JPH04101557A - 密着型イメージセンサの光学系構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ファクノミリ装置やイメージスキャナ等に用
いられる密着型イメージセンサに関する。

〈従来技術〉 従来、この種の密着型イメージセンサは、例えば、第１
６図に示すレーザファクノミリ装置に使用される。

このレーザファクノミリ装置は、図示の如く、読取部５
５、伝送制御部５６および記録部５７とから構成される
。

読取部５５は、発光体６０からの光を原稿台６１上の原
稿６２に照射して受光素子６３て読取るイメージセンサ
ユニット６４を有する。

伝送制御部５６は、読取部５５からのデータを記憶する
データメモリ６５、そのデータを変調復調するデータ変
復調回路６６およびモデム６７を有する。

記録部５７は、伝送制御部５６からの信号をレーザビー
ムで照射するレーザダイオード６９と、該レーザダイオ
ード６９からのビームにより露光される感光体７３と、
この感光体７３を現像する現像槽７４と、現像された感
光体７３の像を転写紙７５に転写する転写器７６と、感
光体７３を帯電させる帯電器７７とを有する。

このようなファクノミリ装置に使用される密着型イメー
ジセンサを第１４．１５図にて詳述する。

第１４．１５図は従来技術を便宜上単純化して図示した
断面図である。なお、第１５図には照度グラフも図示し
ている。

第１４図に示す密着型イメージセンサは、ハウノック１
２に、発光グイオートアレイ（以下ＬＥＤアレイという
）基板６と、イメージ七／す基板４とファイバーアレイ
プレート（以下ＦＡＰという）２．３が内装支持され、
このハウノックに、ＬＥＤアレイ６ａから発する光が受
光素子４ａに直接入射しないようにする遮光部＋２ａか
形成されている。

また、イメージセンサ基板４の上に光の漏れを吸収する
吸収体がなくコアおよびクラットからなるいわゆるＣＬ
ＥＡＲ型光ファイバーアレイプレート２と、前記吸収体
を有するＥ　Ｍ　Ａ　（Ｅ　ｘｔｒａＭｕｒａｌ　　Ａ
ｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）型光ファイバーアレイプレート３
とが積層配置される。そして、ＣＬＥＡＲ型ＦＡＰ２の
ＣＬＥＡＲ型光ファイバーアレイ２ａの支持材でかつ、
透明原稿支持材であるベース板２ｂが、ＬＥＤアレイ基
板６の上にも配置されてる。

上記構成において、ＬＥＤアレイ６ａの発光面６ｃから
原稿読取面８ａの方向に発する光９ｈと、ハウジング１
２やベース板２ｂに当たって乱反射して原稿読取面８ａ
に届く散乱光の１部９ｆか、原稿読取面８ａの有効な照
明光となる。

しかし、この構造ては、ＬＥＤアレイ６ａの発光面６ｃ
から原稿読取面８ａの方向以外の方向に発する光９１の
ほとんどが、ハウジング１２やベース板２ｂにおいて、
吸収・乱反射を繰返し減衰するだけである。また、これ
らの光は、ベース板２ｂを透過して、イメージセンザユ
ニットの外に漏れる迷光等の損失光９ｄとなり、原稿読
取面８ａの１照明光として働かない。しかもその損失光
９ｄの総光量は前記照明光より大きい。

つまり、ＬＥＤアレイ６ａの発する光の多くを無駄にす
る構造である。

また、上記構造には、ＬＥＤアレイ６ａと原稿読取面８
ａの間に透明なベース板２ｂが介在するのみであるため
、第１５図の如く、主走査方向ｌｂに並んだＬＥＤアレ
イ６ａのリップルの影響を受すやすい。また、イメージ
センサユニットの小型・薄型化にする程、ＬＥＤアレイ
６ａと原稿読取面８ａの距離か短くなるため、そのリッ
プルの影響をさらに受けて原稿読取面８ａの照度バラツ
キが増大しやすい構造である。

すなわち、第１５図で従来技術でのＬＥＤアレイ６ａの
リップルによる影響を便宜上単純化して示し、詳述する
と、図において、主走査方向１ｂに並んたＬＥＤアレイ
６ａの任意のＬＥＤ２０．２１から発する光は、ベース
板２ｂのＬＥＤ２０，２１側の面に入射し、ＬＥＤ上部
５０．５１付盾ては、入射角か小さいため、その反射光
４０．４１は比較的弱い（破線にて図示）。逆に入射し
ベース板２ｂに取り込まれた方の光は比較的強い（実線
にて図示）。

また、ＬＥＤ間５２付近では、入射角か大きいため、そ
の反射光４０．４１は、比較的強い（実線にて図示）ａ
逆に入射しベース板２ｂに取り込まれ、・コ光は、比較
的弱い（破線にて図示）。

Ｌ記において、ＬＥＤ上部５０付近ては、ＬＥＤ２０か
ら発した入射角が小さい光と、ＬＥＤ　２１から発した
入射角か大きい光が入射し、ベース板２ｂのＬＥＤ２０
．２１側の面で屈折しつつベース板２ｂに取り込まれた
比較的強い光（光３０ａから光３０ｂ間の比較的強い光
）と比較的弱い光（光３１ａから光３０ｂ間の比較的弱
い光）が重なって、照明面３０に届く。

同様に、ＬＥＤ上部５１付近ではＬＥＤ２１から発し１
こ入射角が小さい光と、ＬＥＤ２０から発した入射角が
大きい光が入射し、ベース板２ｂのＬＥＤ２０．２＋側
の面で屈折しつつ、ベース板２ｂに取り込まれた比較的
強い光（光３１ｅから光３１ｆ間の比較的強い光）と、
比較的弱い光（光３０ｅから光３０ｆ間の比較的弱い光
）が重なって照明面３０に届く。

しかし、ＬＥＤ間上部５２付近では、ＬＥＤ　２０から
発した入射角が大きい光とＬＥＤ２１から発した入射角
か大きい光か入射し、ベース板２ｂのＬＥＤ２０，２＋
側の面で屈折しつつ、ベース板２ｂに取り込まれた比較
的弱い光（３０Ｃから３０ｄの間の比較的弱い光）と、
比較的弱い光（３１ｃから３１ｄ間の比較的弱い光）か
重なって照明面３０に届く。

コノコトカラ、ＬＥＤ上ｖＩ５０，５１とＬＥＤ間上部
５２の、照明面３０の、照度に大きな照度差５４が発生
する。

以上により、主走査方向１ｂにおいて前記照明光を照明
面３０より照射することで、原稿読取面８ａに大きな照
度バラツキを発生させやすい構造となる。

〈　発明が解決しようとする課題　〉 近年、ファクノミリ装置、ワードプロセッサ等の画像入
出力装置のパーソナル化に伴ない、その小型化、ハンデ
ィ化が進む中て、その主要部品ある密着型イメージセン
サも、より小型化・薄型化が要求されている。

このことから、密着型イメーンセンサユニットの構成部
である原稿読取面の照明系の小型化、薄型化が強く要求
されているため、従来のＬＥＤアレイ等の発光体のより
小型化、さらに、発光体の光の集光に用いた円柱状レン
ズ（棒レンズ）の廃止を行なったが、これにより、原稿
読取面の照度が低下し、故にイメージセンサの出力信号
のＳ／Ｎ′比か低下する問題があった。

また、照明光として有効に作用する光はＬＥＤアレイか
ら原稿読取面の方向に発する光が大部分で（一部間接光
が入射する）、他の方向に発する光のほとんとか、ＬＥ
Ｄアレイの周辺のイメージセンサユニット構成材料であ
るハウジングやベース板に吸収・乱反射を繰り返し減衰
するだけの、またはそのユニットの外に漏れる、迷光等
の損失光となる問題があった。

さらに、照度低下を防止する対策として、ＬＥＤアレイ
のＬＥＤ数を増やすことも考えられるか、この場合、コ
ストアップとなる問題があった。

本発明は、上記の事情を考慮してなされたもので、発光
体のより小型化、円柱状レンズの廃止、また発光体と原
稿読取面の距離の短縮による照明系の小型化・薄型化に
おいての、原稿読取面の照度アップと照度バラツキの低
減、ざらにＬＥＤアレイのＬＥＤ数の削減を可能とする
原稿読取面の照明系をもつ１こ密着型イメージセンサを
提供しようとするものである。

〈　課題を解決するための手段　〉 本発明請求項１による課題解決手段は、第１図の如く、
読取るへき原稿を照射する発光体と、前記原稿からの反
射光を電気信号に変換する受光素子とを備えた密着型イ
メージセンサにおいて、前記発光体が、その光を面で受
けて照明面より、効率良く均一に原稿に照射できる素材
からなる導光体によって覆われ、該導光体によって発光
体からの損失光を導光し、原稿読取面を照射するもので
ある。

本発明請求項２による課題解決手段は、第１図の如く、
導光体の照明面以外の端面に遮光・反射材が設けられ、
さらに導光体と受光素子との間に受光素子への迷光の入
射を防止するための遮光・反射材が設けられたものであ
る。

本発明請求項３による課題解決手段は、第６図の如く、
導光体が、発光体の発光源の延長線上の光に直交する平
坦な受光面、または、その光に直交するその発光源を中
心とした円弧状の受光面が形成されたものである。

本発明請求項４による課題解決手段は、第６図の如く、
導光体の受光面は、その外側面に対して、所定の角度を
有するよう構成することにより、発光体からの光を前記
外側面で反射させ外側面がら透過する損失光の光量を低
減するものである。

本発明請求項５による課題解決手段は、第７図の如く、
導光体が、発光体の発光源と原稿読取面のセンターを結
ぶ直線上の光、および、その発光体の発光面の任意の部
分と原稿読取面のセンターを結ぶ直線群上の光に対して
直交する原稿読取面のセンターを中心とした円弧状の受
光面が形成され、さらに、該受光面がらの光や、導光さ
れた原稿読取面のセンターに直進する光に対して直交す
る、原稿読取面のセンターを中心とした円弧状の照明面
が形成されることにより、面記発光体からの光の、受光
面および照明面での反射を低減するものである。

本発明請求項６による課題解決手段は、第９１０．１１
図の如く、導光体か、発光体の発光源及び発光面の任意
の部分と原稿読取面を結ぶ直線群に沿ったスリット孔か
形成されることにより、前記直線群に沿って入射する光
の、導光体での反射・吸収等による減衰を低減するもの
である。

本発明請求項７による課題解決手段は、第１２図の如く
、導光体に、凸レンズ状の照明面部分か形成されること
により、照明部分に入射し１ニ光を集光するものである
。

本発明請求項８による課題解決手段は、第１１図の如く
、原稿読取面の反射光を、請求項１記載の受光素子に導
光するファイバーアレイプレートが設けられ、該ファイ
バーアレイプレートのベース板に、発光体の発光源と原
稿読取面のセンターを結ぶ直線上の光に直交する面が形
成されることにより前記ベース板の表面での反射を低減
するものである。

本発明請求項９による課題解決手段は、第７図の如く、
ファイバーアレイプレートのベース板に、発光体の発光
面の任意の部分と原稿読取面のセンターを結ぶ直線群上
の光に対して直交する原稿読取面のセンターを中心とし
た円弧状の面が形成されることにより、前記ベース板の
表面での反射を低減するものである。

〈作用〉 上記請求項１による課題解決手段において、面で受けた
光を効率良く端面（断面）に導光し、その端面がら光を
照射させることができる導光体を用いて発光体を覆って
いるから、迷光等の損失光を、導光体の端面である照明
面に効率良く導光でき、原稿読取面の照度アップを実現
することができる。

また、このことにより、イメージセンサのＳＺＮ比を向
上させることができる。

さらに、導光体の界面での多様な方向への反射導光によ
って、照明面より照射される照明光の強さが主走査方向
に対して均一化され、発光体のリップルによる原稿読取
面の照度バラツキを低減し、さらに、発光体としてのＬ
ＥＤアレイのＬＥＤ数の削減を実現することができる。

また、上記効果を最大限得ることにより、ＬＥＤアレイ
等の発光体のより小型化、その発光体の光の集光に用い
た円柱状（棒レンズ）の削減、発光体と原稿読取面の距
離の短縮等による原稿読取面の照度系の小型化・薄型化
を実現することができる。

また、請求項２において、ポリカーボネイト（以下ＰＣ
という）等の導光体の外側面に反射材を備えることで、
その面がら漏れるまたは透過する損失光をなくすことが
でき、その光を導光体内に戻して、または、その光を横
方向に反射させて効率良く照明面に導光し、原稿読取面
の照度アップを実現することと、多様な方向への反射光
による原稿読取面の照度バラツキを低減することができ
る。

さらに、上記反射材を備えることで、ＬＥＤアレイから
の迷光が直接イメージセンサ部分に入射しないよう、遮
光することができる。

また、請求項３によると、導光体において、ＬＥＤアレ
イ等の発光体の発光源の延長線に沿って入射する比較的
強く主要な光に対して直交するフラットな受光面、また
は、その光に対して直交する発光源を中心とした円弧状
の受光面を形成しているので、その光の受光面での反射
による損失を低減し、効率良くＰＣ等の導光体内にその
光を取り込み、照度面に導光して原稿読取面の反対側の
照度アップを実現することができる。

さらに、請求項４によると、受光面は、その外側面に対
して、所定の角度で形成しているので、その角度により
光に反射角を持たせ、導光体内に取り込んだ光で、導光
体の外に漏れる光や透過する損失光の光量を小さくし、
または、照明面に効率良く導光し、原稿読取面の照度ア
ップと、多様な方向への反射導光によ・る原稿読取面の
照度バラツキを低減することができる。

また、請求項５によると、導光体において、発光体の発
光源と原稿読取面のセンターを結ぶ直線に沿って入射す
る比較的強く主要な光、および、その発光体の発光面の
任意の部分と原稿読取面のセンターを結ぶ直線群に沿っ
て入射する主要な光に対して直交する原稿読取面のセン
ターを中心とした円弧状の受光面を形成し、さらに、そ
の受光面と上記の光や導光された原稿読取面のセンター
に直進する光に対して直交する、原稿読取センターを中
心とした円弧状の、照明面を形成しているので、上記の
主要な光の受光面、および、その反対側の面（裏面）で
あるその照明面ての反射を低減し、効率良く原稿読取面
にその光を照射し、原稿読取面の照度アップを実現する
ことができる。

また、請求項６によると、導光体において、発光体の発
光源および発光面の任意の部分と、原稿読取面を結ぶ直
線群に沿った、任意の幅のスリット孔を、原稿読取面の
照明面に形成することにより、上記直線にほぼ沿って入
射する比較的強く主要な光のＰＣ導光体７での反射・吸
収等による減衰をなくし、原稿読取面の照度アップを実
現することができる。

また、請求項７によると、導光体に、凸レンズ状の照明
面部分を形成することにより、発光体の直接光や反射光
で、その凸レンズ状の照明面部分に入射した光を原稿読
取面に集光して、原稿読取面の照度アップを実現するこ
とかできる。

また、請求項８によると、原稿読取面の反射光を受光素
子に導光するファイバーアレイプレートを用いるものに
おいて、その光フアイバーアレイのベース板に、発光体
の発光源と原稿読取面のセンターを結ぶ直線に沿って入
射する光に対して直交するフラットな面を形成しており
、また請求項９によると、その発光体の発光面の任意の
部分と原稿読取面のセンターを結ぶ直線群に沿って入射
する主要な光や導光された原稿読取面のセンターに直進
する光に対して直交する原稿読取面のセンターを中心と
した円弧状の面をベース板に形成しているので、入射す
る光のベース板表面での反射を低減し、効率良く原稿読
取面にその光を照射し、原稿読取面の照度アップを実現
することができる。

また、上記の面を形成することにより、前記ベース板の
屈折率による上記の光の光軸のズレを、そのベース板厚
に対応させて考慮しなくても良い、つまり、そのベース
板厚に影響されないといった優れた効果がある。

〈実施例〉 以下に、本発明の実施例を図面に基いて詳述する。

［第一実施例］ 第１図ないし第７図は、本発明の第一実施例を便宜上単
純化して図示したもので、第１図は、密着型イメージセ
ンサユニットの一部破断斜視図、第２図は第１図のＡ−
Ａ’断面図、第３図は主走査方向の断面図と照度グラフ
、第４図は主走査方向における主要照射光を単純化して
示した断面図、第５図は本発明に係る遮光・反射材がな
い別の提案例を示す断面図、第６図に導光体の受光面に
所定の角度を持たせたことを示す断面図、第７図（ａ）
は導光体の受光面および照明面の光に対する角度を表わ
す断面図、第７図（ｂ）は同じく導光体での散乱状態を
示す断面図である。

なお、第１４図ないし第１６図に示す従来の構成部品と
同一機能部品は同一符号で示す。

図示の如く、本発明に係る密着型イメージセンサは、例
えばファクンミリ装置の読取部５５（第１６図参照）に
使用されるものであって、第１図の如く、ハウジング５
に、ＬＥＤアレイ基板６とこれに並設してイメージセン
サ基板４とが搭載されている。

ＬＥＤアレイ基板６の主走査方向１ｂには、多数の発光
体としてのＬＥＤアレイ６ａが搭載される。

また、イメージセンサ基板４の主走査方向１ｂには、前
記ＬＥＤアレイ６ａに対応して多数の受光素子４ａ（フ
ォトダイオード）が配列される。

そして、前記ＬＥＤアレイ６ａを囲むように、下開放の
断面路コ字形の導光体７が設けられ、この導光体７の外
側面７ｅに、原稿ｌに照明する照明面７ｃを除いて遮光
・反射材７ｂが被覆されている。

また、前記受光素子４ａの上面には、ＥＭＡ型光ファイ
バーアレイプレート３とその上面にＣＬＥＡＲ型の光フ
アイバーアレイプレート２が積層される。

ＥＭＡ型光ファイバーアレイプレート３は、ＥＭＡ型光
ファイバーアレイ３ａと、これを支持するベース板３ｂ
とから成る。

ＣＬＥＡＲ型光ファイバーアレイプレート２は、ＣＬＥ
ＡＲ型光ファイバーアレイ２ａと、これを挟んで支持す
るガラス製ベース板２ｂ、２ｃとからなる。

そして、ベース板２ｂの端面は、導光体７の照明面７Ｃ
に合せて円弧状に形成されている。

このように構成された密着型イメージセンサでは、以下
のような特徴ある構成を有しているか、各構成によりそ
の作用が異なるので、以下、各構成要素毎に部分は記載
をし、夫々について作用を説明する。

（導光体内の蛍光体または反射体の構成および作用） ＬＥＤアレイ６ａを覆う導光体７は、その受光面７ｄで
受けた光９ｇを効率良く端面である照明而７ｃに導光し
、その導光された照明光９Ｃをほぼ均一に照射させるこ
とができる素材であるポリカーボネイト（以下ＰＣとい
う）で作成されている。そして、この導光体７には、多
数の蛍光染料等の蛍光体７ａ、または、ガラス短繊維等
の反射体を内部に散在させ、原稿読取面８ａ（ＣＬＥＡ
Ｒ型光ファイバーアレイ２ａの上面）に向けて任意の形
状（例えば円弧状）で形成された前記照明面７Ｃを有し
ている。

この導光体７を使用すれば、従来、原稿読取面８ａに入
射することなく、ＬＥＤアレイの周辺のイメージセンサ
ユニット構成材料に吸収・乱反射を繰り返し減衰するだ
けだった光、または、そのユニットの外に漏れていた迷
光等の損失光である、ＬＥＤアレイ６ａの発光面６Ｃか
ら原稿読取面８ａの方向以外の方向に発する光９１を、
ＰＣ導光体７の受光面７ｄて受光し、ＰＣ導光体７内に
取り込む。そして、さらに導光体７の内部に任意の含有
量で散在している多数の蛍光染料等の蛍光体７ａまたは
、ガラス短繊維、炭酸マグネシウム、炭酸カルノウム等
の反射体により、連鎖的な蛍光及び乱反射と、ＰＣ導光
体７の界面での多様な方向への反射導光をさせる。

そのため、これらの反射導光を、前記照明面７Ｃより従
来照明光として有効であった、ＬＥＤアレイ６ａの発光
面６ｃから原稿読取面８ａの方向に発する光９ｈと共に
原稿読取面８ａに、照射てきる。

また、前記の様な導光は、副走査方向１ａたけでなく主
走査方向１ｂに対しても行なわれるため、前記照明面７
Ｃより照射される照明光の強さが主走査方向１ｂに対し
て均一化される。

この均一化される理由を第３．４図を用いて詳述する。

第３図において、主走査方向１ｂに並んたＬＥＤアレイ
６ａの任意のＬＥＤ２０，２＋から発する光は、ＰＣ導
光体７の受光面７ｄに入射する。このうち、ＬＥＤ上部
７０．７１付近ではその光の入射角が小さいため、その
反射光４０．４１は比較的弱い（破線にて図示）が、こ
こで入射しＰＣ導光体７に取り込まれた方の光は比較的
強い（実線にて図示）。

また、ＬＥＤ間７２付近では、入射角が大きいため、そ
の反射光４０．４１は比較的強い（実線にて図示）、故
にここから入射しＰＣ導光体７に取り込まれた方の光は
比較的弱い（破線にて図示）。

上記において、ＰＣ導光体７の内部に前記蛍光体７ａや
反射体を散剤させない場合、ＬＥＤ上部７０付近では、
ＬＥＤ２０から発した入射角が小さい光と、ＬＥＤ２＋
から発した入射角が大きい光が入射し、受光面７ｄで屈
折しつつ比較的強い光と比較的弱い光が重なって照明面
７ｃに届く。

同様に、ＬＥＤ上部７１付近は、ＬＥＤ２１から発した
入射角が小さい光と、ＬＥＤ２０から発した入射角が大
きい光が入射し、受光面７ｄで屈折しつつＰＣ導光体７
に取り込まれた比較的強い光と比較的弱い光が重なって
、照明面７ｃに届く。

しかし、ＬＥＤ間上部７２付近は、ＬＥＤ２０から発し
た入射角が大きい光と、ＬＥＤ２１から発した入射角が
大きい光か入射し、受光面７ｄて屈折しつつ、比較的弱
い光と、比較的弱い光が重つて照明面７Ｃに届く。

このことから、ＬＥＤ上ＫＩ７０７１とＬＥＤ間上部７
２の照明面７ｃの照度に大きな照度差か発生する。

以上により、主走査方向１ｂにおいて上記照明面を照明
面７ｃより照射する二とて原稿読取面８ａに大きなバラ
ツキを発生させやすくなる。

しかし、ＰＣ導光体７の内部に多数の蛍光体７ａや反射
体を散在させることて、ＬＥＤ２０．２１から発した入
射角が小さい光や大きい光も、つまり、受光面７ｄで屈
折しつつＰＣ導光体７に取り込まれた比較的強い光や比
較的弱い光も、その多くかそのＰＣ導光体７の内部に任
意の含有量で散在している多数の蛍光染料等の蛍光体７
ａ、または、ガラス短繊維、炭酸マグネシウム、炭酸カ
ルシウム等の反射体により、主走査方向１ｂ、および副
走査方向１ａに連鎖的な蛍光および乱反射と、ＰＣ導光
体７の界面での多様な方向への反射導光をさせられるた
め、つまり各々の光が各々の強さで、各々にＰＣ導光体
７の内部の広い範囲に拡散させられ、しかも複雑に重複
させられることにより、主走査方向１ｂにおいて照明面
Ｃに届く照明光を平均化つまり均一にさせる。

このことにより、ＬＥＤ上部７０．７１とＬＥＤ間上部
７２の照明面７Ｃの照度をほぼ均一にする。

第４図は第３図のＬＥＤ２０．２１から発する光３０ｉ
、３０ｊに着目して、前記拡散の様子を便宜上単純化し
た図である。ＬＥＤ２０，２１から発した光３０ｉ、３
０ｊが、蛍光体７ａや反射体がない場合、各々照明面７
ｃ上のＡ点、０点に届く。

しかし、蛍光体７ａや反射体が、その光路にある場合、
蛍光体７ａや反射体に当たり蛍光を発しさせたり、乱反
射して、その蛍光の光や乱反射光の一部が各々照明面７
Ｃ上のＢ点、Ｄ点に届くことがわかる。

以上により、主走査方向１ｂにおいて、均一化された照
明光を照明面７ｃより照射することで、原稿読取面８ａ
の照度バラツキを大巾に低減する。

したかって、原稿読取面８ａの照度アップとＬＥＤアレ
イ６ａのリップルによる原稿読取面８ａの照度バラツキ
の低減、さらにＬＥＤアレイ６ａのＬＥＤ６ｄ数の削減
が可能となる。

このことにより、ＬＥＤアレイ６ａの小型化、円柱状レ
ンズの削減、ＬＥＤアレイ６ａと原稿読取面８ａとの距
離の短縮ができ、原稿読取面８ａの照明構造の小型化・
薄型化を実現する。

（遮光・反射体の構成および作用） 前記遮光・反射体７ｂは、ＰＣ導光体７の照明面７ｃ以
外の端面、およびＰＣ導光体７の受光面７ｄの反対側の
裏面７ｅにおいて、コーティングまたは配置されている
。

以上の構造により、第５図の如く、遮光・反射体がない
場合に比べて、導光体７の端面、また前記受光面７ｄの
反対側の面（裏面）７ｅから漏れる、迷光等の損失光９
ｄを完全になくし、その光を前記ＰＣ導光体７に戻して
、照明面７Ｃに導光し、さらに原稿読取面８ａの照度ア
ップと照度バラツキの低減を実現する。

さらにこの構造により、ＬＥＤアレイ６ａからの直接光
や間接光等の迷光が直接受光素子４ａに入射しないよう
、遮光できる。

（導光体７の受光面の構成および作用）前記ＰＣ導光体
７は、第６図の如く、ＬＥＤアレイ６ａのＬＥＤの発光
源６ｂの延長線上に沿って入射する比較的強く主要な光
９ｊに対して直交する発光源６ｂを中心とした、円孤状
の受光面７ｆか形成されている。

以上の構造により、前記光９コの受光面７ｄ、７Ｆでの
反射による光の損失を低減し、効率良くＰＣ導光体７内
にその先９ｊを取り込むことを実現する。

さらに、第６図の如く、受光面７ｄ、７ｆの反対側の面
（裏面）７ｅにおいて、その受光面７ｄ、７ｆに対して
所定の角度θを有している。

この角度θにより、光に反射角を持たせ、前記受光面７
ｄ、７ｆよりＰＣ導光体７内に取り込んだ、ＬＥＤアレ
イ６ａのＬＥＤの発光源６ｂの延長線上に沿って入射す
る比較的強く主要な光９ｊは、ＰＣ導光体７の外に漏れ
たり、透過する損失光９ｄの光量を小さくし、または、
その先９ｊを横方向に反射させ、照明面７Ｃに効率良く
導光し、原稿読取面８ａの照度アップと、照度バラツキ
の低減を実現する。

さらに、第７図の如く、ＰＣ導光体７の受光面には、Ｌ
ＥＤアレイ６ａの発光源６ｂと原稿読取面センター８を
結ぶ直線に沿って入射する比較的強く主要な光９ａ、お
よび、ＬＥＤアレイ６ａの発光面６Ｃの任意の部分と原
稿読取面セッター８を結ぶ直線群に沿って入射する主要
な光９ｂに対して直交する、原稿読取面センター８を中
心とした円弧状の受光面７ｇか形成されている。

さらに、その受光面７ｇと上記の主要な光９ａ。

９ｂや導光された原稿読取面センター８に直進する光９
ｋに対して直交する原稿読取面センター８を中心とした
円弧状のその受光面７ｇの反対側の照明面７ｈが形成さ
れている。

以上の構造により、上記の主要な光９ａ、９ｂのその受
光面７ｇ、およびその反対側の面（裏面）７ｈでの反射
を低減し、効率良く原稿読取面８ａにその主要な光９　
ａ、　９　ｂを照射し、原稿読取面８ａの照度アップを
実現する。

（ベース板２ｂの構成および作用） そして、ＣＬＥＡＲ型ＦＡＰ２のベース板２ｂに、ＬＥ
Ｄアレイ６ａの発光面６Ｃの任意の部分と原稿読取面セ
ンター８を結ぶ直線群に沿って入射する主要な光９ａ、
９ｂや導光された原稿読取面センター８に直進する光９
ｋに対して直交する、原稿読取面センター８を中心とし
た円弧状の面２ｅを有したものである。

以上の構造により、上記の主要な光９ａ、９ｂや光９に
のベースガラス材２ｂ表面での反射を低減し、効率良く
原稿読取面８ａに、その主要な光９　ａ、　９　ｂや９
ｋを照射し、原稿読取面８ａの照度アップを実現する。

［第二実施例］ 第８図は、本発明に係る第二実施例を示すイメージセン
サの断面図である。

本実施例では、原稿読取面８ａの反射光をイメージセン
サ読取光９として導光するＦＡＰ２，３を用いるものに
おいて、そのＣＬＥＡＲ型ＦＡＰ２のベースガラス材２
ｂを削除したものである。

以上の構造により、照明光９Ｃのベースガラス材２ｂで
の反射・吸収による減衰をなくし、原稿読取面８ａの照
度アップを実現する。

［第三実施例］ 本発明に係る第三実施例を第９．１０図に基いて詳述す
る。

第９図は本発明の第三実施例を示す密着型イメージセン
サの断面図、第１Ｏ図は同じくその照射光の散乱状態を
示す断面図である。

図示の如く、本実施例では、ＰＣ導光体７は、ＬＥＤア
レイ６ａの発光源６ｂおよび発光面６Ｃの任意の部分と
原稿読取面８ａを結ぶ直線群に沿った、任意の幅のスリ
ット孔１０が原稿読取面８ａの照明面７ｃに形成された
しのである。その他の構成は上記第一実施例と同様であ
る。

上記構成において、ＬＥＤアレイ６ａの発光源６ｂおよ
び発光面６Ｃの任意の部分と原稿読取面８ａを結ぶ直線
にほぼ沿って入射する比較的強く主要な光９　ａ、　９
　ｂ、　９　ｈは、ＰＣ導光体７での反射・吸収等によ
る減衰をなくし、原稿読取面８ａの照度アップを実現す
る。

［第四実施例］ 第１＋図は本発明に係る第四実施例のイメージセンサの
断面図である。

本実施例では、導光体７は、その内面の受光面７ｄがそ
の三方ともに平坦な面に形成され、原稿照射面８８と発
光体としてのＬＥＤアレイ６ａの発光源とを結ぶ直線上
には、スリットＩＯか形成されている。

また、ＣＬＥＡＲ型光ファイバーアレイプレート２のベ
ース板２ｂの端面は、ＬＥＤアレイ６ａの発光源と原稿
照射面とを結す直線に対して直交する平面とされている
。

上記構成において、ＬＥＤアレイ６ａの発光源６ｂから
原稿読取面８ａに入射する比較的強い主要な光９ａは、
導光体７での反射吸収等の減衰がなくなり、さらに、ベ
ース板２ｂでも直線的に入射し、反射する光が少ないた
め、原稿読取面８ａの照度アップが実現できる。

［第五実施例］ 第１２図は、本発明に係る第五実施例を示すイメージセ
ンサの断面図である。

本実施例では、導光体７に、凸レンズ状の照明部分１１
が形成されたしのである。

また、ベース板２ｂの端面はレンズＩＩと離間して平坦
に形成されている。

以上の構造により、ＬＥＤアレイ６ａの直接光や反射光
でその凸レンズの照明部分ＩＩに入射した光９ｇを原稿
読取面８ａに集光して、原稿読取面８ａの照度アップを
実現する。

［第六実施例］ 第１３図は、本発明に係る第六実施例を示すイメージセ
ンサの断面図である。

本実施例では、原稿読取面８ａの反射光をイメージセン
サ読取光９として導光するＦＡＰ２．３を用いるものに
おいて、そのＣＬＥＡＲ型ＦＡＰ２のＣＬＥＡＲ型光フ
ァイバーアレイ２ａの支持材でかつ、透明原稿支持材で
あるベース板２ｂに、ＬＥＤアレイ６ａの発光源６ｂと
原稿読取面センター８を結ぶ直線にて沿って入射する比
較的主要な光９ａに対して直交するフラットな面２ｄを
有したものである。その他の構成は上記第一実施例と同
様である。

以上の構造により、上記の主要な光９ａのベース板２ｂ
の表面での反射を低減し、効率良く原稿読取面８ａの照
度アップを実現する。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく
、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修正および変更
を加え得ることは勿論である。

例えば、導光体は、面で受けた光を端面より、効率良く
、均一に照射できる素材であれば、蛍光体・反射体を含
有させること、またＰＣであることに限定しない。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかな通り、本発明請求項１によると
、面で受けた光を効率良く端面（断面）Ｉこ導光し、そ
の端面がら光を照射させることができる導光体を用いて
発光体を覆っているから、迷光等の損失光を、導光体の
端面である照明面に効率良く導光でき、原稿読取面の照
度アップを実現することができる。

また、このことにより、イメージセンサのＳ／Ｎ比を向
上させることかできる。

さらに、導光体の界面での多様な方向への反射導光によ
って、照明面より照射される照明光の強さが主走査方向
に対して均一化され、発光体のリップルによる原稿読取
面の照度バラツキを低減し、さらに、発光体としてのＬ
ＥＤアレイのＬＥＤ数の削減を実現することかできる。

また、上記効果を最大限得ることにより、ＬＥＤアレイ
等の発光体のより小型化、その発光体の光の集光に用い
た円柱状（棒レンズ）の削減、発光体と原稿読取面の距
離の短縮等による原稿読取面の照度系の小型化・薄型化
を実現することができる。

また、請求項２において、ＰＣ等の導光体の外側面に反
射材を備えることで、その面がら漏れるまたは透過する
損失光をなくすことがてき、その光を導光体内に戻して
、または、その光を横方向に反射させて効率良く照明面
に導光し、原稿読取面の照度アップを実現することと、
多様な方向への反射光による原稿読取面の照度バラツキ
を低減することができる。

さらに、上記反射材を備えることで、ＬＥＤアレイから
の迷光が直接イメーンセンサ部分に入射しないよう、遮
光することができる。

また、請求項３によると、導光体において、ＬＥＤアレ
イ等の発光体の発光源の延長線に沿って入射する比較的
強く主要な光に対して直交するフラットな受光面、また
は、その光に対して直交する発光源を中心とした円弧状
の受光面を形成しているので、その光の受光面での反射
による損失を低減し、効率良＜ＰＣ等の導光体内にその
光を取り込み、照度面に導光して原稿読取面の反対側の
照度アップを実現することができる。

さらに、請求項４によると、受光面は、その外側面に対
して、所定の角度で形成しているので、その角度により
光に反射角を持たせ、導光体内に取り込んだ光で、導光
体の外に漏れる光や透過する損失光の光量を小さくし、
または、照明面に効率良く導光し、原稿読取面の、明度
アップと、多様な方向への反射導光による原稿読取面の
照度バラツキを低減することかできる。

また、請求項５によると、導光体において、発光体の発
光源と原稿読取面のセンターを結ぶ直線に沿って入射す
る比較的強く主要な光、および、その発光体の発光面の
任意の部分と原稿読取面のセンターを結ぶ直線群に沿っ
て入射する主要な光に対して直交する原稿読取面のセン
ターを中心とした円弧状の受光面を形成し、さらに、そ
の受光面と上記の光や導光された原稿読取面のセンター
に直進する光に対して直交する、原稿読取センターを中
心とした円弧状の、照明面を形成しているので、上記の
主要な光の受光面、および、その反対側の面（裏面）で
あるその照明面での反射を低減し、効率良く原稿読取面
にその光を照射し、原稿読取面の照度アップを実現する
ことができる。

また、請求項６によると、導光体において、発光体の発
光源および発光面の任意の部分と、原稿読取面を結ぶ直
線群に沿った、任意の幅のスリット孔を、原稿読取面の
照明面に形成することにより、上記直線にほぼ沿って入
射する比較的強く主要な光のＰＣ導光体７ての反射・吸
収等による減衰をなくし、原稿読取面の照度アップを実
現することかできる。

まｆこ、請求項７によると、導光体に、凸レンズ状の照
明面部分を形成することにより、発光体の直接光や反射
光で、その凸レンズ状の照明面部分に入射した光を原稿
読取面に集光して、原稿読取面の照度アップを実現する
ことができる。

また、請求項８によると、原稿読取面の反射光を受光素
子に導光する光フアイバーアレイプレートを用いるもの
において、その光フアイバーアレイプレートのベース板
に、発光体の発光源と原稿読取面のセンターを結ぶ直線
に沿って入射する光に対して直交するフラットな面を形
成しており、また請求項９によると、その発光体の発光
面の任意の部分と原稿読取面のセンターを結ぶ直線群に
沿って入射する主要な光や導光された原稿読取面のセン
ターに直進する光に対して直交する原稿読取面のセンタ
ーを中心とした円弧状の面をベース板に形成しているの
で、入射する光のベース板表面での反射を低減し、効率
良く原稿読取面にその光を照射し、原稿読取面の照度ア
ップを実現することができる。

また、上記の面を形成することにより、前記ベース板の
屈折率による上記の光の光軸のズレを、そのベース板厚
に対応させて考慮しなくても良い、つまり、そのベース
板厚に影響されないといった優れた効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例を示す密着型イメージセン
サユニットの一部破断斜視図、第２図は第１図のＡ−Ａ
’断面図、 第３図は主走査方向の断面図と照度グラフ、第４図は主
走査方向における主要照射光を単純化して示した断面図
、 第５図は本発明に係る遮光・反射材がない別の提案例を
示す断面図、 第６図に導光体の受光面に所定の角度を持たせたことを
示す断面図、 第７図（ａ）は導光体の受光面および照明面の光に対す
る角度を表わす断面図、 第７図（、ｂ）は同じく導光体での散乱状態を示す断面
図、 第８図は本発明に係る第二実施例を示すイメージセンサ
の断面図、 第９図は本発明の第三実施例を示す密着型イメージセン
サの断面図、 第１Ｏ図は同じくその照射光の散乱状態を示す断面図、 第１１図は本発明に係る第四実施例のイメージセンサの
断面図、 第１２図は本発明に係る第五実施例を示すイメージセン
サの断面図、 第１３図は本発明に係る第六実施例を示すイメージセン
サの断面図、 第１４図は従来技術のイメージセンサの断面図、第１５
図は同しくその主走査方向での断面図、第１６図はイメ
ージセンサを利用したファクンミリ装置の構成図である
。 ｌ　原稿、Ｉａ副走査方向、ｌｂ主走査方向、ｌｃ原稿
送り方向、２：ＣＬＥＡＲ型ＦＡＰ、２ａＣＬＥＡＲ型
光フアイバーアレイ、２　ｂ、　２　ｃ：ベースガラス
材、３　：　Ｅ　Ｍ　Ａ型ＦＡＰ、３ａ：ＥＭＡ型光フ
ァイバーアレイ、３ｂヘースガラス材、４、イメージセ
ンサ基板、４ａイメ一ノセンサ部、５：ハウジング、６
：ＬＥＤアレイ基板、６ａ：ＬＥＤアレイ、６ｂ発光源
、６ｅ発光面、・６ｄ、６ｅ、６ｆ：ＬＥＤ、７　導光
体、７ｇ受光体、７ｂ、遮光・反射材、７ｃ照明面、７
ｄ、７ｆ、７ｇ受光面、７ｅ７ｈ、外側面、８：原稿読
取面センター、８ａ原稿読取面、９・イメージセンサ読
取光、９　ａ、９　ｂ、９　ｅ〜９Ｑ、光、９ｃ導光さ
れた照明光、９ｄ、迷光等の損失光、ｌＯニスリット先
、１１：凸レンズ状の照明部分、１２・ハウジング、１
２ａ遮光部、２０２１　：ＬＥＤ、３０　照明面、３０
ａ−３０ｊ光、３１ａ〜３１ｆ：光、３２：比較的強い
光、３３．比較的弱い光、３４．比較的強い反射光、３
５：比較的弱い反射光、４０．４１・反射光、５０．５
２，７０　７２：ＬＥＤ上部、５０ａ、５１ａ　５２ａ
、７０ａ７１ａ、７２ａ：照度、５１．７１　：ＬＥＤ
間上部上部３７３：照度バラツキグラフ、５４：照度差
、７４　照度差。 出　願　人　　ノヤーブ株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、読取るべき原稿を照射する発光体と、前記原稿から
   の反射光を電気信号に変換する受光素子とを備えた密着
   型イメージセンサにおいて、前記発光体が、その光を面
   で受けて照明面より、効率良く均一に原稿に照射できる
   素材からなる導光体によつて覆われ、該導光体によつて
   発光体からの損失光を導光し、原稿読取面を照射するこ
   とを特徴する密着型イメージセンサの光学系構造。 ２、請求項１記載の密着型イメージセンサにおいて、請
   求項１記載導光体の照明面以外の端面に遮光・反射材が
   設けられ、さらに導光体と前記受光素子との間に受光素
   子への迷光の入射を防止するための遮光・反射材が設け
   られたことを特徴とする密着型イメージセンサの光学系
   構造。 ３、請求項１記載の導光体は、少なくとも請求項１記載
   の発光体の発光源の延長線上の光に直交する平坦な受光
   面、または、その光に直交するその発光源を中心とした
   円弧状の受光面が形成されたことを特徴とする密着型イ
   メージセンサの光学系構造。 ４、請求項１記載の密着型イメージセンサの光学系構造
   において、請求項１記載の導光体の受光面は、その外側
   面に対して、所定の角度を有するよう構成することによ
   り、請求項１記載の発光体からの光を前記外側面で反射
   させ外側面から透過する損失光の光量を低減することを
   特徴とする密着型イメージセンサの光学系構造。 ５、請求項１記載の導光体は、発光体の発光源と原稿読
   取面のセンターを結ぶ直線上の光、および、その発光体
   の発光面の任意の部分と原稿読取面のセンターを結ぶ直
   線群上の光に対して直交する原稿読取面のセンターを中
   心とした円弧状の受光面が形成され、さらに、該受光面
   からの光や、導光された原稿読取面のセンターに直進す
   る光に対して直交する、原稿読取面のセンターを中心と
   した円弧状の照明面が形成されることにより、前記発光
   体からの光の、受光面および照明面での反射を低減する
   ことを特徴とする密着型イメージセンサの光学系構造。 ６、請求項１記載の導光体は、発光体の発光源及び発光
   面の任意の部分と原稿読取面を結ぶ直線群に沿つたスリ
   ット孔が形成されることにより、前記直線群に沿つて入
   射する光の、導光体での反射・吸収等による減衰を低減
   することを特徴とする密着型イメージセンサの光学系構
   造。 ７、請求項１記載の導光体に、凸レンズ状の照明面部分
   が形成されることにより、照明部分に入射した光を集光
   することを特徴とする密着型イメージセンサの光学系構
   造。 ８、請求項１記載の密着型イメージセンサにおいて、原
   稿読取面の反射光を、請求項１記載の受光素子に導光す
   るファイバーアレイプレートが設けられ、該ファイバー
   アレイプレートのベース板に、請求項１記載の発光体の
   発光源と原稿読取面のセンターを結ぶ直線上の光に直交
   する面が形成されることにより前記ベース板の表面での
   反射を低減することを特徴とする密着型イメージセンサ
   の光学系構造。 ９、請求項８記載のファイバーアレイプレートのベース
   板に、発光体の発光面の任意の部分と原稿読取面のセン
   ターを結ぶ直線群上の光に対して直交する原稿読取面の
   センターを中心とした円弧状の面が形成されることによ
   り、前記ベース板の表面での反射を低減することを特徴
   とする密着型イメージセンサの光学系構造。