KR20140104002A - 조사장치 및 화상 판독장치 - Google Patents

Abstract

조명 심도를 깊게 해, 또한, 용이하게 조립하는 것이 가능한 조사장치를 제공한다. LED가 단부 근방에 배치되는 투명한 막대 형상의 도광체(110)는, 그것의 길이 방향으로 뻗어 설치되어 있고, 빛을 확산해서 반사시키는 제1 프리즘 군(121) 및 리플렉터(111)와 제2 프리즘 군(123) 및 리플렉터(112)를 구비한다. 도광체(110)는, 각각에서 반사된 빛을 주 광 Lm으로서 출사시키는 제1 출사부(122)와 부 광 Ls로서 출사시키는 제2 출사부(124)를 구비한다. 제1 출사부(122)는, 평면을 이루는 평면부(136)를 갖는다. 평면거울(115)은, 판독영역(105)에 있어서 주 광 Lm과 중첩되는 방향으로 부 광 Ls를 반사한다.

Description

조사장치 및 화상 판독장치{IRRADIATION DEVICE AND IMAGE-READING DEVICE}

본 발명은, 조사장치 및 화상 판독장치에 관한 것이다.

화상 판독장치는, 조사장치가 원고에 빛을 조사하고, 그 조사광이 원고에서 반사한 빛을 받아 원고에 표시된 정보를 포함하는 화상 데이터를 생성한다. 조사광의 광원에는, 크세논 램프나 할로겐 램프가 많이 사용되어 왔지만, 최근에는 전력 절약화의 흐름에 따라, 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)로 치환되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1, 2 참조).

일반적으로 원고의 접은 자국이나 주름, 서적을 원고로 하는 경우의 페이지의 중간의 접히는 부분의 근방 등은, 화상 판독장치에 의해 생성된 화상 데이터가 표시하는 화상에 있어서 그림자로 되어 표시되는 일이 있다. 특허문헌 1에 기재된 이미지 센서나, 특허문헌 2에 기재된 2분기선형 광원장치는, 이와 같은 그림자의 발생을 억제하기 위해서, 복수의 방향에서 원고에 조명광을 조사한다.

특허문헌 1에 기재된 이미지 센서는, 단부에 배치된 LED로부터의 빛을 전파하는 막대 형상의 도광체를 구비한다. 도광체는, 전파하는 빛을 산란 반사하는 제1 및 제2 광산란층과, 제1광산란층에서 산란 반사된 빛을 출사시키는 제1출사부와, 제2 광산란층에서 산란 반사된 빛을 출사시키는 제2출사부를 갖는다. 제1출사부에서 출사된 빛(주 광)은, 원고의 조사부를 비스듬한 방향으로부터 직접 조사한다. 제2출사부에서 출사된 빛(부 광)은, 반사체에서 반사되어서, 원고의 조사부에 대하여 비스듬한 방향으로부터 조사한다. 부 광은, 원고의 조사부에서 반사된 빛을 수속하는 렌즈체에 대하여 주 광과는 반대측으로부터 원고의 조사부를 조사한다.

특허문헌 1에 기재된 이미지 센서에서는, 주 광과 부 광의 광량의 밸런스를 취함으로써 접은 자국이나 주름에 의해 그림자가 생기는 것을 적게 하기 위해, 제2 광산란층은 제1광산란층보다도 폭이 넓은 것으로 된다.

특허문헌 2에 기재된 2분기선형 광원장치에서는, 도광체의 길이 방향에서 본 반사경(반사체)의 단면 형상이 타원형이나 포물선 형상으로 형성된다. 이것에 의해, 반사경에서 반사해서 원고 판독면을 조사하는 빛(부 광)의 퍼짐 폭이 직접 원고 판독면을 조사하는 빛(주 광)의 그것과 같은 정도로 된다.

그 밖에, 주로 크세논 램프를 광원으로 하고 있지만, 특허문헌 3에는, 광원으로부터의 직접광과 반사부재를 경유하는 반사광을 대향하는 비스듬한 방향에서 원고에 조사하여, 부주사 방향의 조도 분포를 조정하는 쉐이딩 보정방법이 기재되어 있다.

일본국 특개 2008-219244호 공보 일본국 특개 2008-216409호 공보 일본국 특개 2001-148767호 공보

특허문헌 1에 기재된 이미지 센서에서는, 원고의 조사부에 있어서 원고 반송 방향의 주 광과 부 광의 각각의 퍼짐 폭이 다르고, 주 광과 부 광은 모두 원고의 조사부에 대하여 비스듬한 방향에서 조사한다. 이와 같은 경우, 원고가 상기한 렌즈체의 광축방향으로 이미지 센서로부터의 거리가 변화하면, 그 거리에 따라 원고의 조사부에 있어서의 조도가 변화하는 일이 있다. 그 때문에, 서적의 페이지의 중간의 접히는 부분 근방 등에서 원고를 이미지 센서에서 소정의 거리에서 배치할 수 없는 부분은, 생성된 화상 데이터가 표시하는 화상에 있어서 농담이 변화하는 일이 있다.

인용문헌 2 또는 3에 기재된 2분기선형 광원장치에서는, 타원형이나 포물선 형상의 단면 형상을 갖는 반사경이 채용된다. 이와 같은 반사경은 2분기선형 광원장치에 있어서 고정밀도로 위치 결정될 필요가 있어, 2분기선형 광원장치를 조립하는 것은 용이하지는 않다.

본 발명은, 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 조명 심도를 깊게 하고, 또한, 용이하게 조립하는 것이 가능한 조사장치 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관한 조사장치는, 빛을 발생하는 광원부와, 광원부가 단부 근방에 배치되는 투명한 막대 형상의 도광체와, 도광체의 길이 방향으로 뻗어 설치되어 있고, 도광체의 내부를 전파하는 빛을 확산해서 반사시키는 제1 확산반사부와, 제1 확산반사부의 반사 방향에 있는 도광체의 외면에서 길이 방향으로 뻗는 부분으로서, 제1 확산반사부에 의해 반사된 빛을 주 광으로서 출사시키는 제1 출사부와, 도광체의 길이 방향으로 뻗어 설치되어 있고, 도광체의 내부를 전파하는 빛을 확산해서 반사시키는 제2 확산반사부와, 제2 확산반사부의 반사 방향에 있는 도광체의 외면에서 길이 방향으로 뻗는 부분으로서, 제2 확산반사부에 의해 반사된 빛을 부 광으로서 출사시키는 제2 출사부와, 소정의 영역에 있어서 주 광과 중첩되는 방향으로 부 광을 반사하는 평면거울을 구비한다. 제1 출사부는, 평면, 또는 길이 방향에서 볼 때 제2 출사부보다 작은 곡률의 곡면을 이루는 부분을 적어도 일부에 포함한다.

본 발명에 따르면, 제1 출사부가 제2 출사부보다 작은 곡률의 곡면 또는 평면을 갖기 때문에, 주 광은 부 광보다도 넓은 발산각을 갖는다. 이것에 의해, 조명 심도를 깊게 하는 것이 가능해진다. 또한, 부 광을 반사하는 거울은 평면거울이기 때문에, 용이하게 조립하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 관련되는 화상 판독장치의 구성을 나타낸 사시도다.
도 2는 실시형태 1에 관한 조사장치를 도광체의 길이 방향에서 본 단면도다.
도 3은 도 2의 I-I선에 있어서의 단면도다.
도 4는 도 3의 파선으로 둘러싼 영역을 확대해서 도시한 도면이다.
도 5는 도 2의 II-II선에 있어서의 단면도다.
도 6a는 실시형태 1에 관한 조사장치에 의해 조사한 경우의 콘택 글래스의 윗면에서의 X 방향의 조도분포를 도시한 도면이다.
도 6b는 실시형태 1에 관한 조사장치에 의해 조사한 경우의 콘택 글래스의 윗쪽 5mm에서의 X 방향의 조도분포를 도시한 도면이다.
도 6c는 실시형태 1에 관한 조사장치에 의해 조사한 경우의 콘택 글래스의 윗쪽 10mm에서의 X 방향의 조도분포를 도시한 도면이다.
도 7a는 비교를 위한 조사장치에 의해 조사한 경우의 콘택 글래스의 윗면에서의 X 방향의 조도분포를 도시한 도면이다.
도 7b는 비교를 위한 조사장치에 의해 조사한 경우의 콘택 글래스의 윗쪽 5mm에서의 X 방향의 조도분포를 도시한 도면이다.
도 7c는 비교를 위한 조사장치에 의해 조사한 경우의 콘택 글래스의 윗쪽 10mm에서의 X 방향의 조도분포를 도시한 도면이다.
도 8은 판독영역에 있어서의 피조사면의 높이 방향 위치와 조도의 변화를 도시한 도면이다.
도 9는 변형예 1에 관한 조사장치의 도광체와 그 근방을 길이 방향에서 본 단면도다.
도 10은 변형예 2에 관한 조사장치의 도광체와 그 근방을 길이 방향에서 본 단면도다.
도 11은 변형예 3에 관한 조사장치의 도광체를 길이 방향에서 본 단면도다.
도 12는 변형예 4에 관한 조사장치의 도광체를 길이 방향에서 본 단면도다.
도 13은 본 발명의 실시형태 2에 관한 도광체의 단부 근방과 홀더의 구성을 나타낸 분해 사시도다.
도 14는 실시형태 2에 관한 도광체의 단부 근방 및 홀더의, 도광체의 길이 방향을 따른 단면도다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 전체 도면을 통해서 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙인다. 이때, 화상 판독장치를 구성하는 부재의 치수비는 적절히 변경되고 되고, 각 도면에 나타낸 것에 한정되지 않는다.

실시형태 1.

도 1은, 본 발명의 실시형태 1에 관한 화상 판독장치의 구성을 나타낸 사시도다. 화상 판독장치(100)는, 콘택 글래스(103)에 재치된 원고(104)의 일면(판독면)에 표시된 문자, 도형, 기호 등의 정보를 판독하고, 판독한 정보를 포함하는 화상 데이터를 출력하는 장치이다. 이때, 원고(104)는 화상 판독장치(100)에게 정보를 판독하게 하는 대상이 되는 물건의 일례이다. 화상 판독장치(100)는, 조사장치(101)와 판독장치(102)를 구비한다.

조사장치(101)는, 라인 형상의 판독영역(105)에, 판독 라인에 교차하는 다른 2방향에서 빛을 조사하는 장치이다. 판독영역(105)은, 조사장치(101)를 사용해서 최적의 조도 및 조도 분포에서 빛을 조사할 수 있는 영역으로서 적절히 정해져도 된다. 조사장치(101)는, 도광체(110), 제1 리플렉터(111), 제2 리플렉터(112), 2개의 광원부(113), 2개의 홀더(114) 및 평면거울(115)을 구비한다.

도광체(110)는, 예를 들면 아크릴이나 시클로올레핀계의 투명 수지, 또는, 글래스 등의 재료로 만들어진 투명한 막대 형상의 부재이다. 도광체(110)의 길이 방향을 조사장치(101)의 길이 방향 (이하, 「Y 방향」)이라고 한다. 도광체(110)를 Y 방향에서 본 단면(이하, 「도광체(110)의 단면」이라고 한다.)은 대략 원형이다. 상세하게는 예를 들면, 조사장치(101)를 Y 방향에서 본 단면도인 도 2에 나타낸 것과 같이 원호의 일부를 그것의 현으로 절결한 형상을 이룬다.

도광체(110)는, 예를 들면, 도 2에 나타낸 것과 같이, 그것의 외면에, 제1 프리즘 군(121), 제1 출사부(122), 제2 프리즘 군(123) 및 제2 출사부(124)를 구비한다. 제1 프리즘 군(121)은 다수의 미소한 프리즘을 구비하고, 도광체(110)의 Y 방향으로 뻗는 외면(외측면)을 형성한다.

도 3은, 도 2의 I-I선에서의, 즉 제1 프리즘 군(121)의 Y 방향에 수직한 폭방향의 중심과 도광체(110)의 중심축(이하, 간단히 「축」이라고 한다.)(126)을 포함하는 평면에서의 단면을 화살표 방향에서 본 단면도를 나타낸다. 도 3의 파선으로 둘러싼 영역(128)을 확대해서 도 4에 나타낸 것과 같이, 제1 프리즘 군(121)의 각 프리즘(132)은 예를 들면 Y 방향으로 띠 형상으로 뻗는 평면을 이루는 영역(제1 프리즘 영역)(131)으로부터 도광체(110)의 단면의 직경 방향으로 돌출하는 산 형상을 이루고, 불균일한 피치로 천수백∼수천개 Y 방향으로 늘어선다. 제1 프리즘 군(121)의 각 프리즘(132)의 폭은 예를 들면 약 100㎛이다.

제1 프리즘 군(121)의 각 프리즘(132)의 능선(134)은 예를 들면, Y 방향에 수직하며, 제1 프리즘 영역(131)과 평행하다.

제1 출사부(122)는, 도 2 및 도 3에 나타낸 것과 같이, 도광체(110)의 외면의 Y 방향으로 띠 형상으로 뻗는 부분이며, 도광체(110)의 축(126)을 사이에 끼워 대략 제1 프리즘 군(121)에 대향하는 위치에 설치된다. 제1 출사부(122)는, 도광체(110)의 축(126)에 평행한 평면을 형성하는 평면부(136)를 갖는다. 제1 출사부(122)는, 더구나, 도 2에 나타낸 것과 같이 길이 방향에서 본 경우에, 평면부(136)의 양단에 접속하는 도광체(110)의 대체적인 형상을 이루는 원주의 일부(원주부)(137)를 포함한다.

이때, 제1 출사부(122)는, 평면부(136) 대신에, 도광체(110)의 단면의 대체적인 형상을 이루는 원의 반경을 R[m]이라고 한 경우에, 곡률이 1/R보다도 작은 곡면을 형성하는 곡면부를 구비해도 된다. 또한, 제1 출사부(122)는 원주부(137)를 포함하지 않아도 된다.

제2 프리즘 군(123)은 다수의 미소한 프리즘을 구비하고, 도광체(110)의 외측면을 형성한다. 도 1에 나타낸 것과 같이, 제2 프리즘 군(123)은, 도광체(110)의 외측면에 있어서 제1 프리즘 군(121)과 제1 출사부(122) 사이에 설치된다. 상세하게는 예를 들면, 제2 프리즘 군(123)은, 도 2에 나타낸 것과 같이 Y 방향에서 본 경우에, 도광체(110)의 외측면의 대체적인 형상을 이루는 원을 제1 프리즘 군(121)과 제1 출사부(122)의 중간을 통과하는 직경으로 나눈 2개의 반원 중, 제1 프리즘 군(121)이 설치되어 있는 측의 반원 내에 설치된다.

도 5는, 도 2의 II-II선에서의, 즉 제2 프리즘 군(123)의 Y 방향에 수직한 폭방향의 중심과 도광체(110)의 축(126)을 포함하는 평면에서의 단면을 화살표 방향에서 본 단면도를 나타낸다. 제2 프리즘 군(123)은 예를 들면, 제1 프리즘 군(121)과 마찬가지로, Y 방향으로 띠 형상으로 뻗는 평면을 이루는 영역(제2 프리즘 영역)으로부터 도광체(110)의 단면의 직경방향으로 돌출하는 산 형상을 이루고, 불균일한 피치로 천수백∼수천개 Y 방향으로 늘어선다(도 4 참조). 제2 프리즘 군(123)의 각 프리즘(132)의 폭은 예를 들면 약 100㎛이다.

제2 프리즘 군(123)의 각 프리즘(132)의 능선(134)은 예를 들면, 제1 프리즘 군(121)을 구성하는 것과 마찬가지로, Y 방향에 수직하며, 제2 프리즘 영역과 평행하다.

제2 출사부(124)는, 도 2 및 도 5에 나타낸 것과 같이, 도광체(110)의 외면에서 Y 방향으로 띠 형상으로 뻗는 부분이며, 도광체(110)의 축(126)을 사이에 끼워 대략 제2 프리즘 군(123)에 대향하는 위치에 형성된다. 제2 출사부(124)는, 길이 방향에서 본 경우에, 도광체(110)의 대체적인 형상을 형성하는 원의 일부를 이룬다. 즉, 도광체(110)의 단면의 대체적인 형상이 되는 원의 반경을 R[m]이라고 한 경우, 제2 출사부(124)의 곡률은 1/R이다.

제1 리플렉터(111)는, 도 1에 나타낸 것과 같이 Y 방향으로 뻗는 띠 형상의 부재이며, 그것의 일면에 빛을 반사하는 면(제1 반사면)(141)을 갖는다. 제1 반사면(141)은, 원고(104)의 판독면에서의 조도를 향상시키기 위해, 예를 들면, 90% 이상의 높은 반사율인 것이 바람직하고, 그 때문에 공단 마무리 면(satin-finish surface)(감촉이 있는 면) 또는 거울면이다.

제1 리플렉터(111)는, 예를 들면, 백색의 폴리카보네이트 등의 수지로 만들어진다. 제1 리플렉터(111)는 예를 들면 금속 판금과 같은 구조부재에 백색 테이프를 붙인 것이어도 된다.

제1 반사면(141)은, 제1 리플렉터(111)의 형상에 따라 Y 방향으로 뻗는 띠 형상을 이루고 있고, 도 2 및 도 3에 나타낸 것과 같이 제1 프리즘 군(121)에 소정의 거리만큼 이격되어서 대향배치된다. 제1 반사면(141)은 제1 프리즘 군(121)보다 넓으며, 제1 프리즘 군(121)의 전체를 덮도록 배치된다. 본 실시형태에서는, 제1 프리즘 군(121)과 제1 리플렉터(반사부)(111)로, 제1 확산반사부가 구성된다.

제2 리플렉터(112)는, 도 1에 나타낸 것과 같이 Y 방향으로 뻗는 띠 형상의 부재이며, 그것의 일면에 빛을 반사하는 공단 마무리 면 또는 거울면(제2 반사면)(143)을 갖는다. 제2 반사면(143)은, 원고(104)의 판독면에서의 조도를 향상시키기 위해서, 예를 들면, 90% 이상의 높은 반사율인 것이 바람직하고, 그 때문에 공단 마무리 면 또는 거울면이다.

제2 리플렉터(112)는, 예를 들면, 백색의 폴리카보네이트 등의 수지로 만들어진다. 제2 리플렉터(112)는 예를 들면 금속 판금과 같은 구조부재에 백색 테이프를 붙인 것이어도 된다.

제2 반사면(143)은, 제2 리플렉터(112)의 형상에 따라 Y 방향으로 뻗는 띠 형상을 이루고 있고, 도 2 및 도 5에 나타낸 것과 같이 제2 프리즘 군(123)에서 소정의 거리만큼 이격되어서 대향배치된다. 제2 반사면(143)은 제2 프리즘 군(123)보다 넓고, 제2 프리즘 군(123)의 전체를 덮도록 배치된다. 본 실시형태에서는, 제2 프리즘 군(123)과 제2 리플렉터(반사부)(112)에 의해 제2 확산반사부가 구성된다.

각 광원부(113)는, 예를 들면, 도 1에 나타낸 것과 같이 광원인 LED(Light Emitting Diode)(151)과 기판(152)을 구비한다. LED(151)은, 기판(152)의 한쪽의 면에 실장되어 있다. 기판(152)은 알루미늄 등의 금속, 글래스 에폭시, 폴리이미드 등의 수지, 세라믹 등을 재료로서 만들어져 있다. 기판(152)은, 커넥터를 거쳐 전원케이블이 접속되고 있고(미도시), 그것에 의해, LED(151)가 점등되기 위한 전력이 공급된다.

도광체(110)의 양단에 있는 2개의 홀더(114)는, 예를 들면, 도 1에 나타낸 것과 같이 도광체(110)와 광원부(113)를 유지하는 부재이다. 각 홀더(114)는, 광원부(113)를 부착하는 광원 부착부(161)와, 도광체(110)의 단부가 끼워맞추는 끼워맞춤부(162)를 구비한다. 광원 부착부(161)에 광원부(113)가 부착되면, LED(151)은 홀더(114) 내부의 광원 공간(165)에 배치된다(도 3, 도 5 참조).

끼워맞춤부(162)는, Y 방향에서 본 경우에, 도광체(110)의 단면의 대체적인 형상을 이루는 원부터 약간 크거나, 그것과 같은 정도의 크기의 대략 원형을 이루는 구멍을 형성한다. 끼워맞춤부(162)가 형성하는 구멍은 광원 공간(165)과 연통한다. 이때, 제1 출사부(122)의 평면부(136) 또는 곡면부가 도광체(110)의 단부면(168)까지 뻗어 설치되는 경우에는, 끼워맞춤부(162)는, 도광체(110)의 단부가 끼워맞춘 경우에 제1 출사부(122)가 당접하는 당접부(제1 당접부)를 갖는다.

이와 같은 구성을 구비함으로써, 광원부(113)와 도광체(110)가 홀더(114)에 유지된 경우, LED(151)과 도광체(110)의 단부면(168)은 대향배치되고, 도광체(110)의 단부는 홀더(114)로 덮인다. 이 경우, LED(151)과 도광체(110)의 단부면(168)은 근접하고 있는 것이 바람직하다.

각 홀더(114)는, 예를 들면, LED(151)이 발생하는 빛을 확산반사하기 위해서, 백색의 폴리카보네이트 등의 수지로 형성된다. 홀더(114)의 광원 공간(165)을 형성하는 면 및 끼워맞춤부(162)의 구멍을 형성하는 면은, 원고(104)의 판독면에서의 조도를 향상시키기 위해서 높은 반사율을 갖는 것이 바람직하고, 예를 들면, 공단 마무리 면 또는 거울면이다.

기판(152)에는, 예를 들면, 도 3에 나타낸 것과 같이, LED(151)이 발광하고 있는 동안의 온도상승을 억제하기 위해서, 광원부(113)의 배면, 즉 기판(152)의 LED(151)가 설치되지 않는 쪽의 면에 히트싱크(169)가 설치된다.

평면거울(115)은, 도 1에 나타낸 것과 같이, Y 방향으로 띠 형상으로 뻗는 평평한 거울면을 갖는다. 평면거울(115)은 예를 들면, 연마된 글래스 기재의 일면에 알루미늄 등의 금속을 증착해서 평평한 거울면을 형성하는 것, 또는, 알루미늄 등의 금속제의 부재의 일면을 연마해서 평평한 거울면을 형성하는 것 등에 의해 제조된다. 평면거울(115)의 거울면은 원고(104)의 판독면에서의 조도를 향상시키기 위해서 높은 반사율인 것이 바람직하고, 그 때문에 예를 들면 반사증진 코트가 실시되어 있어도 된다.

평면거울(115)은, 도 2에 나타낸 것과 같이, 제2 프리즘 군(123)으로부터 제2 출사부(124)를 마주 대하는 방향에 배치된다. 이때, 조사장치(101)의 짧은 길이 방향(이하, 「X 방향」이라고 한다.)은, Y 방향에서 볼 때, 도광체(110)의 축(126)과 평면거울(115)의 거울면 위의 점(전형적으로는, 평면거울(115)의 거울면의 중심)(170)을 연결하는 선의 방향에 의해 규정된다.

평면거울(115)의 거울면은, X 방향과 Y 방향의 양쪽에 수직한 방향(Z 방향)에서 볼 때 제2 출사부(124)의 방향을 향하고, 바람직하게는 부 광 Ls가 통과하는 전역으로 넓어져, 이것에 의해, 제2 출사부(124)로부터 출사되는 부 광 Ls의 거의 전체를 반사한다. 평면거울(115)의 거울면은, 반사한 부 광 Ls와 제1 출사부(122)로부터 출사되는 주 광 Lm이 판독영역(105)에서 중첩되는 방향을 향해서 배치된다. 주 광 Lm과 부 광 Ls이 중첩되는 영역이 판독영역(105)이 된다.

판독영역(105)은, 도광체(110)의 축(126)과 평면거울(115)의 거울면 위의 Y 방향으로 뻗는 선(전형적으로는, 평면거울(115)의 거울면의 Y 방향으로 뻗는 중심선)(170)에서 등거리에서 X 방향에 수직한 평면 위에 형성되는 것이 바람직하다.

판독장치(102)는, 조사장치(101)로부터 조사된 빛이 판독면에서 반사한 빛(반사광)을 받아서 화상 데이터를 출력하는 장치이다. 판독장치(102)는, 도 1에 나타낸 것과 같이, 복수의 판독계 미러(175)와, 광학 렌즈(176)와, 이미지 센서(177)를 구비한다.

각 판독계 미러(175)는 예를 들면, 각각Y 방향에 평행한 띠 형상의 평면의 거울면을 갖는다. 복수의 판독계 미러(175)의 적어도 1개의 거울면은, 반사광이 진행하는 반사 경로(180)(도 2 참조)에 배치된다. 그리고, 복수의 판독계 미러(175)는 반사광을 광학 렌즈(176)로 이끈다. 광학 렌즈(176)는 복수의 판독계 미러(175)에 의해 이끌어진 빛을 집광하여 이미지 센서(177)에 판독영역(105)의 상을 맺는다. 이미지 센서(177)는, CCD(Charge Coupled Device) 이미지 센서, 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 이미지 센서 등으로 구성되고, 받은 빛을 전기신호(화상 데이터)로 변환해서 출력한다.

지금까지, 화상 판독장치(100)의 구성에 대해 설명하였다. 이제부터 화상 판독장치(100)가 화상 데이터를 생성하는 과정에 대해서, 도면을 참조해서 설명한다.

여기에서 설명을 위해, 각 방향을 상세하게 정의한다. X 방향 및 Y 방향은 수평한 방향이라고 한다. 그 X 방향과 Y 방향에 수직한 방향, 즉 높이 방향을 Z 방향이라고 한다. 그리고, 도광체(110)의 축(126)으로부터 평면거울(115)의 중심선(170)으로 향하는 방향을 X의 정방향(예를 들면, 도 1에 나타낸 짧은 길이 방향 X의 화살표 방향)으로 하고, 그것의 역방향은 X의 부방향으로 한다. X의 정방향을 왼쪽으로 향하게 한 경우의 깊이 방향을 Y의 정방향(예를 들면, 도 1에 나타낸 길이 방향 Y의 화살표 방향)으로 하고, 그것의 역방향을 Y의 부방향으로 한다. 도 1에 있어서, 콘택 글래스(103)에 재치된 원고(104)는 아래쪽을 향하는 것으로, 조사장치(101)는 밑에서부터 원고(104)에 빛을 조사하는 것으로 보고, 높이의 상부 방향(예를 들면, 도 1에 나타낸 높이 방향 Z의 화살표 방향)을 Z의 정방향으로 하고, 그것의 역방향을 Z의 부방향으로 한다. 즉, 좌표계 XYZ는 좌수계이다. 이때, 이들 방향은 설명을 위해 사용하는 것으로, 본원에 관한 발명을 한정하는 취지는 아니다.

원고(104)는, 예를 들면, 도 2에 나타낸 것과 같이, 판독면을 아래쪽을 향해서 콘택 글래스(103)에 재치된다. 각 LED(151)에는 기판(152)을 거쳐 전력이 공급되고, 그것에 의해, 각 LED(151)은 빛을 발생한다. 각 LED(151)이 발생한 빛은, 도광체(110)의 단부면(168)으로부터 도광체(110)의 내부에 입사한다.

본 실시형태에서는, 홀더(114)의 광원 공간(165)을 형성하는 면은 높은 반사율을 갖는다. 그 때문에, 각 LED(151)이 발생한 빛은, 도광체(110)의 단부면(168)을 거쳐 내부에 직접적으로 입사할 뿐만 아니라, 홀더(114)의 광원 공간(165)을 형성하는 면에서 반사한 빛도 입사한다. 또한, 홀더(114)의 끼워맞춤부(162)는 높은 반사율을 갖는 면으로 도광체(110)의 단부를 덮기 때문에, 도광체(110)의 단부의 외면으로부터 빛이 새어나가는 것을 막을 수 있다. 따라서, LED(151)이 발생한 빛의 이용 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

도광체(110)의 내부에 입사한 빛은, 후술하는 것과 같이 제1 프리즘 군(121) 및 제2 프리즘 군(123)에 부딪치지 않으면, 도광체(110)의 내측면에서 거의 전반사하면서 전파광 Lp로서 도광체(110)의 내부를 대략 정 및 부의 Y 방향으로 전파한다. 도 3 및 도 5는 도광체(110)의 Y 방향 부측의 단부의 근방에 있어서 전파광 Lp을 나타내고 있어, 양 도면에 나타낸 전파광 Lp은 Y의 정방향으로 전파하고 있다.

전파광 Lp의 일부는, 도 3에 나타낸 것과 같이, 제1 프리즘 군(121)과 제1 리플렉터(111)에서 확산하여 반사한다. 전파광 Lp의 일부는, 제1 프리즘 군(121)에서 반사한다. 제1 프리즘 군(121)을 투과한 빛의 일부는 제1 리플렉터(111)에서 반사 확산하고, 제1 프리즘 군(121)을 거쳐 도광체(110)의 내부로 재입사한다.

제1 프리즘 군(121)과 제1 리플렉터(111)에 의해 확산하여 반사한 빛은, 도 2에 나타낸 것과 같이, 도광체(110)의 축(126)을 사이에 끼워 대략 제1 프리즘 군(121)에 대향하는 제1 출사부(122)로부터 주 광 Lm으로서 출사된다. 주 광 Lm의 적어도 일부는, 동 도면에 나타낸 것과 같이, 콘택 글래스(103)에서 굴절되어 판독영역(105)으로 우측의 비스듬한 아래쪽에서 진행된다.

전파광 Lp의 일부는, 도 5에 나타낸 것과 같이 제2 프리즘 군(123)과 제2 리플렉터(112)에서 확산하여 반사한다. 전파광 Lp의 일부는, 제2 프리즘 군(123)에서 반사하고, 제2 프리즘 군(123)을 투과한 빛의 일부는 제2 리플렉터(112)에서 반사 확산해서 제2 프리즘 군(123)을 거쳐 도광체(110)의 내부로 재입사한다.

제2 프리즘 군(123)과 제2 리플렉터(112)에 의해 확산하여 반사한 빛은, 도광체(110)의 축(126)을 사이에 끼워 대략 제2 프리즘 군(123)에 대향하는 제2 출사부(124)로부터 부 광 Ls로서 출사된다.

평면거울(115)은 제2 프리즘 군 112로부터 제2 출사부(124)를 마주 대하는 방향에 배치되어 있기 때문에, 부 광 Ls는, 도 2에 나타낸 것과 같이, 평면거울(115)에 의해 반사된다. 부 광 Ls의 적어도 일부는, 동 도면에 나타낸 것과 같이, 콘택 글래스(103)에서 굴절되어 판독영역(105)으로 좌측의 비스듬한 아래쪽에서 진행된다.

이와 같이 판독영역(105)에서는, 우측의 비스듬한 아래쪽에서 진행해 온 주 광 Lm과 좌측의 비스듬한 아래쪽에서 진행해 온 부 광 Ls가 중첩된다.

제1 출사부(122)는 평면부(136)를 갖는 것에 대해서, 제2 출사부(124)는 원주부로 형성된다. 주 광 Lm은 부 광 Ls보다도 넓은 발산각을 갖는다

부 광 Ls는 주 광 Lm과는 달리, 판독영역(105)에 이를 때까지에 평면거울(115)을 경유한다. 그 때문에, 제2 출사부(124)로부터 판독영역(105)에 이르는 부 광 Ls의 경로는, 제1 출사부(122)로부터 판독영역(105)에 이르는 주 광 Lm의 경로보다도 길다.

주 광 Lm과 부 광 Ls에서 발산각 및 경로가 이와 같이 다름으로써, 소정값 이상의 조도가 되는 주 광 Lm과 부 광 Ls의 X 방향의 폭은, Z 방향의 위치에 상관없이 같은 정도가 된다.

이 점에서, 서로 다른 Z 방향의 위치에 있어서 X 방향의 조도분포를 도시한 도면을 참조해서 상세하게 설명한다. 이때, 콘택 글래스(103)의 윗면을 Z 방향의 위치의 기준(0mm)으로 하고, 판독영역(105)을 X 방향의 위치의 기준(0mm)으로고 한다.

도 6a는, 실시형태 1에 관한 조사장치에 의해 조사한 경우의 콘택 글래스의 윗면에서의 X 방향의 조도분포를 도시한 도면이다. 도 6b는, 실시형태 1에 관한 조사장치에 의해 조사한 경우의 콘택 글래스의 윗쪽 5mm에서 X 방향의 조도분포를 도시한 도면이다. 도 6c는, 실시형태 1에 관한 조사장치에 의해 조사한 경우의 콘택 글래스의 윗쪽 10mm에서 X 방향의 조도분포를 도시한 도면이다.

도 6a∼도 6c를 참조하면, 소정값 이상의 조도가 되는 주 광 Lm과 부 광 Ls의 X 방향의 폭은, Z 방향의 위치에 상관없이 같은 정도로 되고 있다. 그리고, 주 광 Lm과 부 광 Ls의 피크의 위치는, X=0을 중심으로 거의 대칭(피크의 위치 X의 절대값이 거의 같다)이다. 이 때문에, Z 방향의 위치가 변화하여도, 주 광 Lm에 의한 조도분포와 부 광 Ls에 의한 조도분포를 더한 합성 조도분포(도면 중의 주 광+부 광)는, X=0의 축을 중심으로 대략 좌우 대칭이 되고 있고, 그 조도가 피크가 되는 X 방향의 위치는 크게 이동하지 않는다.

또한, 주 광 Lm과 부 광 Ls는 모두 확산광이므로, Z 방향의 위치가 0mm으로부터 5mm, 10mm로 변화함에 따라서, 각각의 X 방향의 폭이 넓어지는 동시에, 주 광 Lm과 부 광 Ls가 중첩되는 영역(도 2에 나타낸 유효 조사 영역(182))의 X 방향의 폭도 점차 커진다. 그 때문에, Z 방향의 위치가 변화하여도, 주 광 Lm과 부 광 Ls를 더한 조도는 그다지 변화하지 않는다.

이것에 대한 비교예로서, 도 7a∼도 7c는 각각, 본 실시형태에 관한 조사장치(101)의 제1 출사부(122) 대신에, 원주부만으로 이루어진 즉 곡률이 제2 출사부(124)와 동일한 1/R인 제1 출사부를 구비한 조사장치(비교를 위한 조사장치)에 의해 조사한 경우의 Z=0mm, 5mm, 10mm에서의 X 방향의 조도분포를 나타낸 것이다.

도 7a∼도 7c를 참조하면, 소정값 이상의 조도가 되는 주 광 Lm과 부 광 Ls의 X 방향의 폭은 주 광 Lm 쪽이 부 광 Ls보다도 좁고, 피크의 조도는 주 광 Lm 쪽이 부 광 Ls보다도 높다. 이 때문에, Z 방향의 위치가 0mm로부터 5mm, 10mm로 변화함에 따라서, 주 광 Lm의 조도분포가 피크가 되는 X 방향의 위치가 이동하고, 그것에 따라, 합성 조도분포가 피크가 되는 X 방향의 위치는 크게 이동한다.

이와 같이, 본 실시형태에 관한 조사장치(101)에 따르면, 판독영역(105) 및 그것의 윗쪽에는 주 광 Lm과 부 광 Ls가 우측과 좌측에서 서로 다른 비스듬한 아래쪽에서 진행해 올 뿐만 아니라, 소정값 이상의 조도가 되는 주 광 Lm과 부 광 Ls의 X 방향의 폭이 Z 방향의 위치가 상관없이 같은 정도가 된다. 또한, Z의 정방향으로 이동함에 따라, 주 광 Lm과 부 광 Ls가 중첩되는 유효 조사 영역(182)의 X 방향의 폭은 점차로 커진다.

이들 내용으로부터, 원고(104)의 판독면의 위치가 판독영역(105)으로부터 Z 방향으로 변화한 경우에도 조도의 변화를 저감시키는 것, 즉 조명 심도를 깊게 하는 것이 가능해진다. 여기에서, 본 실시형태의 조사장치와 비교예에서, 피조사면의 높이 방향(조명 심도방향)의 조도의 변화를 비교해 본다.

도 8은, 본 실시형태에 관한 조사장치(101)와 비교를 위한 조사장치의 각각에 대해, 판독영역에 있어서의 피조사면의 높이 방향 위치와 조도의 변화를 도시한 도면이다. 도 8에서는, 조사장치(101)와 비교를 위한 조사장치의 어느것에 대해서도 Z=0mm에서의 조도를 1로서 정규화하고 있다. 도 8에서 알 수 있는 것과 같이, Z 방향의 위치의 변화에 대한 조도의 변화는, 본 실시형태에 관한 조사장치(101)에 따른 경우의 쪽이 비교를 위한 조사장치에 따른 경우보다도 작다.

그 결과, 예를 들면, 서적의 중간의 접히는 부분 등과 같이, 콘택 글래스(103) 위에 설정된 판독영역(105)으로부터 판독면이 이격되어 버리는 것 같은 경우에도, 적절하게 원고(104)의 판독면을 조사하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시형태에 관한 조사장치(101)에서는, Y 방향에서 본 거울면의 단면 형상이 타원이나 포물선을 이루는 거울(토로이달 미러)이 아니라, 단면 형상이 직선을 이루는 평면거울(115)을 사용하고 있다. 조사장치(101)를 조립하는 경우, Y 방향에서 본 거울면의 형상이 타원이나 포물선의 거울이면 거울면의 자세를 결정하는 6개의 자유도 모두 높은 정밀도가 필요하게 되지만, 평면거울(115)이면 거울면을 따른 직선의 2방향과, 거울면 내의 회전의 적어도 3개의 자유도는 높은 정밀도를 필요로 하지 않는다. 따라서, 조사장치(101)를 용이하게 조립하는 것이 가능해진다.

평면거울(115)은, 그것의 제조가 토로이달 미러보다 용이하기 때문에 저렴하고, 그 결과, 조사장치(101)를 저렴하게 하는 것이 가능해진다. 거울면의 형상의 측정도 용이하기 때문에, 조사장치(101)의 품질관리도 용이하게 하는 것이 가능해진다.

제1 출사부(122)가 평면부를 갖는 경우, 원통 형상의 부재의 일부를 Y 방향으로 컷트한 형상이기 때문에, 폴리카보네이트나 시클로올레핀계의 수지로 사출성형해서 도광체(110)를 제작할 수 있고, 이 경우, 성형수축에 의해 생기는 구멍이 발생하기 어려워, 필요로 하는 형상 정밀도를 용이하게 달성하는 것이 가능해진다. 또한, 도광체(110)의 단면의 형상은 주로 원호와 직선으로 이루어지기 때문에, 형상의 측정이 용이하여 품질관리도 용이하게 하는 것이 가능해진다.

더구나, 홀더(114)에 끼워맞춤부(162)보다도 광원 공간(165)을 좁게 하는 단차부를 설치하고, 도광체(110)의 단부면(168)을 단차부에 꽉 누름으로써, 홀더(114)에 대하여 도광체(110)를 위치 결정해서 끼워맞출 수 있다. 끼워맞춤부(162)는, 제1 출사부(122)가 당접하는 제1 당접부를 갖는 경우, 그것들은 평면 또는 도광체(110)의 단면의 대체적인 형상을 이루는 원과는 다른 곡률의 곡면을 갖게 된다. 이 경우에는, 도광체(110)의 축(126)을 중심으로 하는 회전 방향의 위치 결정도 용이해진다. 따라서, 이것들에 의해서도 조사장치(101)의 조립을 용이하게 하는 것이 가능해진다.

또한, 제1 프리즘 군(121) 및 제2 프리즘 군(123)을 구성하는 프리즘(132)은 불균일한 피치로 수백∼수천개 Y 방향으로 늘어서 있고, 이것에 의해, 판독영역(105)에 있어서의 Y 방향의 조도분포를 목표로 하는 분포, 예를 들면, COS-4승 타입의 분포로 하는 것이 가능해진다.

더구나, 높은 반사율을 갖는 제1 리플렉터(111)를 구비함으로써 제1 프리즘 군(121)을 투과한 빛을 도광체(110)의 내부로 재입사시킬 수 있으므로, 제1 프리즘 군(121)에 입사한 빛의 대부분을 제1 출사부(122)로부터 출사시킬 수 있다. 이것에 의해, 원고(104)의 판독면에 있어서 조도를 향상시키는 것이 가능해진다.

제2 리플렉터(112)에 대해서도 마찬가지이다. 높은 반사율을 갖는 제2 리플렉터(112)를 구비함으로써, 제2 프리즘 군(123)에 입사한 빛의 대부분을 제2 출사부(124)로부터 출사시킬 수 있으므로, 원고(104)의 판독면에 있어서 조도를 향상시키는 것이 가능해진다.

주 광 Lm과 부 광 Ls는 각각, 도 2에 나타낸 것과 같이 우측의 비스듬한 아래쪽과 좌측의 비스듬한 아래쪽으로부터, 판독영역(105) 또는 그것의 윗쪽에 배치된 원고(104)의 판독면을 조사한다. 주 광 Lm과 부 광 Ls는 원고(104)의 판독면에서 반사/흡수되어, 확산한다. 반사광은 판독면의 반사/흡수율 분포에 따라 반사하여 확산하기 때문에, 판독면의 정보를 포함한 것으로 된다. 판독영역(105)의 화상은, 판독장치(102)의 판독계 거울군(175)과 광학 렌즈(176)로 결상되어서 이미지 센서(177)에 의해 수광된다. 이미지 센서(177)는, 수광한 빛의 강도에 따른 전기신호를 출력한다. 이 전기신호는, 조사장치(101)에 의해 주 광 Lm과 부 광 Ls가 조사된 부분의 판독면의 정보를 포함하는 화상 데이터이다.

이와 같이 하여, 판독장치(102)는 화상 데이터를 출력한다. 조사장치(101)는 예를 들면, 도시하지 않은 구동장치에 의해 X 방향으로 이동하면서 원고(104)의 판독면의 소정의 영역을 조사한다. 이때, 조사장치(101)가 이동하는 것 대신에, 원고(104)가 구동장치에 의해 X 방향으로 반송되어도 되고, 이것에 의해서도 조사장치(101)는 판독면의 소정의 영역을 조사할 수 있다.

판독장치(102)는, 조사된 부분에 대응하는 화상 데이터를 순차 출력한다. 순차 출력되는 화상 데이터는 메모리에 기억되고, 이것에 의해, 원고(104)의 판독면의 소정의 영역에 표시된 정보를 포함하는 화상 데이터가 생성된다. 여기에서, 순차 출력되는 화상 데이터를 기억하는 메모리는, 판독장치(102)가 구비해도 되고, 판독장치(102)가 접속되는 장치가 구비해도 된다.

전술한 것과 같이 콘택 글래스(103) 위에 설정된 판독영역(105)으로부터 판독면이 이격되어 버리는 것과 같은 경우에도, 양호하게 원고(104)의 판독면을 조사하는 것이 가능해진다. 그 때문에, 본 실시형태에 관한 화상 판독장치(100)에 따르면, 피조사면의 높이가 변화하는 것과 같은 경우에도 농담의 변화를 적게 한 양호한 화상 데이터를 출력하는 것이 가능해진다.

이상, 본 발명의 실시형태 1에 대해 설명했지만, 본 실시형태는 상기한 구성에 한정되지 않는다.

실시형태 1에서는, 도광체(110)의 단면이 대략 원형을 이루는, 즉, 도광체(110)의 단면에 있어서 제1 프리즘 군(121)과 제2 프리즘 군(123)과 제1 출사부(122)가 갖는 평면부(136)를 원형으로부터 절결한 형상을 이루는 예에 의해 설명하였다. 그러나, 도광체(110)의 단면의 대체적인 형상은 원형에 한정되지 않는다.

도광체(110)의 단면은 예를 들면, 타원형이어도 된다. 이 경우, 조사장치(101)를 조립할 때에 그 도광체(110)의 축(126)을 중심으로 한 회전 방향을 적절히 설정함으로써, 적어도 일부에 있어서 제2 출사부(124)보다도 곡률이 작은 제1 출사부(122)를 실현할 수 있다. 물론, 제1 출사부(122)에는 실시형태 1과 마찬가지로 평면 또는 제2 출사부(124)보다도 적어도 일부에 있어서 곡률이 작은 곡면부가, 예를 들면 단면이 타원을 이루는 막대 형상의 부재를 가공하여, 설치되어도 된다.

실시형태 1에서는 홀더(114)의 양쪽이 광원부(113)를 유지하는 것으로 했지만, 홀더(114)의 한쪽은, 광원부(113)를 유지하지 않고 도광체(110)의 단부만을 유지해도 된다.

실시형태 1에서는 제1 프리즘 군(121)과 제2 프리즘 군(123)으로 각각을 구성하는 프리즘(132)의 개수를 같은 정도로 하였다. 그러나, 제2 프리즘 군(123)의 프리즘(132)의 개수는 제1 프리즘 군(121)의 개수보다 많은 쪽이 바람직하다.

실시형태 1에서 설명한 것과 같이, 부 광 Ls는 평면거울(115)에서 반사되어서 판독영역(105)에 이르고, 주 광 Lm은 거울을 경유하지 않고 판독영역(105)에 이른다. 그 때문에, 평면거울(115)의 반사율에 따라서는, 판독영역(105)에 있어서 부 광 Ls의 조도는 주 광 Lm의 조도보다도 낮아지는 일이 있다.

따라서, 전술한 것과 같이, 제2 프리즘 군(123)의 프리즘(132)의 개수를 제1 프리즘 군(121)의 개수보다 많게 함으로써, 평면거울(115)의 반사율에 의한 영향을 경감하여, 판독영역(105)에 있어서 주 광 Lm의 조도와 부 광 Ls의 조도를 같은 정도로 하는 것이 가능해진다. 그 결과, 조명 심도를 한층 더 깊게 하는 것이 가능해진다. 예를 들면, 평면거울(115)의 반사율이 95%인 경우, 제2 프리즘 군(123)의 프리즘(132)의 개수를 제1 프리즘 군(121)의 개수보다 5% 많게 하면 된다.

실시형태 1에서는 제1 리플렉터(111)와 제2 리플렉터(112)가 별개의 부재로 설치되는 예에 의해 설명했지만, 제1 프리즘 군(121)과 제2 프리즘 군(123)을 투과한 빛을 반사하는 리플렉터의 구성은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 변형예 1에 관한 조사장치는, 실시형태 1에 관한 조사장치(101)가 구비하는 제1 리플렉터(111)와 제2 리플렉터(112) 대신에, 도 9에 나타낸 것과 같이 제1 프리즘 군(121)과 제2 프리즘 군(123)의 양쪽을 덮는 일체의 부재로 구성되는 리플렉터(183)를 반사부로서 구비한다.

일체의 리플렉터(183)를 채용함으로써, 조사장치의 조립의 공정수를 줄일 수 있으므로, 조사장치를 보다 용이하게 조립하는 것이 가능해진다. 또한, 리플렉터(183)가 예를 들면 백색의 폴리카보네이트 등의 수지로 만들어지는 경우, 리플렉터(183)를 일체의 부재로 함으로써 성형비용을 억제할 수 있기 때문에, 조사장치를 보다 저렴하게 하는 것이 가능해진다.

실시형태 1에서는, 제1 확산반사부가, 제1 프리즘 군(121)과 제1 리플렉터(111)로 구성되고, 제2 확산반사부가 제2 프리즘 군(123)과 제2 리플렉터(112)로 구성되는 것으로 하였다. 그러나, 제1 확산반사부 또는 제2 확산반사부의 구성은 이것에 한정되지 않는다.

예를 들면, 제1 프리즘 군(121) 또는 제2 프리즘 군(123)을 구성하는 프리즘(132)의 형상에 따라서는, 제1 프리즘 군(121) 또는 제2 프리즘 군(123)의 각각에 입사한 빛의 대부분이 투과하지 않고 반사하는 일이 있다. 이와 같은 경우에는, 제1 리플렉터(111) 또는 제2 리플렉터(112)는 설치되지 않아도 되고, 이것에 의해, 실시형태 1과 동일한 효과를 나타내는 것이 가능하게 될 뿐만 아니라, 조사장치의 조립을 한층 더 용이하게 하는 것이 가능해진다. 또한, 조사장치를 저렴하게 하는 것이 가능해진다.

또한 예를 들면, 제1 확산반사부는, 도 10에 나타낸 변형예 2에 관한 조사장치와 같이 제1 리플렉터(111)와 함께, 또는 도 11에 나타낸 변형예 3에 관한 조사장치와 같이 제1 리플렉터(111) 대신에(도 11 참조), 도광체(110)의 외면에 길이 방향으로 설치된 반사 산란 물질을 포함하는 제1 반사 산란 물질층(184)을 구비해도 된다. 예를 들면, 제1 반사 산란 물질층(184)은, 제1 프리즘 군(121)의 외면의 전체에, 또는, 제1 프리즘 군(121)을 구성하는 프리즘(132)과 마찬가지로 불균일한 피치로 Y 방향으로 늘어선 섬 형상으로 제1 프리즘 군(121)의 외면에 설치되면 된다. 제1 반사 산란 물질층(184)은 예를 들면 반사 산란 물질을 포함하는 재료를 도포함으로써 설치할 수 있다. 여기에서, 반사 산란 물질은 빛을 반사하여 산란시키는 물질로서, 예를 들면, 백색의 물질이다.

이것에 의해서도, 제1 프리즘 군(121)에 입사한 전파광 Lp을 제1 출사부(122)로부터 출사시킬 수 있다. 따라서, 실시형태 1과 동일한 효과를 나타내는 것이 가능해진다.

제2 확산반사부가, 도 10에 나타낸 변형예 2에 관한 조사장치와 같이 제2 리플렉터(112)와 함께, 또는 도 11에 나타낸 변형예 3에 관한 조사장치와 같이 제2 리플렉터(112) 대신에, 상기한 제1 확산반사부 184와 마찬가지로 도광체(110)의 외면에 길이 방향으로 설치된 반사 산란 물질을 포함하는 반사 산란 물질층(185)을 구비해도 된다. 이것에 의해서도, 제2 프리즘 군(123)에 입사한 전파광 Lp을 제2 출사부(124)로부터 출사시킬 수 있다. 따라서, 실시형태 1과 동일한 효과를 나타내는 것이 가능해진다.

제1 프리즘 군(121)과 제2 프리즘 군(123)의 양쪽이 반사 산란 물질층을 구비하는 경우, 제2 확산반사부가 구비하는 반사 산란 물질층에 포함되는 반사 산란 물질의 양은, 제1 확산반사부가 구비하는 반사 산란 물질층에 포함되는 반사 산란 물질의 양보다도 많아도 된다. 반사 산란 물질의 양의 조정에는, 제1 확산반사부와 제2 확산반사부에서 반사 산란 물질층의 Y 방향의 피치, 폭 등을 다른 것으로 하는 것 등의 방법이 있다.

이것에 의해, 제2 프리즘 군(123)의 프리즘(132)의 개수를 제1 프리즘 군(121)의 개수보다 많게 하는 것과 마찬가지로, 평면거울(115)의 반사율에 의한 영향을 경감하여, 판독영역(105)에 있어서 주 광 Lm의 조도와 부 광 Ls의 조도를 같은 정도로 하는 것이 가능해진다. 그 결과, 조명 심도를 깊게 하는 것이 가능해진다.

더구나 예를 들면, 도 12에 나타낸 변형예 4에 관한 조사장치와 같이 제1 확산반사부는, 제1 프리즘 군(121) 및 제1 리플렉터(111) 대신에, 도광체(110)의 외측면에 길이 방향으로 설치된 반사 산란 물질을 포함하는 제1 반사 산란 물질층(184)으로 구성되어도 된다. 마찬가지로, 제2 확산반사부는, 제2 프리즘 군(123) 및 제2 리플렉터(112) 대신에, 제2 반사 산란 물질층(185)으로 구성되어도 된다. 제1 반사 산란 물질층(184) 또는 제2 반사 산란 물질층(185)은 예를 들면, 반사 산란 물질을 포함하는 재료를 도광체(110)의 외측면에 도포함으로써 설치되면 된다. 반사 산란 물질은 전술한 것과 같이 빛을 반사하여 산란시키는 물질로서, 예를 들면 백색의 물질이다.

이것에 의해서도, 제1 확산반사부에 입사한 전파광 Lp을 제1 출사부(122)로부터 출사시킬 수 있다. 또한, 제2 확산반사부에 입사한 전파광 Lp을 제2 출사부(124)로부터 출사시킬 수 있다. 따라서, 실시형태 1과 동일한 효과를 나타내는 것이 가능해진다.

이 경우, 반사 산란 물질층은, 제1 프리즘 군(121) 또는 제2 프리즘 군(123)을 구성하는 프리즘(132)과 마찬가지로, 불균일한 피치로 Y 방향으로 늘어서는 섬 형상으로 설치되는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 판독영역(105)에 있어서 Y 방향의 조도분포를 목표로 하는 분포, 예를 들면, COS-4승 타입의 분포로 하는 것이 가능해진다.

제1 확산반사부와 제2 확산반사부와 양쪽이 반사 산란 물질층으로 구성되는 경우, 제2 확산반사부를 구성하는 반사 산란 물질층에 포함되는 반사 산란 물질의 양은, 제1 확산반사부의 그것보다도 많은 쪽이 바람직하다. 반사 산란 물질의 양의 조정에는, 제1 확산반사부와 제2 확산반사부에서 반사 산란 물질층을 구성하는 섬의 Y 방향의 피치, 폭 등을 다른 것으로 하는 것 등의 방법이 있다.

이것에 의해, 제2 프리즘 군(123)의 프리즘(132)의 개수를 제1 프리즘 군(121)의 개수보다 많게 하는 것과 마찬가지로, 평면거울(115)의 반사율에 의한 영향을 경감하여, 예를 들면, 콘택 글래스(103)의 윗면에 있어서 부 광 Ls의 조도와 주 광 Lm의 조도를 같은 정도로 하는 것이 가능해진다. 그 결과, 조명 심도를 깊게 하는 것이 가능해진다.

실시형태 2.

실시형태 2에서는 도광체와 홀더와가, 실시형태 1에 관한 도광체(110)와 홀더(114)와는 다르다. 본 실시형태에 관한 도광체(210)의 단부는, 도 13에 나타낸 것과 같이, 절결부(285)를 구비한다. 절결부(285)는, 도광체(210)의 단부면(168)으로부터 Y 방향으로 뻗는 평면을 형성한다. 절결부(285)는, 제1 출사부(122)와 다른 부분에 설치된다. 절결부(285)의 Y 방향의 길이는, 도광체(210)가 홀더(214)의 끼워맞춤부(262)와 끼워맞추는 길이와 같거나 그것보다도 약간 길다.

홀더(214)는, 실시형태 1에 관한 홀더(114)와 대략 동일한 구성을 구비하고 있고, 홀더(214)의 끼워맞춤부(262)가 형성하는 구멍의 형상이 실시형태 1에 관한 홀더(114)의 구멍과 다르다. 끼워맞춤부(262)는, Y 방향에서 본 경우에, 도광체(210)의 단면의 대체적인 형상을 이루는 원보다 약간 크거나, 그것과 같은 정도의 대략적인 원형을 이루는 구멍을 형성한다. 끼워맞춤부(262)는, 도광체(210)의 단부가 끼워맞춘 경우에 제1 출사부(122)가 당접하는 실시형태 1과 동일한 제1 당접부(286) 이외에, 도광체(210)의 단부가 끼워맞춘 경우에 절결부(285)가 당접하는 제2 당접부(287)를 구비한다.

홀더(214)는 더구나, 도 13에 나타낸 것과 같이, 부세부(291)를 구비한다. 부세부(291)는, 도광체(110)의 단부가 끼워맞춘 경우에 제1 출사부(122)를 제1 당접부(286)에 누르는 동시에 절결부(285)를 제2 당접부(287)에 누르는 방향으로 도광체(210)의 단부의 외측면을 부세한다.

상세하게는 예를 들면, 부세부(291)는, 수지제의 핀(292)과, 끼워맞춤부(262)의 구멍의 Y 방향에서 본 대체적인 형상을 형성하는 원의 중심을 향해서 핀(292)을 부세하는 금속제의 스프링으로 구성된다. 핀(292)은, Y 방향에서 본 경우에, 끼워맞춤부(262)의 구멍의 Y 방향에서 본 대체적인 형상을 형성하는 원의 중심 을 개재하여 제1 당접부(286)와 반대측의 위치와, 그 중심을 개재하여 제2 당접부(287)와 반대측의 위치 사이(바람직하게는 그것의 중간)에서, 제1 당접부(286) 및 제2 당접부(287)를 포함하지 않는 측의 영역에 배치되면 된다. 이때, 부세부(291)는, 예를 들면 사출성형 등에 의해, 홀더(214)와 일체로 설치되어도 된다.

이것에 의해, 1개의 부세부(291)에 의해, 도광체(110)의 단부가 끼워맞춘 경우에 제1 출사부(122)를 제1 당접부(286)에 누르는 동시에 절결부(285)를 제2 당접부(287)에 누르는 방향으로 도광체(210)의 단부의 외측면을 부세하는 것이 가능해진다. 이때, 부세부(291)는 복수 설치되어도 된다.

본 실시형태 2에 따르면, 도광체(210)의 단부가 끼워맞춘 경우, 제1 출사부(122) 및 절결부(285)의 각각은 제1 당접부(286) 및 제2 당접부(287)에 눌러진다. 그 때문에, 도광체(210)의 Y 방향에 수직한 면 내에 있어서의 위치가 정해지고, 동시에 도광체(210)의 축을 중심으로 한 회전 방향의 각도도 정해진다. 따라서, 본 실시형태에 관한 조사장치(201)를 조립하는 경우에, 도광체(210)의 Y 방향에 수직한 면 내에 있어서의 위치와 도광체(210)의 축(126)을 중심으로 한 회전 방향의 각도를 용이하게 결정하는 것이 가능해진다. 그 결과, 원고(104)의 판독면에 있어서의 X 방향의 조도분포에 있어서 개체차가 적은 조사장치(201)를 안정적으로 제조하는 것이 가능해진다.

또한, 도광체(210)가 폴리카보네이트나 시클로올레핀계의 수지를 사출성형 해서 제작되는 경우, 도광체(210)의 외면의 어딘가에 사출용의 게이트가 필요하게 된다. 본 실시형태에서는, 게이트는, 도 14에 점선의 타원(296)으로 둘러싸서 나타낸 것과 같이, 도광체(210)의 외측면 중 절결부(285)의 근방으로서, 절결부(285)로부터 도광체(210)의 Y 방향을 따라 중심측의 전파광 Lp이 조사하지 않는 영역(차광 영역)에 설치되면 된다.

일반적으로 도광체(210)의 내면에서 거의 전반사시켜서 전파광 Lp을 전파시키기 위해서, 도광체(210)의 내면은 거울면인 것이 바람직하고, 거울면을 변형하게 되는 게이트의 설치 장소는 조심스럽게 결정된다. 예를 들면, 단부면, 제1 프리즘 군(121), 제2 프리즘 군(123), 및 Y 방향의 중앙 부근의 외측면은, 판독영역(105)의 조도 또는 조도분포에 영향을 미치기 때문에, 이와 같은 영역에 게이트를 설치하는 것은 피해진다.

예를 들면, 실시형태 1의 경우, 게이트는 예를 들면 도광체(110)의 외측면 중, 도광체(110)의 단부면(168)에 가까운 영역(단부)에 설치되는 일이 많다. 그러나, 이 영역은 LED(151)로부터 단부면(168)에 대하여 평행하게 가까운, 즉 얕은 각도로 입사한 빛이 본래 최초에 전반사되는 부분이다. 그 때문에, 도광체(110)의 단부의 외측면에 게이트를 설치하면, 특히 Y 방향의 양단 근방에 있어서 판독영역(105)의 조도 또는 조도분포에 악영향을 미치는 일이 있다.

본 실시형태에 따르면, 도 14에 나타낸 것과 같이, 절결부(285)와 도광체(210)의 외측면을 접속하는 단차를 형성하는 접속부(294)가 홀더(114)와 당접 또는 근접한다. 그 때문에, 동 도면에 나타낸 것과 같이, 점선의 타원(296)으로 둘러싼 범위에 포함되는 도광체(210)의 외측면은, 도광체(210)의 단부가 홀더에 끼워맞춘 경우에 전파광 Lp이 가로막히는 차광 영역이 된다.

이와 같이, 본 실시형태에서는, 차광 영역에 게이트를 설치함으로써, 판독영역(105)의 조도 또는 조도분포에 영향을 미치는 일이 없이, 판독영역(105)의 전체에 걸쳐 양호한 조도 및 조도분포를 얻는 것이 가능해진다.

이상, 본 발명의 실시형태 및 변형예에 대해 설명했지만, 본 발명은, 실시형태 및 변형예에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 각 실시형태 및 각 변형예를 적절히 조합한 태양, 또한, 그것들과 균등한 기술적 범위도 포함한다.

본 발명에 관한 조사장치 및 화상 판독장치는, 예를 들면 복사기, 스캐너, 지폐나 유가 증권의 화상을 판독함으로써 그것의 진위를 식별하는 장치 등에 적용할 수 있다.

본 출원은, 2012년 1월 30일에 출원된, 명세서, 특허청구범위, 도면, 및 요약서를 포함하는 일본국 특허출원 2012-16130호에 근거한 우선권을 주장하는 것이다. 이것의 기본이 되는 특허출원의 개시내용은 참조에 의해 전체로서 본 출원에 포함된다.

100 화상 판독장치, 101, 201 조사장치, 102 판독장치, 103 콘택 글래스, 104 원고, 105 판독영역, 110, 210 도광체, 111 제1 리플렉터, 112 제2 리플렉터, 113 광원부, 114, 214 홀더, 115 평면거울, 121 제1 프리즘 군, 122 제1 출사부, 123 제2 프리즘 군, 124 제2 출사부, 136 평면부, 137 원주부, 151 LED, 152 기판, 161 광원 부착부, 162, 262 끼워맞춤부, 183 리플렉터, 184 제1 반사 산란 물질층, 185 제2 반사 산란 물질층, 285 절결부, 286 제1 당접부, 287 제2 당접부, 291 부세부.

Claims (13)

1. 빛을 발생하는 광원부와,
   상기 광원부가 단부 근방에 배치되는 투명한 막대 형상의 도광체와,
   상기 도광체의 길이 방향으로 뻗어 설치되어 있고, 상기 도광체의 내부를 전파하는 빛을 확산해서 반사시키는 제1 확산반사부와,
   상기 제1 확산반사부의 반사 방향에 있는 상기 도광체의 외면에서 상기 길이 방향으로 뻗는 부분으로서, 상기 제1 확산반사부에 의해 반사된 빛을 주 광으로서 출사시키는 제1 출사부와,
   상기 도광체의 상기 길이 방향으로 뻗어 설치되어 있고, 상기 도광체의 내부를 전파하는 빛을 확산해서 반사시키는 제2 확산반사부와,
   상기 제2 확산반사부의 반사 방향에 있는 상기 도광체의 외면에서 상기 길이 방향으로 뻗는 부분으로서, 상기 제2 확산반사부에 의해 반사된 빛을 부 광으로서 출사시키는 제2 출사부와,
   소정의 영역에 있어서 상기 주 광과 중첩되는 방향으로 상기 부 광을 반사하는 평면거울을 구비하고,
   상기 제1 출사부는, 평면, 또는 상기 길이 방향에서 볼 때 상기 제2 출사부보다 작은 곡률의 곡면을 이루는 부분을 적어도 일부에 포함하는, 조사장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 도광체의 상기 길이 방향에서 본 대체적인 형상은 원형이고,
   상기 제1 출사부는 평면을 이루고,
   상기 제2 출사부는, 상기 도광체의 상기 길이 방향에서 본 대체적인 형상인 원의 일부를 이루는 곡률을 갖는, 조사장치.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 도광체는, 외면의 상기 제1 출사부와는 다른 부분에, 상기 길이 방향으로 뻗는 평면을 갖는 절결부가 형성되고,
   상기 광원부와 상기 도광체를 유지하는 홀더로서,
   상기 광원부가 부착되는 광원 부착부와,
   상기 광원부가 발생하는 빛이 통과하는 광원 공간과 연통하고, 상기 도광체의 단부가 상기 길이 방향으로 삽입되는 구멍을 형성하고, 그것에 의해 상기 도광체의 단부와 끼워맞추는 끼워맞춤부와,
   상기 끼워맞춤부에 형성되는 면으로서, 상기 제1 출사부가 당접하는 제1 당접부와,
   상기 끼워맞춤부에 형성되는 평면으로서, 상기 절결부가 당접하는 제2 당접부와,
   상기 도광체의 단부가 상기 끼워맞춤부에 끼워맞추어져 있는 경우에, 상기 제1 출사부를 상기 제1 당접부에 누르는 동시에 상기 절결부를 상기 제2 당접부에 누르는 방향으로 상기 도광체의 단부를 부세하는 부세부를 갖는 홀더를 구비한, 조사장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 절결부는, 상기 끼워맞춤부에 끼워맞추는 상기 도광체의 상기 길이 방향의 길이에 따른 길이로 상기 길이 방향으로 뻗는 평면을 갖고,
   상기 도광체는, 상기 절결부의 근방으로서, 상기 길이 방향으로 상기 절결부보다도 상기 도광체의 중심측에 사출 성형용의 게이트가 더 설치되어 있는, 조사장치.
   
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 확산반사부와 상기 제2 확산반사부의 한쪽 또는 양쪽은, 상기 도광체의 상기 길이 방향으로 뻗는 영역에 설치된 프리즘 군을 갖는, 조사장치.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 제1 확산반사부와 상기 제2 확산반사부의 양쪽이 상기 프리즘 군을 구비하고,
   상기 제2 확산반사부가 구비하는 프리즘 군에 포함되는 프리즘의 수는, 상기 제1 확산반사부가 구비하는 프리즘 군에 포함되는 프리즘의 수보다도 많은, 조사장치.
   
7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
   상기 프리즘 군을 구비하는 상기 제1 확산반사부와 상기 제2 확산반사부의 한쪽 또는 양쪽에, 상기 프리즘 군을 덮는 반사부를 더 구비한, 조사장치.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 제1 확산반사부와 상기 제2 확산반사부와의 양쪽에 상기 반사부를 구비하고,
   상기 반사부는 일체로 상기 프리즘 군의 양쪽을 덮는, 조사장치.
   
9. 제 5항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 프리즘 군을 구비한 상기 제1 확산반사부와 상기 제2 확산반사부의 한쪽 또는 양쪽은, 상기 프리즘 군의 외면에 반사 산란 물질을 포함하는 반사 산란 물질층을 더 구비한, 조사장치.
   
10. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 확산반사부와 상기 제2 확산반사부의 양쪽이 상기 반사 산란 물질층을 구비하고,
    상기 제2 확산반사부가 구비한 반사 산란 물질층에 포함되는 반사 산란 물질의 양은, 상기 제1 확산반사부가 구비한 반사 산란 물질층에 포함되는 반사 산란 물질의 양보다도 많은, 조사장치.
    
11. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 확산반사부와 상기 제2 확산반사부는, 상기 도광체의 외면의 상기 길이 방향으로 뻗는 영역에 설치된 반사 산란 물질을 포함하는 반사 산란 물질층인, 조사장치.
    
12. 제 11항에 있어서,
    상기 제2 확산반사부를 형성하는 반사 산란 물질의 양은, 상기 제1 확산반사부를 형성하는 반사 산란 물질의 양보다도 많은, 조사장치.
    
13. 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 기재된 조사장치와,
    상기 조사장치로부터 조사된 빛이 대상물에서 반사한 빛을 받아서 화상 데이터를 출력하는 판독장치를 구비한 화상 판독장치.

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