JP5163599B2 - 画像読取り装置 - Google Patents

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、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。

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。

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。

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ことは、拡散光が多く発生するので効率が悪くなり、また、迷光が発生するので読取り品質を低下させることになる。

特開２００４−１７０８５８号公報 特開２００５−１０２１１２号公報

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。

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、
単一の基板と、
前記基板に保持され、光を前記基板の平面に対してほぼ垂直な方向に放射する第１の発光素子と、
前記基板に保持され、光を前記基板の平面に対してほぼ平行な方向に放射する第２の発光素子と、
第１の発光素子から放射された光を前記読取り対象物に照射するように導く導光体と、
第２の発光素子から放射された光を、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ように反射する反射部材と、
を備え、
第１の発光素子は前記基板の両端部に配置され、第２の発光素子は第１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の発光素子から基板の平面に対してほぼ垂直な方向及びほぼ平行な方向に放射された光を導光体及び反射部材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の要部を示す概略構成図である。 前記第１実施例の光源部を示す斜視図である。 前記第１実施例を構成する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の光源部を示す斜視図である。 第３実施例である画像読取り装置の光源部を示す斜視図である。

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３５を設けたものである。第１のＬＥＤ１１は上面照射（トップビュー）型であり、基板２０の平面に対して垂直な方向に光Ｂ１を放射する。第２のＬＥＤ１２は側面照射（サイドビュー）型であり、基板２０の平面に対して平行な方向に光Ｂ２を放射する。第１のＬＥＤは基板２０の両端部に配置され、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。

第１のＬＥＤ１１の直上には集光機能を有する導光体３０が配置され、第１のＬＥＤ１１から放射された光Ｂ１は、導光体３０の内部に入射して端部斜面３０ａ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３０ｂ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各図において斜線を付し、かつ、符号３１で示す。

また、第２のＬＥＤ１２の放射方向に対向して反射部材３５が配置され、第２のＬＥＤ１２から放射された光Ｂ２は反射部材３５で反射されて原稿Ｄを図１中右下方から照射する。

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から上方及び水平方向に放射された光を導光体３０及び反射部材３５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、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。

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や反射部材３５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る。

（第２実施例、図４参照）
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に示すように、第１のＬＥＤ１１を基板２０の両端部に集中して（４個ずつ）配置したものである。上面照射型のＬＥＤ１１を配置個数を多くすることにより、導光体３０を経由する光量を多くして、反射部材３５を経由する光量との比率を１：１に近づけ、左右両側の光量バランスをとることが可能になる。

（第３実施例、図５参照）
第３実施例である画像読取り装置は、基本的には前記第１実施例と同様の構成からなり、図５に示すように、第２のＬＥＤ１２と反射部材３５との間に集光部材３２を介在させたものである。具体的には、導光体３０の側部から第２のＬＥＤ１２の正面に集光部材３２を一体的に延在させている。集光部材３２を設けることで、反射部材３５への集光率が向上し光の利用効率が高くなる。なお、集光部材３２は導光体３０と一体あるいは別体のいずれでもよい。

（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、反射部材、集光部材の形状、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。

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よ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…集光部材
３５…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

Claims (5)

1. 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、
   前記基板に保持され、光を前記基板の平面に対してほぼ垂直な方向に放射する第１の発光素子と、
   前記基板に保持され、光を前記基板の平面に対してほぼ平行な方向に放射する第２の発光素子と、
   第１の発光素子から放射された光を前記読取り対象物に照射するように導く導光体と、
   第２の発光素子から放射された光を、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ように反射する反射部材と、
   を備え、
   第１の発光素子は前記基板の両端部に配置され、第２の発光素子は第１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。
2. 第１の発光素子は前記基板の両端部に集中して配置さ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。
3. 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又は請求項２に記載の画像読取り装置
4. 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ないし請求項３のいずれかに記載の画像読取り装置。
5. 第２の発光素子と前記反射部材との間に集光部材が介在さ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。

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