JP2004126447A

JP2004126447A - Image reader

Info

Publication number: JP2004126447A
Application number: JP2002293773A
Authority: JP
Inventors: Hyoe Iwata; 岩田　兵衛; Takehiro Kishi; 岸　丈博; Takeshi Aoyama; 青山　武史; Yukihiro Miura; 三浦　幸宏; Takayuki Suga; 菅　隆之
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-10-07
Filing date: 2002-10-07
Publication date: 2004-04-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the transmission of heat from an image sensor to other optical components in an integrated reading optical system. <P>SOLUTION: When a reflection mirror is arranged in the front or back of an image forming lens so that a beam is reflected to the vertically upper direction of a scanning unit, an image sensor such as a CCD is arranged on a position upper than the reflection mirror and an image forming lens. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフラットベッド型イメージスキャナーやデジタル複写機等で用いられる画像読取装置に関するものであり、特に光源、ミラー、結像レンズ、イメージセンサ等を一体に収納した一体型走査光学系ユニットを用いて原稿の画像情報を読取るための画像読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フラットベッド型イメージスキャナーやデジタル複写機等の画像読取装置が種々提案されている。
【０００３】
図４はこの種の従来の画像読取装置の要部概略図である。
【０００４】
同図において、原稿台ガラス１０１上に載置された原稿１０２は光源１０３からの直接光と反射笠１０４を介した光束により両側から照明される。
【０００５】
その反射された光束を、第１ミラー１０５、第２ミラー１０６、第３ミラー１０７、結像レンズ１０８を介してＣＣＤ等のイメージセンサー１０９面上に結像することにより、主走査方向（図７において紙面と垂直方向）の１ライン分の画像情報を読み取る。
【０００６】
また副走査方向（図７において矢印方向）へは、光源１０３と反射笠１０４と第１ミラー１０５とからなる第１ミラー台１１０を速度Ｖで移動させ、かつ第２ミラー１０６と第３ミラー１０７とからなる第２ミラー台１１１を速度Ｖ／２で同方向に移動させることにより、原稿１０２からイメージセンサー１０９までの光路長を一定に保ちながら、原稿１０２の画像情報を読み取る。
【０００７】
この種の走査光学系は公知の技術としていわゆる２：１走査光学系と呼ばれ、原稿からイメージセンサーまでの光路長を長くした場合でも副走査方向の装置サイズを小型化できるメリットがある。
【０００８】
しかしながらこの種の走査光学系は、原稿とイメージセンサーを結ぶ３枚の走査用ミラーの位置関係を相対的に変更しながら走査する必要があるため、該走査用のミラーの振動や角度誤差、面精度誤差等による色ずれ、濃度むら、ピントずれ等を生じる場合があり、このため走査用ミラーの部品精度や駆動精度を高めなければならないという問題点がある。
【０００９】
そこで上記２：１走査光学系の問題点を緩和した一体型走査光学系ユニットを有する画像読取装置が特開平５−４８８２７号公報などで開示されている。
【００１０】
図５は、一体型走査光学系ユニットを有する画像読取装置の要部概略図である。
【００１１】
同図における一体型走査光学系ユニット２００において、原稿台ガラス２０１上に載置された原稿２０２は光源２０３からの光束により照明される。
【００１２】
その反射された光束を、第１ミラー２０５、第２ミラー２０６、第３ミラー２０７、第４ミラー２０８、第５ミラー２０９、結像レンズ２１０を介してＣＣＤ等のイメージセンサー２１１面上に結像することにより、主走査方向（図５において紙面と垂直方向）の１ライン分の画像情報を読み取る。
【００１３】
一体型走査光学系ユニット２００は光源２０３からＣＣＤ等のイメージセンサー２１１までの要素すべてを一体に収納しているため各要素の相対位置が常に一定であり、ゆえに副走査方向（図５において矢印方向）への読取りは、一体型走査ユニット２００を速度Ｖで移動させることにより画像情報を読み取ることができる。
【００１４】
相対位置が常に一定のため、該走査用のミラーの振動や角度誤差、面精度誤差等による色ずれ、濃度むら、ピントずれ等への影響が緩和され、一体型走査光学系は２：１走査光学系に比べ、ミラーの部品精度や駆動精度を高めなくとも、一体型走査光学系ユニットの要素を収納するキャリッジケースの部品精度を高精度に成形してさえいれば、高画質の画像が得られることができる。
【００１５】
ここでキャリッジケースは、光源２０３、第１ミラー２０５、第２ミラー２０６、第３ミラー２０７、第４ミラー２０８、第５ミラー２０９、結像レンズ２１０、ＣＣＤ等のイメージセンサー２１１までの要素すべてを一体に収納するため、キャリッジケースそのものの大きさは非常に大きく、特にＡ３サイズを読み取る装置においては主走査方向の長さが少なくとも２９７ｍｍ以上必要となる。
【００１６】
よって、駆動系の負荷を軽減させるためにもキャリッジケースはＡＢＳやポリカーボネート等の軽量な樹脂製であることが望ましい。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例に示した一体型走査光学系ユニットおいては、低速読み取りの場合はさほど問題とならないが、１分間で数十枚の読み取りをおこなう場合は熱の問題が発生する。
【００１８】
つまり、光源２０３、ＣＣＤ２１１から大量の熱が発生するため、樹脂製のキャリッジケースに精度よく実装された光学部品の位置が僅かに狂うことになる。
【００１９】
光源２０３から発生する熱に関してであるが、通常、光源２０３は一体型走査光学系ユニット２００の読み取り面に一番近いところ、つまりは最上部に位置するため、下方に配置された結像レンズ２１０、折り返しミラー２０５、２０６、２０７、２０８、２０９には影響が少ない。
【００２０】
しかし、ＣＣＤ２１１およびその基板から発生する熱に関しては、ＣＣＤ２１１は一体型走査光学系ユニット２００の下方であり、かつ結像レンズ２１０の真横にあるため、発生する熱が結像レンズ２１０、および折り返しミラー２０５、２０６、２０７、２０８、２０９に影響を与えることになる。
【００２１】
前述のように、キャリッジケースは樹脂でできているため、この熱により、光学部品の位置が狂い、画像に悪影響を及ぼすばかりでなく、結像レンズ２１０の劣化なども懸念される。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像読取装置は、原稿を照明する光源手段と、前記光源手段により照明された前記原稿からの光束を反射させる少なくともひとつのミラーと、前記ミラーで反射された光束を結像させる結像レンズと、前記結像レンズの結像位置に配置されたイメージセンサとを、ひとつのケースに一体的に収納した一体型走査光学系ユニットからなり、前記走査光学ユニットを前記原稿の下方で走査方向に移動させて、前記原稿の画像情報を読み取る画像読取装置において、前記イメージセンサは、前記ミラー、および前記結像レンズよりも上方に位置し、かつ受光面を前記原稿に対して平行にしたことを特徴とする。
【００２３】
また、前記ミラーのひとつは、結像レンズの直前に置かれ、走査方向と略平行な光束を鉛直上方向に反射させた後に、結像レンズとイメージセンサに入射させることを特徴とする。
【００２４】
また、前記ミラーのひとつは、結像レンズの直後に置かれ、走査方向と略平行な光束を鉛直上方向に反射させた後に、前記イメージセンサに入射させることを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
本発明の第１の実施例について図１、図２を用いて詳細に説明する。
【００２６】
図１において、５１は画像読取装置本体であり、その天面に配置された原稿台ガラス１の面上に原稿２が載置されている。
【００２７】
５０は一体型走査光学系ユニット（以下、単に走査ユニットと称す）であり、後述する光源手段、複数のミラー、結像レンズ、そして読取手段（イメージセンサー）等を一体的に収納しており、モーター等の駆動装置（不図示）により副走査方向（図１において矢印Ａ方向）へ走査し、原稿２の画像情報全面を読み取っている。
【００２８】
図２に走査ユニットの断面図を示す。
【００２９】
４は光源であり、例えば蛍光灯やキセノンランプ等よりなる。
【００３０】
５〜１０は各々順に第１、第２、第３、第４、第５、第６ミラーであり、後述する位置に配置され原稿２からの光束を折り返し、結像レンズ１０に入射させる。
【００３１】
１０は結像レンズであり、原稿２の画像情報に基づく光束を読取手段としてのカラー読み取り用のイメージセンサー１１面上に結像させている。
【００３２】
本実施形態において、光源４から放射された光束は原稿２の下面を照明し、該原稿２からの拡散光束の一部が図２において鉛直下方へ進み、第１ミラー５に入射する。
【００３３】
第１ミラー５に入射した光束は所定の角度で、走査ユニット５０の左方へ反射され、該走査ユニット５０の左端側に配置された第２ミラー６に入射する。
【００３４】
第２ミラー６に入射した光束は所定の角度で走査ユニット５０の右方へ反射され、原稿２と第１ミラー５との間の光路と交差した後、走査ユニット５０の中央付近に配置された第３ミラー７に入射する。
【００３５】
第３ミラー７に入射した光束は原稿２面に対して略水平方向に反射され、再度原稿２と第１ミラー５との間の光路を交差した後、走査ユニット５０の左端側に配置された第４ミラー８に入射する。
【００３６】
第４ミラー８に入射した光束は走査ユニット５０の下方へ直角に反射され、第２ミラー６と第３ミラー７との間の光路、および第１ミラー５と第２ミラー６との間の光路を交差した後、走査ユニット５０の下部に配置された第５ミラー９に入射する。
【００３７】
第５ミラー９に入射した原稿２の画像情報に基づく光束は、原稿２面に対して略水平方向に反射され、走査ユニット５０の下部左端に配置された第６ミラー１０に入射する。
【００３８】
第６ミラー１０に入射した光束は走査ユニット５０の上方へ直角に反射され、結像レンズ１１に入射し、その後結像レンズ１１の上方に配置されたイメージセンサー１２面上に結像する。
【００３９】
そして走査ユニット５０を図１に示す矢印Ａ方向（副走査方向）に移動させることにより、原稿２の画像情報全体を読み取っている。
【００４０】
この実施例では、光源４、イメージセンサー１２とも走査ユニット５０の最上部に位置しており、第１ミラー５、第２ミラー６、第３ミラー７、第４ミラー８、第５ミラー９、第６ミラー１０、結像レンズ１１のすべての光学部品に対し、上方に位置している。
【００４１】
光源４、イメージセンサー１２から発せられる熱の多くは上方に逃げるので、下方に位置する光学部品への影響は極めて少ない。
【００４２】
また、本実施例の別の効果として、走査ユニット５０の幅方向への制約が少なくなることも挙げられる。
【００４３】
つまり、このような一体型光学系の場合においても、光量の均一性などの理由から画角を抑えるべくある程度の光路長が必要であり、Ａ４長手（２９７ｍｍ）を読むためには少なくとも３００ｍｍ程度の光路長が必要となる。
【００４４】
読み取る画像の解像度とイメージセンサー１２の１画素あたりのピッチによるが、結像レンズ１１からイメージセンサー１２にはある程度の距離が必要であり、このことが、走査ユニット５０の幅方向の制約となっていた。
【００４５】
しかし本実施例では、走査ユニット５０に対して、結像レンズ１１、イメージセンサー１２を縦方向に配置しているため、高さ方向にデメリットがあるものの、幅方向の制約がなくなり、画像読み取り装置そのものの幅方向寸法を小さくすることができる。
【００４６】
さらに、本実施例のもうひとつの効果として、イメージセンサー１２の受光面へのゴミ付着による画像不良の軽減が挙げられる。
【００４７】
これはイメージセンサー１２の受光面を下向きにして配置しているためであり、受光面を垂直に配置した従来の構成よりも、ゴミ、埃に対して有利な構成であるといえる。
【００４８】
（実施例２）
上記第１の実施例では結像レンズ１１の手前に配置した反射ミラー１０で拘束を９０°上方向に折り返すことによりイメージセンサー１２を走査ユニット５０の上部に配置させた。
【００４９】
第２の実施例では別の位置で拘束を折り返しており、その構成を図３を用いて説明する。
【００５０】
なお、第２の実施例において、第１の実施例と同じ構成のものに関しては同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５１】
図３において、第５ミラー９に入射した原稿２の画像情報に基づく光束は、原稿２面に対して略水平方向に反射され、走査ユニット５０の下部中央に配置された結像レンズ１１に入射する。
【００５２】
結像レンズ１１を抜けた光束は、走査ユニット５０の下部左端に配置された第６ミラー１４に入射し、上方へ直角に反射される。
【００５３】
その後、第６ミラー１４の上方に配置されたイメージセンサー１２面上に結像する。
【００５４】
そして第１の実施例同様、走査ユニット５０を図１に示す矢印Ａ方向（副走査方向）に移動させることにより、原稿２の画像情報全体を読み取っている。
【００５５】
第２の実施例においても、光源４、イメージセンサー１２とも走査ユニット５０の最上部に位置しており、第１ミラー５、第２ミラー６、第３ミラー７、第４ミラー８、第５ミラー９、第６ミラー１４、結像レンズ１１のすべての光学部品に対し、上方に位置している。
【００５６】
光源４、イメージセンサー１２から発せられる熱の多くは上方に逃げるので、下方に位置する光学部品への影響は第１の実施例同様、極めて少ない。
【００５７】
また、第一の実施例と異なり、高さ方向へのデメリットがないため、熱の影響を考慮しつつ、従来とほぼ同等のサイズで走査ユニットを構成することができる。
【００５８】
また、第一の実施例と同様にイメージセンサー１２の受光面を下向きにして配置しているので、受光面を垂直に配置した従来の構成よりも、ゴミ、埃に対して有利であるという効果も期待できる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、結像レンズの前、または後に折り返しミラーを配置し、光束を走査ユニットの上方向に折り返したことにより、イメージセンサーを走査ユニットの上部に配置させることができ、結像レンズや折り返しミラーのすべてをイメージセンサよりも下部に配置したので、イメージセンサーから発せられる熱の影響が光学部品に達しにくくなっており、光学部品の位置ズレによる画像不良や結像レンズの劣化などによる画像不良を防止することができる。
【００６０】
また、別の効果として、イメージセンサーの受光面を下向きにして配置しているので、ゴミ、埃が付着しにくいという効果も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１、および第２の実施例における画像読取装置の概略図
【図２】本発明に係る第１の実施例を示す断面図
【図３】本発明に係る第２の実施例を示す断面図
【図４】従来の２：１光学系を用いた画像読取装置の概略図
【図５】従来の一体型読み取り光学系を用いた画像読取装置の概略図
【符号の説明】
１　原稿台ガラス
２　原稿
４　光源
５〜９　第１〜第５ミラー
１０、１４　第６ミラー
１１　結像レンズ
１２　イメージセンサー
５０　走査ユニット
５１　画像読取装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image reading apparatus used in a flatbed image scanner, a digital copying machine, and the like, and particularly, using an integrated scanning optical system unit that integrally houses a light source, a mirror, an imaging lens, an image sensor, and the like. The present invention relates to an image reading device for reading image information of a document.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various image reading apparatuses such as a flatbed image scanner and a digital copying machine have been proposed.
[0003]
FIG. 4 is a schematic view of a main part of a conventional image reading apparatus of this kind.
[0004]
In the figure, a document 102 placed on a document table glass 101 is illuminated from both sides by a direct light from a light source 103 and a light beam via a reflection shade 104.
[0005]
The reflected light flux is imaged on a surface of an image sensor 109 such as a CCD via a first mirror 105, a second mirror 106, a third mirror 107, and an imaging lens 108, thereby forming a main scanning direction (FIG. 7). The image information for one line (in the direction perpendicular to the paper surface) is read.
[0006]
In the sub-scanning direction (the direction of the arrow in FIG. 7), the first mirror base 110 including the light source 103, the reflection shade 104, and the first mirror 105 is moved at a speed V, and the second mirror 106 and the third mirror 107 are moved. Is moved in the same direction at a speed V / 2 to read the image information of the document 102 while keeping the optical path length from the document 102 to the image sensor 109 constant.
[0007]
This type of scanning optical system is known as a so-called 2: 1 scanning optical system, and has an advantage that the device size in the sub-scanning direction can be reduced even when the optical path length from the document to the image sensor is increased.
[0008]
However, this type of scanning optical system needs to perform scanning while relatively changing the positional relationship between the three scanning mirrors connecting the original and the image sensor. In some cases, color shift, density unevenness, focus shift, or the like due to an accuracy error or the like may occur. Therefore, there is a problem in that the component accuracy and drive accuracy of the scanning mirror must be increased.
[0009]
Therefore, an image reading apparatus having an integrated scanning optical system unit which has alleviated the problems of the above-described 2: 1 scanning optical system is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-48827.
[0010]
FIG. 5 is a schematic view of a main part of an image reading apparatus having an integrated scanning optical system unit.
[0011]
In the integrated scanning optical system unit 200 shown in FIG. 2, a document 202 placed on a document table glass 201 is illuminated by a light beam from a light source 203.
[0012]
The reflected light flux is imaged on an image sensor 211 such as a CCD through a first mirror 205, a second mirror 206, a third mirror 207, a fourth mirror 208, a fifth mirror 209, and an imaging lens 210. Thereby, image information for one line in the main scanning direction (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 5) is read.
[0013]
Since the integrated scanning optical system unit 200 accommodates all the elements from the light source 203 to the image sensor 211 such as a CCD, the relative position of each element is always constant. The image information can be read by moving the integrated scanning unit 200 at the speed V.
[0014]
Since the relative position is always constant, the influence on the color shift, density unevenness, focus shift, and the like due to vibration, angular error, surface accuracy error, and the like of the scanning mirror is reduced, and the integrated scanning optical system performs 2: 1 scanning. Compared with the optical system, high-quality images can be obtained as long as the precision of the parts of the carriage case that accommodates the components of the integrated scanning optical system unit is highly accurate, without increasing the precision and driving precision of the mirrors. Can be done.
[0015]
Here, the carriage case includes all the elements up to the light source 203, the first mirror 205, the second mirror 206, the third mirror 207, the fourth mirror 208, the fifth mirror 209, the imaging lens 210, and the image sensor 211 such as a CCD. The carriage case itself is very large because it is housed integrally, and particularly in an apparatus for reading A3 size, the length in the main scanning direction needs to be at least 297 mm or more.
[0016]
Therefore, in order to reduce the load on the drive system, it is desirable that the carriage case is made of a lightweight resin such as ABS or polycarbonate.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the integrated scanning optical system unit shown in the above-mentioned conventional example, there is not much problem in the case of low-speed reading, but there is a problem of heat when reading several tens of sheets in one minute.
[0018]
That is, since a large amount of heat is generated from the light source 203 and the CCD 211, the positions of the optical components accurately mounted on the carriage case made of resin are slightly shifted.
[0019]
Regarding the heat generated from the light source 203, usually, since the light source 203 is located closest to the reading surface of the integrated scanning optical system unit 200, that is, at the top, the imaging lens 210 arranged below The reflection mirrors 205, 206, 207, 208, and 209 have little effect.
[0020]
However, regarding the heat generated from the CCD 211 and its substrate, since the CCD 211 is located below the integrated scanning optical system unit 200 and right beside the imaging lens 210, the generated heat is generated by the imaging lens 210 and the folding mirror. 205, 206, 207, 208, and 209.
[0021]
As described above, since the carriage case is made of resin, the position of the optical component is disturbed by the heat, which adversely affects the image, and also causes the image forming lens 210 to deteriorate.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
An image reading apparatus according to an aspect of the present invention includes a light source unit that illuminates a document, at least one mirror that reflects a light beam from the document illuminated by the light source unit, and an image that forms a light beam reflected by the mirror. A lens and an image sensor arranged at an image forming position of the image forming lens, an integrated scanning optical system unit integrally housed in one case, and the scanning optical unit is arranged in a scanning direction below the original in the scanning direction. Wherein the image sensor is located above the mirror and the imaging lens, and has a light receiving surface parallel to the document. It is characterized by.
[0023]
Further, one of the mirrors is placed immediately before the imaging lens, and reflects a light flux substantially parallel to the scanning direction in a vertically upward direction, and then makes the light flux enter the imaging lens and the image sensor.
[0024]
Further, one of the mirrors is placed immediately after the image forming lens, and reflects a light flux substantially parallel to the scanning direction in a vertically upward direction before making the light flux enter the image sensor.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Example 1)
A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[0026]
In FIG. 1, reference numeral 51 denotes an image reading apparatus main body, and an original 2 is placed on a surface of an original platen glass 1 arranged on a top surface thereof.
[0027]
Reference numeral 50 denotes an integrated scanning optical system unit (hereinafter, simply referred to as a scanning unit), which integrally stores a light source unit, a plurality of mirrors, an imaging lens, and a reading unit (image sensor), which will be described later. Scanning is performed in the sub-scanning direction (the direction of arrow A in FIG. 1) by a driving device (not shown) such as a motor, and the entire image information of the document 2 is read.
[0028]
FIG. 2 is a sectional view of the scanning unit.
[0029]
Reference numeral 4 denotes a light source, for example, a fluorescent lamp or a xenon lamp.
[0030]
Reference numerals 5 to 10 denote first, second, third, fourth, fifth, and sixth mirrors, respectively, which are arranged at positions to be described later and turn back a light beam from the document 2 to be incident on the imaging lens 10.
[0031]
Reference numeral 10 denotes an image forming lens which forms a light beam based on image information of the document 2 on a surface of a color reading image sensor 11 as reading means.
[0032]
In this embodiment, the light beam emitted from the light source 4 illuminates the lower surface of the document 2, and a part of the diffuse light beam from the document 2 travels vertically downward in FIG. 2 and enters the first mirror 5.
[0033]
The light beam incident on the first mirror 5 is reflected at a predetermined angle to the left of the scanning unit 50, and is incident on the second mirror 6 arranged on the left end side of the scanning unit 50.
[0034]
The light beam incident on the second mirror 6 is reflected to the right of the scanning unit 50 at a predetermined angle, intersects the optical path between the original 2 and the first mirror 5, and is disposed near the center of the scanning unit 50. The light enters the third mirror 7.
[0035]
The light beam incident on the third mirror 7 is reflected in a substantially horizontal direction with respect to the original 2 surface, crosses the optical path between the original 2 and the first mirror 5 again, and is disposed on the left end side of the scanning unit 50. The light enters the fourth mirror 8.
[0036]
The light beam incident on the fourth mirror 8 is reflected downward at a right angle to the scanning unit 50, and the light path between the second mirror 6 and the third mirror 7 and the light path between the first mirror 5 and the second mirror 6 , And then enter the fifth mirror 9 arranged below the scanning unit 50.
[0037]
The light flux based on the image information of the document 2 incident on the fifth mirror 9 is reflected in a substantially horizontal direction with respect to the surface of the document 2 and is incident on the sixth mirror 10 disposed at the lower left end of the scanning unit 50.
[0038]
The light beam incident on the sixth mirror 10 is reflected at a right angle above the scanning unit 50, enters the imaging lens 11, and thereafter forms an image on the surface of the image sensor 12 disposed above the imaging lens 11.
[0039]
The entire image information of the document 2 is read by moving the scanning unit 50 in the direction of arrow A (sub-scanning direction) shown in FIG.
[0040]
In this embodiment, both the light source 4 and the image sensor 12 are located at the top of the scanning unit 50, and the first mirror 5, the second mirror 6, the third mirror 7, the fourth mirror 8, the fifth mirror 9, and the 6 are located above all the optical components of the mirror 10 and the imaging lens 11.
[0041]
Most of the heat generated from the light source 4 and the image sensor 12 escapes upward, and therefore has little effect on the optical components located below.
[0042]
Another effect of this embodiment is that the restriction on the scanning unit 50 in the width direction is reduced.
[0043]
That is, even in the case of such an integrated optical system, a certain optical path length is required to suppress the angle of view for reasons such as the uniformity of the light amount, and at least about 300 mm is required to read the A4 length (297 mm). An optical path length is required.
[0044]
Depending on the resolution of the image to be read and the pitch per pixel of the image sensor 12, a certain distance is required from the imaging lens 11 to the image sensor 12, which is a constraint in the width direction of the scanning unit 50. Was.
[0045]
However, in this embodiment, since the imaging lens 11 and the image sensor 12 are arranged in the vertical direction with respect to the scanning unit 50, there is a demerit in the height direction, but there is no restriction in the width direction, and the image reading apparatus is not. The size in the width direction of the device itself can be reduced.
[0046]
Further, as another effect of the present embodiment, reduction of image defects due to dust adhering to the light receiving surface of the image sensor 12 can be mentioned.
[0047]
This is because the light receiving surface of the image sensor 12 is arranged downward, and it can be said that the image sensor 12 is more advantageous for dust and dirt than the conventional configuration in which the light receiving surface is vertically arranged.
[0048]
(Example 2)
In the first embodiment, the image sensor 12 is arranged above the scanning unit 50 by folding back the constraint by 90 ° upward by the reflection mirror 10 arranged in front of the imaging lens 11.
[0049]
In the second embodiment, the constraint is folded back at another position, and the configuration will be described with reference to FIG.
[0050]
In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
[0051]
In FIG. 3, a light beam based on the image information of the document 2 incident on the fifth mirror 9 is reflected in a substantially horizontal direction with respect to the surface of the document 2 and is incident on the imaging lens 11 arranged at the lower center of the scanning unit 50. I do.
[0052]
The light beam that has passed through the imaging lens 11 enters the sixth mirror 14 disposed at the lower left end of the scanning unit 50, and is reflected upward at a right angle.
[0053]
Thereafter, an image is formed on the surface of the image sensor 12 arranged above the sixth mirror 14.
[0054]
As in the first embodiment, the entire image information of the document 2 is read by moving the scanning unit 50 in the direction of arrow A (sub-scanning direction) shown in FIG.
[0055]
Also in the second embodiment, both the light source 4 and the image sensor 12 are located at the top of the scanning unit 50, and the first mirror 5, the second mirror 6, the third mirror 7, the fourth mirror 8, and the fifth mirror 9, the sixth mirror 14 and all the optical components of the imaging lens 11 are located above.
[0056]
Since much of the heat generated from the light source 4 and the image sensor 12 escapes upward, the influence on the optical components located below is extremely small as in the first embodiment.
[0057]
Also, unlike the first embodiment, since there is no disadvantage in the height direction, it is possible to configure the scanning unit with a size substantially equal to that of the related art while considering the influence of heat.
[0058]
Further, since the light receiving surface of the image sensor 12 is arranged downward as in the first embodiment, the image sensor 12 is more advantageous against dust and dirt than the conventional configuration in which the light receiving surface is vertically arranged. Can also be expected.
[0059]
【The invention's effect】
According to the present invention, the folding mirror is arranged before or after the imaging lens, and the light beam is folded upward in the scanning unit, so that the image sensor can be arranged above the scanning unit. All of the mirrors are located below the image sensor, making it difficult for the heat generated by the image sensor to reach the optical components. Image defects can be prevented.
[0060]
Further, as another effect, since the light receiving surface of the image sensor is arranged facing downward, an effect that dust and dust hardly adhere can be expected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of an image reading apparatus according to first and second embodiments of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention. FIG. FIG. 4 is a schematic view of a conventional image reading apparatus using a 2: 1 optical system. FIG. 5 is a schematic view of an image reading apparatus using a conventional integrated reading optical system. Description]
REFERENCE SIGNS LIST 1 platen glass 2 document 4 light sources 5 to 9 first to fifth mirrors 10, 14 sixth mirror 11 imaging lens 12 image sensor 50 scanning unit 51 image reading device

Claims

原稿を照明する光源手段と、前記光源手段により照明された前記原稿からの光束を反射させる少なくともひとつのミラーと、前記ミラーで反射された光束を結像させる結像レンズと、前記結像レンズの結像位置に配置されたイメージセンサとを、ひとつのケースに一体的に収納した一体型走査光学系ユニットからなり、前記走査光学ユニットを前記原稿の下方で走査方向に移動させて、前記原稿の画像情報を読み取る画像読取装置において、
前記イメージセンサは、前記ミラー、および前記結像レンズよりも上方に位置し、かつ受光面を前記原稿に対して平行にしたことを特徴とする画像読取装置。Light source means for illuminating the original, at least one mirror for reflecting a light flux from the original illuminated by the light source means, an imaging lens for imaging the light reflected by the mirror, and an imaging lens An image sensor disposed at an image forming position, and an integrated scanning optical system unit integrally housed in one case, and the scanning optical unit is moved in a scanning direction below the original to scan the original. In an image reading device that reads image information,
The image reading device, wherein the image sensor is located above the mirror and the imaging lens, and has a light receiving surface parallel to the document.

前記ミラーのひとつは、結像レンズの直前に置かれ、走査方向と略平行な光束を鉛直上方向に反射させた後に、結像レンズとイメージセンサに光束を入射させることを特徴とする前記請求項１記載の画像読取装置。One of the mirrors is placed immediately before an imaging lens, and reflects a light flux substantially parallel to a scanning direction in a vertically upward direction, and thereafter causes the light flux to be incident on the imaging lens and the image sensor. Item 2. The image reading device according to Item 1.

前記ミラーのひとつは、結像レンズの直後に置かれ、走査方向と略平行な光束を鉛直上方向に反射させた後に、前記イメージセンサに光束を入射させることを特徴とする前記請求項１記載の画像読取装置。2. The mirror according to claim 1, wherein one of the mirrors is placed immediately after an imaging lens, and reflects a light flux substantially parallel to a scanning direction in a vertically upward direction, and then causes the light flux to be incident on the image sensor. 3. Image reading device.