JP2000270161A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アライメント等の調整作業を容易かつ的確に
行い得る照明装置を備えた画像読取装置を提供する。 【解決手段】 原稿の画像面４を照明して読み取った画
像情報を電気信号に変換する。画像面４を照明するため
に光源の光を射出する樹脂光学素子３を有し、その樹脂
光学素子３とアレイ状に配列された発光素子２とが一体
化された照明部を備える。光源を含む基板１と樹脂光学
素子３が一体化されていることにより、その後の組立工
程での取扱いを容易にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原稿の画像面を照
明して画像を読み取る画像読取装置、特に画像面を照明
するための照明装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりファクシミリやフィルムスキャ
ナ等の画像読取用光源として、蛍光灯やＬＥＤをアレイ
状に配列したもの等が利用されている。図５は従来より
利用されている蛍光灯を使った画像読取用照明装置の概
略図である。この照明装置は原稿面５１に対して、棒状
蛍光灯５２から射出された直接光と反射板５３を介した
反射光とを同時に原稿面上の原稿に照射するというもの
である。

【０００３】昨今、装置そのものを小型化するために、
各部品から小型化を図るのが通例となっている。その場
合、電気基板や光学系のハイブリッド化、機構の単純化
などが行われるが、光源としての蛍光灯自体の小型化も
要求される。そこで光源として蛍光灯から、さらに小型
のＬＥＤを利用することが多くなった。

【０００４】図６は、ＬＥＤをアレイ状に配列してなる
光源を利用した画像読取用照明装置の構成例を示してい
る。ＬＥＤ発光素子６２をアレイ状に並べた基板６１を
配置し、シリンドリカルレンズ６３にて原稿面６６へ照
射するものである。そして、これらの部材は支柱６４と
窓材６５とによってパッケージされた状態で供給される
ことが多い。この種の装置では、窓材６５とシリンドリ
カルレンズ６３を一体化することで部品点数の削減ある
いは構造の簡略化を図っている場合もある。

【０００５】たとえば特開平５−１０３１５７号公報に
開示されるものなどでは、シリンドリカルレンズと窓材
の一体化が行われ部品点数の削減が行われている。そし
て、このような照明光によって照明された原稿面６６か
ら反射した光を、受光部のシリンドリカルレンズ６７を
介して受光検知部６８へ導き、そこで画像を形成させ
る。電気信号に変換された画像情報は、さらに信号処理
部の回路へ送られる。

【０００６】このようにＬＥＤを利用した画像読取用照
明装置によれば、蛍光灯を光源とするものに比べてコン
パクト化が図られる。また、ＬＥＤ発光素子とシリンド
リカルレンズを一体化することにより構造の簡略化を図
ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
照明装置においてＬＥＤ光源とシリンドリカルレンズと
の焦点距離方向の間隔調整を行う場合、あるいはさらに
横ずれシフトやシリンドリカル面の回転偏心などがある
と、ピント外れによる照明配光のズレやムラを起こして
画質低下を招くこととなるため、このアライメントには
十分留意する必要があった。そのためこれらのアライメ
ントのために多くの調整時間を要したり、組立後の調整
不良品の発生に対する歩留まり対策用部品の準備などで
コストアップにつながる等の問題があった。

【０００８】本発明はかかる実情に鑑み、アライメント
等の調整作業を容易かつ的確に行い得る照明装置を備え
た画像読取装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の画像読取装置
は、原稿の画像面を照明して読み取った画像情報を電気
信号に変換する画像読取装置であって、画像面を照明す
るために光源の光を射出する樹脂光学素子を有し、その
樹脂光学素子とアレイ状に配列された発光素子とが一体
化された照明部を備えたことを特徴とする。

【００１０】また、本発明の画像読取装置は、原稿の画
像面を照明して読み取った画像情報を電気信号に変換す
る画像読取装置であって、画像面を照明するためにアレ
イ状に配列された発光素子の光源と、その光の拡がり角
を調節して射出する機能を有する反射面を含む樹脂光学
素子とが基板側面に付加した嵌合穴を介して結合された
照明部を備えたことを特徴とする。

【００１１】また、本発明の画像読取装置は、原稿の画
像面を照明して読み取った画像情報を電気信号に変換す
る画像読取装置であって、上述した構成を有する照明部
と、ＣＣＤセンサをアレイ状に配列した受光部またはラ
インＣＣＤセンサを装備した受光部とが、基準面を設け
た結合構造を介して結合されることを特徴とする。

【００１２】第１の発明によれば、光源を含む基板と樹
脂光学素子が一体化されていることにより、その後の組
立工程での取扱いを容易にすることができる。

【００１３】第２の発明によれば、樹脂シリンドリカル
光学素子と光源、基板の相対位置関係が常に保たれ、装
置間のばらつきもなく安定した性能を維持できることか
ら、コストダウンに有効な手段として利用することがで
きる。

【００１４】第３の発明によれば、読取装置として光源
系と受光系を一体化することでその後の組立上での取扱
いを容易にし、かつ基準面を設けているためにアライメ
ント等の部材相互間の調整を不要とすることにより時間
的短縮が図れる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明によ
る画像読取装置の好適な実施の形態を説明する。 （第１の実施形態）図１は、本発明の第１の実施形態に
おける構成例を示している。本発明装置は原稿の画像面
を照明して読み取った画像情報を電気信号に変換するよ
うに構成されており、その画像面を照明するための照明
部を備えている。図１では、照明部まわりが示されてお
り、その基板１はＬＥＤ発光素子２を配列させるための
パターンが形成され、そのＬＥＤ発光に必要な駆動回路
を含んでいる。また、基板１上では直線に沿って複数の
ＬＥＤ発光素子２が適切な間隔でアレイ状に配置されて
いる。

【００１６】この基板１には樹脂シリンドリカル光学素
子３が嵌合い結合することができるように、その側面に
切欠き部（嵌合穴）が１カ所ないし、複数カ所施されて
いる。この基板１と樹脂シリンドリカル光学素子３は嵌
合い結合し、固着材等によって相互に固定される。樹脂
シリンドリカル光学素子３において凸面の出射面３ａを
配し、また光源からの光が反射するようした反射面３ｂ
が設定される。

【００１７】アレイ状のＬＥＤ発光素子から射出した光
束は、そのほとんどが樹脂シリンドリカル光学素子３の
入射面３ｃの側面方向に入射する。そして、その入射し
た光は、これらの構造により反射面３ｂによって出射面
３ａへと導かれ、射出光として原稿面４へ到達する。

【００１８】この樹脂シリンドリカル光学素子３は、射
出成型することから材料としてはアクリル系の光学用樹
脂が好適である。また、樹脂シリンドリカル光学素子３
には基板１と嵌合い結合するための突起部を設けられて
いるが、これは樹脂シリンドリカル光学素子３を射出形
成する際に付加することができる。このため同じ鋳型か
ら生成される樹脂シリンドリカル光学素子３の精度のば
らつきはない。さらに、基板１とＬＥＤ発光素子２およ
び樹脂シリンドリカル光学素子３は一体化されているた
め、この組立構造のまま使用することができる。

【００１９】（第２の実施形態）つぎに、本発明の画像
読取装置における第２の実施形態を説明する。図２は、
光路を９０°折り曲げて基板２１に対して平行方向に射
出した場合の実施形態を示している。基板２１上のＬＥ
Ｄ発光素子２２から射出された光は、樹脂シリンドリカ
ル光学素子２３の入射面２３ｃから入射して、反射面２
３ｂ，２３ｄにて反射する。さらに、反射面２３ａで反
射して出射面２３ｅに到達し、基板２１と平行方向に射
出される。この例ではこのように樹脂シリンドリカル光
学素子２３は、発光素子２２の光の拡がり角を調節して
射出する機能を有する反射面を含んでいる。

【００２０】この第２の実施形態においても、基板２１
の切欠き部２１ａと樹脂シリンドリカル光学素子２３の
突起部２３ｆの嵌合い構造により、両者が結合する。こ
の場合にも、基板２１と樹脂シリンドリカル光学素子２
３の嵌合い結合により一体化結合されて射出するので出
射角方向の再現性は極めて良好である。

【００２１】（第３の実施形態）つぎに、本発明の画像
読取装置における第３の実施形態を説明する。ここで、
本発明によれば画像読取装置の入出力に関わる装置構
成、すなわち光の照明部および受光部の構成にも寄与す
る。図３は、そのような画像読取装置における照明部と
受光部を合わせた構成例を示す。

【００２２】図３において、基板３１上に直線に沿って
配置されたアレイ状のＬＥＤ発光素子３２から射出した
光束は、樹脂シリンドリカル光学素子３３により原稿面
３４に射出される。そして原稿から得られた画像情報
は、受光部シリンドリカルレンズ３５によりライン状に
集光され、受光面に配置されたＣＣＤセンサ３６に像を
形成する。なお、受光部において、ＣＣＤセンサをアレ
イ状に配列し、またはラインＣＣＤセンサを装備したも
のであってよい。

【００２３】この第３の実施形態において、照明側と受
光側の位置関係を装置ごとに一定にする必要がある。こ
こで、樹脂シリンドリカル光学素子３３には少なくとも
１カ所受光部３７に対して突当て構造がとれる部位、あ
るいは嵌合い構造がとれる部位を用意する。たとえば、
樹脂シリンドリカル光学素子３３の当接面３３ａと受光
部３７の当接面３７ａを設け、このような結合部位を基
準面として突き合わせることで、樹脂シリンドリカル光
学素子３３と受光部３７の高い位置精度を確保し、した
がって照明側および受光側の位置関係を装置間でばらつ
くことなく、一定にすることができる。

【００２４】（第４の実施形態）つぎに、本発明の画像
読取用照明装置における第４の実施形態を説明する。図
４において、基板４１上に直線に沿って配置されたアレ
イ状のＬＥＤ発光素子４２から射出した光束は、樹脂シ
リンドリカル光学素子４３により原稿面４４に射出され
る。そして原稿から得られた画像情報は、受光部シリン
ドリカルレンズ４５によりライン状に集光され、受光面
に配置されたＣＣＤセンサ４６に像を形成する。

【００２５】第４の実施形態では受光部４７を基板４１
の裏側に、同じく嵌合い結合して配置される。すなわち
基板４１には、裏表にそれぞれ樹脂シリンドリカル光学
素子４３と受光部４７が嵌合い嵌合で一体化されるよう
に嵌合穴４１ａ，４１ｂが設定されている。これらの嵌
合穴４１ａ，４１ｂに対して樹脂シリンドリカル光学素
子４３および受光部４７の突起部をそれぞれ嵌合させる
ようになっている。

【００２６】この第４の実施形態において、基板４１を
挟んで照明側と受光側が位置決めされるので、それらの
位置関係を容易に確保、維持することができる。特に、
基板４１に照明部と受光部が共に一体化されたかたちで
固定されるため、さらに位置精度が向上する。

【００２７】なお、上記各実施形態において、照明部の
基板側に切欠き部もしくは嵌合穴を設ける例を説明した
が、切欠き部とこれに嵌合する突起部は、上記とは逆の
関係で基板と樹脂シリンドリカル光学素子等に設けるこ
ともできる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、こ
の種の画像読取装置において発光素子と樹脂光学素子の
間の高い精度の位置関係を確保し、極めて良好な画質を
得ることができる。しかも、簡単かつ的確な方法で実施
することができるため、調整時間の短縮や歩留まり向上
により低コストな照明装置を実現することができる等の
利点を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す要部斜視図であ
る。

【図２】本発明の第２の実施形態を示す要部斜視図であ
る。

【図３】本発明の第３の実施形態を示す斜視図である。

【図４】本発明の第４の実施形態を示す斜視図である。

【図５】従来の蛍光灯を光源とした場合の画像読取用照
明装置の例を示す図である。

【図６】従来のＬＥＤを光源とした場合の画像読取用照
明装置の例を示す図である。

【符号の説明】

１，２１，３１，４１ 基板 ２，２２，３２，４２ ＬＥＤ発光素子 ３，２３，３３，４３ 樹脂シリンドリカル光学素子 ３ａ 出射面 ３ｂ 反射面 ３ｃ 入射面 ４，３４，４４ 原稿面 ３５，４５ 受光部シリンドリカルレンズ ３６ ＣＣＤセンサ ３７，４７ 受光部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿の画像面を照明して読み取った画像
   情報を電気信号に変換する画像読取装置であって、 画像面を照明するために光源の光を射出する樹脂光学素
   子を有し、その樹脂光学素子とアレイ状に配列された発
   光素子とが一体化された照明部を備えたことを特徴とす
   る画像読取装置。
2. 【請求項２】 原稿の画像面を照明して読み取った画像
   情報を電気信号に変換する画像読取装置であって、 画像面を照明するためにアレイ状に配列された発光素子
   の光源と、その光の拡がり角を調節して射出する機能を
   有する反射面を含む樹脂光学素子とが基板側面に付加し
   た嵌合穴を介して結合された照明部を備えたことを特徴
   とする画像読取装置。
3. 【請求項３】 原稿の画像面を照明して読み取った画像
   情報を電気信号に変換する画像読取装置であって、 請求項１または２の記載の構成を有する照明部と、ＣＣ
   Ｄセンサをアレイ状に配列した受光部またはラインＣＣ
   Ｄセンサを装備した受光部とが、基準面を設けた結合構
   造を介して結合されることを特徴とする画像読取装置。