JP2011024121A - 画像読み取り装置および線状光源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】原稿の画像を読み取るために原稿に光を照射する光源装置44Aは、基板51上に複数の発光素子52を主走査方向Yに並べて構成された発光素子アレイ53を有する発光部50と、発光素子アレイ53に沿って発光素子アレイ53と対向するように形成され各発光素子52からの光が入射する入射面と入射面と対向するように形成され入射面を介して入射した光を拡散させて出射する出射面とを有する案内部70とを含む。また、出射面では、発光素子アレイ53の主走査方向の中央部の凹凸の深さよりも両端部における凹凸の深さが小さく設定される。
【選択図】図3
Description
公報記載の従来技術として、画像読み取り装置の光源として、主走査方向に複数の発光ダイオードを配列して構成したLEDアレイを用いる技術が存在する(特許文献1、2参照)。
請求項3記載の発明は、前記案内部は、前記発光素子列からの光を入射させるための入射面と当該光を出射させるための出射面とを備え、前記出射面は、前記発光素子列における前記複数の発光素子の配置間隔よりも短い間隔で形成された凹凸を有していることを特徴とする請求項1または2記載の画像読み取り装置である。
請求項4記載の発明は、前記読み取り位置から前記受光部に向かう光路中に設けられ、当該読み取り位置からの反射光を前記受光部に結像させる結像部をさらに含み、前記出射面において、前記主走査方向の中央部の凹凸の深さよりも両端部における凹凸の深さが小さいことを特徴とする請求項3記載の画像読み取り装置である。
請求項5記載の発明は、前記出射面において、前記主走査方向の中央部の凸部の間隔よりも両端部における凸部の間隔が大きいことを特徴とする請求項4記載の画像読み取り装置である。
請求項7記載の発明は、前記入射面は、前記発光素子列よりも当該発光素子列の配列方向の長さが大きく設定されるとともに、当該入射面の配列方向の両端が当該発光素子列の配列方向の両端よりも外側に配置され、前記出射面は、前記入射面よりも配列方向の長さが大きく設定されるとともに、当該出射面の配列方向の両端が当該入射面の配列方向の両端よりも外側に配置されることを特徴とする請求項6記載の線状光源装置である。
請求項2記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、原稿の読み取りに必要な発光素子列の主走査方向長さを短くすることができる。
請求項3記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、より容易に光を拡散させて出射することが可能となる。
請求項4記載の発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、受光部において主走査方向の端部側の光量が中央部側の光量よりも低下するのを抑制することができる。
請求項5記載の発明によれば、受光部において主走査方向の端部側の光量が中央部側の光量よりも低下するのをさらに抑制することができる。
請求項6記載の発明によれば、複数の発光素子を並べて配置した光源を用いた場合の光量分布のばらつきを抑制することができる。
請求項7記載の発明によれば、原稿の読み取りに必要な発光素子列の主走査方向長さを短くすることができる。
<実施の形態1>
図1は本実施の形態が適用される読み取り装置の全体構成の一例を示す図である。
この読み取り装置は、積載された原稿束から原稿を順次搬送する原稿送り装置10と、スキャンによって原稿の第1面(表面)の画像を読み取るスキャナ装置40とを備えている。
また、原稿送り装置10において、アウトロール19と排出ロール20との間には、搬送される原稿Mの第2面(裏面)の画像を読み取るCIS(Contact Image Sensor:密着イメージセンサ)30が設けられている。
線状光源装置の一例としての光源装置44Aは、光を発する発光部50と、発光部50から出射された光を読み取り位置R(図2参照)に向けて案内する案内部70とを備えている。
なお、以下の説明では、副走査方向をX、主走査方向をYと称する。また、発光部50から案内部70へと向かう方向すなわち副走査方向Xおよび主走査方向Yに直交する方向を光軸方向Zと称する。したがって、図3(a)、(b)においては、図中横方向が主走査方向Yとなっており、図3(c)においては、図中横方向が副走査方向Xとなっている。
発光部50は、主走査方向Yに沿って延び、内部には配線が形成された基板51と、この基板51の一方の面に主走査方向Yに沿って並べて配置され、基板51に形成された配線と電気的に接続され且つ固定される複数の発光素子52とを備える。なお、以下の説明においては、一方向に並べて配置された発光素子52を発光素子アレイ53と呼ぶ。発光素子列の一例としての発光素子アレイ53は、主として光軸方向Zに向かう光を出射するようになっている。そして、本実施の形態の発光素子アレイ53は、40個の発光素子52によって構成されている。
案内部70は、主走査方向Yに沿って延び、発光部50から出射された光を案内する導光部材71と、主走査方向Yに沿って延び、この導光部材71の光軸方向Zの端部で導光部材71内を進む光を拡散させて外部に出力する拡散部材72とを備える。
なお、中央部山高さHcおよび端部山高さHeは、それぞれの領域に存在する複数の凹凸より平均値として求められる。また、中央部凸部間隔Lcおよび端部凸部間隔Leも、それぞれの領域に存在する複数組の凸部より平均値として求められる。
まず、発光部50は、発光素子アレイ53を構成する発光素子52の光の出射面が、光軸方向Zを向くように配置される。これに対し、案内部70は、導光部材71の入射面71aが発光部50の発光素子アレイ53と対向するように配置される。ここで、導光部材71の副走査方向Xの長さ(厚さ)Tgは、発光素子アレイ53を構成する発光素子52の副走査方向Xの長さ(幅)Taよりも大きく設定されている。その結果、図3(b)に示すように上方からみたときに、案内部70の背面内側に発光素子アレイ53が位置するようになっている。
図6は、制御・画像処理ユニット49の構成の一例を説明するためのブロック図である。この制御・画像処理ユニット49は、センサ(CCDイメージセンサ48およびCIS30に設けられたセンサ)から入力される画像データに処理を施す信号処理部80と、原稿送り装置10およびスキャナ装置40の動作を制御する制御部90とを備えている。
各発光素子52は、光軸方向Z側に向かって放射状に白色光を出射する。ただし、この中では、光軸方向Zに向かう白色光の強度が最も高くなっている。
このようにして各発光素子52から出射された白色光は、案内部70の導光部材71に設けられた入射面71a(図5参照)を介して導光部材71内に入射する。なお、図7(a)においては、表示を簡略化するため、各発光素子52からの光の進行方向を光軸方向Zに合わせているが、実際には、図7(b)を用いて説明したように様々な角度で入射面71aから導光部材71内に光が入射することになる。
本実施の形態では、40個の発光素子52にて発光素子アレイ53を構成しており、また、各発光素子52が図7(b)に示したような配光特性を有している。このため、発光素子アレイ53の直上における光量分布は、主走査方向Yに対し波を打ったものとなる。このとき、各発光素子52の直上となる部位が光量の極大点となるため、この例では40個のピークが存在することになる。また、この例では、発光素子アレイ53を構成する各発光素子52に同じ大きさの順方向電流を供給しているため、40個のピークの高さもほとんど変わらない。
本実施の形態では、上述したように導光部材71が逆台形状の断面を有している。このため、案内部材71の出射面71bにおける光量分布は、図7(c)に示す発光素子アレイ53の光量分布に対し主走査方向Yの両端側が拡がったものとなる。
また、光量分布が平坦に近づいた領域の主走査方向Yの両端が最大原稿幅Wm(図3参照)の主走査方向Yの両端よりも外側に位置することから、原稿Mの主走査方向Yの両端側に照射される白色光の光量低下も抑制されることになる。
このように供給電流値の調整を行うことによって、グループGr.1およびグループGr.8をそれぞれ構成する発光素子52が出射する光量は、他のグループGr.2〜Gr.7をそれぞれ構成する発光素子52が出射する光量よりも大きくなる。その結果、拡散部材72の直上における光量分布は、元の発光素子アレイ53の構成に起因する波打ちすなわち光量むらが抑制され、且つ、主走査方向Yの中央部に比べて両端部の光量が大きくなったものとなる。
図13は、光源装置44Aの他の構成例を示している。ここで、図13(a)は光源装置44Aの正面図であり、図13(b)は光源装置44Aを光の出射面側からみた上面図であり、図13(c)は光源装置44Aの側面図である。
本実施の形態の基本構成は、実施の形態1とほぼ同様であるが、案内部70の拡散部材72の出射面72bに形成される凹凸の構造を、主走査方向Yの中央部と両端部とで異ならせるようにしたものである。なお、本実施の形態において、実施の形態1と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
本実施の形態の基本構成は、実施の形態1とほぼ同様であるが、発光部50の発光素子アレイ53を構成する発光素子52の配置間隔を、主走査方向Yの中央部と両端部とで異ならせるようにしたものである。なお、本実施の形態において、実施の形態1と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
そして、44個の発光素子は、実施の形態1と同じく8つのグループGr.1〜Gr.8にグループ分けされている。ただし、主走査方向Yの中央部側に位置するグループGr.2〜Gr.7については、それぞれが5個の発光素子52で構成されている一方、主走査方向Yの両端部側に位置するグループGr.1およびGr.8については、それぞれが7個の発光素子52で構成されている。
本実施の形態は、実施の形態1とほぼ同様であるが、実施の形態1では各グループGr.1〜Gr.8に対する供給電流値の調整を行っていたのに対し、本実施の形態では各グループGr.1〜Gr.8に対する供給電流値自体は同じ大きさとし、各グループGr.1〜Gr.8に電流を供給する期間の調整を行うようにしたものである。したがって、本実施の形態では、各グループGr.1〜Gr.8に対する電流の供給を、断続的に行うようにしている。なお、本実施の形態において、実施の形態1と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
したがって、この構成を採用した場合においても、読み取り位置Rでは、主走査方向Yの中央部に比べて両端部側に照射される光量が増加することになる。
Claims (7)
- 複数の発光素子を原稿の主走査方向に並べて配置した発光素子列と、
前記発光素子列から入射した光を導き、当該光を前記原稿の読み取り位置に向けて拡散させて出射する案内部と、
前記発光素子列から前記案内部を介して光が照射された前記読み取り位置からの反射光を受光する受光部と、
前記受光部による前記原稿の前記読み取り位置を副走査方向に移動させる走査部と
を含む画像読み取り装置。 - 前記案内部は、前記発光素子列からの光を入射させるための入射面と当該光を出射させるための出射面とを備え、
前記出射面は、前記読み取り位置にある前記原稿よりも主走査方向の長さが大きく設定されるとともに当該出射面の主走査方向の両端位置が当該原稿の主走査方向の両端位置よりも外側に配置され、
前記入射面は、前記出射面よりも主走査方向の長さが小さく設定されるとともに当該入射面の主走査方向の両端位置が当該出射面の主走査方向の両端位置よりも内側に配置され、且つ、前記発光素子列よりも主走査方向の長さが大きく設定されるとともに当該発光素子列の主走査方向の両端位置が当該入射面の主走査方向の両端位置よりも内側に配置されること
を特徴とする請求項1記載の画像読み取り装置。 - 前記案内部は、前記発光素子列からの光を入射させるための入射面と当該光を出射させるための出射面とを備え、
前記出射面は、前記発光素子列における前記複数の発光素子の配置間隔よりも短い間隔で形成された凹凸を有していることを特徴とする請求項1または2記載の画像読み取り装置。 - 前記読み取り位置から前記受光部に向かう光路中に設けられ、当該読み取り位置からの反射光を前記受光部に結像させる結像部をさらに含み、
前記出射面において、前記主走査方向の中央部の凹凸の深さよりも両端部における凹凸の深さが小さいことを特徴とする請求項3記載の画像読み取り装置。 - 前記出射面において、前記主走査方向の中央部の凸部の間隔よりも両端部における凸部の間隔が大きいことを特徴とする請求項4記載の画像読み取り装置。
- 複数の発光素子を並べて配置した発光素子列と、
前記発光素子列に沿って当該発光素子列と対向するように形成され当該発光素子列からの光が入射する入射面と、当該入射面と対向するように形成され当該入射面を介して入射した光を拡散させて出射する出射面とを有する案内部と
を含む線状光源装置。 - 前記入射面は、前記発光素子列よりも当該発光素子列の配列方向の長さが大きく設定されるとともに、当該入射面の配列方向の両端が当該発光素子列の配列方向の両端よりも外側に配置され、
前記出射面は、前記入射面よりも配列方向の長さが大きく設定されるとともに、当該出射面の配列方向の両端が当該入射面の配列方向の両端よりも外側に配置されること
を特徴とする請求項6記載の線状光源装置。
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