KR20210090804A - structure for uniform light distribution of scanner - Google Patents

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Abstract

A disclosed scanner comprises: a light guiding member having a length in a first direction corresponding to a width of an object and including a light transmitting unit and a light emitting unit, the light emitting unit including a light emission surface to emit light toward the object and a light scattering pattern to change a traveling path of light propagated from the light transmitting unit to be emitted through the light emission surface and located on one side of the light transmitting unit in a second direction orthogonal to the first direction; a light source to irradiate light to a side portion of the light transmitting unit in the first direction; an image sensor to receive light reflected from the object and photoelectrically convert the light; and image forming optics to perform an image formation on the light reflected from the object onto the image sensor, wherein the light guiding member includes a light blocking unit to prevent light irradiated from the light source from being directly incident on the light scattering pattern between the light transmitting unit and the light emitting unit.

Description

스캐너의 광분포를 균일하게 하는 구조{structure for uniform light distribution of scanner}Structure for uniform light distribution of scanner

스캐너는 조명 장치를 이용하여 원고에 광을 조사하고, 원고로부터 반사된 광을 결상 광학계를 이용하여 이미지 센서에 결상시키고, 결상된 광학적 이미지를 전기적 신호로 광전변환하여 화상 데이터를 얻는다. 이미지 센서는 제1방향의 길이를 가지는 1차원의 선형 이미지 센서이다. 스캔 모듈을 제2방향으로 이동시키면서 이미지 센서를 이용하여 연속적으로 1차원 화상을 독취하고, 독취된 화상 데이터를 이미지 처리를 통해 2차원 화상으로 만들 수 있다.The scanner irradiates light onto a document using an illumination device, forms light reflected from the document on an image sensor using an imaging optical system, and photoelectrically converts the formed optical image into an electrical signal to obtain image data. The image sensor is a one-dimensional linear image sensor having a length in the first direction. While the scan module is moved in the second direction, a one-dimensional image may be continuously read using an image sensor, and the read image data may be converted into a two-dimensional image through image processing.

칼라 화상 데이터를 얻기 위하여, 두 가지 방식이 채용될 수 있다. 한 방식은, 조명 장치를 이용하여 백색 광을 원고에 조사하고, 원고로부터 반사된 광을 R, G, B 색상의 광으로 색분해하고, R, G, B 색상의 광 각각을 칼라 이미지 센서 상의 R, G, B 센싱 영역에서 수광하는 방식이다. 다른 방식은 조명 장치를 이용하여 R, G, B의 세 가지 색상의 광을 원고에 조사하고, 단색 이미지 센서를 이용하여 세 가지 색상의 광을 순차로 수광하는 방식이 있다.To obtain color image data, two methods can be employed. In one method, white light is irradiated onto the manuscript using a lighting device, the light reflected from the manuscript is color-separated into R, G, and B colors, and each of the R, G, and B colors is converted into R on a color image sensor. , G, and B sensing areas receive light. Another method is to use a lighting device to irradiate light of three colors, R, G, and B, to the manuscript, and use a monochromatic image sensor to sequentially receive light of three colors.

도 1은 스캐너의 일 실시예의 개략적인 구성도들이다.
도 2는 스캐너의 일 실시예의 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 스캐너에 채용된 조명 장치의 일 실시예의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 도광 부재의 일 실시예의 측면도이다.
도 5는 원고와 원고대 사이의 높이의 변화에 따른 원고면에서의 제1방향의 조명 특성을 시뮬레이션한 그래프이다.
도 6은 도광 부재의 일 실시예의 측면도이다.
도 7은 도광 부재의 일 실시예의 측면도이다.
도 8은 도광 부재의 일 실시예의 측면도이다.
도 9는 도광 부재의 일 실시예의 측면도이다.
도 10은 도광 부재의 일 실시예의 측면도이다.
도 11은 도광 부재의 일 실시예의 측면도이다.
1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a scanner.
2 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a scanner.
3 is a perspective view of an embodiment of an illumination device employed in the scanner shown in FIGS. 1 and 2 .
FIG. 4 is a side view of an embodiment of the light guide member shown in FIG. 3 .
FIG. 5 is a graph simulating lighting characteristics in the first direction on the manuscript surface according to a change in height between the manuscript and the platen glass.
6 is a side view of an embodiment of a light guide member;
7 is a side view of an embodiment of a light guide member;
8 is a side view of an embodiment of a light guide member;
9 is a side view of an embodiment of a light guide member;
10 is a side view of an embodiment of a light guide member;
11 is a side view of an embodiment of a light guide member;

도 1은 스캐너의 일 실시예의 개략적인 구성도이다. 도 1을 참조하면, 원고(1)가 놓이는 원고대(200)와, 화상 독취 모듈(100)이 도시되어 있다. 화상 독취 모듈(100)은 화상 정보를 읽어들인 대상체, 예를 들어 원고대(200)에 놓인 원고(1)에 광을 조사하고, 원고(1)로부터 반사된 광을 수광하여 광전 변환한다. 화상 독취 모듈(100)은 원고(1)에 광을 조사하는 조명 장치(110)와, 이미지 센서(120)와, 원고(1)로부터 반사된 광을 이미지 센서(120)에 결상시키는 결상 광학계(130)를 포함할 수 있다.1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a scanner. Referring to FIG. 1 , a platen table 200 on which a manuscript 1 is placed and an image reading module 100 are illustrated. The image reading module 100 irradiates light to an object from which image information has been read, for example, the manuscript 1 placed on the platen 200 , and receives light reflected from the manuscript 1 to photoelectrically convert it. The image reading module 100 includes an illumination device 110 for irradiating light on the manuscript 1, an image sensor 120, and an imaging optical system for imaging the light reflected from the manuscript 1 on the image sensor 120 ( 130) may be included.

조명 장치(110)는 칼라 스캔을 위하여 R, G, B 색상의 광을 순차로 원고(1)에 조사할 수 있다. 조명 장치(110)로부터 원고(1)에 조사된 광은 결상 광학계(130)를 거쳐서 이미지 센서(120)에 입사된다. 이미지 센서(120)는 광전 변환에 의하여 광 신호를 전기적 신호로 변환한다. 이미지 센서(120)는 예를 들어, CCD(charge coupled device) 이미지 센서, COMS(complementary metal-oxide semiconductor) 이미지 센서 등일 수 있다. 이미지 센서(120)는 단색 센서이다. The lighting device 110 may sequentially irradiate light of R, G, and B colors to the manuscript 1 for color scanning. Light irradiated from the lighting device 110 to the manuscript 1 is incident on the image sensor 120 through the imaging optical system 130 . The image sensor 120 converts an optical signal into an electrical signal by photoelectric conversion. The image sensor 120 may be, for example, a charge coupled device (CCD) image sensor, a complementary metal-oxide semiconductor (COMS) image sensor, or the like. The image sensor 120 is a monochromatic sensor.

이미지 센서(120)는 제1방향(M)의 길이를 가지는 선형 이미지 센서일 수 있다. 2차원 화상 데이터를 얻기 위하여, 조명 장치(110)와 결상 광학계(130)와 이미지 센서(120) 중 적어도 하나는 제2방향(S)으로 이동될 수 있다. 이하에서, 제1방향(M)은 원고(1)의 폭방향을 의미하며, 제2방향(S)은 원고(1)의 길이방향을 의미한다. 제2방향(S)은 제1방향(M)에 직교한다. 본 실시예에서는 조명 장치(110)와 결상 광학계(130)와 이미지 센서(120)를 포함하는 화상 독취 모듈(100)이 제2방향(S)으로 이동된다. 본 실시예에서, 이미지 센서(120)의 제1방향(M)의 길이는 원고(1)의 제1방향(M)의 길이보다 짧다. 그러므로 결상 광학계(130)는 원고(1)로부터 반사된 광을 제1방향(M)으로 축소하여 이미지 센서(120)에 결상시키는 축소 결상 광학계일 수 있다. 결상 광학계(130)는 하나 또는 둘 이상의 렌즈를 포함할 수 있다.The image sensor 120 may be a linear image sensor having a length in the first direction M. In order to obtain 2D image data, at least one of the lighting device 110 , the imaging optical system 130 , and the image sensor 120 may be moved in the second direction S. Hereinafter, the first direction M means the width direction of the manuscript 1 , and the second direction S means the length direction of the manuscript 1 . The second direction S is orthogonal to the first direction M. In the present embodiment, the image reading module 100 including the lighting device 110 , the imaging optical system 130 , and the image sensor 120 is moved in the second direction S. In the present embodiment, the length of the image sensor 120 in the first direction M is shorter than the length of the manuscript 1 in the first direction M. Therefore, the imaging optical system 130 may be a reduction optical system that reduces the light reflected from the manuscript 1 in the first direction M and forms an image on the image sensor 120 . The imaging optical system 130 may include one or more lenses.

원고대(200)는 원고(1)가 놓이는 투광성 독취 영역(210)과 쉐이딩 보정 영역(220)을 포함할 수 있다. 투광성 독취 영역(210)은 예를 들어, 광이 투과될 수 있는 글래스 등의 투광성 재료로 형성된다. 쉐이딩 보정 영역(220)은 독취 영역(210)의 제2방향(S) 측에 위치된다. 화상 독취 모듈(100)은 스캔 동작을 수행하지 않을 때에 쉐이딩 보정 영역(220)에 위치될 수 있다. 화상 독취 모듈(100)이 쉐이딩 보정 영역(220)에 위치된다는 것은, 적어도 조명광과 원고(1)로부터 반사된 광이 출입되는 투광창(112)이 독취 영역(210)을 벗어나서 쉐이딩 보정 영역(220)에 위치되는 것을 의미한다. 쉐이딩 보정 영역(220)에는 쉐이딩 보정의 기준이 되는 쉐이딩 보정 시트(shading correction sheet)(500)가 마련될 수 있다. 화상 독취 모듈(100)이 쉐이딩 보정 영역(220)으로부터 독취 영역(210)으로 이동될 때에 쉐이딩 보정 시트(500)를 읽을 수 있다.The document glass 200 may include a transmissive reading area 210 on which the document 1 is placed and a shading correction area 220 . The light-transmitting reading area 210 is formed of, for example, a light-transmitting material such as glass through which light can be transmitted. The shading correction area 220 is located on the second direction S side of the reading area 210 . The image reading module 100 may be located in the shading correction area 220 when a scan operation is not performed. The fact that the image reading module 100 is located in the shading correction region 220 means that at least the light transmitting window 112 through which the illumination light and the light reflected from the manuscript 1 exit and exit the reading region 210 to the shading correction region 220 ) is located in A shading correction sheet 500 serving as a reference for shading correction may be provided in the shading correction region 220 . When the image reading module 100 moves from the shading correction region 220 to the reading region 210 , the shading correction sheet 500 may be read.

스캐너는 투광성 독취 영역(210)을 덮는 상부 커버(300)를 구비할 수 있다. 상부 커버(300)는 투광성 독취 영역(210)에 원고(1)가 놓일 수 있도록 투광성 독취 영역(210)의 상부를 노출시키는 위치와 투광성 독취 영역(210)을 덮는 위치로 힌지(301)를 중심으로 회동될 수 있다. The scanner may include an upper cover 300 covering the transmissive reading area 210 . The upper cover 300 has a hinge 301 at a position for exposing the upper portion of the transmissive reading area 210 and a position for covering the transmissive reading area 210 so that the manuscript 1 can be placed on the transmissive reading area 210 . can be rotated to

도시되지 않은 호스트(미도시) 또는 스캐너의 조작패널(미도시)로부터 스캔 개시 신호가 입력되면, 화상 독취 모듈(100)이 제2방향(S)으로 이동되며 스캔 동작을 수행한다. 원고(1)로부터 반사되어 결상 광학계(130)에 의하여 이미지 센서(120)에 결상된 광신호는 이미지 센서(120)에 의하여 전기 신호로 광전 변환된다. 전기 신호는 A/D 변환기(미도시)에 의하여 디지털값으로 변환된다. 화상 처리부(미도시)는 디지털값으로부터 화상 데이터를 작성하고, 이를 저장 수단, 예를 들어 메모리(미도시)에 저장하거나, 외부 기기(미도시), 예를 들어 프린터, 호스트 장치 등으로 출력할 수 있다.When a scan start signal is input from a host (not shown) or a scanner operation panel (not shown), the image reading module 100 moves in the second direction S to perform a scan operation. An optical signal reflected from the manuscript 1 and imaged on the image sensor 120 by the imaging optical system 130 is photoelectrically converted into an electrical signal by the image sensor 120 . The electrical signal is converted into a digital value by an A/D converter (not shown). The image processing unit (not shown) creates image data from digital values, stores it in a storage means, for example, a memory (not shown), or outputs it to an external device (not shown), for example, a printer or a host device. can

도 2는 스캐너의 일 실시예의 개략적인 구성도이다. 본 실시예의 스캐너는 CIS(contact image sensor) 모듈 형태의 화상 독취 모듈(100a)을 구비하는 점에서 도 1에 도시된 스캐너의 실시예와 차이가 있다. 따라서, 동일한 기능을 하는 부재는 동일한 참조부호로 표시하고, 도 1에 도시된 스캐너와의 차이점만을 간략하게 설명한다.2 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a scanner. The scanner of this embodiment is different from the embodiment of the scanner shown in FIG. 1 in that it includes an image reading module 100a in the form of a contact image sensor (CIS) module. Accordingly, members having the same function are denoted by the same reference numerals, and only differences from the scanner shown in FIG. 1 will be briefly described.

화상 독취 모듈(100a)은 원고(1)에 광을 조사하는 조명 장치(110)와, 이미지 센서(120a)와, 원고(1)로부터 반사된 광을 이미지 센서(120a)에 결상시키는 결상 광학계(130a)를 포함하며, 제2방향(S)으로 이동된다. 화상 독취 모듈(100a)은 화상 정보를 읽어들인 대상체, 예를 들어 원고대(200)에 놓인 원고(1)에 광을 조사하고, 원고(1)로부터 반사된 광을 수광하여 광전 변환한다. The image reading module 100a includes an illumination device 110 for irradiating light on the manuscript 1, an image sensor 120a, and an imaging optical system for imaging the light reflected from the manuscript 1 on the image sensor 120a ( 130a), and is moved in the second direction (S). The image reading module 100a irradiates light to an object from which image information has been read, for example, the manuscript 1 placed on the platen 200 , and receives light reflected from the manuscript 1 to photoelectrically convert it.

이미지 센서(120a)는 예를 들어 제1방향(M)으로 배열되는 COMS(complementary metal-oxide semiconductor) 센서 어레이를 포함할 수 있다. 이미지 센서(120a)의 제1방향(M)의 길이는 스캔 가능한 최대 크기의 원고(1)의 폭 이상일 수 있다. 결상 광학계(130a)로서 다수의 미소 렌즈가 제1방향(M)으로 배열된 SLA(SEFOC lens array)가 채용된다. 이와 같은 구성에 의하여, 캠팩트한 화상 독취 모듈(100a)이 구현될 수 있다.The image sensor 120a may include, for example, a complementary metal-oxide semiconductor (COMS) sensor array arranged in the first direction M. The length of the image sensor 120a in the first direction M may be greater than or equal to the width of the document 1 of the maximum scannable size. As the imaging optical system 130a, a SEFOC lens array (SLA) in which a plurality of minute lenses are arranged in the first direction M is employed. With such a configuration, a compact image reading module 100a can be implemented.

도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 스캐너에 채용된 조명 장치의 일 실시예의 사시도이다. 도 4는 도 3에 도시된 도광 부재의 일 실시예의 측면도이다. 도 3과 도 4를 참조하면, 조명 장치(110)는, 도광 부재(10)와 광원(20)을 구비할 수 있다.3 is a perspective view of an embodiment of an illumination device employed in the scanner shown in FIGS. 1 and 2 . FIG. 4 is a side view of an embodiment of the light guide member shown in FIG. 3 . 3 and 4 , the lighting device 110 may include a light guide member 10 and a light source 20 .

도광 부재(10)는 원고(1)의 폭에 대응되는 제1방향(M)의 길이(Lm)와, 제2방향(S)의 길이(Ls)를 가지는 투광성 부재이다. 도광 부재(10)는 광전달부(10-1), 광출사부(10-2), 광차단부(10-4)를 구비할 수 있다. 광출사부(10-2)는 광전달부(10-1)의 제2방향(S)의 일측에 위치된다. 광출사부(10-2)는 원고(1)를 향하여 광이 출사되는 광출사면(12)과, 광출사면(12)과 대향되어 광전달부(10-1)로부터 전파된 광이 광출사면(12)을 통하여 출사될 수 있도록 진행 경로를 변경시키는 광산란 패턴(13)을 구비한다. 광차단부(10-4)는 광전달부(10-1)와 광출사부(10-2) 사이에서 광원(20)으로부터 조사된 광이 직접 광산란 패턴(13)에 입사되지 않도록 차단한다. The light guide member 10 is a translucent member having a length Lm in the first direction M and a length Ls in the second direction S corresponding to the width of the manuscript 1 . The light guide member 10 may include a light transmitting unit 10 - 1 , a light emitting unit 10 - 2 , and a light blocking unit 10 - 4 . The light output unit 10 - 2 is located on one side of the light transmission unit 10 - 1 in the second direction (S). The light output unit 10-2 includes a light exit surface 12 from which light is emitted toward the manuscript 1, and a light propagated from the light transmission unit 10-1 opposite to the light exit surface 12 to transmit the light. A light scattering pattern 13 for changing a traveling path to be emitted through the emission surface 12 is provided. The light blocking unit 10 - 4 blocks the light irradiated from the light source 20 from being directly incident on the light scattering pattern 13 between the light transmitting unit 10 - 1 and the light emitting unit 10 - 2 .

광원(20)은 도광 부재(10)의 제1방향(M)의 측부를 통하여 도광 부재(10)의 내부로 광을 조사한다. 예를 들어, 광원(2)은 광전달부(10-1)의 제1방향(M)의 측부(11)를 통하여 광전달부(10-1)의 내부로 광을 조사한다. 광원(20)은 하나 이상일 수 있다. 광원(20)은 서로 다른 색상의 광을 도광 부재(10)의 내부로 조사하는 복수의 광원(20)을 포함할 수 있다. 본 실시예의 조명 장치(110)는 전술한 바와 같이 칼라 스캔을 위하여 R, G, B 색상의 광을 순차로 원고(1)에 조사한다. 이를 위하여, 복수의 광원(20)은 R, G, B 색상의 광을 각각 방출하는 세 개의 광원을 포함할 수 있다. 세 개의 광원 각각은 동일한 색상의 광을 방출하는 둘 이상의 발광체를 포함할 수 있다. 발광체는 예를 들어 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)를 포함할 수 있다. The light source 20 irradiates light into the light guide member 10 through the side of the light guide member 10 in the first direction M. For example, the light source 2 irradiates light into the light transmission unit 10-1 through the side 11 in the first direction M of the light transmission unit 10-1. The light source 20 may be one or more. The light source 20 may include a plurality of light sources 20 irradiating different colors of light into the light guide member 10 . As described above, the lighting device 110 of the present embodiment sequentially irradiates light of R, G, and B colors to the manuscript 1 for color scanning. To this end, the plurality of light sources 20 may include three light sources each emitting light of R, G, and B colors. Each of the three light sources may include two or more light sources emitting light of the same color. The light emitting body may include, for example, a light emitting diode (LED).

광전달부(10-1)의 제1방향(M)의 측부(11)를 통하여 광전달부(10-1)의 내부로 입사된 광은 전반사에 의하여 제1방향(M) 및 제2방향(S)으로 전파되며, 광출사면(12)를 통하여 원고(1)를 향하여 출사된다. 광출사면(12)은 광출사부(10-2)의 제2방향(S)의 일단부에 마련될 수 있다. 일 실시예로서, 광출사면(12)은 광출사부(10-2)의 제2방향(S)의 일단부에 비스듬하게 잘려진 면에 의하여 구현될 수 있다. 광출사면(12)의 경사 각도는 원고(1)로부터 반사된 광이 결상 광학계(130)를 거쳐서 이미지 센서(120)에 수광될 수 있도록 적절히 결정될 수 있다. The light incident into the light transmitting unit 10-1 through the side 11 of the light transmitting unit 10-1 in the first direction M is transmitted in the first direction M and the second direction by total reflection. It propagates to (S) and is emitted toward the manuscript 1 through the light exit surface 12 . The light emitting surface 12 may be provided at one end of the light emitting part 10 - 2 in the second direction S. As an embodiment, the light emitting surface 12 may be implemented by a surface cut obliquely at one end of the light emitting part 10 - 2 in the second direction S. The inclination angle of the light exit surface 12 may be appropriately determined so that the light reflected from the manuscript 1 may be received by the image sensor 120 through the imaging optical system 130 .

광출사부(10-2)에는 광산란 패턴(13)이 마련된다. 광산란 패턴(13)은 광출사면(12)과 대향되게 위치된다. 광산란 패턴(13)은 예를 들어 제1방향(M)으로 배열된 삼각형 패턴, 광을 산란시키는 도트 패턴, 등 다양한 패턴을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 광산란 패턴(13)은 광출사부(10-2)의 광출사면(12)과 마주보는 하면(17)에 마련된다. 전반사에 의하여 광전달부(10-1)와 광출사부(10-2) 내부에서 제1방향(M) 및 제2방향(S)으로 전파되던 광은 광산란 패턴(13)에 의하여 산란되어 광경로가 변경되며, 광출사면(12)을 통하여 도광 부재(10)로부터 출사된다. A light scattering pattern 13 is provided in the light output unit 10 - 2 . The light scattering pattern 13 is positioned to face the light exit surface 12 . The light scattering pattern 13 may include, for example, various patterns such as a triangular pattern arranged in the first direction M, a dot pattern for scattering light, and the like. In this embodiment, the light scattering pattern 13 is provided on the lower surface 17 facing the light exit surface 12 of the light exit unit 10-2. The light propagating in the first direction (M) and the second direction (S) inside the light transmission unit 10-1 and the light emission unit 10-2 due to total reflection is scattered by the light scattering pattern 13 to become a spectacle. The path is changed, and the light exits from the light guide member 10 through the light exit surface 12 .

전술한 바와 같이 도광 부재(10)의 측부(11)를 통하여 광이 입사되는 구조의 조명 장치(110)를 측면 발광형 조명 장치(edge-light type illumination device)라 한다. 측면 발광형 조명 장치에서 원고면에서 제1방향(M)의 광 분포는 균일할 필요가 있다. 또한, 광출사면(12)을 통하여 출사되는 광의 지향성이 약화될 필요가 있다. As described above, the lighting device 110 having a structure in which light is incident through the side 11 of the light guide member 10 is referred to as an edge-light type illumination device. The light distribution in the first direction M needs to be uniform on the document surface in the side emission type lighting device. In addition, the directivity of the light emitted through the light exit surface 12 needs to be weakened.

도 4를 참조하면, 광원(20)으로부터 출사되는 광 중 일부(간접광(IDL: Indirect Light))는 광전달부(10-1)와 광출사부(10-2) 내부에서 한 번 이상의 전반사 과정을 거쳐서 광산란 패턴(13)에 입사된다. 광원(20)으로부터 출사되는 광 중 일부(직접광(DL: direct Light))는 광전달부(10-1)와 광출사부(10-2) 내부에서 전반사 과정을 거치지 않고 직접 광산란 패턴(13)에 입사될 수 있다. 간접광(IDL)은 수차례의 전반사 과정을 거치기 때문에 간접광(IDL)에 의한 원고면에서의 광분포는 제1방향(M)으로 균일하다. 그러나 직접광(DL)은 광원(20)으로부터 직접 광산란 패턴(13)으로 입사되기 때문에, 직접광(DL)에 의한 원고면에서의 광분포가 제1방향(M)으로 불균일할 수 있다. 다시 말하면, 직접광(DL)에 의한 원고면에서의 광분포는 광원(20)으로부터 가까운 위치에서 매우 높게 나타난다. 이를 칩 미러링(chip mirroring) 효과라 한다. Referring to FIG. 4 , some of the light emitted from the light source 20 (indirect light (IDL)) is totally reflected at least once inside the light transmission unit 10-1 and the light emission unit 10-2. Through the process, it is incident on the light scattering pattern 13 . Some of the light emitted from the light source 20 (direct light (DL)) does not go through a total reflection process inside the light transmission unit 10-1 and the light emission unit 10-2, but a direct light scattering pattern 13 can be entered into Since the indirect light (IDL) undergoes total reflection several times, the light distribution on the document surface by the indirect light (IDL) is uniform in the first direction (M). However, since the direct light DL is directly incident from the light source 20 to the light scattering pattern 13 , the light distribution on the document surface by the direct light DL may be non-uniform in the first direction M. In other words, the light distribution on the document surface by the direct light DL appears to be very high at a position close to the light source 20 . This is called the chip mirroring effect.

칩 미러링 효과는 제1방향(M)으로 균일한 광량 분포를 구현하는 데에 방해 요소로 작용된다. 칩 미러링 효과는 스캔 화상에 화상 얼룩이나 화상 농도의 변화를 유발할 수 있다. 칩 미러링 효과는 광원(20)의 제2방향(S)의 위치에 민감하게 영향을 미치기 때문에, 대량 생산 공정에서 발생할 수 있는 광원(20)의 위치 편차 등에 의하여 스캐너 제품별로 광분포 특성의 편차가 크게 발생할 수 있는 요인이 될 수 있다.The chip mirroring effect acts as an obstacle in realizing a uniform light quantity distribution in the first direction (M). The chip mirroring effect can cause image blur or changes in image density in the scanned image. Since the chip mirroring effect sensitively affects the position of the light source 20 in the second direction S, the deviation of the light distribution characteristics for each scanner product is due to the positional deviation of the light source 20 that may occur in the mass production process. could be a major factor.

칩 미러링 효과가 야기할 수 있는 또다른 문제점으로서, 원고(1)의 원고대(200)로부터의 거리에 따른 조명 특성의 급격한 변화이다. 이러한 조명 특성을 조명 깊이(depth of illumination)이라 한다. 원고(1)는 원고대(200)에 밀착되는 것이 이상적이지만, 원고(1)가 구겨짐 등에 의하여 원고(1)가 부분적으로 원고대(200)로부터 들뜰 수 있다. 또, 책을 스캔하는 경우, 책의 중앙부는 원고대(200)로부터 가장 많이 들뜨게 된다. 통상적으로 원고(1)와 원고대(200) 사이의 거리가 변하면 원고면에 도달되는 조명 광량의 변화를 피할 수 없다. 간접광(IDL)에 의한 조명광은 균일한 광각도 분포를 가진다. 그런데 직접광(DL)에 의한 조명광은 광각도 분포가 불균일하다. 다시 말하면, 직접광(DL)에 의한 조명광에는 특정 광각도 성분이 집중적으로 포함되어 있다. 조명광에 특정 광각도 성분이 집중적으로 포함되어 있으면, 원고(1)의 원고대(200)로부터의 거리(원고(1)의 높이)에 따른 조명 특성의 변화에도 영향을 줄 수 있다. 원고(1)의 높이 변화에 따른 원고면의 광분포 변화가 직접광(DL)에 노출되는 영역에서는 간접광(IDL)을 수광하는 대부분의 다른 영역과 광학적으로 다른 특성을 가지게 된다. 즉, 직접광(DL)에 노출되는 영역은 간접광(IDL)에 노출되는 영역에 비하여 원고(1)의 높이 변화에 따라 원고면의 광분포가 급격하게 변한다. Another problem that the chip mirroring effect may cause is an abrupt change in lighting characteristics according to the distance of the document 1 from the document glass 200 . Such an illumination characteristic is referred to as a depth of illumination. Ideally, the manuscript 1 should be in close contact with the platen glass 200 , but the manuscript 1 may be partially lifted from the platen glass 200 due to wrinkling or the like. In addition, when scanning a book, the central portion of the book is lifted the most from the platen glass 200 . In general, when the distance between the document 1 and the document glass 200 is changed, it is unavoidable to change the amount of illumination light reaching the document surface. Illumination light by indirect light (IDL) has a uniform wide angle distribution. However, the illumination light by the direct light DL has a non-uniform wide angle distribution. In other words, a specific wide angle component is intensively included in the illumination light by the direct light DL. If a specific wide angle component is intensively included in the illumination light, it may affect the change of the illumination characteristic according to the distance of the document 1 from the document glass 200 (the height of the document 1). A region exposed to the direct light DL in which the change in the light distribution of the document surface according to the change in height of the manuscript 1 is optically different from most other regions receiving the indirect light IDL. That is, in the area exposed to the direct light DL, compared to the area exposed to the indirect light IDL, the light distribution of the manuscript surface changes abruptly according to a change in the height of the manuscript 1 .

도 5는 원고(1)와 원고대(200) 사이의 높이의 변화에 따른 원고면에서의 제1방향(M)의 조명 특성을 시뮬레이션한 그래프이다. 도 5에서 가로축은 제1방향(M)의 위치를 나타내며, "0"은 제1방향(M)의 중앙부를, "-150"은 광원(20)에 가장 가까운 위치를, "+150"은 광원(20)으로부터 가장 먼 위치를 나타낸다. 세로축은 조명 광량의 상대값이다. 원고면에서 제1방향(M)으로 광원(20)으로부터 가까운 위치에는 칩 미러링 효과에 의하여 지향성이 강한 광이 조사된다. 지향성이 강할수록 원고(1)의 원고대(200)로부터의 거리에 따른 조명 특성의 급격한 변화가 유발되어, 원고(1)가 원고대(200)로부터의 멀어질수록 원고면에서 제1방향(M)으로 광원(20)으로부터 가까운 위치의 조명 특성이 급격하게 변화하여, 원고면에서의 제1방향(M)의 광분포의 불균일성이 더 커질 수 있다. 이는 도 5에서 "C"로 표시한 부분으로부터 알 수 있다. FIG. 5 is a graph simulating lighting characteristics in the first direction M on the manuscript surface according to a change in height between the manuscript 1 and the platen table 200 . In FIG. 5 , the horizontal axis indicates a position in the first direction M, “0” indicates a central portion of the first direction M, “-150” indicates a position closest to the light source 20, and “+150” indicates a position closest to the light source 20 . It indicates a position farthest from the light source 20 . The vertical axis is a relative value of the amount of illumination light. A light with strong directivity is irradiated to a position close to the light source 20 in the first direction M on the document surface due to the chip mirroring effect. The stronger the directivity, the abrupt change in the lighting characteristics according to the distance of the manuscript 1 from the platen glass 200 is induced, and the farther the manuscript 1 is from the platen glass 200, the more the manuscript 1 moves away from the platen 200 in the first direction ( As M), the illumination characteristic of a position close to the light source 20 is rapidly changed, so that the non-uniformity of the light distribution in the first direction M on the document surface may be increased. This can be seen from the portion indicated by “C” in FIG. 5 .

칩 미러링 효과에 의한 조명 특성의 급격한 변화는 광원(20)의 위치에도 의존된다. 이로 인하여, R, G, B 색상의 광을 조사하는 복수의 광원(20)이 채용된 경우, 색상별로 칩 미러링 효과가 나타나는 위치가 변하여, 칼라 스캔 화상에 색상별로 서로 다른 위치에 밴드 형태의 스캔 화상 결함이 발생되거나 색상 결함이 발생될 수 있다. The abrupt change in lighting characteristics due to the chip mirroring effect also depends on the position of the light source 20 . For this reason, when a plurality of light sources 20 irradiating light of R, G, and B colors are employed, the position at which the chip mirroring effect appears for each color is changed, so that the color scan image is scanned in the form of a band at different positions for each color. Image defects may occur or color defects may occur.

따라서, 직접광(DL)을 줄이거나 없애는 방안이 요구된다. 본 실시예의 스캐너에 따르면, 도광 부재(10)는 광전달부(10-1)와 광출사부(10-2) 사이에서 광원(20)으로부터 조사된 광이 직접 광산란 패턴(13)에 입사되지 않도록 하는 광차단부(10-4)가 채용된다. 즉, 광차단부(10-4)는 직접광(DL)을 부분적으로 또는 전체적으로 차단한다. 도 3과 도 4를 참조하면, 일 실시예로서, 광차단부(10-4)는 광전달부(10-1)의 하면(14)으로부터 상면(15)을 향하여 몰입되어 광전달부(10-1)와 광출사부(10-2) 사이에 에어갭을 형성하는 몰입부(16)에 의하여 구현될 수 있다. 이에 의하여, 직접광(DL)이 몰입부(16)와 광전달부(10-1)와의 경계를 이루는 측벽(161)에서 전반사되어 광출사부(10-2) 쪽으로 입사되지 않으며, 광전달부(10-1) 내부로 전파될 수 있다. 측벽(161)은 두께 방향에 대하여 예각으로 경사질 수 있다. 두께 방향은 제1방향(M)과 제2방향(S)에 직교하는 방향이다. Therefore, a method for reducing or eliminating the direct light DL is required. According to the scanner of this embodiment, the light guiding member 10 does not directly incident the light irradiated from the light source 20 to the light scattering pattern 13 between the light transmission unit 10-1 and the light emission unit 10-2. A light blocking unit 10-4 to prevent it is employed. That is, the light blocking unit 10 - 4 partially or entirely blocks the direct light DL. 3 and 4 , as an embodiment, the light blocking unit 10-4 is immersed from the lower surface 14 of the light transmitting unit 10-1 toward the upper surface 15 to the light transmitting unit 10 -1) and the light emitting part 10-2 may be implemented by the immersion part 16 forming an air gap. Accordingly, the direct light DL is totally reflected at the sidewall 161 forming the boundary between the immersion unit 16 and the light transmission unit 10-1 and is not incident toward the light emission unit 10-2, and the light transmission unit ( 10-1) It can propagate inside. The sidewall 161 may be inclined at an acute angle with respect to the thickness direction. The thickness direction is a direction orthogonal to the first direction M and the second direction S.

몰입부(16)의 몰입량(Ld)은 직접광(DL)이 부분적으로 또는 전체적으로 광산란 패턴(13)으로 직접 입사되지 않도록 결정될 수 있다. 일 실시예로서, 몰입부(16)의 몰입량(Ld)은 광전달부(10-1)의 두께(Lt)의 절반 이상일 수 있다. 이에 의하여, 직접광(DL)의 대부분이 광산란 패턴(13)으로 직접 입사되지 않도록 차단될 수 있다. The immersion amount Ld of the immersion part 16 may be determined such that the direct light DL is not partially or entirely directly incident on the light scattering pattern 13 . As an embodiment, the amount of immersion Ld of the immersed part 16 may be at least half of the thickness Lt of the light transmitting part 10 - 1 . Accordingly, most of the direct light DL may be blocked so as not to be directly incident on the light scattering pattern 13 .

도광 부재(10)는 광원(20)으로부터 조사된 광의 간접광(IDL)이 광산란 패턴(13)에 입사되도록 광전달부(10-1)와 광출사부(10-2)를 연결하는 연결부(10-3)를 구비할 수 있다. 두께 방향으로 연결부(10-3)는 몰입부(10-4)와 마주보게 위치된다. 간접광(IDL)은 연결부(10-3)를 통하여 광전달부(10-1)로부터 광출사부(10-2)로 전파될 수 있다. 연결부(10-3)는 몰입부(16)의 상부 영역에 의하여 구현된다. 연결부(10-3)의 광전달부(10-1)의 상면(15)으로부터의 두께(Lc)는 광전달부(10-1)의 두께(Lt)보다 작다. 연결부(10-3)의 광전달부(10-1)의 상면(15)으로부터의 두께(Lc)는 광전달부(10-1)의 두께(Lt)의 절단 이하일 수 있다. The light guide member 10 includes a connection part connecting the light transmitting part 10-1 and the light outputting part 10-2 so that the indirect light IDL of the light irradiated from the light source 20 is incident on the light scattering pattern 13 ( 10-3) may be provided. In the thickness direction, the connecting portion 10 - 3 is positioned to face the immersed portion 10 - 4 . The indirect light IDL may propagate from the light transmitting unit 10 - 1 to the light emitting unit 10 - 2 through the connecting unit 10 - 3 . The connection part 10 - 3 is implemented by the upper region of the immersion part 16 . The thickness Lc of the connection part 10-3 from the upper surface 15 of the light transmission part 10-1 is smaller than the thickness Lt of the light transmission part 10-1. The thickness Lc of the connection part 10 - 3 from the upper surface 15 of the light transmission part 10 - 1 may be less than or equal to the cutoff of the thickness Lt of the light transmission part 10 - 1 .

광차단부(10-4)에 의하여 광원(20)과 광산란 패턴(13) 사이의 직접광(DL)의 전달 경로가 차단되므로, 칩 미러링 효과가 저감 내지 방지될 수 있다. 즉, 광원(20)으로부터 조사된 광은 도광 부재(10) 내부에서 한 번 이상 전반사 과정을 거친 후에 연결부(10-3)를 통과하여 광산란 패턴(13)에 도달되므로, 칩 미러링 효과가 저감 내지 방지될 수 있다. 따라서, 안정적인 스캔 화상 품질을 얻을 수 있다. 또한, 원고(1)의 원고대(200)로부터의 높이 변화에 따른 조명 특성의 변화를 완화할 수 있어 다양한 상태나 종류의 원고(1)로부터 안정적인 품질의 스캔 화상을 얻을 수 있다.Since the transmission path of the direct light DL between the light source 20 and the light scattering pattern 13 is blocked by the light blocking unit 10 - 4 , the chip mirroring effect may be reduced or prevented. That is, since the light irradiated from the light source 20 passes through the connection part 10-3 and reaches the light scattering pattern 13 after a total reflection process inside the light guide member 10 at least once, the chip mirroring effect is reduced to can be prevented. Therefore, stable scanned image quality can be obtained. In addition, it is possible to alleviate a change in lighting characteristics due to a change in the height of the manuscript 1 from the platen 200 , so that scanned images of stable quality can be obtained from various states or types of the manuscript 1 .

광출사부(10-2)의 두께 방향의 형상은 광산란 패턴(13)으로부터 광출사면(12)으로 광을 안내할 수 있는 형상일 수 있다. 광출사부(10-2)의 제2방향(S)의 폭은 광산란 패턴(13)의 폭보다 클 수 있다. 예를 들어, 광출사부(10-2)의 제2방향(S)의 폭은 광산란 패턴(13)으로부터 광출사면(12)을 향하여 증가할 수 있다. 광출사면(12)의 제2방향(S)의 폭은 광산란 패턴(13)의 폭보다 클 수 있다. 이에 의하여, 광이용 효율을 향상시킬 수 있다. The shape in the thickness direction of the light emitting part 10 - 2 may be a shape capable of guiding light from the light scattering pattern 13 to the light emitting surface 12 . The width of the light emitting part 10 - 2 in the second direction S may be greater than the width of the light scattering pattern 13 . For example, the width of the light emitting part 10 - 2 in the second direction S may increase from the light scattering pattern 13 toward the light emitting surface 12 . The width of the light exit surface 12 in the second direction S may be greater than the width of the light scattering pattern 13 . Thereby, light utilization efficiency can be improved.

도 6은 도광 부재(10a)의 일 실시예의 측면도이다. 본 실시예의 도광 부재(10a)는 광출사면(12)에 광을 확산시키는 광확산부가 형성된 점에서 도 3과 도 4에 도시된 도광 부재(10)와 차이가 있다. 도 6을 참조하면, 광확산부는 예를 들어, 렌티큘러 렌즈 어레이(18)에 의하여 구현될 수 있다. 렌티큘러 렌즈 어레이(18)는 예를 들어 제1방향(M)으로 배치된 복수의 원통형 렌즈를 포함할 수 있다. 광출사면(12)에 광확산부를 형성함으로써, 출사되는 광의 지향성을 약화시킬 수 있다. 이에 의하여, 칩 미러링 효과를 저감하여 원고면에서의 광분포를 더욱 균일하게 할 수 있다.6 is a side view of an embodiment of the light guide member 10a. The light guide member 10a of the present embodiment is different from the light guide member 10 illustrated in FIGS. 3 and 4 in that a light diffusion unit for diffusing light is formed on the light exit surface 12 . Referring to FIG. 6 , the light diffusion unit may be implemented by, for example, a lenticular lens array 18 . The lenticular lens array 18 may include, for example, a plurality of cylindrical lenses arranged in the first direction M. By forming the light diffusion portion on the light exit surface 12 , the directivity of the emitted light can be weakened. Thereby, the chip mirroring effect can be reduced and the light distribution on the original surface can be made more uniform.

도 7은 도광 부재(10b)의 일 실시예의 측면도이다. 도 7을 참조하면, 본 실시예의 도광 부재(10b)는 광산란 패턴(13)이 형성된 광출사부(10-2)의 하면(17)이 광출사면(12)과 거의 평행한 점에서 도 3과 도 4에 도시된 도광 부재(10)와 차이가 있다. 이에 의하여, 광산란 패턴(13)에서 산란된 광을 광출사면(12)으로 효과적으로 안내할 수 있다. 7 is a side view of an embodiment of the light guide member 10b. Referring to FIG. 7 , the light guide member 10b of the present embodiment is shown in FIG. 3 in that the lower surface 17 of the light output unit 10 - 2 on which the light scattering pattern 13 is formed is substantially parallel to the light exit surface 12 . and the light guide member 10 shown in FIG. 4 are different. Accordingly, the light scattered from the light scattering pattern 13 can be effectively guided to the light exit surface 12 .

도 8은 도광 부재(10c)의 일 실시예의 측면도이다. 도 8을 참조하면, 본 실시예의 도광 부재(10c)는 광출사면(12)에 광을 확산시키는 광확산부가 형성된 점에서 도 7에 도시된 도광 부재(10b)와 차이가 있다. 광확산부는 예를 들어, 렌티큘러 렌즈 어레이(18)에 의하여 구현될 수 있다. 광출사면(12)에 광확산부를 형성함으로써, 출사되는 광의 지향성을 약화시켜 칩 미러링 효과를 저감할 수 있으며 원고면에서의 광분포를 더욱 균일하게 할 수 있다.8 is a side view of an embodiment of the light guide member 10c. Referring to FIG. 8 , the light guide member 10c of the present exemplary embodiment is different from the light guide member 10b illustrated in FIG. 7 in that a light diffusion unit for diffusing light is formed on the light exit surface 12 . The light diffuser may be implemented by, for example, the lenticular lens array 18 . By forming the light diffusion unit on the light exit surface 12 , the directivity of the emitted light can be weakened to reduce the chip mirroring effect, and the light distribution on the original surface can be made more uniform.

도 9는 도광 부재(10d)의 일 실시예의 측면도이다. 본 실시예의 도광 부재(10d)는 광차단부(10-4)를 구현하는 방식에서 전술한 도광 부재의 실시예들과 차이가 있다. 이하에서, 차이점을 위치로 설명한다.9 is a side view of an embodiment of the light guide member 10d. The light guiding member 10d of the present embodiment is different from the above-described embodiments of the light guiding member in a manner of implementing the light blocking part 10 - 4 . Hereinafter, the difference is explained by position.

도 9를 참조하면, 도광 부재(10d)는 광전달부(10-1)와 광출사부(10-2)를 구비할 수 있다. 광출사부(10-2)는 광전달부(10-1)의 제2방향(S)의 일측에 위치된다. 광출사부(10-2)는 원고(1)를 향하여 광이 출사되는 광출사면(12)과, 광출사면(12)과 대향되어 광전달부(10-1)로부터 전파된 광이 광출사면(12)을 통하여 출사될 수 있도록 진행 경로를 변경시키는 광산란 패턴(13)을 구비한다. Referring to FIG. 9 , the light guide member 10d may include a light transmitting unit 10 - 1 and a light emitting unit 10 - 2 . The light output unit 10 - 2 is located on one side of the light transmission unit 10 - 1 in the second direction (S). The light output unit 10-2 includes a light exit surface 12 from which light is emitted toward the manuscript 1, and a light propagated from the light transmission unit 10-1 opposite to the light exit surface 12 to transmit the light. A light scattering pattern 13 for changing a traveling path to be emitted through the emission surface 12 is provided.

광산란 패턴(13)은 제1방향(M)과 제2방향(S)에 직교하는 두께 방향으로 광전달부(10-1)의 하면(14)보다 아래에 위치된다. 일 실시예로서, 광출사부(10-2)는 광전달부(10-1)의 하면(14)으로부터 하방으로, 즉 광출사면(12)의 반대 방향으로 연장된 연장부(10-5)를 구비할 수 있다. 광산란 패턴(13)은 연장부(10-5)의 하면(19)에 형성될 수 있다. The light scattering pattern 13 is positioned below the lower surface 14 of the light transmission unit 10 - 1 in a thickness direction perpendicular to the first direction M and the second direction S. As an embodiment, the light output part 10-2 is an extension part 10-5 extending downward from the lower surface 14 of the light transmission part 10-1, that is, in the opposite direction to the light output surface 12. ) can be provided. The light scattering pattern 13 may be formed on the lower surface 19 of the extension 10 - 5 .

연장부(10-5)의 연장 길이(Le)는 직접광(DL)이 부분적으로 또는 전체적으로 광산란 패턴(13)으로 직접 입사되지 않도록 결정될 수 있다. 예를 들어, 연장부(10-5)의 연장 길이(Le)는 광전달부(10-1)의 두께(Lt)의 절반 이상일 수 있다. 이에 의하여, 직접광(DL)의 대부분이 광산란 패턴(13)으로 직접 입사되지 않도록 차단되므로, 칩 미러링 효과가 저감 내지 방지될 수 있다. 즉, 광원(20)으로부터 조사된 광은 도광 부재(10d) 내부에서 한 번 이상 전반사 과정을 거친 후에 광산란 패턴(13)에 도달되므로, 칩 미러링 효과가 저감 내지 방지될 수 있다. 따라서, 안정적인 스캔 화상 품질을 얻을 수 있다. 또한, 원고(1)의 원고대(200)로부터의 높이 변화에 따른 조명 특성의 변화를 완화할 수 있어 다양한 상태나 종류의 원고(1)로부터 안정적인 품질의 스캔 화상을 얻을 수 있다.The extended length Le of the extension part 10 - 5 may be determined so that the direct light DL is not partially or entirely directly incident on the light scattering pattern 13 . For example, the extended length Le of the extended portion 10 - 5 may be equal to or greater than half of the thickness Lt of the light transmitting portion 10 - 1 . Accordingly, since most of the direct light DL is blocked from being directly incident on the light scattering pattern 13 , the chip mirroring effect may be reduced or prevented. That is, since the light irradiated from the light source 20 reaches the light scattering pattern 13 after a total reflection process inside the light guide member 10d at least once, the chip mirroring effect may be reduced or prevented. Therefore, stable scanned image quality can be obtained. In addition, it is possible to alleviate a change in lighting characteristics due to a change in the height of the manuscript 1 from the platen 200 , so that scanned images of stable quality can be obtained from various states or types of the manuscript 1 .

도 9에 점선으로 도시된 바와 같이, 광출사면(12)에 광을 확산시키는 광확산부가 형성될 수 있다. 광확산부는 예를 들어, 렌티큘러 렌즈 어레이(18)에 의하여 구현될 수 있다. 광출사면(12)에 광확산부를 형성함으로써, 출사되는 광의 지향성을 약화시켜 칩 미러링 효과를 저감할 수 있으며 원고면에서의 광분포를 더욱 균일하게 할 수 있다.As illustrated by a dotted line in FIG. 9 , a light diffusion unit for diffusing light may be formed on the light exit surface 12 . The light diffuser may be implemented by, for example, the lenticular lens array 18 . By forming the light diffusion unit on the light exit surface 12 , the directivity of the emitted light can be weakened to reduce the chip mirroring effect, and the light distribution on the original surface can be made more uniform.

광출사부(10-2)의 두께 방향의 형상은 광산란 패턴(13)으로부터 광출사면(12)으로 광을 안내할 수 있는 형상일 수 있다. 도 10은 도광 부재(10e)의 일 실시예의 측면도이다. 도 10을 참조하면, 광출사부(10-2)의 제2방향(S)의 폭은 광산란 패턴(13)의 폭보다 클 수 있다. 예를 들어, 광출사부(10-2)의 제2방향(S)의 폭은 광산란 패턴(13)으로부터 광출사면(12)을 향하여 증가할 수 있다. 광출사면(12)의 제2방향(S)의 폭은 광산란 패턴(13)의 폭보다 클 수 있다. 이에 의하여, 광이용 효율을 향상시킬 수 있다. 본 실시예의 도광 부재(10e)에도 렌티큘러 렌즈 어레이(18)가 적용될 수 있다.The shape in the thickness direction of the light emitting part 10 - 2 may be a shape capable of guiding light from the light scattering pattern 13 to the light emitting surface 12 . 10 is a side view of an embodiment of the light guide member 10e. Referring to FIG. 10 , the width of the light emitting part 10 - 2 in the second direction S may be greater than the width of the light scattering pattern 13 . For example, the width of the light emitting part 10 - 2 in the second direction S may increase from the light scattering pattern 13 toward the light emitting surface 12 . The width of the light exit surface 12 in the second direction S may be greater than the width of the light scattering pattern 13 . Thereby, light utilization efficiency can be improved. The lenticular lens array 18 may also be applied to the light guide member 10e of the present embodiment.

도 11은 도광 부재(10f)의 일 실시예의 측면도이다. 본 실시예의 도광 부재(10f)는 광산란 패턴(13)이 형성된 광출사부(10-2)의 하면(19)이 광출사면(12)과 거의 평행한 점에서 도 9 및 도 10에 도시된 도광 부재(10)와 차이가 있다. 이에 의하여, 광산란 패턴(13)에서 산란된 광을 광출사면(12)으로 효과적으로 안내할 수 있다. 11 is a side view of an embodiment of the light guide member 10f. The light guide member 10f of this embodiment is shown in FIGS. 9 and 10 in that the lower surface 19 of the light output part 10-2 on which the light scattering pattern 13 is formed is substantially parallel to the light output surface 12. It is different from the light guide member 10 . Accordingly, the light scattered from the light scattering pattern 13 can be effectively guided to the light exit surface 12 .

본 개시는 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Although the present disclosure has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those of ordinary skill in the art to which various modifications and equivalent other embodiments are possible. will understand Accordingly, the true technical protection scope of the present disclosure should be defined by the following claims.

Claims (15)

원고의 폭에 대응되는 제1방향의 길이를 가지며, 광전달부와, 원고를 향하여 광이 출사되는 광출사면과 상기 광출사면과 대향되어 상기 광전달부로부터 전파된 광이 상기 광출사면을 통하여 출사될 수 있도록 진행 경로를 변경시키는 광산란 패턴을 구비하며 상기 광전달부의 상기 제1방향에 직교하는 제2방향의 일측에 위치되는 광출사부를 구비하는 도광 부재;
상기 광전달부의 상기 제1방향의 측부로 광을 조사하는 광원;
상기 원고로부터 반사된 광을 수광하여 광전 변환시키는 이미지 센서;
상기 원고로부터 반사된 광을 상기 이미지 센서에 결상시키는 결상 광학계;를 포함하며,
상기 도광 부재는, 상기 광전달부와 상기 광출사부 사이에서 상기 광원으로부터 조사된 광이 직접 상기 광산란 패턴에 입사되지 않도록 하는 광차단부를 구비하는 스캐너.
It has a length in a first direction corresponding to the width of the manuscript, and has a light transmission unit, a light exit surface through which light is emitted toward the manuscript, and a light exit surface opposite to the light exit surface, and the light propagated from the light transmission unit is the light exit surface a light guiding member having a light scattering pattern for changing a traveling path so as to be emitted through the light guiding member and having a light emitting part positioned at one side of the light transmitting part in a second direction perpendicular to the first direction;
a light source for irradiating light to the side of the light transmission unit in the first direction;
an image sensor that receives light reflected from the manuscript and converts it into photoelectricity;
and an imaging optical system for imaging the light reflected from the manuscript on the image sensor;
The light guiding member may include a light blocking unit between the light transmitting unit and the light emitting unit to prevent the light irradiated from the light source from being directly incident on the light scattering pattern.
제1항에 있어서,
상기 광차단부는 상기 광전달부의 하면으로부터 상면을 향하여 몰입되어 상기 광전달부와 상기 광출사부 사이에 에어갭을 형성하는 몰입부를 포함하는 스캐너.
According to claim 1,
and an immersion part immersed from the lower surface of the light transmitting part toward the upper surface of the light blocking part to form an air gap between the light transmitting part and the light emitting part.
제2항에 있어서,
상기 몰입부의 몰입량은 상기 광전달부의 두께의 절반 이상인 스캐너.
3. The method of claim 2,
The immersion amount of the immersive part is more than half the thickness of the light transmission part scanner.
제1항에 있어서,
상기 도광 부재는, 상기 광원으로부터 조사된 광의 간접광이 상기 광산란 패턴에 입사되도록 상기 광전달부와 상기 광출사부를 연결하는 연결부를 구비하는 스캐너.
According to claim 1,
The light guide member may include a connection unit connecting the light transmission unit and the light emission unit so that indirect light of the light irradiated from the light source is incident on the light scattering pattern.
제1항에 있어서,
상기 광출사면의 상기 제2방향의 폭은 상기 광산란 패턴의 폭보다 큰 스캐너.
According to claim 1,
A width of the light exit surface in the second direction is greater than a width of the light scattering pattern.
제1항에 있어서,
상기 광출사면에는 광을 확산시키는 광확산부가 마련된 스캐너.
According to claim 1,
A scanner provided with a light diffusing unit for diffusing light on the light exit surface.
제6항에 있어서,
상기 광확산부는 상기 제1방향으로 배치된 복수의 원통형 렌즈를 포함하는 스캐너.
7. The method of claim 6,
and the light diffusing unit includes a plurality of cylindrical lenses disposed in the first direction.
원고의 폭에 대응되는 제1방향의 길이를 가지며, 광전달부와, 상기 광전달부의 상기 제1방향에 직교하는 제2방향 쪽에 위치되며 원고를 향하여 광이 출사되는 광출사면과 상기 광출사면과 대향되어 상기 광전달부로부터 전파된 광의 진행 경로를 변경하여 상기 광출사면을 통하여 출사시키는 광산란 패턴을 구비하는 광출사부와, 상기 광전달부와 상기 광출사부를 연결하며 상기 광전달부의 상면으로부터의 두께가 상기 광전달부의 두께의 절반 이하인 연결부를 포함하는 도광 부재;
상기 광전달부의 상기 제1방향의 측부로 광을 조사하는 광원;
상기 원고로부터 반사된 광을 수광하여 광전 변환시키는 이미지 센서;
상기 원고로부터 반사된 광을 상기 이미지 센서에 결상시키는 결상 광학계;를 포함하는 스캐너.
The light transmitting part has a length in a first direction corresponding to the width of the manuscript, and the light transmitting part is located in a second direction orthogonal to the first direction, the light exit surface and the light exit surface through which light is emitted toward the manuscript A light output unit having a light scattering pattern facing the surface to change the propagation path of the light propagated from the light transmission unit and output through the light exit surface, and the light transmission unit and the light output unit connecting the light transmission unit a light guide member including a connecting portion having a thickness from an upper surface of which is less than half the thickness of the light transmitting portion;
a light source for irradiating light to the side of the light transmission unit in the first direction;
an image sensor that receives light reflected from the manuscript and converts it into photoelectricity;
and an imaging optical system for imaging the light reflected from the manuscript on the image sensor.
제8항에 있어서,
상기 제1방향과 상기 제2방향에 직교하는 두께 방향으로 상기 연결부와 마주보는 위치에는 상기 광전달부와 상기 광출사부 사이에 에어갭을 형성하는 몰입부가 마련된 스캐너.
9. The method of claim 8,
A scanner provided with an immersion part for forming an air gap between the light transmission part and the light output part at a position facing the connection part in a thickness direction orthogonal to the first direction and the second direction.
제8항에 있어서,
상기 광출사면의 상기 제2방향의 폭은 상기 광산란 패턴의 폭보다 큰 스캐너.
9. The method of claim 8,
A width of the light exit surface in the second direction is greater than a width of the light scattering pattern.
제8항에 있어서,
상기 광출사면에는 광을 확산시키는 렌티큘러 렌즈 어레이가 마련된 스캐너.
9. The method of claim 8,
A scanner provided with a lenticular lens array for diffusing light on the light exit surface.
원고의 폭에 대응되는 제1방향의 길이를 가지며, 광전달부와, 상기 광전달부의 상기 제1방향에 직교하는 제2방향 쪽에 위치되며 원고를 향하여 광이 출사되는 광출사면과 상기 광출사면과 대향되어 상기 광전달부로부터 전파된 광이 상기 광출사면을 통하여 출사될 수 있도록 진행 경로를 변경시키는 광산란 패턴을 구비하는 광출사부를 포함하는 도광 부재;
상기 광전달부의 상기 제1방향의 측부로 광을 조사하는 광원;
상기 원고로부터 반사된 광을 광전 변환시키는 이미지 센서;
상기 원고로부터 반사된 광을 상기 이미지 센서에 결상시키는 결상 광학계;를 포함하며,
상기 광산란 패턴은 상기 제1방향과 상기 제2방향에 직교하는 두께 방향으로 상기 광전달부의 하면보다 아래에 위치되는 스캐너.
The light transmitting part has a length in a first direction corresponding to the width of the manuscript, and the light transmitting part is located in a second direction orthogonal to the first direction, the light exit surface and the light exit surface through which light is emitted toward the manuscript a light guide member having a light emitting part facing the surface and having a light scattering pattern for changing a traveling path so that the light propagated from the light transmitting part can be emitted through the light exiting surface;
a light source for irradiating light to the side of the light transmission unit in the first direction;
an image sensor for photoelectric conversion of light reflected from the manuscript;
and an imaging optical system for imaging the light reflected from the manuscript on the image sensor;
The light scattering pattern is located below a lower surface of the light transmitting part in a thickness direction perpendicular to the first direction and the second direction.
제12항에 있어서,
상기 광출사부는 상기 광전달부의 하면으로부터 하방으로 연장된 연장부를 구비하며,
상기 광산란 패턴은 상기 연장부의 하면에 형성되는 스캐너.
13. The method of claim 12,
The light output unit has an extension extending downwardly from the lower surface of the light transmitting unit,
The light scattering pattern is formed on a lower surface of the extension part.
제13항에 있어서,
상기 연장부의 연장 길이는 상기 광전달부의 상기 제1방향과 상기 제2방향에 직교하는 방향의 두께의 절반 이상인 스캐너.
14. The method of claim 13,
An extension length of the extension part is at least half a thickness of the light transmission part in a direction perpendicular to the first direction and the second direction.
제9항에 있어서,
상기 광출사면의 상기 제2방향의 폭은 상기 광산란 패턴의 폭보다 큰 스캐너.
10. The method of claim 9,
A width of the light exit surface in the second direction is greater than a width of the light scattering pattern.
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JP3453488B2 (en) * 1996-12-27 2003-10-06 キヤノン株式会社 Illumination device and image reading device using the same
JP3167111B2 (en) * 1997-04-25 2001-05-21 キヤノン株式会社 Image reading device
KR20060118717A (en) * 2005-05-17 2006-11-24 삼성전자주식회사 Light scanning unit with uniform light power distribution
US7924478B2 (en) * 2007-07-11 2011-04-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Scanner module and image scanning apparatus employing the same

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