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技術 導光体、線状光源ユニット、画像読取装置、ドキュメントスキャナ

出願人 ローム株式会社
発明者 大西弘朗
出願日 2013年2月26日 (6年7ヶ月経過) 出願番号 2013-035800
公開日 2014年9月8日 (5年1ヶ月経過) 公開番号 2014-165057
状態 特許登録済
技術分野 面状発光モジュール レンズ以外の光学要素 投影型複写機の光源、細部等 光学要素・レンズ ファクシミリ用ヘッド FAXの走査装置
主要キーワード リブ状部分 長手方向視 LEDケース ワイヤタイプ 一定分 線状光源ユニット 導光体ケース 区画番号
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題

照度の均一化を図ることにより、鮮明な読取りを可能とする導光体線状光源ユニット画像読取装置、ドキュメントスキャナを提供すること。

解決手段

入射面110と、反射部120と、出射面と、を備える導光体101であって、反射部120は、複数の区画130からなるものとして規定した場合、複数の区画は130、始端極大占有率区画131と、第1極小占有率区画132と、極小占有率区画132に続き入射面110とは反対側にあるものの上記反射領域占有率が入射面110側に隣合うもの以上であるいくつかの区画130と、を含む。

概要

背景

たとえば読取対象物に記載された内容を画像データとして取り込む手段として、ドキュメントスキャナが用いられている。ドキュメントスキャナには、発光および受光などの機能を備えた画像読取装置が組み込まれている。特許文献1には、従来の画像読取装置の一例が開示されている。本文献に開示された画像読取装置は、線状光源ユニットと、レンズアレイと、受光センサと、受光センサを支持する基板と、これらを収容するケースとを備えている。この画像読取装置は、上記線状光源ユニットからの主走査方向に延びる線状光によって読取対象物を照らし、その反射光を上記レンズアレイによって上記受光センサに備えられた主走査方向に並ぶ複数の受光部に結像することにより、読取対象物の読み取りを行う。

上記線状光源ユニットは、光源としてのLEDチップと、このLEDチップからの光を線状光に変換する導光体とを備えている。上記導光体は、主走査方向に長く延びており、主走査方向の一端面が入射面となっている。この上記LEDチップからの光は、上記入射面から入射する。上記導光体には、主走査方向に延びる反射部が設けられている。この反射部は、導光体の一部において主走査方向に離散的に配置された複数の反射領域を有する。上記入射面から入射した光は、上記反射部によって反射されることにより、主走査方向に長く延びる線状光として出射される。読取対象物をより鮮明に読み取るには、読取対象物の全面をより均一に照らすことが求められる。特許文献1においては、上記複数の反射領域の大きさを上記入射面から遠ざかるほど大とすることにより、上記線状光の主走査方向における照度分布の均一化が図られている。しかしながら、このような方策を採用したとしても、線状光の主走査方向端部においては、照度の均一化がいまだ十分に図られていないという問題が起こりうる。

概要

照度の均一化をることにより、鮮明な読取りを可能とする導光体、線状光源ユニット、画像読取装置、ドキュメントスキャナを提供すること。入射面110と、反射部120と、出射面と、を備える導光体101であって、反射部120は、複数の区画130からなるものとして規定した場合、複数の区画は130、始端極大占有率区画131と、第1極小占有率区画132と、極小占有率区画132に続き入射面110とは反対側にあるものの上記反射領域占有率が入射面110側に隣合うもの以上であるいくつかの区画130と、を含む。

目的

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、照度の均一化を図ることにより、鮮明な読取りを可能とする導光体、線状光源ユニット、画像読取装置、ドキュメントスキャナを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

全体として細長状であり、長手方向一端に位置する入射面と、上記長手方向に長く延びており、上記入射面から進行してきた光を反射する反射部と、上記長手方向に長く延びており、上記反射部から進行してきた光を線状光として出射する出射面と、を備える導光体であって、上記反射部は、各々の上記長手方向寸法および面積が等しく、かつ上記長手方向に配列された複数の区画からなるものとして規定した場合、上記各区画は、光を反射する反射領域を少なくともその一部に有し、上記複数の区画は、上記入射面に最も近いとともに上記反射領域が占める割合である反射領域占有率が隣にある上記区画よりも大である始端極大占有率区画と、上記反射領域占有率が両隣の上記区画よりも小である第1極小占有率区画と、上記第1極小占有率区画に続き上記入射面とは反対側にあるものの上記反射領域占有率が上記入射面側に隣合うもの以上であるいくつかの上記区画と、を含むことを特徴とする、導光体。

請求項2

上記入射面と上記第1極小占有率区画との距離は、上記反射部と上記出射面との距離の1.0倍〜3.0倍である、請求項1に記載の導光体。

請求項3

上記第1極小占有率区画の上記反射領域占有率は、隣合う上記区画の上記反射領域占有率の0.4倍〜0.9倍である、請求項1または2に記載の導光体。

請求項4

上記第1極小占有率区画の上記反射領域占有率は、5.6%〜13.0%である、請求項3に記載の導光体。

請求項5

上記複数の区画は、第1極小占有率区画よりも上記入射面から離間しているとともに、相対的に上記反射領域占有率が大である2つの上記区画に挟まれた1以上の第2極小占有率区画を含む、請求項1ないし4のいずれかに記載の導光体。

請求項6

上記第2極小占有率区画は、上記長手方向において上記入射面から離間するほど上記反射領域占有率が増加するか、あるいは一定である、2つの区間に挟まれている、請求項5に記載の導光体。

請求項7

上記導光体の上記入射面とは反対側の長手方向端と上記第2極小占有率区画との距離は、上記反射部と上記出射面との距離の3.0倍〜8.0倍である、請求項5または6に記載の導光体。

請求項8

上記第2極小占有率区画の上記反射領域占有率は、隣合う上記区画の上記反射領域占有率の0.85倍〜0.98倍である、請求項5ないし7のいずれかに記載の導光体。

請求項9

上記第2極小占有率区画の上記反射領域占有率は、70%〜98%である、請求項8に記載の導光体。

請求項10

上記反射領域は、上記導光体の表面に印刷された反射材料からなる、請求項1ないし9のいずれかに記載の導光体。

請求項11

上記反射材料は、白色塗料である、請求項10に記載の導光体。

請求項12

上記反射領域は、矩形状である、請求項1ないし11のいずれかに記載の導光体。

請求項13

請求項1ないし12のいずれかに記載の導光体と、上記入射面に正対する1以上のLEDチップと、を備えることを特徴とする、線状光源ユニット

請求項14

上記反射部と上記出射面とが離間する方向において、上記反射部寄りに位置する第1LEDチップと上記出射面寄りに位置する1以上の第2LEDチップとを備えており、上記反射部は、上記始端極大占有率区画よりも上記入射面寄りに位置する追加の反射領域を有しており、上記入射面のうち上記長手方向視において上記第1LEDチップの中心に重なる点と上記追加の反射領域とを結ぶ直線と、上記長手方向と、がなす角は、上記導光体から光が出射する場合の臨界角以下であり、上記入射面のうち上記長手方向視において上記第2LEDチップの中心に重なる点と上記追加の反射領域とを結ぶ直線と、上記長手方向と、がなす角は、上記導光体から光が出射する場合の臨界角よりも大である、請求項13に記載の線状光源ユニット。

請求項15

上記反射部と上記出射面とが離間する方向および上記長手方向のいずれに対しても直角である方向において、上記追加の反射領域に対して上記第2LEDチップよりも上記第1LEDチップが近い位置に配置されている、請求項14に記載の線状光源ユニット。

請求項16

上記第1LEDチップは、赤色光を発する、請求項14または15に記載の線状光源ユニット。

請求項17

上記第2LEDチップは、青色光または緑色光を発する、請求項16に記載の線状光源ユニット。

請求項18

青色光および緑色光を発する2つの上記第2LEDチップを備える、請求項16に記載の線状光源ユニット。

請求項19

請求項13ないし18のいずれかに記載の線状光源ユニットと、上記長手方向と主走査方向が一致する受光センサと、上記線状光源ユニットから発せられ、読取対象物によって反射された光を上記受光センサに結像させるレンズユニットと、を備えることを特徴とする、画像読取装置。

請求項20

請求項19に記載の画像読取装置と、読取対象物を上記画像読取装置に対して副走査方向に搬送する搬送手段と、上記画像読取装置からの出力信号によって、上記読取対象物に記載された画像を生成する制御手段と、を備えることを特徴とする、ドキュメントスキャナ

技術分野

0001

本発明は、導光体線状光源ユニット画像読取装置、ドキュメントスキャナに関する。

背景技術

0002

たとえば読取対象物に記載された内容を画像データとして取り込む手段として、ドキュメントスキャナが用いられている。ドキュメントスキャナには、発光および受光などの機能を備えた画像読取装置が組み込まれている。特許文献1には、従来の画像読取装置の一例が開示されている。本文献に開示された画像読取装置は、線状光源ユニットと、レンズアレイと、受光センサと、受光センサを支持する基板と、これらを収容するケースとを備えている。この画像読取装置は、上記線状光源ユニットからの主走査方向に延びる線状光によって読取対象物を照らし、その反射光を上記レンズアレイによって上記受光センサに備えられた主走査方向に並ぶ複数の受光部に結像することにより、読取対象物の読み取りを行う。

0003

上記線状光源ユニットは、光源としてのLEDチップと、このLEDチップからの光を線状光に変換する導光体とを備えている。上記導光体は、主走査方向に長く延びており、主走査方向の一端面が入射面となっている。この上記LEDチップからの光は、上記入射面から入射する。上記導光体には、主走査方向に延びる反射部が設けられている。この反射部は、導光体の一部において主走査方向に離散的に配置された複数の反射領域を有する。上記入射面から入射した光は、上記反射部によって反射されることにより、主走査方向に長く延びる線状光として出射される。読取対象物をより鮮明に読み取るには、読取対象物の全面をより均一に照らすことが求められる。特許文献1においては、上記複数の反射領域の大きさを上記入射面から遠ざかるほど大とすることにより、上記線状光の主走査方向における照度分布の均一化が図られている。しかしながら、このような方策を採用したとしても、線状光の主走査方向端部においては、照度の均一化がいまだ十分に図られていないという問題が起こりうる。

先行技術

0004

特開2007−27137号公報

発明が解決しようとする課題

0005

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、照度の均一化を図ることにより、鮮明な読取りを可能とする導光体、線状光源ユニット、画像読取装置、ドキュメントスキャナを提供することをその課題とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明の第1の側面によって提供される導光体は、全体として細長状であり、長手方向一端に位置する入射面と、上記長手方向に長く延びており、上記入射面から進行してきた光を反射する反射部と、上記長手方向に長く延びており、上記反射部から進行してきた光を線状光として出射する出射面と、を備える導光体であって、上記反射部は、各々の上記長手方向寸法および面積が等しく、かつ上記長手方向に配列された複数の区画からなるものとして規定した場合、上記各区画は、光を反射する反射領域を少なくともその一部に有し、上記複数の区画は、上記入射面に最も近いとともに上記反射領域が占める割合である反射領域占有率が隣にある上記区画よりも大である始端極大占有率区画と、上記反射領域占有率が両隣の上記区画よりも小である第1極小占有率区画と、上記第1極小占有率区画に続き上記入射面とは反対側にあるものの上記反射領域占有率が上記入射面側に隣合うもの以上であるいくつかの上記区画と、を含むことを特徴としている。

0007

本発明の好ましい実施の形態においては、上記入射面と上記第1極小占有率区画との距離は、上記反射部と上記出射面との距離の1.0倍〜3.0倍である。

0008

本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1極小占有率区画の上記反射領域占有率は、隣合う上記区画の上記反射領域占有率の0.4倍〜0.9倍である。

0009

本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1極小占有率区画の上記反射領域占有率は、5.6%〜13.0%である。

0010

本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の区画は、第1極小占有率区画よりも上記入射面から離間しているとともに、相対的に上記反射領域占有率が大である2つの上記区画に挟まれた1以上の第2極小占有率区画を含む。

0011

本発明の好ましい実施の形態においては、上記第2極小占有率区画は、上記長手方向において上記入射面から離間するほど上記反射領域占有率が増加するか、あるいは一定である、2つの区間に挟まれている。

0012

本発明の好ましい実施の形態においては、上記導光体の上記入射面とは反対側の長手方向端と上記第2極小占有率区画との距離は、上記反射部と上記出射面との距離の3.0倍〜8.0倍である。

0013

本発明の好ましい実施の形態においては、上記第2極小占有率区画の上記反射領域占有率は、隣合う上記区画の上記反射領域占有率の0.85倍〜0.98倍である。

0014

本発明の好ましい実施の形態においては、上記第2極小占有率区画の上記反射領域占有率は、70%〜98%である。

0015

本発明の好ましい実施の形態においては、上記反射領域は、上記導光体の表面に印刷された反射材料からなる。

0016

本発明の好ましい実施の形態においては、上記反射材料は、白色塗料である。

0017

本発明の好ましい実施の形態においては、上記反射領域は、矩形状である。

0018

本発明の第2の側面によって提供される線状光源ユニットは、本発明の第1の側面によって提供される導光体と、上記入射面に正対する1以上のLEDチップと、を備えることを特徴としている。

0019

本発明の好ましい実施の形態においては、上記反射部と上記出射面とが離間する方向において、上記反射部寄りに位置する第1LEDチップと上記出射面寄りに位置する1以上の第2LEDチップとを備えており、上記反射部は、上記始端極大占有率区画よりも上記入射面寄りに位置する追加の反射領域を有しており、上記入射面のうち上記長手方向視において上記第1LEDチップの中心に重なる点と上記追加の反射領域とを結ぶ直線と、上記長手方向と、がなす角は、上記導光体から光が出射する場合の臨界角以下であり、上記入射面のうち上記長手方向視において上記第2LEDチップの中心に重なる点と上記追加の反射領域とを結ぶ直線と、上記長手方向と、がなす角は、上記導光体から光が出射する場合の臨界角よりも大である。

0020

本発明の好ましい実施の形態においては、上記反射部と上記出射面とが離間する方向および上記長手方向のいずれに対しても直角である方向において、上記追加の反射領域に対して上記第2LEDチップよりも上記第1LEDチップが近い位置に配置されている。

0021

本発明の好ましい実施の形態においては、上記第1LEDチップは、赤色光を発する。

0022

本発明の好ましい実施の形態においては、上記第2LEDチップは、青色光または緑色光を発する。

0023

本発明の好ましい実施の形態においては、青色光および緑色光を発する2つの上記第2LEDチップを備える。

0024

本発明の第3の側面によって提供される画像読取装置は、本発明の第2の側面によって提供される線状光源ユニットと、上記長手方向と主走査方向が一致する受光センサと、上記線状光源ユニットから発せられ、読取対象物によって反射された光を上記受光センサに結像させるレンズユニットと、を備えることを特徴としている。

0025

本発明の第4の側面によって提供されるドキュメントスキャナは、本発明の第3の側面によって提供される画像読取装置と、読取対象物を上記画像読取装置に対して副走査方向に搬送する搬送手段と、上記画像読取装置からの出力信号によって、上記読取対象物に記載された画像を生成する制御手段と、を備えることを特徴としている。

0026

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

図面の簡単な説明

0027

本発明に係る画像読取装置の一例を示す分解斜視図である。
図1のII−II線に沿う断面図である。
図1の画像読取装置に用いられる線状光源ユニットの一例を示す平面図である。
図1の画像読取装置に用いられる線状光源ユニットの一例を示す正面図である。
図4のV−V線に沿う断面図である。
図4の線状光源ユニットに用いられるLEDモジュールを示す平面図である。
図4の線状光源ユニットに用いられる導光体の一例を示す底面図である。
図7の導光体を示す要部底面図である。
図7の導光体を示す要部底面図である。
図7の導光体の反射領域のサイズを示す表である。
図7の導光体の反射領域のサイズを示す表である。
図7の導光体の反射領域の反射領域占有率を示すグラフである。
本発明に係るドキュメントスキャナの一例を示す断面図である。
比較例の導光体による照度分布を示すグラフである。
他の比較例の導光体による照度分布を示すグラフである。
図7の導光体による照度分布を示すグラフである。
図4の線状光源ユニットに用いられる導光体の他の例を示す底面図である。
図17の導光体を示す要部底面図である。
図17の導光体を示す要部底面図である。
図17の導光体の反射領域のサイズを示す表である。
図17の導光体の反射領域のサイズを示す表である。
図17の導光体の反射領域の反射領域占有率を示すグラフである。
図17の導光体を示す側面図および要部断面図である。

実施例

0028

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

0029

図1および図2は、本発明に係る画像読取装置の一例を示している。本実施形態の画像読取装置400は、ケース410、線状光源ユニット200、レンズユニット420、受光センサ430、センサ基板440およびカバーガラス450を備えている。画像読取装置400は、読取対象物700に記載された内容を画像データとして読み取る機能を実現するためのものであり、後述するようにたとえばドキュメントスキャナに組み込まれる。なお、x方向は主走査方向であり、y方向は副走査方向である。

0030

ケース410は、全体としてx方向を長手方向とする直方体形状とされており、たとえば黒色樹脂からなる。ケース410は、線状光源ユニット200、レンズユニット420、受光センサ430、センサ基板440およびカバーガラス450を収容するものであり、これらを収容するための開口や空洞部が適宜形成されている。

0031

線状光源ユニット200は、読取対象物700に対してx方向に長く延びる線状光を照射するものである。線状光源ユニット200は、導光体101、導光体ケース210およびLEDモジュール300からなる。これらの詳細な構成については、後述する。

0032

レンズユニット420は、読取対象物700によって反射された光を受光センサ430に結像させるための光学部品である。本実施形態のレンズユニット420は、各々が正立等倍に結像させる複数のロッドレンズが、x方向に配列された状態でたとえば樹脂製のケースに保持された構成とされている。

0033

受光センサ430は、センサ基板440によって支持されており、全体としてx方向に長く延びるたとえば矩形状である。受光センサ430は、x方向に配列された複数の受光部(図示略)を有している。受光センサ430は、上記複数の受光部が受けた光を電気信号へと変換する光電変換機能を有している。上記複数の受光部には、レンズユニット420によって読取対象物700から進行してきた光が結像される。

0034

センサ基板440は、たとえばセラミックスあるいはガラスエポキシ樹脂などの絶縁材料からなる基材と、この基材上に形成された配線パターンを有している。また、センサ基板440には、画像読取装置400をたとえばドキュメントスキャナに組み込むためのコネクタが設けられている。

0035

図3図5は、線状光源ユニット200を示している。上述した通り、線状光源ユニット200は、導光体101、導光体ケース210およびLEDモジュール300からなる。導光体101は、全体としてx方向を長手方向とする細長状であり、本実施形態においては、断面円形状の主要部分と、この主要部分に繋がるリブ状の部分などとによって構成されている。これらの図および図7に示すように、導光体101は、入射面110、反射部120および出射面170を有している。導光体101の寸法の一例を挙げると、x方向長さがたとえば240mm程度、上記主要部分の直径がたとえば4mm程度である。導光体101は、透明材料からなり、たとえばポリメタクリル酸メチル樹脂(Poly methyl methacrylate、略称PMMA樹脂)などのアクリル樹脂からなる。なお、以降の説明においては、x方向に対して直角であり、かつ反射部120と出射面170とが離間する方向をN1方向、x方向およびN1方向のいずれに対しても直角である方向をN2方向と定義する。本実施形態においては、図5および図6に示すように、N1方向がz方向に対して傾いている。N1方向とz方向とがなす角度は、たとえば35度程度である。

0036

入射面110は、導光体101のx方向における一端面である。入射面110は、LEDモジュール300からの光が入射する面であり、LEDモジュール300に対して正対している。

0037

反射部120は、入射面110から進行してきた光をN1方向に向けて反射することにより線状光を構成する部分であり、x方向に長く延びる部分がこれに相当する。本実施形態においては、導光体101の上記主要部分の一部に、x方向に長く延びる帯状の平面が形成されている。反射部120は、この平面に設けられている。図7図9に示すように、本実施形態の反射部120は、複数の反射領域150を有している。複数の反射領域150は、x方向に離散的に配置されており、入射面110から進行してきた光を反射しうる構成とされている。本実施形態においては、導光体101のうち反射部120に相当する部位の表面に白色塗料が塗布されることによって複数の反射領域150が構成されている。導光体101の内部を進行してきた光のうち反射領域150に到達した光が反射される。反射領域150が白色塗料からなるため、反射領域150においては光が拡散されながら反射される。

0038

図8および図9に示すように、反射部120は、複数の区画130を有するものとして想定される。複数の区画130は、x方向に並んだ同形状、同サイズの領域であり、本実施形態においては、x方向寸法が2.5mm、N2方向寸法が1.8mmの領域となる。なお、図8および図9中の下線を付した数字は、複数の区画130の区画番号であり、入射面110側から順に1〜95の区画番号が付されている。各区画130は、反射領域150を含んでいる。

0039

図10および図11は、複数の反射領域150のサイズを示している。寸法Lは、反射領域150のx方向寸法であり、寸法Wは、反射領域150のN2方向寸法である。面積Aは、反射領域150の面積である。さらに、反射領域150の面積Aの区画130の面積に対する割合を、反射領域占有率と定義する。図12は、区画番号と反射領域占有率の関係を示している。

0040

図8および図10に示すように、区画番号1における反射領域占有率は、17.7%と、区画番号1の隣にある区画番号2の反射領域占有率、さらには区画番号3〜13の反射領域占有率よりも大である。本発明においては、この区画番号1の区画130は、始端極大占有率区画131と定義される。なお、入射面110から区画番号1の反射領域150までの距離は、たとえば2mm程度である。

0041

また、区画番号3の反射領域占有率は11.8%であり、区画番号3の両隣である区画番号2の反射領域占有率の14.1%および区画番号4の反射領域占有率14.4%のいずれよりも小である。これにより、区画番号3において、反射領域占有率が極小値をとっている。本発明においては、区画番号3の区画130は、第1極小占有率区画132と定義される。なお、入射面110から区画番号3の反射領域150までの距離は、7mm程度である。本発明が意図する効果を適切に発揮するには、入射面110から区画番号3の反射領域150までの距離は、反射部120と出射面170とのN1方向における距離の1.0倍〜3.0倍であることが好ましい。また、第1極小占有率区画132の反射領域占有率は、隣合う区画番号2,4の反射領域占有率の0.4倍〜0.9倍であることが好ましく、より具体的には、5.6%〜13.0%に設定される。

0042

図10図12に示すように、本実施形態においては、区画番号4〜区画番号95においては、互いに隣合う区画130のうち入射面110に対して遠いものの反射領域占有率が、入射面110に対して近いものの反射領域占有率以上となっている。また、区画番号75以降においては、寸法Lが2.5mmと区画130のx方向寸法と同じとなっている。このため、区画番号75以降においては、互いに隣合う区画130の反射領域150どうしが繋がっている。また、区画番号92以降においては、寸法Wが区画130のN2方向寸法と同じとなっている。このため、区画番号92以降においては、区画130の全面が反射領域150によって占められており、反射領域占有率が100%となっている。

0043

出射面170は、図3図5に示すように、反射部120によって反射された光を線状光として出射する面であり、x方向に長く延びている。上述したN1方向の定義の通り、出射面170は反射部120に対してN1方向に離間しており、本実施形態においては、反射部120に対して平行である。

0044

LEDモジュール300は、導光体101の入射面110に入射させる光を発するモジュールであり、本実施形態においては、リード310、LEDケース320およびLEDチップ331,332,333を備えている。リード310は、LEDチップ331,332,333を支持するとともにこれらを発光させるための電力を供給する経路を構成している。リード310のうちLEDケース320からz方向に突出する部分は、複数の端子311となっている。端子311は、LEDモジュール300をセンサ基板440に取り付けるために用いられる。リード310は、たとえばCuなどの金属からなる。

0045

LEDケース320は、たとえば白色の樹脂からなり、リード310の一部を覆っている。本実施形態においては、LEDケース320は、x方向視矩形状とされている。LEDケース320には、開口321が形成されている。開口321は、リード310の一部を露出している。リード310のうち開口321から露出した部分には、LEDチップ331,332,333が搭載されている。開口321はたとえば円形状であり、x方向視において導光体101の入射面110に内包される。また、LEDケース320には、導光体ケース210を取り付けるための凹部または凸部などが適宜形成されている。

0046

LEDチップ331,332,333は、LEDモジュール300の光源である。本実施形態においては、LEDチップ331は赤色光を発し、LEDチップ332は緑色光を発し、LEDチップ333は青色光を発する。また、LEDチップ331は、N1方向においてLEDチップ332,333よりも導光体101の入射面110寄りに配置されている。LEDチップ332,333は、LEDチップ331を通りN1方向に延びる直線を挟んで配置されており、N1方向における位置がほぼ同じである。LEDチップ331,332,333は、リード310のうち同一のアイランド部に搭載されている。LEDチップ331は、いわゆる1ワイヤタイプであり、LEDチップ332,333は、いわゆる2ワイヤタイプである。LEDチップ332,333に過大な逆電圧印加されることを防止するために、2つのツェナーダイオード350が設けられている。LEDチップ331,332,333は、導光体101の入射面110に対して、わずかな隙間を隔てて正対している。

0047

なお、3つのLEDチップ331,332,333の発光色は、上述した色に限定されない。また、LEDモジュール300が備えるLEDチップの個数は、3個に限定されず、1,2個、あるいは4個以上であってもよい。

0048

導光体ケース210は、導光体101の出射面170を露出させつつ、導光体101を収容しており、たとえば白色樹脂からなる。導光体ケース210の断面形状は、図5に示すように、導光体101の上述したリブ状部分係合する形状とされている。導光体ケース210と反射部120との間には、隙間が設けられている。また、導光体ケース210は、導光体101の入射面110とは反対側の端面を覆う部分を有している。この部分は、導光体101内をx方向に進行して上記端面に到達した光を、再び導光体101内へと復帰させる機能を果たす。

0049

図13は、画像読取装置400が用いられたドキュメントスキャナの一例を示している。同図に示されたドキュメントスキャナ500は、2つの画像読取装置400、ケース510、複数の搬送ローラ520および制御部530を備えている。ドキュメントスキャナ500は、読取対象物700を副走査方向に順次搬送することにより、読取対象物700の両面に記載された内容を電子データとして読み取る。

0050

ケース510は、2つの画像読取装置400、複数の搬送ローラ520および制御部530を収容しており、たとえば樹脂からなる。ケース510には、読取対象物700を挿入する挿入口および読取り処理を終えた読取対象物700を排出するための排出口が形成されている。

0051

ドキュメントスキャナ500においては、2つの画像読取装置400が互いに対向配置されている。2つの画像読取装置400は、互いのN1方向が平行とされており、互いのカバーガラス450が隙間を隔てて平行に位置している。この隙間は、読取対象物700が通過するために設けられている。

0052

複数の搬送ローラ520は、本発明で言う搬送手段に相当する。本実施形態においては、2つずつの搬送ローラ520が2つの画像読取装置400に対して副走査方向上流側および下流側に配置されている。複数の搬送ローラ520の少なくともいずれかは、図示しないモータなどによって駆動される。

0053

制御部530は、ドキュメントスキャナ500の動作を制御するためのものであり、CPU、メモリインターフェースなどからなる。制御部530は、複数の搬送ローラ520の駆動制御を行う。また、制御部530は、搬送ローラ520の回転に同期しながら、2つの画像読取装置400の読取り処理を制御し、2つの画像読取装置400から読み取りデータを受信する。この読み取りデータに基いて、制御部530は、読取対象物700の両面に記載された内容を電子データとして復元する。

0054

なお、ドキュメントスキャナ500は、画像読取装置400が用いられる機器構成の一例である。たとえば、1つの画像読取装置400を有する場合、読取対象物700の片面を読み取る構成であってもよい。また、固定された読取対象物700に対して、画像読取装置400を移動させる構成であってもよい。

0055

次に、導光体101、線状光源ユニット200、画像読取装置400、ドキュメントスキャナ500の作用について説明する。

0056

図14は、導光体101に対する比較例としての導光体101Aの照度分布を示している。同図の横軸は、入射面110からのx方向における距離であり、縦軸は相対的な照度である。グラフ上の点は、各区画130からN1方向に一定距離離れた箇所における相対照度である。導光体101Aにおいては、導光体101と異なり、始端極大占有率区画131および第1極小占有率区画132が設けられていない。このため、同図における複数の区画130は、入射面110から遠ざかるほど反射領域占有率が大となっている。このような導光体101Aの入射面110に光が入射した場合、照度分布は、入射面110からx方向に進むに連れて徐々に高くなり、ある位置よりも入射面110から遠ざかるとほぼ一定となる。導光体101Aの場合、この照度が徐々に高くなっている領域の長さである非一定分布長さLnは、たとえば9.8mm程度である。

0057

次に、図15は、導光体101に対する他の比較例としての導光体101Bの照度分布を示している。導光体101Bは、導光体101で説明した始端極大占有率区画131が設けられている。ただし、第1極小占有率区画132は設けられていない。始端極大占有率区画131が設けられていることにより、入射面110に近い範囲の照度分布が概ね高められている。しかし、始端極大占有率区画131から数えて3つめおよび4つめの区画130における照度がそれ以降の区画130の照度よりも高められている。このため、導光体101Bの照度分布は、入射面110から遠ざかるにつれて徐々に増加し、若干減少した後にほぼ一定となっている。したがって、非一定分布長さLnは、導光体101Aにおける非一定分布長さLnよりも長くなっている。

0058

一方、図16は、本実施形態の導光体101の照度分布を示している。導光体101は、上述した通り始端極大占有率区画131と第1極小占有率区画132を有している。図14図15を比較すると理解される通り、始端極大占有率区画131を設けることにより、入射面110付近の照度が高められる。そして、図15において照度が極大値となっていた付近に第1極小占有率区画132が設けられることにより、第1極小占有率区画132における照度がこれに続く区画130における照度とほぼ同程度となっている。これにより、第1極小占有率区画132以降においては、照度がほぼ一定となっており、本実施形態においては非一定分布長さLnは、たとえば7.3mm程度に短縮される。このように、導光体101および導光体101が用いられた線状光源ユニット200によれば、x方向における照度分布がより均一である線状光を出射することが可能である。したがって、画像読取装置400およびドキュメントスキャナ500によって、読取対象物700のより広い領域を鮮明に読み取ることができる。

0059

入射面110と第1極小占有率区画132との距離が、反射部120と出射面170とのN1方向における距離の1.0倍〜3.0倍であることにより、入射面110近傍領域において始端極大占有率区画131によって照度を効果的に高めつつ、意図しない位置における照度が不当に高められてしまうことを防止することができる。このような効果を奏するには、第1極小占有率区画132の反射領域占有率が、隣合う区画130の反射領域占有率の0.4倍〜0.9倍であることが好ましく、第1極小占有率区画132の反射領域占有率は、好適には、5.6%〜13.0%に設定される。

0060

反射領域150を白色塗料によって構成することにより、入射面110から入射した光を拡散させながら比較的広角に反射することができる。印刷によって反射領域150を形成すれば、反射領域150の大きさや形状を所望のものに仕上げやすい。これは、照度分布を適切に設定するのに有利である。

0061

図17図19は、本発明に係る導光体の他の例を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。

0062

本実施形態の導光体102は、始端極大占有率区画131および第1極小占有率区画132に加えて、第2極小占有率区画133および追加の反射領域151を有している点が、上述した導光体101と異なっている。

0063

導光体102においては、区画番号が1〜94とされた94個の区画130が設けられている。区画番号87,88の区画130が、第2極小占有率区画133となっている。図20および図21は、複数の反射領域150のサイズを示しており、図22は、区画番号と反射領域占有率との関係を示している。図21に示すように、第2極小占有率区画133に相当する区画番号87,88の区画130における反射領域占有率は、92.4%,92.0%である。これらの第2極小占有率区画133を挟んでいる区画番号86,89の反射領域占有率は、93.0%,94.0%である。このように、第2極小占有率区画133の反射領域占有率は、これらを挟んで隣合う区画130の反射領域占有率よりも小となっている。また、第1極小占有率区画132と第2極小占有率区画133とに挟まれた区画番号4〜86においては、互いに隣合う区画130のうち入射面110に対して遠いものの反射領域占有率が、入射面110に対して近いものの反射領域占有率以上となっている。また、第2極小占有率区画133よりも入射面110から離間している領域にある区画番号89〜94においても、互いに隣合う区画130のうち入射面110に対して遠いものの反射領域占有率が、入射面110に対して近いものの反射領域占有率以上となっている。

0064

導光体102が採用された線状光源ユニット200においては、導光体102内をx方向に進行した光の一部は、導光体102のx方向における入射面とは反対側の端面に到達する。この光は、導光体ケース210のうちこの端面を覆う部分によって反射され、再び導光体102内へと入射する。この光が反射部120によって反射されると、x方向において入射面110とは反対側に位置する特定領域において照度が不当に高くなってしまうという不具合が生じうる。しかし、導光体102においては、この特定領域に対応する位置に、第2極小占有率区画133が設けられている。このため、第2極小占有率区画133付近において照度が不当に高められてしまうことを防止することが可能であり、より均一な照度分布を実現することができる。

0065

導光体102の入射面110とは反対側の長手方向端面と第2極小占有率区画133との距離が、反射部120と出射面170とのN1方向における距離の3.0倍〜8.0倍であることにより、上述した照度分布の均一化を図ることができる。第2極小占有率区画133の反射領域占有率は、隣合う区画130の反射領域占有率の0.85倍〜0.98倍であることが好ましく、第2極小占有率区画133の反射領域占有率は、好適には、70%〜98%に設定される。

0066

図18に示すように、追加の反射領域151は、始端極大占有率区画131よりも入射面110寄りに配置されている。追加の反射領域151の寸法の一例を挙げると、寸法Lが0.6mm程度、寸法Wが0.7mm程度である。図23は、導光体102のN2方向視形状と、追加の反射領域151を通るN1方向およびN2方向に平行な平面における導光体102の断面とを示している。なお、断面図においては、理解の便宜上ハッチングを施していない。

0067

本実施形態においても、上述したLEDモジュール300におけるLEDチップ331,332,333の配置が踏襲されている。このため、N1方向において、LEDチップ331が追加の反射領域151にもっとも近く、LEDチップ332,333は、LEDチップ331よりも追加の反射領域151から遠ざかっている。このような配置構成により、LEDチップ331は、本発明で言う第1LEDチップに相当し、LEDチップ332,333は、本発明で言う第2LEDチップに相当する。入射面110のうちN2方向視においてLEDチップ331の中心と重なる点である点P1と追加の反射領域151とを結ぶ直線とx方向とがなす角を角α1と定義する。また、入射面110のうちN2方向視においてLEDチップ332,333の中心と重なる点である点P2と追加の反射領域151とを結ぶ直線とx方向とがなす角を角α2と定義する。角α1は、導光体101から光が出射する場合の臨界角以下とされている。一方、角α2は、導光体102から光が出射する場合の臨界角よりも大とされている。導光体102が上述したアクリル樹脂からなる場合、上記臨界角は、たとえば42度程度である。

0068

角α1、角α2が上述した関係であることにより、LEDチップ331からの光は追加の反射領域151に到達しうる一方、LEDチップ332,333からの光は追加の反射領域151には到達しがたい。言い換えると、区画番号1である始端極大占有率区画131の反射領域150にはLEDチップ331,332,333からの光が確実に到達することが意図されているが、追加の反射領域151には、LEDチップ331からの光のみが到達することが意図されている。この点が、追加の反射領域151と反射領域150との差異となっている。

0069

始端極大占有率区画131の反射領域150やその近傍にある区画130の反射領域150においては、LEDチップ332,333からの光が比較的入射面110寄りに反射され、LEDチップ331からの光は入射面110から遠い側に反射される傾向にある。このため、仮に追加の反射領域151がない場合、入射面110に近い領域においては、LEDチップ332,333からの緑色光および青色光の照度が相対的に高くなり、LEDチップ331からの赤色光の照度が相対的に低くなってしまう。しかし、追加の反射領域151が設けられていることにより、入射面110の近傍において、LEDチップ331からの赤色光が補充される格好となる。これにより、入射面110近傍において、LEDチップ331からの赤色光の照度と、LEDチップ332,333からの緑色光および青色光との照度とが不均一となることを解消することができる。

0070

また、本実施形態においては、LEDチップ331と追加の反射領域151とのN2方向における位置がほぼ一致している。一方、LEDチップ332,333のN2方向における位置は、追加の反射領域151に対してそれぞれシフトしている。このため、LEDチップ331からの赤色光が追加の反射領域151によって反射されると、この反射光は、x方向およびN1方向を含む平面に沿って進行しやすい。一方、LEDチップ332,333からの緑色光および青色光が追加の反射領域151によって反射されると、これらの反射光は、N2方向に逸れた向きに進行しやすい。したがって、入射面110における予期せぬ微小散乱などによってLEDチップ332,333からの光が追加の反射領域151に到達したとしても、これらの光が出射面170を経由して読取対象物700に向けて出射されてしまうことを回避することができる。これは、入射面110の近傍において、赤色光を選択的に補充するのに好適である。

0071

本発明に係る導光体、線状光源ユニット、画像読取装置、ドキュメントスキャナは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る導光体、線状光源ユニット、画像読取装置、ドキュメントスキャナの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

0072

本発明で言う反射領域は、各々が単一の矩形領域に形成されたものに限定されない。本発明で言う反射領域は、各区画において所望の反射領域占有率を達成可能なものであれば、その構成はなんら限定されない。たとえば、個々の区画に含まれる反射領域を、白色塗料などによって形成された微細な多数の点がx方向およびN2方向において離散的に配置された、いわゆるインクジェットプリンタによるハーフトーンに類似した態様とされていてもよい。さらに、反射領域を形成するための反射材料は、白色以外の塗料であってもよいし、塗料以外のたとえば金属膜であってもよい。あるいは、導光体の一部に粗面加工を施すことによって反射領域を形成する構成をとりうる。

0073

101,102導光体
110入射面
120反射部
130区画
131始端極大占有率区画
132 第1極小占有率区画
133 第2極小占有率区画
150 反射領域
151 追加の反射領域
170出射面
200線状光源ユニット
210導光体ケース
300LEDモジュール
310リード
311端子
320LEDケース
321 開口
331 (第1)LEDチップ
332 (第2)LEDチップ
333 (第2)LEDチップ
350ツェナーダイオード
400画像読取装置
410ケース
420レンズユニット
430受光センサ
440センサ基板
450カバーガラス
500ドキュメントスキャナ
510 ケース
520搬送ローラ(搬送手段)
530 制御部(制御手段)
700 読取対象物

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