【手続補正書】
【提出日】平成19年3月14日(2007.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】密着型イメージセンサ及びそれを用いた画像読取装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】 端面から入射した光源からの光を長手方向へ導くとともに長手方向に沿って形成された光散乱パターンで光を散乱させて出射面から出射せしめる導光体を備えたライン照明装置を組込んだ密着型イメージセンサにおいて、この密着型イメージセンサは前期導光体をケースに収納してなるライン照明ユニットを２組備え、各ライン照明ユニットは各導光体の各出射面から出射された光が原稿読取面の同一領域を照射するよう配置され、更に、前記導光体ケースの少なくとも一部を光の散乱・反射を抑制する部材で覆ったことを特徴とする密着型イメージセンサ。
【請求項２】 端面から入射した光源からの光を長手方向へ導くとともに長手方向に沿って形成された光散乱パターンで光を散乱させて出射面から出射せしめる導光体を備えたライン照明装置を組込んだ密着型イメージセンサにおいて、この密着型イメージセンサは前記導光体をケースに収納してなるライン照明ユニットを備え、前記導光体ケースの部分のうち密着型イメージセンサの筐体から露出した部分全てを光の散乱・反射を抑制する部材で覆ったことを特徴とする密着型イメージセンサ。
【請求項３】端面から入射した光源からの光を長手方向へ導くとともに長手方向に沿って形成された光散乱パターンで光を散乱させて出射面から出射せしめる導光体を備えたライン照明装置を組込んだ密着型イメージセンサにおいて、この密着型イメージセンサは前記導光体をケースに収納してなるライン照明ユニットを２組備え、各ライン照明ユニットは各導光体の各出射面から出射された光が原稿読取面の同一領域を照射するよう配置され、更に、前記導光体ケースの部分のうち密着型イメージセンサの筐体から露出した部分全てを光の散乱・反射を抑制する部材で覆ったことを特徴とする密着型イメージセンサ。
【請求項４】端面から入射した光源からの光を長手方向へ導くとともに長手方向に沿って形成された光散乱パターンで光を散乱させて出射面から出射せしめる導光体を備えたライン照明装置を組込んだ密着型イメージセンサにおいて、この密着型イメージセンサは前記導光体をケースに収納してなるライン照明ユニットを備え、密着型イメージセンサの筐体の少なくとも一部が、光の散乱・反射を抑制する部材で覆われ、前記光の散乱・反射を抑制する部材で覆われた部分が、導光体ケースの上方を覆っていることを特徴とする密着型イメージセンサ。
【請求項５】端面から入射した光源からの光を長手方向へ導くとともに長手方向に沿って形成された光散乱パターンで光を散乱させて出射面から出射せしめる導光体を備えたライン照明装置を組込んだ密着型イメージセンサにおいて、この密着型イメージセンサは前記導光体をケースに収納してなるライン照明ユニットを２組備え、各ライン照明ユニットは各導光体の各出射面から出射された光が原稿読取面の同一領域を照射するよう配置され、更に、密着型イメージセンサの筐体の少なくとも一部が、光の散乱・反射を抑制する部材で覆われ、前記の光の散乱・反射を抑制する部材で覆われた部分が、導光体ケースの上方を覆っていることを特徴とする密着型イメージセンサ。
【請求項６】請求項１乃至請求項５の何れかに記載の密着型イメージセンサを用いた画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は密着型イメージセンサ（ＣＩＳ）に係り、詳しくは、導光体を用いたライン照明ユニットを２組対向させて配置した密着型イメージセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
密着型イメージセンサは、ファクシミリ、コピー機、スキャナ等で原稿を読み取るための装置（画像読取装置）に用いられている。この密着型イメージセンサは、原稿面を主走査範囲に亘って線条に照明するライン照明装置を備えている。このライン照明装置として導光体を用いたものが知られている。
【０００３】
本出願人は、導光体を用いたライン照明ユニットを２組用い、各ライン照明ユニットを対向（向い合せに）配置することで、主走査方向の光量分布の均一化を図るとともに、原稿に折り目等があった場合でも陰が生じにくくした対向型ライン照明装置を提案している。
【０００４】
図５は上記の対向型ライン照明装置の斜視図、図６は上記の対向型ライン照明装置を備えた画像読取装置の副走査方向の断面図である。なお、図５において、Ｘは主走査方向、Ｙは副走査方向、Ｚは原稿面に垂直な方向である。
【０００５】
図５に示すように、対向型ライン照明装置１１０は、２組のライン照明ユニット１１０Ｌ，１１０Ｒをそれぞれの照明光が原稿読取面の同一領域を照射するように対向させて配置している。各ライン照明ユニット１１０Ｌ，１１０Ｒは、白色の導光体ケース４の中に例えばアクリル製の導光体３を納め、導光体３の長手方向（主走査方向）の端面にＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光源１２を備えた発光源基板１１を取り付けている。符号１１ａは、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光源１２に電力を供給するための端子である。
【０００６】
導光体３の端面から入射し発光源１２からの光は、導光体３の内面で反射しながら導光体３の長手方向（主走査方向）へ導かれるとともに、導光体３の長手方向に沿って形成した光散乱パターンＰによって散乱される。この散乱光は、図６に示すように、導光体３の反射曲面（楕円面）３ｃで反射して出射面３ａから出射する。光散乱パターンＰは、例えば白色の塗料を印刷することで形成している。発光源１２からの距離が遠くなるに伴って導光体３の内部を伝搬する光の強度が低下する。そこで、発光源１２からの距離が遠くなるにつれて光散乱パターンＰの面積を広くすることで、導光体３の長手方向（主走査方向）に亘って出射光の強度が均一になるようにし、また、導光体３の出射面３ａを除いて導光体３を導光体ケース４で覆うことで、外部に漏れる光を導光体ケース４の内面で反射させ導光体３の内部に戻し、これにより散乱光の損失を低減し、出射光の強度を向上させている。
【０００７】
図６に示すように、密着型イメージセンサ１０１は、筺体２を備え、この筺体２に各ライン照明ユニット１１０Ｌ，１１０Ｒを組み込み、また、筺体２に等倍結像用レンズとしてレンズアレイ５を配置し、更に、筺体２の下部にラインイメージセンサ（光源変換素子）６を設けたセンサ基板７を取り付けている。この密着型イメージセンサ１０１は、各導光体３の出射面３ａから出射した各照明光を、カバーガラス８を通して原稿の読取面に入射せしめ、その反射光をレンズアレイ５を介してラインイメージセンサ（光源変換素子）６にて検出することで、原稿を読み取る。
【０００８】
上記導光体３は、長さ方向と直交する方向の断面形状が略１／４楕円で、長さ方向に沿った側面は、楕円の短軸方向と平行な出射面３ａと、楕円の長軸方向と平行な面３ｂと、反射曲面（楕円曲面）３ｃとを備える。楕円の長軸方向と平行な面３ｂで、楕円の焦点近傍位置に光散乱パターンＰを白色塗料の印刷等によって形成している。そして、楕円の焦点近傍位置に光散乱パターンＰを設けることで、光散乱パターンＰによって散乱した光が反射曲面（楕円曲面）３ｃで反射し、原稿読取面に集光されるので、原稿読取面の光強度を向上させることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図７は上記対向型ライン照明装置１１０を備えた密着型イメージセンサ１０１の課題を示す図で、一方のライン照明ユニット１１０Ｌのみを点灯した状態を示している。カバーガラス８のガラス面上に原稿があると、ライン照明ユニット１１０Ｌの照明光が照射された原稿面から新たな散乱・反射光Ｋ１が発生し、この原稿面からの散乱・反射光Ｋ１が他方のライン照明ユニット１１０Ｒの上面を照らすことになる。導光体ケース４は白色で散乱・反射率の高い材料で形成しているため、この導光体ケース４の上面が新たな光源Ｋ２となって原稿面を照らすことになる。このため、原稿の有無によってロッドレンズ５の光軸上の光強度が変化する。
【００１０】
図８は原稿がない状態での光強度特性のグラフ、図９は白色原稿がある状態での光強度特性のグラフである。これらのグラフにおいて、縦軸は光強度を、横軸は副走査方向変位を示す。副走査方向変位の０はロッドレンズ５の光軸位置であり、一方のライン照明ユニット１１０Ｌ側をマイナスの値で、他方のライン照明ユニット１１０Ｒ側をプラスの値で示している。
【００１１】
黒丸印はカバーガラス８のガラス面上（Ｚ＝０．０ｍｍ）での光強度特性を、四角印はガラス面から上方へ０．５ｍｍ離れた位置（Ｚ＝０．５ｍｍ）での光強度特性を、三角印はガラス面から上方へ１．０ｍｍ離れた位置（Ｚ＝１．０ｍｍ）での光強度特性を、×印はガラス面から上方へ１．５ｍｍ離れた位置（Ｚ＝１．５ｍｍ）での光強度特性である。なお、図９に示した各光強度特性は、白色原稿をカバーガラス８のガラス面上に密着させた状態（Ｚ＝０．０ｍｍ），白色原稿をガラス面上から０．５，１．０，１．５ｍｍ浮かした状態のものである。これらのグラフから白色原稿の有無によって光強度が変化していることがわかる。
【００１２】
図１０は黒色の矩形領域を有する原稿を読み取った際の出力信号を示す図である。図１０（ａ）は読取原稿を、図１０（ｂ）は出力信号を示す。黒色の矩形領域を有する原稿を図示の矢印方向に走査した場合、理想的な出力信号は符号ＳＲで示すように、白レベルＷから黒レベルＢへの変化および黒レベルＢから白レベルＷへの変化が急峻である。これに対して、図７に示したように、原稿の白色部で散乱・反射された光Ｋ１が導光体ケース４の上面で反射され、この導光体ケース４での反射光Ｋ２が原稿面に照射されている状態での原稿の読取出力信号ＳＪは、白レベルＷ’から黒レベルＢ’への変化および黒レベルＢ’から白レベルＷ’への変化が緩やかになってしまう。この結果、読み取り画像は黒色の矩形領域ににじみが生ずる。この読み取り画像のにじみは、主走査方向および副走査方向の双方に生ずる。また、導光体ケース４の上面が新たな光源となっているために、原稿面の光強度が増加してしまう。このため、出力信号ＳＪの白レベルＷ’および黒レベルは、理想的な出力信号ＳＲの白レベルＷおよび黒レベルＢよりも高くなってしまう。
【００１３】
このように、従来の対向型ライン照明装置１１０を備えた密着型イメージセンサ１０１では、原稿で散乱・反射した光が導光体ケース４で再度散乱・反射して原稿面を照射するために、原稿の大きさや原稿面の白色領域と黒色領域の位置関係によって原稿面で散乱・反射して光量が変化し、その変化に対応して導光体ケース４で再度散乱・反射されて原稿面を照射する光量が変化するため、原稿読取領域の照明光の光強度分布が不均一となる。このため、原稿の輝度を正確を読み取ることができず、また、読み取った画像が不鮮明になることがある。
【００１４】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、原稿面で散乱・反射した光が導光体ケースでさらに反射して原稿面を再度照射するのを防止し、原稿を鮮明に読み取れるようにしたライン照明装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に係るライン照明装置は、導光体ケースの外側面の少なくとも１部に光の散乱・反射を抑制する塗膜を設けるなどの処理を施したことを特徴とする。また、請求項２に係るライン照明装置は、導光体ケースの少なくとも１部を光の散乱・反射を抑制する部材で覆ったことを特徴とする。
【００１６】
導光体ケースの外側面の少なくとも１部に光の散乱・反射を抑制する塗膜などを設けたり、光の散乱・反射を抑制する部材で覆うことで、原稿面からの散乱・反射光が導光体ケースで再度散乱・反射されるのを防止できる。これにより、導光体ケースで散乱・反射された光が原稿面を照射することがなくなる。したがって、本来の照明光の強度分布が導光体ケースからの散乱・反射光によって乱されることがなくなり、画像を鮮明に読み取ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は請求項１に係る密着型イメージセンサを適用した画像読取装置の断面図である。
【００１８】
図１に示す密着型イメージセンサ１は、筺体２を備え、この筺体２に各ライン照明ユニット１０Ｌ，１０Ｒを組み込み、また、筺体２に等倍結像用レンズとしてレンズアレイ５を配置し、更に、筺体２の下部にラインイメージセンサ（光源変換素子）６を設けたセンサ基板７を取り付け、対向配置された２組のライン照明ユニット１０Ｌ，１０Ｒでライン照明装置が構成される。
【００１９】
この密着型イメージセンサ１は、各導光体３の出射面３ａから出射した各照明光を、カバーガラス８を通して原稿の読取面に入射せしめ、その反射光をレンズアレイ５を介してラインイメージセンサ（光源変換素子）６にて検出することで、原稿を読み取る。
【００２０】
各ライン照明ユニット１０Ｌ，１０Ｒは、導光体ケース４の外側面に光の散乱・反射を抑制する塗膜Ｔを設けた点が、従来のライン照明ユニット１１０Ｌ，１１０Ｒと異なる。上記塗膜Ｔは、導光体ケース４の外側面を黒艶消し色に塗装してなる。原稿面からの散乱・反射光は塗膜Ｔによって吸収されるので、導光体ケース４が新たな光源となることを防止できる。これにより、本来の照明光の強度分布が導光体ケース４からの散乱・反射光によって乱されることがなくなり、画像を鮮明に読み取ることができる。
【００２１】
図２は請求項１に係る他の密着型イメージセンサを適用した画像読取装置の断面図である。図２に示す各ライン照明ユニット２０Ｌ，２０Ｒは、導光体ケース４の上部端面にのみ塗膜ｔを形成したものである。原稿読取面と略平行になる上部端面にのみを黒艶消し色に塗装するだけでも、導光体ケース４が新たな光源となることを効果的に防止でき、これにより、本来の照明光の強度分布が導光体ケース４からの散乱・反射光によって乱されることがなくなり、画像を鮮明に読み取ることができる。
【００２２】
図３は請求項２に係る密着型イメージセンサを適用した画像読取装置の断面図である。図３に示す各ライン照明ユニット３０Ｌ，３０Ｒは、導光体ケース４の外側面を黒色カバー３１で覆ったものである。
【００２３】
図４は請求項２に係る他の密着型イメージセンサを適用した画像読取装置の断面図である。図４に示す各ライン照明ユニット４０Ｌ，４０Ｒは、導光体ケース４の上方を断面形状が例えばＬ字型の黒色カバー４１で覆ったものである。
【００２４】
図３および図４に示したように、導光体ケース４を黒色カバー３１，４１等の光の散乱・反射を抑制する部材で覆うことで、導光体ケース４が新たな光源となることを効果的に防止でき、これにより、本来の照明光の強度分布が導光体ケース４からの散乱・反射光によって乱されることがなくなり、画像を鮮明に読み取ることができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る密着型イメージセンサは、導光体ケースの外側面に光の散乱・反射を抑制する塗膜を設け、または、導光体ケースを光の散乱・反射を抑制する部材で覆ったので、原稿面からの散乱・反射光が導光体ケースで再度散乱・反射されるのを防止できる。これにより、導光体ケースで散乱・反射された光が原稿面を照射することがなくなる。したがって、本来の照明光の強度分布が乱されることがなくなり、画像を鮮明に読み取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に係る密着型イメージセンサを用いた画像読取装置の断面図
【図２】請求項１に係る他の密着型イメージセンサを用いた画像読取装置の断面図
【図３】請求項２に係る密着型イメージセンサを用いた画像読取装置の断面図
【図４】請求項２に係る他の密着型イメージセンサを用いた画像読取装置の断面図
【図５】従来の対向型ライン照明装置の斜視図
【図６】従来の対向型ライン照明装置を備えた密着型イメージセンサを用いた画像読取装置の断面図
【図７】従来の対向型ライン照明装置の課題を示す図
【図８】従来の対向型ライン照明装置で原稿がない状態での光強度特性のグラフ
【図９】従来の対向型ライン照明装置で白色原稿がある状態での光強度特性のグラフ
【図１０】従来の対向型ライン照明装置を備えた密着型イメージセンサで黒色の矩形領域を有する原稿を読み取った際の出力信号を示す図
【符号の説明】
１…密着型イメージセンサ、２…筺体、３…導光体、３ａ…出射面、３ｃ…反射曲面、４…導光体ケース、５…レンズアレイ、６…ラインイメージセンサ（光電変換素子）、１１…発光源基板、１２…発光源（ＬＥＤ）、１０Ｌ，１０Ｒ，２０Ｌ，２０Ｒ，３０Ｌ，３０Ｒ，４０Ｌ，４０Ｒ…ライン照明装置を構成するライン照明ユニット、３１，４１…光の散乱・反射を抑制する部材（黒色カバー）、Ｔ，ｔ…光の散乱・反射を抑制する塗膜（黒艶消し色の塗膜）、Ｐ…光散乱パターン。