JPH10257247A

JPH10257247A - 画像読取り装置及びスキャナ

Info

Publication number: JPH10257247A
Application number: JP9081886A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Shinohara; 正幸篠原; Shigeru Aoyama; 茂青山
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1997-03-14
Filing date: 1997-03-14
Publication date: 1998-09-25
Anticipated expiration: 2017-03-14
Also published as: JP3433643B2

Abstract

(57)【要約】【課題】画像読取り装置やスキャナの小型化を図る。【解決手段】フォトダイオードアレイ２４の下方にロ
ッドレンズアレイ２３を配置し、ロッドレンズアレイ２
３の下方にくさび形をした導光板２７を配置し、導光板
２７の端部に光源２８を設ける。導光板２７は原稿の上
に置かれる。光源２８から出た光ビームは導光板２７を
伝わって原稿を照明し、原稿で反射した光ビームは導光
板２７及びロッドレンズアレイ２３を透過してフォトダ
イオードアレイ２４に受光される。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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画像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、を備えてい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。

【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。

【００１２】また、前記導光板は、光源から離れるにつ
れて厚みを薄くすることにより、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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【符号の説明】

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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像読取り素子と、観察面の画像を前記画像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、を備えてい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、光源から離れるにつれて
厚みが薄くなっ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、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４】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５】請求項１〜４に記載の画像読取り装置を
内蔵したスキャナ。