JP5110044B2 - Image reader - Google Patents
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Description
本発明は、画像読取り装置、特に、原稿画像からの反射光を光学的に読み取る画像読取り装置に関する。 The present invention relates to an image reading apparatus, and more particularly to an image reading apparatus that optically reads reflected light from a document image.
一般に、スキャナと称されている画像読取り装置は、1次元的に配置された光源を含む読取り系及び原稿などの読取り対象物のいずれかを1次元方向とは直交する方向に移動させ、2次元的に画像を読み取っている。従来、この種の光源としては、蛍光灯が多く使用されていたが、近年では、LEDを使用することが検討されている。しかし、LEDは、蛍光灯とは異なって、点光源であるため、スキャンに必要な1次元的な(ライン状の)配光を得るためには、導光体を用いてライン状に変更するか、基板上に1次元方向に複数個並置してライン状とする必要がある。 In general, an image reading apparatus called a scanner moves a reading system including a light source arranged one-dimensionally and a reading object such as a document in a direction orthogonal to the one-dimensional direction. The image is read. Conventionally, many fluorescent lamps have been used as this type of light source, but in recent years, the use of LEDs has been studied. However, unlike a fluorescent lamp, an LED is a point light source. Therefore, in order to obtain a one-dimensional (line-shaped) light distribution necessary for scanning, the LED is changed to a line shape using a light guide. Alternatively, it is necessary to form a plurality of lines in a one-dimensional direction on the substrate.
また、画像読取り装置では、立体部分を陰なく読み取るには、読取り対象物をスキャン方向の両側から照射することが求められている。従来の蛍光灯を用いた照明系では、コスト低減のため、2本の蛍光灯を用いて両側から照明するのではなく、1本の蛍光灯とそれに対向する反射鏡を使用していた。しかしながら、LEDを光源として用いようとすると、LEDは指向性が強いために蛍光灯のように開口角を広げて用いることはできず、スキャン方向の両側から光を照射することは困難である。 In addition, in an image reading apparatus, it is required to irradiate an object to be read from both sides in a scanning direction in order to read a three-dimensional part without shadow. In conventional illumination systems using fluorescent lamps, instead of illuminating from both sides using two fluorescent lamps, a single fluorescent lamp and a reflecting mirror facing the fluorescent lamp are used for cost reduction. However, when an LED is used as a light source, the LED has a strong directivity, so that it cannot be used with a wide opening angle like a fluorescent lamp, and it is difficult to irradiate light from both sides in the scanning direction.
そこで、特許文献1では、LEDをスキャン方向の両側に配置し、読取り対象物に対して両側から照射することを提案している。また、特許文献2では、LEDと読取り対象物との間に集光体を介在させ、読取り対象物に向かう光の一部を反射させ、対向して配置した反射鏡で反射された光を読取り対象物に照射することを提案している。 Therefore, Patent Document 1 proposes to arrange LEDs on both sides in the scanning direction and irradiate the reading object from both sides. Further, in Patent Document 2, a light collector is interposed between the LED and the reading object, a part of the light traveling toward the reading object is reflected, and the light reflected by the reflecting mirror arranged oppositely is read. Proposes to irradiate an object.
しかしながら、前者のようにLEDを両側に配置することは、必要とされる基板が大型化し、配線も複雑化することから、コストアップが避けられない。後者のように介在させた集光体で光を両側に分岐させると、両側からの光照射を実現できるが両側の光量バランスを調整することは困難である。 However, disposing LEDs on both sides as in the former inevitably increases the cost because the required substrate becomes larger and wiring becomes complicated. When the light is branched to both sides by the concentrator interposed as in the latter, light irradiation from both sides can be realized, but it is difficult to adjust the light quantity balance on both sides.
そこで、本発明の目的は、低コスト及び簡単な構成で、読取り対象物に両側から効率かつバランスよく光を照射することのできる画像読取り装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image reading apparatus that can irradiate a reading object efficiently and in a balanced manner from both sides with a low cost and a simple configuration.
以上の目的を達成するため、本発明の第1の形態である画像読取り装置は、
主走査方向に並置された複数の発光素子から放射された光を読取り対象物に照射し、その反射光を光学的に読み取る画像読取り装置において、
単一の基板と、
前記基板の端部に配置された第1の発光素子と、
前記基板の端部以外の箇所に配置された第2の発光素子と、
第1の発光素子から放射された光を、主走査方向に線状に導くとともに前記読取り対象物に照射させる導光体と、
前記導光体の表面に設けられ、前記第2の発光素子から放射された光を反射する反射部材と、
を備え、
前記反射部材で反射された光は、前記読取り対象物に第1の発光素子から放射された光とは副走査方向の対向側から照射すること、
を特徴とする。
In order to achieve the above object, an image reading apparatus according to the first embodiment of the present invention is provided.
In an image reading apparatus that irradiates a reading object with light emitted from a plurality of light emitting elements juxtaposed in the main scanning direction and optically reads the reflected light,
A single substrate,
A first light emitting element disposed at an end of the substrate;
A second light emitting element disposed at a place other than the end of the substrate;
A light guide that linearly guides light emitted from the first light emitting element in the main scanning direction and irradiates the reading object;
A reflective member that is provided on the surface of the light guide and reflects light emitted from the second light emitting element;
With
The light reflected by the reflecting member is irradiated from the opposite side in the sub-scanning direction to the light emitted from the first light emitting element to the reading object;
It is characterized by.
第1の形態である画像読取り装置において、第1の発光素子から放射された光は導光体を通じて、第2の発光素子から放射された光は導光体の表面に設けた反射部材を通じて、それぞれ副走査方向(スキャン方向)の両側から読取り対象物を照射するため、立体的部分にあっても影を作ることなく読取りが可能となる。また、第1及び第2の発光素子の配置個数の比率を変化させることにより、両側からの照射光量のバランスを調整することができる。しかも、第1及び第2の発光素子は単一の基板に配置されるため、配線などが簡略化され、低コスト化を図ることができる。 In the image reading apparatus according to the first embodiment, the light emitted from the first light emitting element passes through the light guide, and the light emitted from the second light emitting element passes through the reflecting member provided on the surface of the light guide. Since the reading object is irradiated from both sides in the sub-scanning direction (scanning direction), it is possible to read without making a shadow even in a three-dimensional part. Moreover, the balance of the irradiation light quantity from both sides can be adjusted by changing the ratio of the arrangement number of the first and second light emitting elements. In addition, since the first and second light-emitting elements are arranged on a single substrate, wiring and the like are simplified, and cost can be reduced.
本発明の第2の形態である画像読取り装置は、
主走査方向に並置された複数の発光素子から放射された光を読取り対象物に照射し、その反射光を光学的に読み取る画像読取り装置において、
単一の基板と、
前記基板上に主走査方向に配置された複数の発光素子と、
前記発光素子の直上に配置された導光体と、
光を前記読取り対象物に向かって反射する反射部材と、
を備え、
前記導光体は、透明材からなり、前記基板とは平行でない平面を有し、前記発光素子から放射された光のうち、前記平面を透過した第1の光を前記読取り対象物に照射し、かつ、前記平面で反射した第2の光は前記反射部材に向かい、
第1の光と第2の光はそれぞれ前記読取り対象物を副走査方向に対向する両側から照射すること、
を特徴とする。
The image reading apparatus according to the second aspect of the present invention is:
In an image reading apparatus that irradiates a reading object with light emitted from a plurality of light emitting elements juxtaposed in the main scanning direction and optically reads the reflected light,
A single substrate,
A plurality of light emitting elements arranged in the main scanning direction on the substrate;
A light guide disposed directly above the light emitting element;
A reflecting member that reflects light toward the reading object;
With
The light guide is made of a transparent material, has a plane that is not parallel to the substrate, and irradiates the reading object with the first light transmitted through the plane out of the light emitted from the light emitting element. And the second light reflected by the plane faces the reflecting member,
Irradiating the reading object from both sides facing each other in the sub-scanning direction, respectively, the first light and the second light;
It is characterized by.
第2の形態である画像読取り装置において、発光素子から放射された光のうち、導光体の平面を透過した第1の光は導光体から読取り対象物を照射し、導光体の平面で反射した第2の光は反射部材を介して読取り対象物を照射し、第1の光と第2の光はそれぞれ副走査方向(スキャン方向)の両側から読取り対象物を照射するため、立体的部分にあっても影を作ることなく読取りが可能となる。また、第1及び第2の光の発光比率を変化させることにより、両側からの照射光量のバランスを調整することができる。しかも、発光素子は単一の基板に配置されるため、配線などが簡略化され、低コスト化を図ることができる。 In the image reading apparatus according to the second embodiment, of the light emitted from the light emitting element, the first light transmitted through the plane of the light guide irradiates the reading object from the light guide, and the plane of the light guide Since the second light reflected by the beam irradiates the reading object through the reflecting member, and the first light and the second light irradiate the reading object from both sides in the sub-scanning direction (scanning direction), respectively, Even in the target area, it can be read without creating a shadow. Moreover, the balance of the irradiation light quantity from both sides can be adjusted by changing the light emission ratio of the first and second lights. In addition, since the light-emitting elements are arranged on a single substrate, wiring and the like are simplified, and cost can be reduced.
本発明によれば、副走査方向の両側から読取り対象物を照射するため、読取り対象物を両側から効率かつバランスよく照射することができ、立体的部分にあっても影を作ることなく読取りが可能となる。しかも、発光素子は単一の基板に配置されるため、配線などが簡略化され、低コスト化を図ることができる。 According to the present invention, since the reading object is irradiated from both sides in the sub-scanning direction, the reading object can be efficiently and balancedly irradiated from both sides, and reading can be performed without creating a shadow even in a three-dimensional part. It becomes possible. In addition, since the light-emitting elements are arranged on a single substrate, wiring and the like are simplified, and cost can be reduced.
以下、本発明に係る画像読取り装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。なお、各図面において、同一部材、部分に関しては同じ符号を付し、重複する説明は省略する。 Embodiments of an image reading apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected regarding the same member and part, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
(第1実施例、図1〜図3参照)
第1実施例である画像読取り装置は、図1及び図2に示すように、複数個の第1及び第2のLED(発光ダイオード)11,12を単一の基板20の上面に主走査方向Aに並置し、導光体30及び反射部材39を設けたものである。第1及び第2のLED11,12はいずれも上面照射(トップビュー)型であり、第1のLED11は基板20の両端部にそれぞれ1個ずつ配置され、第2のLED12は第1のLED11の間に等間隔で複数個配置されている。
(Refer 1st Example and FIGS. 1-3)
As shown in FIGS. 1 and 2, the image reading apparatus according to the first embodiment has a plurality of first and second LEDs (light emitting diodes) 11 and 12 on the upper surface of a
LED11,12の直上には透明材からなる導光体30が配置され、第1のLED11から放射された光B1は、導光体30の端部30aから内部に入射して端部斜面30bで全反射し、主走査方向Aに進行方向を変える。さらに、光B1の多くは、導光体30の斜面30cに主走査方向Aに複数個設けられた微小突起で反射/拡散され、光B1’に進行方向を変えて集光され、プラテンガラス40上に載置された原稿Dを図1中左下方向から照射する。微小突起が形成されている領域を図3において斜線を付し、かつ、符号31で示す。
A
また、導光体30の斜面30dには反射テープ32が接着されており、第2のLED12から放射された光B2は反射テープ32で反射され、さらに、反射部材39で反射されて原稿Dを図1中右下方から照射する。
Further, a
基板20は、プラテンガラス40と平行に設置されており、LED11,12が配置された主走査方向Aに原稿Dの幅を十分にカバーする長さを有している。また、LED11,12は原稿画像を光学的に読み取るのに必要な光量が得られるだけの数が用いられている。LED11,12から放射されかつ原稿Dで反射された光は、ミラー45で反射され、結像レンズ46を介してCCDなどの撮像素子47にて読み取られ、画像情報として処理される。この読取り時において、LED11,12を含む照明系は副走査方向Bに所定の速度で移動する。
The
本第1実施例においては、第1のLED11から放射された光は導光体30を通じて、第2のLED12から放射された光は反射テープ32及び反射部材39を通じて、それぞれ、原稿Dを副走査方向Bの両側から効率よく照射することができ、読取り位置Cにおいて原稿Dに段差があっても影を作ることなく画像の読取りが可能となる。しかも、第1及び第2のLED11,12は単一の基板20に配置されるため、配線などが簡略化され、低コスト化を図ることができる。さらに、導光機能及び集光機能を有する導光体30を用いることにより、第1のLED11から放射された光を読取り位置Cに集光させ、光の利用効率を上げることができる。
In the first embodiment, the light emitted from the
また、LED11,12は点光源であるので配置方向に光量むらが発生しやすい。しかし、本第1実施例のように導光体30や反射テープ32及び反射部材39を用いると、LED11,12から原稿Dまでの距離が長くなり、光の拡散によって主走査方向Aの光量むらが軽減される。さらに、第1のLED11と第2のLED12の配置数の比を変えることで、原稿Dに対する左右方向からの照明比率を自由に変えることができ、理想的な左右バランスである1:1に近付けることが容易である。
Further, since the
(第2実施例、図4及び図5参照)
第2実施例である画像読取り装置は、基本的には前記第1実施例と同様の構成からなり、図4及び図5に示すように、上面照射(トップビュー)型のLED11を基板20上に主走査方向Aに並置し、導光体35及び反射部材39を設けたものである。
(Refer to the second embodiment, FIGS. 4 and 5)
The image reading apparatus according to the second embodiment basically has the same configuration as that of the first embodiment. As shown in FIGS. 4 and 5, a top-
導光体35は、透明材からなり、基板20とは平行でない平面35a,35bを有している。LED11から放射された光B1は平面35aを照射し、平面35aにて周知のスネルの法則に従って透過光と反射光とに分けられる。導光体35の内部に進入した透過光は、さらに、平面35bで反射され、かつ、集光されてプラテンガラス40上に載置された原稿Dを図4中左下方向から照射する。平面35bでの反射光は、さらに、反射部材39で反射されて原稿Dを図1中右下方から照射する。
The
本第2実施例においては、LED11から放射された光のうち、平面35aを透過した第1の光は導光体35から原稿Dを照射し、平面35aで反射した第2の光は反射部材39を介して原稿Dを照射し、第1の光と第2の光はそれぞれ原稿Dを副走査方向Bの両側から効率よく照射することができ、読取り位置Cにおいて原稿Dに段差があっても影を作ることなく画像の読取りが可能となる。しかも、LED11は単一の基板20に配置されるため、配線などが簡略化され、低コスト化を図ることができる。さらに、LED11から読取り位置Cまでの光路が長くなるので、光の拡散によって主走査方向Aの光量むらが軽減される。また、平面35aでの透過光と反射光との比率を変更することにより、原稿Dに対する左右方向からの照明比率を自由に変えることができ、理想的な左右バランスである1:1に近付けることが容易である。
In the second embodiment, of the light emitted from the
なお、本第2実施例においては、導光体35の平面35bの外側に反射テープを設けると、反射効率が向上し、原稿Dを照射する光量が上昇する。
In the second embodiment, when a reflective tape is provided outside the
(第3実施例、図6参照)
第3実施例である画像読取り装置は、基本的には前記第2実施例と同様に導光体35を用いたもので、図6に示すように、基板20上に、上面照射(トップビュー)型である第1のLED11と、側面照射(サイドビュー)型である第2のLED12とが主走査方向Aに交互に配置されている。
(Refer to the third embodiment, FIG. 6)
The image reading apparatus according to the third embodiment basically uses a
第1のLED11から放射された光B1は、導光体35の平面35aで透過光と反射光とに別れ、前記第2実施例と同様に、それぞれ原稿を副走査方向Bに対向する両側から照射する。一方、第2のLED12から放射された光B2は、直接的に反射部材39で反射されて原稿を照射する。
The light B1 radiated from the
本第3実施例においては、第2のLED12からの光が直接的に反射部材39を介して原稿を照射するため、反射部材39から原稿を照射する光量を多くすることができる。第1及び第2のLED11,12の配置個数を調整することで、左右の光量バランスを理想的な1:1に近付けることが容易である。
In the third embodiment, since the light from the
(他の実施例)
なお、本発明に係る画像読取り装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
(Other examples)
The image reading apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the gist thereof.
特に、導光体や反射部材の形状、配置などは任意である。画像読取り装置及びプラテンガラスを位置固定し、原稿を所定速度で副走査方向に搬送しつつ画像を読み取るようにしてもよい。また、上面照射型のLEDに代えて、上面照射型の有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子を配置してもよい。 In particular, the shape and arrangement of the light guide and the reflecting member are arbitrary. The position of the image reading device and the platen glass may be fixed, and the image may be read while conveying the document in the sub-scanning direction at a predetermined speed. Further, instead of the top-illuminated LED, a top-illuminated organic EL (electroluminescence) element may be arranged.
以上のように、本発明は、画像読取り装置に有用であり、特に、低コスト及び簡単な構成で、読取り対象物に両側から効率かつバランスよく光を照射できる点で優れている。 As described above, the present invention is useful for an image reading apparatus, and is particularly excellent in that light can be efficiently and balancedly irradiated from both sides to an object to be read with a low cost and a simple configuration.
11,12…LED
20…基板
30,35…導光体
35a…平面
32…反射テープ
39…反射部材
40…プラテンガラス
A…主走査方向
B…副走査方向
D…原稿
11,12 ... LED
DESCRIPTION OF
Claims (4)
単一の基板と、
前記基板の端部に配置された第1の発光素子と、
前記基板の端部以外の箇所に配置された第2の発光素子と、
第1の発光素子から放射された光を、主走査方向に線状に導くとともに前記読取り対象物に照射させる導光体と、
前記導光体の表面に設けられ、前記第2の発光素子から放射された光を反射する反射部材と、
を備え、
前記反射部材で反射された光は、前記読取り対象物に第1の発光素子から放射された光とは副走査方向の対向側から照射すること、
を特徴とする画像読取り装置。 In an image reading apparatus that irradiates a reading object with light emitted from a plurality of light emitting elements juxtaposed in the main scanning direction and optically reads the reflected light,
A single substrate,
A first light emitting element disposed at an end of the substrate;
A second light emitting element disposed at a place other than the end of the substrate;
A light guide that linearly guides light emitted from the first light emitting element in the main scanning direction and irradiates the reading object;
A reflective member that is provided on the surface of the light guide and reflects light emitted from the second light emitting element;
With
The light reflected by the reflecting member is irradiated from the opposite side in the sub-scanning direction to the light emitted from the first light emitting element to the reading object;
An image reading apparatus.
単一の基板と、
前記基板上に主走査方向に配置された複数の発光素子と、
前記発光素子の直上に配置された導光体と、
光を前記読取り対象物に向かって反射する反射部材と、
を備え、
前記導光体は、透明材からなり、前記基板とは平行でない平面を有し、前記発光素子から放射された光のうち、前記平面を透過した第1の光を前記読取り対象物に照射し、かつ、前記平面で反射した第2の光は前記反射部材に向かい、
第1の光と第2の光はそれぞれ前記読取り対象物を副走査方向に対向する両側から照射すること、
を特徴とする画像読取り装置。 In an image reading apparatus that irradiates a reading object with light emitted from a plurality of light emitting elements juxtaposed in the main scanning direction and optically reads the reflected light,
A single substrate,
A plurality of light emitting elements arranged in the main scanning direction on the substrate;
A light guide disposed directly above the light emitting element;
A reflecting member that reflects light toward the reading object;
With
The light guide is made of a transparent material, has a plane that is not parallel to the substrate, and irradiates the reading object with the first light transmitted through the plane out of the light emitted from the light emitting element. And the second light reflected by the plane faces the reflecting member,
Irradiating the reading object from both sides facing each other in the sub-scanning direction, respectively, the first light and the second light;
An image reading apparatus.
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