JP5163598B2

JP5163598B2 - 画像読取り装置

Info

Publication number: JP5163598B2
Application number: JP2009147064A
Authority: JP
Inventors: 雅彦田中
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2009-06-19
Filing date: 2009-06-19
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2029-06-19
Also published as: JP2011004289A

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。

一般に、スキャナと称されている画像読取り装置は、主走査方向に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主走査方向とは直交する副走査方向に移動させ、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。

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（副走査方向）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。

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、主走査方向の両端部に配置したＬＥＤからの光を導光体によって主走査方向に導き、スキャン方向の両側から照射することを提案している。

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。後者のように光を導光体で主走査方向に導く構成では、導光距離が長くなるので、光の減衰が大きくなって光量にむらが生じ、かつ、必要な光量が得られないという問題点を有している。

特開２００４−１７０８５８号公報特開２００２−１８５７０８号公報

そこで、本発明の目的は、読取り対象物に副走査方向の両側から効率的にかつむらな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。

以上の目的を達成するため、本発明の一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、
光を第１の方向に放射する第１の発光素子と、
光を第１の方向とは９０°異なる第２の方向に放射する第２の発光素子と、
第１及び第２の発光素子を保持する単一の基板と、
第１及び第２の発光素子から放射された光を受けて読取り対象物に対して副走査方向の両側から照射するように導光する導光体と、
を備え、
第１の発光素子は上面照射型であり、第２の発光素子は側面照射型であり、第２の発光素子は前記基板の両端部に配置され、第１の発光素子は第２の発光素子の間に配置されていること、
を特徴とする。

本発明によれば、第１の発光素子と第２の発光素子からそれぞれ９０°異なる方向に放射された光を導光体を介して副走査方向（スキャン方向）の両側から読取り対象物を照射するため、読取り対象物を両側から効率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、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。

第１実施例である画像読取り装置を示す概略構成図である。前記画像読取り装置を示す斜視図である。前記画像読取り装置を示す平面図である。前記画像読取り装置の導光体を示す斜視図である。第２実施例である画像読取り装置を示す平面図である。

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。

（第１実施例、図１〜図４参照）
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、ＬＥＤ１１，１２と読取り位置Ｃとの間に導光体３０を配置したものである。第１のＬＥＤ１１は上面照射（トップビュー）型であり、第２のＬＥＤ１２は側面照射（サイドビュー）型である。第２のＬＥＤ１２は基板２０の両端部に３個ずつ配置され、第１のＬＥＤ１１は第２のＬＥＤ１２の間に等間隔で複数個配置されている。

第１のＬＥＤ１１から上方に放射された光Ｂ１は導光体３０で偏向／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１中左下方向から照射する。第２のＬＥＤ１２から放射された光Ｂ２は導光体３０の境界面３１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、主走査方向Ａに進行するとともに、図１中右下方向から原稿Ｄを照射する。微小突起が形成されている領域を各図において斜線を付し、かつ、符号３２で示す。

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。

本第１実施例においては、第１のＬＥＤ１１と第２のＬＥＤ１２からそれぞれ９０°の異なる方向（上方及び側面方向）に放射された光を、導光体３０を介在させることで、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、ＬＥＤ１１，１２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。

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、導光体３０を用いることにより、光の拡散が生じ主走査方向Ａの光量むらが軽減される。特に、第２のＬＥＤ１２から放射された光は領域３２に設けた微小突起によって主走査方向Ａに拡散されるため、主走査方向Ａの光量むらが良好に解消される。また、第１のＬＥＤ１１から放射された光はほぼ直接的に原稿Ｄを照射するために光量不足を生じることはない。

また、導光体３０で光が拡散されるため、ＬＥＤ１１，１２個々の色味の違いも低減され、主走査方向Ａの特定の位置ごとに色味が異なること（色むら）が低減される。また、第１のＬＥＤ１１と第２のＬＥＤ１２の配置数の比を選択することで、左右両側からの照射比率を自由に設定することができ、理想的な左右バランスとして１：１に近付けることができる。

（第２実施例、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５に示すように、微小突起を前記領域３２に加えて導光体３０の境界面の領域３３にも設け、かつ、導光体３０の外周面（光の出射部を除く）に光反射シート３５を配置したものである。なお、光反射シート３５に代えて光拡散シートを配置してもよい。

本第２実施例において、第１のＬＥＤ１１から放射された光は前記第１実施例と同様に導光体３０を介して原稿Ｄを照射する。一方、第２のＬＥＤ１２から放射された光の多くは、第１実施例と同様に、領域３２に設けた微小突起で反射／拡散されて原稿Ｄを照射する。領域３２の微小突起で反射されなかった光及び導光体３０の表面や光反射シート３５で反射された光は、いま一つの境界面の領域３３に設けた微小突起で反射／拡散され、さらに、領域３２の微小突起で反射／拡散されて原稿Ｄを照射する。

（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。

特に、導光体の形状、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）素子を主走査方向に配置してもよい。

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、読取り対象物に副走査方向の両側から効率的にかつむらなく光を照射できる点で優れている。

１１，１２…ＬＥＤ
２０…基板
３０…導光体
３２，３３…微小突起形成領域
３５…光反射シート
４０…プラテンガラス
Ａ…主走査方向
Ｂ…副走査方向
Ｄ…原稿

Claims

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、
光を第１の方向に放射する第１の発光素子と、
光を第１の方向とは９０°異なる第２の方向に放射する第２の発光素子と、
第１及び第２の発光素子を保持する単一の基板と、
第１及び第２の発光素子から放射された光を受けて読取り対象物に対して副走査方向の両側から照射するように導光する導光体と、
を備え、
第１の発光素子は上面照射型であり、第２の発光素子は側面照射型であり、第２の発光素子は前記基板の両端部に配置され、第１の発光素子は第２の発光素子の間に配置されていること、
を特徴とする画像読取り装置。
第１及び第２の発光素子はＬＥＤであることを特徴とする請求項１に記載の画像読取り装置
第１及び第２の発光素子のいずれかは有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像読取り装置。
前記導光体の外周面に光反射部材又は光拡散部材が配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像読取り装置。
前記導光体には複数の微小突起が主走査方向に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像読取り装置。