(57)【要約】【課題】  本発明は、均一な照度の目的を達成するよう、１つのランプのみを使用することができる、スキャナ装置の平面光源を与えることを目的とする。【解決手段】  スキャナ装置に使用する平面光源は、発光素子と、第１の導光部及び第２の導光部とを有する。発光素子は、源光を与えるよう、走査台の側方に、キャリッジ・モジュールに対向して置かれる。第１の導光部は、スキャナ装置の走査台を通りキャリッジ・モジュールに与えられるべき第１の平面光として源光を拡散するよう、発光素子の第１の側に配置される。第２の導光部は、スキャナ装置の走査台を通りキャリッジ・モジュールに与えられるべき第２の平面光として源光を拡散するよう、第１の側の反対側の発光素子の第２の側に配置される。【選択図】  図３Ａ
2005341570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スキャナ装置に使用される平面光源であって、
前記スキャナ装置は、走査されるべき対象物をその上に置く走査台と、前記対象物の画像をデジタル信号へと処理するキャリッジ・モジュールとを有し、
前記平面光源は、
源光を与えるよう、前記走査台の側方に、前記キャリッジ・モジュールに対向して置かれた発光素子と、
前記走査台を通り前記キャリッジ・モジュールに与えられるべき第１の平面光として前記源光を拡散するよう、前記発光素子の第１の側に配置された、第１の導光部と、
前記走査台を通り前記キャリッジ・モジュールに与えられるべき第２の平面光として前記源光を拡散するよう、前記第１の側の反対側の前記発光素子の第２の側に配置された、第２の導光部とを有する、
スキャナ装置に使用される平面光源。
【請求項２】
前記発光素子は、前記平面光源で唯一の発光素子である、請求項１記載の平面光源。
【請求項３】
前記源光は、線形の冷陰極線ランプである、請求項１記載の平面光源。
【請求項４】
前記第１及び第２の導光部の夫々は、
前記導光部に前記源光を導くよう、前記発光素子に隣接して配置された導光板と、
前記導光板の第２の側に向かって光を反射するよう、前記導光板の第１の側に配置された光反射フィルムと、
光を偏光へと処理するよう、前記導光板の前記第２の側に配置された光偏光板と、
前記第１又は第２の平面光を与えるよう、前記偏光の強度を統一する光拡散フィルムとを有する、
請求項１記載の平面光源。
【請求項５】
前記第１及び第２の導光部の前記光反射フィルムが、単一のフィルムとして一体化され、
前記第１及び第２の導光部の前記光偏光板が、単一の板として一体化され、
前記第１及び第２の導光部の前記光拡散フィルムが、単一のフィルムとして一体化され、
前記第１及び第２の導光部の前記導光板が、前記発光素子の反対側に配置される、
請求項４記載の平面光源。
【請求項６】
前記第１及び第２の導光部の前記光反射フィルムが、単一のフィルムとして一体化され、
前記第１及び第２の導光部の前記光偏光板が、単一の板として一体化され、
前記第１及び第２の導光部の前記光拡散フィルムが、単一のフィルムとして一体化され、
前記発光素子が、前記単一の板の中央のレセプタクルに配置される、
請求項４記載の平面光源。
【請求項７】
光透過型の対象物を走査するスキャナ装置であって、
走査されるべき対象物をその上に置く走査台と、
前記対象物の画像をデジタル信号へと処理するよう、前記走査台の下方に置かれたキャリッジ・モジュールと、
源光を放射するよう、前記走査台の上方に置かれた線形の発光素子と、
透過型走査用の平面光として、下側の面全体に亘って前記源光を拡散するよう、中心の位置に前記線形の発光素子を取り囲む導光部材と、
を有するスキャナ装置。
【請求項８】
前記線形の発光素子が、前記スキャナ装置の前記キャリッジ・モジュールの移動方向に対して平行な方向に延びる、請求項７記載のスキャナ装置。
【請求項９】
請求項７記載のスキャナ装置であって、
前記導光部材が、
前記導光部材に前記源光を導くよう、前記線形の発光素子の反対側に置かれた第１及び第２の導光板と、
光を下方向に反射するよう、前記線形の発光素子及び前記第１及び第２の導光板の上方に位置する光反射フィルムと、
光を偏光へと処理するよう、前記線形の発光素子及び前記第１及び第２の導光板の下方に位置する光偏光板と、
前記平面光を与えるよう、前記偏光の強度を統一する前記光偏光板の下方に位置する光拡散フィルムとを有する、
スキャナ装置。
【請求項１０】
請求項７記載のスキャナ装置であって、
前記導光部材は、
光を下方向に反射するよう、前記線形の発光素子及び前記第１及び第２の導光板の上方に位置する光反射フィルムと、
前記線形の発光素子を受容し、且つ、前記源光を前記導光部材に導く中央のレセプタクルを有する導光板と、
前記導光板からの光を偏光させるよう、前記導光板の下方に位置する光偏光板と、
前記平面光として前記光偏光板から光を拡散するよう、前記光偏光板の下方に位置する光拡散フィルムとを有する、
スキャナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面光源、特に、スキャナ装置に使用される平面光源に係る。
【背景技術】
【０００２】
スキャナは、対象物の画像をデジタル形式に処理するのに広く使用される。走査の対象物の特性によって、異なる種類のスキャナが使用される。一般的には、透明の対象物を走査するには透過型スキャナが使用され、不透明な対象物を走査するには反射型スキャナが使用される。不透明な対象物の例には、紙や写真等が含まれ、代表的な透明な対象物は、例えばスライドやフィルムである。同一のスキャナで不透明及び透明の対象物を両方走査するよう、任意の透過型／反射型走査用のデュアルモードのスキャナが開発された。
【０００３】
従来のデュアルモードの画像スキャナの側面から見た概略図である、図１を参照する。画像スキャナでは、反射型光源１２及び透過性光源１３の両方は、夫々、下部筐体１０１及び上部筐体１０２に設けられ、異なる走査の目的に合わせて選択的にオンにされる。反射型の走査の動作に関し、透過性光源１３がオフにされると同時に、キャリッジ１１に配置された反射型光源１２はオンにされる。光源１２によって放射された光は、上部筐体１０２と下部筐体１０１の間で固定された走査の対象物１４によって反射される。続いて、反射画像は、キャリッジ１１に入り、反射鏡セットによって導かれ、レンズ・セット１６によって焦点を合わせられ、走査を完了するよう、電荷結合素子（ＣＣＤ）１７等の撮像素子によって処理される。一方、透過性のタイプの走査の動作に関し、反射型光源１２がオフにされると同時に、キャリッジ１１に対向して配置された透過性光源１３は、オンにされる。光源１３によって放射された光は、走査の対象物１４を浸透し、続いてキャリッジ１１に入る。画像は、また、走査の対象物１４の画像に応じて電気信号を生成するよう、キャリッジ１１の要素１５，１６及び１７によって処理される。
【０００４】
現在では、透過性光源１３は、平面光源と共に実施されるため、光源１３は線を走査するのにキャリッジ１１と共に移動する必要がない。図２Ａに示す通り、平面光源は１３は、通常、光を放射する発光素子２１と、板の全面に亘って光を拡散する導光板２０とを含み、上部筐体に対する小さい厚みと高い適合性で有利である。発光素子２１は、例えば、線形の冷陰極線ランプであり得る。発光素子２１は、後に光を対向する側面に拡散する導光板２０の側方に配置されるため、各走査線の両端での光度が大幅に異なる。従って、結果的に画像の質は不満足なものとなる。この問題を解決するため、走査の対象物に与えられる光度を統一するよう、導光板２０の両側に２つのランプ２２及び２３を配置する。２つのランプを使用するため、コスト及び消費電力の増加は明らかである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明は、均一な照度の目的を達成するよう、１つのランプのみを使用することができる平面光源を与えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の面によれば、スキャナ装置で使用するよう平面光源が与えられる。スキャナ装置は、走査されるべき対象物を上に載せる走査台、及び、対象物の画像をデジタル信号へと処理するキャリッジ・モジュールを有する。平面光源は、発光素子、第１の導光部、及び、第２の導光部を有する。発光素子は、源光（ｓｏｕｒｃｅ  ｌｉｇｈｔ）を与えるよう、キャリッジ・モジュールに対向して走査台の側方に置かれる。第１の導光部は、走査台を通ってキャリッジ・モジュールに与えられるべき第１の平面光源としての源光を拡散するよう、発光素子の第１の側に配置される。第２の導光部は、走査台を通ってキャリッジ・モジュールに与えられるべき第２の平面光源としての源光を拡散するよう、発光素子の第１の側の反対側の第２の側に配置される。
【０００７】
望ましくは、発光素子は、平面光源の唯一の発光素子である。
【０００８】
望ましくは、光源は線光である。
【０００９】
望ましくは、発光素子は、冷陰極線ランプである。
【００１０】
一実施例では、第１及び第２の導光部の夫々は、導光板、光反射フィルム、光偏光板、及び、光拡散フィルムを有する。導光板は、源光を導光部へ導くよう、発光素子に隣接して配置される。光反射フィルムは、導光板の第２の側に向かって光を反射するよう、導光板の第１の側に置かれる。光偏光板は、光を偏光へと処理するよう、導光板の第２の側に配置される。光拡散フィルムは、第１又は第２の平面光を与えるよう、偏光の強度を統一するよう使用される。
【００１１】
一実施例では、第１及び第２の導光部の光反射フィルムは、単一のフィルムとして一体化される。
【００１２】
一実施例では、第１及び第２の導光部の光偏光板は、単一の板として一体化される。
【００１３】
一実施例では、第１及び第２の導光部の光拡散フィルムは、単一のフィルムとして一体化される。
【００１４】
一実施例では、第１及び第２の導光部の導光板は、発光素子の反対側に配置される。
【００１５】
一実施例では、第１及び第２の導光部の導光板は、単一の板として一体化される。望ましくは、発光素子は、その単一の板の中央のレセプタクルに配置される。
【００１６】
一実施例では、発光素子、第１の導光部、及び、第２の導光部は、スキャナ装置の上側のカバーに位置付けられる。
【００１７】
本発明の第２の面によれば、光透過型の対象物を走査するスキャナ装置が与えられる。スキャナ装置は、走査台、置かれたキャリッジ・モジュール、及び導光部材を有する。走査台は、走査されるべき対象物をその上に置くのに使用される。キャリッジ・モジュールは、対象物の画像をデジタル信号へと処理するよう、走査台の下方に置かれる。線形の発光素子は、源光を放射するよう、走査台の上方に置かれる。導光部材は、透過型走査用の平面光として下部面全体に亘って源光を拡散するよう、中心部で線形の発光素子を取り囲む。
【００１８】
望ましくは、線形の発光素子は、冷陰極線ランプである。
【００１９】
一実施例では、線形の発光素子は、スキャナ装置でのキャリッジ・モジュールの移動方向に対して平行な方向に延びる。
【００２０】
一実施例では、導光部材は、第１及び第２の導光板、光反射フィルム、光偏光板、及び、光拡散フィルムを有する。第１及び第２の導光板は、源光を導光部材に導くよう、線形の発光素子の反対側の面に置かれる。光反射フィルムは、光を下方向に反射するよう、線形の発光素子、及び、第１及び第２の導光板の上方に位置する。光偏光板は、光を偏光へと処理するよう、線形の発光素子、及び、第１及び第２の導光板の下方に位置する。光拡散フィルムは、平面光を与えるため、偏光の強度を統一するよう、光偏光板の下方に位置する。
【００２１】
一実施例では、導光部材は、光反射フィルム、導光板、光偏光板、及び、光拡散フィルムを有する。光反射フィルムは、光を下方向に反射するよう、線形の発光素子、及び、第１及び第２の導光板の上方に位置する。導光板は、線形の発光素子を受容し、且つ、源光を導光部材へ導くよう、中央のレセプタクルを有する。光偏光板は、導光板からの光を偏光するよう、導光板の下方に位置する。光拡散フィルムは、平面光として光偏光板からの光を拡散するよう、光偏光板の下方に位置する。
【００２２】
一実施例では、線形の発光素子及び導光部材は、スキャナ装置の上方カバーに位置付けられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、以下の詳述を検討し、且つ、図面を参照すると、当業者にはより容易に明らかになるであろう。
【００２４】
図３Ａ及び図３Ｂ中、本発明の一実施例による、透過型スキャナ、又は、反射型／透過型デュアル・モードのスキャナで使用される平面光源を、概略的に側面から図示する。平面光源は、走査台３３の上方でスキャナの上側カバー３０２に位置付けられる。キャリッジ・モジュール３４は、走査台３３の下方でスキャナの下側筐体に配置される。キャリッジ・モジュール３４は、反射鏡のセット、レンズのセット、及び、電荷結合素子（ＣＣＤ）等の走査の対象物の画像をデジタル信号へと処理する光電変換装置を含む、光学要素を内部に受容する。これらの光学要素の動作原理は従来使用される原理であってよいため、それらはここで重複して説明されるべきではない。平面光源は、源光としての光を放射する発光素子３０と、平面光として発光素子３０によって放射される光を拡散するよう、発光素子３０の反対側に夫々配置された第１の導光部３１及び第２の導光部３２で構成される導光構造とを有する。例えば冷陰極線ランプである発光素子３０は、矢印Ａで示される通り、キャリッジ３４の移動方向に対して平行な方向に延びる。このように、走査線間の光度の差異は、最小限に抑えられ得る。
【００２５】
この実施例では、導光部３１及び３２は、夫々、発光フィルム、導光板、光偏光板、及び、光拡散フィルムを含む。発光素子３０は、導光部３１及び３２の夫々の導光板３１０及び３２０の間に配置される。発光素子３０の一側に隣接して置かれた導光板３１０は、発光素子３０から放射される光源をそこに導く。一方、発光素子３０の反対側に隣接して置かれた導光板３２０は、発光素子３０から放射される源光をそこに導く。導光部３１及び３２の光反射フィルム３２１は、発光素子３０、及び、導光板３１０及び３２０の上方に位置された共通の単一のフィルムであり、発光素子３０によって放射される光、又は、導光板３１０及び３２０によって放散される光を、導光板３１０及び３２０に戻して反射するようにされる。導光板３１０及び３２０を通過する光は、続いて、発光素子３０、及び、導光板３１０及び３２０の下方に位置する共通の単一の光偏光板３２２に到達し、偏光され、続いて、光偏光板３２２の下方に位置する共通の単一の光拡散フィルム３２３によって処理される。光拡散フィルム３２３を通し、導光構造全体の光度は、統一され、走査台３３上に置かれた走査の対象物（図示せず）に適切な平面光を与えるようにされる。
【００２６】
平面光源の更なる実施例は、図４Ａ及び図４Ｂに図解される。平面光源は、発光素子４０及び導光部４１を有する。この実施例では、発光素子４０は、矢印Ａで示される通り、キャリッジ３４の移動方向に対して平行な方向に延びる、冷陰極線ランプである。導光部４１は、導光板４１０、光反射フィルム４１１、光偏光板４１２、及び、光拡散フィルム４１３を有する。導光板４１０は、発光素子４０を受容する中央のレセプタクル４１９を有する。光反射フィルム４１１は、発光素子４０及び導光板４１０の上方に位置する。導光板４１０は、発光素子４０から放射される光をそこに導き、光反射フィルム４１１は、発光素子４０から放射される光及び導光板４１０によって散乱される光を、下方向に反射する。光偏光板４１２は、発光素子４０及び導光板４１０の下方に位置され、光拡散フィルム４１３は、光偏光板４１２の下方に位置する。下方向への光は光偏光板４１２によって偏光され、その強度は光拡散フィルム４１３によって更に統一され、走査台３３上に置かれた走査の対象物（図示せず）を透過する適切な平面光を与えるようにされる。
【００２７】
上述の説明より、発光素子３０は、導光板３１０及び３２０の間に配置されることによって、又は、導光板４１０のレセプタクル４１９に挿入されることによって、導光構造の中央で囲まれるため、線形の光源によって放射される光は、平面光に転換するよう、外方向に拡散され得る。更に、反射フィルム、偏光板、及び拡散フィルムの存在によって、本発明の平面光源は、走査に満足な質と強度の平面光を与えることが可能である。加えて、本用途には、単一の冷陰極線ランプで十分であるため、コスト及び消費電力の低減に有利である。
【００２８】
本発明は、現在最も実用的且つ望ましい実施例であると考えられるものに関して説明されてきたが、本発明は開示された実施例に制限される必要はないことが、理解されるべきである。一方、全てのかかる変形及び類似の構造を網羅するよう、最大限の解釈と一致されるべき添付の請求項の趣旨及び範囲内に含まれる、多種の変形及び類似の処置を取り上げる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来のデュアル・モードのスキャナを示す概略図である。
【図２Ａ】単一のランプと透過型走査に使用される導光板を備えた従来の平面光源を示す概略図である。
【図２Ｂ】２つののランプと透過型走査に使用される導光板を備えた従来の平面光源を示す他の概略図である。
【図３Ａ】本発明の一実施例によるスキャナ装置を示す概略図である。
【図３Ｂ】導光板の間に配置された図３Ａの平面光源の概略上面図である。
【図４Ａ】本発明の他の実施例によるスキャナ装置を示す概略図である。
【図４Ｂ】導光板に挿入された図４Ａの平面光源の概略上面図である。
【符号の説明】
【００３０】
３０  発光素子
３１  第１の導光部
３２  第２の導光部
３３  走査台
３４  キャリッジ・モジュール
３０２  上方カバー
３１０  導光板
３２０  導光板
３２１  光反射フィルム
３２２  光偏光板
３２３  光拡散フィルム
【図１】
2005341570.tif 000003
【図２Ａ】
2005341570.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
2005341570.tif 000006
【図３Ｂ】
2005341570.tif 000007
【図４Ａ】
2005341570.tif 000008
【図４Ｂ】
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