照して具体的に説明する。
【００２７】
図１は、本願発明に使用する導光ユニットの一例を分解斜視図であり、図２は、図１のII−II線に沿う断面図であり、図３は、図１のIII −III 線に沿う断面図である。なお、従来の画像読み取り装置を説明するために参照した図面に描かれている部材および要素と同一のものについては、同一の符号を付してある。
【００２８】
図１および図２に示すように、上記導光ユニット６は、導光部材３と、この導光部材３の表面に密着される第１反射部材７および第２反射部材８と、を備えて構成されている。
【００２９】
上記導光部材３は、たとえばＰＭＭＡなどのアクリル系透明樹脂を成形することによって全体として細長バー状とされており、その長手方向に延びる複数の面を有するように形成されている。これらの複数の面としては、厚み方向（図２の上下方向）に対向する第１側面３ａおよび第２側面３ｂと、幅方向（図２に左右方向）に対向する第３側面３ｃおよび第４側面３ｄとがある。上記第１側面から第３側面３ａ〜３ｃは、鏡面状とされている。図２および図３に良く表れているように上記第４側面３ｄの適部には、光入射部３Ａとしての複数の凹部が形成されている。後述するように、上記導光部材３を画像読み取り装置内に組み込んだ場合には、基板２に実装された光源２１が上記凹部に収容される恰好とされ、上記光源２１から発せられた光が上記光入射部３Ａに出射されて第１側面３ａ、すなわち光出射面に向かって上記導光部材３内を進行し、上記第１側面（光出射面）３ａの全体から光が出射されるようになされている。また、上記第３側面および第４側面３ｃ，３ｄは、楕円曲面とされており、上記第１側面３ａは上記楕円曲面の１つの焦点を通過する平坦面とされているとともに、上記光入射部３Ａが上記楕円曲面の他の焦点Ｆ2 の近傍に形成されている。
【００３０】
なお、鏡面状とは、必ずしも表面が積極的に研磨加工されている場合ばかりでなく、たとえば上記導光部材３を金型成形によって形成する場合に得られる比較的滑らかな面も、ここでいう鏡面状の面に含まれる。透明部材の表面を鏡面状とすれば、この面に対してこの透明部材の材質によって特定される全反射臨界角より小さい角度で入射する光を全反射させることができるとともに、上記全反射臨界角よりも小さい角度で入射する光については、その面を通過させることができる。
【００３１】
図１および図２に示すように、上記第１反射部材７は、光の反射率に優れる白色樹脂を、たとえば金型成形することによって全体として細長バー状に形成されており、上記導光部材３の第３側面３ｃに密着させられるとともに、この第３側面３ｃに対応して凹入した楕円曲面（密着面７ｃ）が形成されている。
【００３２】
図１および図２に示すように、上記第２反射部材８は、上記第１反射部材７と同じく光の反射率に優れる白色樹脂を、たとえば金型成形することによって全体として細長バー状に形成されており、上記導光部材３の第４側面３ｄに密着させられるとともに、この第４側面３ｄに対応して凹入した楕円曲面（密着面８ｄ）が形成されている。
【００３３】
上記各部材３，７，８は、たとえば図２に仮想線で示したように、上記第１および第２反射部材７，８のそれぞれの密着面７ｃ，８ｄに形成された水平方向の挿入ピン７１，８１を上記導光部材３の第３および第４側面３ｃ，３ｄにそれぞれ形成されたピンホール３０Ａ，３０Ｂに挿入嵌合することによって一体化させられる。上記各部材３，７，８を金型成形によって形成する場合には、成形時に各挿入ピン７１，８１またはピンホール３０Ａ，３０Ｂ容易に形成することができる。
【００３４】
もちろん、上記導光部材３は、上述した実施形態のものには限定されない。たとえば、上記導光部材３としては、図４に示された構成のものを採用することができる。図４には略右半分の正面図が描かれているが、上記導光部材３は、たとえばＰＭＭＡなどのアクリル系透明樹脂を成形することによって左右対称の細長バー状とされている。上記導光部材３の第１側面３ａの長手方向中央部は、正面視略Ｖ字状に凹入させられて２つの傾斜面３２，３２が形成されている。このように構成された導光部材３においても、第１側面から第３側面３ａ〜３ｃは鏡面状とされており、また、第４側面３ｄは乱反射面とされている。すなわち、上記した略Ｖ字状凹入部の下方位置に光源２１が配置され、この光源２１から発せられた光が導光部材３内に入射された場合には、図４に良く表れているように、入射された光が上記各側面３ａ〜３ｄにおいて反射しつつ導光部材３の長手方向に進行し、上記第１側面３ａに全反射臨界角よりも小さな角度で入射した光が上記第１側面３ａの各所から出射されるように構成されている。また、上記導光部材３の第３側面３ｃを含む１または複数の側面には、上記したような反射部材７，８が密着させられてユニット化される。これらの各部材をユニット化する手段は、上述したように適宜設計すればよい。図５に示すように、このような導光ユニット６においては、上記第１側面３ａの中央部から集中的に光が出射されないように、好ましくは、上記導光部材３に密着させられる反射部材７に形成された遮光板７０，７０（図６参照）が上記した略Ｖ字状凹入部を覆うようにして配置される。なお、この遮光板７０，７０に代えて、図５に仮想線で示したように、反射シート７Ａなどを密着させたり、金属を蒸着してもよい。反射部材７，８が密着させられ導光部材３においては、光源２１の数を少数としたとしても、所定の光量の光を上記第１側面３ａから出射させることができる。なお、導光部材３を所定のケース内に組み込んだ場合には、上記第１側面３ａに画像読取部が設定されることがあるが、上記構成の導光部材３においては、第１側面３ａの中央部が略Ｖ字状に凹入していて平坦面ではないため、上記第１側面３ａ上に画像読取部を設定することができないので、この場合には、たとえば上記ケースの上部開口に透明カバーを嵌め込み、この透明カバー上に画像読取部Ｌが設定される。もちろん、この画像読取部Ｌは、上記楕円曲面の焦点またはその近傍に設定される。
【００３５】
また、上記光源２１を上記導光部材３の長手方向の端部に配置して、上記導光部材３の端部面３ｅから光を入射するように構成してもよい。もちろん、この場合には、上記第２側面３ｂは、乱反射面とされる。
【００３６】
なお、上記第２側面３ｂを乱反射面とする方法としては、図７ないし図１１に示したような方法が考えられる。すなわち、図７に示した乱反射面は、上記第２側面３ｂの幅方向に延びる複数の凸部３０によって形成されているが、凸部３０ａとせずに凹部としても乱反射面を形成することができるのはいうまでもない。図８に示した乱反射面は、第２側面３ｂの所定の領域が幅方向に延びるスリットによってノコギリ状とされて形成されている。このノコギリ状領域３０ｂは、上記第２側面３ｂの全領域としてもよいのはいうまでもない。図９に示した乱反射面は、第２側面３ｂの所定の領域に金属を蒸着することにより形成されているが、シート状とされた乱反射シート３０ｃを密着させることによっても同様に乱反射面とすることができる。なお、図１０に示したように、上記第２側面３ｂの略全領域に蒸着層３０ｃを形成し、あるいは乱反射シート３０ｃを略全領域に密着させてもよい。また、図１１に示すように、上記第２側面３ｂの略全領域に所定の乱反射部材７Ｂを密着させて乱反射面としてもよい。
【００３７】
また、上記導光ユニット６としては、図１２または図１３に示した構成のものであってもよい。図１２に示した導光ユニット６は、図１ないし図３を参照して説明した導光ユニット６の導光部材３と同様な導光部材３を備えており、上記第３側面および第４側面３ｃ，３ｄには、反射部材７，８ではなく、反射シート７０Ｂ，８０Ｂが密着させられている。これらの反射シート７０Ｂ，８０Ｂとしては、たとえば紙製などの白色シート材の表面を透明樹脂などによってコーティングすることによって形成されたもの、あるいはポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）などを基材とする銀色の鏡面反射フィルムなどが用いられる。また、図１３に示した導光ユニット６は、上記第４側面３ｄが楕円曲面（第３側面３ｃ）の長軸Ｊよりも内方側に凹入した導光部材３を備え、上記楕円曲面（第３側面３ｃ）に反射シート７０Ｂが密着させられている。このように構成された導光ユニット６においては、上記光源２１から発せられて長軸Ｊに沿って直進する光が楕円曲線の焦点Ｆ1 またはその近傍を通過することが回避されている。すなわち、上記導光ユニット６を組み込んで上記焦点Ｆ1 またはその近傍に画像読取部を設定した場合に、上記第３側面３ｂにおいて反射しない上記光源２１からの直接光が上記第１側面３ａから出射されることによって、直接光が出射される部位と反射光が出射される部位との間で出射される光量に差が生じてしまうことが回避されている。
【００３８】
次いで、図１４ないし図１６を参照しつつ上述した導光ユニットが組み込まれた画像読み取り装置１について説明する。
【００３９】
図１４は、本願発明に係る画像読み取り装置の一例を表す分解斜視図であり、図１５は、上記画像読み取り装置の分解断面図であり、図１６は、上記画像読み取り装置の組み立て断面図である。なお、本実施形態においては、いわゆる密着型イメージセンサとして構成された画像読み取り装置１について説明する。すなわち、上記画像読み取り装置１は、画像読み取りラインＬ上をプラテンローラ９によってバックアップされながら読み取り原稿Ｄが搬送されるように構成されている。
【００４０】
図１４ないし図１６に示すように、上記画像読み取り装置１は、樹脂などによって形成されたケース１０を有し、この底部には基板２が取り付けられている。この基板２には、幅方向の一側端部よりの部位に列状に複数個の光源２１が実装されているとともに、他端部よりの部位に画像の読み取り幅に対応した長さ範囲に複数個のイメージセンサチップ２０が列状に実装されている。たとえば、原稿Ｄの画像を白黒に読み取る場合には、上記光源２１としては白色光を発するＬＥＤチップなどが採用される。上記イメージセンサチップ２０は、所定数の受光素子が組み込まれており、たとえばＡ４幅の原稿を８ドット／ｍｍの読み取り密度で読み取る場合には、上記受光素子は、１２５μｍピッチで１７２８個配置される。１つのイメージセンサチップ２０には、たとえば９６個の受光素子が一体に組み込まれ、したがって、この場合には、合計１８個のイメージセンサチップ２０が基板２上に配列されることとなる。
【００４１】
図１６に示すように、上記ケース１０の内部空間には、導光ユニット６が収容配置されている。この導光ユニット６は、上述したように、アクリル系透明樹脂を金型成形するなどして形成された導光部材３と、この導光部材３の第３側面および第４側面３ｃ，３ｄのそれぞれに密着させられるとともに白色樹脂によって形成された第１反射部材および第２反射部材７，８とを備えて構成されている。上記導光部材３は、長手方向に延びる第１側面から第４側面３ａ〜３ｄを有しており、上記第３側面および第４側面３ｃ，３ｄは、楕円曲面とされているとともに、上記第１側面３ａは、上記楕円曲面の１の焦点Ｆ1 を通過する平坦面とされており、この平坦面上をプラテンローラ９によってバックアップされながら読み取り原稿Ｄが搬送される。すなわち、上記画像読み取り装置１においては、図１ないし図３を参照して説明した導光ユニット６が採用されている。上記導光部材３の第１側面３ａ、すなわち光出射面上の上記焦点Ｆ1 に対応する部位が画像読み取りラインＬとされており、上記楕円曲面の他の焦点Ｆ2 の近傍、すなわち光入射部３Ａには、上述したように光源２１が配置される。
【００４２】
このように構成された導光ユニット６においては、上記光源２１から発せられた光は、たとえば上記第３側面または第４側面３ｃ，３ｄにおいて全反射しつつ上記導光部材３の厚み方向（図１６の上下方向）に進行して上記第１側面３ａの略全領域から出射するようになされている。
【００４３】
上記画像読み取りラインＬと上記イメージセンサチップ２０との間には、上記読み取りラインＬに沿う明暗画像を正立等倍にイメージセンサチップ２０上に集束させるためのレンズアレイ４が配置されている。すなわち、上記構成のイメージセンサチップ２０においては、光源２１から発せられた光が導光部材３を介して上記読み取りラインＬに達して読み取り原稿Ｄが照明され、この原稿Ｄからの反射光がレンズアレイ４を介してイメージセンサチップ２０に受光されるように構成されている。
【００４４】
ところで、楕円曲面の１の焦点Ｆ2 を通過する光が楕円曲面において全反射をした場合には、反射した光は、もう一方の焦点Ｆ1 を通過することとなる。すなわち、上記構成の導光部材３は、上記第１側面３ａが楕円曲面の１の焦点Ｆ1 を通過する平坦面とされているとともに、好ましくは上記第３側面および第４側面３ｃ，３ｄが鏡面とされるので、図１６に良く表れているように、他の焦点Ｆ2 に配置された光源２１から発せられた光は、上記第１側面３ａの焦点Ｆ1 、すなわち画像読取部Ｌに集めることができる。したがって、上記導光部材３を組み込んだ画像読み取り装置１においては、上記光源２１から発せらて上記導光部材３に入射された光は、上記画像読取部Ｌに有効に集めることができる。
【００４５】
また、上記導光部材３の第３側面および第４側面３ｃ，３ｄには、第１反射部材および第２反射部材７，８がそれぞれ密着させられているので、上記導光部材３内を進行する光が上記境界面、すなわち第３側面３ｃまたは第４側面３ｄにおいて反射せずに上記導光部材３の外部に漏れてしまった場合であっても、上記各反射部材７，８によって反射されて上記導光部材３内に戻され、再び上記導光部材内を進行することとなる。この結果、一旦上記導光部材３の外部に洩れた光であっても、上記各反射部材７，８によって上記導光部材３内の戻された光は、上記第１側面３ａから出射されることとなる。すなわち、上記構成の導光ユニット６を備えた画像読み取り装置１においては、光源２１から発せられた光を効率良く上記第１側面３ａから出射させて原稿Ｄを照明することができる。このように、上記構成の導光ユニットを備えた画像読み取り装置においては、１の光源から発せられる光を効率良く原稿の読み取りラインに導くことができるために、光源数を低減させて所望の画像読み取りが可能となり、ひいては、製造コストの低廉化および画像読み取り装置の低電圧駆動が実現可能となる。
【００４６】
なお、上記実施形態においては、第３側面および第４側面３ｃ，３ｄのそれぞれが楕円曲面とされた導光部材３が採用されていたが、上記第３側面または第４側面３ｃ，３ｄのいずれか一面のみ、あるいはいずれか一面の所定領域が楕円曲面とされた導光部材３も本願発明の適用範囲であり、また、これを備えた画像読み取り装置１も本願発明の適用範囲であるのはいうまでもない。たとえば、図１７に示すように、図１３を参照して説明した導光ユニット６において採用されている導光部材３、すなわち上記第３側面３ｃが楕円曲面とされているとともに、上記第４側面３ｄが楕円曲面（第３側面３ｃ）の長軸Ｊよりも内方側に凹入している導光部材３を組み込んで画像読み取り装置１を構成してもよい。もちろん、少なくとも上記楕円曲面（第３側面３ｃ）には既述の反射部材を密着させることが好ましいのはいうまでもない。
【００４７】
また、図１２または図１３を参照して説明した導光ユニット６、すなわち導光部材３の第３側面３ｃまたは第４側面３ｄに反射シート７０Ｂ，８０Ｂが密着させられた導光ユニット６が組み込まれた画像読み取り装置１（図１８または図１９に示されているような画像読み取り装置１）もまた本願発明の適用範囲である。この画像読み取り装置１においては、上記導光部材３の第１側面３ａを読み取り原稿Ｄの搬送面とせずに、ガラス製などの透明カバー５が上記ケース１０の上部開口に嵌め込まれている。これらの画像読み取り装置１もまた、既述の画像読み取り装置１と同様の効果が得られるのはいうまでもない。
【００４８】
図２０および図２１に、本願発明の参考例に係る画像読み取り装置を示す。図２０に示された画像読み取り装置１は、上記ケース１０の内部に長手方向に延びる空間Ｓが形成されており、上記ケース１０内壁に反射シート７０Ｂ，８０Ｂがそれぞれ密着させられて上記空間Ｓの長手方向の外輪が規定されている。すなわち、上記空間Ｓの外輪を規定している面の一部が光反射面とされており、また、この光反射面は楕円曲面とされている。このような画像読み取り装置１においては、反射シート７０Ｂ，８０Ｂによって上記空間Ｓ内を進行する光が上記空間Ｓの外部に洩れにくいように、かつ全反射しやすいようになされている。また、上記楕円曲面上記反射シート７０Ｂ，８０Ｂを密着せさる代わりに、既述の反射部材を上記ケース１０内に収容配置させることによって上記空間Ｓを形成してもよい。また、上記空間Ｓの断面形状は、図２１に示すように、図１３を参照して説明した導光ユニット６において採用されている導光部材３の形状に対応した形状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明に使用する導光ユニットの一例を分解斜視図である。
【図２】 図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】 図１のIII −III 線に沿う断面図である。
【図４】 本願発明に係る導光部材の変形例を表す要部正面図である。
【図５】 上記導光部材を備える導光ユニットの要部拡大断面図である。
【図６】 上記導光ユニットを構成する反射部材の要部斜視図である。
【図７】 上記導光部材の乱反射領域の形成方法の一例を表す要部正面図である。
【図８】 上記導光部材の乱反射領域の他の形成方法の一例を表す要部正面図である。
【図９】 上記導光部材の乱反射領域のその他の形成方法の一例を表す要部正面図である。
【図１０】 上記導光部材の乱反射領域のその他の形成方法の一例を表す要部正面図である。
【図１１】 上記導光部材の乱反射領域のその他の形成方法の一例を表す要部正面図である。
【図１２】 上記導光ユニットの変形例を表す断面図である。
【図１３】 上記導光ユニットの他の変形例を表す断面図である。
【図１４】 本願発明に係る画像読み取り装置の一例を表す分解斜視図である。
【図１５】 上記画像読み取り装置の分解断面図である。
【図１６】 上記画像読み取り装置の組み立て断面図である。
【図１７】 上記画像読み取り装置の変形例を表す組み立て断面図である。
【図１８】 上記画像読み取り装置の他の変形例を表す組み立て断面図である。
【図１９】 上記画像読み取り装置のその他の変形例を表す組み立て断面図である。
【図２０】 上記画像読み取り装置の参考例を表す組み立て断面図である。
【図２１】 上記画像読み取り装置のその他の参考例を表す組み立て断面図である。
【図２２】 従来の画像読み取り装置の一例を表す断面図である。
【符号の説明】
１ 画像読み取り装置
２ 基板
３ 導光部材
３Ａ 光入射部
３ａ 第１側面（光出射面）
３ｂ 第２側面
３ｃ 第３側面
３ｄ 第４側面
４ レンズアレイ（光集束部材としての）
６ 導光ユニット
７ 第１反射部材
８ 第２反射部材
１０ ケース
２０ イメージセンサチップ
２１ 光源
Ｄ 読み取り原稿
Ｌ 画像読取部
【発明の属する技術分野】
本願発明は、光源から画像読み取り対象物に照射されて反射された光を集束し、この光を受光素子によって受光させるタイプの画像読み取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像読み取り装置１の一例を図２２に示す。この画像読み取り装置１は、いわゆる密着型のイメージセンサとして構成されたものであり、樹脂などによって形成されたケース１０の底部には、基板２が取り付けられている。この基板２には、画像読み取り幅に対応した長さ範囲に複数個のイメージセンサチップ２０、およびＬＥＤチップなどにより構成された光源２１が実装されている。また、上記ケース１０の上部開口１１には、ガラス製などの透明カバー５が嵌め込まれている。この透明カバー５に設定された読み取りラインＬと上記光源２１との間の内部空間１３には、光源２１から発せられた光を効率良く上記読み取りラインＬに導くための導光部材３が配置されている。また、上記透明カバー５に設定された読み取りラインＬと上記イメージセンサチップ２０との間には、上記読み取りラインＬに沿う明暗画像を正立等倍にイメージセンサチップ２０上に集束させるためのレンズアレイ４が配置されている。
【０００３】
すなわち、上記画像読み取り装置１においては、光源２１から発せられた光が導光部材３を介して上記読み取りラインＬに達して原稿Ｄが照明され、この原稿Ｄからの反射光がレンズアレイ４を介してイメージセンサチップ２０に受光されるように構成されている。上記導光部材３においては、光源２１から発せられた光が光入射面３０から上記導光部材３内に入射され、この光が上記導光部材３と外部との境界面３２において反射しつつ上記導光部材３内を進行して光出射面３１に達し、この光が光出射面３１から出射されて原稿Ｄを照明するようになされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成の画像読み取り装置１においては、上記ケース１０の内部空間１３に上記導光部材３を配置することによって、上記導光部材３を配置しない場合と比較すれば光源２１からの光が効率良く原稿Ｄを照明することができるが、上記導光部材３に導かれた光の一部は、上記境界面３２において反射せずに境界面３２から上記導光部材３の外部に洩れてしまう。すなわち、上記境界面３２に全反射臨界角よりも小さい角度で入射した光は、上記境界面３２を通過して上記導光部材３の外部に洩れてしまう。このような光の大部分は、上記ケース１０の内壁に吸収されてしまうために、上記構成の画像読み取り装置１においては、上記境界面３２から洩れる光を有効に利用することができない。
【０００５】
ところで、画像読み取り装置１を製造する場合には、製造コストの低廉化といった観点から上記基板２に実装される光源２１の個数は少ない方が好ましく、また、上記画像読み取り装置１を低電圧駆動させるためにも上記光源２１の個数は少ない方が好ましい。この場合に問題となるのは、光源２１の数を低減させることにともなう光源全体から発せられる光量の低下をいかにして補うかである。ところが、上述した構成の画像読み取り装置１においては、導光部材３を採用することによって光源２１から発せられた光の有効利用がある程度は図られているものの、上記導光部材３と外部との間の境界面３２から上記導光部材３内に導かれた光の一部が洩れてしまうのは上述の通りであり、光源２１の数を低減させて画像読み取り装置１を所望通りに駆動させて原稿画像の読み取りを行なうことが困難である。
【０００６】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、光源から発せられた光を効率良く原稿に導くようにすることをその課題とする。
【０００７】
【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。
【０００８】
すなわち、本願発明により提供される画像読み取り装置は、光源と、この光源から発せられた光を画像読み取り対象物に導くための導光ユニットと、この導光ユニットからの光によって照明された上記対象物から反射してきた光を集束する光集束部材と、この光集束部材によって集束された光を受光するように所定の画像読み取りライン方向に列状に並べられた複数の受光素子とがケース内に組み込まれ、上記光集束部材と上記各受光素子とを結ぶ直線上に画像読取部が設定される画像読み取り装置であって、上記導光ユニットは、上下厚み方向に対向する第１側面と第２側面、および幅方向に対向する第３側面と第４側面とを備え、上記第３側面および第４側面のうちの少なくとも一方の側面の全部または一部は、楕円曲面とされており、上記第１側面は上記第２側面方向から進行してきた光を外部に出射させる光出射面とされている導光部材と、この導光部材の光入射部と上記第１側面とを除く領域の全部または一部にピンとピンホールとが水平方向に嵌合して密着させられている光反射部材とによって構成されており、上記ケースに対して上下方向に嵌合させて組付けられていることを特徴としている。
【０００９】
好ましい実施の形態においては、上記第１側面は、上記楕円曲面の焦点またはその近傍を通過する平坦面とされている。
【００１０】
好ましい実施の形態においてはさらに、上記第１側面、第３側面、および第４側面は、鏡面状とされている。
【００１１】
ところで、楕円曲面の１の焦点を通過する光が楕円曲面において全反射をした場合には、反射した光は、もう一方の焦点を通過することとなる。すなわち、上記構成の導光部材は、上記第１側面が楕円曲面の１の焦点またはその近傍を通過する平坦面とされているとともに、好ましくは上記第１側面、第３側面、および第４側面が鏡面状とされるので、たとえば他の焦点またはその近傍に光源を配置することによって、この光源から発せられた光を楕円曲面で全反射させて上記第１側面の所定部位に集めることができる。また、他の焦点またはその近傍を乱反射部位とすれば、この部位で乱反射して上記導光部材の厚み方向に進行し、鏡面状とされた上記各側面において全反射した光も、１の焦点を通過することとなって上記第１側面の所定部位に光を集めることができる。したがって、上記導光部材を組み込んだ画像読み取り装置においては、上記第１側面の所定部位の近傍に画像読み取り部を設定すれば、光源から発せられて上記導光部材に入射された光は、上記画像読み取り部に容易に集めることができる。このため、上記構成の導光部材を組み込んだ画像読み取り装置は、導光部材に入射された光を効率良く利用することができる。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
光源から発せられて上記導光部材に入射された光は、上記導光部材と外部との境界面、すなわち上記各側面で反射しつつ進行して上記第１側面から出射されるのであるが、上記導光部材内を進行する光の一部は上記境界面において反射せずに上記導光部材の外部に漏れてしまうのは上述の通りである。上記構成においては、上記導光部材の外部との境界面の少なくとも一部に反射部材が密着させられているため、かりに上記導光部材内を進行する光が上記導光部材の外部に漏れてしまったとしても、上記反射部材が密着させられた境界面から洩れた光は、上記反射部材によって反射されて上記導光部材内に戻され、再び上記導光部材内を進行することとなる。この結果、一旦上記導光部材の外部に洩れた光であっても、上記反射部材によって上記導光部材内の戻された光は、上記第１側面から出射されることとなる。すなわち、上記構成の導光ユニットを備えた画像読み取り装置においては、光源から発せられた光を効率良く上記第１側面から出射させて原稿を照明することができる。したがって、上記構成の導光ユニットを備えた画像読み取り装置においても、１の光源から発せられる光を効率良く原稿の読み取りラインに導くことができるために、光源数を低減させて所望の画像読み取りが可能となり、ひいては、製造コストの低廉化および画像読み取り装置の低電圧駆動が実現可能となる。
【００１７】
もちろん、上記反射部材は、上記境界面の全面に密着させてもよいし、境界面光が洩れやすい部位に重点的に密着させてもよいのはいうまでなく、境界面のどの部位に密着させるかは適宜設計すればよい。また、上記反射部材としては、光反射率に優れる白色樹脂によって形成されたもの、あるいはたとえば紙製などの白色シートを透明樹脂でコーティングしたものなどが採用される。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【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を、図面を参照して具体的に説明する。
【００２７】
図１は、本願発明に使用する導光ユニットの一例を分解斜視図であり、図２は、図１のII−II線に沿う断面図であり、図３は、図１のIII −III 線に沿う断面図である。なお、従来の画像読み取り装置を説明するために参照した図面に描かれている部材および要素と同一のものについては、同一の符号を付してある。
【００２８】
図１および図２に示すように、上記導光ユニット６は、導光部材３と、この導光部材３の表面に密着される第１反射部材７および第２反射部材８と、を備えて構成されている。
【００２９】
上記導光部材３は、たとえばＰＭＭＡなどのアクリル系透明樹脂を成形することによって全体として細長バー状とされており、その長手方向に延びる複数の面を有するように形成されている。これらの複数の面としては、厚み方向（図２の上下方向）に対向する第１側面３ａおよび第２側面３ｂと、幅方向（図２に左右方向）に対向する第３側面３ｃおよび第４側面３ｄとがある。上記第１側面から第３側面３ａ〜３ｃは、鏡面状とされている。図２および図３に良く表れているように上記第４側面３ｄの適部には、光入射部３Ａとしての複数の凹部が形成されている。後述するように、上記導光部材３を画像読み取り装置内に組み込んだ場合には、基板２に実装された光源２１が上記凹部に収容される恰好とされ、上記光源２１から発せられた光が上記光入射部３Ａに出射されて第１側面３ａ、すなわち光出射面に向かって上記導光部材３内を進行し、上記第１側面（光出射面）３ａの全体から光が出射されるようになされている。また、上記第３側面および第４側面３ｃ，３ｄは、楕円曲面とされており、上記第１側面３ａは上記楕円曲面の１つの焦点を通過する平坦面とされているとともに、上記光入射部３Ａが上記楕円曲面の他の焦点Ｆ2 の近傍に形成されている。
【００３０】
なお、鏡面状とは、必ずしも表面が積極的に研磨加工されている場合ばかりでなく、たとえば上記導光部材３を金型成形によって形成する場合に得られる比較的滑らかな面も、ここでいう鏡面状の面に含まれる。透明部材の表面を鏡面状とすれば、この面に対してこの透明部材の材質によって特定される全反射臨界角より小さい角度で入射する光を全反射させることができるとともに、上記全反射臨界角よりも小さい角度で入射する光については、その面を通過させることができる。
【００３１】
図１および図２に示すように、上記第１反射部材７は、光の反射率に優れる白色樹脂を、たとえば金型成形することによって全体として細長バー状に形成されており、上記導光部材３の第３側面３ｃに密着させられるとともに、この第３側面３ｃに対応して凹入した楕円曲面（密着面７ｃ）が形成されている。
【００３２】
図１および図２に示すように、上記第２反射部材８は、上記第１反射部材７と同じく光の反射率に優れる白色樹脂を、たとえば金型成形することによって全体として細長バー状に形成されており、上記導光部材３の第４側面３ｄに密着させられるとともに、この第４側面３ｄに対応して凹入した楕円曲面（密着面８ｄ）が形成されている。
【００３３】
上記各部材３，７，８は、たとえば図２に仮想線で示したように、上記第１および第２反射部材７，８のそれぞれの密着面７ｃ，８ｄに形成された水平方向の挿入ピン７１，８１を上記導光部材３の第３および第４側面３ｃ，３ｄにそれぞれ形成されたピンホール３０Ａ，３０Ｂに挿入嵌合することによって一体化させられる。上記各部材３，７，８を金型成形によって形成する場合には、成形時に各挿入ピン７１，８１またはピンホール３０Ａ，３０Ｂ容易に形成することができる。
【００３４】
もちろん、上記導光部材３は、上述した実施形態のものには限定されない。たとえば、上記導光部材３としては、図４に示された構成のものを採用することができる。図４には略右半分の正面図が描かれているが、上記導光部材３は、たとえばＰＭＭＡなどのアクリル系透明樹脂を成形することによって左右対称の細長バー状とされている。上記導光部材３の第１側面３ａの長手方向中央部は、正面視略Ｖ字状に凹入させられて２つの傾斜面３２，３２が形成されている。このように構成された導光部材３においても、第１側面から第３側面３ａ〜３ｃは鏡面状とされており、また、第４側面３ｄは乱反射面とされている。すなわち、上記した略Ｖ字状凹入部の下方位置に光源２１が配置され、この光源２１から発せられた光が導光部材３内に入射された場合には、図４に良く表れているように、入射された光が上記各側面３ａ〜３ｄにおいて反射しつつ導光部材３の長手方向に進行し、上記第１側面３ａに全反射臨界角よりも小さな角度で入射した光が上記第１側面３ａの各所から出射されるように構成されている。また、上記導光部材３の第３側面３ｃを含む１または複数の側面には、上記したような反射部材７，８が密着させられてユニット化される。これらの各部材をユニット化する手段は、上述したように適宜設計すればよい。図５に示すように、このような導光ユニット６においては、上記第１側面３ａの中央部から集中的に光が出射されないように、好ましくは、上記導光部材３に密着させられる反射部材７に形成された遮光板７０，７０（図６参照）が上記した略Ｖ字状凹入部を覆うようにして配置される。なお、この遮光板７０，７０に代えて、図５に仮想線で示したように、反射シート７Ａなどを密着させたり、金属を蒸着してもよい。反射部材７，８が密着させられ導光部材３においては、光源２１の数を少数としたとしても、所定の光量の光を上記第１側面３ａから出射させることができる。なお、導光部材３を所定のケース内に組み込んだ場合には、上記第１側面３ａに画像読取部が設定されることがあるが、上記構成の導光部材３においては、第１側面３ａの中央部が略Ｖ字状に凹入していて平坦面ではないため、上記第１側面３ａ上に画像読取部を設定することができないので、この場合には、たとえば上記ケースの上部開口に透明カバーを嵌め込み、この透明カバー上に画像読取部Ｌが設定される。もちろん、この画像読取部Ｌは、上記楕円曲面の焦点またはその近傍に設定される。
【００３５】
また、上記光源２１を上記導光部材３の長手方向の端部に配置して、上記導光部材３の端部面３ｅから光を入射するように構成してもよい。もちろん、この場合には、上記第２側面３ｂは、乱反射面とされる。
【００３６】
なお、上記第２側面３ｂを乱反射面とする方法としては、図７ないし図１１に示したような方法が考えられる。すなわち、図７に示した乱反射面は、上記第２側面３ｂの幅方向に延びる複数の凸部３０によって形成されているが、凸部３０ａとせずに凹部としても乱反射面を形成することができるのはいうまでもない。図８に示した乱反射面は、第２側面３ｂの所定の領域が幅方向に延びるスリットによってノコギリ状とされて形成されている。このノコギリ状領域３０ｂは、上記第２側面３ｂの全領域としてもよいのはいうまでもない。図９に示した乱反射面は、第２側面３ｂの所定の領域に金属を蒸着することにより形成されているが、シート状とされた乱反射シート３０ｃを密着させることによっても同様に乱反射面とすることができる。なお、図１０に示したように、上記第２側面３ｂの略全領域に蒸着層３０ｃを形成し、あるいは乱反射シート３０ｃを略全領域に密着させてもよい。また、図１１に示すように、上記第２側面３ｂの略全領域に所定の乱反射部材７Ｂを密着させて乱反射面としてもよい。
【００３７】
また、上記導光ユニット６としては、図１２または図１３に示した構成のものであってもよい。図１２に示した導光ユニット６は、図１ないし図３を参照して説明した導光ユニット６の導光部材３と同様な導光部材３を備えており、上記第３側面および第４側面３ｃ，３ｄには、反射部材７，８ではなく、反射シート７０Ｂ，８０Ｂが密着させられている。これらの反射シート７０Ｂ，８０Ｂとしては、たとえば紙製などの白色シート材の表面を透明樹脂などによってコーティングすることによって形成されたもの、あるいはポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）などを基材とする銀色の鏡面反射フィルムなどが用いられる。また、図１３に示した導光ユニット６は、上記第４側面３ｄが楕円曲面（第３側面３ｃ）の長軸Ｊよりも内方側に凹入した導光部材３を備え、上記楕円曲面（第３側面３ｃ）に反射シート７０Ｂが密着させられている。このように構成された導光ユニット６においては、上記光源２１から発せられて長軸Ｊに沿って直進する光が楕円曲線の焦点Ｆ1 またはその近傍を通過することが回避されている。すなわち、上記導光ユニット６を組み込んで上記焦点Ｆ1 またはその近傍に画像読取部を設定した場合に、上記第３側面３ｂにおいて反射しない上記光源２１からの直接光が上記第１側面３ａから出射されることによって、直接光が出射される部位と反射光が出射される部位との間で出射される光量に差が生じてしまうことが回避されている。
【００３８】
次いで、図１４ないし図１６を参照しつつ上述した導光ユニットが組み込まれた画像読み取り装置１について説明する。
【００３９】
図１４は、本願発明に係る画像読み取り装置の一例を表す分解斜視図であり、図１５は、上記画像読み取り装置の分解断面図であり、図１６は、上記画像読み取り装置の組み立て断面図である。なお、本実施形態においては、いわゆる密着型イメージセンサとして構成された画像読み取り装置１について説明する。すなわち、上記画像読み取り装置１は、画像読み取りラインＬ上をプラテンローラ９によってバックアップされながら読み取り原稿Ｄが搬送されるように構成されている。
【００４０】
図１４ないし図１６に示すように、上記画像読み取り装置１は、樹脂などによって形成されたケース１０を有し、この底部には基板２が取り付けられている。この基板２には、幅方向の一側端部よりの部位に列状に複数個の光源２１が実装されているとともに、他端部よりの部位に画像の読み取り幅に対応した長さ範囲に複数個のイメージセンサチップ２０が列状に実装されている。たとえば、原稿Ｄの画像を白黒に読み取る場合には、上記光源２１としては白色光を発するＬＥＤチップなどが採用される。上記イメージセンサチップ２０は、所定数の受光素子が組み込まれており、たとえばＡ４幅の原稿を８ドット／ｍｍの読み取り密度で読み取る場合には、上記受光素子は、１２５μｍピッチで１７２８個配置される。１つのイメージセンサチップ２０には、たとえば９６個の受光素子が一体に組み込まれ、したがって、この場合には、合計１８個のイメージセンサチップ２０が基板２上に配列されることとなる。
【００４１】
図１６に示すように、上記ケース１０の内部空間には、導光ユニット６が収容配置されている。この導光ユニット６は、上述したように、アクリル系透明樹脂を金型成形するなどして形成された導光部材３と、この導光部材３の第３側面および第４側面３ｃ，３ｄのそれぞれに密着させられるとともに白色樹脂によって形成された第１反射部材および第２反射部材７，８とを備えて構成されている。上記導光部材３は、長手方向に延びる第１側面から第４側面３ａ〜３ｄを有しており、上記第３側面および第４側面３ｃ，３ｄは、楕円曲面とされているとともに、上記第１側面３ａは、上記楕円曲面の１の焦点Ｆ1 を通過する平坦面とされており、この平坦面上をプラテンローラ９によってバックアップされながら読み取り原稿Ｄが搬送される。すなわち、上記画像読み取り装置１においては、図１ないし図３を参照して説明した導光ユニット６が採用されている。上記導光部材３の第１側面３ａ、すなわち光出射面上の上記焦点Ｆ1 に対応する部位が画像読み取りラインＬとされており、上記楕円曲面の他の焦点Ｆ2 の近傍、すなわち光入射部３Ａには、上述したように光源２１が配置される。
【００４２】
このように構成された導光ユニット６においては、上記光源２１から発せられた光は、たとえば上記第３側面または第４側面３ｃ，３ｄにおいて全反射しつつ上記導光部材３の厚み方向（図１６の上下方向）に進行して上記第１側面３ａの略全領域から出射するようになされている。
【００４３】
上記画像読み取りラインＬと上記イメージセンサチップ２０との間には、上記読み取りラインＬに沿う明暗画像を正立等倍にイメージセンサチップ２０上に集束させるためのレンズアレイ４が配置されている。すなわち、上記構成のイメージセンサチップ２０においては、光源２１から発せられた光が導光部材３を介して上記読み取りラインＬに達して読み取り原稿Ｄが照明され、この原稿Ｄからの反射光がレンズアレイ４を介してイメージセンサチップ２０に受光されるように構成されている。
【００４４】
ところで、楕円曲面の１の焦点Ｆ2 を通過する光が楕円曲面において全反射をした場合には、反射した光は、もう一方の焦点Ｆ1 を通過することとなる。すなわち、上記構成の導光部材３は、上記第１側面３ａが楕円曲面の１の焦点Ｆ1 を通過する平坦面とされているとともに、好ましくは上記第３側面および第４側面３ｃ，３ｄが鏡面とされるので、図１６に良く表れているように、他の焦点Ｆ2 に配置された光源２１から発せられた光は、上記第１側面３ａの焦点Ｆ1 、すなわち画像読取部Ｌに集めることができる。したがって、上記導光部材３を組み込んだ画像読み取り装置１においては、上記光源２１から発せらて上記導光部材３に入射された光は、上記画像読取部Ｌに有効に集めることができる。
【００４５】
また、上記導光部材３の第３側面および第４側面３ｃ，３ｄには、第１反射部材および第２反射部材７，８がそれぞれ密着させられているので、上記導光部材３内を進行する光が上記境界面、すなわち第３側面３ｃまたは第４側面３ｄにおいて反射せずに上記導光部材３の外部に漏れてしまった場合であっても、上記各反射部材７，８によって反射されて上記導光部材３内に戻され、再び上記導光部材内を進行することとなる。この結果、一旦上記導光部材３の外部に洩れた光であっても、上記各反射部材７，８によって上記導光部材３内の戻された光は、上記第１側面３ａから出射されることとなる。すなわち、上記構成の導光ユニット６を備えた画像読み取り装置１においては、光源２１から発せられた光を効率良く上記第１側面３ａから出射させて原稿Ｄを照明することができる。このように、上記構成の導光ユニットを備えた画像読み取り装置においては、１の光源から発せられる光を効率良く原稿の読み取りラインに導くことができるために、光源数を低減させて所望の画像読み取りが可能となり、ひいては、製造コストの低廉化および画像読み取り装置の低電圧駆動が実現可能となる。
【００４６】
なお、上記実施形態においては、第３側面および第４側面３ｃ，３ｄのそれぞれが楕円曲面とされた導光部材３が採用されていたが、上記第３側面または第４側面３ｃ，３ｄのいずれか一面のみ、あるいはいずれか一面の所定領域が楕円曲面とされた導光部材３も本願発明の適用範囲であり、また、これを備えた画像読み取り装置１も本願発明の適用範囲であるのはいうまでもない。たとえば、図１７に示すように、図１３を参照して説明した導光ユニット６において採用されている導光部材３、すなわち上記第３側面３ｃが楕円曲面とされているとともに、上記第４側面３ｄが楕円曲面（第３側面３ｃ）の長軸Ｊよりも内方側に凹入している導光部材３を組み込んで画像読み取り装置１を構成してもよい。もちろん、少なくとも上記楕円曲面（第３側面３ｃ）には既述の反射部材を密着させることが好ましいのはいうまでもない。
【００４７】
また、図１２または図１３を参照して説明した導光ユニット６、すなわち導光部材３の第３側面３ｃまたは第４側面３ｄに反射シート７０Ｂ，８０Ｂが密着させられた導光ユニット６が組み込まれた画像読み取り装置１（図１８または図１９に示されているような画像読み取り装置１）もまた本願発明の適用範囲である。この画像読み取り装置１においては、上記導光部材３の第１側面３ａを読み取り原稿Ｄの搬送面とせずに、ガラス製などの透明カバー５が上記ケース１０の上部開口に嵌め込まれている。これらの画像読み取り装置１もまた、既述の画像読み取り装置１と同様の効果が得られるのはいうまでもない。
【００４８】
図２０および図２１に、本願発明の参考例に係る画像読み取り装置を示す。図２０に示された画像読み取り装置１は、上記ケース１０の内部に長手方向に延びる空間Ｓが形成されており、上記ケース１０内壁に反射シート７０Ｂ，８０Ｂがそれぞれ密着させられて上記空間Ｓの長手方向の外輪が規定されている。すなわち、上記空間Ｓの外輪を規定している面の一部が光反射面とされており、また、この光反射面は楕円曲面とされている。このような画像読み取り装置１においては、反射シート７０Ｂ，８０Ｂによって上記空間Ｓ内を進行する光が上記空間Ｓの外部に洩れにくいように、かつ全反射しやすいようになされている。また、上記楕円曲面上記反射シート７０Ｂ，８０Ｂを密着せさる代わりに、既述の反射部材を上記ケース１０内に収容配置させることによって上記空間Ｓを形成してもよい。また、上記空間Ｓの断面形状は、図２１に示すように、図１３を参照して説明した導光ユニット６において採用されている導光部材３の形状に対応した形状であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明に使用する導光ユニットの一例を分解斜視図である。
【図２】 図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】 図１のIII −III 線に沿う断面図である。
【図４】 本願発明に係る導光部材の変形例を表す要部正面図である。
【図５】 上記導光部材を備える導光ユニットの要部拡大断面図である。
【図６】 上記導光ユニットを構成する反射部材の要部斜視図である。
【図７】 上記導光部材の乱反射領域の形成方法の一例を表す要部正面図である。
【図８】 上記導光部材の乱反射領域の他の形成方法の一例を表す要部正面図である。
【図９】 上記導光部材の乱反射領域のその他の形成方法の一例を表す要部正面図である。
【図１０】 上記導光部材の乱反射領域のその他の形成方法の一例を表す要部正面図である。
【図１１】 上記導光部材の乱反射領域のその他の形成方法の一例を表す要部正面図である。
【図１２】 上記導光ユニットの変形例を表す断面図である。
【図１３】 上記導光ユニットの他の変形例を表す断面図である。
【図１４】 本願発明に係る画像読み取り装置の一例を表す分解斜視図である。
【図１５】 上記画像読み取り装置の分解断面図である。
【図１６】 上記画像読み取り装置の組み立て断面図である。
【図１７】 上記画像読み取り装置の変形例を表す組み立て断面図である。
【図１８】 上記画像読み取り装置の他の変形例を表す組み立て断面図である。
【図１９】 上記画像読み取り装置のその他の変形例を表す組み立て断面図である。
【図２０】 上記画像読み取り装置の参考例を表す組み立て断面図である。
【図２１】 上記画像読み取り装置のその他の参考例を表す組み立て断面図である。
【図２２】 従来の画像読み取り装置の一例を表す断面図である。
【符号の説明】
１ 画像読み取り装置
２ 基板
３ 導光部材
３Ａ 光入射部
３ａ 第１側面（光出射面）
３ｂ 第２側面
３ｃ 第３側面
３ｄ 第４側面
４ レンズアレイ（光集束部材としての）
６ 導光ユニット
７ 第１反射部材
８ 第２反射部材
１０ ケース
２０ イメージセンサチップ
２１ 光源
Ｄ 読み取り原稿
Ｌ 画像読取部
Claims (5)
- 光源と、この光源から発せられた光を画像読み取り対象物に導くための導光ユニットと、この導光ユニットからの光によって照明された上記対象物から反射してきた光を集束する光集束部材と、この光集束部材によって集束された光を受光するように所定の画像読み取りライン方向に列状に並べられた複数の受光素子とがケース内に組み込まれ、上記光集束部材と上記各受光素子とを結ぶ直線上に画像読取部が設定される画像読み取り装置であって、
上記導光ユニットは、上下厚み方向に対向する第１側面と第２側面、および幅方向に対向する第３側面と第４側面とを備え、上記第３側面および第４側面のうちの少なくとも一方の側面の全部または一部は、楕円曲面とされており、上記第１側面は上記第２側面方向から進行してきた光を外部に出射させる光出射面とされている導光部材と、この導光部材の光入射部と上記第１側面とを除く領域の全部または一部にピンとピンホールとが水平方向に嵌合して密着させられている光反射部材とによって構成されており、上記ケースに対して上下方向に嵌合させて組付けられていることを特徴とする、画像読み取り装置。 - 上記第１側面は、上記楕円曲面の焦点またはその近傍を通過する平坦面とされている、請求項１に記載の画像読み取り装置。
- 上記第１側面、第３側面、および第４側面は、鏡面状とされている、請求項１または２に記載の画像読み取り装置。
- 上記第２側面の少なくとも一部は、受けた光の乱反射を行なう乱反射領域とされており、入射された光が上記各側面による反射を繰り返しながら長手方向に進行しつつ、上記第１側面の各所から光が出射され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画像読み取り装置。
- 上記導光部材の楕円曲面の１つの焦点またはその近傍位置に上記光源が配置されており、かつ他の焦点またはその近傍位置に上記画像読取部が設定されている、請求項１ないし４のいずれかに記載の画像読み取り装置。
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