(57)【要約】【課題】走査ユニット及び走査装置を提供することを課題とする。【解決手段】走査ユニット及び走査装置であって、走査ユニットは、ユニット本体と光源用回路基板と光源とレンズアレイとセンシング回路基板と光センシング素子と、を含む。ユニット本体は、第１側面と第２側面と読取領域とを含み、第１側面が第２側面に直交する。光源用回路基板は、第１側面に設けられる。光源は、光源用回路基板に設けられる。レンズアレイは、ユニット本体内に設けられる。センシング回路基板は、第２側面に設けられる。光センシング素子は、センシング回路基板に設けられる。上記構造を介して、光源から発射された光はユニット本体内において複数回の反射を経た後出力光が形成され、出力光が読取領域から被走査体に出力された後反射して画像光を形成し、画像光が読取領域を経由してユニット本体とレンズアレイに入った後、光センシング素子上に結像する。【選択図】図１
2019103113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１側面と第２側面と読取領域とを含み、前記第１側面は前記第２側面に直交し、前記読取領域と前記第２側面が対向するユニット本体と、
前記第１側面に設けられる光源用回路基板と、
前記光源用回路基板に設けられると共に前記ユニット本体内に位置する光源と、
前記ユニット本体内に設けられ、かつ前記読取領域と前記第２側面との間に位置するレンズアレイと、
前記第２側面に設けられるセンシング回路基板と、
センシング回路基板に設けられる光センシング素子と、
を含む走査ユニットであって、
上記構造を介して、前記光源から発射された光は前記ユニット本体内において複数回の反射を経た後出力光が形成され、前記出力光が前記読取領域から被走査体に出力された後反射して画像光を形成し、前記画像光が前記読取領域を経由して前記ユニット本体と前記レンズアレイに入った後、前記光センシング素子上に結像することを特徴とする走査ユニット。
【請求項２】
前記ユニット本体は、導光凹溝を含み、前記光源が発射した前記光は前記導光凹溝に入射され、前記導光凹溝内において少なくとも１回の反射を経た後で第１反射光が形成されることを特徴とする請求項１に記載の走査ユニット。
【請求項３】
前記ユニット本体は、集光凹溝を含み、前記集光凹溝が前記導光凹溝の下方に位置し、前記第１反射光が前記集光凹溝内において少なくとも１回の反射を経た後で前記出力光が形成されることを特徴とする請求項２に記載の走査ユニット。
【請求項４】
前記集光凹溝は、第１反射面と第２反射面とを含み、前記第１反射光３３が前記第１反射面によって反射された後、第２反射光が形成され、前記第２反射光３４が前記第２反射面によって反射された後、前記出力光が形成されることを特徴とする請求項３に記載の走査ユニット。
【請求項５】
前記第１反射面の傾斜角度θ１の範囲は、４０度〜５０度であることを特徴とする請求項４に記載の走査ユニット。
【請求項６】
前記第２反射面の傾斜角度θ２の範囲は、１００度〜１１０度であることを特徴とする請求項４に記載の走査ユニット。
【請求項７】
前記光源は、前記導光凹溝の外方又は内方に設けられることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載の走査ユニット。
【請求項８】
前記導光凹溝は、中空反射空間を有する長方体、Ｌ字型柱体、正方体、菱形台又は台形の柱体であることを特徴とする請求項７に記載の走査ユニット。
【請求項９】
前記導光凹溝は、少なくとも１つの反射シートを包括し、前記少なくとも１つの反射シートが前記中空反射空間に設けられることを特徴とする請求項８に記載の走査ユニット。
【請求項１０】
請求項１に記載の複数の走査ユニットを含むことを特徴とする走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査ユニット及び走査装置に関し、特に、薄型の走査ユニット及び走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な手持ち式スキャナは、物体走査の時、まず発光ユニットから被走査体に投光し、被走査体に当たって反射した反射光を受光する。このようなスキャナは、光源から直接入射角で被走査体に照射してから等倍結像のレンズアレイを経てセンシング素子上に結像し、この設計や構造を用いる時、センシング素子をレンズアレイと物体の等距離の場所に設置する必要があり、光学結像の設計条件に合わせるため、走査装置のサイズが制限され、かつスキャナの内部素子配置の自由度も制限を受ける。また、光源と被走査体との間の距離を短縮させる時、このようなスキャナでは光量分布不均一により走査品質の不良が生じてしまい、光量分布不均一の問題は複数組の光学素子の設計を通じて調整できるが、その中の複数組の光学素子の配列は精密な計算を経る必要があり、誤差が生じた場合、光学素子を設置する固定角度に誤差が生じ、同時に光路もこれにより影響を受けることで、スキャナの走査品質低下を招き、よって新しい走査装置を提供することで、従来技術に存在する問題を解決する必要があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の主な目的は、薄型走査ユニットを提供することである。
【０００４】
本発明の別の主な目的は、薄型走査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の走査ユニットは、ユニット本体と光源用回路基板と光源とレンズアレイとセンシング回路基板と光センシング素子と、を含む。ユニット本体は、第１側面と第２側面と読取領域とを含み、第１側面が第２側面に直交し、読取領域と第２側面が対向する。光源用回路基板は、第１側面に設けられる。光源は、光源用回路基板に設けられると共にユニット本体内に位置する。レンズアレイは、ユニット本体内に設けられ、かつ読取領域と第２側面との間に位置する。センシング回路基板は、第２側面に設けられる。光センシング素子は、センシング回路基板に設けられる。上記構造を介して、光源から発射された光はユニット本体内において複数回の反射を経た後出力光が形成され、出力光が読取領域から被走査体に出力された後反射して画像光を形成し、画像光が読取領域を経由してユニット本体とレンズアレイに入った後、光センシング素子上に結像する。
【０００６】
本発明は、前段落で述べた複数の走査ユニットを含む走査装置を更に提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の光源から発射された光がユニット本体内において複数回の反射を経た後出力光を形成すると共に読取領域から被走査体に出力する特徴を通じて、比較的少ない反射素子を使用し、走査ユニットの全体的な設計の複雑度を低減し、走査ユニット全体の厚さも薄くなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１に係る走査ユニットを示す模式図である。
【図２】本発明の実施例２に係る走査ユニットを示す模式図である。
【図３】本発明の実施例３に係る走査ユニットを示す模式図である。
【図４】本発明の一実施例に係る走査装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
審査官に本発明の技術内容を更に理解してもらうため、以下に好ましい実施例を挙げて説明する。
【００１０】
〔実施例１〕
以下、図１の本発明の実施例１に係る走査ユニットを示す模式図を参照しながら説明する。
【００１１】
図１に示すように、本発明の走査ユニット１は、ユニット本体１０と光源用回路基板２０と光源３０とレンズアレイ４０とセンシング回路基板５０と光センシング素子６０と、を含み、光源３０、レンズアレイ４０及び光センシング素子６０がユニット本体１０の内部に設けられ、光源用回路基板２０及びセンシング回路基板５０がユニット本体１０の外部に設けられ、かつ光源用回路基板２０の設置位置がセンシング回路基板５０の設置位置に直交する。光源３０は、光源用回路基板２０に設けられ、光センシング素子６０がセンシング回路基板５０に設けられる。
【００１２】
図１に示すように、本実施例において、ユニット本体１０は、第１側面１１と第２側面１２と読取領域１３と導光凹溝１４と集光凹溝１５と、を含み、第１側面１１が第２側面１２に直交し、光源用回路基板２０が第１側面１１に設けられ、センシング回路基板５０が第２側面１２に設けられ、レンズアレイ４０が読取領域１３と第２側面１２との間に位置する。本発明の一具体的実施例によれば、第１側面１１と第２側面１２には、光源用回路基板２０に設けられる光源３０、センシング回路基板５０に設けられる光センシング素子６０が各々対応する穴部からユニット本体１０の内部に入るため、各々穴部を設けることができる。
【００１３】
図１に示すように、本実施例において、導光凹溝１４は、光源３０の上に位置し、中空反射空間１４１と第１開口部１４５と第２開口部１４６とを備え、導光凹溝１４の形状が長方体、Ｌ字型柱体、正方体、菱形台又は台形の柱体とすることができる。光源３０は、ＬＥＤ光源でかつ導光凹溝１４の外方に設けられると共に導光凹溝１４と集光凹溝１５との間に位置し、光源３０から発射された光３１は、第１開口部１４５を経由して導光凹溝１４に入射され、導光凹溝１４の中空反射空間１４１内において少なくとも１回の反射を経た後第１反射光３３が形成され、第１反射光３３が第２開口部１４６を経由して導光凹溝１４から離れて導光凹溝１４の下方に位置する集光凹溝１５に入り、集光凹溝１５内において少なくとも１回の反射を経た後で出力光３２が形成される。
【００１４】
図１に示すように、本実施例において、集光凹溝１５の外形は、台形の柱体に近似し、集光凹溝１５が第１反射面１５１と第２反射面１５２とを含み、第１反射光３３が集光凹溝１５に入った後、第１反射面１５１によって反射された後、第２反射光３４が形成され、第２反射光３４が第２反射面１５２によって反射された後、出力光３２が形成される。出力光３２は、読取領域１３から被走査体９０に出力された後、反射して画像光９１を形成し、画像光９１が読取領域１３を経由してユニット本体１０及びレンズアレイ４０に入った後、光センシング素子６０上に結像する。
【００１５】
ここで留意すべき点は、レンズアレイ４０は、一般手持ち式スキャナが使用するパッケージモジュールである。レンズアレイ４０は、従来技術であり、かつ本発明の改良の重点ではないため、ここでその説明を省略する。本実施例において、光センシング素子６０は、電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ、ＣＣＤ）であるが、本発明はこれに限られるものではない。本発明の一具体的実施例によれば、集光凹溝１５の集光効果を向上するため、第１反射面１５１の傾斜角度θ１の範囲は、４０度〜５０度である。第２反射面１５２の傾斜角度θ２の範囲は、１００度〜１１０度である。また、光３１の導光凹溝１４における反射率を強化するため、導光凹溝１４に反射塗料を塗布或いは反射板を貼り付けることもできる。
【００１６】
ここで留意すべき点は、本発明の一具体的実施例によれば、本発明の走査ユニット１も導光凹溝１４及び集光凹溝１５を省略し、光３１が直接ユニット本体１０内部において複数回の反射を経た後で出力光３２が形成され、出力光３２が読取領域１３から被走査体９０に出力した後で反射して画像光９１を形成し、画像光９１が読取領域１３を経由してユニット本体１０及びレンズアレイ４０に入った後、光センシング素子６０上に結像する。
【００１７】
〔実施例２〕
以下、図２を参照すると、本発明の実施例２に係る走査ユニットを示す模式図である。
【００１８】
図２に示すように、本発明の走査ユニット１ａと実施例１と相違点は、本実施例において、走査ユニット１ａの光源３０がＬＥＤ光源であると共に導光凹溝１４内に設けられ、かつ集光凹溝１５の第２反射面１５２と第１反射面１５１との間の距離が比較的短いことである。前記相違点を除き、本発明の走査ユニット１ａの発光及び結像方式は、実施例１の走査ユニット１と同一であるため、ここでその説明を省略し、実施例１の関連段落を参照のこと。
【００１９】
〔実施例３〕
以下、図３を参照すると、本発明の実施例３に係る走査ユニットを示す模式図である。
【００２０】
図３に示すように、本発明の走査ユニット１ｂと実施例１との相違点は、本実施例において、走査ユニット１ｂに集光凹溝１５がなく、走査ユニット１ｂの導光凹溝１４がＬ字型導光柱体で、かつ導光凹溝１４が２つの反射シート１４２を包括し、２つの反射シート１４２が中空反射空間１４１に設けられ、光源３０が発射した該光３１は該導光凹溝１４に入射され、該導光凹溝１４内において複数回の反射を経た後で第１反射光３３及び第２反射光３４が形成され、第２反射光線３４が反射面１４４によって反射された後、出力光３２が形成されることである。前記相違点を除き、本発明の走査ユニット１ｂの発光及び結像方式は、実施例１の走査ユニット１と同一であるため、ここでその説明を省略し、実施例１の関連段落を参照のこと。
【００２１】
以下、図４を参照すると、本発明の一実施例に係る走査装置を示す模式図である。
【００２２】
図４に示すように、本実施例において、本発明の走査装置１００は、６個の走査ユニット１で組み立てから成るものとするが、本発明はこれに限られるものではなく、本発明の走査装置１００内に含まれる走査ユニット１の数量は、実際の設計ニーズに応じて変更が可能である。本発明の走査装置１００は、手持ち式スキャナとすることができ、複数の走査ユニット１の組み立てを介して被走査体９０を走査できる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の走査ユニット１、１ａ、１ｂは、センシング回路基板５０を光源用回路基板２０に直交させる設置により、光源３０から発射された光３１が複数回の屈折を経た後、被走査体９０に間接的に照射させることで、従来技術内における構造が複雑な光学素子を省略し、本発明の走査ユニット１、１ａ、１ｂを簡単な構造となり、大幅に走査ユニット１、１ａ、１ｂのサイズを減らし、走査ユニット１、１ａ、１ｂを薄型化する目的を達成するだけでなく、同時に走査ユニット１、１ａ、１ｂの製造の複雑度を低減して、製作の不良率を下げ、これを介して走査ユニット１、１ａ、１ｂの製造精度を向上すると共に製造コストを削減できる。同時に、複数の走査ユニット１、１ａ、１ｂで走査装置１００を組み立てることができ、走査ユニット１、１ａ、１ｂの適用性を増す。
【００２４】
ここで留意すべき点は、上述になされた実施例があくまでも本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例に限定して解釈されるべきものではなく、本発明の基本原理から逸脱することなく上記の実施形態を様々に変更できるのは、本願が主張する権利範囲に属し、特許請求の範囲に準じる。
【符号の説明】
【００２５】
１、１ａ、１ｂ          走査ユニット
１０                    ユニット本体
１１                    第１側面
１２                    第２側面
１３                    読取領域
１４                    導光凹溝
１４１                  中空反射空間
１４２                  反射シート
１５                    集光凹溝
１５１                  第１反射面
１５２                  第２反射面
２０                    光源用回路基板
３０                    光源
３１                    光
３２                    出力光
３３                    第１反射光
３４                    第２反射光
４０                    レンズアレイ
５０                    センシング回路基板
６０                    光センシング素子
９０                    被走査体
９１                    画像光
１００                  走査装置
１４４                  反射面
１４５                  第１開口部
１４６                  第２開口部
θ１、θ２              傾斜角度
【図１】
2019103113.tif 000003
【図２】
2019103113.tif 000004
【図３】
2019103113.tif 000005
【図４】
2019103113.tif 000006