(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に所定のピッチでライン状に配列された複数個の光源と、これらの光源から発せられた光をライン状の画像読み取り領域に導くための導光用空間部を形成するケースと、上記画像読み取り領域を通じて反射された光を受光するためのライン状に配列された複数個の受光素子と、を備えた画像読み取り装置であって、
上記複数個の光源は、上記基板の表面における上記導光用空間部の対面する部分に形成した白色系面上に配置されている一方、
上記ケースには、上記導光用空間部の少なくとも光源側に存する空間部をその長手方向に対して同一条件で複数の区画領域に仕切り、上記導光用空間部の壁面から内方に突出する複数の長尺リブと、各区画領域において上記導光用空間部の壁面から内方に突出する短尺リブと、が配設されているとともに、これらの複数の区画領域にはそれぞれ、１個または２個以上の同個数の光源が配置されており、かつ上記複数の長尺リブのそれぞれの仕切り表面並びに上記短尺リブの下端面および両側面は、光の高反射率特性を有していることを特徴とする、画像読み取り装置。
【請求項２】
上記長尺リブの仕切表面は、白色系面として構成されている、請求項１に記載の画像読み取り装置。
【請求項３】
上記ケースは、その材質が白色の樹脂とされている、請求項２に記載の画像読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本願発明は、原稿画像の読み取りに際して使用される画像読み取り装置であって、特に、ファクシミリ装置や各種スキャナ装置などに適用される画像読み取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、原稿画像の読み取りに際して使用される画像読み取り装置は、合成樹脂等でなるケースに対して、光源が搭載された基板や、複数の受光素子、さらには結像用レンズなどを組み込むことにより構成されている。これによれば、上記光源から発せられた光は、上記ケース内に形成されている導光用空間部を進行して画像読み取り領域に導かれるとともに、この導かれた光が当該読み取り領域に配置されている原稿の表面で反射される。そして、その反射光が上記結像用レンズを通過して複数の受光素子によって受光されることにより、これらの各受光素子からはそれぞれの受光量に対応した出力レベルの画像信号が出力されることになる。
【０００３】
この画像読み取り装置としては、上記画像読み取り領域がライン状となって長尺化された構造のものが公知となっている。このように、上記画像読み取り領域がライン状の構造とされたものにおいては、その読み取り領域全域にわたって光源からの光を照射させる必要性がある関係上、光源についても基板上に複数個のものを等間隔でライン状に配列させているのが通例である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように画像読み取り領域のライン状化に対応させて基板上に複数個の光源を等間隔でライン状に配列させた構造のものであっても、従来においては、上記導光用空間部が長手方向に延びる単一の空間部とされていたことから、以下に示すような不具合を招来していた。
【０００５】
すなわち、光源から発せられた光は、その途中において何ら影響を受けることなく、直接的に画像読み取り領域に照射されることになるが、この場合、画像読み取り領域においてはその両端部の光量が不足するという事態を招く。これは、画像読み取り領域における両端部以外の領域については、各々の光源の両側方に他の光源が存在しているため、隣合う光源からの光が相互間で適度に重合して光量の不足が緩和されるのであるが、両端の光源については片側に他の光源が存在していないため、その片側の部分については上記のような光の重合が行われないことによる。このため、画像読み取り領域全域にわたる光量の均一化が図れないこととなって、上記受光側における複数の受光素子からも適切な出力レベルの画像信号が得られず、読み取り画像の質の低下を招くという不具合が生じる。
【０００６】
本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、ライン状に配列された複数個の光源から発せられた光がライン状の画像読み取り領域に照射される場合における光量の均一化を図り、これにより複数の受光素子から適切な出力レベルの画像信号が得られるようにすることをその課題としている。
【０００７】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
すなわち、本願発明によって提供される画像読み取り装置は、基板上に所定のピッチでライン状に配列された複数個の光源と、これらの光源から発せられた光をライン状の画像読み取り領域に導くための導光用空間部を形成するケースと、上記画像読み取り領域を通じて反射された光を受光するためのライン状に配列された複数個の受光素子と、を備えた画像読み取り装置であって、上記複数個の光源は、上記基板の表面における上記導光用空間部の対面する部分に形成した白色系面上に配置されている一方、上記ケースには、上記導光用空間部の少なくとも光源側に存する空間部をその長手方向に対して同一条件で複数の区画領域に仕切り、上記導光用空間部の壁面から内方に突出する複数の長尺リブと、各区画領域において上記導光用空間部の壁面から内方に突出する短尺リブと、が配設されているとともに、これらの複数の区画領域にはそれぞれ、１個または２個以上の同個数の光源が配置されており、かつ上記複数の長尺リブのそれぞれの仕切り表面並びに上記短尺リブの下端面および両側面は、光の高反射率特性を有していることを特徴づけられる。
【０００９】
このような構成の画像読み取り装置によれば、ライン状に配列された複数の光源から発せられた光は、導光用空間部を通過して画像読み取り領域に到達しようとするが、上記導光用空間部の少なくとも光源側の空間部は、その仕切表面が光の高反射率特性を有する長尺リブで仕切られている。したがって、上記光源からある程度の広がりをもって発せられた光の一部分もしくは大部分は、上記仕切表面で反射されて適度に分散された後に画像読み取り領域に到達する。この場合、上記長尺リブは、上記空間部を同一の条件で複数の区画領域に仕切るものであり、かつ各区画領域には同個数の光源が配置されているので、複数の光源から発せられた光は、各区画領域ごとに同一の条件で仕切表面により反射分散された後に画像読み取り領域に到達することになる。これにより、各区画領域を進行した光の強度あるいは光量は、各区画領域の相互間で差異がなくなると同時に、単一の区画領域について考察すれば、光源から発せられた光がその両側方の仕切表面で反射されて適度に分散されることから、この単一の区画領域のみを進行した光についても、その強度あるいは光量のばらつきが適度に低減される。この結果、両端に存する区画領域を進行した光のみの光量が不足するといった事態が生じなくなり、画像読み取り領域全域にわたる光量の均一化を図ることが可能になる。そして、上記長尺リブの仕切表面は、光の高反射率特性を有していることから、この面で光が反射されることに起因して、画像読み取り領域に対する照射効率が低下するといった不具合も生じなくなる。また、上記光源から発せられた光、あるいは導光用空間部の途中で反射された光が、基板の表面における白色系面によっても高反射率で反射されて適度に分散される。したがって、この基板の表面においても光の吸収が抑制され、照明効率低下の要因となるおそれが回避されることになる。さらに、上記ケースに複数の長尺リブが配設されていることにより、このケースの強度が高められることになり、これにより、ケースの変形に伴う特性劣化等の不具合が回避されることになる。加えて、ケースを成型加工することのみをもって、複雑に入り組ませるべき長尺リブおよび短尺リブを正確な位置に形成できる。また、上記リブは複数の箇所に形成されるものであるから、ケースの剛性が大幅に高められるという利点も得られることになる。
【００１０】
本願発明の好ましい実施の形態においては、上記長尺リブの仕切表面は、白色系面として構成される。
【００１１】
このような構成によれば、上記長尺リブの仕切表面に光の高反射率特性を所有させる手法として、その仕切表面を白色系面とすることのみをもって足りることになる。この場合において、白色系の具体的な色彩としては、白色が好ましいが、たとえばクリーム色、淡い水色、淡い灰色、および淡いピンク色などであっても差し支えない。そして、この仕切表面は、面精度としては鏡面等に対応するものである必要はなく、たとえば樹脂の成型加工を行った場合に通常得られる程度のもので充分であり、別途研磨処理等を行わなくともよいことになる。
【００１４】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記ケースは、その材質が白色の樹脂とされる。
【００１５】
このような構成によれば、上記ケースが複数のリブ等を有して複雑に入り組んだ形態であっても、その各部の露出面は全て白色となって光の高反射率特性を所有できることになる。したがって、上記ケースの各部の露出面に対して、別途塗装処理などの表面処理を行う必要がなくなり、ケースの製作に要する作業工数の削減や作業能率の向上などを図ることが可能になる。
【００１８】
本願発明のその他の特徴および利点は、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２０】
図１は、本願発明に係る画像読み取り装置の実施形態を示す縦断側面図である。図２は、図４のII−II断面図である。図３は、図４のIII −III 断面図である。図４は、図１のIV−IV断面図である。図５は、この画像読み取り装置の分解斜視図である。なお、この画像読み取り装置は、本願発明に係るライン状照明構造を使用して構成されたものである。
【００２１】
図５に示すように、本実施形態における画像読み取り装置Ａは、大別すると、内部に所要の空間を有するケース１と、このケース１の上方を封止する透明板２と、上記ケース１の内部に収納保持されるセルフォックレンズアレイ３と、上記ケース１の内部におけるセルフォックレンズアレイ３の下方に収納保持される光反射防止部材４と、上記ケース１の下方を封止する基板５と、この基板５を上記ケース１に対して固定維持させるためのアタッチメント８とから構成されている。なお、図１および図２に示すように、この画像読み取り装置Ａは、いわゆる密着型イメージセンサとして構成されたものである。
【００２２】
上記ケース１は、図５によく表れているように、一方向に長尺な細長直方体形状を呈しており、その材質は、たとえばポリカーボネートに酸化チタンを含有させてなる合成樹脂であって、その合成樹脂の色彩は白色である。したがって、このケース１は、その各部が全て白色で構成されており、その各部における全ての露出面の光反射率は、たとえば９０％ないし９８％程度の高反射率とされている。
【００２３】
上記透明板２は、平面視が細長矩形状を呈する薄板であって、その材質は、ガラスまたは合成樹脂である。そして、この透明板２は、上記ケース１の上面部に装着されており、その表面が、読み取り原稿を対向配置させるための原稿載置面または原稿接触面となるものである。
【００２４】
上記セルフォックレンズアレイ３は、合成樹脂等でなる細長直方体形状を呈するホルダ３０に、結像用レンズとしての多数のセルフォックレンズ３１をライン状に沿うように嵌合保持させたものである。そして、このセルフォックレンズアレイ３は、上記透明板２の裏面より所定の隙間を存して下方に位置するように上記ケース１の溝部１０に嵌入されている。この場合において、上記透明板２の表面領域について詳述すれば、図１に示すように、上記セルフォックレンズアレイ３の直上方に存する領域が画像読み取り領域Ｓであって、この画像読み取り領域Ｓは上記セルフォックレンズアレイ３の長手方向と同方向に延びるライン状の領域とされている。
【００２５】
上記光反射防止部材４は、その材質がたとえば黒色のＡＢＳ樹脂であり、これに起因して、その各部の露出面の光反射率は低いものとなっている。そして、この光反射防止部材４は、図５に示すように、下方に開放空間を形成する断面コ字形状を呈しており、その上面部には、上記セルフォックレンズアレイ３を通過した光の進行を許容するための長手方向に延びるスリット４１が形成されている。なお、この光反射防止部材４の両側縁における複数箇所には、上方に突出する舌片状の突起部４０が形成されている。
【００２６】
上記基板５は、その材質がたとえばセラミックあるいはガラスエポキシ樹脂であって、その表面には、電力供給や各種信号の入出力を行うための配線パターン（図示略）が形成されていると共に、その一隅部には、外部機器との配線接続を行うためのコネクタ５０が取り付けられている。この基板５の表面は、黒色領域５２ａ（図５に示すクロスハッチングを付した部分）と、白色領域５２ｂ（図５に示すクロスハッチングを付していない部分）とに区分されている。そして、上記白色領域５２ｂには、複数個のＬＥＤチップ６が長手方向に沿って所定のピッチでライン状に配列されていると共に、上記黒色領域５２ａには、複数個の受光素子７が長手方向に沿って所定のピッチ（上記ＬＥＤチップ６における場合よりも微細なピッチ）でライン状に配列されている。
【００２７】
上記アタッチメント８は、所要のバネ力を有しており、このアタッチメント８が上記ケース１の外側面に形成された凸部１２に掛止されることにより、上記基板５の底面部が常時上方に押圧されるように構成されている。
【００２８】
本実施形態に係る画像読み取り装置Ａは、上述のケース１、透明板２、セルフォックレンズアレイ３、光反射防止部材４、基板５、およびアタッチメント８を適宜組み付けることにより構成されるものであり、より詳細な構造について以下に説明する。
【００２９】
図１に示すように、上記ケース１は、壁面１７ａ，１７ｂによって画成された導光用空間部１４を有しており、この導光用空間部１４は、上記透明板２の長手方向寸法と略同等長さにわたって形成されている。そして、この導光用空間部１４の下端部に相当する箇所には、上記基板５の表面に搭載されている複数個のＬＥＤチップ６が配置されている。したがって、この導光用空間部１４は、複数個のＬＥＤチップ６から発せられた光を画像読み取り領域Ｓに導くための空間部となるものであって、その壁面１７ａ，１７ｂの所要箇所は傾斜面や湾曲面とされている。この場合、上記壁面１７ａ，１７ｂは、ケース１の露出面に相当する部分であることから、既述のように光の高反射率特性を有している。
【００３０】
上記ケース１には、導光用空間部１４の光源側における所要部分を長手方向における所定のピッチで仕切る複数の長尺リブ１５が一体的に形成されている。詳述すれば、図４に示すように、上記長尺リブ１５は、個々のＬＥＤチップ６の両側方を仕切るものであって、その下端面が基板５の表面に当接している。そして、これらの複数の長尺リブ１５は、上記導光用空間部１４の光源側における所要部分を、同一条件、すなわち、同一幅、同一高さ、同一奥行き、および同一壁面特性の複数の区画領域１４ａに仕切っている。この場合、上記長尺リブ１５の両側面も、ケース１の露出面に相当する部分であることから、既述のように光の高反射率特性を有している。また、上記各ＬＥＤチップ６は、一対の長尺リブ１５の間隙における中央部、すなわち各区画領域１４ａの幅方向における中央部に配置されている。
【００３１】
上記基板５の表面は、上記導光用空間部１４の下端に該当する箇所が、既述の白色領域５２ｂであり、この領域５２ｂの光反射率も、上記壁面１７ａ，１７ｂおよび上記長尺リブ１５の両側面１５ａと同程度の高反射率特性を有している。なお、複数個の受光素子７の表面側を空間室１１を隔てて覆う光反射防止部材４は、基板５の黒色領域５２ａの表面側に配置されている。そして、この光反射防止部材４は、ケース１における空間室１１の上方に形成した凹部に対して、その複数の突起部４０を嵌入させることによって組み付けがなされている。
【００３２】
上記各区画領域１４ａの幅方向における中央部には、ケース１に一体的に形成された短尺リブ５３が配設されている。これらの短尺リブ５３は、各ＬＥＤチップ６の直上方に位置されるものであって、その下端面５３ａは、各ＬＥＤチップ６より所定寸法だけ離間した位置に存在している。そして、これらの短尺リブ５３の下端面５３ａも、ケース１の露出面に相当する部分であることから、既述のように光の高反射率特性を有している。なお、これらの短尺リブ５３の厚みは、０．５ｍｍないし１ｍｍ程度が好ましく、より好ましくは０．７ｍｍ程度とされており、この両側面も同じく光の高反射率特性を有している。
【００３３】
次に、上記画像読み取り装置Ａの作用について説明する。
【００３４】
まず、図１に示すように、ＬＥＤチップ６から発せられた光は、上方に向かって所定の広がりをもって進行し、導光用空間部１４を通過して画像読み取り領域Ｓに到達しようとする。この場合、図４に示すように、各ＬＥＤチップ６から発せられて各区画領域１４ａの幅方向に拡開する光は、それぞれ一対の長尺リブ１５の側面１５ａで反射されて適度に分散される。なお、上記各区画領域１４ａのうちの両端に配置されている２つの区画領域１４ａについては、上記拡開する光が、ケース１における導光用空間部１４の長手方向端部に位置する壁面１ａと、上記長尺リブ１５の側面１５ａとで反射分散される。そして、上記長尺リブ１５の両側面１５ａおよび上記壁面１ａは、それらの全てが白色の面とされているので、これらの各面で光が反射される際には、光の吸収に伴う照射効率の低下を来すことはない。また、図１に示すように、上記各ＬＥＤチップ６から発せられて各区画領域１４ａの奥行き方向に拡開する光も、導光用空間部１４の壁面１７ａ，１７ｂで反射されて適度に分散されるが、これらの壁面１７ａ，１７ｂも白色の面であるから、照射効率の低下を来すことはない。さらに、基板５の表面における白色領域５２ｂで反射される光についても、同様にして照射効率の低下を来すことはない。
【００３５】
なお、図２に示すように、上記ＬＥＤチップ６から直接的に画像読み取り領域Ｓに向かって進行しようとする直接光ａは、上記短尺リブ５３の下端面５３ａで反射される。また、上記直接光ａとは異なる光についても、ＬＥＤチップ６から上方に発せられた光の一部は、上記短尺リブ５３の下端面５３ａで反射されて適度に分散される。そして、この短尺リブ５３の下端面５３ａも白色の面であるから、照射効率の低下を来すことはない。このように、上記直接光ａを含む光の一部、すなわち画像読み取り領域Ｓに照射され得る光のうちの高強度の光は、上記短尺リブ５３の下端面５３ａの作用により反射分散される。
【００３６】
以上のようにして、各区画領域１４ａの内部で反射分散された光について考察すれば、その全ての区画領域１４ａが同一条件で構成されていることから、各区画領域１４ａの相互間で差異がなくなる。したがって、両端に存する区画領域１４ａのみにおいて、その光強度あるいは光量が不足するという事態は生じない。この場合において、単一の区画領域１４ａについて考察すれば、ＬＥＤチップ６から発せられた光がその両側方の長尺リブ１５の側面１５ａで反射されて適度に分散されるので、上記短尺リブ５３の下端面５３ａで光が反射分散されることと相まって、この単一の区画領域１４ａのみについても、その光強度あるいは光量のばらつきが適度に緩和される。そして、このようにして各区画領域１４ａを進行した光が上記画像読み取り領域Ｓに照射される。この結果、各ＬＥＤチップ６からの光が直接的に画像読み取り領域Ｓに照射される場合と比較して、画像読み取り領域Ｓの全域にわたって光量が均一化されることになる。
【００３７】
このようにして画像読み取り領域Ｓに到達した光は、この画像読み取り領域Ｓに位置する原稿Ｇの表面によって反射された後、セルフォックレンズアレイ３を透過して空間室１１に進行し、その後、複数個の受光素子７によって受光される。そして、これらの各受光素子７からは、各々の受光量に対応した出力レベルの画像信号が出力される。この場合、上記画像読み取り領域Ｓにおいては全域にわたって均一化された光量が確保されていることから、上記各受光素子７からは適切な出力レベルの画像信号が得られ、読み取り画像の質が向上することになる。
【００３８】
なお、上記複数個の受光素子７は、光反射率の低い黒色の光反射防止部材４によって覆われているために、上記空間室１１内において画像読み取り領域Ｓからの反射光が乱反射することが抑制される。これにより、各受光素子７に対して散乱光が入射されるという事態が回避されることになる。
【００３９】
本願発明に係る画像読み取り装置の各部の具体的な構成は、上述の実施形態に限定されず、種々に設計変更自在である。
【００４０】
たとえば、上記実施形態では、各区画領域１４ａにそれぞれＬＥＤチップ６を１個ずつ配設した構成であるが、２個または３個以上の同個数のＬＥＤチップ６をそれぞれ各区画領域１４ａに配設するようにしてもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、各区画領域１４ａにそれぞれ短尺リブ５３を配設した構成であるが、これらの短尺リブ５３の配設を廃止するようにしてもよい。このようにした場合であっても、従来のようにＬＥＤチップ６からの光が全て直接的に画像読み取り領域Ｓに照射されていた場合と比較すれば、画像読み取り領域Ｓの全域にわたる充分な光量の均一化が図られることになる。
【００４２】
さらに、上記実施形態では、長尺リブ１５がケース１に一体的に形成されたものであるが、このリブ１５に相当する仕切部材を別体として独立して形成しておき、接着あるいは熱着等の手法によりその仕切部材をケースに取り付けるようにしてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、光源としてＬＥＤチップが使用されたものであるが、その他の光源が使用されたものについても、同様にして本願発明を適用することが可能である。
【００４４】
さらに、上記実施形態では、画像読み取り装置がいわゆる密着型イメージセンサとして構成されたものであるが、たとえば原稿を配置するための透明な原稿載置板の下方において光源や受光素子などが組み込まれたケースを副走査方向に移動させるいわゆるフラットベッド型イメージセンサについても、同様にして本願発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る画像読み取り装置の一実施形態を示す縦断側面図である。
【図２】図４のII−II断面図である。
【図３】図４のIII −III 断面図である。
【図４】図１のIV−IV断面図である。
【図５】上記画像読み取り装置の一実施形態を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
Ａ  画像読み取り装置
Ｓ  画像読み取り領域
１  ケース
５  基板
６  ＬＥＤチップ（光源）
７  受光素子
１４  導光用空間部
１４ａ  区画領域
１５  仕切部材（長尺リブ）
１５ａ  仕切表面（長尺リブの側面）
【図１】
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【図２】
0003774071.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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