JP7492674B2 - 照明装置、画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
図1は、実施形態に係る画像形成装置としての複写機1全体の外観斜視図である。
複写機1では、本体の略中央部に画像形成手段としてのプリンタ部100が配置され、そのプリンタ部100の上部には画像読取ユニット130が配置されている。画像読取ユニット130には、スキャナ部10と原稿搬送手段としての原稿自動搬送装置(ADF)120とが設けられている。
プリンタ部100は、画像処理部B、画像記憶部C、画像書込部D、画像記録部E、給紙部F等を備えている。
給紙部Fは、記録材としての転写紙Pを収容する給紙カセット41、給紙カセット41内の転写紙Pを分離して給送する給紙機構42等から構成されている。
図4に示すように、スキャナ部10は、一体型走査ユニット200などを収納した略直方体形状の箱状部材の筐体部10aと、筐体部10aの上面を塞ぐように筐体部10aに取り付けられるスキャナカバー10bとを有している。一体型走査ユニット200は、筐体部10aに図中左右方向に取り付けられたガイドロッド52と、ガイドレール51とにより図中矢印G方向に移動可能に支持されている。
図5に示すように、一体型走査ユニット200のフレーム408内には、照明装置401が格納されている。また、撮像対象物としての原稿414からの反射光を屈折させる5枚の反射ミラー402a,402b,402c,402d,402e、これら反射ミラーからの反射光を結像するための第一レンズ群403、第二レンズ群404も格納されている。また、第一レンズ群403および第二レンズ群404により結像された光を光電変換する撮像手段としてのイメージセンサ405、イメージセンサ405を駆動するイメージセンサ405から出力された電気信号に基づいて画像信号を出力する駆動回路基板406なども格納されている。
図6に示すように、複数の白色点光源501は、X方向にアレイ状に配列されている。複数の白色点光源501は、サイドビュータイプのLEDであり、光照射面S1が実装面502aに対して垂直、かつ、基板502の端部の端面と同一平面状に配置されている。X方向端部側の白色点光源501の配列ピッチP2は、X方向中央側の白色点光源501の配列ピッチP1よりも狭くなっている。なお、配列ピッチは、X方向における白色点光源501の中央(点光源の発光中心)から、隣接する白色点光源501の中央までの距離である。
上述したように、X方向端部側の白色点光源501の配列ピッチP2を、X方向中央側の白色点光源501の配列ピッチP1よりも狭くしているので、X方向端部側の光量が、中央側よりも多くなる。
図8に示すように、白色点光源501の間に赤外光点光源701を配置している。赤外光点光源701もサイドビュータイプのLEDであり、光照射面が実装面502aに対して垂直となるように基板502に実装されている。白色点光源501の間に赤外光点光源701を配置することで、白色光による原稿画像の読み取りと、赤外光による原稿画像の読み取りとを行うことができる。例えば、原稿画像の文字の認識(OCR(Optical Character Recognition/Reader)光学的文字認識)を行う場合は、赤外光を照射して原稿画像を読み取る。赤外光を照射することで、原稿画像の色を無効にし、文字認識の精度を高めることができる。
図10に示すように、白色点光源501のZ方向における配置位置と、赤外光点光源701のZ方向における配置位置とを互いに異ならせることで、X方向端部側で赤外光点光源701が白色点光源501に接触干渉するのを防止できる。なお、複数の白色点光源501を複数の赤外光点光源701よりも光照射方向(+Z方向)上流側に配置してもよい。
図13に示すように、白色点光源501よりも光照射方向(+Z方向)上流側に配置される赤外光点光源として、白色点光源501の半値角よりも半値角が小さい赤外光点光源701aを用いることで、赤外光点光源の半値角が白色点光源501の半値角以上の場合に比べて、赤外光点光源701から照射された半値角内の強い光が、白色点光源501により遮られるのを抑制できる。これにより、X方向端部側の光量低下を抑制することができ、赤外光点光源701の光により、良好に原稿画像を読み取ることができる。その結果、この読み取った画像情報に基づいて複写した画像品質の低下を抑制することができる。
図14は、点光源の指向性を示す図である。図中実線が、基板の長手方向であるX方向(図13参照)における指向性を示しており、図中破線が基板の厚み方向であるY方向(図13参照)における指向性を示している。
図14に示すように、照射の指向角が大きくなるほど光量が低下していく。そして、半値角とは、最大光量(指向角0度のときの光量)に対して、半分の光量となる指向角のことであり、図14に示す例では、X方向における半値角、Y方向における半値角ともに、60°である。
図16に示すように、白色点光源501の光照射面S1は、基板502の端部の端面と同一平面状に配置され、光照射面S1から読取位置までの距離と基板502の端部から読取位置までの距離とを同じにしている。このように、白色点光源501を基板502の端面と同一平面状に配置することで、Y方向に指向する光が、基板502に遮られることなく、導光体503に入射させることができ、白色点光源501の光利用率を向上させることができる。
なお、Z方向において、白色点光源501と同一の位置に配置すると接触干渉してしてしまうX方向端部側の赤外光点光源701aを白色点光源501よりも光照射方向上流側に配置し(a<A)、中央側は、Z方向において、白色点光源501と同一の位置に赤外光点光源701を配置してもよい(a=A)。これにより、中央側について、Y方向に指向する光が、基板502に遮られることなく、導光体503に入射させることができ、中央側の光利用率を高めることができる。
図17に示すように赤外光点光源として、Y方向における半値角が、白色点光源501のY方向における半値角よりも小さいものを用いるのが好ましい。本実施形態の白色点光源および赤外光点光源は、サイドビュータイプのLEDであり、光照射面S1,S2が、実装面502a対して垂直となるように基板502に実装されている。図15(a)、(b)からわかるように、光照射面を、基板502の端部の端面と同一平面状に配置する白色点光源501については、Y方向に指向する光は、基板502に遮られることなく、導光体503に入射する。一方、白色点光源501よりも基板502の端面から離れた位置に配置された赤外光点光源については、Y方向に指向する光の一部は、基板502に遮られてしまう。Y方向の半値角が大きいほど、強い光が基板502に遮られてしまい、光利用率が著しく低下する。図15(a)、(b)に示すように、赤外光点光源として、Y方向における半値角が、白色点光源501のY方向における半値角よりも小さい赤外光点光源701bを用いることで、半値角内の強い光が基板502に遮られるのを抑制でき、Y方向における光利用率を高めることができ、好ましい。
図18に示すように、差動ミラー方式の画像読取ユニットのスキャナ部110には、第一キャリッジ201及び第二キャリッジ202が設けられている。第一キャリッジ201は、照明装置401と、第一ミラー201aとを備えている。第二キャリッジ202は、第二ミラー202aと、第三ミラー202bとを備えている。
(態様1)
基板上にアレイ状に配列された白色点光源501などの第一光源と、第一光源よりも光照射方向上流側に配置された赤外光点光源701などの第二光源とを有する照明装置401において、第二光源の指向角が、第一光源の指向角と異なる。
これによれば、赤外光点光源701などの第二光源の指向角を、白色点光源501などの第一光源の指向角と異ならせて、第二光源の指向角を、第一光源の指向角よりも小さくすることで、第二光源の指向角が第一光源の指向角以上の場合に比べて、第二光源から出射された光が第一光源に遮られるのを抑制でき、第二光源の光利用率の低下を抑制できる。
態様1において、赤外光点光源701などの第二光源の指向角が、白色点光源501などの第一光源よりも小さい。
これによれば、実施形態で説明したように、第二光源の指向角が、第一光源の指向角以上にした場合に比べて、第二光源から出射された光が第一光源に遮られるのを抑制でき、光源の光利用率の低下を抑制できる。
基板502上にアレイ状に配列された白色点光源501などの第一光源を有する照明装置401において、第一光源よりも指向角が小さい赤外光点光源701などの第二光源を有し、第一光源の光照射面から照射対象までの距離a、第二光源の光照射面から照射対象までの距離Aとしたとき、a≦Aの関係となる。
これによれば、実施形態で説明したように、第一光源の光照射面から原稿などの光照射対象までの距離aを、第二光源の光照射面から照射対象までの距離Aよりも長くしたものに比べて、光源の光利用率の低下を抑制できる。
態様1乃至3いずれかにおいて、指向角は半値角である。
態様1乃至4いずれかにおいて、赤外光点光源701などの第二光源は、基板502の長手方向で白色点光源501などの第一光源間に配置されており、基板502の光源実装面に対して垂直方向から見たとき、第一光源の光照射面S1から、長手方向において隣接する第二光源の光照射面S2まで距離をB、第一光源の半値角をθ、第二光源の発光中心O2から、隣接する第一光源の光照射面S1の第二光源側端部までの距離Xとしたとき、B≦X/tanθの関係となる。
これによれば、図16を用いて説明したように、第二光源の半値角内の強い光が、第一光源に遮られることがなくなり、第二光源の光利用率の低下を良好に抑制することができる。
態様1乃至5いずれかにおいて、前記指向角は、基板の長手方向(本実施形態では、X方向)の半値角である。
これによれば、実施形態で説明したように、X方向などの基板の長手方向における第二光源の光量低下を抑制できる。
態様1乃至6いずれかにおいて、白色点光源501などの第一光源および赤外光点光源701などの第二光源の光照射面S1,S2は、基板の実装面502aなどの光源実装面に対して垂直である。
態様7において、第二光源の基板502の光源実装面に対して垂直方向(本実施形態では、Y方向)の半値角が、第一光源の前記垂直方向の半値角よりも小さい。
これによれば、図17を用いて説明したように、第二光源から照射された光源実装面に対して垂直方向における半値角内の光が、基板に遮られるのを抑制することができ、光源実装面に対して垂直方向における第二光源の光量低下を抑えることができる。
態様7または8において、白色点光源501である第一光源の光照射面S1が、基板502の端面と同一平面状となるように、第一光源が配置されている。
これによれば、白色点光源501などの第一光源から照射された光が基板に遮られるのを防止でき、第一光源の光利用効率の低下を抑制することができる。
態様1乃至9いずれかにおいて、基板502の長手方向(本実施形態では、X方向)端部側の白色点光源501などの第一光源の配列ピッチを、中央側の配列ピッチよりも狭くした。
これによれば、基板502の長手方向(本実施形態では、X方向)端部側の読取位置などの被照射位置における光量を中央側よりも多くすることができる。これにより、原稿面などの被照射面から反射した反射光が通過する結像レンズなどの光学レンズのX方向端部側を通過する光の光量低下を補うことができ、主走査方向均一な反射光をイメージセンサ405に入射させることができる。
態様1乃至10いずれかにおいて、白色点光源501などの第一光源および赤外光点光源701などの第二光源のいずれか一方が、赤外光源で、他方が白色光源である。
これによれば、実施形態で説明したように、原稿面などの被照射面に白色光と赤外光とを照射することができる。
態様1乃至11いずれかにおいて、複数の白色点光源501など第一光源の光照射面を、一直線状に並べて配置した。
これによれば、実施形態で説明したように、光照射面から被照射位置までの距離を揃えることができ、第一光源から被照射面に照射される光量を揃えることができる。これにより、第一光源の配列ピッチを調整するだけで、主走査方の光量分布を、規定の光量分布にすることができる。
光を照射する照明装置401と、原稿面からの反射光を受光して原稿面の画像を撮像するイメージセンサ405などの撮像装置とを備えた画像読取ユニット130などの画像読取装置であって、照明装置として、態様1乃至12いずれかの照明装置を用いた。
これによれば、第二光源の光を照射して読み取った読取画像の品質を高めることができる。
原稿面の画像を読み取る画像読取装置と、該画像読取装置で読み取った画像情報に基づいて記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、画像読取装置として、態様12の画像読取装置を用いた。
これによれば、第二光源の光を照射して読み取った画像情報に基づいて記録材上に形成した画像の品質を高めることができる。
10 :スキャナ部
10a :筐体部
10b :スキャナカバー
57 :コンタクトガラス
58 :スリットガラス
100 :プリンタ部
110 :スキャナ部
120 :原稿自動搬送装置
130 :画像読取ユニット
200 :一体型走査ユニット
401 :照明装置
402a~402e :反射ミラー
403 :第一レンズ群
404 :第二レンズ群
405 :イメージセンサ
406 :駆動回路基板
407 :レンズバンド
408 :フレーム
409 :レンズ受台
410 :固定ブラケット
413 :レンズ固定ブラケット
414 :原稿
501 :白色点光源
502 :基板
502a :実装面
503 :導光体
503a :導光体の出射面
701 :赤外光点光源
701a :赤外光点光源
701b :赤外光点光源
A :赤外光点光源の光照射面から読取位置までの距離
B :赤外光点光源の光照射面から隣接する白色点光源の光照射面まで距離
G :一体型走査ユニットの移動方向
O2 :赤外光点光源の発光中心
P :転写紙
P1 :X方向中央側の配列ピッチ
P2 :X方向端部側の配列ピッチ
S1 :白色点光源の光照射面
S2 :赤外光点光源の光照射面
X :赤外光点光源の発光中心から隣接する白色点光源の光照射面の一端までの距離
a :白色点光源の光照射面から読取位置までの距離
θ :赤外光点光源の半値角
Claims (12)
- 基板上にアレイ状に配列された複数の第一光源と、前記第一光源よりも光照射方向上流側に配置された第二光源とを有する照明装置において、
前記第二光源の指向角が、前記第一光源の指向角と異なり、
前記第一光源および前記第二光源の光照射面は、前記基板の光源実装面に対して垂直であり、
前記第一光源および前記第二光源のいずれか一方が、赤外光源で、他方が白色光源であることを特徴とする照明装置。 - 請求項1に記載の照明装置において、
前記第二光源の前記指向角が、前記第一光源よりも小さいことを特徴とする照明装置。 - 基板上にアレイ状に配列された複数の第一光源を有する照明装置において、
前記第一光源よりも指向角が小さい第二光源を有し、
前記第一光源の光照射面から照射対象までの距離をa、前記第二光源の光照射面から前記照射対象までの距離をAとしたとき、
a≦Aの関係とし、
前記第一光源および前記第二光源の光照射面は、前記基板の光源実装面に対して垂直であり、
前記第一光源および前記第二光源のいずれか一方が、赤外光源で、他方が白色光源であることを特徴とする照明装置。 - 請求項1乃至3いずれか一項に記載の照明装置において、
前記指向角は半値角であることを特徴とする照明装置。 - 請求項1乃至4いずれか一項に記載の照明装置において、
前記第二光源は、前記基板の長手方向で第一光源間に配置されており、
前記基板の光源実装面に対して垂直方向から見たとき、
前記第一光源の光照射面から、前記長手方向において隣接する前記第二光源の光照射面まで距離をB、
前記第二光源の半値角をθ、
前記第二光源の発光中心から、隣接する前記第一光源の光照射面の第二光源側端部までの距離Xとしたとき、
B≦X/tanθの関係となることを特徴とする照明装置。 - 請求項1乃至5いずれか一項に記載の照明装置において、
前記指向角は、前記基板の長手方向の半値角であることを特徴とする照明装置。 - 請求項1乃至6いずれか一項に記載の照明装置において、
前記第二光源の前記基板の光源実装面に対して垂直方向の半値角が、第一光源の前記垂直方向の半値角よりも小さいことを特徴とする照明装置。 - 請求項1乃至7いずれか一項に記載の照明装置において、
前記第一光源の光照射面が、前記基板の端面と同一平面状となるように、前記第一光源を配置したことを特徴とする照明装置。 - 請求項1乃至8いずれか一項に記載の照明装置において、
前記基板の長手方向端部側の前記第一光源の配列ピッチを、中央側の配列ピッチよりも狭くしたことを特徴とする照明装置。 - 請求項1乃至9いずれか一項に記載の照明装置において、
複数の前記第一光源の光照射面を、一直線状に並べて配置したことを特徴とする照明装置。 - 原稿面に対して光を照射する照明装置と、該原稿面からの反射光を受光して該原稿面の画像を撮像する撮像装置とを備えた画像読取装置であって、
上記照明装置として、請求項1乃至10いずれか一項に記載の照明装置を用いたことを特徴とする画像読取装置。 - 原稿面の画像を読み取る画像読取装置と、
該画像読取装置で読み取った画像情報に基づいて記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、
上記画像読取装置として、請求項11に記載の画像読取装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (5)
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