KR20150084904A - 화상 판독 장치 - Google Patents

Abstract

광원으로부터의 광이 판독 대상으로 반사한 반사광을 수속하여 판독 대상의 화상을 읽어내는 화상 판독 장치에 있어서, 기판과, 이 기판의 한쪽의 면에 주주사 방향을 따라 복수의 수광 소자가 형성된 라인 센서부와, 주주사 방향을 따라 복수의 렌즈가 배열되고, 라인 센서부에 반사광을 수속하는 렌즈 어레이부와, 이 렌즈 어레이부에 있어서의 라인 센서부측의 부분을 지지하거나, 또는, 렌즈 어레이부에 있어서의 라인 센서부측의 부분과 접촉하여, 렌즈 어레이부가 수속한 광 이외를 차광하는 차광부와, 렌즈 어레이부 및 차광부를 수납부에 수납하고, 렌즈 어레이부에 있어서의 판독 대상측의 부분과 차광부를 덮는 투명한 부재로부터 되는 투명체를 구비한다.

Description

화상 판독 장치{IMAGE READ-IN DEVICE}

본 발명은 판독 대상의 화상을 읽어내는 화상 판독 장치에 관한 것이다.

종래부터 화상 판독 장치는 팩시밀리, 복사기, 스캐너, 지폐 판별기, 검사 장치, 지문 인증 장치 등에 사용되고 있다. 화상 판독 장치의 판독 대상으로서는, 원고, 책, 지면, 문서, 회화, 사진, 슬라이드 필름, 필름, 지폐, 증권, 기판, 전자 부품, 지문 등 다방면에 걸쳐 있다. 또한, 화상 판독 장치는, 판독 대상으로부터의 반사광을 센서 소자(수광 소자)가 수광함으로써, 판독 대상의 화상을 얻는 것이다. 판독 대상으로부터의 반사광은, 가시광선뿐만 아니라, 가시광선 외의 파장인 것도 판독 대상으로 하고 있는 것이 있다. 그 때문에, 화상 판독 장치에 내장되거나, 또는 화상 판독 장치의 외부에 마련되는 광원, 즉, 반사광을 얻기 위해서 판독 대상에 광을 조사하는 광원도, 가시광선뿐만 아니라, 가시광선 외의 파장인 것이 사용되는 경우도 있다.

화상 판독 장치에 내장되는 광원은 LED나 유기 EL 등의 광원 소자(점 광원)로부터 조사되는 광을, 수지 등의 투명한 부재(투명체)로 구성된 도광체(도광 부재)의 내부로 도광하고, 판독 대상에 조사하는 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 1~7 참조). 물론, 도광체를 이용하지 않는 광원도 존재한다. 또한, 광원을 내장하고 있지 않는 화상 판독 장치(예를 들면, 특허문헌 8 참조)에서도, 광원에서의 도광체의 유무에 관계없이, 광원으로서 사용이 가능하다는 것은 말할 필요도 없다.

특허문헌 1 및 2에는, 도광체와 렌즈 어레이가 접촉하고 있는 화상 판독 장치가 개시되어 있다. 특허문헌 2 및 3에는, 반송 방향(부주사 방향)으로 반송되는 판독 대상이 통과하는 투명한 천판(가이드판)과 도광체가 일체로 되어 있는 화상 판독 장치가 개시되어 있다. 특허문헌 4, 5, 6, 8에는, 촬상 소자가 형성된 기판이 어태치먼트(탄성 부재)나 나사로 고정되어 있는 화상 판독 장치가 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 7에는, 도광체 상에 촬상 소자가 형성된 기판이 존재하는 화상 판독 장치가 개시되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 평11-266340호 공보(특히, 도 2, 도 9, 도 10을 참조) 특허문헌 2: 일본 특허 공표 제2002-527832호 공보(특히, 도 3, 도 4를 참조) 특허문헌 3: 일본 특허 공개 평10-126579호 공보(특히, 도 3을 참조) 특허문헌 4: 일본 특허 공개 평10-210216호 공보(특히, 도 14를 참조) 특허문헌 5: 일본 특허 공개 평10-243166호 공보(특히, 도 3을 참조) 특허문헌 6: 일본 특허 공개 제2006-285659호 공보(특히, 도 3을 참조) 특허문헌 7: 일본 특허 공개 평9-247360호 공보(특히, 도 1을 참조) 특허문헌 8: 일본 특허 공개 평6-305191호 공보(특히, 단락 [0025], 단락 [0027], 도 1을 참조)

그러나, 종래의 화상 판독 장치는 이하의 과제가 있다. 특허문헌 1~5, 7에 개시되는 화상 판독 장치는 구조의 복잡화나 구조의 대형화를 피하는 것이 곤란하다는 과제가 있다. 또, 특허문헌 1 및 2에 개시되는 화상 판독 장치에서는, 도광체와 렌즈(결상 광학계)를 접촉시키고 있지만, 구체적인 구조나 그 설명은 일절 개시되어 있지 않다. 또한, 특허문헌 6에 개시되는 화상 판독 장치는, 구조는 간단하고 쉽지만, 렌즈(결상 광학계)에 관한 개시가 없기 때문에, 취득 화상의 정밀도의 양호성에 과제가 있다. 또, 특허문헌 8에 개시되는 화상 판독 장치는, 렌즈(결상 광학계)와 수광 소자의 위치 결정 이외의 사항을 일절 고려하고 있지 않고, 광원에 관한 개시되어 있지 않다는 과제가 있다.

본 발명의 목적은, 구조의 복잡화나 구조의 대형화를 수반하지 않고, 간단하고 쉬운 구조인 것임에 불구하고, 고정밀의 판독이 가능한 화상 판독 장치를 얻는다.

본 발명은, 광원으로부터의 광이 판독 대상에서 반사한 반사광을 수속하여 상기 판독 대상의 화상을 읽어내는 화상 판독 장치에 있어서, 기판과, 이 기판의 한쪽의 면에 주(主)주사 방향을 따라 복수의 수광 소자가 형성된 라인 센서부와, 상기 주주사 방향을 따라 복수의 렌즈가 배열되고, 상기 라인 센서부에 상기 반사광을 수속하는 렌즈 어레이부와, 이 렌즈 어레이부에서의 상기 라인 센서부측의 부분을 지지하거나, 또는 상기 렌즈 어레이부에서의 상기 라인 센서부측의 부분과 접촉하고, 상기 렌즈 어레이부가 수속한 광 이외를 차광하는 차광부와, 상기 렌즈 어레이부 및 상기 차광부를 수납부에 수납하고, 상기 렌즈 어레이부에서의 상기 판독 대상측의 부분과 상기 차광부를 덮는 투명한 부재로 이루어지는 투명체를 구비한 것이다.

본 발명에 따른 화상 판독 장치는, 결상 광학계 소자(렌즈 어레이, 수광 소자)를 확실히 지지하므로, 결상 광학계 소자(렌즈 어레이, 수광 소자)를 직접적으로 지지하는 케이스가 불필요하다는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 화상 판독 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 따른 화상 판독 장치의 전개도(분해 사시도)이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 화상 판독 장치의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 화상 판독 장치의 기능 블럭도 및 그래프이다.
도 11은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시 형태 2에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시 형태 2에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 실시 형태 3에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시 형태 3에 따른 화상 판독 장치의 단면도 및 사시도이다.
도 16은 본 발명의 실시 형태 3에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 17은 본 발명의 실시 형태 3에 따른 화상 판독 장치의 단면도 및 사시도이다.
도 18은 본 발명의 실시 형태 3에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 19는 본 발명의 실시 형태 3에 따른 화상 판독 장치의 단면도 및 사시도이다.
도 20은 본 발명의 실시 형태 3에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 21은 본 발명의 실시 형태 3에 따른 화상 판독 장치의 단면도 및 사시도이다.
도 22는 본 발명의 실시 형태 4에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 23은 본 발명의 실시 형태 4에 따른 화상 판독 장치의 사시도이다.
도 24는 본 발명의 실시 형태 5에 따른 화상 판독 장치의 사시도이다.
도 25는 본 발명의 실시 형태 5에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 26은 본 발명의 실시 형태 5에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 27은 본 발명의 실시 형태 5에 따른 화상 판독 장치의 전개도(분해 사시도)이다.
도 28은 본 발명의 실시 형태 5에 따른 화상 판독 장치의 사시도이다.
도 29는 본 발명의 실시 형태 5에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 30은 본 발명의 실시 형태 5에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 31은 본 발명의 실시 형태 5에 따른 화상 판독 장치의 전개도(분해 사시도)이다.
도 32는 본 발명의 실시 형태 5에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 33은 본 발명의 실시 형태 5에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 34는 본 발명의 실시 형태 5에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 35는 본 발명의 실시 형태 5에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 36은 본 발명의 실시 형태 5에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 37은 본 발명의 실시 형태 5에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 38은 본 발명의 실시 형태 6에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 39는 본 발명의 실시 형태 6에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 40은 본 발명의 실시 형태 6에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 41은 본 발명의 실시 형태 6에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 42는 본 발명의 실시 형태 6에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 43은 본 발명의 실시 형태 6에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 44는 본 발명의 실시 형태 6에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 45는 본 발명의 실시 형태 7에 따른 화상 판독 장치의 사시도이다.
도 46은 본 발명의 실시 형태 7에 따른 화상 판독 장치의 전개도(분해 사시도)이다.
도 47은 본 발명의 실시 형태 7에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.
도 48은 본 발명의 실시 형태 7에 따른 화상 판독 장치의 사시도이다.
도 49는 본 발명의 실시 형태 7에 따른 화상 판독 장치의 전개도(분해 사시도).
도 50은 본 발명의 실시 형태 7에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다.

실시 형태 1.

본 발명에 따른 화상 판독 장치는, 광원(광원 소자(1))으로부터의 광(조명광)이 판독 대상 M에서 반사한 반사광을 수속하여 판독 대상 M의 화상을 읽어내는 화상 판독 장치에 있어서, 기판(6)과, 이 기판(6)의 한쪽의 면에 주주사 방향을 따라서 복수의 수광 소자가 형성된 라인 센서부(4)와, 주주사 방향을 따라 복수의 렌즈가 배열되고, 라인 센서부(4)에 반사광을 수속하는 렌즈 어레이부(3)(결상 광학계(3))와, 이 렌즈 어레이부(3)에서의 라인 센서부(4)측의 부분을 지지하거나, 또는 렌즈 어레이부(3)에서의 라인 센서부(4)측의 부분과 접촉하고, 렌즈 어레이부(3)이 수속한 광 이외를 차광하는 차광부(5)와, 렌즈 어레이부(3) 및 차광부(5)를 수납부에 수납하고, 렌즈 어레이부(3)에서의 판독 대상 M측의 부분과 차광부(5)를 덮는 투명한 부재로 이루어지는 투명체(2)를 구비한다. 이하, 실시 형태 1을 포함하는 본 발명의 실시 형태를 설명해 나간다. 각 실시 형태의 설명 및 도면의 설명에서, 동일 또는 상당 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 있다. 또, 본 발명에 따른 화상 판독 장치를 「화상 판독 장치(10)」로서 이하의 설명을 행한다.

본 발명에 따른 실시 형태 1에 관해서 도 1~도 11을 이용하여 설명한다. 도 1은 실시 형태 1에 따른 화상 판독 장치의 사시도이다. 화상 판독 장치(10)는 밀착 이미지 센서(Contact Image Sensor; CIS)이다. 도 1에 나타내는 X축 방향은 화상 판독 장치(10)의 주주사 방향을 의미하고 있다. Y축 방향은 화상 판독 장치(10)의 주주사 방향과 교차(직교)하는 부주사 방향을 의미하고 있다. 부주사 방향은 판독 대상 M이 반송되는 반송 방향이다. Z축 방향은 X축과 Y축으로 규정되는 XY 평면과 직교하는 축의 방향이고 화상 판독 장치(10)의 결상 광학계(3)의 광축 방향이며, 결상 광학계(3)의 초점 심도를 나타내기 위한 방향인 판독 심도 방향이라고도 할 수 있다.

도 2(a)는 도 1에 나타내는 Y축과 Z축으로 규정되는 YZ 평면과 평행한 평면인 가상 평면 AA'에서의 화상 판독 장치(10)의 단면도이다. 상세하게는, 가상 평면 AA'는 주주사 방향(X축 방향)으로 복수 나열된 광원 소자(1)의 하나와 교차하는 부분의 단면도이다. 또, 광원 소자(1)는 결상 광학계(3)를 사이에 두고 2열 나열되어 있으므로, 엄밀하게는, 가상 평면 AA'는 주주사 방향(X축 방향)으로 복수 나열된 광원 소자(1)의 2개와 교차하는 단면이라고 할 수 있다. 물론, 결상 광학계(3)를 사이에 두고 2열 나열된 광원 소자(1)가 지그재그 배치이면, 가상 평면 AA'는 주주사 방향(X축 방향)으로 복수 나열된 광원 소자(1)의 하나와 교차하는 단면이라고 할 수 있다. 본 실시 형태 1을 포함하는 발명의 실시 형태 2, 3, 4에서는, 결상 광학계(3)를 사이에 두고 2열 나열되어 있는 광원 소자(1)가 지그재그 배치가 아니고, 부주사 방향(Y축 방향)에서 대향하고 있는 경우를 예시적으로 이용하여 설명을 행하고 있다. 판독 대상 M은, 예를 들면 원고, 책, 지면, 문서(일반 문서), 회화, 사진, 슬라이드 필름, 필름, 지폐, 증권, 기판, 전자 부품, 지문 등 이미지 정보인 피판독 매체(피조사체)이다.

도 2(b), 도 2(c), 도 2(d)는 도 2(a)에 나타내는 화상 판독 장치(10)의 결상 광학계(3)와 투명체(2) 사이에 공간(이하, 「공간 S」라고 칭함)이 존재하는 경우를 도시하고 있다. 도 2(c) 및 도 2(d)에 나타내는 바와 같이, 공간 S 내에 투명 수지(2r)가 존재하는 경우도, 화상 판독 장치(10)가 공간 S를 가지는 것으로 한다. 도 2(e)는 도 2(a)에 나타내는 화상 판독 장치(10)의 투명체(2)에 후술하는 노치(2n)(노치부(2n))가 형성된 경우를 도시하고 있다. 노치(2n)(노치부(2n))는 결상 광학계(3)의 판독 대상 M측을 노출시키는 것이다. 도 2(e)에 나타내는 화상 판독 장치(10)는 개방된 공간 S가 존재한다고도 할 수 있다.

도 1 및 도 2에 있어서, 투명체(2)는, 예를 들면 수지나 유리로 구성되고, X축 방향으로 연장되어 있는 도광 부재이며 도광체라고도 칭한다. 특히, 화상 판독 장치(10)용의 광원인 광원 소자(1)가 발광한 광(조명광)을 투명체(2) 내에서 도광하는 경우, 투명체(2)를 도광체(2)라고 칭한다. 본 발명의 실시 형태에서는, 화상 판독 장치(10)가 광원 소자(1)(광원)를 가지고 있는 것을 예시적으로 설명에서 사용하고 있다. 실시 형태 1에서는, 먼저 설명한 광원 소자(1)가, 투명체(2)의 판독 대상 M에 대해 반대측의 단부에 대향하고, 차광 부재(5)(차광부(5))를 따라 주주사 방향(X축)으로 복수 배열되어 있고, 광원으로서 기능하고 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시 형태에서는, 투명체(2)가 도광체(2)인 것만을 개시하고 있지만, 화상 판독 장치(10)의 외부에 광원 소자(1)가 존재하고, 광원 소자(1)로부터의 광이 투명체(2) 내에 들어가지 않고, 직접 판독 대상 M에 조사되는 경우에도 본 발명은 적용 가능하다. 어느 경우이더라도, 결상 광학계(3)와 판독 대상 M 사이의 부분의 판독 대상 M으로부터의 반사광의 광로(광(반사광을 포함함다)이 진행되는 경로)가, 노치되어 있는 경우(즉, 노치(2n)를 가지는 경우)를 제외하고, 판독 대상 M으로부터의 반사광은 투명체(2) 내를 투과한다. 즉, 투명체(2)는 광원(광원 소자(1))으로부터의 광을 내부에서 도광하고, 판독 대상 M으로 조사하는 기능이 있는 경우는 도광체(2)라고 부를 수 있다. 이와 같이 투명체(2)가 도광체(2)인 경우는, 광원(광원 소자(1))으로부터의 광의 광로에, 도광체(2)의 반사광의 광로로 되어 있는 부분이 포함되어 있다. 또, 광원 소자(1)(광원)는 LED(Light Emitting Diode)나 유기 EL(Organic Electro Luminescence) 등의 점 광원의 소자가 매우 적합하지만, 이것에 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 실시 형태에서는, 광원 소자(1)가 LED인 경우를 예시적으로 이용한다.

도 1 및 도 2에 있어서, 도광체(2)의 도광부(2a)는 도광체(2)의 내부에서 광원(광원 소자(1))이 도광되는 부분을 의미하고 있다. 도광체(2)(투명체(2))의 판독 대상 반송측면(2b)은, 도광체(2)(투명체(2))의 표면 중, 반송되는 판독 대상 M과 대향하는 면을 가리킨다. 판독 대상 반송측면(2b)측으로서, 결상 광학계(3)와 반대 방향측에, 결상 광학계(3)의 초점인 결상 광학계(3)의 판독 위치가 설정된다. 이 중, 판독 대상 반송측면(2b) 상에 초점이 설정되어 있는 경우는, 판독 대상 M을 읽어내기 위해서, 반송되는 판독 대상 M이 판독 대상 반송측면(2b)에 접하거나, 또는 지극히 근방을 통과시키므로, 판독 대상 반송측면(2b)은 원고 설치면(2b)이라고 할 수 있다. 본 발명에 따른 실시 형태에서는, 이러한 판독 대상 반송측면(2b)이 원고 설치면(2b)이라고 할 수 있는 상태를 예시적으로 설명에서 이용한다. 또한, 전술한 바와 같이, 도광체(2)(투명체(2))에 노치(2n)를 마련하는 경우는 판독 대상 반송측면(2b)(원고 설치면(2b))의 모두 또는 일부가 없는 상태로 된다. 이러한 경우는 판독 대상 반송측면(2b)(원고 설치면(2b))의 적어도 일부는 가상면으로 된다. 물론, 가상면에는 판독 대상 M은 접촉하지 않는다. 노치(2n)를 마련하는 경우에 관한 상세한 것은 후술한다.

도 1 및 도 2에 있어서, 결상 광학계(3)는 주주사 방향을 따라 복수의 렌즈가 배열되고, 라인 센서부로 반사광을 수속하는 렌즈 어레이부(3)이다. 본 발명의 실시 형태에서는, 결상 광학계(3)(렌즈 어레이부(3))는 어레이 형상으로 배열한 복수의 로드 렌즈(rod lens)(로드 렌즈 어레이)가 판재의 사이에 유지된 로드 렌즈 어레이부(3)로 구성되어 있는 경우를 예시적으로 이용하여 설명을 행하고 있지만, 로드 렌즈 어레이와 동일하게 정립 등배 광학계인 마이크로 렌즈 어레이 등의 다른 렌즈 어레이를 이용해도 좋다. 마이크로 렌즈 어레이를 사용하는 경우, 결상 광학계(3)(렌즈 어레이부(3))는 복수의 렌즈(렌즈 어레이)가 판재의 사이에 유지된 마이크로 렌즈 어레이부(3)로 된다.

정립 등배 광학계의 결상 광학계(3)를 구성하는 경우는, 판독 대상 반송측면(2b)에 렌즈 기능을 갖게 해도 좋다. 이 렌즈 기능은 결상 광학계(3)와 판독 대상 M의 사이의 부분의 판독 대상 M으로부터의 반사광의 광로(광(반사광을 포함함)이 진행되는 경로)에 대응하는 투명체(2)의 부분을 노치하고, 이 노치(2n)에 렌즈를 감입하여 얻어도 좋다. 이러한 경우는, 판독 대상 반송측면(2b)의 1매의 렌즈를 형성하고, 결상 광학계(3)가 수납되는 투명체(2)의 수납부(2L)에, 또 1매의 렌즈를 고정하게 된다. 또, 투명체(2)의 수납부(2L)에 수납되는 것이나, 판독 대상 반송측면(2b)을 포함하는 투명체(2)에 형성 가능한 것이면, 결상 광학계(3)는 정립 등배 광학계에 한정되는 것은 아니다.

또한, 결상 광학계(3)는, 투명체(2)로 기판(6)의 사이에 설치되고, 본 실시 형태 1에서는, 결상 광학계(3)와 기판(6)의 사이에 설치된 차광 부재(5)에 결상 광학계(3)를 고정하고 있지만, 투명체(2)에 접착제(21)(접착제(22))나 테이프 등으로 유지해도 좋고, 웨지 부재(wedge member)(23)를 투명체(2)와 결상 광학계(3)의 사이에 집어넣어 고정해도 좋다. 이러한 경우를 접착제(21)(접착제(22))의 설명과 함께, 후술하는 실시 형태 6에서 설명을 행한다.

결상 광학계(3)의 광축은 판독 대상 M의 판독면(원고면)에 대해 수직으로 배치되어 있고, 결상 광학계(3)는 판독 대상 M으로부터의 반사광을 수광부인 센서 IC(4)에 결상시키는 기능을 가진다. 센서 IC(4)는 기판(6)의 한쪽의 면에 주주사 방향을 따라 복수의 수광 소자가 형성된 라인 센서부(4)(센서 어레이부(4)라고 창해도 좋음)이다. 센서 IC(4)는 결상 광학계(3)에서 수속된 광을 수광하고, 광전 변환하여 전기 신호를 출력한다. 센서 IC(4)에는, 반도체 칩 등으로 구성된 수광부, 그 외의 구동 회로 등이 탑재되어 있다. 이것은 기판(6)의 한쪽의 면 및 다른쪽의 면 및 내부에 배치되어 있다.

차광 부재(5)는 결상 광학계(3)에서의 센서 IC(4)측의 부분을 지지하고, 결상 광학계(3)가 수속한 광 이외를 차광하는 차광부(5)로서 기능한다. 기판(6)과 결상 광학계(3)의 사이에 설치된 차광 부재(5)는 부주사 방향으로 소정의 길이, 적어도 센서 IC(4)의 수광 소자의 배열을 둘러싸는 길이를 갖고, 주주사 방향 및 부주사 방향으로 직교하는 방향, 즉 광축 방향(Z축 방향)으로 관통하고, 주주사 방향으로 연장되는 개구부를 가지는 구조를 구비하고 있다. 차광 부재(5)는 전술한 화상 판독 장치(10)의 외부로부터 센서 IC(4)에 입사되어 오는 광을 차단하는 기능이 있다. 차광 부재(5)는 결상 광학계(3)를 투과하여 센서 IC(4)에 입사되지 않고 기판(6)에서 산란 반사되고, 주위의 부재에서 반사된 광이 센서 IC(4)에 입사되지 않도록 반사율이 낮은 흑 수지나 알루마이트 처리 등을 행한 부재로 만드는 것이 바람직하다. 또한, 차광 부재(5)는 센서 IC(4)에 먼지 등이 진입하는 것을 막는 방진 효과도 있다. 또, 다른 실시 형태에서는, 차광 부재(5)의 방진 기능을 별도의 부재(방진 부재(7))로 설명하는 경우도 있다.

또한, 도 3이나 도 4와 같이 투명체(2)로 광원 소자(1)를 덮어 방진을 행하여도 좋다. 도 3 및 도 4는, 도 2와 동일하게 Y축과 Z축으로 규정되는 YZ 평면(가상 평면)에서의 화상 판독 장치(10)의 단면도이며, 광원 소자(1)가 배치된 부분에서의 단면도이다. 우선, 도 3에 도시된 화상 판독 장치(10)에서는, 결상 광학계(3)가 수납된 수납부와 반대측의 투명체(2)의 표면으로서, 부주사 방향의 전후에서, 투명체(2)의 판독 대상 M에 대해 반대측의 단부가 연장되고, 주주사 방향에 걸쳐 기판(4)과 접촉하고 있다. 이러한 구조이기 때문에, 도 3에 나타내는 투명체(2)의 연장 부분은, 방진 기능을 담당할 수 있으므로, 차광 부재(5)의 방진 기능이 약한 경우에서도, 센서 IC(4)는 방진된다. 또한, 투명체(2)의 연장 부분이 방진 기능을 가지고 있기 때문에, 광원 소자(1)도 방진된다. 다음에, 도 4에 도시된 화상 판독 장치(10)에서는, 어레이 형상으로 배열된 복수의 광원 소자(1)(광원 어레이)와 차광 부재(5)의 사이에서, 투명체(2)의 판독 대상 M에 대해 반대측의 단부가 연장되고, 주주사 방향에 걸쳐 기판(4)과 접촉하고 있다. 이러한 구조이기 때문에, 도 4에 나타내는 투명체(2)의 연장 부분은, 방진 기능을 담당할 수 있으므로, 차광 부재(5)의 방진 기능이 약한 경우에도, 센서 IC(4)는 방진된다. 물론, 도 3 및 도 4에 나타내는 투명체(2)의 연장 부분을 병용해도 좋다.

기판(6)에는, 광원 소자(1), 센서 IC(4), 외부 커넥터(8), ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등의 IC를 이용한 신호 처리 IC(11) 등의 전자 부품이 설치된다. 신호 처리 IC(11)는 CPU(Central Processing Unit; 중앙 처리 장치)(12a)나 RAM(Random Access Memory)(12b)와 연동하여, 센서 IC(4)에 의해 수광한 광전 변환 출력 등을 신호 처리한다. 신호 처리 IC(11) 내의 CPU(12a), RAM(12b) 및 신호 처리 회로(12c)를 통합하여 신호 처리부(12)라고 부른다. 외부 커넥터(8)는 센서 IC(4)의 광전 변환 출력, 그 신호 처리 출력을 포함하는 입출력 신호 인터페이스용으로서 이용한다.

도 5는 실시 형태 1에 따른 화상 판독 장치의 전개도(분해 사시도)이다. 본 발명의 실시 형태에 따른 화상 판독 장치는 투명체(2), 결상 광학계(3), 센서 IC(4)는 판독 대상 M의 유효 판독 폭(주주사 방향의 유효 판독 폭)과 동등 이상의 길이를 가지는 것이다. 도 5에서는, 광원 소자(1)의 부호는 광원의 주주사 방향(X축 방향)의 단부에 배치된 것(도면 중에서는 4개)에만 부여하고, 다른 것은 생략하고 있다.

도 1~도 5에 나타내는 화상 판독 장치(10)에서는, 투명체(2)가 결상 광학계(3) 및 차광 부재(5)를 수납부에 수납하고, 결상 광학계(3)에서의 판독 대상 M측의 부분과 차광 부재(5)를 덮는 것을 나타내고 있다. 또한, 본 발명에 따른 화상 판독 장치(10)의 고정부(계합부(2c), 계합부(2d), 돌기부(2e), 나사(9), 클립(16), 클립(17), 접착 부재(18), 탄성 부재(19))는, 투명체(2)를 기판(6)에 고정하고, 이 고정에 의한 기판(6)으로부터의 가압 압력으로, 차광 부재(5) 및 결상 광학계(3)를 투명체(2)에 접촉시키는 것을 예시적으로 설명에서 이용하고 있다. 그러나, 본 발명에 따른 화상 판독 장치(10)의 고정부(계합부(2c), 계합부(2d), 돌기부(2e), 돌기부(2f), 계합부(2g))는, 투명체(2)를 기판(6)에 고정하고, 이 고정에 의한 기판(6)으로부터의 가압 압력으로 차광 부재(5)를 투명체(2)에 접촉시키는 것이어도 좋다. 동일하게, 투명체(2)를 기판(6)에 고정하고, 이 고정에 의한 기판(6)으로부터의 가압 압력으로, 차광 부재(5)를 거쳐서 결상 광학계(3)를 투명체(2)에 접촉시키는 것이어도 좋다. 이러한 경우에 있어서의 화상 판독 장치(10)의 도시는 생략한다.

또, 계합부(2c)에 관해서는 도 6~도 9를 이용하여 후술한다. 계합부(2d), 돌기부(2e), 나사(9), 클립(16), 클립(17), 접착 부재(18), 탄성 부재(19)에 관해서는 실시 형태 5에서 설명한다. 또한, 본 발명에 따른 화상 판독 장치에 있어서, 고정부는 계합부(2c), 계합부(2d), 돌기부(2e), 나사(9), 클립(16), 클립(17), 접착 부재(18), 탄성 부재(19)에 의한 투명체(2)와 기판(6)의 고정에 관여하는 투명체(2) 또는 기판(6)의 부재를 포함하여, 고정부라고 칭해도 좋다.

또한, 고정부(계합부(2c), 계합부(2d), 돌기부(2e), 돌기부(2f), 계합부(2g))에 의해서, 투명체(2)를 기판(6)에 고정하고, 이 고정에 의한 기판(6)으로부터의 가압 압력으로 차광 부재(5)가 투명체(2)에 접촉하는 경우, 또는 고정부(계합부(2c), 계합부(2d), 돌기부(2e), 돌기부(2f), 계합부(2g))에 의해서, 결상 광학계(3)가 투명체(2)에 접촉하지만, 결상 광학계(3)의 판독 대상 M측의 선단 부분, 즉, 투명체(2)에서의 판독 대상 M으로부터의 반사광이 투명체(2)를 투과해 오는 부분과 대향하는 부분에서, 결상 광학계(3)와 투명체(2)가 접촉하고 있지 않는 경우는, 투명체(2)에서의 판독 대상 M으로부터의 반사광이 투명체(2)를 투과해 오는 부분과, 그 부분에 대향하는 결상 광학계(3)의 부분(결상 광학계(3)의 판독 대상 M측의 선단 부분)의 사이에, 도 2(b)에 나타내는 공간 S가 생기게 된다.

공간 S가 생기면, 판독 대상 M의 반사광이, 투명체(2)로부터 공간 S로 진행해 올 때에 프레넬 반사(Fresnel reflection)가 생기는 경우가 있다. 이러한 경우는, 도 2(c)에 나타내는 화상 판독 장치(10)와 같이, 공간 S를 투명한 수지(굴절률이 투명체(2)와 동일하거나 가까운 것이 적합)인 투명 수지(2r)로 묻음으로써, 프레넬 반사를 억제할 수 있다. 도 2(b), 도 2(c)에 나타내는 화상 판독 장치(10)에 관해서는, 도 2(a)에 나타내는 화상 판독 장치(10)와 같이, 투명체(3)에 결상 광학계(3)의 판독 대상 M측의 단부를 접촉시키는 경우와 동일한 조건의 것을 나타내고 있다. 즉, 도 2(b), 도 2(c)에 나타내는 화상 판독 장치(10)는, 결상 광학계(3)를 투명체(2)에 고정하기 위해서, 결상 광학계(3)에서의 복수의 렌즈를 지지하고 있는 판재만, 또는, 판재 및 결상 광학계(3)의 광학적으로 무효인 부분만큼을 투명체(2)와 접촉시키고 있다.

물론, 먼저 공간 S에 투명 수지(2r)를 충전하고 있는 경우는, 도 2(d)에 나타내는 화상 판독 장치(10)와 같이, 결상 광학계(3)에 있어서의 복수의 렌즈를 지지하고 있는 판재만, 또는, 판재 및 결상 광학계(3)의 광학적으로 무효인 부분과 투명체(2)를 접촉시킬 필요는 없다. 또, 이 경우의 투명 수지(2r)에 후술하는 접착제(21)를 이용하여, 결상 광학계(3)를 투명체(2)로 고정하는 경우가, 실시 형태 6에 따른 화상 판독 장치의 일례가 된다. 또한, 도 2(d)에 나타내는 화상 판독 장치(10)와 같이, 결상 광학계(3)에 있어서의 복수의 렌즈를 지지하고 있는 판재만, 또는, 판재 및 결상 광학계(3)의 광학적으로 무효인 부분과, 투명체(2)를 접촉시키고, 후술하는 접착제(21)를 이용하여, 결상 광학계(3)를 투명체(2)로 고정해도 좋다. 또, 결상 광학계(3)와 투명체(2)의 접촉면의 외주부에만 수지를 배치한 경우, 상세하게는 결상 광학계(3)의 외주부가, 결상 광학계(3)에 있어서의 복수의 렌즈를 지지하고 있는 판재만, 또는, 판재 및 결상 광학계(3)의 광학적으로 무효인 부분(광학적으로 무효로 한 부분)만인 경우는, 투명 수지(2r)는 투명하지 않은 것, 예를 들면 차광의 기능이 있는 유색을 사용해도 좋다.

또한, 공간 S를 투명 수지(2r)로 매립하는 것이 아니라, 결상 광학계(3)와 판독 대상 M의 사이의 부분의 판독 대상 M으로부터 반사광의 광로가 노치되어 있는 투명체(3)를 이용하여, 공간 S를 노치(2n)에 의해서 개방함으로써, 프레넬 반사를 억제해도 좋다. 이 경우의 노치(2n)(노치부(2n))는, 도 2(e)에 나타내는 바와 같이, 판독 대상 M으로부터 결상 광학계(3)로 향함에 따라 좁아져 가는 테이퍼 형상의 구조가 적합하다. 테이퍼 형상의 구조에 의해서 판독 대상 M으로부터의 반사광이, 노치부(2n)에서, 반사(산란 반사)되는 것을 저감할 수 있다. 또한, 노치부(2n)의 표면을 반사율이 낮은 흑 수지나 알루마이트 처리 등을 행하여 차광이 처리를 실시해도 좋다.

도 2(b), 도 2(c), 도 2(e)에 나타내는 화상 판독 장치(10)에서는, 결상 광학계(3)에 있어서의 복수의 렌즈를 지지하고 있는 판재만, 또는, 판재 및 결상 광학계(3)의 광학적으로 무효인 부분과, 투명체(2)를, 주주사 방향(X축 방향)에서 접촉시키고 있는 것을 도시하고 있다. 물론, 본 발명에 따른 화상 판독 장치는, 결상 광학계(3)에 있어서의 복수의 렌즈를 지지하고 있는 판재만, 또는, 판재 및 결상 광학계(3)의 광학적으로 무효인 부분과, 투명체(2)를, 부주사 방향(Y축 방향)에서 접촉시켜도 좋다. 이 경우, 주주사 방향의 단부의 결상 광학계(3)의 렌즈가 무효로 되어도 좋다고 했을 때, 결상 광학계(3)에 있어서의 판재 및 결상 광학계(3)의 광학적으로 무효인 부분, 또는, 결상 광학계(3)의 광학적으로 무효인 부분과, 투명체(2)를, 부주사 방향에서 접촉시키는 것으로 된다. 물론, 투명체(2)와 결상 광학계(3)를 주주사 방향 및 부주사 방향의 양방향에서 접촉시켜도 좋다.

도 2(e)로 설명한 바와 같이, 노치(2n)를 테이퍼 형상으로 해도 좋지만, 이 테이퍼 형상으로 된 노치(2n)에, 전술한 「판독 대상 반송측면(2b)에 렌즈 기능을 갖게 하여도 좋다」고 하는 기술을 적용하는 경우, 노치(2n)에 렌즈를 감입하게 된다. 이 경우는, 테이퍼 형상의 노치(2n)는, 전술한 바와는 반대인 결상 광학계(3)로부터 판독 대상 M로 향함에 따라 좁아져 가는 테이퍼 형상으로 해도 좋다. 물론, 노치(2n)에서 렌즈를 고정하는 경우, 노치(2n)가 테이퍼 형상을 가지고 있을 필요는 없다. 노치(2n)에 단차 부분을 형성하고, 렌즈를 고정해도 좋다. 실시 형태 1 이외의 다른 실시 형태에서는, 공간 S나, 노치(2n)(테이퍼 형상인 것도 포함함)의 도시는 생략하지만, 공간 S나, 노치(2n)(테이퍼 형상인 것도 포함)를 투명체(2)에 형성 가능하다.

도 6~도 9는 투명체(2)와 기판(6)의 고정 방법(고정부)을 나타낸 일례이다. 도 6 및 도 7은 투명체(2)의 기판(6)측에 수 개소, 기판 고정용의 바브(barb)가 부착된 돌기, 즉, 계합부(2c)(고정부)를 마련한 경우이다. 도 6은 도 7의 단면도이다. 상세하게는, 도 6은 도 7에 도시된 화상 판독 장치(10)에 있어서의 Y축과 Z축으로 규정되는 YZ 평면(가상 평면)에서의 단면도이며, 광원 소자(1)가 배치된 부분에서의 단면도이다. 도 6 및 도 7에 나타내는 화상 판독 장치(10)는 부주사 방향(Y축 방향)에서 광원 소자(1)와 계합부(2c)가 대면하고 있는 것이다. 물론, 반드시 부주사 방향에서 광원 소자(1)와 계합부(2c)를 대면시킬 필요는 없다. 또한, 계합부(2c)를 주주사 방향으로 긴 1개의 돌기로 하여도 좋다. 그러나, 돌기의 강성이 올라가, 기판(6)을 잘 유지할 수 없는 경우는, 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 주주사 방향의 수 개소로 나누는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 도 6 및 도 7에서는, 8개의 고정부가, 주주사 방향의 한쪽에 4개소씩 형성된 것을 도시하고 있다. 따라서, 도 6 및 도 7에 나타내는 계합부(2c)(고정부)는 기판(6)을 유지하여 고정하는 것이다. 도 6 및 도 7에 나타내는 계합부(2c)(고정부)와 투명체(2)는 일체이다. 물론, 계합부(2c)(고정부)를 투명체(2)와는 다른 부재로 해도 좋다.

도 8은 도 2 및 도 7과 같이 화상 판독 장치(10)에 있어서의 Y축과 Z축으로 규정되는 YZ 평면(가상 평면)에서의 단면도이지만, 광원 소자(1)가 배치되어 있지 않는 부분에서의 단면도이다. 도 8은 어레이 형상으로 주주사 방향을 따라 배열된 복수의 광원 소자(1)의 사이에, 즉, 기판(6)측의 광원 소자(1)가 설치되어 있지 않는 영역에 구멍(복수의 구멍)을 만들고, 이러한 복수의 구멍에 대향하는 위치의 투명체(2)의 기판(6)측에 돌기(계합부(2c))를 만든 경우이다. 이 돌기(계합부(2c))를 기판(6)의 구멍에 넣은 상태에서 투명체(2)의 돌기(계합부(2c))를 녹여 고정하는 열 융착을 행한다. 환언하면, 고정부는 기판(6)을 관통한 부분이 녹아 붙은 것이다.

다음에, 도 9는, 어레이 형상으로 주주사 방향을 따라 배열된 복수의 광원 소자(1)의 사이에, 즉, 기판(6)측의 광원 소자(1)가 설치되어 있지 않는 영역에 구멍(복수의 구멍)을 만들고, 이러한 복수의 구멍에 대향하는 위치의 투명체(2)의 기판(6)측에 나사 구멍을 만든 경우이다. 즉, 도 9는, 나사(계합부(2c))에 의해서, 나사 고정을 행한 경우이다. 상세하게는, 나사(계합부(2c))를 기판(6)의 다른쪽의 면측으로부터 구멍을 거쳐서, 투명체(2)의 나사 구멍에 넣에 체결하는 것이다. 또, 나사만을 계합부(2c)(고정부)라고 칭하는 것이 아니라, 나사와 나사 구멍을 계합부(2c)(고정부)라고 칭해도 좋고, 나사, 구멍(기판(6)), 나사 구멍의 3개의 부재를 계합부(2c)(고정부)라고 칭해도 좋다.

따라서, 도 8 및 도 9에 각각 나타내는 계합부(2c)(고정부)는 기판(6)을 관통하여 고정하는 것이라고 할 수 있다. 도 8에 나타내는 계합부(2c)(고정부)와 투명체(2)는 일체이다. 물론, 도 8에 나타내는 계합부(2c)(고정부)를 투명체(2)와는 다른 부재로 해도 좋다 또한, 도 8 및 도 9에 나타내는 계합부(2c)(고정부)를 각각 병용해도 좋다. 예를 들면, 도 9에 나타내는 계합부(2c)(고정부), 즉, 나사를 적용한 부분에서, 투명체(2)와 기판(6)의 정확한 위치 결정에 이용하고, 이 위치 결정이 이루어진 후에, 도 8에 나타내는 계합부(2c)(고정부)를 녹여 붙임으로써, 화상 판독 장치(10)의 조립을 용이하게 할 수 있다. 도 8 및 도 9에 나타내는 계합부(2c)(고정부)를 각각 도 6(도 7)에 나타내는 계합부(2c)와 병용해도 좋다.

여기서, 실시 형태 1에 따른 화상 판독 장치의 동작을 설명한다. 설명하는 화상 판독 장치(10)는 광원 소자(1)를 내부에 가지는 것이며, 이 광원 소자(1)가 발광한 광을 투명체(2) 내에서 도광하는 것이다. 즉, 투명체(2)가 도광체(2)인 경우이다. 도 10(a)는 실시 형태 1에 따른 화상 판독 장치의 기능 블럭도이다. 또한, 도 10(a)는 신호 처리 IC(11)가 ASIC(11)인 경우를 예시하고 있다. 처음으로, ASIC(11)이 CPU(12a)에 연동하여, 광원 구동 회로(1d)에 광원 점등 신호를 송신한다. 광원 구동 회로(1d)는, 수신한 광원 점등 신호를 기초로, 복수의 광원 소자(1)에 각각 소정 시간 전원을 공급한다. 광원 소자(1)가 발생하는 조명광은 투명체(2)(도광체(2)) 내에 입사되고, 투과 또는 반사를 반복하면서 판독 대상 M에 조사된다. 화상 판독 장치(10)의 외부에 광원 소자(1)가 존재하는 경우나, 광원 소자(1)로부터의 조명이 투명체(2) 내에 들어가지 않고, 직접 판독 대상 M에 조사되는 경우에도, 화상 판독 장치(10)에 의해서, 광원 소자(1)의 구동 제어를 행하여도 좋다.

판독 대상 M에서 반사된 광은 결상 광학계(3)에 의해서 센서 IC(4)에 수속된다. 센서 IC(4)는 수속된 광을 수광하고, 광전 변환하여 전기 신호를 출력하는 반도체 칩 등으로 구성된 수광부(수광 소자)이며, 그 외의 구동 회로 등을 탑재하고 있다. 수광부에서는 타이밍 제너레이터의 시스템 클럭(SCLK)에 동기하여, CIS의 클럭 신호(CLK)와 동기한 스타트 신호(SI)의 타이밍에 맞추어 광전 변환된 아날로그 출력(SO)을 얻는다. SO은 도 10(b)에 일례를 그래프로 나타내고 있다. 이 그래프는, 세로축이 출력값이고, 가로축이 시간(t; Time)이다.

도 10(a)에서는, 상술한 바와 같이, ASIC(11)(신호 처리 IC(11)) 내의 CPU(12a), RAM(12b) 및 신호 처리 회로(12c)를 통합하여 신호 처리부(12)라고 하고 있다. SO은 A/D 변환 회로(13)에서 아날로그 디지털(A/D) 변환되고, 신호 처리 회로(12c)에서는, 샘플·홀드를 포함하는 쉐이딩 보정이나 전(全) 비트 보정 등이 행해진다. 신호 데이터의 보정에는, 신호 데이터를 기억한 RAM 영역과 기준 데이터를 기억한 RAM 영역으로부터 데이터를 채취하고, 연산 가공한 후에, 디지털 출력(SIG)으로서 판독 대상 M의 화상 데이터를 출력한다. 이 화상 데이터는, 화상 판독 장치(10)의 외부의 장치에 송출해도 좋고, 화상 판독 장치(10)의 내부에서 화상 처리를 더 실시한 후에, 외부의 장치에 송출해도 좋다. SIG는 도 10(c)에 일례를 그래프로 나타내고 있다(256digit). 이 그래프는, 세로축이 출력값이고, 가로축이 시간(1 라인 구간)이다. 이것은 화상 판독 장치(10)가 라인 센서이기 때문이다. 즉, 화상 판독 장치(10)는 주주사 방향의 1라인마다 판독 대상 M을 읽어내고, 판독 대상 M이 부주사 방향으로 반송되는 것에 의해, 다음의 라인을 읽어내는 것이다.

다음에, 실시 형태 1에 따른 화상 판독 장치의 동작 중, 광원 소자(1)가 발생하는 조명광이, 투명체(2)(도광체(2)) 내에 입사되고, 투과 또는 반사를 반복하면서 판독 대상 M에 조사되는 경로(광로)에 관해서, 도 11을 이용하여 설명을 행한다. 도 11에 도시된 화상 판독 장치(10)(단면도)는 도 2에 도시된 화상 판독 장치(10)와 동일한 구성의 것이며, 광원 소자(1)로부터의 조명광의 경로의 일부를 나타내고 있다. 도 11을 포함하는 본 발명의 도면에서, 광의 경로(광로)를 설명하고 있는 것은, 한쪽의 광원(1)의 주주사 방향(X축 방향)의 배열로부터 광이 입사하는 측의 도광부(2a)를 예시적으로 나타내고 있다. 도면 상에서는, 좌측의 도광부(2a)에 광의 경로(광로)를 표시하고 있다.

광원 소자(1)로부터의 조명광의 경로는, 도광체(2)의 도광부(2a)에서, 결상 광학계(3)측의 내측의 면(이하, 「도광부(2a)의 내측면」이라고 칭함)과, 이 내측의 면에 대해 반대측의 면인 외측의 면(이하, 「도광부(2a)의 외측면」이라고 칭함)에서 2회 이상 반사되어 판독 대상 M을 조명하는 것이나 주주사 방향(X축 방향)으로 진행하는 것도 존재한다. 그러나, 주된 경로로서는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 전술한 도광부(2a)의 내측면 및 외측면에서 2회 이상 반사되어 판독 대상 M을 조명하지 않는 경로인 제 1 경로(13a)와 도광부(2a)의 외측면에서 한번 반사되어 판독 대상 M을 조사하는 제 2 경로(13b)로 판독 대상 M의 조명이 행해지고 있다. 제 1 경로(13a)는 도광체(2) 내를 도광부(2a)에서 반사하는 일없이, 진행하는 투과 광로이다. 도면 중에서는, 실선으로 나타내고 있다. 제 2 경로(13b)는 도광체(2) 내를 도광부(2a)에서 한번 반사되어 진행하는 반사 광로이다. 도면 중에서는, 점선으로 나타내고 있다.

또, 투명체(2)(도광체(2))는, 투명체(2)(도광체(2))의 주주사 방향(X축 방향)의 양단면, 도광부(2a)의 내측면 및 외측면, 판독 대상 반송측면(2b), 판독 대상 반송측면(2b)과 결상 광학계(3)의 광축 방향(Z축 방향)에 대향하는 면으로서, 판독 대상 M으로부터 반사광이 판독 대상 반송측면(2b)을 투과하고, 투명체(2)(도광체(2))로부터 결상 광학계(3)로 출사하는 면으로 구성되어 있다. 이 투명체(2)(도광체(2))로부터 결상 광학계(3)로 출사하는 면은 도광부(2a)의 내측면의 일부라고도 할 수 있다.

도 11에 나타내는 제 1 경로(13a)는, 광원 소자(1)로부터 발광한 광이 투명체(2)의 입사면을 투과하고, 도광부(2a)를 진행하여 판독 대상 반송측면(2b)을 투과(판독 대상 반송측면(2b)으로부터 출사)하고, 그대로 판독 대상 M에 도달하는 경로이다. 도 11에 나타내는 제 2 경로(13b)는 광원 소자(1)로부터 판독 대상 M에 수직인 방향으로 방사된 광이, 투명체(2)의 도광부(2a)의 외측면에서 1회 반사하고, 도광부(2a)를 진행하여 판독 대상 반송측면(2b)을 투과(판독 대상 반송측면(2b)으로부터 출사)하고, 판독 대상 M에 도달하는 경로이다. 도광부(2a)의 외측면에서 반사할 때, 전반사시키면 반사의 로스가 가장 적고, 고효율로 조명이 행해진다. 또한, 상술한 바와 같이, 도광부(2a) 내에서 복수회 반사를 반복하여 판독 대상 M에 도달하는 경로도 존재한다. 따라서, 제 1 경로(13a) 및 제 2 경로(13b)뿐만 아니라, 투명체(2)에 입사한 광은 모두 전반사로 판독 대상 M까지 유도되도록 설계하면 효율 좋게 조명이 행해진다.

도 11에 나타내는 제 2 경로(13b)를 포함하는 투명체(2)에 입사한 모든 각도의 광이 투명체(2) 내의 도광부(2a)에서 전반사하는 조건은, 투명체(2)의 굴절률을 n, 투명체(2)의 도광부(2a)의 기울기를 θ라고 하면, 이하의 식 (1)을 만족시킬 필요가 있다. 또, θ는, 도 11에 나타내는 바와 같이, Z축 방향에 평행한 선(보조선으로서 2점 쇄선으로 나타낸 선)과 도광부(2a)의 외측면이 교차해서 이루어지는 YZ 평면에 있어서의 2개의 각도 중, 협각쪽의 각도이다. 또한, 제 1 경로(13a)를 포함하는 「도광부(2a)를 진행하여 판독 대상 반송측면(2b)을 투과(판독 대상 반송측면(2b)으로부터 출사)하고, 그대로 판독 대상 M에 도달하는 경로」는, 식 (1)을 만족할 필요는 없다. 제 1 경로(13a)를 포함한다고 설명하는 이유는, 제 2 경로(13a)가 YZ 평면을 따라 진행하는 경로만을 나타내고 있기 때문이다.

[수학식 1]

여기서, 식 (1)에 있어서, n=1.5라고 하면, θ≤7.4도가 된다. 따라서, 도광부(2a)의 기울기 θ는 식 (1)을 만족하도록 기울기를 7.4도 이하로 설정하는 것이 바람직하다. 실시 형태 1에서는, 판독 대상 M으로부터의 반사광이 투과하는 부분을 제외한, 도광부(2a)의 내측면으로부터 도광부(2a)의 외측면까지의 Y축 방향에 있어서의 투명체(2)(도광체(2))의 두께를 일정하게 하고 있다. 그 때문에, 도광부(2a)의 면에서 전반사한 광은 동일한 각도로 도광부(2a)의 다른 면에 입사하고, 전반사로 투명체(2) 내를 계속 전파한다. 또, 실시 형태 1에서는, 전술한 바와 같이, 투명체(2)의 도광부(2a)는 판독 대상 M으로부터의 반사광이 투과하는 부분을 제외한, Y축 방향의 두께를 일정하게 하고 있지만, 도광부(2a) 내에서의 전반사를 촉구하기 위해 판독 대상 M에 가까울수록, 투명체(2)의 도광부(2a)에 있어서의 Y축 방향의 두께를 굵게 해 가도 좋다.

실시 형태 1에 따른 화상 판독 장치는, 판독 대상 M까지 전반사로 광을 유도하는 구성으로 하고 있다. 그 때문에, 식 (1)에 의해, 투명체(2)의 굴절률 n에 의한 변화는 있지만, 도광부(2a)의 기울기 θ의 값이 작은 것을 선택하게 된다. 그러나, 도광부(2a)의 기울기 θ의 값이 너무 작으면, 광원 소자(1)로부터 발광된 광의 주된 경로 중, 제 1 경로(13a)의 경로가 결상 광학계(3)와 교차하게 되어, 도광부(2a)의 내측면 및 외측면에서 2회 이상 반사되는 경로로 되어 버린다. 그 때문에, 제 1 경로(13a)를 존재시키기 위해서는, 결상 광학계(3)를 구성하는 복수의 렌즈의 광축과 판독 대상 M이 교차하는 점의 줄을 통과하는 제 1 가상선, 및, 복수 배열된 광원 소자(1)의 배열을 통과하는 제 2 가상선의 2개의 가상선이 통과하는 가상 평면이 지나는 가상 평면을 제외하고 결상 광학계(3)를 배치하면 좋다. 가상 평면은, YZ 평면과 직교하는 평면이며, 가상 평면과 YZ 평면이 교차한 선 중, 투명체(2)(도광체(2)) 내에 들어가고 있는 것이 제 1 경로(13a)로 된다. 또한, 제 1 가상선 및 제 2 가상선은 주주사 방향(X축 방향)과 평행한 가상선으로 된다. 또, 엄밀하게는, 복수 배열된 광원 소자(1)의 배열을 통과하는 제 2 가상선은 광원 소자(1)가 광을 발광하고 있는 부분을 통과하는 것으로 한다.

실시 형태 2.

본 발명에 따른 실시 형태 2에 관해서 도 12 및 도 13을 이용하여 설명한다. 도 12는 실시 형태 2에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다. 도 12는 Y축과 Z축으로 규정되는 YZ 평면과 평행한 평면에서의 화상 판독 장치(10)의 단면도이다. 상세하게는, 주주사 방향(X축 방향)으로 복수 나열된 광원 소자(1)의 하나와 교차하는 부분의 단면도이다. 엄밀하게는, 2열 나열된 복수의 광원 소자(1)가 부주사 방향(Y축 방향)에 대향하여 배치된 경우를 나타내고 있으므로, 도 12에서는, 센서 IC(4)를 사이에 두고, 2개의 광원 소자(1)가 보이는 상태이다. 또, 본 발명의 실시 형태에서는, 「2열 나열된 복수의 광원 소자(1)」를 「2열 나열된 광원 어레이」나 「광원 어레이가 2열 있다」고 표현하는 경우가 있다. 도 12에 있어서, 실시 형태 1의 설명에 이용한 도 11과 동일 또는 동등의 구성요소에는 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.

도 12에 도시된 화상 판독 장치(10)(단면도)는 광원 소자(1)로부터의 조명광의 경로의 일부를 나타내고 있다. 도 11에서 나타낸 화상 판독 장치(10)와 동일하게, 주된 경로로서는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 전술한 도광부(2a)의 내측면 및 외측면에서 2회 이상 반사하여 판독 대상 M을 조명하지 않는 경로인 제 1 경로(13a)와 도광부(2a)의 외측면에서 한번 반사하여 판독 대상 M을 조사하는 제 2 경로(13b)에서 판독 대상 M의 조명이 행해지고 있다. 실시 형태 2에 따른 화상 판독 장치에서는, 실시 형태 1에 따른 화상 판독 장치의 투명체(2)(도광체(2))의 도광부(2a)의 외측면을 미러면(14)으로 한 경우이다. 도 12에 있어서, 투명체(2)(도광체(2))의 미러면(14)은 투명체(2)의 외형이 선이 굵게 되어 있는 부분이다. 미러면(14)은 금속 증착이나 금속 도금 등을 행하거나, 금속 테이프를 설치하거나 함으로써, 도광부(2a)의 외측면에 형성하는 것이 가능하다. 미러면(14)은, 광원 소자(1)가 발광한 조사광 중, Z축 방향으로 진행하는 조명광이 도광체(2)에 대응하는 부분에 형성되어 있다. 환언하면, 미러면(14)은, 광원 소자(1)가 광을 발광하고 있는 부분을 지나는 Z축과 평행한 가상선과 도광체(2)가 교차하고 있는 부분에 형성되어 있다고 할 수 있다. 투명체(2)가, 후술하는 반사 영역(15)을 가지는 경우, 미러면(14)은 반사 영역(15)을 통과하는 Z축과 평행한 가상선과 도광체(2)가 교차하고 있는 부분에 형성되어 있다고 할 수 있다.

상술한 바와 같이, 실시 형태 1에 따른 화상 판독 장치에서는, 판독 대상 M까지 전반사로 광을 유도하는 구성으로 하고 있다. 그 때문에, 식 (1)에 의해, 투명체(2)의 굴절률 n에 의한 변화는 있지만, 도광부(2a)의 기울기 θ의 값이 작은 것으로 되는 경향이 있다. 도광부(2a)의 기울기 θ가 작아지면 질수록, 광원 소자(1)와 센서 IC(4)의 Y축 방향의 거리가 짧아진다. 따라서, 광원 소자(1)의 패키지가 크면 센서 IC(4) 등에 접촉해 버리는 배치밖에 선택할 수 없는 경우가 생긴다. 물론, 차광 부재(5)의 배치 장소도 없어져 버린다. 이러한 경우는, 광원 소자(1)와 센서 IC(4)가 간섭하지 않도록 기판(6) 상에 센서 IC(4)에 실장하는, 즉, 도광부(2a)의 기울기 θ를 식 (1)에서 얻어지는 것보다 크게 해 버리게 되어, 투명체(2)의 도광부(2a)에 입사한 광은 전반사 조건을 만족시킬 수 없다. 전반사 조건을 만족시킬 수 없기 때문에, 광이 투명체(2)로부터 누출되게 되어 효율이 크게 저하한다. 그래서, 실시 형태 2에 따른 화상 판독 장치에서는, 도광부(2a)의 기울기 θ에 관계없이, 투명체(2)로부터 광이 누설되는 것을 막기 위해서, 투명체(2)(도광체(2))의 도광부(2a)의 외측면에 미러면(14)을 형성한 것이다.

도 12에 나타내는 미러면(14)을 가지는 화상 판독 장치(10)에서도, 실시 형태 1과 마찬가지로 제 1 경로(13a)와 제 2 경로(13b)로 판독 대상 M에 주된 조명이 행해진다. 또, 도광부(2a)의 외측면을 미러면(14)으로 하고 있기 때문에, 미러면(14)에 입사한 광은 필연적으로 정반사로 된다. 그 때문에, 미러면(14)을 가지는 화상 판독 장치(10)는 도광부(2a) 내를 전반사로 판독 대상 반송측면(2b)까지 전파하기 위한 실시 형태 1에서 설명한 식 (1)의 조건을 만족할 필요는 없다. 도광부(2a)에 의해서 도광된 광은 투명체(2)(도광체(2))의 판독 대상 반송측면(2b)으로부터 조명광으로서 사출(출사)되게 된다. 그러기 위해서는, 투명체(2)(도광체(2)) 내에서, 도광부(2a)로부터 판독 대상 반송측면(2b)으로 입사한 광이, 판독 대상 반송측면(2b)에서 전반사가 되지 않을 각도로, 도광부(2a)로부터 판독 대상 반송측면(2b)으로 입사할 필요가 있다. 이러한 제 2 경로(13b)의 반사의 형태를 명시한 것이 도 13이다.

도 13은 실시 형태 2에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다. 도 13은 도 12와 마찬가지로 Y축과 Z축으로 규정되는 YZ 평면과 평행한 평면에서의 화상 판독 장치(10)의 단면도이다. 상세하게는, 주주사 방향(X축 방향)으로 복수 나열된 광원 소자(1)의 하나와 교차하는 부분의 단면도이다. 엄밀하게는, 2열 나열된 복수의 광원 소자(1)가 부주사 방향(Y축 방향)에 대향해서 배치된 경우를 나타내고 있으므로, 도 13에서는, 센서 IC(4)를 사이에 두고, 2개의 광원 소자(1)가 보이는 상태이다. 도 13에 있어서, 도 12 및 실시 형태 1의 설명에 이용한 도 11과 동일 또는 동등한 구성요소에는 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.

도 13에 나타내는 화상 판독 장치에서는, 광원 소자(1)로부터 Z축에 대해 평행하게 출사된 제 2 경로(13b)는 도광부(2a)의 미러면(14)에서 반사되어 XY 평면과 평행한 투명체(2)(도광체(2))의 판독 대상 반송측면(2b)에 도달한다. 이 때의 입사 각도는 전술한 도광부(2a)의 기울기 θ로 정해진다. 여기서는, 실시 형태 1과 구별하기 위해서, 도 12 및 도 13에서는, 도광부(2a)의 기울기 θ를 「θ₂」라고 하지만 정의는 동일한 것으로 한다. 즉, θ₂는 Z축 방향에 평행한 선(보조선으로서 2점 쇄선으로 나타낸 선)과 도광부(2a)의 외측면이 교차하여 이루어지는 YZ 평면에서의 2개의 각도 중, 협각쪽의 각도이다. 또, 도 13에 도시한 바와 같이, 미러면(14)에서 반사된 광과 Z축이 교차하는 각도, 즉, 미러면(14)에서 전반사된 광의 판독 대상 반송측면(2b)에의 입사 각도는 2θ₂가 된다. 미러면(14)에서 반사된 광이, 판독 대상 반송측면(2b)에서 전반사가 발생하지 않는 조건은 이하의 식 (2)와 같다. 또, 입사 각도 2θ₂는 판독 대상 반송측면(2b) 상에서, Z축 방향에 평행한 가상선(판독 대상 반송측면(2b)과 직교하는 2점 쇄선으로 나타낸 선)과 미러면(14)이 전반사한 조명광이 교차하는 각도이다. 여기서, Z축 방향에 평행한 가상선은 결상 광학계(3)의 광축(광축 방향)에 상당한다. 또한, 미러면(14)과 직교하는 2점 쇄선은 제 2 경로(13b)를 통과하는 광이 미러면(14)에서 반사하고 있는 위치를 나타내고 있다.

[수학식 2]

전술한 바와 같이, 투명체(2)의 도광부(2a)의 기울기를 각도 θ₂로 하고, 투명체(2)의 굴절률을 n=1.5라고 하면, θ₂는 이하의 식 (3)을 만족하고 있을 필요가 있다.

[수학식 3]

또, 제 1 경로(13a)의 판독 대상 반송측면(2b)으로의 입사 각도는, 제 2 경로(13b)보다 작아지기 때문에, 도광부(2a)의 기울기(각도) θ₂가, 식 (2)를 만족하고 있으면, 제 1 경로(13a)도 전반사로는 되지 않는다. 또한, 실시 형태 1에서 설명한 식 (1)의 조건은 식 (2) 내에 포함되기 때문에, 실시 형태 1에 따른 화상 판독 장치에 있어서의 도광부(2a)의 제 1 경로(13a) 및 제 2 경로(13b)가, 판독 대상 반송측면(2b)에 입사했을 때에 전반사로는 되지 않는다.

따라서, 실시 형태 2에 따른 화상 판독 장치와 같은 구성을 취하면, 광원 소자(1)의 패키지 사이즈가 크고, 실시 형태 1의 설명에서 사용한 식 (1)의 조건을 만족할 수 없는 경우에도, 제 1 경로(13a)와 제 2 경로(13b)를 확보함으로써 밝은 조명을 행할 수 있다. 또한, 미러면(14)을 마련함으로써, 투명체(2)의 외부로부터 입사해 오는 광에 대한 차광 효과도 기대할 수 있다. 또, 실시 형태 2에서는 도광부(2a)의 외측면만을 미러면(14)으로 하고 있지만, 결상 광학계(3)측인 도광부(2a)의 내측면(「판독 대상 반송측면(2b)과 결상 광학계(3)의 광축 방향(Z축 방향)에 대향하는 면으로서, 판독 대상 M으로부터 반사광이 판독 대상 반송측면(2b)을 투과하고, 투명체(2)(도광체(2))로부터 결상 광학계(3)로 출사하는 면」을 제외함)에도 도광부(2a)에 미러면(14)을 형성하여도 좋다.

도시는 생략하지만, 실시 형태 2에 따른 화상 판독 장치에서도, 실시 형태 1에 따른 화상 판독 장치의 고정부(계합부(2c), 계합부(2d), 돌기부(2e), 돌기부(2f), 계합부(2g))를 투명체(2)(도광체(2))에 형성하고, 투명체(2)(도광체(2))와 기판(6)을 접속할 수 있다. 상세 설명은 실시 형태 1에서 행한 것과 마찬가지이다. 즉, 미러면(14)을 마련한 실시 형태 1에 따른 화상 판독 장치가, 실시 형태 2에 따른 화상 판독 장치라고 할 수 있다.

실시 형태 3.

본 발명에 따른 실시 형태 3에 관해서 도 14~도 21을 이용하여 설명한다. 도 14, 도 15(a), 도 16, 도 17(a), 도 18, 도 19(a), 도 20, 도 21(a)는 실시 형태 3에 따른 화상 판독 장치의 단면도이다. 도 14, 도 15(a), 도 16, 도 17(a), 도 18, 도 19(a), 도 20, 도 21(a)는 Y축과 Z축으로 규정되는 YZ 평면과 평행한 평면에서의 화상 판독 장치(10)의 단면도이다. 상세하게는, 주주사 방향(X축 방향)으로 복수 나열된 광원 소자(1)의 하나와 교차하는 부분의 단면도이다. 도 14, 도 16, 도 18, 도 20은 계합부(2c), 계합부(2d), 돌기부(2e), 돌기부(2f), 계합부(2g) 등의 고정부가 없는 부분의 단면도이다. 도 15(a), 도 17(a), 도 19(a), 도 21(a)는 고정부로서 계합부(2c)를 도시한 것이다. 도면 중 동일 또는 동등한 구성요소에는 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.

또한, 도 15(b), 도 17(b), 도 19(b), 도 21(b)는 각각 도 15(a), 도 17(a), 도 19(a), 도 21(a)에 도시된 화상 판독 장치(10)의 사시도이다. 도 15, 도 17, 도 19, 도 21에서는, 8개의 고정부(계합부(2c))가, 주주사 방향의 한쪽에 4개소씩 형성되어 있고, 고정부(계합부(2c))가 없는 부분에서도 투명체(2)가 차광 부재(5)(차광부(5))와 접촉하고 있다. 한편, 도 14, 도 16, 도 18, 도 20에서는, 고정부가 없는 부분에서는 투명체(2)가 차광 부재(5)(차광부(5))와 접촉하고 있지 않다. 또, 도면 상에는 투명체(2)와 고정부가 일체인 경우를 나타내고 있지만, 별체라도 좋다. 도면 중 동일 또는 동등의 구성요소에는 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.

도 14, 도 15(a), 도 16, 도 17(a), 도 18, 도 19(a), 도 20, 도 21(a)에는, 실시 형태 3에 따른 화상 판독 장치의 광로(광의 경로)를 나타내고 있다. 실시 형태 3에 따른 화상 판독 장치는, 실시 형태 1 및 2에 따른 화상 판독 장치에서, 광원 어레이가 2열 있었던 것이 1열로 된 것이다. 그 때문에, 도 14~도 21에 나타내는 바와 같이, 실시 형태 3에 따른 화상 판독 장치의 투명체(2)는 결상 광학계(3)(렌즈 어레이부(3)) 및 차광 부재(5)(차광부(5))의 주주사 방향에 따른 2개의 측면 중 한쪽을 노출시키는 형상(도 14, 도 16, 도 18, 도 20에 도시), 또는, 결상 광학계(3)(렌즈 어레이부(3))의 주주사 방향에 따른 2개의 측면 중 한쪽을 노출시키는 형상(도 15, 도 17, 도 19, 도 21에 도시)이다. 또, 도 14, 도 15(a), 도 16, 도 17(a), 도 18, 도 19(a), 도 20, 도 21(a)에 나타내는 판독 대상 반송측면(2b) 상과 직교하는 Z축 방향에 평행한 가상선(판독 대상 반송측면(2b)과 직교하는 2점 쇄선으로 나타낸 선)은 결상 광학계(3)의 광축에 상당한다.

실시 형태 3에서도, 계합부(2c)를 주주사 방향으로 긴 1개의 돌기로 하여도 좋지만, 돌기의 강성이 올라가, 기판(6)을 잘 유지할 없는 경우는 도 15, 도 17, 도 19, 도 21에 도시한 바와 같이, 주주사 방향의 수 개소로 나누어 형성해도 좋다. 또, 도 14 및 도 15에 있어서, 결상 광학계(3)(렌즈 어레이부(3))가 노출되어 있는 부분은 결상 광학계(3)(렌즈 어레이부(3))의 어레이 형상으로 배열한 렌즈 어레이를 사이에 두는 판재로 된다.

실시 형태 3에 따른 화상 판독 장치는, 광원 소자(1)를 내장하고, 광원 소자(1)가 배열된 광원 어레이가 1열로 되어 있다. 그 때문에, 실시 형태 1 및 2에서 설명한 제 1 경로(13a) 및 제 2 경로(13b)를 주로 하는 조명광을 판독 대상 M에 조사하면, 부주사 방향(Y축 방향)의 한쪽만으로부터의 조명광에 의한 결상 광학계(3)의 판독 위치로의 조사(조명)가 된다. 판독 대상 M이 평면이면 부주사 방향(Y축 방향)의 한쪽으로부터의 조명광에 의한 결상 광학계(3)의 판독 위치로의 조사라도 좋지만, 판독 대상 M에 요철이 있는 경우, 한쪽으로부터의 조명뿐이면, 요철에 의해서 판독 대상 M 위에 그림자가 발생하여 판독 화상(화상 데이터)에 그림자가 비쳐지는 경우가 있다. 예를 들면, 판독 대상 M이 지폐나 증권인 경우, 화상 판독 장치(10)(신호 처리 회로(12c))가 출력하는 판독 대상 M의 화상 데이터를, 지폐나 증권의 진부 판정에 사용하기 위해, 요철에 의해서 화상 데이터마다, 환언하면, 지폐(증권)마다 불규칙하게 생기는 그림자가 지폐나 증권의 진부 판정에 악영향을 미칠 가능성이 있다.

부주사 방향(Y축 방향)의 한쪽만으로부터의 조명광의 조사가, 화상 판독 장치(10)의 용도로서 불필요한 경우는, 도 14에 나타내는 화상 판독 장치(10)의 미러면(14), 미러면(14a), 미러면(14b)을 가지는 도광체(2)의 구조에 의해, 부주사 방향(Y축 방향)의 양측으로부터의 조명광의 조사를 행하면 좋다. 예를 들면, 도 14에 나타내는 화상 판독 장치(10)의 경우를 설명한다. 도 14에 나타내는 바와 같이 제 2 경로(13c)(도면 중에서는, 점선으로 나타내고 있음)를 진행하는 조명광을 미러면(14), 판독 대상 반송측면(2b), 미러면(14a), 미러면(14b)의 순으로 각각 반사시키고, 즉, 복수회 반사시키고, 결상 광학계(3)의 판독 위치를 사이에 두고, 제 1 경로(13a)와 제 2 경로(13c)를 진행하는 각각 조명광이 판독 대상 반송측면(2b)으로부터 출사하고, 부주사 방향에 대해, 서로 반대 방향으로부터 조명광을 조사하는 것이다.

실시 형태 3에 따른 화상 판독 장치의 투명체(2)(도광체(2))의 도광부(2a)의 외측면에 「미러면(14), 미러면(14a), 미러면(14b)」, 「미러면(14), 미러면(14c)」, 「미러면(14d), 미러면(14a), 미러면(14b)」이 형성되어 있다. 미러면(14a), 미러면(14b), 미러면(14c), 미러면(14d)은, 미러면(14)과 동일하게, 금속 증착이나 금속 도금 등을 행하거나, 금속 테이프를 설치하거나 함으로써, 도광부(2a)의 외측면에 형성하는 것이 가능하다. 실시 형태 3에 있어서의 미러면(14)은, 실시 형태 2와 동일하게, 광원 소자(1)가 광을 발광하고 있는 부분을 지나는 Z축과 평행한 가상선과 도광체(2)가 교차하고 있는 부분에 형성되어 있다고 할 수 있다.

또, 미러면(14d)은, 실시 형태 2와 동일하게, 미러면(14)이, 광원 소자(1)가 광을 발광하고 있는 부분을 지나는 Z축과 평행한 가상선과 도광체(2)가 교차하고 있는 부분에 형성되어 있는 것을 포함하는, 광원 소자(1)가 발광하고 있는 광의 광축과 도광체(2)가 교차하고 있는 부분에 형성되어 있다고 할 수 있다. 투명체(2)가, 후술하는 반사 영역(15)을 가지는 경우, 미러면(14d)은 반사 영역(15)이 반사한 광의 광축과 도광체(2)가 교차하고 있는 부분에 형성되어 있다고 할 수 있다.

도 14 및 도 15(a)에 있어서, 투명체(2)(도광체(2))의 미러면(14), 미러면(14a), 미러면(14b)은 투명체(2)의 외형이 선이 굵게 되어 있는 부분이다. 도 14에 나타내는 부주사 방향(Y축 방향)의 양측으로부터, 조명광에 의한 결상 광학계(3)의 판독 위치로의 조사(조명)에 관해서, 제 1 경로(13a) 및 제 2 경로(13c) 및 실시 형태 2에서 설명한 제 2 경로(13b)를 이용하여 상세한 설명을 행한다. 우선, 실시 형태 2에서는, 제 2 경로(13b)의 조명광은, 식 (2)(투명체(2)의 굴절률이 1.5인 경우는 식 (3))으로 규정된 판독 대상 반송측면(2b)에서 전반사가 발생하지 않는 조건으로 설정된 도광체(2)의 기울기 θ(θ₂)를 가지는 도광체(2)의 미러면(14)에서 반사함으로써, 판독 대상 반송측면(2b)으로부터 출사하는 것이었다. 한편, 도 14에 나타내는 화상 판독 장치(10)의 광원과 대향하고 있는 위치의 미러면(14)은, 실시 형태 2와는 반대로, 광원 소자로부터의 조명광을 반사한 것이, 판독 대상 반송측면(2b)에서 전반사하는 각도로 설정되어 있지 않으면 안된다. 즉, 미러면(14)이 형성되는 도광체(2)(도광부(2a))의 기울기 θ(θ₂)에는, 식 (2)(투명체(2)의 굴절률이 1.5인 경우는 식 (3))로 규정된 조건과 부등호가 반대인 조건이 구해지게 된다.

이 판독 대상 반송측면(2b)에서 전반사된 조명광은 미러면(14a)에서 전반사되고, 미러면(14b)에서 또 전반사되고, 판독 대상 반송측면(2b)으로부터 출사하여, 판독 대상 M에 조사된다. 미러면(14a)은, 부주사 방향(Y축 방향)에서 미러면(14)과 대향한 위치에 배치되고, 미러면(14)에 의해서 전반사된 조명광이, 판독 대상 반송측면(2b)에서 더 반사된 조명광을 판독 대상 M과는 반대 방향으로 전반사시키는 것이다. 미러면(14b)은 XY 평면과 평행한 도광체(2)(도광부(2a))의 면이며, 미러면(14a)과 연속하고 있는 것이다. 미러면(14b)에서 전반사되고, 판독 대상 반송측면(2b)으로 진행하는 조명광의 판독 대상 반송측면(2b)으로의 입사 각도는, 실시 형태 1 및 2에서 설명한 제 1 경로(13a)의 입사 각도 2θ(2θ₂)와 동일한 조건으로 되도록, 미러면(14a) 및 미러면(14b)을 조정하면(요약하면, 미러면(14)도 조정이 필요), 제 2 경로(13c)의 조명광이 미러면(14b)에서 반사된 뒤, 판독 대상 반송측면(2b)으로 입사했을 때에 전반사로는 되지 않는다. 이 미러면(14a) 및 미러면(14b)의 조정에 따라서는, 미러면(14b)이 XY 평면과 평행하게 되지 않는 경우도 있다. 또, 여기서의 입사 각도 2θ₂는, 판독 대상 반송측면(2b) 상에서, Z축 방향에 평행한 가상선(2점 쇄선)과 미러면(14b)이 전반사한 조명광이 교차하는 각도이다.

다음에, 도 14에 나타내는 바와 같이 제 1 경로(13a)를 진행하는 조명광은, 실시 형태 1 및 2와 마찬가지로 투명체(2)(도광체(2))에 입사한 광이 그대로 투과하여 판독 대상 M을 조명하는 경로이다. 그에 반하여, 전술한 제 2 경로(13c)는 투명체(2)(도광체(2))에 입사한 뒤, 도광부(2a)의 외측의 미러면(14)에서 반사되고, 투명체(2)의 판독 대상 반송측면(2b)에서 전반사되고, 결상 광학계(3)의 광축을 사이에 두고 투명체(2)(도광체(2))의 반대측에 설치된 복수의 미러면(14a) 및 미러면(14b)에서 반사되어, 판독 대상 M을 조명한다. 또, 실시 형태 3에서도, 실시 형태 1 및 2와 마찬가지로, 제 1 경로(13a)를 존재시키기 위해서는, 결상 광학계(3)를 구성하는 복수의 렌즈의 광축과 판독 대상 M이 교차하는 점의 줄을 통과하는 제 1 가상선, 및, 복수 배열된 광원 소자(1)의 배열을 통과하는 제 2 가상선의 2개의 가상선이 통과하는 가상 평면이 지나는 가상 평면을 제외하고 결상 광학계(3)를 배치하면 좋다. 이 가상 평면과 YZ 평면이 교차하여 이루어지는 가상선이 제 1 경로(13a)에 상당한다.

도 15(a) 및 도 15(b)는 투명체(2)의 기판(6) 측에 수 개소, 기판 고정용의 바브가 부착된 돌기, 즉, 실시 형태 1에서 설명한 도 6 및 도 7에 도시된 것과 동일한 계합부(2c)(고정부)를 마련한 경우이다. 물론, 반드시 부주사 방향에서 광원 소자(1)와 계합부(2c)를 대면시킬 필요는 없다. 구체적으로는, 도 15(a) 및 도 15(b)에서는, 8개의 고정부가, 주주사 방향의 한쪽에 4개소씩 형성된 것을 도시하고 있다. 투명체(2)는, 결상 광학계(3)의 주주사 방향에 따른 2개의 측면 중 한쪽을 노출시키고 있지만, 결상 광학계(3)가 노출된 부분의 Z축 방향의 아래쪽인 차광 부재(5)를 덮고 있는 부분에, 계합부(2c)(고정부)를 주주사 방향(X축 방향)으로 4개 나열하여 마련한 것을 도시하고 있다. 물론, 계합부(2c)(고정부)는, 결상 광학계(3) 및 차광 부재(5)의 주주사 방향에 따른 2개의 측면 중 한쪽을 노출시키는 형상의 투명체(2)에 있어서, 결상 광학계(3) 및 차광 부재(5)가 노출된 부분의 Z축 방향의 아래쪽에 부분에 형성해도 좋다. 이 경우, 차광 부재(5)의 일부는 투명체(2)로 덮여 있어도 좋다. 또, 이 차광 부재(5)의 일부를 덮고 있는 투명체(2)의 부분에 계합부(2c)(고정부)를 형성해도 좋다. 고정부는, 계합부(2c)에 부가하여, 실시 형태 1에서 설명한 것이나, 후술하는 실시 형태 5에서 설명하는 것을 적용할 수 있다.

도 14 및 도 15에 도시된 화상 판독 장치(10)는, 미러면(14)이 전반사한 광원 소자(1)로부터의 조명광을 판독 대상 반송측면(2b), 미러면(14a), 미러면(14b)의 순으로 전반사시켜 판독 대상 반송측면(2b)으로부터 출사하는 것이었다. 실시 형태 3에 따른 화상 판독 장치는, 도 16 및 도 17에 도시된 화상 판독 장치(10)와 같이, 조명광을 미러면(14), 미러면(14c)의 2면에서 전반사시켜 판독 대상 반송측면(2b)으로부터 출사하는 것이어도 좋다. 판독 대상 반송측면(2b)으로부터 출사된 조명광은 판독 대상 M에 조사된다.

도 16 및 도 17에 나타내는 바와 같이, 미러면(14c)은, 부주사 방향(Y축 방향)에서 미러면(14)과 대향한 위치에 배치되고, 미러면(14)에 의해서 전반사된 조명광을 판독 대상 반송측면(2b)을 향해 전반사시키는 것이다. 이 광의 경로(광로)를 제 2 경로(13d)로 한다. 도면 중에서는, 점선으로 나타내고 있다. 도 14 및 도 15에 도시된 화상 판독 장치(10)는, 도광부(2a) 내에서 반사되지 않고, 판독 대상 반송측면(2b)에 도달하는 광로인 제 1 경로(13a)에 부가하여, 제 2 경로(13d)를 주된 광로로서 구비하고 있다. 미러면(14c)에서 전반사되고, 판독 대상 반송측면(2b)으로 진행하는 조명광의 판독 대상 반송측면(2b)으로의 입사 각도는, 실시 형태 1 및 2에서 설명한 제 1 경로(13a)의 입사 각도 2θ(2θ₂)와 동일한 조건으로 되도록, 미러면(14a) 및 미러면(14c)을 조정하면, 제 2 경로(13d)의 조명광이 미러면(14c)에서 반사한 뒤, 판독 대상 반송측면(2b)에 입사했을 때에 전반사로는 되지 않는다. 이 미러면(14) 및 미러면(14c)의 조정에 따라서는, 미러면(14c)이 XZ 평면과 평행하게 되는 경우도 있다. 또, 여기서의 입사 각도 2θ₂는, 판독 대상 반송측면(2b) 상에서, Z축 방향에 평행한 가상선(2점 쇄선)과 미러면(14c)이 전반사한 조명광이 교차하는 각도이다. 도 16 및 도 17(a)에 있어서, 투명체(2)(도광체(2))의 미러면(14), 미러면(14c)은 투명체(2)의 외형이 선이 굵게 되어 있는 부분이다.

도 17(a) 및 도 17(b)는 투명체(2)의 기판(6)측에 수 개소, 기판 고정용의 바브가 부착된 돌기, 즉, 실시 형태 1에서 설명한 것과 동일한 계합부(2c)(고정부)를 마련한 경우이다. 구성은 도 15(a) 및 도 15(b)에 나타내는 것과 동일하기 때문에, 상세 설명은 생략한다. 물론, 고정부는, 계합부(2c)에 부가하여, 실시 형태 1에서 설명한 것이나, 후술하는 실시 형태 5에서 설명하는 것을 적용할 수 있다.

도 16 및 도 17(a)에 나타내는 화상 판독 장치(10)는, 광원 소자(1)와 반대측의 방향으로 설치된 미러면(14c)이 결상 광학계(3)에서 보아 판독 대상 M에 대해 넓어지는 각도인 경우를 나타내고 있다. 이러한 경우, 판독 대상 M에 조사된 광은, 판독 대상 M으로부터의 반사광으로 되어도, 결상 광학계(3)로 차단되어, 센서 IC(4)에서는 수광되지 않는 경우가 있다. 이것을 피하기 위해서, 미러면(14c)에서 전반사한 광의 판독 대상 반송측면(2b)으로의 입사 각도 α를 설정할 필요가 있다. 입사 각도 α는 판독 대상 반송측면(2b) 상에서, Z축 방향에 평행한 가상선(2점 쇄선)과 미러면(14c)이 전반사한 조명광이 교차하는 각도이다. 따라서, 입사 각도 α는, 전술한 전반사로 되지 않는 입사 각도(2θ₂)의 조건에 부가하여, 판독 대상 M으로부터의 반사광이 결상 광학계(3)로 차단되지 않도록 하는 조건도 만족할 필요가 있다. 광의 입사 각도 α는, 결상 광학계(3)의 폭 W와 결상 광학계(3)와 판독 대상 M의 거리 h로 식 (4)와 같이 정해진다. 또, 도 16 및 도 17에 도시된 화상 판독 장치(10)에서는, 식 (4)는 판독 대상 M이 판독 대상 반송측면(2b)의 근방에서 반송되는 경우를 상정하고 있다.

[수학식 4]

식 (4)에 있어서, W=1㎜, h=3㎜라고 하면 α≥26.6도가 된다. 또한, 투명체(2)의 판독 대상 반송측면(2b)에서 전반사로 되지 않는 입사 각도 αmax는 투명체(2)의 굴절률 n=1.5로 하면 αmax=sin^-1(1/n)=41.8도가 된다. 따라서, 도 16 및 도 17에 도시된 화상 판독 장치(10)에서는, 판독 대상 반송측면(2b) 상에서, Z축 방향에 평행한 가상선(2점 쇄선)과 미러면(14c)이 전반사한 조명광이 교차하는 각도인 광의 입사 각도를 26.6도≤α(2θ2)<41.8도로 설정함으로써, 제 2 경로(13d)에 의한 충분한 조명광을 얻을 수 있다.

따라서, 도 16 및 도 17에 도시된 화상 판독 장치(10)는, 제 1 경로(13a) 및 제 2 경로(13d)에 의해서, 부주사 방향(Y축 방향)의 양측으로부터의 조명광의 조사를 행할 수 있다. 즉, 결상 광학계(3)의 판독 위치를 사이에 두고, 제 1 경로(13a)와 제 2 경로(13d)를 진행하는 각각의 조명광이, 판독 대상 반송측면(2b)으로부터 출사하고, 부주사 방향에 대해, 서로 반대 방향으로부터 조명광을 조사할 수 있다.

한편, 전술의 도 14 및 도 15에 도시된 화상 판독 장치(10)이면, 결상 광학계(3)에 의해서 광로가 차단되는 일이 없기 때문에, 0도≤α(2θ2)<41.8도와 보다 넓은 입사 각도로 광을 이용할 수 있다. 그 때문에, 효율이 좋고, 좌우로부터 광량 밸런스가 좋은 조명을 행하는 것이 비교적 용이하다. 또한, 도 14에서는 광원 소자(1)로부터 판독 대상 M에 대해 수직으로 진행되는 광에 대해 제 2 경로(13c)가 판독 대상 M에 조사되는 경로뿐이다. 그러나, 도 18 및 도 19와 같이, 미러면(14) 대신에, 광원 소자(1)로부터 출사되는 광의 각도에 대해, 각각의 광이 판독 대상 M까지 도달하도록 각도를 조정한 복수의 미러면(14d)이나 곡면 형상의 미러면(14d)을 설치해도 좋다. 도 18 및 도 19는 각도를 조정한 복수의 미러면(14d)을 나타내고 있다. 도 18 및 도 19(a)에 있어서, 투명체(2)(도광체(2))의 미러면(14d), 미러면(14a), 미러면(14b)은 투명체(2)의 외형이 선이 굵게 되어 있는 부분이다.

도 18 및 도 19에 도시된 화상 판독 장치(10)는, 도 14 및 도 15에 도시된 화상 판독 장치(10)에 있어서의 미러면(14)을 2개의 미러면(14d)으로 치환한 것에 상당한다. 상세하게는, 2개의 미러면(14d) 중, 판독 대상 M에 근접한 것은, 도 14 및 도 15에 도시된 미러면(14)과 동일한 경사 각도로 되어 있다(조명광의 광로는 제 2 경로(13c)임). 그리고, 또 하나의 미러면(14d)은 미러면(14) 상당의 미러면(14d)과 연속하여 도광부(2a)에 형성되어 있고, 경사 각도도 크게 되어 있다(조명광의 광로를 제 2 경로(13e)라고 함. 도면 중에서는 일점 쇄선으로 나타내고 있음). 이렇게 함으로써, 광원 소자(1)가 발광한 조명광 중, Z축 방향에 대해, 도광부(2)의 외측면측으로 경사진 광축을 가지는 것도, 전반사시켜, 효율 좋게, 판독 대상 반송측면(2b)에 보낼 수 있다. 이러한 2개의 미러면(14d)(평면)은 연속하는 원호 형상의 미러면(14d)으로 치환해도 좋고, 이 원호 형상의 미러면(14d)에 근사 한 3 이상의 미러면(14d)(평면)을 도광부(2a)에 형성해도 좋다.

도 19(a) 및 도 19(b)는, 투명체(2)의 기판(6)측에 수 개소, 기판 고정용의 바브가 부착된 돌기, 즉, 실시 형태 1에서 설명한 것과 동일한 계합부(2c)(고정부)를 마련한 경우이다. 구성은 도 15(a) 및 도 15(b), 도 17(a) 및 도 17(b)에 나타내는 것과 동일하기 때문에 상세 설명은 생략한다. 물론, 고정부는, 계합부(2c)에 부가하여, 실시 형태 1에서 설명한 것이나, 후술하는 실시 형태 5에서 설명하는 것을 적용할 수 있다.

도 14 및 도 15, 도 18 및 도 19에 도시된 화상 판독 장치(10)는, 판독 대상 반송측면(2b)에 의한 조명광의 전반사를 거쳐, 판독 대상 반송측면(2b)으로부터 출사되는 광로인 제 2 경로(13c), 또는, 제 2 경로(13c) 및 제 2 경로(13e)를 가지고 있다. 투명체(2)(도광체(2))의 판독 대상 반송측면(2b)에서 전반사하는 광로를 가지고 있는 경우, 판독 대상 M이 투명체(2)의 판독 대상 반송측면(2b)에 밀착되면 전반사 조건이 붕괴되어, 좌우의 광량 밸런스, 즉, 부주사 방향(Y축 방향)의 양측으로부터의 조명광의 광량의 밸런스가 무너질 가능성이 있다. 이러한 경우, 도 20 및 도 21에 도시된 화상 판독 장치(10)의 구성에 의해서, 판독 대상 M이 투명체(2)에 밀착하여도 좌우의 광량 밸런스를 유지할 수 있다.

도 20 및 도 21에 도시된 화상 판독 장치(10)는, 제 1 경로(13a)는 지금까지 설명해 온 것과 동일한 것이지만, 제 2 경로(13f)는 다르다. 도 20에 나타내는 바와 같이 제 2 경로(13f)는 미러면(14)에서 반사되는 광로이며, 광원 소자(1)로부터 조사된 조명광이 미러면(14)에서 XY 평면에 평행에 가까운 각도로 전반사된다. 이 XY 평면에 평행에 가까운 각도로 전반사된 조명광은 결상 광학계(3)를 사이에 두고 반대측에 설치된 미러면(14a)에서 전반사되고, 미러면(14b)에서 또 전반사되고, 판독 대상 반송측면(2b)으로부터 출사하고, 판독 대상 M에 조사된다. 제 2 경로(13f)는, 미러면(14)에서 XY 평면에 평행에 가까운 각도로 전반사되는 이외는 제 2 경로(13c)와 동일한 광의 경로라고 할 수 있다.

도 20 및 도 21에 도시된 화상 판독 장치(10)의 미러면(14a)은, 부주사 방향(Y축 방향)에서 미러면(14)과 대향한 위치에 배치되고, 미러면(14)에 의해서 전반사된 조명광이, 판독 대상 반송측면(2b)에서 더 반사된 조명광을 판독 대상 M과는 반대 방향으로 전반사시키는 것이다. 미러면(14b)은, 판독 대상 반송측면(2b)측으로 경사진 도광체(2)(도광부(2a))의 면이며, 미러면(14a)과 연속하고 있는 것이다. 미러면(14b)에서 전반사되고, 판독 대상 반송측면(2b)으로 진행하는 조명광의 판독 대상 반송측면(2b)으로의 입사 각도는, 실시 형태 1 및 2에서 설명한 제 1 경로(13a)의 입사 각도 2θ(2θ₂)와 동일한 조건이 되도록, 미러면(14a) 및 미러면(14b)을 조정하면(요약하면, 미러면(14)도 조정이 필요), 제 2 경로(13c)의 조명광이 미러면(14b)에서 반사된 뒤, 판독 대상 반송측면(2b)에 입사했을 때에 전반사로는 되지 않는다. 이 미러면(14a) 및 미러면(14b)의 조정에 따라서는, 미러면(14b)이 XY 평면과 평행하게 되는 경우도 있다.

도 20 및 도 21에 도시된 화상 판독 장치(10)에 있어서의 제 2 경로(13f)는 판독 대상 반송측면(2b)으로의 전반사가 없기 때문에, 판독 대상 M이 투명체(2)(도광체(2))의 판독 대상 반송측면(2b)에 밀착되어도 조명광의 경로에 변화는 발생하지 않는다. 그 때문에, 효율이 좋고, 좌우로부터 광량 밸런스가 좋은 조명을 행하는 것이 비교적 용이하다. 또한, 도 20에서는 광원 소자(1)로부터 판독 대상 M에 대해 수직으로 진행되는 광에 대하여 제 2 경로(13f)가 판독 대상 M에 조사되는 경로뿐이다. 그러나, 도 18 및 도 19와 같이, 미러면(14) 대신에, 광원 소자(1)로부터 출사되는 광의 각도에 대해, 각각의 광이 판독 대상 M까지 도달하도록 각도를 조정한 복수의 미러면(14d)이나 곡면 형상의 미러면(14d)을 설치해도 좋다.

도 21(a) 및 도 21(b)는 투명체(2)의 기판(6)측에 수 개소, 기판 고정용의 바브가 부착된 돌기, 즉, 실시 형태 1에서 설명한 것과 동일한 계합부(2c)(고정부)를 마련한 경우이다. 구성은 도 15(a) 및 도 15(b), 도 17(a) 및 도 17(b), 도 19(a) 및 도 19(b)에 나타내는 것과 동일하기 때문에 상세 설명은 생략한다. 물론, 고정부는, 계합부(2c)에 부가하여, 실시 형태 1에서 설명한 것이나, 후술하는 실시 형태 5에서 설명하는 것을 적용할 수 있다.

실시 형태 3에 따른 화상 판독 장치는, 판독 대상 M에 주름 등의 요철이 있다고 원고면에 그림자가 발생하기 어렵다. 또한, 광원 소자(1)로부터의 광을 산란시킨 후, 도광체(2)로부터 출사되지 않는 광을 줄이는 것이 용이하고, 조명 효율이 높은 것이다. 즉, 실시 형태 3에 따른 화상 판독 장치는, 요철이 있는 판독 대상 M이더라도 그림자의 발생을 억제하고, 간단한 구조이고, 판독 대상 M에 고효율인 조명이 행해지는 것이다.

실시 형태 4.

본 발명에 따른 실시 형태 4에 관해서 도 22 및 도 23을 이용하여 설명한다. 도 23은 실시 형태 4에 따른 화상 판독 장치의 사시도, 도 22는 도 23에 도시된 화상 판독 장치(10)에 있어서의 Y축과 Z축으로 규정되는 YZ 평면(가상 평면)에서의 단면도이다. 도면 중 동일 또는 동등한 구성요소에는 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 실시 형태 1, 2, 3에 따른 화상 판독 장치는, 광원 소자(1)가, 투명체(2)(도광체(2))의 판독 대상 M에 대해 반대측의 단부에 대향하고, 차광 부재(5)를 따라 주주사 방향(X축 방향)으로 복수 배열된 것을 설명하였다. 이것은, 광원 소자(1)가 어레이 형상으로 주주사 방향으로 배열되어 있으므로, 어레이 광원 방식이나 광원 어레이 방식(LED 어레이 방식)이라고 불리고 있다.

한편, 실시 형태 4에 따른 화상 판독 장치는, 광원 소자(1)가 투명체(2)(도광체(2))의 주주사 방향(X축 방향)의 단부와 대향하여 형성되는 것이다. 이 광원 소자(1)의 광축은, 대략 X축 방향을 따르도록 함으로써, 광원 소자(1)가 발광한 광은, 투명체(2)(도광체(2))에 효율적으로 진행하고, 투명체(2)(도광체(2)) 내에서 반사를 반복하여 주주사 방향(X축 방향)으로 도광된다. 이것은, 광원 소자(1)가 투명체(2)(도광체(2))의 주주사 방향(X축 방향)의 단부에 배치되어 있으므로, 사이드 라이트 방식이라고 불리고 있다.

또한, 사이드 라이트 방식이 적용된 실시 형태 4에 따른 화상 판독 장치는, 투명체(2)(도광체(2)) 내를 도광되는 광을 판독 대상 M에 조사하기 위한 구조인 반사 영역(15)가 투명체(2)(도광체(2))에 형성되어 있다. 반사 영역(15)은, 투명체(2)(도광체(2))의 판독 대상 M에 대해 반대측의 단부에, 주주사 방향(X축 방향)을 따라, 광원 소자(1)로부터의 광을 판독 대상 M측으로 반사하는 것이다. 즉, 실시 형태 1, 2, 3에 따른 화상 판독 장치의 광원 소자(1)가, 도광체(2)에 입사하는 위치에 상당하는 도광체(2)의 위치에 반사 영역(15)이 형성되어 있다고 할 수 있다.

그러므로, 반사 영역(15)에 의해 판독 대상 M측으로 반사되어 도광체(2)를 도광하는 광의 경로는, 실시 형태 1, 2, 3에 따른 화상 판독 장치의 광원 소자(1)가 발광한 광의 경로(제 1 경로(13a), 제 2 경로(13b), 제 2 경로(13c), 제 2 경로(13d), 제 2 경로(13e), 제 2 경로(13f))에 상당한다. 따라서, 실시 형태 4에서는, 반사 영역(15)에 의해 판독 대상 M측으로 반사되어 도광체(2)를 도광하는 광의 경로(제 1 경로(13a), 제 2 경로(13b), 제 2 경로(13c), 제 2 경로(13d), 제 2 경로(13e), 제 2 경로(13f))의 설명은 생략한다.

도 22 및 도 23에 있어서, 전술한 반사 영역(15)은, 도광체(2)의 측면에, 주주사 방향(X축 방향)을 따라 형성되는 것이다. 반사 영역(15)은 도광체(2)의 측면으로 인쇄된 것(반사 패턴(15))이어도 좋고, 도광체(2)의 측면에 요철을 형성한 것(반사 프리즘(15))이어도 좋다. 반사 패턴(15) 및 반사 프리즘(15)은, 판독 대상 M에 조사하는 광을 주주사 방향으로 균일하게 하기 위해서, 부주사 방향(Y축 방향)의 폭의 넓이를 주주사 방향(X축 방향)에서 변경해도 좋다. 물론, 부주사 방향(Y축 방향)의 폭이 제로라고 하여도 좋다. 즉, 반사 패턴(15) 및 반사 프리즘(15)은 주주사 방향(X축 방향)에서 불연속이라도 좋다. 또, 반사 영역(15)의 제작에 있어, 반사 패턴(5)은 백색의 도료가 설치됨으로써 제작할 수 있다. 반사 프리즘(15)은 엠보싱 가공이나 미세한 구조물 등을 설치함으로써 제작할 수 있다. 도면 중 동일 또는 동등한 구성요소에는 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.

전술한 바와 같이, 실시 형태 1, 2, 3에서는, 광원 소자(1)를 주주사 방향으로 나열된 어레이 광원 방식이라고 해 왔지만, 실시 형태 4에서는, 도 22 및 도 23과 같이 광원 소자(1)를 투명체(2)의 주주사 방향(X축 방향)의 양단, 또는, 주주사 방향(X축 방향)의 한쪽단에 설치한 사이드 라이트 방식을 채용한 경우이다. 즉, 도 23은 투명체(2)의 주주사 방향(X축 방향)의 일단측 안보이는 상태로 되어 있으므로, 안보이는 상태의 주주사 방향(X축 방향)의 일단측에도, 광원 소자(1)가 설치되어 있는 경우가, 광원 소자(1)가, 투명체(2)의 주주사 방향(X축 방향)의 양단에 설치한 경우라고 할 수 있다. 또한, 광원 소자(1)가, 투명체(2)(도광체(2))의 주주사 방향(X축 방향)의 양쪽의 단부 또는 한쪽의 단부와 대향시키는 광원 소자(1)의 수는, 도 23에서는 반사 영역(15)에 대응하는 것마다, 한쪽의 단부측에 2개씩 배치한 것을 도시하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

사이드 라이트 방식은, 광원 소자(1)로부터의 광이 투명체(2)(도광체(2)) 중으로 입사하고, 투명체(2)(도광체(2))와 공기층의 경계에서 전반사하면서 주주사 방향으로 전파해 나간다. 그 때에, 도 23의 단면도인 도 22와 같이 투명체(2)(도광체(2))의 일부에 만들어진 반사 영역(15)에 광이 입사하면 광이 산란(반사)되고, 투명체(2)로부터 출사된다. 따라서, 전술한 바와 같이, 반사 영역(15)을 새로운 선 형상 광원(어레이 광원, 광원 어레이)으로 볼 수 있다. 그 때문에, 실시 형태 1, 2, 3에 따른 화상 판독 장치의 구성을 실시 형태 4에 따른 화상 판독 장치(사이드 라이트 방식)에도 적용할 수 있다.

예를 들면, 제 1 경로(13a)가 필요한 경우는, 실시 형태 1, 2, 3에 따른 화상 판독 장치의 구성에 반사 영역(15)을 적용하면 좋다. 즉, 결상 광학계(3)를, 복수의 렌즈의 광축과 판독 대상 M이 교차하는 점의 줄을 통과하는, 주주사 방향(X축 방향)과 평행한 제 1 가상선, 및, 반사 영역(15)을 통과하는, 주주사 방향과 평행한 제 2 가상선의 2개의 가상선이 통과하는 가상 평면을 제외하고 배치하게 된다.

사이드 라이트 방식이 적용된 실시 형태 4에 따른 화상 판독 장치는, 실시 형태 1, 2, 3에 따른 화상 판독 장치와 비교하여, 투명체(2)의 주주사 방향의 단부에 설치하는 광원 소자(1)의 수를 줄일 수 있다. 또한, 광원 소자(1)의 실장수를 줄일 수 있음과 아울러, 어레이 광원 방식에서 광원 소자(1)의 실장수를 줄였을 때에 문제가 되는 주주사 방향의 조도 얼룩인 리플도 억제할 수 있다는 이점이 있다. 실시 형태 4에 따른 화상 판독 장치의 광원 소자(1)의 설치 방법에는 제한은 없지만, 후술하는 광원 홀더(31) 등의 투명체(2)의 주주사 방향(X축 방향)의 단부에 광원 소자(1)를 근접 배치시킬 수 있어, 광의 누설이 적은 홀더를 이용함으로써, 광원 소자(1)로부터 투명체(2)로 조사되는 광이 외부에 누설되는 것이 억제된다. 따라서, 광의 누설이 적은 홀더를 이용함으로써, 광원 소자(1)를 배치하는 것만인 경우에 비해 조명의 효율이 좋아진다.

또, 사이드 라이트 방식이 적용된 실시 형태 4에 따른 화상 판독 장치의 광원 소자(1)의 배치는, 어레이 광원 방식이 적용된 실시 형태 1, 2, 3에 따른 화상 판독 장치의 광원 소자(1)의 배치에 비해, 화상 판독 장치(10)의 외부에 광원 소자(1)를 마련하기 쉬운 것으로 되어 있다. 물론, 어레이 광원 방식이 적용된 실시 형태 1에 따른 화상 판독 장치나 어레이 광원 방식이 적용된 실시 형태 3에 따른 화상 판독 장치에서 각 미러면을 형성하고 있지 않은 것에 있어서도, 어레이 광원을 구성하는 복수의 광원 소자(1)로부터의 광을 투명체(2) 내에서 도광시키지 않으면, 화상 판독 장치(10)의 외부에 광원 소자(1)를 마련하기 쉬운 것으로 되어 있다.

실시 형태 5.

본 발명에 따른 실시 형태 5에 관해서 도 24~도 37을 이용하여 설명한다. 실시 형태 5에서는, 본 발명에 따른 화상 판독 장치의 구조의 예에 대해 설명한다. 상세하게는, 화상 판독 장치(10)의 투명체(2)(도광체(2)), 고정부(계합부(2c), 계합부(2d), 돌기부(2e), 돌기부(2f), 나사(9), 클립(16), 클립(17), 접착 부재(18), 탄성 부재(19)), 결상 광학계(3), 차광 부재(5)(차광부(5)), 기판(6) 등의 구조를 중심으로 한 설명을 행한다. 돌기부(2f)는 도 8에서 설명한 계합부(2c)에 상당한다. 나사(9)는 도 9에서 설명한 계합부(2c)에 상당한다. 또한, 실시 형태 5 이후는, 화상 판독 장치(10)의 차광 부재(5)가 방진 부재(7)와 별체로 되어 있는 것이기 때문에, 설명을 행한다. 실시 형태 5에 따른 화상 판독 장치의 구조는 실시 형태 1~4에 따른 화상 판독 장치의 구조에 적용 가능하다. 또한, 실시 형태 5 이후의 실시 형태에서는, 화상 판독 장치(10)의 투명체(2)(도광체(2))는 도광부(2a)의 외측면을 원호 형상으로 한 것이기 때문에 설명을 행한다. 이 도광부(2a)의 외측면을 원호 형상으로 한 것도, 실시 형태 1~4에 따른 화상 판독 장치에 적용하는 것이 가능하다.

도 24는 실시 형태 5에 따른 화상 판독 장치의 사시도이다. 도 25는 도 24에 나타내는 Y축과 Z축으로 규정되는 YZ 평면과 평행한 평면인 가상 평면 AA'에서의 화상 판독 장치(10)의 단면도이다. 상세하게는, 가상 평면 AA'는 주주사 방향(X축 방향)으로 복수 나열된 계지부(2c)의 하나와 교차하는 부분의 단면도이다. 또, 계지부(2c)는 결상 광학계(3)를 사이에 두고 2열 나열되어 있으므로, 엄밀하게는, 가상 평면 AA'는 주주사 방향(X축 방향)으로 복수 나열된 계지부(2c)의 2개와 교차하는 단면이라고 할 수 있다. 물론, 결상 광학계(3)를 사이에 두고 2열 나열되어 있는 계지부(2c)가 지그재그 배치이면, 가상 평면 AA'는 주주사 방향(X축 방향)으로 복수 나열된 계지부(2c)의 하나와 교차하는 단면이라고 할 수 있다. 본 실시 형태 5를 포함하는 본 발명의 실시 형태에서는, 결상 광학계(3)를 사이에 두고 2열 나열되어 있는 계지부(2c)가 지그재그 배치가 아니고, 부주사 방향(Y축 방향)에서 대향하고 있는 경우를 예시적으로 이용하여 설명을 행하고 있다.

도 26은 도 24에 나타내는 Y축과 Z축으로 규정되는 YZ 평면과 평행한 평면인 가상 평면 BB'에서의 화상 판독 장치(10)의 단면도이다. 상세하게는, 가상 평면 BB'는 주주사 방향(X축 방향)으로 복수 나열된 광원 소자(1)의 하나와 교차하는 부분의 단면도이다. 광원 소자(1)는, 결상 광학계(3)를 사이에 두고 2열 나열되어 있는 지그재그 배치이므로, 가상 평면 BB'는 주주사 방향(X축 방향)으로 복수 나열된 광원 소자(1)의 하나와 교차하는 단면으로 되어 있다. 도 27은 도 24, 도 25, 도 26에 도시된 화상 판독 장치의 전개도(분해 사시도)이다. 이 도 27의 기재로부터, 2열 배열된 광원 소자(1)가 지그재그 배치인 것을 알 수 있다.

도 24~도 27에서는, 도면 중 동일 또는 동등한 구성요소에는 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 도 24~도 27에 있어서, 계합부(2c)는, 투명체(2)의 판독 대상 M과 반대측의 단부의 양측에 각각 형성된 플랜지부(flange)(2i)로부터 기판(6)측으로 연장된 고정부이다. 플랜지부(2i)는 결상 광학계(3)에 대해, 반대측으로 연장되어 있는 것이다. 또, 고정부는, 투명체(2)의 판독 대상 M에 대해 반대측의 단부로부터, 센서 IC(4)에 대해 반대측으로 연장되는 플랜지부(2i)와 기판(6)을 고정하는 것이라고도 할 수 있다. 실시 형태 1~4에 있어서, 계합부(2c)는, 플랜지부(2i)가 미소하기 때문에, 계합부(2c)의 일부로서 취급하지만, 실시 형태 5와 같이, 별체 구성으로 하여도 좋다. 단, 구조로서는, 계합부(2c)(고정부)와 플랜지부(2i)는 일체인 쪽이 강도면에서는 우위이다. 도 27에 도시된 위치 결정용 구멍(6b)의 설명은 후술하는 도 28~도 31에 도시된 화상 판독 장치(10)의 설명시에 행한다.

도 24~도 27에 있어서, 방진 부재(7)는, 차광 부재(5)와 기판(6)의 사이에 배치되고, 차광 부재(5), 결상 광학계(3)의 센서 IC(4)측의 면, 기판(6)으로 둘러싸인 공간인 관통 구멍부(5a)를 외부로부터 격리하는 것이다. 상세하게는, 광원 소자(1)가 배치되는 기판(6)의 부분으로부터의 이물이나, 화상 판독 장치(10)의 외부로부터의 이물이 관통 구멍부(5a)에 침입하는 것을 막는 부재이다. 또한, 도 27의 기재로부터 방진 부재(7)는 센서 IC(4)의 주위를 덮도록 장방형 형상으로 기판(6)에 설치되어 있는 것을 알 수 있다. 즉, 화상 판독 장치(10)의 YZ 평면과 평행한 단면에서는, 방진 부재(7)는, 센서 IC(4)를 사이에 두도록, 2개소로 분단되어 주주사 방향(X축 방향)으로 배치되어 있다. 한편, 주주사 방향(X축 방향)의 단부에 배치된 수광 소자보다, 주주사 방향(X축 방향)의 단부에 배치된 수광 소자의 이웃에 배치된 수광 소자에 대해 외측에서는, 방진 부재(7)는 부주사 방향(Y축 방향)으로 배치되어 있다. 즉, 방진 부재(7)는, 주주사 방향(X축 방향) 및 부주사 방향(Y축 방향)으로 연장되는 부분이 접속되고, 장방형 형상의 형태를 이루고 있다.

계속해서, 도 24~도 27에 도시된 화상 판독 장치(10)의 상세한 설명을 행한다. 도 25 및 도 26의 단면도에 나타내는 바와 같이, 화상 판독 장치(10)의 기판(6)에는, 센서 IC(4)가 접착 등에 의해 고정되어 있다. 센서 IC(4)의 주위에는, 고무나 부드러운 수지 등으로 형성된 방진 부재(7)가 기판(6)에 고정되고, 방진 부재(7) 위에는, 수지나 금속 등의 강성이 있는 재료로 형성된 차광 부재(5)(차광부(5))가 탑재되어 있다. 차광 부재(5)는, 부주사 방향으로 소정의 길이를 갖고 주주사 방향 및 부주사 방향에 직교하는 방향(Z축 방향)으로 관통하고, 주주사 방향으로 연장되는 통로를 가지는 관통 구멍부(5a)가 형성되어 있다. 관통 구멍부(5a)는, 결상 광학계(3)가 접하고 있는 부위로부터, 기판(6)을 향해, Z축 방향으로 단차가 있는 형상인 단차부가 내부에 형성되어 있다. 단차부는, 결상 광학계(3)가, 차광 부재(5)의 관통 구멍부(5a)에 매립되는 부위로부터, 기판(6)을 향함에 따라, Y축 방향의 폭이 넓어지는 형상으로 되어 있다. Y축 방향의 폭이 최대로 되어 있는 관통 구멍부(5a)의 주연 부분과 기판(6)의 사이에 방진 부재(7)가 배치되어 있다. 기판(6) 상에, 방진 부재(7), 차광 부재(5) 및 결상 광학계(3)를, 전술한 바와 같이 배치하는 것에 의해, 센서 IC(4)로의 이물의 침입을 막고 있다.

도 25 및 도 26의 단면도에 나타내는 바와 같이, 투명체(2)는, 내측에 오목부(2L)를 가지는 구조를 이루고 있으며, 이 오목부(2L)에 방진 부재(7), 차광 부재(5) 및 결상 광학계(3)가 내장되어 있다. 그 때문에, 오목부(2L)는 차광 부재(5) 및 결상 광학계(3) 또는 결상 광학계(3)의 수납부(2L)라고도 할 수 있다. 결상 광학계(3)의 센서 IC(4)와 반대측의 단부는, 투명체(2)의 계합부(2c)(고정부)가 기판(6)을 유지함으로써, 기판(6) 상의 방진 부재(7) 및 차광 부재(5)에 지지되는 결상 광학계(3)를 밀어 올릴 수 있고, 투명체(2)의 오목부(2L)의 최심부에 접촉하고 있다. 도 25 및 도 26에 도시된 화상 판독 장치(10)에서는, 투명체(2)의 계합부(2c)(고정부)가 기판(6)을 유지함으로써, 기판(6) 상의 차광 부재(5)도 투명체(2)의 오목부(2L)에 접촉하고 있다. 투명체(2)는 계합부(2c)에 의해 기판(6)에 기판(6)의 외주에 걸리도록 고정되어 있고, 이와 같이 투명체(2)가 기판(6)에 고정되는 것에 의해, 방진 부재(7), 차광 부재(5) 및 결상 광학계(3)가 가압되는 형태로 기판(6)에 고정되어 있다고도 할 수 있다.

이와 같이, 도 27에 나타내는 전개도 상태로부터, 우선, 기판(6) 상의 방진 부재(7)가 배치된 부분에, 차광 부재(5)와 차광 부재(5)에 접한 결상 광학계(3)를 탑재한다. 그 후, 투명체(2)의 계합부(2c)를 기판(6)의 소정의 위치에 계합시킴으로써, 도 24에 나타내는 화상 판독 장치(10)를 얻을 수 있다. 또, 계합부(2c)를 계합시키는 기판(6)의 소정의 위치로서, 기판(6)에 홈 등의 계합부(2c)가 덮이는 부위를 기판(6)에 마련하여도 좋다. 도 24(도 25, 도 26)에 나타내는 화상 판독 장치(10)는, 투명체(2)로 가압하도록 하여 방진 부재(7), 차광 부재(5) 및 결상 광학계(3)를 기판(6)에 일체적으로 고정하기 때문에, 간단한 구조로 화상 판독 장치(10)를 얻을 수 있다.

도 28은 실시 형태 5에 따른 화상 판독 장치의 사시도이다. 도 29는 도 28에 나타내는 Y축과 Z축으로 규정되는 YZ 평면과 평행한 평면인 가상 평면 AA'에서의 화상 판독 장치(10)의 단면도이다. 상세하게는, 가상 평면 AA'는 주주사 방향(X축 방향)으로 복수 나열된 계지부(2c)의 하나와 교차하는 부분의 단면도이다. 또, 계지부(2c)는, 결상 광학계(3)를 사이에 두고 2열 나열되어 있기 때문에, 엄밀하게는, 가상 평면 AA'는 주주사 방향(X축 방향)으로 복수 나열된 계지부(2c)의 2개와 교차하는 단면이라고 할 수 있다. 물론, 결상 광학계(3)를 사이에 두고 2열 나열되어 있는 계지부(2c)가 지그재그 배치이면, 가상 평면 AA'는 주주사 방향(X축 방향)으로 복수 나열된 계지부(2c)의 하나와 교차하는 단면이라고 할 수 있다.

도 30은 도 28에 나타내는 Y축과 Z축으로 규정되는 YZ 평면과 평행한 평면인 가상 평면 BB'에서의 화상 판독 장치(10)의 단면도이다. 상세하게는, 가상 평면 BB'는 후술하는 투명체(2)의 돌기부(2e)와 교차하는 부분의 단면도이다. 도 31은 도 28, 도 29, 도 30에 도시된 화상 판독 장치의 전개도(분해 사시도)이다. 이 도 31의 기재로부터, 광원 소자(1)가, 결상 광학계(3)를 사이에 두고 2열 나열되어 있는 지그재그 배치인 것을 알 수 있다.

도 28~도 31에서는, 도면 중 동일 또는 동등한 구성요소에는 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 도 28~도 31에 있어서, 계합부(2d)는, 투명체(2)의 판독 대상 M과 반대측의 단부의 양측에 각각 형성된 플랜지부(2i)로부터 기판(6)측으로 연장된 투명체(2)의 고정부이다. 돌기부(2e)는 투명체(2)의 판독 대상 M과 반대측의 단부에 형성된 플랜지부(2i)로부터 기판(6)측으로 연장된 것이다. 돌기부(2e)는 투명체(2)의 판독 대상 M과 반대측의 단부 양측에 각각 형성해도 좋다. 구멍(6a)은, 계합부(2d)가 계합되는 것이기 때문에, 기판(6)을 관통하여 형성된 것이다. 위치 결정용 구멍(6b)은 돌기부(2e)가 삽입되는 위치 결정을 위한 것이다.

계속해서, 도 28~도 31에 도시된 화상 판독 장치(10)의 상세한 설명을 행한다. 도 29 및 도 30의 단면도에 나타내는 바와 같이, 화상 판독 장치(10)의 기판(6)에는, 도 24~도 27에 도시된 화상 판독 장치(10)와 동일하게, 센서 IC(4)가 접착 등에 의해 고정되고, 기판(6) 상에 방진 부재(7) 및 차광 부재(5) 및 결상 광학계(3)가 탑재되어 있다. 기판(6) 상에 방진 부재(7), 차광 부재(5) 및 결상 광학계(3)를 전술한 바와 같이 배치하는 것에 의해, 센서 IC(4)로의 이물의 침입을 막고 있다.

도 29 및 도 30의 단면도에 나타내는 바와 같이, 투명체(2)는, 내측에 오목부(2L)를 가지는 구조를 이루고 있고, 이 오목부(2L)에 방진 부재(7), 차광 부재(5) 및 결상 광학계(3)가 내장되어 있다. 결상 광학계(3)의 센서 IC(4)와 반대측의 단부는, 투명체(2)의 계합부(2d)(고정부)가 기판(6)을 유지함으로써, 기판(6)상의 방진 부재(7) 및 차광 부재(5)에 지지되는 결상 광학계(3)를 밀어 올릴 수 있고, 투명체(2)의 오목부(2L)의 최심부에 접촉하고 있다. 도 29 및 도 30에 도시된 화상 판독 장치(10)에서는, 기판(6)의 구멍(6a)에 삽입된 투명체(2)의 계합부(2d)(고정부)가 구멍(6a)을 통해 기판(6)을 유지함으로써, 기판(6) 상의 차광 부재(5)도 투명체(2)의 오목부(2L)에 접촉하고 있다. 또한, 계합부(2d)(고정부)에 의한 계합시에, 투명체(2)의 돌기부(2e)가 기판(6)의 위치 결정용 구멍(6b)에 삽입되도록 배치되어 있으므로, 투명체(2)와 기판(6)의 상호의 위치 관계에 있어서의 충분한 위치 정밀도를 얻을 수 있다.

투명체(2)는, 계합부(2d)에서, 기판(6)의 외주에 마련된 구멍(6a)을 통해 기판(6)에 걸리도록 기판(6)에 고정되어 있고, 이와 같이 투명체(2)가 기판(6)에 고정되는 것에 의해, 방진 부재(7), 차광 부재(5) 및 결상 광학계(3)가 가압되는 형태로 기판(6)에 고정되어 있다고도 할 수 있다. 또한, 전술한 위치 정밀도에 관해서는, 기판(6)의 구멍(6a)과 계합부(2d)의 간극에 의한 위치 결정의 어긋남을 방지하기 위해, 기판(6)에 개구된 위치 결정용 구멍(6b)에 투명체(2)의 돌기부(2e)를 삽입하여 확보하고 있다.

이와 같이, 도 31에 나타내는 전개도 상태로부터, 우선, 기판(6) 상의 방진 부재(7)가 배치된 부분에, 차광 부재(5)와 차광 부재(5)에 접한 결상 광학계(3)를 탑재한다. 그 후, 투명체(2)의 계합부(2d)를 기판(6)의 구멍(6a)에 계합시킴으로써, 도 28에 나타내는 화상 판독 장치(10)를 얻을 수 있다. 도 28(도 29, 도 30)에 나타내는 화상 판독 장치(10)는, 투명체(2)로 가압하도록 하여 방진 부재(7), 차광 부재(5) 및 결상 광학계(3)를 기판(6)에 일체적으로 고정하기 때문에, 간단한 구조로 화상 판독 장치(10)를 얻을 수 있다.

또한, 도 28~도 31에 도시된 화상 판독 장치(10)는 기판(6)에 있어서의 구멍(6a)을 형성한 부위를 Y축 방향으로 돌출시키고 있다. 또한, 도 30에 나타내는 바와 같이, 투명체(2)의 계합부(2d) 이외의, 판독 대상 M과 반대측의 단부의 양측에 각각 형성된 플랜지부(2i)로부터 기판(6)측으로 연장된 부위를 가지고 있다. 따라서, 투명체(2)와 기판(6)이 계합하고 있는 부위를 제외하고, 플랜지부(2i)로부터 기판(6)측으로 연장된 부위가, 기판(6)의 측면을 덮는 구조로 되어 있다. 도 28~도 31에 도시된 화상 판독 장치(10)와 같이, 위치 결정용 구멍(6b)과 돌기부(2e)를 도 24~도 27에 도시된 화상 판독 장치(10)에 적용하고, 투명체(2)와 기판(6)의 상호의 위치 관계에 있어서의 충분한 위치 정밀도를 얻을 수 있다. 위치 결정용 구멍(6b)은 도 27에 도시되어 있지만, 돌기부(2e)에 관해서는 도 24~도 27에서의 도시는 생략한다.

도 32~도 37은 화상 판독 장치(10)의 고정부 및 주주사 방향(X축 방향)으로 복수 나열된 광원 소자(1)의 하나와 교차하는 부분의 단면도이며, 전술한 도 24에 나타내는 Y축과 Z축으로 규정되는 YZ 평면과 평행한 평면인 가상 평면 BB'에 상당하는 위치의 단면도이다(고정부는 제외함). 광원 소자(1)는, 결상 광학계(3)를 사이에 두고 2열 나열되어 있는 지그재그 배치이므로, 가상 평면 BB'는 주주사 방향(X축 방향)으로 복수 나열된 광원 소자(1)의 하나와 교차하는 단면으로 되어 있다. 도 32(a)는 구멍(6a)에 돌기부(2f)(고정부)를 삽입한 상태를 나타내는 도면이다. 도 32(b)는 구멍(6a)에 삽입한 돌기부(2f)(고정부)의 선단을 기판(6)에 열 용착한 상태를 나타내는 도면이다.

도 32에서는, 도면 중 동일 또는 동등한 구성요소에는 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 도 32에 있어서, 돌기부(2f)는, 투명체(2)의 판독 대상 M과 반대측의 단부의 양측에 각각 형성된 플랜지부(2i)로부터 기판(6)측으로 연장된 투명체(2)의 고정부이다. 구멍(6a)은, 돌기부(2f)가 삽입되는 것이기 때문에, 기판(6)을 관통하여 형성된 것이다. 구멍(6a)에 삽입된 돌기부(6f)의 선단을 열용착함으로써, 기판(6)의 센서 IC(4)가 형성된 면과 반대측의 면과 투명체(2)(돌기부(6f))가 고정된다.

도 24~도 32에 기재된 화상 판독 장치(10)에서는, 투명체(2)의 계합부(2c) 또는 계합부(2d)에 의해, 기판(6)과 투명체(2)를 고정했다. 도 32(b)에 나타내는 화상 판독 장치(10)를 제작하려면, 도 32(a)에 나타내는 바와 같이, 기판(6)의 외주에 마련된 구멍부(6a)에 돌기부(2f)를 삽입한다. 그리고, 돌기부(2f)의 기판(6)으로부터의 돌출부(2f)를 열로 녹이는 것에 의해, 투명체(2)를 기판(6)에 고정하면 좋다. 환언하면, 돌기부(2f)는, 열로 녹여지기 전은 위치 결정부로서 작용하고, 열로 녹여진 후에는 고정부로서 작용한다고 할 수 있다. 또, 열로 녹여지기 전에 대해 상세히 설명하면, 돌기부(2f)는 돌기부(2e)에 상당하고, 구멍(6a)은 위치 결정용 구멍(6b)에 상당한다.

도 33에서는, 도면 중 동일 또는 동등한 구성요소에는 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 도 33에 있어서, 구멍(6a)은, 고정부인 나사(9)가 삽입되는 것이기 때문에, 기판(6)을 관통하여 형성된 것이다. 나사(9)는, 구멍(6)과 플랜지부(2i)의 나사 구멍(2j)에 삽입되어 체결하는 것이다. 나사 구멍(2j)은 플랜지부(2i)의 판독 대상 M측으로부터 기판(6)측으로 걸쳐 천공된 것이다.

도 33에 기재된 화상 판독 장치(10)에서는, 투명체(2)의 외주에 플랜지부(2i)를 마련하고, 플랜지부(2i)에 나사 구멍(2j)을 형성하고, 구멍(6a)이 뚫려진 기판(6)을 나사(9)로 나사 고정하여 투명체(2)와 기판(6)을 고정한다. 따라서, 간편한 구조에 의해, 고정부(나사(9))의 형성 위치나 고정부(나사(9))의 수의 선택 등의 설계의 자유도가 높은 화상 판독 장치를 얻을 수 있다.

도 34 및 도 35에서는, 도면 중 동일 또는 동등한 구성요소에는 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 도 34 및 도 35에 있어서, 클립(16)은 플랜지부(2i)와 기판(6)의 Y축 방향의 단부를 사이에 끼워 고정하는 고정부이다. 클립(17)은 기판(6)의 센서 IC(4)가 형성된 면과 반대측의 면으로부터, 플랜지부(2i)의 Y축 방향의 양단부를 사이에 끼워 고정하는 고정부이다. 클립(17)은, 2개의 클립(16)의 기판(6)의 센서 IC(4)가 형성된 면과 반대측의 면의 부분이 연결되어 있다고도 할 수 있다. 클립(17)의, 이 부분을 만곡시켜 기판(6)으로 누르도록 해도 좋다. 상세하게는, 클립(17)의 만곡시킨 만곡 부분의 정점(頂点) 부분을 기판(6)으로 누르도록 한다. 이 만곡 부분은 후술하는 탄성 부재(19)의 만곡 부분과 동일한 형상으로 된다.

도 34 및 도 35에 기재된 화상 판독 장치(10)에서는, 투명체(2)의 외주에 플랜지부(2i)를 마련하고, 플랜지부(2i)와 기판(6)을 클립(16)(클립(17))으로 사이에 끼워 투명체(2)와 기판(6)을 고정한다. 따라서, 고정부(클립(16), 클립(17))를 투명체(2) 및 기판(6)과는 완전하게 별체로 할 수 있어, 고정부(클립(16), 클립(17))의 형성 위치나 고정부(클립(16), 클립(17))의 수의 선택 등의 설계의 자유도가 높은 화상 판독 장치를 얻을 수 있다.

도 36에서는, 도면 중 동일 또는 동등한 구성요소에는 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 도 36에 있어서, 접착 부재(18)는 플랜지부(2i)와 기판(6)의 Y축 방향의 단부를 접착제 또는 접착 테이프 등으로 접착하여 고정하는 고정부이다. 접착 부재(18)는 주주사 방향(X축 방향)을 따라, 투명체(2)와 기판(6)을 전면적으로 접착해도 좋고, 투명체(2)와 기판(6)을 간헐적으로 접착해도 좋다.

도 36에 기재된 화상 판독 장치(10)에서는, 투명체(2)의 외주에 플랜지부(2i)를 마련하고, 플랜지부(2i)와 기판(6)을 접착 부재(18)로 접착하여 투명체(2)와 기판(6)을 고정한다. 따라서, 고정부(접착 부재(18))를 투명체(2) 및 기판(6)과는 완전히 별체로 할 수 있어, 고정부(접착 부재(18))의 형성 위치의 선택 등의 설계의 자유도가 높은 화상 판독 장치를 얻을 수 있다.

도 37에서는, 도면 중 동일 또는 동등한 구성요소에는 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 도 37에 있어서, 돌기부(2k)는, 수납부(2L)와 반대측의 투명체(2)의 표면에, 주주사 방향과 교차하는 부주사 방향의 전후에서, 각각 형성된 것이다. 탄성 부재(19)(투명체 고정용 탄성체(19))는, 기판(6)의 센서 IC(4)가 형성된 면과 반대측의 면측으로 굴곡한 만곡 부분, 이 만곡 부분의 양단에 각각 형성되고, 2개의 돌기부(2k)(돌기부(2k)의 관통 구멍 또는 구멍)에 각각 계지된 제 1 평탄 부분 및 제 2 평탄 부분을 가지고 있다.

도 37에 기재된 화상 판독 장치(10)에서는, 투명체(2)의 외주에 관통 구멍을 가지는 돌기부(2k)를 마련하고, 이 돌기부(2k)의 관통 구멍 또는 구멍에 탄성 부재(19)를 걸어 투명체(2)와 기판(6)을 고정한다. 상세하게는, 탄성 부재(19)는, 제 1 평탄 부분 및 제 2 평탄 부분이, 기판(6)을 관통하거나, 또는, 기판(6)을 유지하여, 기판(6)의 센서 IC(4)가 형성된 면과 반대측의 면의 사이에 개재되어, 만곡 부분이 기판(6)의 센서 IC(4)가 형성된 면과 반대측의 면으로 눌러 접촉하는 것이다. 따라서, 간편한 구조이면서, 고정부(탄성 부재(19))에 의해서, 보다 확실히 투명체(2)와 기판(6)을 고정할 수 있는 화상 판독 장치를 얻을 수 있다.

도 37에 도시된 화상 판독 장치(10)의 구조를, 실시 형태 3에 따른 화상 판독 장치인 적용하는 경우, 즉, 결상 광학계(3) 및 차광 부재(5)의 주주사 방향(X축 방향)에 따른 2개의 측면 중 한쪽, 또는, 결상 광학계(3)의 주주사 방향(X축 방향)에 따른 2개의 측면 중 한쪽을 노출시키는 형상인 화상 판독 장치(10)에 적용하는 경우를 설명한다.

우선, 도 37에 도시된 화상 판독 장치(10)의 구조를, 실시 형태 3에 따른 화상 판독 장치인 적용하는 경우 중, 결상 광학계(3) 및 차광 부재(5)의 주주사 방향(X축 방향)에 따른 2개의 측면 중 한쪽을 노출시키는 형상이며, 도 37에 나타내는 바와 같은 돌기부(2k)에 상당하는 제 2 돌기부가 차광 부재(5)에 마련되어 있는 경우를 설명한다. 이 경우의 고정부는, 수납부(2L)와 반대측의 투명체(2)의 표면에 형성된 제 1 돌기부(2k)(도 37에 나타내는 투명체(2)에 형성된 돌기부(2k)의 것)와, 센서 IC(4)와 반대측의 차광 부재(5)의 표면으로서, 투명체(2)로부터 노출된 차광 부재(5)의 표면에 형성된 제 2 돌기부를 가지고 있다. 또한, 고정부는 도 37에 나타내는 바와 같은 탄성 부재(19)를 가지고 있다. 즉, 탄성 부재(19)는, 기판(6)의 다른쪽의 면측으로 굴곡된 만곡 부분, 이 만곡 부분의 양단에 각각 형성되고, 제 1 돌기부(2k) 및 제 2 돌기부에 각각 계지된 제 1 평탄 부분 및 제 2 평탄 부분을 가지고 있다. 또, 탄성 부재는 제 1 평탄 부분 및 제 2 평탄 부분이, 기판(6)을 관통하거나, 또는, 기판(6)을 유지하여, 기판(6)의 한쪽의 면과 기판(6)의 다른쪽의 면의 사이에 개재되어, 만곡 부분이 기판(6)의 다른쪽의 면으로 눌러서 접촉하고 있다.

다음에, 도 37에 도시된 화상 판독 장치(10)의 구조를, 실시 형태 3에 따른 화상 판독 장치인 적용하는 경우 중, 적어도 결상 광학계(3)가 노출된 측의 주주사 방향(X축 방향)의 측면에 있어서의 투명체(2)에, 도 37에 나타내는 바와 같은 돌기부(2k)가 마련되어 있는 경우를 설명한다. 이 경우는, 고정부의 구조도, 당연히 도 37에 도시된 화상 판독 장치(10)와 동일하게 된다. 차이점은, 주주사 방향(X축 방향)에 따른 2개의 측면 중 한쪽에서, 적어도 결상 광학계(3)가 노출되어 있는 점이다. 즉, 결상 광학계(3)와 함께 차광 부재(5)도 노출되어 있어도 좋다. 환언하면, 도 37에 도시된 화상 판독 장치(10)의 구조를, 실시 형태 3에 따른 화상 판독 장치인 적용하는 경우이고, 또한, 결상 광학계(3)와 함께 차광 부재(5)도 노출시키는 경우는, 차광 부재(5)에 제 2 돌기부를 형성하는 경우와, 투명체(2)에만 돌기부(2k)를 형성하는 경우로 나눌 수 있다고 말할 수 있다.

실시 형태 6.

본 발명에 따른 실시 형태 6에 관해서 도 38~도 44를 이용하여 설명한다. 실시 형태 6에서는, 본 발명에 따른 화상 판독 장치의 결상 광학계(3)의 고정 구조의 변형예에 대해 설명한다. 실시 형태 6에 따른 화상 판독 장치와 다른 실시 형태에 따른 화상 판독 장치의 차이점은 다음과 같다. 투명체(2)(도광체(2))는 투명한 부재로 이루어지고, 결상 광학계(3)를 수납부(2L)에 수납하고, 결상 광학계(3)의 판독 대상 M측의 부분을 수납부(2L)에 고정하거나, 또는, 결상 광학계(3)와 수납부(2L)의 일부를 접촉시켜 결상 광학계(3)를 고정하는 것이다. 차광 부재(5)(차광부(5))는, 결상 광학계(3)에 있어서의 센서 IC(4)측의 부분을 지지하거나, 또는, 결상 광학계(3)에 있어서의 센서 IC(4)측의 부분과 접촉하여, 결상 광학계(3)가 수속한 광 이외를 차광해서, 투과체(2)로 덮혀진 것이다. 따라서, 실시 형태 6에 따른 화상 판독 장치와 다른 실시 형태에 따른 화상 판독 장치는 서로 치환 가능이다.

도 38~도 44는 화상 판독 장치(10)의 고정부(계합부(2c)) 및 주주사 방향(X축 방향)으로 복수 나열된 광원 소자(1)의 하나와 교차하는 부분의 단면도이며, 전술한 도 24에 나타내는 Y축과 Z축으로 규정되는 YZ 평면과 평행한 평면인 가상 평면 BB'에 상당하는 위치의 단면도이다(고정부(계합부(2c))는 제외함). 광원 소자(1)는, 결상 광학계(3)를 사이에 두고 2열 나열되어 있는 지그재그 배치이므로, 가상 평면 BB'는 주주사 방향(X축 방향)으로 복수 나열된 광원 소자(1)의 하나와 교차하는 단면으로 되어 있다. 또, 도 42, 도 43, 도 44에서는, 차광 부재(5)와 기판(6)의 도시를 생략하고 있다. 환언하면, 도 42, 도 43, 도 44에 도시된 투명체(2)는 기판(6)을 고정(계합)하기 전의 상태를 나타내고 있다고도 할 수 있다.

도 38에서는, 도면 중 동일 또는 동등한 구성요소에는 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 도 38에 있어서, 기판(6)에 탑재된 방진 부재(7) 위에는, 수지나 금속 등의 강성이 있는 재료로 형성된 차광 부재(5)가 탑재되어 있다. 차광 부재(5)의 관통 구멍부(5a)는, 관통 방향으로 단차가 있는 형상으로 되어 있고, 단차부에 접하도록 결상 광학계(3)가 차광 부재(5)의 관통 구멍부(5a)에 감입되어 있다. 또, 결상 광학계(3)의 고정에 관해서는, 관통 구멍부(5a)에 결상 광학계(3)를 감합하는 지지뿐만 아니라, 차광 부재(5)에 의해서, 결상 광학계(3)의 판독 대상 M측이 수납부(2L)에 고정되는 경우는, 간단히 관통 구멍부(5a) 또는 차광 부재(5)에 결상 광학계(3)를 접촉시키는 것만으로도 좋다.

도 38에 도시된 화상 판독 장치(10)에서는, 관통 구멍부(5a)에 결상 광학계(3)를 감입한 차광 부재(5)를 투명체(2)의 수납부(2L)에 감합시킴으로써, 결상 광학계(3)와 수납부(2L)의 일부를 접촉시켜 결상 광학계(3)를 투명체(2)에 고정할 수 있다. 따라서, 고정부(계합부(2c) 등)의 기판(6)을 유지하는 힘의 대소에 관계없이, 결상 광학계(3)를 유지할 수 있는 화상 판독 장치(10)를 얻을 수 있다.

도 39에서는, 도면 중 동일 또는 동등한 구성요소에는 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 도 39에 있어서, 차광 부재(5)는, 부드러운 수지나 고무 등의 탄성체로 형성되고, 기판(6) 위에 탑재되어 있다. 차광 부재(5)의 관통 구멍부(5a)는, 관통 방향으로 단차가 있는 형상으로 되어 있고, 단차부에 접하도록 결상 광학계(3)가 차광 부재(5)의 관통 구멍부(5a)에 감입되어 있다. 또, 결상 광학계(3)의 고정에 관해서는, 관통 구멍부(5a)에 결상 광학계(3)를 감합하는 지지뿐만 아니라, 차광 부재(5)에 의해서, 결상 광학계(3)의 판독 대상 M측이 수납부(2L)에 고정되는 경우는, 간단히 관통 구멍부(5a) 또는 차광 부재(5)에 결상 광학계(3)를 접촉시키는 것만으로도 좋다.

도 39에 도시된 화상 판독 장치(10)에서는, 투명체(2)는, 내측에 오목부(2L)를 가지는 구조를 이루고 있고, 이 오목부(2L)에 차광 부재(5) 및 결상 광학계(3)가 내장되어 있다. 결상 광학계(3)의 센서 IC(4)와 반대측의 단부는 투명체(2)의 오목부(2L)의 최심부에 접촉하고 있다. 이것은, 관통 구멍부(5a)에 결상 광학계(3)를 감입한 차광 부재(5)(탄성체)를 투명체(2)의 수납부(2L)에 감합시킴으로써, 결상 광학계(3)와 수납부(2L)의 일부를 접촉시켜 결상 광학계(3)를 투명체(2)에 고정하는 것이 구성되어 있다. 따라서, 고정부(계합부(2c) 등)의 기판(6)을 유지하는 힘의 대소에 관계없이, 결상 광학계(3)를 유지할 수 있는 화상 판독 장치를 얻을 수 있다.

차광 부재(5)(탄성체)는 변형 가능하고, 가압되는 것에 의해, 기판(6)과의 접촉부가 약간 변형됨으로써, 방진 부재(7)의 기능을 겸하고 있다. 물론, 투명체(2)는, 계합부(2c)에 의해 기판(6)에 기판(6)의 외주에 걸리도록 고정되어 있고, 이와 같이 투명체(2)가 기판(6)에 고정되는 것에 의해, 차광 부재(5) 및 결상 광학계(3)가 가압되는 형태로 기판(6)에 고정해도 좋다. 도시는 하지 않지만, 차광 부재(5)(탄성체)와 방진 부재(7)를 별도의 부재로 해도 좋다.

도 40 및 도 41에서는, 도면 중 동일 또는 동등한 구성요소에는 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 도 40 및 도 41에 있어서, 접착제(21)는 광을 투과하는 투광성의 것이다. 도 40에 도시된 화상 판독 장치(10)는, 결상 광학계(3)와 투명체(2)의 접촉면 전면에 접착제(21)를 도포한 경우이다. 상세하게는, 결상 광학계(3)를 수납부(2L)에 수납하고, 결상 광학계(3)의 판독 대상 M측의 부분을 수납부(2L)에 고정하기 위해서, 결상 광학계(3)의 취 대상 M측의 부분과 투명체(21)의 사이의 전면에 접착제(21)를 개재시켜 접착시킨 것이다.

도 41에 도시된 화상 판독 장치(10)는, 도 41은 결상 광학계(3)와 투명체(2)의 접촉면의 외주부에 접착제(21)를 도포한 경우이다. 상세하게는, 결상 광학계(3)를 수납부(2L)에 수납하고, 결상 광학계(3)의 판독 대상 M측의 부분을 수납부(2L)에 고정하기 위해서, 결상 광학계(3)의 판독 대상 M측의 부분에서의 외주부와 투명체(21)의 사이에 접착제(21)를 개재시켜 접착시킨 것이다. 결상 광학계(3)의 외주부가, 결상 광학계(3)에 있어서의 복수의 렌즈를 지지하고 있는 판재만, 또는, 판재 및 결상 광학계(3)의 광학적으로 무효인 부분만인 경우는, 접착제(21)는 투명하지 않은 것, 예를 들면 차광의 기능이 있는 유색을 사용해도 좋다. 이것은 실시 형태 1에서 설명한 투명 수지(2r)(접착제(21))가 투명하지 않아도 좋은 경우와 마찬가지이다.

따라서, 도 40 및 도 41에 도시된 화상 판독 장치(10)는, 고정부(계합부(2c) 등)의 기판(6)을 유지하는 힘의 대소에 관계없이, 결상 광학계(3)를 유지할 수 있는 화상 판독 장치를 얻을 수 있다. 또한, 도 40 및 도 41에 도시된 화상 판독 장치(10)의 차광 부재(5)는 투명체(2)에 결상 광학계(3)가 고정되고 있으므로, 관통 구멍부(5a) 또는 차광 부재(5)에 결상 광학계(3)를 접촉시키는 것만으로도 좋다.

도 42, 도 43, 도 44에서는, 도면 중 동일 또는 동등한 구성요소에는 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 도 42에 있어서, 접착제(22)는 결상 광학계(3)의 측면과 투명체(2)의 측면(수납부(2L))이 접착되고, 결상 광학계(3)를 투명체(2)에 고정하는 것이다. 도 43에 있어서, 웨지 부재(23)는 결상 광학계(3)의 측면과 투명체(2)의 측면(수납부(2L))에 삽입되는 것에 의해, 결상 광학계(3)를 투명체(2)에 고정하고 있다. 도 44에 있어서, 계합부(2g)는 투명체(2)의 내부에 결상 광학계(3)를 계합하는 것이다. 계합부(2g)에 의해, 결상 광학계(3)를 계합하는 것에 의해, 결상 광학계(3)를 투명체(2)에 고정하고 있다.

따라서, 도 42, 도 43, 도 44에 도시된 화상 판독 장치(10)는, 고정부(계합부(2c) 등)의 기판(6)을 유지하는 힘의 대소에 관계없이, 결상 광학계(3)를 유지할 수 있는 화상 판독 장치를 얻을 수 있다. 또한, 도 42, 도 43, 도 44에 도시된 화상 판독 장치(10)의 차광 부재(5)는, 투명체(2)에 결상 광학계(3)가 고정되어 있으므로, 관통 구멍부(5a) 또는 차광 부재(5)에 결상 광학계(3)를 접촉시키는 것만으로도 좋다. 또, 도 42, 도 43, 도 44에 도시된 화상 판독 장치(10)는 투명체(2)에 기판(6)을 계합함으로써 완성되는 구조로 되어 있다. 투명체(2)에 기판(6)을 계합할 때는, 기판(6) 상에 형성된 차광 부재(2)의 관통 구멍부(5a)와 결상 광학계(3)를 접촉시켜, 관통 구멍부(5a)의 내부를 차광할 필요가 있다.

실시 형태 6에 따른 화상 판독 장치에 있어서도, 고정부는 투명체(2)를 기판(6)에 고정하고, 이 고정에 의한 기판(6)으로부터의 가압 압력으로, 차광 부재(5)를 투명체(2)에 접촉시키는 것이라도 좋다. 또한, 실시 형태 6에 따른 화상 판독 장치에 있어서도, 고정부는, 투명체(2)를 기판(6)에 고정하고, 이 고정에 의한 기판(6)으로부터의 가압 압력으로, 차광 부재(5)를 투명체(2) 및 결상 광학계(3)에 접촉시키는 것이라도 좋다. 실시 형태 6에 따른 화상 판독 장치에 있어서, 도 2를 이용하여 실시 형태 1에 따른 화상 판독 장치에서 설명한 바와 같이, 결상 광학계(3)의 판독 대상 M측을 투명체(2)에 접촉시키는 경우나 고정하는 경우는, 다음과 같이 된다. 실시 형태 6에 따른 화상 판독 장치에 있어서, 결상 광학계(3)와 판독 대상 M의 사이의 부분의 반사광의 광로를 노치할 때는, 이 노치(2n)에 의해서 이루어지는 개구(도 2에 나타내는 공간 S에 상당하는 것)보다 결상 광학계(3)의 외형을 크게 해 둘 필요가 있다. 실시 형태 6에 있어서도, 공간 S의 취급은, 실시 형태 1을 포함하는 다른 실시 형태와 동일하기 때문에, 공간 S나, 노치(2n)(테이퍼 형상의 것도 포함함)의 도시는 생략하지만, 공간 S나, 노치(2n)(테이퍼 형상의 것도 포함함)를 투명체(2)에 형성 가능하다.

실시 형태 7.

본 발명에 따른 실시 형태 7에 관해 도 45~도 50을 이용하여 설명한다. 실시 형태 7에서는, 본 발명에 따른 화상 판독 장치의 광원 소자(1)의 배치의 변형예와 광원 소자(1)의 광원 홀더에 대해 설명한다. 실시 형태 7에 따른 화상 판독 장치의 광원 소자(1)는 전술한 사이드 라이트 방식의 변형예이다. 실시 형태 7에 따른 화상 판독 장치(광원 소자(1)의 배치의 변형예)와 다른 실시 형태에 따른 화상 판독 장치의 차이점은 다음과 같다. 광원 소자(1)는, 투명체(2)의 판독 대상 M에 대해 반대측의 단부에, 주주사 방향(X축 방향)을 따라, 광원 소자(1)로부터의 광을 반사하는 반사 영역(15)이 형성되고, 센서 IC(4)의 주주사 방향(X축 방향)의 단부에 배치된 수광 소자보다, 단부에 배치된 수광 소자의 이웃에 배치된 수광 소자에 대해 외측에 형성되고, 반사 영역(15)의 밖에 있어서의 투명체(2)의 판독 대상 M에 대해 반대측의 단부에 대향하여 배치되어 있다. 따라서, 실시 형태 7에 따른 화상 판독 장치와 다른 실시 형태에 따른 화상 판독 장치는 서로 치환 가능이다.

도 45는 실시 형태 7에 따른 화상 판독 장치의 사시도이다. 도 46은 도 45에 나타내는 화상 판독 장치(10)의 전개도(분해 사시도)이다. 도 47은 도 45에 나타내는 Y축과 Z축으로 규정되는 YZ 평면과 평행한 평면인 가상 평면에서의 화상 판독 장치(10)의 단면도이다. 도 48은 실시 형태 7에 따른 화상 판독 장치의 사시도이다. 도 49는 도 48에 나타내는 화상 판독 장치(10)의 전개도(분해 사시도)이다. 도 50은 도 48에 나타내는 Y축과 Z축으로 규정되는 YZ 평면과 평행한 평면인 가상 평면에서의 화상 판독 장치(10)의 단면도이다. 가상 평면에 관해서는, 주주사 방향(X축 방향)으로 복수 나열된 계지부(2c)의 하나와 교차하는 부분의 단면도이다. 또, 계지부(2c)는, 결상 광학계(3)를 사이에 두고 2열 나열되어 있기 때문에, 엄밀하게는, 가상 평면은 주주사 방향(X축 방향)으로 복수 나열된 계지부(2c)의 2개와 교차하는 단면이라고 할 수 있다.

도 45, 도 46, 도 47에서는, 도면 중 동일 또는 동등한 구성요소에는 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 도 45, 도 46, 도 47에 있어서, 광원 소자(1)는 기판(6)의 센서 IC(4)가 형성된 면과 동일한 면 상에 주주사 방향(X축 방향)의 단부에 배치되어 있다. 도 45 및 도 46에서는 주주사 방향(X축 방향)의 양쪽의 단부에 광원 소자(1)를 형성하고 있지만, 한쪽의 단부만이어도 좋다. 투명체(2)는, 주주사 방향(X축 방향)을 향함에 따라, 단부가 기판(6)측으로 굴곡되어 나가, 최종적으로는 광원 소자(1)를 덮고 있다. 이 덮고 있는 부분으로부터, 조명광이 투명체(2) 중에 들어가고, 반사 영역(15)에서 반사됨으로써, 판독 대상 반송측면(2b)으로부터 판독 대상 M으로 조명광이 조사된다. 또, 투명체(1)의 단부의 굴곡 부분은, 판독 대상 반송측면(2b)과 연속하고 있고, 투명체(1)의 단부의 굴곡 부분의 광원 소자(1)를 덮고 있는 부분은 반사 영역(15)의 밖에 있어서의 투명체(2)의 판독 대상 M에 대해 반대측의 단부로 된다.

도 45, 도 46, 도 47에 기재된 화상 판독 장치(10)는, 광원 소자(1)로부터 Z축 방향으로 발광한 광은 투명체(1)의 단부의 굴곡 부분에서 반사되고, 대략 주주사 방향(X축 방향)으로 꺾이고, 투명체(2)의 내부를 반사하면서 주주사 방향(X축 방향)으로 전파된다. 주주사 방향(X축 방향)으로 전파의 과정에서, 반사 영역(15)에서 반사되고, Z축 방향으로 광이 반사된다. Z축 방향으로 반사된 광의 경로(광로)는 다른 실시 형태에서 광원 소자(1)로부터 발광된 것과 동일하다. 또한, 도 47에 있어서의 화상 판독 장치(10)의 기판(6)으로의 방진 부재(7), 차광 부재(5), 결상 광학계(3), 투명체(2)의 고정 방법은 다른 실시 형태와 동일하다.

따라서, 도 45, 도 46, 도 47에 도시된 화상 판독 장치(10)는, 사이드 라이트 방식이어도, 기판(6) 상 혹은 XY 평면 상에 광원 소자(1)를 형성할 수 있는 화상 판독 장치를 얻을 수 있다.

도 48, 도 49, 도 50에서는, 도면 중 동일 또는 동등한 구성요소에는 동일 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다. 도 48, 도 49, 도 50에 있어서, 광원 홀더(31)(LED 홀더(31))는 광원 소자(1)가 실장된 면에 투명체(2)의 단부가 삽입되는 것이다. 광원 홀더(31)에는, 도 49에 나타내는 바와 같이, 광원 소자(1)가 형성된 기판과 투명체(2)의 단부가 수납되는 홈이 형성되어 있다. 도 48 및 도 49에서는 주주사 방향(X축 방향)의 양쪽의 단부에 광원 홀더(31)를 형성하고 있지만, 한쪽의 단부만이어도 좋다. 홀더 핀(31a)은 광원 홀더(31)의 판독 대상 M측과 반대측에 단부에 형성된 핀이다. 본 발명의 도면에서는, 홀더 핀(31a)이 스냅 피트(snap fit type)인 경우를 나타내고 있다. 홀더 핀용 구멍(2m)은 주주사 방향(X축 방향)의 단부에 있어서의 투명체(2)의 플랜지부(2i)에, 부주사 방향(Y축 방향)을 따라 형성된 홀더 핀(31a)이 삽입되는 구멍이다. 홀더 핀용 구멍(6c)은 기판(6)의 주주사 방향(X축 방향)의 단부에, 부주사 방향(Y축 방향)을 따라 형성된 홀더 핀(31a)이 삽입되는 구멍이다.

광원 홀더(31)는, 홀더 핀(31a)이, 홀더 핀용 구멍(2m) 및 홀더 핀용 구멍(6c)에 삽입됨으로써, 투명체(2)의 주주사 방향(X축 방향)의 단부에 고정된다. 상세하게는, 홀더 핀(31a)인 스냅 피트의 선단의 바브 부분이 기판(6)의 센서 IC(4)가 형성된 면과 반대인 면측으로 돌출됨으로써, 광원 홀더(31)가 고정된다. 또한, 투명체(2)에 있어서, 주주사 방향(X축 방향)의 단부에 플랜지부(2i)를 형성하지 않고, 기판(6)의 홀더 핀용 구멍(6c)이 형성된 부분을 노출시키고, 그 홀더 핀용 구멍(6c)에 직접 홀더 핀(31a)을 삽입하도록 해도 좋다. 반대로, 기판(6)에 있어서, 주주사 방향(X축 방향)의 단부에 플랜지부(2i)와 대향하는 부분을 형성하지 않고, 플랜지부(2i)에 형성된 홀더 핀용 구멍(2m)에만, 홀더 핀(31a)을 삽입하도록 해도 좋다. 또, 기판(6)에 있어서, 주주사 방향(X축 방향)의 단부에 플랜지부(2i)와 대향하는 부분은 형성하지만, 홀더 핀용 구멍(6c)을 형성하지 않고, 플랜지부(2i)에 형성된 홀더 핀용 구멍(2m)에만, 홀더 핀(31a)을 삽입하도록 해도 좋다.

또한, 광원 홀더(31)는, 투명체(2)의 판독 대상 M에 대해 반대측의 단부에, 주주사 방향(X축 방향)을 따라, 광원 소자(1)로부터의 광을 반사하는 반사 영역(15)이 형성되고, 센서 IC(4)의 주주사 방향(X축 방향)의 단부에 배치된 수광 소자보다, 주주사 방향(X축 방향)의 단부에 배치된 수광 소자의 근처에 배치된 수광 소자에 대해 외측에서, 투명체(2)의 플랜지부(2)(기판(6)) 상에서 고정되어 있다고도 할 수 있다. 도 48 및 도 49에 나타내는 광원 홀더(31)는 투명체(2)의 플랜지부(2)(기판(6)) 상에 고정하는 것이지만, 광원 홀더(31)는 투명체(2)의 주주사 방향(X축 방향)의 단부에 삽입하는 것만으로, 투명체(2)의 플랜지부(2)와 직접 접촉시키지 않고 고정해도 좋다.

도 48, 도 49, 도 50에 도시된 화상 판독 장치(10)는, 광원 소자(1)가 투명체(2)의 주주사 방향의 단부에 마련된 광원 홀더(31) 상에 배치된 것이다. 광원 소자(1)로부터 발광한 광은 투명체(2)의 내부를 반사하면서 주주사 방향(X축 방향)으로 전파된다. 주주사 방향(X축 방향)으로 전파의 과정에서, 반사 영역(15)에서 반사되어, Z축 방향으로 광이 반사된다. Z축 방향으로 반사된 광의 경로(광로)는 다른 실시 형태에서 광원 소자(1)로부터 발광된 것과 동일하다. 또한, 도 50에 있어서의 화상 판독 장치(10)의 기판(6)으로의 방진 부재(7), 차광 부재(5), 결상 광학계(3), 투명체(2)의 고정 방법은 다른 실시 형태와 마찬가지이다.

따라서, 도 48, 도 49, 도 50에 도시된 화상 판독 장치(10)는, 사이드 라이트 방식이더라도, 광원 소자(1)를 내장할 수 있는 화상 판독 장치를 얻을 수 있다. 또, 도 50에 도시된 단면도는, 먼저 설명한 도 47에 도시된 단면도와는 동일한 형상으로 되어 있다. 이것은, 광원 소자(1)의 배치가, 양자의 차이이기 때문이다.

1: 광원 소자
1d: 광원 광 구동 회로
2: 투명체(도광체)
2a: 도광부
2b: 판독 대상 반송 측면(원고 설치면)
2c: 계합부
2d: 계합부
2e: 돌기부
2f: 돌기부
2g: 계합부
2i: 플랜지부
2j: 나사 구멍
2k: 돌기부
2L: 수납부(오목부)
2m: 홀더 핀용 구멍
2n: 노치(노치부)
2r: 투명 수지
3: 결상 광학계(렌즈 어레이부)
4: 센서 IC(라인 센서부)
5: 차광 부재(차광부)
5a: 관통 구멍부
6: 기판
6a: 구멍
6b: 위치 결정용 구멍
6c: 홀더 핀용 구멍
7: 방진 부재
8: 외부 커넥터
9: 나사
10: 화상 판독 장치
11: 신호 처리 IC
12: 신호 처리부
12a: CPU
12b: RAM
12c: 신호 처리 회로
13a: 제 1 경로
13b: 제 2 경로
13c: 제 2 경로
13d: 제 2 경로
13e: 제 2 경로
13f: 제 2 경로
14: 미러면
14a: 미러면
14b: 미러면
14c: 미러면
15: 반사 영역(반사 패턴, 반사 프리즘)
16: 클립
17: 클립
18: 접착제
19: 탄성체
21: 접착제
22: 접착제
23: 웨지 부재
31: 광원 홀더
31a: 홀더 핀

Claims (15)

1. 광원으로부터의 광이 판독 대상에서 반사된 반사광을 수속하여 상기 판독 대상의 화상을 읽어내는 화상 판독 장치에 있어서,
   기판과,
   상기 기판의 한쪽의 면에 주(主)주사 방향을 따라 복수의 수광 소자가 형성된 라인 센서부와,
   상기 주주사 방향을 따라 복수의 렌즈가 배열되고, 상기 라인 센서부에 상기 반사광을 수속하는 렌즈 어레이부와,
   상기 렌즈 어레이부에 있어서의 상기 라인 센서부측의 부분을 지지하고, 상기 렌즈 어레이부가 수속한 광 이외를 차광하는 차광부와,
   상기 렌즈 어레이부 및 상기 차광부를 수납부에 수납하고, 상기 렌즈 어레이부에 있어서의 상기 판독 대상측의 부분과 상기 차광부를 덮는 투명한 부재로 이루어지는 투명체와,
   상기 투명체를 상기 기판에 고정하고, 이 고정에 의한 상기 기판으로부터의 가압 압력으로, 상기 차광부를 상기 투명체에 접촉, 또는 상기 차광부를 거쳐서 상기 렌즈 어레이부를 상기 투명체에 접촉, 혹은 상기 차광부 및 상기 렌즈 어레이부를 상기 투명체에 접촉시키는 고정부
   를 구비한 화상 판독 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 투명체는 상기 렌즈 어레이부와 상기 판독 대상의 사이의 부분의 상기 반사광의 광로가 노치되어 있는 것인 화상 판독 장치.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 투명체는 상기 광원으로부터의 광을 내부에서 도광하여, 상기 판독 대상에 조사하는 것인 화상 판독 장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 투명체의 상기 판독 대상에 대해 반대측의 단부에 대향하여, 상기 차광부를 따라 상기 주주사 방향으로 복수 배열된 광원 소자를 상기 광원으로서 가지는 화상 판독 장치.
   
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 투명체의 상기 판독 대상에 대해 반대측인 단부에, 상기 주주사 방향을 따라, 상기 광원으로부터의 광을 반사하는 반사 영역이 형성되고, 상기 투명체의 상기 주주사 방향의 단부와 대향하여 형성되는 광원 소자를 상기 광원으로서 가지거나, 또는
   상기 투명체의 상기 판독 대상에 대해 반대측인 단부에, 상기 주주사 방향을 따라, 상기 광원으로부터의 광을 반사하는 반사 영역이 형성되고, 상기 라인 센서부의 상기 주주사 방향의 단부에 배치된 상기 수광 소자보다, 상기 주주사 방향의 단부에 배치된 상기 수광 소자의 이웃에 배치된 상기 수광 소자에 대해 외측에 형성되고, 상기 반사 영역의 밖에 있어서의 상기 투명체의 상기 판독 대상에 대해 반대측의 단부에 대향한 광원 소자를 상기 광원으로서 가지는 화상 판독 장치.
   
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
   상기 투명체는, 상기 렌즈 어레이부 및 상기 차광부의 상기 주주사 방향에 따른 2개의 측면 중 한쪽, 또는, 상기 렌즈 어레이부의 상기 주주사 방향에 따른 2개의 측면 중 한쪽을 노출시키는 형상인 화상 판독 장치.
   
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 투명체는, 상기 렌즈 어레이부 및 상기 차광부의 상기 주주사 방향에 따른 2개의 측면 중 한쪽, 또는, 상기 렌즈 어레이부의 상기 주주사 방향에 따른 2개의 측면 중 한쪽을 노출시키는 형상을 하고,
   상기 렌즈 어레이는, 상기 복수의 렌즈의 광축과 상기 판독 대상이 교차하는 점의 줄을 통과하는, 상기 주주사 방향과 평행한 제 1 가상선, 및, 상기 복수 배열된 광원 소자의 배열을 통과하는, 상기 주주사 방향과 평행한 제 2 가상선의 2개의 가상선이 통과하는 가상 평면을 제외하여 배치된 화상 판독 장치.
   
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 투명체는, 상기 렌즈 어레이부 및 상기 차광부의 상기 주주사 방향에 따른 2개의 측면 중 한쪽, 또는, 상기 렌즈 어레이부의 상기 주주사 방향에 따른 2개의 측면 중 한쪽을 노출시키는 형상을 하고,
   상기 렌즈 어레이는, 상기 복수의 렌즈의 광축과 상기 판독 대상이 교차하는 점의 줄을 통과하는, 상기 주주사 방향과 평행한 제 1 가상선, 및, 상기 반사 영역을 지나는, 상기 주주사 방향과 평행한 제 2 가상선의 2개의 가상선이 통과하는 가상 평면을 제외해서 배치된 화상 판독 장치.
   
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 투명체는 상기 고정부와 일체인 화상 판독 장치.
   
10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정부는, 상기 기판을 관통하여 고정하는 것, 또는, 상기 기판을 유지하여 고정하는 것인 화상 판독 장치.
    
11. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 기판을 관통한 부분이 용착된 것인 화상 판독 장치.
    
12. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정부는, 상기 투명체의 상기 판독 대상에 대해 반대측의 단부로부터, 상기 라인 센서부에 대해 반대측으로 연장되는 플랜지부와 상기 기판을 고정하는 것인 화상 판독 장치.
    
13. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정부는, 상기 수납부와 반대측인 상기 투명체의 표면에, 상기 주주사 방향과 교차하는 부주사 방향의 전후에서, 각각 형성된 2개의 돌기부와, 상기 기판의 다른쪽의 면측으로 굴곡되는 만곡 부분, 이 만곡 부분의 양단에 각각 형성되고, 상기 2개의 돌기부에 각각 계지된 제 1 평탄 부분 및 제 2 평탄 부분을 가지는 탄성 부재를 구비하고,
    상기 탄성 부재는, 상기 제 1 평탄 부분 및 상기 제 2 평탄 부분이, 상기 기판을 관통하거나, 또는, 상기 기판을 유지하고, 상기 기판의 한쪽의 면과 상기 기판의 다른쪽의 사이에 개재하여, 상기 만곡 부분이 상기 기판의 다른쪽의 면으로 눌려서 접촉하는 것인 화상 판독 장치.
    
14. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정부는, 상기 수납부와 반대측인 상기 투명체의 표면에 형성된 제 1 돌기부와, 상기 라인 센서부와 반대측의 상기 차광부의 표면으로서, 상기 투명체로부터 노출된 상기 차광부의 표면에 형성된 제 2 돌기부와, 상기 기판의 다른쪽의 면측으로 굴곡된 만곡 부분, 이 만곡 부분의 양단에 각각 형성되고, 상기 제 1 돌기부 및 상기 제 2 돌기부에 각각 계지된 제 1 평탄 부분 및 제 2 평탄 부분을 가지는 탄성 부재를 구비하며,
    상기 탄성 부재는, 상기 제 1 평탄 부분 및 상기 제 2 평탄 부분이, 상기 기판을 관통하거나 또는, 상기 기판을 유지하여, 상기 기판의 한쪽의 면과 상기 기판의 다른쪽의 면의 사이에 개재되고, 상기 만곡 부분이 상기 기판의 다른 한쪽의 면으로 눌려서 접촉하는 것인 화상 판독 장치.
    
15. 광원으로부터의 광이 판독 대상에서 반사된 반사광을 수속하여 상기 판독 대상의 화상을 읽어내는 화상 판독 장치에 있어서,
    기판과,
    상기 기판의 한쪽의 면에 주주사 방향을 따라 복수의 수광 소자가 형성된 라인 센서부와,
    상기 주주사 방향을 따라 복수의 렌즈가 배열되고, 상기 라인 센서부에 상기 반사광을 수속하는 렌즈 어레이부와,
    투명한 부재로 이루어지고, 상기 렌즈 어레이부를 수납부에 수납하고, 상기 렌즈 어레이부의 상기 판독 대상측의 부분을 상기 수납부에 고정하거나, 또는, 상기 렌즈 어레이부와 상기 수납부의 일부를 접촉시켜 상기 렌즈 어레이부를 고정하는 투명체와,
    상기 렌즈 어레이부에 있어서의 상기 라인 센서부측의 부분을 지지하거나, 또는 상기 렌즈 어레이부에 있어서의 상기 라인 센서부측의 부분과 접촉하여, 상기 렌즈 어레이부가 수속한 광 이외를 차광하고, 상기 투과체에 덮인 차광부
    를 구비한 화상 판독 장치.

Images