JP5994229B2 - Illumination unit, document reading apparatus, and image forming apparatus - Google Patents

Description

本発明は、原稿照明ユニット、原稿読取装置および画像形成装置に関する。さらに詳述すると、デジタル複写機やイメージスキャナ等の読み取り装置に使用される原稿照明ユニット、原稿照明ユニットを備えた各種の原稿読取装置、および、原稿読取装置を備えた画像形成装置に関し、この画像形成装置として、複写機、ファクシミリ、プリンタ、およびこれらのいくつかを組み合わせた複合機などに適用可能なものである。   The present invention relates to a document illumination unit, a document reading device, and an image forming apparatus. More specifically, the present invention relates to a document illumination unit used in a reading device such as a digital copying machine or an image scanner, various document reading devices including the document lighting unit, and an image forming apparatus including the document reading device. The forming apparatus can be applied to a copying machine, a facsimile machine, a printer, and a multifunction machine combining some of them.

近年、発光ダイオード（Light Emitting Diode：以下、ＬＥＤと称す）の開発が活発に行われている。ＬＥＤ素子の明るさは急激に高まっており、コストも低廉化してきている。ＬＥＤは、一般的に長寿命、高効率、高耐Ｇ性、単色発光などの利点を有しており、多くの照明分野への応用が期待されている。   In recent years, development of light emitting diodes (hereinafter referred to as LEDs) has been actively conducted. The brightness of the LED element is rapidly increasing, and the cost is decreasing. LEDs generally have advantages such as long life, high efficiency, high G resistance, and monochromatic light emission, and are expected to be applied in many lighting fields.

その用途の一つとして、デジタル複写機やイメージスキャナのような画像読み取り装置の原稿照明ユニット（原稿照明装置）がある。例えば、白色発光型のＬＥＤ素子における発光スペクトルは可視域の波長帯をカバーしており、カラー画像読み取り装置の原稿照明ユニットにも使用することができる。このため、白色ＬＥＤを用いた多種多様な原稿照明ユニットが提案されている。   One of the applications is a document illumination unit (document illumination device) of an image reading apparatus such as a digital copying machine or an image scanner. For example, the emission spectrum of a white light emitting LED element covers a visible wavelength band, and can be used for a document illumination unit of a color image reading apparatus. For this reason, a wide variety of document illumination units using white LEDs have been proposed.

ＬＥＤを光源とした読取照明系においては、従来、導光体を原稿台に対して斜めに配置する構成方式が採られていたが、この方式では、原稿台と垂直な方向に薄く構成する（省スペース化）ことが難しい。これに対し、導光体を原稿台と水平に配置すると、装置の厚さを薄くして、省スペース化を図ることが可能となる。   Conventionally, a reading illumination system using an LED as a light source employs a configuration method in which a light guide is disposed obliquely with respect to a document table. In this method, the reading light system is configured to be thin in a direction perpendicular to the document table ( It is difficult to save space. On the other hand, when the light guide is arranged horizontally with the document table, the thickness of the apparatus can be reduced, and space can be saved.

しかし、導光体を原稿台と水平に配置する場合には、導光体の端部から光を放射して原稿台上の読取り領域に光を導かなければならない。例えば、特許文献１には、導光板９０の光放射端側の面に傾きを設け、光路を原稿読取り位置方向に偏向する構成が開示されている（図１１）。   However, when the light guide is disposed horizontally with the document table, light must be emitted from the end of the light guide and guided to the reading area on the document table. For example, Patent Document 1 discloses a configuration in which a light emitting plate side surface of the light guide plate 90 is inclined to deflect the optical path toward the document reading position (FIG. 11).

また、特許文献２には、省スペース化を目的とした画像読取装置が開示されている（図１２）。さらに、特許文献３には、複数の導光経路を形成できると共に原稿への照射光の照射位置の位置合わせが容易な画像読取装置が開示されている（図１３）。   Patent Document 2 discloses an image reading apparatus for space saving (FIG. 12). Further, Patent Document 3 discloses an image reading apparatus that can form a plurality of light guide paths and that can easily align the irradiation position of irradiation light on a document (FIG. 13).

一方、特許文献４には、ＬＥＤチップの光を多層構造の薄型導光体に光結合し、ひとつの層に設けた微細な凹凸形状の構造体によって、導光体の上部に光を漏洩し、その上部を照明する照明装置が開示されている。   On the other hand, in Patent Document 4, light from an LED chip is optically coupled to a thin light guide having a multilayer structure, and light is leaked to the upper portion of the light guide by a fine uneven structure provided in one layer. A lighting device for illuminating the upper part of the lighting device is disclosed.

しかしながら、特許文献１のように、導光板の光放射端側の面に傾きを設けると、その傾斜反射面（図１１の符号９１）を確保するために導光体が厚くなってしまうという問題がある。また、特許文献２では、ＬＥＤユニット９２や導光体９０が２つ必要（２灯対向照明）となりコストが高くなる、また、光出射面側で導光体をやや厚くする必要があるという問題があった。また、特許文献３も同様に、導光体９０の出射面側を上側に突出させる必要があり、導光体９０が厚くなってしまうという問題があった。   However, as in Patent Document 1, if the surface on the light emission end side of the light guide plate is inclined, the light guide becomes thick in order to secure the inclined reflection surface (reference numeral 91 in FIG. 11). There is. Further, in Patent Document 2, two LED units 92 and two light guides 90 are required (two-lamp facing illumination), which increases the cost, and the light guide needs to be slightly thicker on the light exit surface side. was there. Similarly, Patent Document 3 has a problem that it is necessary to project the light exit surface side of the light guide 90 upward, and the light guide 90 becomes thick.

このように、従来、導光体を十分に薄くして、原稿照明ユニットの薄型化（省スペース化）を図ることはできなかった。また、特許文献４によれば、導光体を薄く構成することが可能であるが、漏洩した光は導光体を配置した領域の上面を照射するものであり、導光体が配置されていない斜め上方向領域を照明することはできないという問題があった。   Thus, conventionally, it has been impossible to reduce the thickness of the document illumination unit (space saving) by sufficiently thinning the light guide. According to Patent Document 4, it is possible to make the light guide thin, but the leaked light irradiates the upper surface of the region where the light guide is arranged, and the light guide is arranged. There was a problem that it was not possible to illuminate a diagonally upward area.

そこで本発明は、原稿照明ユニットの薄型化および照明効率の向上を図ることができる原稿照明ユニット、原稿読取装置および画像形成装置を提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a document illumination unit, a document reading apparatus, and an image forming apparatus capable of reducing the thickness of the document illumination unit and improving the illumination efficiency.

かかる目的を達成するため、本発明に係る照明ユニットは、原稿読取装置に用いられる照明ユニットであって、原稿読取装置の副走査方向をＺ方向、主走査方向をＸ方向、Ｘ，Ｚ方向と直交する方向をＹ方向とし、Ｘ方向の長さＬｘ、Ｙ方向の長さＬｙ、Ｚ方向の長さＬｚとした場合に、Ｌｘ＞Ｌｚ＞Ｌｙの関係を満たす導光体と、該導光体とＺ方向において被読取領域を挟んで配置される対向レフ板と、Ｘ方向に配列された複数の発光素子と、を有し、導光体に対し、Ｙ方向において被読取領域側の１つの面である第１の面の、被読取領域に対して発光素子に近い側に、該第１の面の他の領域よりも入射／反射角が大きくなる第１光偏向反射領域を、Ｙ方向において第１の面よりも被読取領域から離れた１つの面である第２の面の、発光素子に対して被読取領域に近い側に、該第２の面の他の領域よりも入射／反射角が小さくなる第２光偏向反射領域をそれぞれ設け、発光素子から放射し導光体のＺ方向の一端から入射した光のうちの一部を、導光体のＺ方向の他の一端から出射した後に対向レフ板に反射して被読取領域を照明し、発光素子から放射し導光体のＺ方向の一端から入射した光の一部を、第２光偏向反射領域にて反射したのち第１の面を透過させて被読取領域を照明し、かつ、発光素子から放射し導光体のＺ方向の一端から入射した光の一部を、第１光偏向反射領域にて反射させた後、第２光偏向反射領域にて反射させ、第１の面を透過させて被読取領域を照明するものである。 To achieve the above object, engagement Ru lighting unit of the present invention, there is provided a lighting unit for use in a document reader, a sub-scanning direction in the Z direction of the document reading apparatus, the main scanning direction X direction, X, Z A light guide that satisfies a relationship of Lx>Lz> Ly when a direction perpendicular to the direction is a Y direction, a length Lx in the X direction, a length Ly in the Y direction, and a length Lz in the Z direction; A light guide and a counter-reflective plate disposed across the read area in the Z direction; and a plurality of light emitting elements arranged in the X direction, the read area side in the Y direction with respect to the light guide A first light deflecting / reflecting region having a larger incident / reflecting angle than the other region of the first surface , on a side closer to the light-emitting element than the first region of the first surface, The light emitting element of the second surface, which is one surface farther from the read area than the first surface in the Y direction. Closer to the reading area for the child, provided the second light deflection reflecting region where the incident / reflection angle than other areas of the second surface is reduced each, Z of radiated light guide from the light emitting element A part of the light incident from one end in the direction is emitted from the other end in the Z direction of the light guide, and then reflected by the counter-reflective plate to illuminate the read area, and is emitted from the light emitting element to guide the light. of a portion of the light incident from the Z direction at one end, by transmitting a first surface After reflected illuminate the reading area by the second light deflecting reflection region, and radiated light guide from the light emitting element of a portion of the light incident from the Z direction of the one end, after being reflected by the first light deflection reflection region, it is reflected by the second light deflection reflecting region, to be read area by transmitting a first surface Illuminate.

また、本発明に係る原稿読取装置は、本発明に係る照明ユニットを備えるものである。 The document reading apparatus according to the present invention is provided with the engaging Ru lighting unit of the present invention.

また、本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る照明ユニット、または本発明に係る原稿読取装置を備えるものである。 The image forming apparatus according to the present invention is provided with the document reading apparatus according to the present engagement Ru lighting unit to the present invention or the present invention.

本発明によれば、原稿照明ユニットの薄型化および照明効率の向上を図ることができる。   According to the present invention, it is possible to reduce the thickness of the original illumination unit and improve the illumination efficiency.

本実施形態に係る原稿照明ユニットの概略断面図（ＹＺ面）である。It is a schematic sectional drawing (YZ surface) of the original illumination unit concerning this embodiment. 原稿照明ユニットの概略断面図（ＸＺ面）である。It is a schematic sectional drawing (XZ surface) of a document illumination unit. 第１光偏向反射領域を設けない場合の光束の説明図である。It is explanatory drawing of the light beam when not providing a 1st light deflection | deviation reflection area | region. 第３光偏向反射領域を設けない場合の光束の説明図である。It is explanatory drawing of the light beam when not providing a 3rd light deflection | deviation reflection area | region. 第３光偏向反射領域を設けた場合の光束の説明図である。It is explanatory drawing of the light beam at the time of providing a 3rd light deflection reflection area. 第１光偏向反射領域における各反射面の傾きを変えた場合の光線の説明図である。It is explanatory drawing of the light ray at the time of changing the inclination of each reflective surface in a 1st light deflection | deviation reflection area | region. 第２光偏向反射領域における各反射面の傾きを変えた場合の光線の説明図である。It is explanatory drawing of the light ray at the time of changing the inclination of each reflective surface in the 2nd light deflection reflection area. 原稿読取装置の一実施形態を示す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a document reading apparatus. 原稿読取装置の他の実施形態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows other embodiment of a document reader. 画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus. 従来の画像読取装置の構成例である（特許文献１）。It is a structural example of the conventional image reading apparatus (patent document 1). 従来の画像読取装置の構成例である（特許文献２）。It is a structural example of the conventional image reading apparatus (patent document 2). 従来の画像読取装置の構成例である（特許文献３）。It is a structural example of the conventional image reading apparatus (patent document 3).

以下、本発明に係る構成を図１から図１０に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, a configuration according to the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in FIGS.

（原稿照明ユニット）
[第１の実施形態]
本実施形態に係る原稿照明ユニットは、副走査方向をＺ方向、主走査方向をＸ方向、Ｘ，Ｚ方向と直交する方向をＹ方向とし、Ｘ方向の長さＬｘ、Ｙ方向の長さＬｙ、Ｚ方向の長さＬｚとした場合に、Ｌｘ＞Ｌｚ＞Ｌｙの関係を満たす導光体（導光体１）と、該導光体とＺ方向において被読取領域を挟んで配置される対向レフ板（対向レフ板１１）と、導光体のＸＺ面と平行に配置され、被読取領域（原稿読取り領域Ａ）が形成される原稿台（コンタクトガラス１０）と、を有する原稿照明ユニット（原稿照明ユニット２０）であって、Ｘ方向に配列された複数の発光素子（発光素子４）から放射した光を、導光体におけるＸＹ面である入射面（入射面３）から導光体内に入射、伝播させ、その一部を、入射面と対向するＸＹ面である出射面（出射面９）から導光体外に射出したのちに、出射面に対向配置される対向レフ板で反射して原稿台上の被読取領域を照明する（光線２３〜２５）とともに、導光体のＸＺ面のうち、原稿台に近い第１ＸＺ面（水平面５）の発光素子に近い側に、該第１ＸＺ面の他の面よりも入射／反射角が大きくなる第１光偏向反射領域（偏向反射面６）を、第１ＸＺ面に対向する第２ＸＺ面（水平面７）の発光素子から遠い側に、該第２ＸＺ面の他の面よりも入射／反射角が大きくなる第２光偏向反射領域（偏向反射面８）を設け、発光素子から導光体内に入射、伝播させた光の一部を、第２光偏向反射領域にて反射したのち第１ＸＺ面を透過させて原稿台上の被読取領域を照明し（光線２２）、かつ、発光素子から導光体内に入射、伝播させた光の一部を、第１光偏向反射領域にて反射させた後、第２光偏向反射領域にて反射させ、第１ＸＺ面を透過させて原稿台上の被読取領域を照明する（光線２１）ものである。 (Original lighting unit)
[First embodiment]
In the document illumination unit according to the present embodiment, the sub-scanning direction is the Z direction, the main scanning direction is the X direction, the direction orthogonal to the X and Z directions is the Y direction, the length Lx in the X direction, and the length Ly in the Y direction. When the length Lz in the Z direction is set, the light guide (light guide 1) satisfying the relationship of Lx>Lz> Ly, and the light guide and the opposing surface arranged with the read area in the Z direction A document illumination unit (contact glass 10) having a reflex plate (opposing reflex plate 11) and a document table (contact glass 10) which is arranged in parallel with the XZ plane of the light guide and on which a read area (document reading area A) is formed. The light is emitted from a plurality of light emitting elements (light emitting elements 4) arranged in the X direction from the incident surface (incident surface 3) which is the XY plane of the light guide into the light guide. Incident and propagated, and part of the exit surface is an XY plane facing the incident surface After exiting from the light guide from the exit surface 9), it is reflected by a counter-reflective plate disposed opposite to the exit surface to illuminate the read area on the document table (light rays 23 to 25), and the light guide A first light deflecting / reflecting region (deflecting / reflecting) having an incident / reflection angle larger than the other surfaces of the first XZ surface on the side close to the light emitting element of the first XZ surface (horizontal plane 5) close to the document table. The second light deflecting / reflecting region (surface 6) has a larger incident / reflecting angle than the other surface of the second XZ surface on the side farther from the light emitting element of the second XZ surface (horizontal plane 7) facing the first XZ surface. A deflecting / reflecting surface 8) is provided, and a portion of the light incident and propagated from the light emitting element into the light guide is reflected by the second light deflecting / reflecting region and then transmitted through the first XZ surface to be read on the document table. Part of the light that illuminates the region (light ray 22) and is incident and propagated from the light emitting element into the light guide , After reflected by the first light deflection reflection region, is reflected by the second light deflecting reflection region, it is transmitted through the first 1XZ surface to illuminate the reading area on the platen (ray 21) is intended.

図１に本実施形態に係る原稿照明ユニット２０の概略断面図（ＹＺ面）を示す。原稿照明ユニット２０は、原稿の主走査方向に長く延びる所定の読み取り幅の原稿読取り領域を包含する少なくとも所定照明幅に光を照射し、原稿からの反射光を画像読み取り素子によって読み取る原稿読取装置に用いられるものである。   FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view (YZ plane) of a document illumination unit 20 according to the present embodiment. The document illumination unit 20 is a document reading apparatus that irradiates at least a predetermined illumination width including a document reading area having a predetermined reading width extending long in the main scanning direction of the document, and reads reflected light from the document by an image reading element. It is used.

図２は、図１に示す原稿照明ユニット２０の概略断面図（ＸＺ面）を示している。光源としての発光素子４は、不図示の保持部材を介して実装基板１２上にＸ方向に規則的に離間して複数配置されている。発光素子４としては、例えば、青色発光ＬＥＤ素子を蛍光体でカバーした白色ＬＥＤを用いることができる。   FIG. 2 is a schematic sectional view (XZ plane) of the document illumination unit 20 shown in FIG. A plurality of light emitting elements 4 as light sources are arranged regularly spaced in the X direction on the mounting substrate 12 via a holding member (not shown). As the light emitting element 4, for example, a white LED in which a blue light emitting LED element is covered with a phosphor can be used.

なお、図２の例では、発光素子４はＸ方向において等ピッチで配置されているが、Ｘ方向における中央部よりも両端側における発光素子の配置間隔（ピッチ）を短くことも好ましい。照明系で原稿を均一に照明したとしても、結像光学系の画角によるＣＯＳ４乗則（コサイン４乗則）により画面周辺で照度が低下するが、ＬＥＤの配列間隔を不均一とし、ＣＯＳ４乗則の逆数となるような光量分布に構成することで、周辺光量低下を補正することが可能となる。   In the example of FIG. 2, the light emitting elements 4 are arranged at an equal pitch in the X direction, but it is also preferable to shorten the arrangement interval (pitch) of the light emitting elements at both ends from the center in the X direction. Even if the original is illuminated uniformly by the illumination system, the illuminance decreases around the screen due to the COS fourth law (cosine fourth law) depending on the angle of view of the imaging optical system. By configuring the light amount distribution to be the reciprocal of the law, it is possible to correct the decrease in the peripheral light amount.

図２に示すように、発光素子４からの放射光は導光板１の内部を伝搬し、光線の一部は側面で内部全反射して進行し、図中の左端（出射面９）から放射される。また、後述するように、光線の一部は偏向反射領域６、または、偏向反射領域６，８で反射して紙面手前側（水平面５）に放射される。   As shown in FIG. 2, the radiated light from the light emitting element 4 propagates inside the light guide plate 1, and a part of the light beam travels by being totally internally reflected at the side surface, and radiates from the left end (exit surface 9) in the figure. Is done. Further, as will be described later, a part of the light beam is reflected by the deflecting / reflecting region 6 or the deflecting / reflecting regions 6 and 8, and is emitted to the front side (horizontal plane 5) of the drawing.

図１に示すように、発光素子４の発光面４Ａから放射した光束は、導光体（導光板）１の入射面３より導光体内部に入射し、反射、屈折しながら伝搬する。なお、導光体１は不図示の保持部材により保持されている。また、導光体１の材料にはアクリル樹脂、シリコン樹脂、ポリカーボネート等が用いられる。また、導光体１の大きさは、Ｘ方向は原稿サイズに応じて適宜設定され、例えば、数百ミリ程度であり、Ｙ方向の厚みは、例えば、数ｍｍ、Ｚ方向の長さは、例えば、数ミリ〜数十ミリである。また、発光素子４と入射面３との距離は、例えば０．５ｍｍ程度である。   As shown in FIG. 1, a light beam emitted from the light emitting surface 4 </ b> A of the light emitting element 4 enters the light guide from the incident surface 3 of the light guide (light guide plate) 1 and propagates while being reflected and refracted. The light guide 1 is held by a holding member (not shown). The light guide 1 is made of acrylic resin, silicon resin, polycarbonate, or the like. Further, the size of the light guide 1 is appropriately set in the X direction according to the document size, for example, about several hundred millimeters, the thickness in the Y direction is, for example, several mm, and the length in the Z direction is For example, it is several millimeters to several tens of millimeters. Further, the distance between the light emitting element 4 and the incident surface 3 is, for example, about 0.5 mm.

導光体内部を伝搬した光束の一部は、出射面９から放射される（光線２３，２４，２５）。なお、導光体１の入射面３、出射面９、水平面５，７（後述の偏向反射面６，８を除く）は平坦平面である。   A part of the light beam propagating through the light guide is emitted from the emission surface 9 (light rays 23, 24, 25). In addition, the entrance plane 3, the exit plane 9, and the horizontal planes 5 and 7 (except for the deflection reflection planes 6 and 8 described later) of the light guide 1 are flat planes.

出射面９からの放射光のうち放射角中央（Ｚ方向）の光線２３，２４，２５の進行方向には反射部材としての対向レフ板１１が配置されており、対向レフ板１１で反射された光束はコンタクトガラス（原稿台）１０を介し、コンタクトガラス１０の原稿面２に載置される原稿を照明する。なお、対向レフ板１１としては、平面或いはＸ方向周りに曲率を有するアルミ製ミラー、アルミ蒸着ミラー等を用いることができる。   A counter-reflective plate 11 as a reflecting member is disposed in the traveling direction of the light beams 23, 24, 25 in the center of the radiation angle (Z direction) of the radiated light from the emission surface 9, and reflected by the counter-reflective plate 11 The luminous flux illuminates the original placed on the original surface 2 of the contact glass 10 through the contact glass (original table) 10. In addition, as the opposing reflex board 11, the mirror made from aluminum which has a curvature around a plane or a X direction, an aluminum vapor deposition mirror, etc. can be used.

本実施形態に係る原稿照明ユニット２０では、導光体１は平行平板であり、水平面５，７は原稿面２と水平に配置される。また、導光体１における原稿面２と水平で原稿面２に近い側の水平面５の発光素子４に近い側に、水平面５の他の面よりも入射／反射角が大きくなる偏向反射面６が設けられている。 In the document illumination unit 20 according to the present embodiment, the light guide 1 is a parallel plate, and the horizontal surfaces 5 and 7 are arranged horizontally with the document surface 2. Further, the deflecting / reflecting surface 6 whose incident / reflection angle is larger than the other surface of the horizontal surface 5 on the side near the light emitting element 4 of the horizontal surface 5 near the original surface 2 in the light guide 1 and parallel to the original surface 2. Is provided.

偏向反射面６は、原稿面２に対し、図１に示すように偏向反射面を傾けて構成されている。これにより、水平面５で反射したときよりも原稿面２となす角が小さくなるように偏向される。したがって、次に説明する偏向反射面８への入射角も大きくなる。   The deflecting / reflecting surface 6 is configured by inclining the deflecting / reflecting surface with respect to the document surface 2 as shown in FIG. As a result, the angle formed with the original surface 2 is deflected so as to be smaller than when reflected by the horizontal surface 5. Therefore, the incident angle to the deflecting / reflecting surface 8 to be described next is also increased.

さらに、導光体１における原稿面２と水平で原稿面２から遠い側の水平面７の発光素子４から遠い側に、水平面７の他の面よりも入射／反射角が小さくなる偏向反射面８が設けられている。
Further, the deflecting / reflecting surface 8 is smaller in incidence / reflection angle than the other surface of the horizontal surface 7 on the side farther from the light emitting element 4 of the horizontal surface 7 that is parallel to the original surface 2 in the light guide 1 and far from the original surface 2. Is provided.

偏向反射面８は、原稿面２に対し、図１に示すように偏向反射面を傾けて構成されている。これにより、水平面７で反射したときよりも原稿面２となす角が大きくなるように偏向される。したがって、偏向反射面８の反射光が水平面５に入射する角度は、偏向反射面８の位置が原稿面と水平である場合、すなわち、偏向作用がない場合よりも小さくなる。   The deflecting / reflecting surface 8 is formed by inclining the deflecting / reflecting surface with respect to the document surface 2 as shown in FIG. As a result, the angle formed with the document surface 2 is deflected so as to be larger than when reflected by the horizontal plane 7. Therefore, the angle at which the reflected light of the deflecting / reflecting surface 8 is incident on the horizontal plane 5 is smaller than when the position of the deflecting / reflecting surface 8 is horizontal to the document surface, that is, when there is no deflecting action.

このとき、水平面５への入射角が全反射角よりも小さくなるように、偏向反射面８の傾きを適宜選択することができる。全反射角よりも小さくすることによって、水平面５から光線２１は透過する。この透過光（光線２１）が原稿読取り領域Ａに到達するように、偏向反射面８の傾きを適宜選択することができる。このように、発光素子４から入射面３に至り、入射面３から偏向反射面６で反射し、さらに偏向反射面８で反射する光線が光線２１である。   At this time, the inclination of the deflecting reflecting surface 8 can be appropriately selected so that the angle of incidence on the horizontal plane 5 is smaller than the total reflection angle. By making it smaller than the total reflection angle, the light beam 21 is transmitted from the horizontal plane 5. The inclination of the deflecting / reflecting surface 8 can be appropriately selected so that the transmitted light (light beam 21) reaches the document reading area A. In this way, the light beam 21 that reaches the incident surface 3 from the light emitting element 4, is reflected by the deflecting / reflecting surface 6 from the incident surface 3, and further reflected by the deflecting / reflecting surface 8 is a light beam 21.

なお、偏向反射面６を設けない場合、図３に示すように、光線２１に相当する光線は偏向反射面８で全反射せずに透過することとなり、原稿読取り領域Ａに光線が到達しなくなってしまう。   If the deflecting / reflecting surface 6 is not provided, the light beam corresponding to the light beam 21 is transmitted without being totally reflected by the deflecting / reflecting surface 8 as shown in FIG. 3, and the light beam does not reach the document reading area A. End up.

また、光線２１とは別に、発光素子４から入射面３に至り、入射面３から直接偏向反射面８に入射する光線２２がある。ここで、偏向反射面８で反射した光線２２の水平面５への入射角が全反射角よりも小さくなるように、偏向反射面８の傾きを適宜選択することができる。全反射角よりも小さくすることによって、水平面５から光線２２は透過する。この透過光（光線２２）が原稿読取り領域Ａに到達するように、偏向反射面８の傾きを適宜選択することができる。   In addition to the light beam 21, there is a light beam 22 that reaches the incident surface 3 from the light emitting element 4 and directly enters the deflecting / reflecting surface 8 from the incident surface 3. Here, the inclination of the deflecting / reflecting surface 8 can be appropriately selected so that the incident angle of the light beam 22 reflected by the deflecting / reflecting surface 8 to the horizontal plane 5 becomes smaller than the total reflection angle. By making it smaller than the total reflection angle, the light beam 22 is transmitted from the horizontal surface 5. The inclination of the deflecting / reflecting surface 8 can be appropriately selected so that the transmitted light (light beam 22) reaches the document reading area A.

以上説明した導光体１の構成によれば、光線２１および光線２２がともに原稿読取り領域Ａを照明することが可能となる。   According to the configuration of the light guide 1 described above, both the light beam 21 and the light beam 22 can illuminate the document reading area A.

さらに、上記光線２１，２２のほか、発光素子４から入射面３に至り、入射面３と対向する出射面９に至る光線２３がある。光線２３は、出射面９に対向して配置した対向レフ板１１で反射し、原稿読取り領域Ａに到達する。   Further, in addition to the light beams 21 and 22, there is a light beam 23 from the light emitting element 4 to the incident surface 3 and to the output surface 9 facing the incident surface 3. The light beam 23 is reflected by the counter reflex plate 11 disposed so as to face the exit surface 9 and reaches the document reading area A.

また、発光素子４から入射面３に至り、入射面３から水平面５に至る光線２４がある。光線２４は水平面５で全反射して出射面９に至り、出射面９から対向レフ板１１で反射して、原稿読取り領域Ａに到達する。   In addition, there is a light beam 24 from the light emitting element 4 to the incident surface 3 and from the incident surface 3 to the horizontal surface 5. The light beam 24 is totally reflected by the horizontal plane 5 and reaches the exit surface 9, and is reflected by the counter reflector 11 from the exit surface 9 and reaches the document reading area A.

また、発光素子４から入射面３に至り、入射面３から水平面７に至る光線２５がある。光線２５は水平面７で全反射して、水平面５に至り、水平面５で全反射して出射面９に至り、出射面９から対向レフ板１１で反射して、原稿読取り領域Ａに到達する。   Further, there is a light beam 25 from the light emitting element 4 to the incident surface 3 and from the incident surface 3 to the horizontal surface 7. The light beam 25 is totally reflected by the horizontal plane 7 and reaches the horizontal plane 5, is totally reflected by the horizontal plane 5 and reaches the exit surface 9, is reflected from the exit surface 9 by the counter reflector 11, and reaches the document reading area A.

ここで、図４に示すように、発光素子４から入射面３を介して水平面７および水平面５で反射する光線の一部が対向レフ板１１で受けることができないことを防ぎ、上記光線２５の光路を実現するため、図５に示すように、水平面７の発光素子４に近い側にも偏向反射面１３（第３光偏向反射領域）を追加するようにしても良い。このように、水平面７の領域の一部をさらに偏向反射面１３として光路調整を行うことにより、対向レフ板１１に光線２５を確実に導くことができるようになり、照明効率をさらに向上させることができる。   Here, as shown in FIG. 4, it is prevented that a part of the light beam reflected from the light emitting element 4 through the incident surface 3 on the horizontal plane 7 and the horizontal plane 5 cannot be received by the counter-reflective plate 11. In order to realize the optical path, as shown in FIG. 5, a deflecting / reflecting surface 13 (third light deflecting / reflecting region) may be added also on the side of the horizontal plane 7 close to the light emitting element 4. As described above, by further adjusting the optical path using a part of the horizontal plane 7 as the deflecting reflection surface 13, the light beam 25 can be reliably guided to the opposing reflex plate 11, and the illumination efficiency can be further improved. Can do.

なお、図示していないが、導光体１とコンタクトガラス１０間には発光面からの直接放射光束や導光体１から漏洩した光束が原稿面２に向かうのを遮光するために適宜カバー部材を配置してもよい。また、原稿面２における更なる色度ばらつき低減、照度分布のリップル低減、フレア防止のために、照明光学系とコンタクトガラス１０間に拡散シートを配置してもよい。   Although not shown in the drawings, a cover member is appropriately provided between the light guide 1 and the contact glass 10 in order to shield the direct radiated light beam from the light emitting surface and the light beam leaked from the light guide 1 from moving toward the document surface 2. May be arranged. Further, a diffusion sheet may be disposed between the illumination optical system and the contact glass 10 in order to further reduce chromaticity variation on the document surface 2, to reduce ripples in the illuminance distribution, and to prevent flare.

以上説明した本実施形態に係る原稿照明ユニットによれば、偏向反射面８（第２光偏向反射領域）で偏向反射した光線（光線２２）が導光体１の斜め上方向の位置にある原稿読取り領域Ａを照明することができるので、原稿面垂直方向に薄い導光体１を原稿面と水平に配置することが可能となる。このため、原稿面垂直方向に薄い原稿照明ユニットを構成することができる。   According to the document illuminating unit according to the present embodiment described above, the document in which the light beam (light beam 22) deflected and reflected by the deflecting / reflecting surface 8 (second light deflecting / reflecting region) is positioned obliquely above the light guide 1. Since the reading area A can be illuminated, the light guide 1 that is thin in the direction perpendicular to the original surface can be arranged horizontally with respect to the original surface. For this reason, a thin document illumination unit can be configured in the direction perpendicular to the document surface.

また、偏向反射面６（第１光偏向反射領域）で偏向反射した光線（光線２１）も偏向反射面８で偏向反射して、導光体１の斜め上方向の位置にある原稿読取り領域Ａを照明することができるので、光利用効率を向上させることができる。   Further, the light beam (light beam 21) deflected and reflected by the deflecting / reflecting surface 6 (first light deflecting / reflecting region) is also deflected and reflected by the deflecting / reflecting surface 8, and the original reading region A located obliquely above the light guide 1 is read. Therefore, the light utilization efficiency can be improved.

さらに、導光体１の出射面９から出射して、対向レフ板１１で反射し、原稿読取り領域Ａに到達する光線（光線２３〜２５）により対向照明を実現、光利用効率を向上することが可能となる。   Furthermore, counter illumination is realized by light rays (light rays 23 to 25) which are emitted from the light exit surface 9 of the light guide 1 and reflected by the counter reflex plate 11 and reach the document reading area A, thereby improving light use efficiency. Is possible.

[第２の実施形態]
以下、本発明に係る原稿照明ユニットの他の実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同様の点についての説明は省略する。 [Second Embodiment]
Hereinafter, other embodiments of the document illumination unit according to the present invention will be described. In addition, the description about the same point as the said embodiment is abbreviate | omitted.

光線２１および光線２２を、偏向反射面８で反射させるとき、偏向反射面８における入射／反射角が全反射条件を満たすように、偏向面反射６と偏向反射面８の傾角を適宜選択することが好ましい。これにより反射率を最大として（透過損失を無くし）、原稿読取り領域Ａを照明することができるので、光利用効率を向上させることができる。   When the light beam 21 and the light beam 22 are reflected by the deflecting / reflecting surface 8, the inclination angles of the deflecting surface reflection 6 and the deflecting / reflecting surface 8 are appropriately selected so that the incident / reflection angle at the deflecting / reflecting surface 8 satisfies the total reflection condition. Is preferred. As a result, the reflectance can be maximized (transmission loss is eliminated) and the original reading area A can be illuminated, so that the light utilization efficiency can be improved.

[第３の実施形態]
また、上述のように、原稿照明ユニット２０の偏向反射面６や偏向反射面８は原稿面２に対して面が傾いて構成されるが、偏向反射面６は、図１に示すように、Ｚ方向における複数の偏向反射面に分割されていることが好ましい。また、偏向反射面８も同様に、図１に示すように、Ｚ方向における複数の偏向反射面に分割されていることが好ましい。 [Third embodiment]
Further, as described above, the deflecting / reflecting surface 6 and the deflecting / reflecting surface 8 of the document illumination unit 20 are configured to be inclined with respect to the document surface 2, but the deflecting / reflecting surface 6 is configured as shown in FIG. It is preferably divided into a plurality of deflecting reflecting surfaces in the Z direction. Similarly, the deflecting / reflecting surface 8 is preferably divided into a plurality of deflecting / reflecting surfaces in the Z direction as shown in FIG.

このように、Ｚ方向において反射面を複数に分割することによって、所望の傾きの偏向反射面をＺ方向に長く（数ｍｍの幅を与える）しても、Ｙ方向には厚くならないため、原稿照明ユニット２０を薄型化することが可能となる。また、後述（第４の実施形態）のように、分割した面の各々の傾きを変えることで照明効率を向上することが可能となる。   Thus, by dividing the reflecting surface into a plurality in the Z direction, even if the deflecting reflecting surface having a desired inclination is elongated in the Z direction (giving a width of several millimeters), it does not become thick in the Y direction. The lighting unit 20 can be thinned. Further, as will be described later (fourth embodiment), it is possible to improve illumination efficiency by changing the inclination of each of the divided surfaces.

[第４の実施形態]
また、第３の実施形態で説明した反射面がＺ方向に複数分割された偏向反射面６，８の各面の傾きを変えることも好ましい。以下に説明する。 [Fourth Embodiment]
It is also preferable to change the inclination of each surface of the deflecting reflecting surfaces 6 and 8 in which the reflecting surface described in the third embodiment is divided into a plurality of pieces in the Z direction. This will be described below.

例えば、図６に示すように、偏向反射面６は、発光素子４に遠い側（６ｂ）よりも近い側（６ａ）の面の傾きが大きい、すなわち、Ｚ方向に複数に分割された偏向反射面６の左側の面の方の傾きを小さくすることが好ましい。これにより、偏向反射面６ｂで反射した光線が偏向反射面８に入射する位置を右側（発光素子４に近い側）によせることができる。   For example, as shown in FIG. 6, the deflection reflection surface 6 has a larger inclination of the surface (6a) closer to the light emitting element 4 than the side far from the light emitting element (6b), that is, the deflection reflection divided into a plurality of portions in the Z direction. It is preferable to reduce the inclination of the surface on the left side of the surface 6. As a result, the position at which the light beam reflected by the deflecting / reflecting surface 6b enters the deflecting / reflecting surface 8 can be on the right side (the side closer to the light emitting element 4).

一方、偏向反射面６の発光素子４に遠い側（６ｂ）と近い側（６ａ）の面の角度とを同じにすると、遠い側（６ｂ）の面を反射した光線が偏向反射面８に入射する位置は左側（発光素子４から遠い側）に移動してしまうことになるので、導光体１をＺ方向に長くする必要があることとなる。   On the other hand, if the angle of the surface of the deflecting / reflecting surface 6 on the side far from the light emitting element 4 (6b) is the same as the angle of the surface on the near side (6a), the light beam reflected from the surface on the far side (6b) enters the deflecting / reflecting surface 8. Since the position to be moved moves to the left side (the side far from the light emitting element 4), it is necessary to lengthen the light guide 1 in the Z direction.

このように、偏向反射面６の傾きを、発光素子４に近い側の偏向反射面６ａにおける光線入射角が小さく、遠い側の偏向反射面６ｂにおける光線入射角が大きくすることにより、各々の光線の反射方向を適切に制御することができ、導光体の斜め上の照明領域に効率よく光を導くことができる。また、導光体１のＺ方向の長さを短くすることができる。   Thus, the inclination of the deflecting / reflecting surface 6 is adjusted so that the light incident angle on the deflecting / reflecting surface 6a on the side closer to the light emitting element 4 is small and the light incident angle on the deflecting / reflecting surface 6b on the far side is increased. The reflection direction can be appropriately controlled, and light can be efficiently guided to the illumination area obliquely above the light guide. Further, the length of the light guide 1 in the Z direction can be shortened.

また、例えば、図７に示すように、偏向反射面８は、発光素子４に近い側（８ａ）よりも遠い側（８ｂ）の面の傾きが大きい、すなわち、Ｚ方向に複数に分割された偏向反射面８の左側の面の方の傾きを大きくすることが好ましい。   Further, for example, as shown in FIG. 7, the deflecting / reflecting surface 8 has a larger inclination of the surface (8b) farther than the side (8a) closer to the light emitting element 4, that is, divided in the Z direction. It is preferable to increase the inclination of the surface on the left side of the deflecting reflecting surface 8.

これにより、偏向反射面８ａと８ｂとにおける光線の反射方向を広げずに略平行に反射させることができ、水平面５を透過して照明する幅が広がらず、導光体１の斜め上方にある照明領域に効率よく光を導くことができる。また、さらに角度差を大きくすることで集光ぎみに照明することも可能となる。   Thereby, it is possible to reflect the light beams on the deflecting reflecting surfaces 8a and 8b in a substantially parallel manner without expanding the reflection direction, and the width of the illumination through the horizontal surface 5 is not widened, and is obliquely above the light guide 1. Light can be efficiently guided to the illumination area. Further, it is possible to illuminate the light condensing by further increasing the angle difference.

一方、偏向反射面８の発光素子４に近い側（８ａ）と遠い側（８ｂ）との面の角度とを同じにすると、近い側の偏向反射面８ａで反射した光線の水平面５への入射角度がさらに大きくなり、水平面５を透過できたとしても光線が広がってしまうため照明効率が低くなってしまう。   On the other hand, if the angles of the surfaces of the deflecting / reflecting surface 8 near the light emitting element 4 (8a) and the far side (8b) are the same, the light beam reflected by the near deflecting / reflecting surface 8a enters the horizontal surface 5. Even if the angle is further increased and the light passes through the horizontal plane 5, the light beam spreads, resulting in a lower illumination efficiency.

上記について図１を用いて説明する。光線２１よりも偏向反射面６において発光素子４からＺ方向において遠い位置に入射する光線２６は、偏向反射面６への入射角が光線２１よりも大きくなるため、偏向反射面８への入射位置も光線２１よりもＺ方向において発光素子４から遠くなり、偏向反射面８への入射角もやや大きくなる。   The above will be described with reference to FIG. A light ray 26 that is incident on the deflection reflection surface 6 at a position farther from the light emitting element 4 in the Z direction than the light ray 21 has an incident angle on the deflection reflection surface 6 larger than that of the light ray 21. Is further away from the light emitting element 4 in the Z direction than the light beam 21, and the incident angle to the deflecting / reflecting surface 8 is slightly larger.

そこで、偏向反射面８を反射した光線２６が水平面５を透過して、原稿読取り領域Ａに到達するように、上述のように、光線２６に対する偏向反射面６、および／または偏向反射面８の傾きを適宜調整するものである。   Therefore, as described above, the light beam 26 reflected by the deflecting reflection surface 8 passes through the horizontal plane 5 and reaches the document reading area A. The inclination is adjusted appropriately.

また、偏向反射面６を反射した光線２１と光線２６が略平行になるように、光線２６に対する偏向反射面６の傾きを与えると、偏向反射面８における光線２１と光線２６の入射位置のＺ方向の距離が広がらないので原稿照明ユニット２０を小型化することが可能となる。この場合、入射角も同じとなるため光線２１と光線２６に対する偏向反射面８の傾きを同じとすることができる。   Further, if the deflection reflection surface 6 is tilted with respect to the light beam 26 so that the light beam 21 reflected by the deflection reflection surface 6 and the light beam 26 are substantially parallel to each other, Z of the incident positions of the light beam 21 and the light beam 26 on the deflection reflection surface 8 is obtained. Since the distance in the direction does not increase, the document illumination unit 20 can be reduced in size. In this case, since the incident angles are also the same, the inclination of the deflecting reflecting surface 8 with respect to the light beam 21 and the light beam 26 can be made the same.

[第５の実施形態]
また、導光体１をハレーションラインよりもＺ方向における発光素子４に近い側に配置し、対向レフ板１１をハレーションラインよりもＺ方向における発光素子４に遠い側に配置することが好ましい。 [Fifth Embodiment]
In addition, it is preferable that the light guide 1 is disposed on the side closer to the light emitting element 4 in the Z direction than the halation line, and the opposing reflex plate 11 is disposed on the side farther from the light emitting element 4 in the Z direction than the halation line.

導光体１の出射面９の位置がハレーションラインよりも内側にあると、原稿面が傾いているときにハレーションが生じてしまう。例えば、原稿面が１０度傾いているとき、原稿から正反射する光線の角度は２０度になる。   If the position of the exit surface 9 of the light guide 1 is on the inner side of the halation line, halation occurs when the document surface is inclined. For example, when the document surface is tilted by 10 degrees, the angle of light rays that are regularly reflected from the document is 20 degrees.

図１において、原稿読取り領域Ａから２０度で正反射する光線のラインをハレーションライン１５として示している。このため、導光体１の出射面９の位置は、ハレーションライン１５よりもＺ方向において光軸１４から遠い位置になるように配置することが好ましい。   In FIG. 1, a line of light that is regularly reflected at 20 degrees from the document reading area A is shown as a halation line 15. For this reason, the position of the exit surface 9 of the light guide 1 is preferably arranged so as to be farther from the optical axis 14 in the Z direction than the halation line 15.

これにより、読取り領域Ａから反射する２０度の反射光線が導光体１に当たらないため、ハレーションが発生することがない。具体的には、原稿面２の一部が浮いているときに、原稿面２で反射して導光体１側に戻り、導光体１で反射して再び原稿面２に戻り、原稿面２で再び反射して、読取り光学系を介して撮像素子に受光することによって生じるハレーションを回避することができる。   Thereby, since the reflected light of 20 degrees reflected from the reading area A does not hit the light guide 1, halation does not occur. Specifically, when a part of the document surface 2 is floating, it is reflected by the document surface 2 and returned to the light guide 1 side, reflected by the light guide 1 and returned to the document surface 2 again. It is possible to avoid the halation that occurs when the light is reflected again at 2 and received by the image sensor via the reading optical system.

対向レフ板１１についても同様に、ハレーションライン１６よりも内側にあると、原稿面２が傾いているときにハレーションが生じてしまう。なお、ハレーションライン１６の傾きは−２０度で示している。   Similarly, if the counter reflex plate 11 is located inside the halation line 16, halation occurs when the document surface 2 is inclined. The inclination of the halation line 16 is indicated by −20 degrees.

このため、対向レフ板１１の位置は、導光板１とは光軸１４を挟んで、Ｚ方向において発光素子４から遠い側にあり、ハレーションライン１６よりも光軸１４からＺ方向に遠い方向に対向レフ板１１を配置することが好ましい。   For this reason, the position of the opposing reflex plate 11 is on the side farther from the light emitting element 4 in the Z direction than the light guide plate 1 across the optical axis 14, and in a direction farther from the optical axis 14 in the Z direction than the halation line 16. It is preferable to arrange the opposing reflex plate 11.

これにより、読取り領域Ａから反射する２０度の反射光線が対向レフ板１１に当たらないため、ハレーションが発生することがない。具体的には、原稿面２の一部が浮いているときに、原稿面２で反射して対向レフ板１１に戻り、対向レフ板１１で反射して再び原稿面２に戻り、原稿面２で再び反射して、読取り光学系を介して撮像素子に受光することによって生じるハレーションを回避することができる。   As a result, the reflected light of 20 degrees reflected from the reading area A does not hit the counter-reflective plate 11, and therefore halation does not occur. Specifically, when a part of the document surface 2 is floating, it is reflected by the document surface 2 and returned to the counter reflex plate 11, is reflected by the counter reflex plate 11 and returns to the document surface 2 again, and the document surface 2 In this case, it is possible to avoid halation caused by reflection again and receiving light on the image sensor via the reading optical system.

なお、ハレーションライン１５，１６の位置および角度は、原稿の傾き角や原稿読取り領域ＡのＺ方向の幅等に応じて適宜設定するものであればよい。   The positions and angles of the halation lines 15 and 16 may be set as appropriate according to the inclination angle of the original, the width of the original reading area A in the Z direction, and the like.

（原稿読取装置）
以上説明した原稿照明ユニット２０を備えた原稿読取装置とすることにより、照明装置部を従来よりも格段に薄く構成でき、また、それによって読取り光学系部が厚くなることもないので、原稿読取装置としても従来よりも薄型化することが可能となる。 (Original reading device)
By using the document reading apparatus provided with the document illumination unit 20 described above, the illumination device section can be made much thinner than the conventional one, and the reading optical system section does not become thick thereby, so the document reading apparatus. However, it can be made thinner than before.

図８は、本発明に係る原稿読取装置の一実施形態を示す概略断面図である。原稿読取装置３０は、撮像素子３１と、原稿３５を配置する原稿台（コンタクトガラス）１０と、原稿照明ユニット２０と、該原稿照明ユニット２０でライン状に照明された原稿３５からの反射光を撮像素子３１上に結像する結像光学系と、を備えるものである。なお、原稿照明ユニット２０の照明光学系を２０Ａ、対向照明光学系を２０Ｂとして示している。   FIG. 8 is a schematic sectional view showing an embodiment of the document reading apparatus according to the present invention. The document reading device 30 includes an image sensor 31, a document table (contact glass) 10 on which a document 35 is placed, a document illumination unit 20, and reflected light from the document 35 illuminated in a line by the document illumination unit 20. An imaging optical system that forms an image on the image sensor 31. The illumination optical system of the document illumination unit 20 is shown as 20A, and the counter illumination optical system is shown as 20B.

撮像素子３１としては、例えばＣＣＤを用いることができる。ＣＣＤ３１では原稿面情報の光信号が電気信号に光電変換されて、原稿３５の原稿面２を読み取ることができる。   As the image sensor 31, for example, a CCD can be used. In the CCD 31, an optical signal of document surface information is photoelectrically converted into an electric signal, and the document surface 2 of the document 35 can be read.

また、結像光学系は、第１の反射ミラー３３Ａと、第２の反射ミラー３４Ｂと、第３の反射ミラー３４Ｃと、第１走行体３３と、第２走行体３４と、結像レンズ３２とを有する。第１走行体３３は、原稿照明装置２０と、第１の反射ミラー３３Ａとを保持して走行する。また、第２走行体３４は、第２の反射ミラー３４Ｂと、第３の反射ミラー３４Ｃとを保持して走行する。このときの第１走行体３３の走行速度Ｖ１と第２走行体３４の走行速度Ｖ２との速度比Ｖ１：Ｖ２は、２：１である。   The imaging optical system includes a first reflecting mirror 33A, a second reflecting mirror 34B, a third reflecting mirror 34C, a first traveling body 33, a second traveling body 34, and an imaging lens 32. And have. The first traveling body 33 travels while holding the document illumination device 20 and the first reflecting mirror 33A. The second traveling body 34 travels while holding the second reflecting mirror 34B and the third reflecting mirror 34C. At this time, a speed ratio V1: V2 between the traveling speed V1 of the first traveling body 33 and the traveling speed V2 of the second traveling body 34 is 2: 1.

図８に示すとおり、第１走行体３３のＺ方向の変位幅をｚとしたとき、原稿読取領域５とＣＣＤ３１との距離である光路長はｚだけ変動する。一方、図８に示すとおり、第２走行体３４のＺ方向の変位幅を同様にｚとしたとき、原稿読取り領域ＡとＣＣＤ３１との距離である光路長は２×ｚだけ変動する。このため、速度比Ｖ１：Ｖ２が２：１であることで、原稿読取り領域ＡからＣＣＤ３１までの光路長、換言すると結像光学系の共役長を一定に保ちながら読取走査を行うことができる。   As shown in FIG. 8, when the displacement width of the first traveling body 33 in the Z direction is z, the optical path length, which is the distance between the document reading area 5 and the CCD 31, varies by z. On the other hand, as shown in FIG. 8, when the displacement width in the Z direction of the second traveling body 34 is similarly z, the optical path length, which is the distance between the document reading area A and the CCD 31, varies by 2 × z. Therefore, when the speed ratio V1: V2 is 2: 1, reading scanning can be performed while keeping the optical path length from the document reading area A to the CCD 31, in other words, the conjugate length of the imaging optical system constant.

本実施形態の原稿読取装置３０によれば、原稿照明ユニット２０が薄型化されているため、原稿読取装置３０も薄くコンパクトに構成できる。また、各反射面、各反射ミラーや結像レンズ３２などの光学素子の設置誤差や、走査駆動に伴う動的変動を許容して、撮像素子３１の受光面上での受光信号の安定性に優れた装置を実現することができる。あるいはこれらの光学素子の公差を緩めることができる。即ち、原稿読取装置３０における静的な位置ズレや、動的な位置変動に伴う、撮像素子３１の受光面上での受光信号の変動に強いものとなる。   According to the document reading device 30 of the present embodiment, since the document illumination unit 20 is thinned, the document reading device 30 can also be configured to be thin and compact. In addition, the installation error of the optical elements such as the reflection surfaces, the reflection mirrors, and the imaging lens 32 and the dynamic fluctuations associated with the scanning drive are allowed, and the stability of the light reception signal on the light reception surface of the image sensor 31 is improved. An excellent device can be realized. Alternatively, the tolerances of these optical elements can be relaxed. That is, it is resistant to fluctuations in the received light signal on the light receiving surface of the image sensor 31 due to static positional deviation in the document reading device 30 and dynamic position fluctuation.

また、図９は、本発明に係る原稿読取装置の他の実施形態を示す概略断面図である。なお、上記実施形態と同様の点についての説明は省略する。   FIG. 9 is a schematic sectional view showing another embodiment of the document reading apparatus according to the present invention. In addition, the description about the same point as the said embodiment is abbreviate | omitted.

図９に示す原稿読取装置３０における結像光学系は、反射ミラー３７Ｄと、結像レンズ３２とを有し、撮像素子３１と、原稿照明ユニット２０と、反射ミラー３７Ｄと、結像レンズ３２とが一体で走行される。このひとつの走行体３７を副走査方向に走査駆動させることで、原稿３５の情報を読み取ることができる。   The imaging optical system in the document reading apparatus 30 shown in FIG. 9 includes a reflection mirror 37D and an imaging lens 32. The imaging element 31, the document illumination unit 20, the reflection mirror 37D, and the imaging lens 32 are provided. Is run as a unit. The information on the document 35 can be read by driving the single traveling body 37 in the sub-scanning direction.

本実施形態の原稿読取装置３０によれば、原稿照明ユニット２０が薄型化されているため、原稿読取装置３０も薄くコンパクトに構成できる。また、読取走査の際に反射ミラー３７Ｄを別途駆動する必要がないので、駆動機構装置を簡素化し、原稿読取装置全体を小型・軽量化できる。また、走行体を走査駆動する際に振動等が発生しても、原稿照明装置３０、反射ミラー３７Ｄ、結像レンズ３２及び撮像素子３１の相対的な位置変動が、図８に示す例に比して、抑制されることから、読取走査駆動に付随する信号雑音が少なくなり、撮像素子３１の受光面上で受光する光信号特性が安定化される。   According to the document reading device 30 of the present embodiment, since the document illumination unit 20 is thinned, the document reading device 30 can also be configured to be thin and compact. Further, since it is not necessary to separately drive the reflection mirror 37D during scanning, it is possible to simplify the drive mechanism device and to reduce the size and weight of the entire document reading device. Further, even if vibration or the like is generated when the traveling body is scanned and driven, relative positional fluctuations of the document illumination device 30, the reflection mirror 37D, the imaging lens 32, and the imaging element 31 are compared with the example shown in FIG. As a result, the signal noise associated with the read scanning drive is reduced, and the optical signal characteristics received on the light receiving surface of the image sensor 31 are stabilized.

（画像形成装置）
以上説明した原稿照明ユニット２０または原稿読取装置３０を備えた画像形成装置とすることにより、原稿読取部を従来よりも薄く構成することが可能となり、また、それに伴い画像形成装置の他の部分が厚みを増す必要もないため、画像形成装置を従来よりも薄型化することが可能となる。 (Image forming device)
By using the image forming apparatus including the document illumination unit 20 or the document reading device 30 described above, the document reading unit can be made thinner than the conventional one, and accordingly, other parts of the image forming apparatus Since it is not necessary to increase the thickness, the image forming apparatus can be made thinner than before.

図１０は、フルカラーの複写機１００の内部構造を示す概略正面図である。複写機１００の装置本体１０２内の中央部にはカラー画像を形成するための画像形成部１０３が設けられている。この画像形成部１０３は、等間隔に離間させて水平向きに並列に配設された４つのドラム状の感光体１０４、感光体１０４の外周面を一様に帯電する帯電ローラ１０５、帯電ローラ１０５により帯電された各感光体１０４の外周面を画像データに応じて露光することにより静電潜像を形成する露光装置１０６、静電潜像にトナーを供給することにより静電潜像をトナー像として顕像化する現像装置１０７、感光体１０４上のトナー像が順次転写される中間転写ベルト１０８、中間転写ベルト１０８上へのトナー像の転写後に感光体１０４上に残留したトナーを除去するクリーニング装置１０９、中間転写ベルト１０８上に転写されたトナー像を記録媒体Ｓに転写させる転写ローラ１１０等により構成されている。なお、４つの感光体１０４上にはそれぞれ異なる色のトナー像（Ｙ；イエロー、Ｍ；マゼンタ、Ｃ；シアン、Ｋ；ブラック）が形成され、これらの各色のトナー像が中間転写ベルト１０８上に転写されることにより、中間転写ベルト１０８上ではカラーのトナー像が形成され、このカラーのトナー像が記録媒体Ｓに転写される。   FIG. 10 is a schematic front view showing the internal structure of the full-color copying machine 100. An image forming unit 103 for forming a color image is provided at the center of the apparatus main body 102 of the copying machine 100. The image forming unit 103 includes four drum-shaped photosensitive members 104 that are spaced apart at equal intervals and arranged in parallel in the horizontal direction, a charging roller 105 that uniformly charges the outer peripheral surface of the photosensitive member 104, and a charging roller 105. An exposure device 106 that forms an electrostatic latent image by exposing the outer peripheral surface of each of the photosensitive members 104 charged in accordance with the image data, and supplying the toner to the electrostatic latent image to convert the electrostatic latent image into a toner image A developing device 107 that visualizes the toner image, an intermediate transfer belt 108 onto which the toner image on the photoconductor 104 is sequentially transferred, and a cleaning that removes toner remaining on the photoconductor 104 after the transfer of the toner image onto the intermediate transfer belt 108. The apparatus 109 includes a transfer roller 110 that transfers the toner image transferred onto the intermediate transfer belt 108 to the recording medium S, and the like. Note that toner images of different colors (Y: yellow, M: magenta, C: cyan, K: black) are formed on the four photoconductors 104, and the toner images of these colors are formed on the intermediate transfer belt 108. By being transferred, a color toner image is formed on the intermediate transfer belt 108, and this color toner image is transferred to the recording medium S.

装置本体１０２の上部には、原稿照明ユニット２０による照明対象物である原稿を自動送りするＡＤＦ１１１と、原稿が載置されるコンタクトガラス１０と、ＡＤＦ１１で自動送りされた原稿又はコンタクトガラス１０上に載置された原稿を読取る原稿読取装置３０とが配置されている。   On the upper part of the apparatus main body 102, an ADF 111 that automatically feeds a document that is an object to be illuminated by the document illumination unit 20, a contact glass 10 on which the document is placed, and a document or contact glass 10 that is automatically fed by the ADF 11 A document reading device 30 that reads the placed document is disposed.

原稿読取装置３０は、コンタクトガラス１０と平行に２：１の速度で走行可能な第１・第２走行体１１４，１１５、レンズ１１６、原稿読取部であるＣＣＤ１１７等により構成されている。第１走行体１１４には、コンタクトガラス１０上に載置された原稿、又は、ＡＤＦ１１１で搬送される原稿の原稿面を照明するための原稿照明ユニット２０と、原稿面で反射されて読取光軸に沿って進行する読取光を反射させる第１ミラー１１９とが搭載されている。第２走行体１１５には、第１ミラー１１９で反射された光をさらに反射させる第２ミラー１２０と第３ミラー１２１とが搭載されている。第１〜第３ミラー１１９，１２０，１２１で順次反射された読取光の進行方向前方には、レンズ１１６とＣＣＤ１１７とが配置されている。なお、原稿読取装置３０はスキャナ装置として独立に動作させることも可能である。   The document reading device 30 includes first and second traveling bodies 114 and 115 capable of traveling at a speed of 2: 1 in parallel with the contact glass 10, a lens 116, a CCD 117 serving as a document reading unit, and the like. The first traveling body 114 includes a document illumination unit 20 for illuminating a document surface of a document placed on the contact glass 10 or a document conveyed by the ADF 111, and a reading optical axis reflected by the document surface. And a first mirror 119 that reflects the reading light that travels along. A second mirror 120 and a third mirror 121 that further reflect the light reflected by the first mirror 119 are mounted on the second traveling body 115. A lens 116 and a CCD 117 are disposed in front of the reading light sequentially reflected by the first to third mirrors 119, 120, and 121 in the traveling direction. The document reading device 30 can also be operated independently as a scanner device.

装置本体１０２の下部には、記録媒体Ｓを収納する複数段、例えば４段の用紙カセット１２４が設けられている。これらの用紙カセット１２４内に収納された記録媒体Ｓはピックアップローラ１２５とフィードローラ１２６とにより一枚ずつ分離給紙され、分離給紙された記録媒体Ｓは装置本体１０２内に設けられた用紙搬送路１２７に沿って搬送される。この用紙搬送路１２７上には、レジストローラ１２８、転写ローラ１１０、定着装置１２９、排紙ローラ１３０等が配置されている。   A plurality of, for example, four-stage paper cassettes 124 for storing the recording medium S are provided at the lower part of the apparatus main body 102. The recording media S stored in these paper cassettes 124 are separated and fed one by one by the pick-up roller 125 and the feed roller 126, and the separated and fed recording media S are conveyed by the paper provided in the apparatus main body 102. It is conveyed along the path 127. On the sheet conveyance path 127, a registration roller 128, a transfer roller 110, a fixing device 129, a paper discharge roller 130, and the like are arranged.

このような構成において、原稿読取装置３０での読み取り結果に応じて露光装置１０６の半導体レーザから各色（イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫ）の画像データに応じたレーザ光が出射され、そのレーザ光が帯電ローラ１０５により一様に帯電された各感光体１０４の外周面を露光することにより静電潜像が形成される。この静電潜像に対して各現像装置１０７から各色のトナーが供給されることにより、各色のトナー像が形成される。各感光体１０４上のトナー像は、感光体１０４と同期して移動する中間転写ベルト１０８上に順次転写され、中間転写ベルト１０８上にはカラートナー像が形成される。   In such a configuration, laser light corresponding to the image data of each color (yellow Y, magenta M, cyan C, black K) is emitted from the semiconductor laser of the exposure device 106 in accordance with the reading result of the document reading device 30, An electrostatic latent image is formed by exposing the outer peripheral surface of each photoconductor 104 to which the laser light is uniformly charged by the charging roller 105. Each color toner is supplied from each developing device 107 to the electrostatic latent image, whereby a toner image of each color is formed. The toner image on each photoconductor 104 is sequentially transferred onto an intermediate transfer belt 108 that moves in synchronization with the photoconductor 104, and a color toner image is formed on the intermediate transfer belt 108.

一方、画像形成部１０３での画像形成動作開始にあわせ、用紙カセット１２４内からは、記録媒体Ｓの分離給紙が開始され、分離給紙されて用紙搬送路１２７上を搬送された記録媒体Ｓは間欠的に回転駆動するレジストローラ１２８により、中間転写ベルト１０８と転写ローラ１１０との間の転写位置へ送り込まれる。   On the other hand, when the image forming operation in the image forming unit 103 is started, the recording medium S starts to be separated and fed from the sheet cassette 124 and is separated and fed on the sheet conveyance path 127. Is transferred to a transfer position between the intermediate transfer belt 108 and the transfer roller 110 by a registration roller 128 that is driven to rotate intermittently.

次にレジストローラ１２８が回転駆動され、記録媒体Ｓが中間転写ベルト１０８と転写ローラ１１０との間に送り込まれることにより、中間転写ベルト８上のカラートナー像が記録媒体Ｓ上に転写される。記録媒体Ｓ上に転写されたカラートナー像は、記録媒体Ｓが定着装置１２９を通過する過程で記録媒体Ｓに定着され、カラートナー像が定着された記録媒体Ｓは排紙ローラ１３０によって排紙トレイ１３１上に排紙される。   Next, the registration roller 128 is rotated and the recording medium S is fed between the intermediate transfer belt 108 and the transfer roller 110, whereby the color toner image on the intermediate transfer belt 8 is transferred onto the recording medium S. The color toner image transferred onto the recording medium S is fixed to the recording medium S while the recording medium S passes through the fixing device 129, and the recording medium S on which the color toner image is fixed is discharged by the paper discharge roller 130. The paper is discharged onto the tray 131.

尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。   The above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

１ 導光体
２ 原稿面
３ 入射面
４ 発光素子
４Ａ 発光面
５ 水平面（第１ＸＺ面）
６ 偏向反射面（第１光偏向反射領域）
７ 水平面（第２ＸＺ面）
８ 偏向反射面（第２光偏向反射領域）
９ 出射面
１０ コンタクトガラス（原稿台）
１１ 対向レフ板
１２ 実装基板
１３ 偏向反射面（第３光偏向反射領域）
１４ 光軸
１５ ハレーションライン
１６ ハレーションライン
２０ 原稿照明ユニット
２１ 光線
２２ 光線
２３ 光線
２４ 光線
２５ 光線
２６ 光線
３０ 原稿読取装置
１００ 画像形成装置
Ａ 原稿読取り領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light guide 2 Original surface 3 Incident surface 4 Light emitting element 4A Light emitting surface 5 Horizontal surface (1st XZ surface)
6 Deflection reflection surface (first light deflection reflection area)
7 Horizontal plane (2nd XZ plane)
8 Deflection / Reflection Surface (Second Light Deflection / Reflection Area)
9 Output surface 10 Contact glass (original table)
11 Counter-reflective plate 12 Mounting substrate 13 Deflection reflection surface (third light deflection reflection region)
14 Optical axis 15 Halation line 16 Halation line 20 Document illumination unit 21 Light beam 22 Light beam 23 Light beam 24 Light beam 25 Light beam 26 Light beam 30 Document reading apparatus 100 Image forming apparatus A Document reading area

特開２０１０−２５２３４０号公報JP 2010-252340 A 特開２０１０− １６４９６号公報JP 2010-16496 A 特開２０１０−１９１３９７号公報JP 2010-191397 A 特表２００７−５３５７９０号公報Special table 2007-535790 gazette

Claims (9)

原稿読取装置に用いられる照明ユニットであって、
前記原稿読取装置の副走査方向をＺ方向、主走査方向をＸ方向、Ｘ，Ｚ方向と直交する方向をＹ方向とし、
Ｘ方向の長さＬｘ、Ｙ方向の長さＬｙ、Ｚ方向の長さＬｚとした場合に、Ｌｘ＞Ｌｚ＞Ｌｙの関係を満たす導光体と、
該導光体とＺ方向において被読取領域を挟んで配置される対向レフ板と、
Ｘ方向に配列された複数の発光素子と、を有し、
前記導光体に対し、前記Ｙ方向において前記被読取領域側の１つの面である第１の面の、前記被読取領域に対して前記発光素子に近い側に、該第１の面の他の領域よりも入射／反射角が大きくなる第１光偏向反射領域を、
前記Ｙ方向において前記第１の面よりも前記被読取領域から離れた１つの面である第２の面の、前記発光素子に対して前記被読取領域に近い側に、該第２の面の他の領域よりも入射／反射角が小さくなる第２光偏向反射領域をそれぞれ設け、
前記発光素子から放射し前記導光体のＺ方向の一端から入射した光のうちの一部を、前記導光体のＺ方向の他の一端から出射した後に前記対向レフ板に反射して前記被読取領域を照明し、
前記発光素子から放射し前記導光体のＺ方向の一端から入射した光の一部を、前記第２光偏向反射領域にて反射したのち前記第１の面を透過させて前記被読取領域を照明し、
かつ、前記発光素子から放射し前記導光体のＺ方向の一端から入射した光の一部を、前記第１光偏向反射領域にて反射させた後、前記第２光偏向反射領域にて反射させ、前記第１の面を透過させて前記被読取領域を照明する
ことを特徴とする照明ユニット。 An illumination unit used in a document reading device,
The sub-scanning direction of the document reading apparatus is the Z direction, the main scanning direction is the X direction, and the direction orthogonal to the X and Z directions is the Y direction.
When the length Lx in the X direction, the length Ly in the Y direction, and the length Lz in the Z direction, a light guide that satisfies the relationship of Lx>Lz> Ly,
An opposing reflex plate disposed across the read area in the Z direction with the light guide;
A plurality of light emitting elements arranged in the X direction,
The first surface, which is one surface on the read area side in the Y direction with respect to the light guide, is located on the side closer to the light emitting element with respect to the read area. A first light deflecting / reflecting region having a larger incident / reflecting angle than the region of
The second surface of the second surface, which is one surface farther from the read region than the first surface in the Y direction, is closer to the read region than the light emitting element. A second light deflecting / reflecting region having a smaller incident / reflecting angle than the other regions,
A part of the light radiated from the light emitting element and incident from one end in the Z direction of the light guide is reflected from the other end in the Z direction of the light guide and then reflected on the counter reflex plate. Illuminates the read area,
A part of light radiated from the light emitting element and incident from one end in the Z direction of the light guide is reflected by the second light deflecting / reflecting area, and then transmitted through the first surface so as to pass the reading area. Illuminate and
In addition, a part of the light emitted from the light emitting element and incident from one end in the Z direction of the light guide is reflected by the first light deflecting / reflecting area and then reflected by the second light deflecting / reflecting area. The illumination unit illuminates the read area through the first surface. 前記第１光偏向反射領域の偏向反射面は、Ｚ方向において複数の偏向反射面に分割されていることを特徴とする請求項１に記載の照明ユニット。 2. The illumination unit according to claim 1, wherein the deflection reflection surface of the first light deflection reflection region is divided into a plurality of deflection reflection surfaces in the Z direction. 前記第２光偏向反射領域の偏向反射面は、Ｚ方向において複数の偏向反射面に分割されていることを特徴とする請求項１または２に記載の照明ユニット。 The deflection reflecting surface of the second light deflecting reflection area, the lighting unit according to claim 1 or 2, characterized in that it is divided into a plurality of deflection reflection surfaces in the Z direction. 前記第１光偏向反射領域の反射面は、前記発光素子に遠い側よりも近い側の面の傾きが大きいことを特徴とする請求項２に記載の照明ユニット。 The illumination unit according to claim 2 , wherein a reflection surface of the first light deflection reflection region has a larger inclination of a surface closer to a side farther than the light emitting element. 前記第２光偏向反射領域の反射面は、前記発光素子に遠い側よりも近い側の面の傾きが小さいことを特徴とする請求項３に記載の照明ユニット。 4. The illumination unit according to claim 3 , wherein the reflection surface of the second light deflection reflection region has a smaller inclination of a surface closer to a side farther than the light emitting element. 前記導光体をハレーションラインよりもＺ方向において前記発光素子に近い側に配置したことを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の照明ユニット。 Lighting unit according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the light guide is arranged closer to the light emitting element in the Z direction than halation line. 前記対向レフ板をハレーションラインよりもＺ方向において前記発光素子から遠い側に配置したことを特徴とする請求項１から６までのいずれかに記載の照明ユニット。 The lighting unit according to any one of claims 1 to 6, wherein the opposing reflex plate is disposed on the side farther from the light emitting element in the Z direction than the halation line. 請求項１から７までのいずれかに記載の照明ユニットを備えることを特徴とする原稿読取装置。 Document reading apparatus characterized by comprising a lighting unit according to any one of claims 1 to 7. 請求項１から７までのいずれかに記載の照明ユニット、または請求項８に記載の原稿読取装置を備えることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising: a document reading apparatus according to the lighting unit or claim 8, according to any one of claims 1 to 7.

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