JP7283210B2 - 画像読取装置 - Google Patents

Description

この発明は、導光体を有する照明装置を備えた画像読取装置に関するものである。

従来から、画像読取装置には、読取対象物の線状の照射位置に光を照射する光源（照明装置）と、読取対象物からの光を収束するレンズ体と、レンズ体が収束した光を受光するセンサ部とを備えたものがある。画像読取装置は、ファクシミリ、コピー機、スキャナなどに使用されている。また、画像読取装置の光源である照明装置には、導光体がしばしば使用されている。

照明装置に使用される導光体には、その導光体の端部に段差をつけて、その段差を金属の筒で覆ったものがある（例えば、特許文献１参照）。また、導光体の端部にテーパを付けると共に、遮光部を設置したものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１１－２５３６９９号公報 特開２０１１－２４９０２０号公報

しかしながら、導光体の端部の段差を金属の筒で覆った構造である、従来の照明装置は、金属の筒を設置する必要があり、設置部品が増えることで複雑化するという課題があった。一方、導光体の端部にテーパをつけると共に遮光部を設置した、従来の照明装置は、導光体本体自体に遮光部を設置する必要があり、導光体の作製工程が複雑化するという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、製造工程を複雑化することなく、導光体の端部の光学特性が安定した画像読取装置を得ることを目的とする。

この発明に係る画像読取装置は、読取対象物の線状の照射位置に光を照射する線状光源部と、前記読取対象物からの光を収束するレンズ体と、前記レンズ体が収束した光を受光するセンサ部とを備え、前記線状光源部は、前記センサ部の主走査方向に沿って延在した棒状の透明体で、前記透明体の端面から入射された光を前記主走査方向に導光する導光体と、前記照射位置と反対側の前記導光体の表面に前記主走査方向に沿って形成され、光を散乱させる散乱部と、前記散乱部と前記照射位置との間の前記導光体の表面に前記主走査方向に沿って形成され、前記散乱部が散乱した光を前記照射位置へ出射する出射部と、前記端面から前記主走査方向に沿って、前記照射位置と反対側の前記導光体が窪んだ段差部と、前記段差部が窪むことによりできる空間に少なくとも一部が配置され、前記光源から前記空間へ向かう光を遮断する突起部と、前記端面を含む前記導光体の出射部の一部を覆う部材であって、前記主走査方向において前記段差部を超えて延伸し、端部が前記センサ部における前記主走査方向における読取範囲の外にある遮光部とを有することを特徴とするものである。

この発明によれば、遮光部の配置によって導光体の端部での光学特性がより安定した画像読取装置を得ることができる。

この発明の実施の形態１及び３に係る画像読取装置の斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る画像読取装置の断面図である。 この発明の実施の形態１に係る画像読取装置の断面図である。 この発明の実施の形態１に係る画像読取装置の断面図である。 この発明の実施の形態１及び３に係る画像読取装置の分解図である。 この発明の実施の形態１に係る画像読取装置の回路図である。 この発明の実施の形態１に係る画像読取装置の照明経路を示した図である。 この発明の実施の形態１に係る画像読取装置の照明経路を示した図である。 この発明の実施の形態１に係る画像読取装置の導光体の部分断面図である。 この発明の実施の形態２に係る画像読取装置の導光体の部分断面図である。 この発明の実施の形態２に係る画像読取装置の導光体の部分断面図である。 この発明の実施の形態３に係る画像読取装置の導光体の部分断面図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１に係る画像読取装置について、図１から図９を用いて説明する。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示し、それらについての詳細な説明は省略する。各図において、Ｘ、Ｙ、Ｚは座標軸を示す。Ｘ軸方向を主走査方向（長手方向）、Ｙ軸方向を副走査方向（短手方向）、Ｚ軸方向を読取深度方向とする。Ｘ軸の原点は、画像読取装置の主走査方向の長さの中央とする。Ｙ軸の原点は、画像読取装置の副走査方向の長さの中央とする。Ｚ軸の原点は、画像読取装置が読み取る照射対象物１（読取対象物１）の搬送位置とする。

図１から図９において、照射対象物１（読取対象物１）は、原稿、印刷物、紙幣、有価証券、フィルムなどのシート状のものを含むその他の一般文書の画像情報である。照射対象物１（読取対象物１）は実施の形態１に係る画像読取装置の線状光源部２から出射する光の照射対象であり、読取対象物１（照射対象物１）は実施の形態１に係る画像読取装置の画像情報の読取対象であるといえる。読取対象物１（照射対象物１）は、画像読取装置に対して相対的に搬送方向（Ｙ軸方向）に搬送路（搬送空間）を搬送されるものである。搬送方向（Ｙ軸方向）は、副走査方向（Ｙ軸方向）とも呼べる。副走査方向（Ｙ軸方向）と交差（好ましくは直交）する方向が、画像読取装置の主走査方向（Ｘ軸方向）である。

図１から図９において、線状光源部２は、照射対象物１（読取対象物１）における線状の照射位置に光を照射するものである。レンズ体３は、照射対象物１（読取対象物１）からの光を収束するものである。レンズ体３の光軸方向（Ｚ軸方向）は、照射対象物１（読取対象物１）から到来した光が最初に、レンズ体３を構成する部品（部分）に到達する方向を意味している。また、光軸方向（Ｚ軸方向）は、画像読取装置の高さ方向といえる。さらに、光軸方向（Ｚ軸方向）は、前述のように、画像読取装置の読取深度方向（Ｚ軸方向）ともいえる。光軸方向（Ｚ軸方向）は、主走査方向（Ｘ軸方向）及び副走査方向（Ｙ軸方向）とそれぞれ交差（好ましくは直交）している。

なお、本願では、レンズ体３は、線状光源部２から照射された光が、照射対象物１（読取対象物１）で反射（散乱反射）した反射光を収束するものを例示しているが、レンズ体３は、線状光源部２から照射された光が、照射対象物１（読取対象物１）を透過した透過光を収束するものでもよい。この場合、線状光源部２とレンズ体３との間に、照射対象物１（読取対象物１）が、又は搬送路が、配置されることになる。線状光源部２とレンズ体３とは、それぞれ別の筐体６としてもよい。筐体６は後述する。さらに、本願では、主走査方向にロッドレンズを複数配列されたロッドレンズアレイ３を例示しているがこれに限らない。例えば、ロッドレンズアレイ３と同じ正立等倍光学系のマイクロレンズアレイや、縮小光学系のレンズでもよい。正立等倍光学系又は縮小光学系に限らず、レンズ体３の光路上にミラーを配置して光路を曲げてもよい。

図１から図９において、センサ部４は、レンズ体３が収束した光を受光するものである。レンズ体３がロッドレンズアレイ３やマイクロレンズアレイの場合は、主走査方向にセンサ素子が複数配列されたセンサ素子アレイ４が好適である。センサ部４は、主走査方向に沿い、予め設定された幅の読取範囲（有効読取幅）を有する。この読取範囲（有効読取幅）は、例えば、センサ部４がセンサ素子アレイ４の場合、主走査方向の一方の端部に配置されたセンサ素子から他方の端部に配置されたセンサ素子までの距離そのものである場合と、センサ素子アレイ４において実際に読み取りに使用している幅である場合とがある。センサ基板５は、センサ部４が形成された基板である。筐体６は、線状光源部２、レンズ体３、センサ基板５を保持又は支持するものである。

図１から図９において、線状光源部２は、導光体２１、散乱部２２（光散乱部２２）、出射部２３（光出射部２３）、段差部２４、遮光部２５を少なくとも有している。導光体２１は、センサ部４の主走査方向に沿って延在した棒状の透明体で、この透明体の端面（入射面）から入射された光を主走査方向に導光するものである。散乱部２２は、線状の照射位置と反対側の導光体２１の表面に主走査方向に沿って形成され、光を散乱させるものである。出射部２３は、散乱部２２と照射位置との間の導光体２１の表面に主走査方向に沿って形成され、散乱部２２が散乱した光を照射位置へ出射するものである。段差部２４は、導光体２１の端面から主走査方向に沿って、照射位置と反対側の導光体２１に形成されたもので切り欠き状の窪みである。遮光部２５は、導光体２１の端面を含む導光体２１の出射部２３の一部を覆う部材であって、主走査方向において段差部２４を超えて延伸し、端部がセンサ部４における主走査方向における読取範囲の外にあるものである。後述する導光体ホルダ２６を使用する場合、遮光部２５は、導光体ホルダ２６と共に、白い樹脂が好適である。特に、遮光部２５が導光体ホルダ２６と一体の場合は、白い樹脂が好適である。遮光部２５は、遮光壁として機能するものなので、白テープなどの別部材でも同じ効果が得られる。この場合、白テープを直接、導光体２１へ貼付してもよい。なお、白テープなどを使用すると、部品数が増えて構造が若干複雑化するため、実施の形態１では遮光部２５は成型部品としている。そのため、樹脂で成型できるだけの厚みを遮光部２５は確保する必要がある。

図示するように、好ましくは、線状光源部２が、導光体２１の端面が覆われ、導光体２１を支持する導光体ホルダ２６をさらに備えてもよい。図１から図９において、導光体ホルダ２６は、前述の遮光部２５を有している。また、導光体ホルダ２６は、段差部２４に対応する突起部２７を有している。突起部２７は、遮光部材であり、黒樹脂が好適である。これは、突起部２７によって、導光体２１から漏れた光を反射させて、再度、導光体２１へ入射させるものであるためである。また、図５に示すように、導光体ホルダ２６は、遮光部２５が形成された部分と突起部２７が形成された部分とが分割された分割構造が好ましい。この分割構造は、突起部２７が形成された部分（サポート２６ａ）を遮光部２５が形成された部分（カバー２６ｂ）が覆うものである。突起部２７は、遮光部２５と同じく、遮光壁として機能するものなので、黒テープなどの別部材でも同じ効果が得られる。この場合、黒テープを直接、導光体２１へ貼付してもよい。なお、黒テープなどを使用すると、部品数が増えて構造が若干複雑化するため、実施の形態１では遮光部２５は成型部品としている。そのため、樹脂で成型できるだけの厚みを突起部２７は確保する必要がある。

実施の形態１に係る画像読取装置をさらに詳細に説明していく。図１は、実施の形態１に係る画像読取装置の斜視図である。図２は、図１のＡ－Ａ’での断面図、図３は、図１のＢ－Ｂ’での断面図である。図４は、図２及び３以外の画像読取装置をＹＺ面（Ｙ軸方向とＺ軸方向とが交差してできる平面）で見た図である。図５は、実施の形態１に係る画像読取装置の分解図である。照射対象物１（読取対象物１）は、画像読取装置でその画像情報が読み取られる。線状光源部２は、さらに、光源２８や光源基板２９を有していてもよい。もちろん、線状光源部２は、外部の光源から光が入射されるものでもよい。つまり、光源２８や外部の光源は、導光体２１の端面へ向けて光を照射するものであればよい。光源２８や外部の光源は、光源基板２９や外部の光源基板に形成された素子でＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）が好適である。光源基板２９は、導光体ホルダ２６の導光体２１が挿入された面と反対側で、導光体ホルダ２６に支持又は固定されていてもよい。光源２８は、読み取る画像情報に応じて、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）、白色光（Ｈ）、紫外光（ＵＶ）、赤外光（ＩＲ）等を発光するものが用いられる。

図中、導光体２１は、例えば、樹脂やガラスで構成されており、Ｘ軸方向に延在している。導光体２１の、Ｘ軸方向の端部（端面）に入射面が形成されている。入射面に対向して光源２８が配置されている。光源２８からの光は、導光体ホルダ２６の内部の連通孔を介して、入射面へ照射される。光源２８から発光した光が白色光源の場合は、画像読取に不要な赤外光が発光することがあるため、図示するように、光源２８と入射面の間に赤外カットフィルタ７を設置すればよい。赤外カットフィルタ７は、導光体ホルダ２６に支持又は固定されていてもよい。赤外カットフィルタ７を透過した波長の光が入射面から導光体２１の内部に入り、Ｘ軸方向に伝搬して導光される。よって、導光体２１は透明体２１とも称することができる。なお、透明とは、光源２８の光が導光できる程度のものであり、ここでいう光は可視光に限らない。図１及び図５に示す導光体ホルダ１３は、光源２８用の連通孔がないか、光源２８が配置されていないかのいずれかであり、基本的な構造は導光体ホルダ２６と同じである。詳細は実施の形態３で説明する。なお、実施の形態１及び２では、導光体ホルダ１３の代わりに、導光体ホルダ２６又は他の構造のホルダを配置してもよい。筐体６などを利用して導光体ホルダ１３なし又は導光体ホルダ１３に相当するホルダなしとしてもよい。

図中に例示する導光体２１は、Ｚ軸方向の一方の側に、Ｘ軸方向に延在した散乱部２２が形成された平面を備えている。つまり、この平面は、断面で見たときに線分であり、Ｘ軸方向に形成された散乱部２２を備えているといえる。散乱部２２はＹ軸方向に所定の長さの散乱領域を有する。導光体２１は、Ｚ軸方向の他方側に、導光体２１の外部に光を出射するＸ軸方向に延在した出射部２３を備えている。導光体２１は、平面と出射部２３とを繋ぎＸ軸方向に延在した側面を備える。側面は、断面で見たときに放物線状の放物面形状をしており、散乱部２２からの光を出射部２３へと反射する反射面でもある。また、散乱部２２が形成された平面のＸ軸方向の両端には切り欠き状の段差部２４が入射面まで設けられており、筐体６のＸ軸方向の両端に設置されたサポート２６ａの遮光壁である遮光部２５が挿入されている。この遮光部２５は、光源２８から発光した光が導光体２と筐体６との隙間に入射して、筐体６の平面で反射され、散乱部２２が形成された平面から導光体２１に入射して出射部２３から出射される光を遮断している。なお、導光体２１は、円柱状や角柱状などの別の形状でもよい。

これまで説明してきたような構成であるため、線状光源部２（光源２８を含めてもよい）は、照明装置と称することができる。つまり、実施の形態１に係る照明装置は、読取対象物１からの光を収束するレンズ体３と、レンズ体３が収束した光を受光するセンサ部４とを備えた画像読取装置用の照明装置であって、読取対象物１の線状の照射位置に光を照射する線状光源部２において、センサ部４の主走査方向に沿って延在した棒状の透明体で、この透明体の端面から入射された光を主走査方向に導光する導光体２１と、照射位置と反対側の導光体２１の表面に主走査方向に沿って形成され、光を散乱させる散乱部２２と、散乱部２２と照射位置との間の導光体２１の表面に主走査方向に沿って形成され、散乱部２２が散乱した光を照射位置へ出射する出射部２３と、導光体２１の端面から主走査方向に沿って、照射位置と反対側の導光体２１に形成された段差部２４と、導光体２１の端面を含む導光体２１の出射部２３の一部を覆う部材であって、主走査方向において段差部２４を超えて延伸し、端部がセンサ部４における主走査方向における読取範囲の外にある遮光部２５とを有することを特徴とする照明装置である。

一方、実施の形態１に係る画像読取装置において、レンズ体３は、照射対象物１（読取対象物１）とセンサ基板５との間に設置され、筐体６にテープ８や接着剤８などの保持部材８で保持されている。レンズ体３は、照明装置から出射した光が照射対象物１（読取対象物１）で反射した光を収束し、センサ部４に結像させる機能を有する。図中、レンズ体３が、前述のように、アレイ状に配列したロッドレンズアレイ４を例示している。センサ部４は、レンズ体３で収束された光を受光し、光電変換して電気信号を出力する。センサ部４には、半導体チップ等で構成された受光部４ａ、駆動回路４ｂなどが搭載されている。センサ基板５とレンズ体３との間に設置された筐体６は、樹脂もしくは板金で形成されている。筐体６は、画像読取装置の外部から、センサ部４に入射してくる光を遮ると共に、センサ部４にゴミなどが進入することを防ぐ防塵効果もある。

筐体６は、Ｘ軸方向に延在する開口部６ａを有しＸ軸方向に延在する平面部６ｂと、Ｙ軸方向において平面部６ｂの開口部６ａ側の端部に照射対象物１（読取対象物１）側に向かって立設している一対の傾斜部６ｃと、Ｙ軸方向において平面部６ｂの開口部６ａとは反対側の端部に照射対象物１（読取対象物１）側に向かって立設している側壁部６ｄとを備えている。一対の傾斜部６ｃは、照射対象物１（読取対象物１）側に向かうにしたがい開口部６ａのＹ軸方向の間隔が狭くなる方向へ傾斜している。すなわち、一対の傾斜部６ｃはＸ軸方向に延在する隙間を有している。平面部６ｃの両端部には、ホルダ取付部６ｅが平面部６ｃと同一平面で形成されている。開口部６ａにはレンズ体３が固定される。なお、サポート２６ａやサポート１３ａは、筐体６におけるＸ軸方向の両端にそれぞれ形成された、Ｙ軸方向に延在する開口部６ｆに配置又は固定されている。開口部６ｆは貫通している必要はなく、窪みでもよい。

導光体２１は、散乱部２２が形成された平面（周面）が、筐体６の平面部６ｂに対面して配置されており、散乱部２２と筐体６の平面部６ｂの間には白テープ９が設置されている。よって、導光体２１は、散乱部２２を透過してきた光を白テープ９で反射して戻す効果があり、より効率的に照射対象物１（読取対象物１）へ光を照射できる。なお、白テープ９は反射率が高い物であればよく、金属テープや筐体６に塗装や蒸着などでもよい。また、導光体２１は、傾斜部６ｃと側壁部６ｄとに挟まれるように配置されている。このとき、導光体２１の側面（反射面）は、側壁部側６ｃに配置されている。２本の導光体２１が、レンズ体３を挟んで、線対称に配置されている。

レンズ体３であるロッドレンズアレイ３は、一対の傾斜部６ｃの隙間とＸ軸方向の両端に設置されたサポート２６ａに挿入され、開口部６ａに接着剤８やテープ８などの保持部材８で一対の傾斜部６ｃに保持される。また、ロッドレンズのＸ軸方向の両端は筐体６に設置されたサポート２６ａに接着剤１０やテープ１０などの接着部材１０で保持される。なお、サポート２６ａは筐体６のＸ軸方向両端にあいた穴部に挿入されて位置決めをした後にテープ、接着剤、ネジなどで固定される。

センサ基板５には、センサ部４、外部コネクタ１０、その他にＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１１やＡ／Ｄ変換回路１１ａなどの電子部品が設置される。外部コネクタ１０は、センサ部４の光電変換出力、その信号処理出力を含む入出力信号インターフェース用として用いる。信号処理ＩＣ１１（ＡＳＩＣ１１）は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２ａやＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１２ｂと連動して、センサ部４により受光した光電変換出力等を信号処理する。ＡＳＩＣ１１のＣＰＵ１２ａ、ＲＡＭ１２ｂ及び信号処理回路１２ｃをまとめて信号処理部１２と称することができる。センサ基板５は、テープ、接着剤、ネジなどで筐体６に固定される。センサ基板５は、筐体６の平面部６ｂにおける導光体２１が配置された面側とは反対側の面に固定される。このとき、レンズ体３の光軸がセンサ基板５のセンサ部４に一致している。

導光体ホルダ２６は、導光体２１においてＸ軸方向における一方側の端部に設けられている。筐体６の端部に設置されたサポート２６ａと、カバー２６ｂで、導光体２１を挟むことで導光体２１が固定されている。よって、導光体ホルダ２６の連通孔の一方へ導光体２１の端部が挿入されているといえる。導光体２１が挿入された導光体ホルダ２６は、筐体６のホルダ取付部６ｅにテープ、接着剤、ネジなどで固定される。導光体ホルダ２６は、前述のとおり、白色の樹脂等で形成されている。このとき、導光体２１の散乱部２２が形成された平面が筐体６の平面部６ｂに対面して、導光体２１が配置されている。

導光体ホルダ１３は、導光体２１においてＸ軸方向における他方側の端部に設けられている。すなわち導光体ホルダ１３は、導光体２１の導光体ホルダ２６が設けられた側の端部とは反対側の端部に設けられている。導光体ホルダ１３の穴部に導光体２１の端部が挿入され、フレームの端部に設置されたサポート２６ａと導光体ホルダ２６で導光体２１を挟むことで導光体２１が固定される。導光体２１が挿入された導光体ホルダ１３は、筐体６のホルダ取付部６ｅ（Ｘ軸方向において導光体ホルダ２６が固定されている方と反対側のもの）にテープ、接着剤、ネジなどで固定される。導光体ホルダ１３は、白色の樹脂等で形成されている。このとき、導光体２１の散乱部２２を有する散乱部２２が形成された平面が筐体６の平面部６ｂに対面して、導光体２１が配置されている。導光体ホルダ１３は、光源無しの導光体ホルダ１３といえる。

また、導光体２１のＸ軸方向の中央付近には、Ｙ軸方向に固定用突起部１４が設けられている。この固定用突起部１４は接着剤１７を用いて、筐体６に導光体２１を固定するためのものである。導光体２１の両端の位置は導光体ホルダ２６、導光体ホルダ（光源無し）１３によって決まるが、導光体２１のＸ軸方向の中央部は、導光体２１の位置を規制する部材は存在しない。そこで、導光体２１の位置を測定しながら、固定用突起部１４を筐体６に接着することで、導光体２１を設計の位置に固定している。実施の形態１では固定用突起部１４を１個設置しているが、複数個設けてもよい。

光源基板２９は、光源２８を実装する基板である。光源基板２９は、導光体ホルダ２６の導光体２１が挿入される側の面とは反対側の面に設置されている。このとき、光源２８は、導光体ホルダ２６の連通孔に対応する位置に配置されており、導光体２１の入射面に対面している。実施の形態１において、光源２８は導光体２１の一端側に設けられていることになる。また、光源基板２９は光源２８が実装される逆面に粘着性の放熱シート１５が設置され、光源基板２９に放熱シート１５で固定される。この場合、光源２８が点灯したときに発生した熱が、放熱シート１５を介して、金属製の筐体６へ伝えて放熱を行う構成となっている。

実施形態１に係る画像読取装置の動作について説明する。図６は、実施の形態１に係る画像読取装置の回路図である。最初に、ＡＳＩＣ１１が、ＣＰＵ１２ａに連動して、光源駆動回路１６に光源点灯信号を送信する。光源駆動回路１６は、受信した光源点灯信号を基に、それぞれの光源２８に所定時間電源を供給する。それぞれの光源２８は、電源が供給されている間、光を発光する。光源２８が発光した光は、導光体２１の入射面から導光体２１内へ入射し、透過または反射を繰り返しながら伝搬（導光）し、導光体２１の散乱部２２に到達する。散乱部２２に入射した光の一部はＺ軸方向側へ反射され、導光体２１の出射部２３から出射し、照射対象物１（読取対象物１）へ照射される。照射対象物１（読取対象物１）へ照射された光は、照射対象物１（読取対象物１）で反射し、レンズ体３で収束され、センサ部４に結像される。

ここで、導光体２１について詳しく説明する。図７及び８は、実施の形態１に係る画像読取装置の照明経路を示した図である。図７及び８は、ＹＺ面における透明体の断面図でもある。図７において、複数の矢印は光線を示し、それぞれ光の方向を示している。導光体２１は、筐体６側の散乱部２２が形成された平面に散乱部２２を備える。散乱部２２が形成された平面はＸ軸方向に延在しており、散乱部２２もＸ軸方向に形成されている。散乱部２２は、Ｙ軸方向に所定の長さの散乱領域を有する。

散乱部２２は、詳しくは、微細な凹凸面やエンボス面、シルク印刷などで導光体２１に形成されている。散乱部２２は、導光体２１内をＸ軸方向へ伝搬（導光）している光を反射または屈折させることで光の伝搬方向を変え照射対象物１（読取対象物１）へ照射させる。この際、散乱部２２が第２の光源となるため光源２８が経年劣化して色味や発光量が変化してもＸ軸方向の全体が同じように変化するため、アレイ光源のように光源２８の経年劣化で特定領域のみ明るさや色味が変わることはない。また、散乱部２２では、反射だけでなく導光体２１を透過する光も存在する。このため、散乱部２２の下（外側）で筐体６の平面部６ｂに設置されている白テープ９は反射率の高い部材とすることが望ましく、散乱部２２（導光体２１）を透過してきた光を導光体２１の内部へ戻すことができるため効率よい照明が行える。

導光体２１は、散乱部２２が形成された平面とは反対側に平面形状の出射部２３を備える。出射部２３はＸ軸方向に延在している。導光体２１は、散乱部２２が形成された散乱部２２が形成された平面と出射部２３との間には、散乱部２２が形成された平面と出射部２３とを繋ぐ側面を備える。側面はＸ軸方向に延在しており、ＹＺ面から見た形状が放物面形状を成した、光の反射面である。散乱部２２はＹＺ面において、反射面の焦点の位置に形成されている。

導光体２１の入射面から入射した光は透明体内を伝搬して導光され、散乱部２２で反射する。この散乱部２２で反射した光は、出射部２３側へ反射した光は、図７のように、出射部２３から出射し、照射対象物１（読取対象物１）を照明する。また、図８のように反射面で更に反射して、出射部２３へと向かう成分が存在する。散乱部２２が反射面の焦点の位置に形成されているため、反射面で反射した光は平行光となって出射部２３へと向かう。

出射部２３は平面であり、出射部２３の平面の法線方向は、反射面で反射した平行光の方向に対して全反射となる角度に設定されている。このため、出射部２３に向かった平行光は、出射部２３で反射され、導光体２１内を伝播しながら、散乱部２２へ再び入射する構成となっている。そのため、散乱部２２に再入射した光は、散乱反射されることで、光源２８の発光面に存在する照度分布の影響を均一化することができる。

図９は、導光体２１の端部周辺の主走査方向に沿った部分断面図である。は、散乱部２２を通るＸＺ平面（Ｘ軸方向とＺ軸方向とが交差してできる平面）による部分断面図である。図９に示すように、実施の形態１において、線状光源部２（実施の形態１に係る照明装置）は、導光体２１と、散乱部２２と、出射部２３と、導光体２１の端面から主走査方向に沿って、照射位置と反対側の導光体２１に形成され、主走査方向に対して平行な段差部２４と、遮光部２５とを有している。例えば、段差部２４の外形は直角になっている。さらに、線状光源部２は、導光体２１の端面が覆われ、導光体２１を支持する導光体ホルダ２６をさらに備えていてもよい。導光体ホルダ２６に、遮光部２５を形成してもよい。また、導光体ホルダ２６は、段差部２４に対応する突起部２７を形成してもよい。突起部２７は、図示するように、段差部２４の形状に合わせて、主走査方向に対して平行な形状にしてもよい。

よって、突起部２７を設けることで、導光体２１と筐体６との隙間に入射して、筐体６の平面６ｂで反射される光を遮断することが出来るため、主走査方向全域で均一な光学特性の照明を行うことができる。図示するように、サポート２６ａと突起部２７とは別部材でもよい。また、図示するように、サポート２６ａまで白テープ９が延在していてもよい。もちろん、サポート２６ａに添付された白テープ９と筐体６（平面部６ｂ）に添付された白テープ９とは、別部材でもよい。少なくとも白テープ９に相当する部分のサポート２６ａを白樹脂としてもよい。

実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２に係る画像読取装置（照明装置）について、図１０及び図１１を用いて説明する。図１０及び図１１は、導光体２１の端部周辺の主走査方向に沿った部分断面図である。は、散乱部２２を通るＸＺ平面（Ｘ軸方向とＺ軸方向とが交差してできる平面）による部分断面図である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示し、それらについての詳細な説明は省略する。図１０及び図１１において、段差部２４は、主走査方向に対する傾斜角度が７°以下であることが望ましい。詳細は後述する。なお、突起部２７と段差部２４との形状を対応させることが望ましいので、突起部２７は、主走査方向に対する傾斜角度が７°以下とする。

実施の形態１に係る画像読取装置（照明装置）の構成（図９）は、光源２８から入射面に入射し、散乱部２２へ直接入射すると、光散乱部２ｂで反射された光(以降、直接反射光)が照射対象物１（読取対象物１）に到達すると、光源２８の発光面の光量分布が平行光として照射対象物１（読取対象物１）上に転写させるため、光源２８側のＸ軸方向端部の光学特性が悪化する傾向がある。

このような場合、出射部２３と反射面２ｃの法線(光軸)の角度を全反射する角度に設定することで、直接反射光を遮断することができる。また、出射部２３で全反射した光は導光体２１を伝播しながら、散乱部２２へ再入射して散乱反射される。この散乱反射の際に、光源２８の発光面が持っている光量分布が均一化されため、光源２８側端部の光学特性が安定する。そのため、出射部２３と反射面の法線との角度Φは反射面で反射した平行光が全反射する角度（透明樹脂の場合、４０°以上）とすることが望ましい。

導光体２１の出射部２３から照射対象物１（読取対象物１）へ照射される光が端部の光学特性を悪化させる、直接反射成分を含まないため、主走査方向に渡って一様な安定した光学特性を得ることができる。この方法で遮断できる特性を悪化させる光線は光散乱領域２ａで反射された光のみである。端部の光学特性を悪化させる光線としては、図９の示すような光源２８から発光した光が導光体２と筐体６との隙間に入射して、フレームの平面６ｂで反射され、散乱部２２が形成された平面から導光体に入射して出射部２３から出射される経路も存在する。この経路は、実施の形態１において、導光体２の形状では遮断できないため、サポート２６ａから突起部２７を設けることで遮断する構成となっている。

よって、実施の形態２に画像読取装置（照明装置）では、図１０及び図１１に示すように、線状光源部２（実施の形態１に係る照明装置）は、導光体２１と、散乱部２２と、出射部２３と、導光体２１の端面から主走査方向に沿って、照射位置と反対側の導光体２１に形成され、主走査方向に対して傾斜した段差部２４と、遮光部２５とを有している。例えば、段差部２４の外形には角度がついている。さらに、線状光源部２は、導光体２１の端面が覆われ、導光体２１を支持する導光体ホルダ２６をさらに備えていてもよい。導光体ホルダ２６に、遮光部２５を形成してもよい。また、導光体ホルダ２６は、段差部２４に対応する突起部２７を形成してもよい。突起部２７は、図示するように、段差部２４の形状に合わせて、主走査方向に対して傾斜させた形状にしてもよい。

詳しくは、本願では、導光体２１の主走査方向の両端の散乱部２２が形成された平面に段差部２４を設けることで、遮光壁である突起部２７の厚みを確保している。また、実施の形態１では、切り欠き状の段差部２４を直角にしているが、実施の形態２では、切り欠き状の段差部２４に角度をつけると、導光体２が膨張して突起部２７と干渉しないように確保する必要がある（図１０及び図１１）。図１０に示す段差部２４は、導光体２１の端面（入射面）から離れるにつれ、導光体の径が大きくなる形状になっている（段差部２４の傾斜が導光体２１の外側に傾いている）。図１１に示す段差部２４は、導光体２１の端面（入射面）から離れるにつれ、導光体の径が小さくなる形状になっている（段差部２４の傾斜が導光体２１の内側に傾いている）。なお、図９に示す段差部２４は、導光体２１の端面（入射面）から離れても、導光体の径が変わらない。

実施の形態２では、段差部２４が主走査方向に対して傾斜しているので、図１０の場合は、導光体２１の膨張を考慮した突起部２７と導光体２１の隙間から、光が白テープ９へ入射して、端部特性を悪化させる経路を遮断できなくなる場合がある。また、図１１に示すように、段差部２４の角度を図９とは逆にすると入射面から入射した光が角度をつけた段差部２４から漏れて、白テープ９で反射されて照射対象物１（読取対象物１）へ照射される経路が発生し、この経路によって端部特性が悪化する場合がある。そのため、図９に示す段差部２４のように垂直とすることが望ましい。もし、製造上の問題から段差部２４に角度をつけるのであれば、入射面から入射した光が導光体の側面で全反射条件を確保できる７°以下とすることが望ましい。

実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３に係る画像読取装置（照明装置）について、図１、図５及び図１２を用いて説明する。図１２は、導光体２１の端部周辺の主走査方向に沿った部分断面図である。は、散乱部２２を通るＸＺ平面（Ｘ軸方向とＺ軸方向とが交差してできる平面）による部分断面図である。図９から図１１は、導光体２１の一方の端部周辺の部分断面図であったが、図１２は、導光体２１の他方の端部周辺の部分断面図である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示し、それらについての詳細な説明は省略する。実施の形態１及び２では、光源２８側に遮光部２５を設けた場合を説明したが、実施の形態３では、導光体ホルダ１３（光源無し）側にも、遮光部２５や突起部２７を形成する場合を説明する。この場合、導光体ホルダ１３（光源無し）側に挿入された部分の導光体２１にも段差部２４が形成される。

図１２において、導光体ホルダ１３は、導光体ホルダ２６と同様に、遮光部２５を有している。また、導光体ホルダ１３は、段差部２４に対応する突起部２７を有している。また、図５に示すように、導光体ホルダ１３は、遮光部２５が形成された部分と突起部２７が形成された部分とが分割された分割構造が好ましい。段差部２４は、実施の形態１及び２で説明したものに加え、光が入射する導光体２１の端面と反対側の導光体２１の端面から主走査方向に沿って、照射位置と反対側の導光体２１に形成されたものである。遮光部２５は、実施の形態１及び２で説明したものに加え、光が入射する導光体２１の端面と反対側の導光体２１の端面を含む導光体２１の出射部の一部を覆う部材であって、主走査方向において段差部２４（実施の形態３）を超えて延伸し、端部がセンサ部４における主走査方向における読取範囲の外にあるものである。

図５及び図１２に示すように、前述のように、導光体ホルダ１３は、導光体ホルダ２６と同様に、遮光部２５が形成された部分と突起部２７が形成された部分とが分割された分割構造が好ましい。この分割構造は、突起部２７が形成された部分（サポート１３ａ）を遮光部２５が形成された部分（カバー１３ｂ）が覆うものである。導光体ホルダ１３（光源無し）、サポート１３ａ及びカバー１３ｂは、図１にも示している。

図１２は、実施の形態３の主走査方向の光源２８の逆端部を図示している。なお、図１２は、図９や図１１よりもレンズ体３に近い位置の断面図である。図１２では、導光体２１を伝播してきた光が導光体２の段差部２４から漏れて、もう一度の導光体２に入射した後に、入射面と向かい合っている面で全反射して照射対象物１（読取対象物１）に到達する経路が発生する。この経路は散乱部２２と異なる放射角度で光が照射対象物１（読取対象物１）に照射されるため、この経路が到達する位置の光学特性が特異的になる。

そこで、光源２８の逆端部に設置された導光体ホルダ１３を主走査方向側に延長して、導光体２１の出射部２３の一部を塞ぐことで、特異的な端部特性となる経路を遮断する構成となっている。なお、実施の形態１及び２と同様に、導光体ホルダ１３の主走査方向側へ遮蔽距離は導光体２１の散乱部２２にかかると共に、照射対象物１（読取対象物１）の読取範囲であるセンサ部４にかからない範囲に収めることが望ましい。図１２に示すように、導光体ホルダ１３の遮光部２５が、散乱部２２の主走査方向の上まで到達していると、導光体２１の段差部２４から漏れた光を十分遮断することができる。

なお、導光体ホルダ２６が、センサ部４の主走査方向の上まで到達していると、照射対象物１（読取対象物１）から反射した光を遮断してしまい、レンズ体３でセンサ部４に収束される光がなくなるため、画像が読み取れなくなるおそれがある。そのため、導光体ホルダ２６の厚みを導光体２１の散乱部２２に架かると共に、センサ部４に架からない程度にすることで、特異的な特性となる光の経路を遮断すると共に、画像読取に必要が光は遮断しないため、主走査方向に均一は光学特性を確保することができる。

以上のように、実施の形態１から３に係る画像読取装置及び照明装置は、入射した光を照射対象物１（読取対象物１）へ照射する線状光源部２を備え、線状光源部２の導光体２１の両端の少なくとも一方に切り欠き状の段差部２４が形成され、逆端の導光体２１の出射部２３に遮光部２５を備えた部材を設置したものである。さらに、好適には、段差部２４を遮光する遮光壁である突起部２７を備えた部材を備えている。そのため、照明装置（線状光源部２）を複雑化及び主走査方向に延長することなく均一な光学特性を提供することができる。

また、実施の形態３に係る画像読取装置及び照明装置は、導光体２１の入射面の逆端の構造も入射面と同じ構造を持つと共に、さらに、導光体２１の散乱部２２と対向した位置にある出射部２３に遮光部材である遮光部２５を備え、加えて、突起部２７が遮光機能を持つ部材が設置されている。

実施の形態１から３に係る画像読取装置及び照明装置は、遮光部２５の主走査方向の厚みが、導光体２１の散乱部２２と垂直に交差するＹＺ平面（Ｙ軸方向とＺ軸方向とが交差してできる平面）まで到達すると共に、導光体２１から照射対象物１（読取対象物１）へ照射された光が照射対象物１（読取対象物１）により反射され、レンズ体３によって収束されるセンサＩＣと垂直に交差するＹＺ平面まで到達しないものである。よって、照明装置を複雑化、拡大することなく照明装置の両端の光学特性を確保することができる。

１・・照射対象物（読取対象物）、２・・線状光源部、２１・・導光体（透明体）、
２２・・散乱部、２３・・出射部（光出射部）、２４・・段差部、２５・・遮光部、
２６・・導光体ホルダ、２６ａ・・サポート、２６ｂ・・カバー、２７・・突起部、
２８・・光源、２９・・光源基板、３・・レンズ体（ロッドレンズアレイ）、
４・・センサ部（センサ素子アレイ）、４ａ・・受光部４ａ、４ｂ・・駆動回路、
５・・センサ基板、６・・筐体（フレーム）、６ａ・・開口部、６ｂ・・平面部、
６ｃ・・傾斜部、６ｄ・・側壁部、６ｅ・・ホルダ取付部、６ｆ・・開口部、
７・・赤外カットフィルタ、８・・保持部材（テープ、接着剤）、９・・白テープ、
１０・・外部コネクタ、１１・・信号処理ＩＣ（ＡＳＩＣ）、
１１ａ・・Ａ／Ｄ変換回路、１２・・信号処理部、１２ａ・・ＣＰＵ、
１２ｂ・・ＲＡＭ、１２ｃ・・信号処理回路、１３・・導光体ホルダ（光源無し）、
１３ａ・・サポート、１３ｂ・・カバー、１４・・固定用突起部、１５・・放熱シート、
１６・・光源駆動回路、１７・・接着剤。

Claims (10)

1. 読取対象物の線状の照射位置に光を照射する線状光源部と、前記読取対象物からの光を収束するレンズ体と、前記レンズ体が収束した光を受光するセンサ部とを備え、
   前記線状光源部は、前記センサ部の主走査方向に沿って延在した棒状の透明体で、前記透明体の端面から入射された光源からの光を前記主走査方向に導光する導光体と、前記照射位置と反対側の前記導光体の表面に前記主走査方向に沿って形成され、光を散乱させる散乱部と、前記散乱部と前記照射位置との間の前記導光体の表面に前記主走査方向に沿って形成され、前記散乱部が散乱した光を前記照射位置へ出射する出射部と、前記端面から前記主走査方向に沿って、前記照射位置と反対側の前記導光体が窪んだ段差部と、前記段差部が窪むことによりできる空間に少なくとも一部が配置され、前記光源から前記空間へ向かう光を遮断する突起部と、前記端面を含む前記導光体の出射部の一部を覆う部材であって、前記主走査方向において前記段差部を超えて延伸し、端部が前記センサ部における前記主走査方向における読取範囲の外にある遮光部と、を有することを特徴とする画像読取装置。
2. 前記線状光源部は、前記端面が覆われ、前記導光体を支持する導光体ホルダをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記導光体ホルダは、前記遮光部を有することを特徴とする請求項２に記載の画像読取装置。
4. 前記導光体ホルダは、前記突起部を有することを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
5. 前記突起部は、遮光部材であることを特徴とする請求項４に記載の画像読取装置。
6. 前記導光体ホルダは、前記遮光部が形成された部分と前記突起部が形成された部分とが分割された分割構造であることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の画像読取装置。
7. 前記分割構造は、前記突起部が形成された部分を前記遮光部が形成された部分が覆うものであることを特徴とする請求項６に記載の画像読取装置。
8. 読取対象物の線状の照射位置に光を照射する線状光源部と、前記読取対象物からの光を収束するレンズ体と、前記レンズ体が収束した光を受光するセンサ部とを備え、
   前記線状光源部は、前記センサ部の主走査方向に沿って延在した棒状の透明体で、前記透明体の端面から入射された光源からの光を前記主走査方向に導光する導光体と、前記照射位置と反対側の前記導光体の表面に前記主走査方向に沿って形成され、光を散乱させる散乱部と、前記散乱部と前記照射位置との間の前記導光体の表面に前記主走査方向に沿って形成され、前記散乱部が散乱した光を前記照射位置へ出射する出射部と、前記端面から前記主走査方向に沿って、前記照射位置と反対側の前記導光体に形成され、前記導光体の表面が前記主走査方向に対して傾斜して窪んだ段差部と、前記段差部が窪むことによりできる空間に少なくとも一部が配置され、前記光源から前記空間へ向かう光を遮断する突起部と、前記端面を含む前記導光体の出射部の一部を覆う部材であって、前記主走査方向において前記段差部を超えて延伸し、端部が前記センサ部における前記主走査方向における読取範囲の外にある遮光部とを有することを特徴とする画像読取装置。
9. 前記線状光源部は、前記端面が覆われ、前記導光体を支持する導光体ホルダをさらに備え、前記導光体ホルダは、前記遮光部と、前記突起部とを有することを特徴とする請求項８に記載の画像読取装置。
10. 前記段差部は、前記主走査方向に対する傾斜角度が７°以下であることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の画像読取装置。

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