JP2012160309A - 光源ユニット及びこれを用いた画像読取装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】導光体と、この導光体の少なくとも一端面に対峙する光源ユニットと、光源の光を導光体に向け反射させるリフレクタから成る照明装置において、光源ユニットの光源を支持する基板と導光体を所定の間隔で隔離して構成するため、導光体と基板とをリフレクタを挟んで互いに押圧支持する指示手段を備え、導光体と光源の位置を規制することにより光量むらの発生を防ぐことが可能となる。
【選択図】図9
Description
これは一般的にコサイン4乗則(レンズに入射する入射角がθのとき入射後の照度はコサイン4乗に比例する)として知られている。このため仮に読取面に照射する線状光が主走査方向に均一に構成されていてもラインセンサで光電変換する光量はレンズ中央を通過した光とその周辺を通過した光ではセンサの出力値が異なってしまう。このとき、センサの出力値がレンズ中央は高く、周辺は低くなる。
まず、図1乃至図16に基づき本発明に係わる照明装置を搭載した画像読取装置の一実施例を説明する。図1はその画像読取装置の全体構成を、図2乃至図5はその画像読取装置に搭載され原稿画像を読取る読取キャリッジの構成を、図6乃至図10はその読取キャリッジの光源となる照明装置の構成を、図11乃至図16はその照明装置の光源ユニットの構成を説明するためのものである。
図1はその画像読取装置の全体構成を示す断面図である。この画像読取装置は以下の画像読取ユニットAと、これに搭載した原稿給送ユニットBとから構成されている。
画像読取ユニットAは、装置ハウジング1に第1プラテン2と、第2プラテン3を備えている。この第1プラテン2と第2プラテン3は、ガラスなどの透明素材で形成され、装置ハウジング1の天部に固定されている。そして第1プラテン2は手置きセットする使用可能な原稿の最大寸法サイズに形成され、第2プラテン3は所定速度で移動する原稿を読み取るようにその使用可能な原稿の最大幅サイズに形成されている。また、この第1プラテン2と第2プラテン3は互いに並設され、その下方をガイドシャフト12及びレール部材GLでガイドされプラテン面に平行に移動可能に上記装置ハウジング1の内部に支持されキャリッジモータMcで往復動される読取キャリッジ6が内蔵されている。
原稿給送ユニットBは第1プラテン2と第2プラテン3を覆うようにその上方に配置され、上記第2プラテン3に原稿シートを給送するリードローラ(原稿給送手段)21と搬出ローラ22とを備えている。また、上記リードローラ21の上流側には原稿シートを積載収納する給紙スタッカ23と、この給紙スタッカ23に積載されたシートを1枚ずつ分離給送する給紙ローラ24と、分離給送されたシートの先端をスキュ修正するレジストローラ対25が配置されている。更に、給紙スタッカ23から第2プラテン3に原稿シートを案内する給紙経路26にはその第2プラテン3に至る原稿の先端を検知するリードセンサS1が設けられると共に、第2プラテン3の上面にはバックアップローラ27が配置され、このバックアップローラ27はリードローラ21と同一周速度で回転し第2プラテン3上に原稿シートをフィットさせプラテン下流に配置された搬出ローラ22へ搬送する。また、その搬出ローラ22の下流側には排紙ローラ28と給紙スタッカ23の下方に上下並列に配置された排紙スタッカ29が配置され、その排紙スタッカ29の底部には第1プラテン2の上に載置する原稿シートを押圧支持するプラテンカバー5が設けられている。
このように構成された原稿給送ユニットBは、画像読取ユニットAの装置パネル上やPCの画面上で原稿固定読取モード所謂フラットベットモードが操作者により選択され、第1プラテン2上にセットされた原稿シートを読み取る場合には、画像読取ユニットAの装置ハウジング1に開閉自在に据え付けられ、原稿給送ユニットBを上方に引き上げ第1プラテン2を開放した状態で原稿シートを載置セットし、この原稿給送ユニットBのプラテンカバー5でこの原稿シートを覆うように構成され、この原稿シートの下方を読取キャリッジ6がガイドシャフト12に沿って移動し読取動作を行う。
また、原稿給装ユニットBは、画像読取ユニットAの装置パネル上やPCの画面上で原稿流し読取モード所謂シートスルーモードが操作者により選択され、原稿給装ユニットBによって搬送される第2プラテン3上を流れる原稿シートを読み取る場合には、読取キャリッジ6は上述の走行駆動手段19およびキャリッジモータMcによって第2プラテン3の読取位置に移動し停止した状態で、搬送される原稿シートの読取動作を行う。
次に、その読取キャリッジ6について説明する。図2は図1の画像読取ユニットAにおける原稿画像を読取る読取キャリッジ6の構成を示す断面図、図3はその読取キャリッジ6の外観構造を示す斜視図、図4は図3の読取キャリッジ6を下方から見た外観構造を示す斜視図、図5は図3の読取キャリッジ6を上方から見た外観構造を示す平面図である。
その読取キャリッジ6は、図3乃至図5で示す様に装置ハウジング1に配置された軸受によりその一端がガイドシャフト12に軸支され、読取キャリッジ6の他端がレール部材GL上をスライド可能に支えられ、装置ハウジング1に対し往復動自在に支持されている。尚、ガイドシャフト12とレール部材GLから成るキャリッジ支持機構は、装置ハウジング1にそれぞれ並行で、しかも第1プラテン2と第2プラテン3の両平面に対し並行に取り付けられ、読取キャリッジ6を第1プラテン2と第2プラテン3の平面と対峙し並行に安定して往復動するように構成している。
この読取キャリッジ6のキャリッジ移動機構は、先の図1で示すパルスモータやエンコーダ付き直流モータ等の駆動モータから成るキャリッジモータMcと、このキャリッジモータMcの往復回転を受け回転するワイヤ、タイミングベルトなど牽引部材17と、装置フレーム1に回転可能に支持された一対のプーリ46a、46bとで構成される。そして、この一方のプーリ46bに正逆転可能なキャリッジモータMcが連結され、その一対のプーリ46a、46bと間に牽引部材17が張設され、その牽引部材17に読取キャリッジ6が連結されキャリッジ移動機構を構成している。
キャリッジ移動機構に連結した読取キャリッジ6は、電源投入や読取完了時には図1に示すホームポジションHPと成る位置、すなわちホームポジションHP上方に配設された図示せぬ光量特性を調整するシェーディング板を光源ユニット9の光が照明する位置に停止され、そのホームポジションHPから選択されるモードに応じて、原稿流し読取モードでは図1の実線で示す読取キャリッジ6の位置に、原稿固定読取モードでは図1の二点鎖線で示す読取キャリッジ6の位置に移動し読取動作を行う。
次に、図6乃至図10に基づき上述の読取キャリッジ6に取り付けられ光源ユニット9として用いられる照明装置について説明する。尚、図6は図3のキャリッジに搭載される照明装置を示す斜視図、図7は図6の照明装置の部分分解側面図、図8は図6の照明装置の部分分解斜視図、図9は図8の照明装置における要部拡大図で、(a)は側面部分断面図、(b)は導光体の一端光源側から見た外観図、(c)は導光体の他端側から見た外観図、図10は図9(a)の照明装置における導光体内の反射光の状態を説明する要部拡大図である。
まず、図8及び図11乃至図14に基づきその光源ユニットLaの構成について詳述する。図11は図8の照明装置における光源ユニットLaを説明する導光体側から見た平面図、図12は図11の光源ユニットLaの断面拡大図、図13は図12の光源ユニットLaの分解斜視図、図14は図13の光源ユニットLaの発光体40を電気的に取付ける光源基板の構造を示す図で、(a)は光源基板の光源給電回路パターン配線を示す平面図、(b)はそのZ−Z面の断面図、(c)は光源の端子パターンを示す平面図である。
まず、発光体40について図12乃至図14に基づき説明する。この発光体40は、第1発光体41と第2発光体42の2つの発光素子で構成され、回路基板16にマウントされる。尚、この実施例ではその発光素子として白色LEDチップで構成されている。また、図14(c)で示す様にこの発光体40は電源供給用のアノード40aとカソード40bを形成すると共に、放熱用のサーマルパッド40cを形成している。
この発光体40をマウントする回路基板16は、図14(b)で示すように熱伝導シート15を介し放熱部材14に固定され、その回路基板16上に発光体40が実装されている。この回路基板16は、図14(a)で示す様にその基板表面に発光体40を発光通電するための銅、銀、金などの伝導性に富んだ材料で構成された配線パターン16a−1乃至16a−5が形成され、その基板裏面には銅、銀、アルミなどの特に熱伝導性に富んだ熱伝導層16b−2で前面覆われ、しかもその熱伝導層の一部が発光体40の発光源と直接接触する様に基板表面に突出部16b−1を形成している。尚、この回路基板16は、予めエポキシ材から成る絶縁基板に突出部16b−1を形成する貫通孔を形成した状態で、その基板裏面に銅、銀、アルミなどの特に熱伝導性に富んだ熱伝導材を射出成形によって熱伝導層16b−2と突出部16b−1を形成した後に、基板表面に銅、銀、金などの伝導性に富んだ材料から成る層を形成し、その基板表面をエッチング加工により配線パターン16a−1乃至16a−5と突出部16b−1を残す様に形成する。そして、この回路基板16は発光体40を実装することで、発光体40のサーマルパッド40cと基板裏面から突出した突出部16b−1とが圧接することで、発光体40の点灯時に発生する熱をサーマルパッド40cに接する突出部16b−1を介し基板裏面の熱伝導層16b−2に放熱する様になっている。
また熱伝導シート15は、例えば熱可塑性エラストマーや非シリコン系熱可塑性樹脂から成る高い熱伝導性を備え、しかも弾性に富んだ絶縁性合成樹脂から成る弾性シート材で、図8及び図14(b)点線で示す様に、回路基板16と後述する放熱部材14の間に介在され、回路基板16の熱伝導層16b−2に放熱された発光体40の熱を放熱部材14に効率良く伝導させるために設けられている。
また放熱部材14は、アルミ合金などの熱伝導性に富んだ金属材料で構成され、表面積を大きくするために、例えば図10で示す様に複数の突出板状のフィンを形成し、上述の熱伝導シート15を介し伝導する発光体40の熱を効率良く放熱する。
また、図8で示す様に、回路基板16の導光体30側の面には、絶縁マイラー47が設けられている。この絶縁マイラー47は、回路基板16がキャリッジ6を構成する金属部材と接触しないように絶縁し、基板表面が損傷しないよう回路基板16の表面を保護している。
更に、図8乃至図13に示すように、発光体40からの光をロスなく導光体30に入射させるため、発光体40の第1発光体41と第2発光体42の分光特性を90°以内に規制するリフレクタ49が設けられている。このリフレクタ49は、発光体1つに対し1つの割合で設けられる。リフレクタ49は、例えばプラスチック材料にアルミ等の金属を蒸着させた反射率の高い材料で成り、発光体40から導光体30に向かって広がる傘状の形状とする。このとき、傘状の部分は曲面で形成されても良いし、平面で形成されても良い。
同様に図8で示す保持部材48は、図9で示す様に放熱部材14と導光体30の一端部30Lに設けられた鍔部30Nとをリフレクタ49を介し互いに圧接付勢し、導光体30と発光体40のギャップを一定に規制するためのものである。従って、この保持部材48はバネ性を有する金属等の剛性のあるバネ部材で構成され、導光体30を放熱部材14に向けて牽引し、放熱部材14を導光体30に向けて牽引する。
次に導光体について先に説明した図9及び図10と、新たに図15及び図16に基づき説明する。尚、図15は図11の光源ユニットにおける光源と導光体の位置関係を説明するための図で、(a)は側面図、(b)は導光体の一端光源側から見た導光体に対する光源の位置を示す平面図、(c)は導光体の他端側から見た光源の位置を示す平面図、図16は図15(b)の導光体に対する光源の位置を示す平面拡大図である。
この光散乱面32は、例えばウレタン系白色インキ等の反射塗料を塗装加工、エッチング加工、モールド成形加工などで凹凸面に形成され導入された光を乱反射するように表面加工されている。その表面加工は、図9及び図10で示すように導光体30の一端面30Lに近い側にはなされておらず、一端面30Lから一定の距離経過した場所から他端面30Rに至るまでの間で形成され、しかも一端面30L側の基端部は図9で示す様に読取ライン幅Wの基端部より一端面30L側に長い。これは、読取ライン幅Wと表面加工部が略同一の長さであった場合、読取ライン幅Wの30L側の光量のピークが30R側にずれてしまい、30L側の端部の光量が不足するためで、この光量分布が適正値になる様に予め長く設定している。
尚、反射板50と粘着材60は、一枚のシート状素材とし形成され、その粘着材60は、光透過率90%以上のアクリル系シート状素材から成り、その粘着材60の表裏に、その表面側に上述の反射面を形成したシート基材と成る反射板50を、裏面側に図示せぬ剥離面を備えた剥離シートを重ねたシート材を構成する。本実施例における反射板と粘着材のシート状素材の厚さは25マイクロメートルとしているが、光透過率を90%以上確保できるのであれば25マイクロメートル以上であっても採用できる。そして、このシート材を導光体の他端面30Rの外形形状に合わせ型抜きしたものから剥離シートを粘着材60から剥がし、その粘着材60が張り付いた反射板50を導光体の他端面30Rに貼付することで作業性良く反射板貼り付け作業を容易に行える様にしている。しかもこの様に予め粘着材60が張り付いた反射板50を単に導光体の他端面30Rに貼付する作業だけでも確実に反射板50と導光体の他端面30Rとの間に粘着材60の素材の厚みで前記導光体の一端面に所定の間隔を隔て配設される光源と同様に一定の隙間を設けることが出来、この反射板50を光源の光環境に近い状態とすることで、より光源に似た擬似光源を作り出すことで、導光体の両端面にそれぞれ光源を配設するものと同様に明るく、しかも線状光として左右均一な分光特性が得られる。
次に発光体40と導光体30との配置関係について図13及び図16に基づき説明する。図13で示す各発光体40を構成する第1発光体41と第2発光体42は、先に図16で説明した光散乱面32の法線(出射光路方向)hx上の位置P1に第1発光体41が、位置P2に第2発光体42がそれぞれ配列されている。第1発光体41は光散乱面32から距離Ld1に配置され、第2発光体42は距離Ld2を隔てて配置されている。この両発光体41、42の間にはオフセット量dxが形成されている。尚、本実施形態では、光散乱面32に近接された位置に配置される第1発光体41と光出射面33に近接された位置に配置される第2発光体42をそれぞれ2つの発光素子で構成し、さらに光を拡散させるためにレンズ43を発光素子と導光体30の間に設けている。第1発光体41および第2発光体42は法線hx上に配置している。つまり光散乱面32に対して第1発光体41は距離Ld1で第2発光体42は距離Ld2(Ld1<Ld2)で配列する。
この発光素子をマウントした回路基板16は発光面と導光体30の一端面30Lとの間にギャップdを隔てて配置する。ギャップdは、0.1ミリメートル〜0.55ミリメートルの範囲であることが望ましい。尚、図9は発光体40(41、42)が回路基板16にマウントされた状態での配置構造を示す。また、発光体40(41、42)は面状発光素子で構成され、白色LEDで構成されている。更に、光量全体を上げる為に、他端面30Rの反射塗料に代えて同様の発光体40(41、42)を配置しても良い。また、この場合に第1発光体41と第2発光体42は光散乱面32と光出射面33の間で異なる位置から導光体30の一端面30Lから光を入射する。これと共に第1発光体41と第2発光体42は光出射面33から読取面Rに向かう出射光路方向(図5に矢印hxで示す)に距離を隔てて配列する。
次に光源ユニットの組立について図9(a)に基づき説明する。まず回路基板16に発光体40(41、42)を実装させ、レンズキャップ43を装着する。その回路基板16を耐熱シート15(耐熱樹脂板)を介して放熱部材14(ヒートシンク)とを密着した状態でネジ止めにより一体的に取付ける。その上で、回路基板16を取り付けた放熱部材14(ヒートシンク)と導光体30とをリフレクタ49を介し保持部材48で、リフレクタ49の一方の面に回路基板16を圧接させ、リフレクタ49の他方の面に導光体30を圧接させた状態で、キャリッジ6のユニットフレーム11に取り付けられている。
次に、上述の照明装置の他の実施例について説明する。図17は、図15に相当する他の実施例に関する光源ユニットにおける光源と導光体の位置関係を説明するための図で、(a)は側面図、(b)は導光体の一端光源側から見た導光体に対する光源の位置を示す平面図、(c)は導光体の他端側から見た光源の位置を示す平面図である。尚、図15で示す光源ユニットとの違いは、発光源40を一つの発光素子で構成するか、二つの発光素子で構成するかで、その光源と導光体の配置と明るさが異なるものであって、基本的な機能等についてはほぼ同様である。
次に、図19に基づき図1で示す画像読取装置における原稿画像を読取る制御系についてその概要を説明する。尚、図19はその画像読取装置における原稿画像を読取る制御系を示す機能ブロック図を示すもので、同図中二点鎖線で囲まれた部分が読取キャリッジ6に相当し、細線で囲まれた部分が画像読取ユニットAに備えられた制御ボードSに相当する。基本的な各機能ブロックによる画像読取装置の動作は次のようになっている。制御ボードSの制御部CPUがモータ駆動手段S−MCと光源点灯手段S−Laとセンサ駆動手段S−CCDを駆動する。そして、前記センサ駆動手段S−CCDがラインセンサ8に原稿シートの読み取り動作を実行せしめる。すなわち、モータ駆動手段S−MCで読取キャリッジ6を必要に応じ移動又は停止させた状態で、光源点灯手段S−Laにより光源40を適宜点灯しながら原稿シートを照明し、原稿からの反射光をラインセンサ8上に結像させて光電変換し電荷蓄積する。センサ16からの出力信号は、増幅回路AMPで増幅された後、A/D変換器でデジタル画像信号に変換される。A/D変換器でデジタル化された画像信号は、画像処理手段においてRAMに格納されているシェーディングデータを用いたシェーディング補正やデジタルゲイン調整、デジタル黒補正等の画像処理を施される。その後、デジタル画像信号はラインバッファに格納されインタフェースを介してパーソナルコンピュータPC等の外部装置へと転送される。これらは全て外部装置のドライバ手段からの指示に基づき制御部PCが各機能ブロックを制御することで行われる。
また、上記光源点灯手段S−Laによる光源ユニット9の制御について説明する。この第1光源体9aと第2光源ユニット9bは図9に示すように第1プラテン2と第2プラテン3の読取面Rに光を照射し、読取原稿で反射した拡散反射光を利用している。この光源ユニット9a(9b)は図示のように2つの光源で構成する必然性はなく、1本或いは3本以上の光源で構成しても良い。この場合、後述する原稿給送ユニットBでは、第2プラテン3を走行する原稿の速度を、第1プラテン2に沿ってキャリッジ6が移動する速度より高速にしている。
以上、図1乃至図19に基づき画像読取装置に利用可能な照明装置の実施形態として説明した本発明の照明装置では、その画像読取装置で読取った画像に光量斑が生じる原因として、照明装置を構成する導光体に対する光源の取り付け位置の変動によって生じる線状光源の光量分布の特性がばらつくことによる照明斑が要因の一つと捕らえ、請求項1に記載する通り、導光体と、この導光体の少なくとも一端面に対峙する光源ユニットとから成る照明装置であって、前記光源ユニットは、光源と、光源からの光を前記導光体に向け反射させるリフレクタと、光源を支持する基板とから成り、前記導光体と前記基板とを前記リフレクタを挟み互いに押圧支持する支持手段を備え、前記導光体と前記光源とを前記リフレクタで所定の間隔で隔離したことで光源と導光体のギャップが一定に保持されるから、光源と導光体の位置ずれが発生し難く、光量むらを発生させることなく最適な光量分布を得ることができるとともに、ヒートシンクと導光体を付勢手段で把持するため、導光体とヒートシンク、光源とヒートシンクを緊密に支持することができるようにしたものであるが、本発明では以下の構造であっても良い。
以上、画像読取装置の照明装置として説明した本発明に係わる照明装置の新規事項について改めて補足説明する。
まず、導光体と光源とのギャップ保持に関し補足する。図9(a)で示す様に、光を取り込む端面(30a、30b)と、端面(30a、30b)から取り込んだ光を拡散反射させる拡散反射面(32)と、拡散反射面(32)で拡散反射した光を照射面(R:図2参照)に向け射出する光射出面(33)とを備えた導光体(30)と、その導光体(30)の少なくとも一端面(30a、30b)に対峙する光源(40)と、から成る照明装置(9)において、光源(40)から光を導光体(30)の一端面(30a、30b)に向け反射する反射面(9a、9b)を備えたリフレクタ(49)を備え、導光体(30)はその一端面(30a、30b)にリフレクタ(49)と当接する鍔部(30N)を形成し、光源(40)はその光源を実装する回路基板(16)に取付けられ、リフレクタ(49)は導光体(30)の鍔部(30N)と回路基板(16)とで挟持され、光源(40)と導光体(30)との所定の間隔で保持することで、リフレクタにより光源と導光体とのギャップを規定することが出来、光源と導光体との間の所定ギャップが変動することが無くなり、照明斑抑えることが出来る。この照明装置を画像読取装置の光源ユニットとして用いることで読取った画像に光量斑が生じることが無い。
次に、導光体に対峙する光源の位置決めに関し補足する。図10で示す様に、導光体(30)と回路基板(16)は共に一つの共通基準面(11s)を有し、導光体(30)の拡散反射面(32)はその共通基準面(11s)から位置決めされる第1の位置(d3)に保持され、回路基板(16)はその共通基準面(11s)から位置決めされ、且つ光源(40)が導光体(30)の一端面(30a、30b)に対峙する第2の位置(d2)に配設する位置決め構造となっている。つまり、導光体(30)の拡散反射面(32)がその共通基準面(11s)から第1の位置(d3)に位置決めすることで、共通基準面(11s)からの導光体の取り付け基準位置(d4)が決まる。同時に、光源(40)を実装する回路基板(16)を共通基準面(11s)の所定位置に取り付けることで、回路基板(16)に実装された光源(40)が導光体(30)の一端面(30a、30b)に対峙する第2の位置(d2)に配設され、共通基準面(11s)からの光源の取り付け基準位置(d2)と導光体の取り付け基準位置(d4)を容易に一致させることが可能で、導光体の端面に対峙する光源の取り付け位置(光軸法線方向に対する位置)のばらつきが最小限に抑えることが出来、導光体と光源との所定ギャップの調整に加え照明斑を抑えることが出来。
次に、導光体に対峙する光源の配置に関し補足する。図16及び図17で示す様に、光を取り込む端面(30a、30b)と、端面(30a、30b)から取り込んだ光を拡散反射させる拡散反射面(32)と、拡散反射面(32)で拡散反射した光を照射面(R:図2参照)に向け射出する光射出面(33)とを備え導光体(30)と、その導光体(30)の少なくとも一端面(30a、30b)に対峙する光源(40)と、から成る照明装置において、導光体(30)の光射出面(33)は円周面(半径r)で形成され、拡散反射面(32)はその円周面(半径r)を形成する円の中心(P1)を通り光射出面(33)から射出する光軸法線(hx)を形成する位置に配設され、回路基板(16)に実装された光源(40)は、拡散反射面(32)の光軸法線(hx)上で、且つ円の中心(P1)に対し光射出面(33)側に変位した第1光源取り付け位置(P2)に配設する様にしたもので、光源を円周面が形成する円の中心と光射出面との間に配設することで、導光体の両端部の光量を中央部の光量に比べ高くすることが出来、先に説明した光学縮小系の画像読取装置に搭載する照明装置に最適な光量分布を得ることが出来る。
拡散反射面(32)はその円周面(半径r)を形成する円の中心(P1)を通り光射出面(33)から射出する光軸法線(hx)を形成する位置に配設され、回路基板(16)に実装された光源(40)は第1・第2の光源の二つから成り、第1の光源(40)は拡散反射面(32)の光軸法線(hx)上で、且つ円の中心(P1)に対し光射出面(33)側に変位した第1の位置(d3)に配設され、第2の光源(40)はその光軸法線(hx)上で、且つその円の中心(P1)に対し拡散反射面(32)側に変位した第2の位置(d2)に配設する様にしたもので、光量を二倍近く高め、しかも導光体の両端部の光量を中央部の光量に比べ高くすることが出来、光学縮小系の画像読取装置に搭載する照明装置に最適な光量分布が得られるだけで無く、加え照明を明るくすることで原稿を自動で送りながら読取る所謂シートスルーモード搭載の画像読取装置に最適で、画像読取速度を高速化できる。
次に、擬似光源について補足する。図9(a)で示す様に、光源(40)の光を散乱反射させて読取面と成る照射面(R)に線状光を照射する照明装置で、その光源(40)からの光を照射面(R)に沿ったライン方向に散乱する光散乱面を形成する拡散反射面(32)と、この拡散反射面(32)からの光を照射面(R)に向けて出射する光出射面(33)とを有する導光体(30)と、導光体(30)の一端面(30L)に配置された光源(40)と、を備え、光源(40)は導光体(30)の一端面(30L)に所定の間隔を隔て配設され、導光体(30)の他端面(30R)に光透過率が高い粘着材(60)を介し反射板(50)を貼付し、光源(40)の相当する擬似光源を構成することで、擬似光源を形成する反射板を光透過率が高い粘着材を介し導光体の他端面に貼付することによって、前記導光体の一端面に所定の間隔を隔て配設される光源と同様に、その粘着材によって反射板と導光体の他端面との間に一定の隙間を生じさせることで、光源と擬似光源との光環境が近くなり、より光源に似た擬似光源を作り出すことが出来る。もって、この構成を備えた照明装置は、導光体の両端面にそれぞれ光源を配設するものと同様に明るく、しかも線状光として左右均一な分光特性が得られる優れた効果を呈する。
次に、リフレクタによる光源間の隔離に関し補足する。図11及び図12で示す様に、第1の光源(40)と第2の光源(40)はリフレクタ(49)により各光源毎に光の照射領域が隔離され、導光体(30)の一端面(30a、30b)からその導光体(30)内に入光する互いの光を分離することによって、第1・第2の光源の各光源の分光特性を個々に規制され、最適な分光特性に規制された第1・第2の光源からの光をリフレクタにより規制する領域のみから導光体の端面に入射することが出来、より照明斑を抑えることが出来る。
次に、導光体の枠体係止に関し補足する。図7及び図9(a)と図10で示す様に、光源(40)と、この光源(40)からの光を照明ライン方向に沿って導きその照明領域(41a,42a)を線状光として照明する導光体(30)と、を備え、光源(40)は、その導光体(30)の少なくとも一端面(30a、30b)に対峙して配設され、導光体(30)は、光を取り込む端面(30a、30b)と、端面(30a、30b)から取り込んだ光を拡散反射させる拡散反射面(32)と、拡散反射面(32)で拡散反射した光を照射面(R:図2参照)に向け射出する光射出面(33)とを有し、しかも光射出面(33)は円周面(半径r)で形成され、拡散反射面(32)はその円周面(半径r)を形成する円の中心(P1)を通り光射出面(33)から射出する光軸法線(hx)を形成する位置に配設して成る照明装置であって、導光体(30)を収納する枠体(13)を備え、導光体(30)は、拡散反射面(32)が形成する光軸法線(hx)に沿った側面で、しかも照明ライン方向に沿って枠体(13)に係止された突起部(30P)を形成し、突起部(30P)の光源(40)側の最も端になる一端(32a)を、拡散反射面(32)の光源側端面(30a、30b)と照明領域(41a,42a)の照明ラインで光源側端面(30a、30b)との間に形成することによって、光源から導光体に入った光がその基端部において反射される反射光がその突起により乱されることが無く、しかも枠体との係止条件が保たれ、特に照明領域の照明ラインにおける前記光源側端面の光量分布のばらつきが少なく、より照明斑を抑えることが出来る。
本発明に係わる照明装置は上述した画像読取装置以外の装置についても利用可能で、例えば光学顕微鏡、拡大投影機、プロジェクタ等の光学機器の照明装置や、一般家庭用の照明装置として利用することが出来る。
2 第1プラテン
3 第2プラテン
5 プラテンカバー
6 キャリッジ
7 集光レンズ
8 ラインセンサ
9 牽引固定部
9 光源ユニット
9a 第1光源体
9b 第2光源体
10 反射ミラー
10a 第1ミラー
10b 第2ミラー(第4ミラー)
10c 第3ミラー
10d 第5ミラー
10e 第6ミラー
10f 第7ミラー
11 ユニットフレーム
12 ガイドシャフト
13 光源収容部
13a 第1収容部
13b 第2収容部
14 放熱部材
15 耐熱シート
16 回路基板
16b 回路部
16d 樹脂部
17 牽引部材
18 リフレクタ
19 走行駆動手段
21 リードローラ
22 搬出ローラ
23 給紙スタッカ
24 給紙ローラ
25 レジストローラ対
27 バックアップローラ
28 排紙ローラ
29 排紙スタッカ
30 導光体
30a 第1導光体
30b 第2導光体
30N 鍔部
30P 突起部
30S 導光体側面
30L 一端面
30R 他端面
31 読取開口
32 光散乱面
33 光出射面
40 発光体(光源)
40a アノード
40b カソード
41 第1発光体(白色LED)
42 第2発光体(白色LED)
43 レンズキャップ
44 電源
45 センサ回路基板
46 プーリ
47 絶縁マイラー
48 保持部材
49 リフレクタ
49a 反射面
49b 反射面
50 反射板
60 粘着材
A 画像読取ユニット
B 原稿給送ユニット
F1 矢印
F2 矢印
GL レール部材
HP ホームポジション
Ld 距離
Ld1 距離
Ld2 距離
MO モータ
Mc キャリッジモータ
R 読取面
W 読取りライン幅
d ギャップ
dx オフセット量
ha 矢印
hb 矢印
hc 出射光路方向
hx 法線
P1 導光体中心
P2 第2発光体中心
P3 第1発光体中心
Claims (7)
- 導光体と、
この導光体の少なくとも一端面に対峙する光源ユニットとから成る照明装置であって、
前記光源ユニットは、
光源と、
光源からの光を前記導光体に向け反射させるリフレクタと、
光源を支持する基板とから成り、
前記導光体と前記基板とを前記リフレクタを挟み互いに押圧支持する支持手段を備え、
前記導光体と前記光源とを前記リフレクタで所定の間隔で隔離して成る照明装置。 - 前記光源ユニットの基板は、光源の熱を放熱するヒートシンクに支持され、
前記支持手段は前記ヒートシンクと前記導光体とを互いに圧接する方向に付勢して成る請求項1に記載の照明装置。 - 前記ヒートシンクと前記基板との間には弾性体で且つ熱伝導体で構成された熱伝導シートが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
- 前記基板は、その表裏に電気的に連結する回路配線を形成し、
表面側の前記回路配線に前記光源を配線し、
前記光源から発生した熱を、基板表面から裏面側の前記回路配線に伝達させ、さらにその熱を前記熱伝導シートに伝導することを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 - 前記導光体の前記光源と対峙する端部でかつ読み取り領域外には、前記支持手段と係合するとともに、前記リフレクタとの間で基準面を形成する鍔が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
- 前記支持手段は、導光体側、ヒートシンク側にそれぞれ複数本の脚部を備え、導光体側の複数本の脚部のうち、中央部に位置する脚部は前記導光体の複数の鍔と係合するよう、他の脚部より幅広に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
- 読取面を有するプラテンと、
前記プラテンに線状光を照射する光源ユニットと、
前記読取面からの反射光を集光する集光レンズと、
前記集光レンズからの光を光電変換するラインセンサと、
を備え、
前記光源ユニットは請求項1乃至6のいずれか一項に記載する照明装置で構成されて成ることを特徴とする画像読取装置。
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