JP2000354134A

JP2000354134A - イメージセンサユニットおよびこれを備えた画像読取装置

Info

Publication number: JP2000354134A
Application number: JP11165789A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Takahara; 浩行高原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-06-11
Filing date: 1999-06-11
Publication date: 2000-12-19

Abstract

(57)【要約】【課題】照度むらなく適正に画像読取を行うイメージ
センサユニットおよびこれを備えた画像読取装置を提供
する。【解決手段】導光体４の一端に設けた光源３の光をそ
の長手方向に拡散して、線状の読取領域を照明し、その
読取領域からの反射光を結像レンズ６を介して線状の画
像読取センサ８で受光して画像を読み取る。導光体４の
所定部位に長手方向に沿って実質的に連続して、これと
直交する方向の幅が変化する面状形状の反射パターン４
ｂを設ける。反射パターン４ｂは、導光体４の底部に概
略三角形状に設けられ、読取領域を照明する光の照度む
らを補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、イメージスキャ
ナ、ファクシミリおよび複写機等の画像を読み取る機能
を有する画像読取装置に係り、特にそのイメージセンサ
ユニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりイメージスキャナ、ファクシミ
リおよび複写機等の画像を読み取る機能を有する装置お
よびそのイメージセンサユニットについて様々な方式が
考案されてきている。ここにその１例を記述する。原稿
ガラス上に置かれた原稿を読み取る際に、原稿の幅分の
画像を検出できるイメージセンサユニットを原稿ガラス
と平行に配置し、これを原稿長さ分だけ移動させ原稿全
面をスキャニングする方式が比較的簡単に装置を構成で
きるとして従来より考案されている。

【０００３】また、そのイメージセンサユニットに関し
ても様々な方式がある。主なものを挙げると、たとえば
原稿の幅分の照明部材により原稿を照明し、この反射光
をミラーで結像レンズに導き、ＣＣＤ等のイメージセン
サ上に縮小結像させるものがある。また、別の方式では
ＬＥＤ等で同様に原稿を照明し、この反射光をセルフォ
ックレンズで原稿の幅分の長さを持つイメージセンサ受
光面に等倍結像させるものがある。

【０００４】ここで図５〜図９を用いて、従来の画像読
最装置とそのイメージセンサユニットにいて詳細に説明
する。図５は画像読取装置の正面図、図６は画像読取装
置の上視図、図７は画像読取装置のイメージセンサユニ
ットの断面図、図８はイメージセンサユニットの上視
図、図９（ａ）は画像読取装置のイメージセンサユニッ
トに設けられる導光体の上視図、図９（ｂ）はその長手
方向の照度分布を示す曲線図である。

【０００５】イメージスキャナの本体上部には、原稿を
この上に載せて画像を読み取るための原稿ガラス１０１
が設けられている。この原稿ガラス１０１の下面には、
原稿の画像を読み取るためのイメージセンサユニット１
０２が配置されている。イメージセンサユニット１０２
は、原稿の幅分の読取幅を有しており、画像の１ライン
分の画像を取り込む。

【０００６】イメージセンサユニット１０２のハウジン
グ１２２には、この読取ラインとほぼ平行方向に中心を
有する２つの回動軸１０２ａ，１０２ｂを有している。
またイメージセンサユニット１０２の両端には、原稿ガ
ラスに１０１に当接して、原稿ガラス１０１とイメージ
センサユニット１０２の距離を一定に保つためのスペー
サ１５１ａ，１５１ｂが固定されている。イメージセン
サユニット１０２は２つの回動軸１０２ａ，１０２ｂを
回転中心として、ガイド部材１０４に回動自在に保持さ
れている。

【０００７】また、ガイド部材１０４には、コイルバネ
１２１が設けられており、コイルバネは、イメージセン
サユニット１０２を原稿ガラスに付勢している。ガイド
部材１０４は、本体べ一ス１０５に固定されている丸棒
状のガイドバー６によりガイドされる。こうしてガイド
される画像読取部を走査のために駆動させるために、本
体べ一ス１０５に駆動プーリ１５３，１５４を設け、こ
れらの間に駆動ベルト１５５を張っている。駆動ベルト
１５５の一部は、ガイド部材１０４の下面に設けられて
いるベルト把持部１０４ｆに固定されている。本体べ一
ス１０５に対して、駆動モータ１５６が設けられてお
り、アイドラギア１５７，１５８を介して駆動モータ１
５６の駆動が駆動プーリ１５３に伝達される。

【０００８】この従来例では、画像読取時は、駆動モー
タ１５６が駆動されることにより、センサユニット１０
２が画像読取の開始位置Ｘｓから画像読取の終了位置Ｘ
ｅまで駆動されることにより、原稿ガラス１０１上の画
像を読み取る。

【０００９】ここで図７、図８および図９を用いて、イ
メージセンサユニット１０２を詳細に説明する。この従
来例によるイメージセンサユニット１０２はセンサフレ
ーム１２２に対して、センサの長手方向の片端部に原稿
を照明するためのＬＥＤ部材１２３が設けられている。
ＬＥＤ部材１２３は、ＬＥＤの光をセンサの長手方向に
拡散して線状光源に変える導光体１２４の片側端部に、
その光が入射するように配置されている。導光体１２４
は、アクリル等の透明な樹脂材料であり、その片端から
入射する光を内部で拡散させ原稿読取幅全域を照明する
部材である。

【００１０】これにより照明される原稿１２５の反射光
は、導光体１２４とほぼ平行で同じ長手長さを有し、セ
ンサフレーム１２２に固定されるセルフォックレンズア
レイ１２６に入射する。セルフォックレンズアレイ１２
６に入射した光は、同じくセンサフレーム１２２に対し
て固定されるセンサ基板１２７上の受光部１２８に結像
される。このようにして従来例のセンサユニット１０２
は、ＬＥＤ部材１２３の光で原稿を照明して、その反射
光をセルフォックレンズアレイで受光部に結像させるこ
とにより原稿上の画像を読み取っている。

【００１１】このとき通常導光体１２４からの照明は、
ＬＥＤ部材１２３に近い側の照度分布が相対的に高くな
り、これとは逆にＬＥＤ部材１２３から遠い側の照度分
布が低くなる（このことを図９（ｂ）に破線で示し
た。）。したがって、この照度分布を均一にするために
通常、導光体の底面部に反射パターン１２４ｂを設け
る。この反射パターン１２４ｂは、アクリル等の透明な
樹脂からなる導光体１２４の表面に対して白印刷等で白
い反射面を形成したものである。

【００１２】反射パターン１２４ｂを長手方向に形成す
るとともに、照度分布の低いＬＥＤ部材１２３から遠い
側では連続的に設け、また照度分布の高いＬＥＤ部材１
２３に近い側では反射パターン１２４ｂに切れ目を設け
不連続にする。これにより全体的な照度分布を均一化し
ている（このことを図９（ｂ）に実線で示した。）。こ
のようにすることで光量の長手方向の照度分布の均一化
を図るとともに、光利用効率を高めていた。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来のように反射パタ
ーン１２４ｂに切れ目を設け不連続にすることで、長手
方向の全体的な照度分布むらを均一化することができ
る。しかしながら、不連続部に図９（ｂ）の＊印で示し
たように、小さい照度分布むらが発生するために、画像
を読み取った際に画像にこの照度むらが現れ、筋状の画
像になり画像劣化に繋がっていた。

【００１４】本発明はかかる実情に鑑み、照度むらなく
適正に画像読取を行うイメージセンサユニットおよびこ
れを備えた画像読取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】本発明のイメージセンサ
ユニットは、導光体の一端に設けた光源の光をその長手
方向に拡散して、線状の読取領域を照明し、その読取領
域からの反射光を結像レンズを介して線状の画像読取セ
ンサで受光して画像を読み取るようにしたイメージセン
サユニットであって、導光体の所定部位に長手方向に沿
って実質的に連続して、これと直交する方向の幅が変化
する面状形状の反射パターンを設けたことを特徴とす
る。

【００１６】また、本発明のイメージセンサユニットに
おいて、反射パターンは、導光体の底部に概略三角形状
に設けられ、読取領域を照明する光の照度むらを補正す
ることを特徴とする。また、本発明のイメージセンサユ
ニットにおいて、反射パターンは、導光体の底部に概略
千鳥状に設けられ、読取領域を照明する光の照度むらを
補正することを特徴とする。

【００１７】また、本発明の画像読取装置は、上記いず
れかのイメージセンサユニットを備え、そのイメージセ
ンサユニットによって原稿を走査して原稿画像を読み取
ることを特徴とする。

【００１８】本発明によれば、反射パターンの不連続部
がなくなるため、均一な照度分布が得られ、均一で高画
質な画像が得られる。また、従来のような不連続反射パ
ターンに比較して照度むらが少ないため、均一で高画質
な画像が得られる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明による
画像読取装置の好適な実施の形態を説明する。この実施
形態におけるイメージセンサユニットの構成を説明す
る。この実施形態では、本発明をコンピュータ等に原稿
画像を取り込むイメージスキャナに実施している。な
お、イメージスキャナ全体の構成は、従来例で示したも
のと同様であるため、ここではその詳細な説明を省略す
るものとする。

【００２０】図１は画像読取装置のイメージセンサユニ
ットの断面図、図２はイメージセンサユニットの上視
図、図３（ａ）は画像読取装置のイメージセンサユニッ
トに設けられる導光体の上視図、図３（ｂ）は、その長
手方向の照度分布を示す曲線図である。

【００２１】センサユニット１はセンサーフレーム２に
対して、センサの長手方向の片端部に原稿を照明するた
めのＬＥＤ部材３が設けられている。ＬＥＤ部材３は、
導光体４の片側端部にその光が入射するように配置され
ている。導光体４は、アクリル等の透明な樹脂材料であ
り、その片端から入射するＬＥＤ部材３の光を内部で拡
散させ原稿読取幅全域を照明する部材である。

【００２２】これにより照明される原稿５の反射光は、
導光体４とほぼ平行で同じ長手長さを有し、センサフレ
ーム２に固定されるセルフォックレンズアレイ６に入射
する。セルフオックレンズアレイ６に入射した光は、同
じくセンサフレーム２に対して固定されるセンサ基板７
上の受光部８に結像される。このようにして本発明のセ
ンサユニット１は、ＬＥＤ部材３の光で原稿を照明し
て、その反射光をセルフォックレンズアレイで受光部に
結像させることにより原稿上の画像を読み取っている。

【００２３】この実施形態では導光体４からの照明は、
ＬＥＤ部材３に近い側の照度分布が相対的に高くなり、
これとは逆にＬＥＤ部材３から遠い側の照度分布が低く
ことを補正するために、導光体の底面部に反射パターン
４ｂを設けている。この反射パターン４ｂは、アクリル
等の透明な樹脂からなる導光体４の表面に対して白印刷
等で白い反射面を形成したものである。

【００２４】この反射パターン４ｂを長手方向に形成す
るとともに、照度分布の低いＬＥＤ部材４から遠い側
（図３においてＦ部）では、反射パターンの幅が広く、
照度分布の高いＬＥＤ部材４に近い側（図３においてＮ
部）では、反射パターンの幅を狭くする。つまり反射パ
ターン４ｂを略三角形の形状にすることで、全体的な照
度分布を均一化している。

【００２５】したがって反射パターン４ｂがない場合の
照度分布が図３（ｂ）の破線のようになるのに対し、反
射パターン４ｂを設けることにより同図の実線のように
なる。このように照度分布が均一化されるとともに、全
体的な光量アップが図れる。また、不連続な反射パター
ンを使用しないため、不連続なパターン周期での照度む
らが発生せず、極めて均一な照明が得られ、画像読取装
置の高画質化につながる。

【００２６】つぎに、第２の実施形態におけるイメージ
センサユニットの構成を説明する。本実施形態では、本
発明をコンピュータ等に原稿画像を取り込むイメージス
キャナに実施している。なおイメージスキャナ全体の構
成は、従来例で示したものと同様であり、またイメージ
センサユニットの全体構成は、第１の実施形態と同様で
あるのでここでは省略し、図４を用いて導光体について
説明する。

【００２７】図４（ａ）は画像読取装置のイメージセン
サユニットに設けられる導光体の上視図、図４（ｂ）は
その長手方向の照度分布を示す曲線図である。

【００２８】本実施形態では、導光体１０からの照明は
ＬＥＤ部材３に近い側の照度分布が相対的に高くなり、
これとは逆にＬＥＤ部材３から遠い側の照度分布が低く
ことを補正するために、導光体の底面部に反射パターン
１０ｂを設けている。この反射パターン１０ｂは、アク
リル等の透明な樹脂からなる導光体１０の表面に対して
白印刷等で白い反射面を形成したものである。

【００２９】反射パターン１０ｂはイメージセンサユニ
ットの長手方向と垂直方向に２列の反射パターン１０ｂ
１，１０ｂ２を配列して設け、互いにセンサの長手方向
に千鳥状の配列パターンを有している。かつ、隣接した
千鳥状の反射パターンは、センサの長手方向に互いにオ
ーバラップする面状形状を有することで、全体的な照度
分布を均一化している。

【００３０】したがって反射パターン１０ｂがない場合
の照度分布が図４（ｂ）の破線のようになるのに対し、
反射パターン１０ｂを設けることにより、照度分布は同
図の実線のようになる。このように照度分布が均一化さ
れるとともに、全体的な光量アップが図れる。また、複
数列の反射パターンが、互いにオーバラップして配置し
ているために従来例のような不連続なパターンに比較し
て照度むらが極めて小さく均一な照明が得られ、画像読
取装置の高画質化につながる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、イ
メージセンサユニットの照度分布が均一化されるととも
に、全体的な光量アップが図れるため、高画質な画像読
取装置のイメージセンサユニットが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態のイメージセンサユニ
ットの断面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態のイメージセンサユニ
ット上視図である。

【図３】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る導光体
の上視図、（ｂ）は照度分布を示す曲線図である。

【図４】（ａ）は本発明の第２の実施形態に係る導光体
の上視図、（ｂ）は照度分布を示す曲線図である。

【図５】従来の画像読取装置の正面図である。

【図６】従来の画像読取装置の上視図である。

【図７】従来のイメージセンサユニットの断面図であ
る。

【図８】従来のイメージセンサユニットの上視図であ
る。

【図９】（ａ）は従来の導光体の上視図、（ｂ）は照度
分布を示す曲線図である。

【符号の説明】

１イメージセンサユニット２センサーフレーム３ＬＥＤ部材４導光体４ｂ反射パターン５原稿６セルフォックレンズアレイ７センサ基板８受光部１０導光体１０ｂ反射パターン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導光体の一端に設けた光源の光をその長
手方向に拡散して、線状の読取領域を照明し、その読取
領域からの反射光を結像レンズを介して線状の画像読取
センサで受光して画像を読み取るようにしたイメージセ
ンサユニットであって、導光体の所定部位に長手方向に沿って実質的に連続し
て、これと直交する方向の幅が変化する面状形状の反射
パターンを設けたことを特徴とするイメージセンサユニ
ット。
【請求項２】請求項１に記載のイメージセンサユニッ
トにおいて、反射パターンは、導光体の底部に概略三角形状に設けら
れ、読取領域を照明する光の照度むらを補正することを
特徴とするイメージセンサユニット。
【請求項３】請求項１に記載のイメージセンサユニッ
トにおいて、反射パターンは、導光体の底部に概略千鳥状に設けら
れ、読取領域を照明する光の照度むらを補正することを
特徴とするイメージセンサユニット。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載のイ
メージセンサユニットを備え、そのイメージセンサユニ
ットによって原稿を走査して原稿画像を読み取ることを
特徴とする画像読取装置。