JPH03114355A

JPH03114355A - 原稿照明装置

Info

Publication number: JPH03114355A
Application number: JP1253002A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Nagane; 永根　宏道
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-09-28
Filing date: 1989-09-28
Publication date: 1991-05-15

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ファクシミリ等に用いられ、原稿画像を読取
るために原稿を照明する原稿照明装置に関するものであ
る。

［従来の技術］従来、ファクシミリ等の画像読取り装置の照明光源には
、蛍光管やキセノン管等の光量の多いものが用いられて
きたが、近時、ＣＣＤ等の受光素子の高感度化も進み、
光量の小さな発光素子、とくに、ＬＥＤをアレイ状に配
列して用いるものも出始めている。

これは、ＬＥＤが蛍光管やキセノン管のように点灯用の
インバータが不要なため、小型化および低コスト化が図
れることと、あるいは高周波点灯が不要なため、高周波
ノイズの発生がないこと、さらには、また蛍光管やキセ
ノン管に較べて立上り特性や温度特性が安定している等
長所を有するためである。

前述したのは、装置の断面方向についてのことであるが
、読取りのライン方向、つまり長平方向については、次
のとおりである。

原稿の反射光は、レンズを介して受光素子で読取られる
。原稿面での照明強度は読取り幅全域にわたって均一で
あることが望ましい。またレンズのｃｏｓ’θ則によフ
て、原稿照明度が均一であっても、光軸付近を１００％
とすると、周辺では６０〜７０％に下がる。したがって
、原稿面では、読取りライン長手方向の端部で光量が多
いのが望ましい。

しかし、−数的に使用されている蛍光灯等では、管の中
央付近の光量に対して周辺では８０％程度に光量が低下
するので、周辺のほうを上げるのは困難である。また読
取り幅域での均一性を上げるには、管を長くして均一な
部分、つまり、管の中央部だけを使用している。−数的
に蛍光灯は読取り幅に対し、両側の未使用部を含ませる
と、１０Ｇ＋＋＋ｍ程度余分の長さが必要である。

これは、ＬＥＤ照明に関しても同様のことがいえる。Ｌ
ＥＤ照明は、蛍光灯よりも条件はよいが、前述した余分
の長さが両側合わせて、２０〜５０ｍｍ長い。これは蛍
光灯とは異なり、発光体そのものの光強度には長手方向
で差はないが、被照明体との距離の関係で、中央部は被
照明体と１対１に対応するＬＥＤチップだけでなく、周
辺のＬＥＤチップからも照明されるからである。これに
対して端部では充分に片側からの光を確保できないこと
になる。

従来は、少し余裕を見て、ＬＥＤを長くするか、ＬＥＤ
チップのピッチを端だけつめてチップ数を増やすとか、
端部のブロック（数個のＬＥＤチップを１ブロツクとし
ている）だけ、電流値を上げて発光強度を高めるなどの
方法をとっている。

［発明が解決しようとする課Ｄ］しかしながら、上記従来例では、端部の光量を向上させ
るためには、余分の長さをとるか、ＬＥＤチップピッチ
を端部で狭くするか、端部のブロックの電流値を上げる
などの、スペースを犠牲にするか、またはコストの高い
部品となるという問題点があった。

本発明は、上記のような問題点を解決しようとするもの
である。すなわち、本発明は、必要な読取り幅に対して
、従来より短いＬＥＤ光源で充分な光量が得られ、装置
のコンパクト化と部品等のコストダウンを図ることがで
きる原稿照明装置を提供することを目的とするものであ
る。

［課題を解決するための手段コ上記目的を達成するために、本発明の原稿照明装置は、
原稿を１ライン分照明する照明手段で、原稿の幅方向に
配列された通数列のＬＥＤチップと、該ＬＥＤチップを
実装するプリント板と、前Ｗ己Ｌ　Ｅ　Ｄチップの光量
を集光する棒状レンズとを有し、かつ、前記棒状レンズ
の長手方向両端部分がレンズ軸に対して非直交に切断さ
れていて、被照明体方向に開いた角度で該レンズが固設
され、しかも、該レンズの端面がミラー状に表面処理さ
れているものとした。

［作　　　用］本発明によれば、集光用レンズの両端面を棒状レンズの
！［ｈ線に対し、直交した面で切断するのではなく、斜
めに切断し、かつ、切断面にクロームメツキ等の表面Ｉ
Ａ埋を施し、レンズ内を通って切断面に当たる光束がレ
ンズ内へ反射し、被照明体へ向けて通過するように、切
断面の反射面が被照明体側へ開らくようにレンズを固定
しているので、該レンズの両端部の光束も、原稿の対応
する部分の照明に有効に利用される。

［実　施　例］第２図は本発明の原稿照明用光源の一実施例を適用した
ファクシミリ装置の側面図である。

第２図において、Ｅは原稿搬送読取り系であり、装置カ
バーを兼ねた原稿載置台１上に原稿面を下にして複数枚
積層された原ｇ４２は、その両端をシートガイド部材３
でガイドされ、積層された原稿２の下から枚数が予備搬
送ローラ４により搬送され、分離ローラ５により１枚ず
つ分離される。なお４ａ、５ａは押圧片である。

そして、１枚ずつ分離された原稿２は、対の搬送ローラ
６ａ、６ｂおよび対の排出ローラ７ａ、７ｂによって定
速搬送される間、ＬＥＤアレイ光源８で光照射されて、
その反射光がミラー９およびレンズ１０を介してＣＣＤ
等の光電変換素子１１に至って電気信号に変換され、こ
の信号が所定の記録系に送信されるように構成されてい
る。

また記録系Ｆは他機からのまたは自機光電変換素子１１
で電気信号に変換された記録信号を入力されると、プラ
テンローラ１２が矢印ａの方向に回転するとともに、画
信号に応じて発熱する複数個の発熱素子１３ａを有する
記録ヘッド１３が発熱駆動するように構成されている。

これによってロール状の感熱記録紙１４に所定の画像が
記録され、記録後の感熱記録紙１４はカッタ１５によっ
て記録画像後端からカットされ、反転トレー１６に収納
されるように構成されている。なお１７は記録後の感熱
記録紙１４を取出すための開口である。

また１８は操作パネル、１８ａはスタートキーなどのキ
ートップ、１８ｂはタクトスイッチ、１８Ｃは該パネル
１８の電気回路プリント板、１８ｄはＬＣＤなどの表示
器、１８ｅは該表示器１８ｄの駆動回路プリント板、１
８ｆは該表示器１８ｄのカバー上に設けた透明カバーで
、このカバー１８ｆを透して表示内容を確認することが
できる。さらに、１９は電源、２０はシステムコントロ
ール回路プリント板、２１は上カバー　２２は底カバー
兼構造体、２３は前記プリント板２０の裏面を保護する
ためにカバーする板金カバー　２４は排出原稿を積載す
る排紙トレーである。

第３図は第２図のＤの部分を詳細に示したものである。

第３図において、３１は下原稿台、３１ａは該下原稿台
３１に固設した読取り白地、　３２ａ、３２ｂは下原稿
台、３３は原稿台ガラス、３４は反射板、Ｇは光軸、Ｒ
は読取り位置を示す。

また８ａはＬＥＤアレイの基板で、アルミニウムあるい
はガラスまたはエポキシ等の材質であり、ＬＥＤチップ
８ｂは基板８ａ上にボンディングしである。８ｃ、８ｄ
はＬＥＤチップ列の左右にある反射用壁である。８ｅは
集光用の棒状レンズ、８ｆは放熱効果を兼ねた光源８の
保持部材である。また■は基板８ａと垂直な方向を示す
垂線である。

以上の構成において、原稿２はＬＥＤアレイ光源８で照
射され、ミラー９およびレンズ１０を介して光電変換素
子１１に反射光が入射され、画像として読取られる。

第１図は本発明によるＬＥＤアレイ光源８の斜視図であ
る。ここで、８ｇは取付は用穴、８ｈは電源リード線、
８１はブロック電流制限用の抵抗、８ｊは該棒状レンズ
８ｅの両端に施した斜面である。該斜面８ｊは反射効率
を高めるために、鏡面に仕上げである。

第４図は第３図の矢印の方向、つまり、切断線Ａ−Ａに
沿う断面図で、第６図は従来のＬＥＤ光源の同様な断面
図である。

そして、詳しくは、第４図および第６図はＬＥＤ光源の
片端部分を拡大して示し、第５図は断面図の上に読取り
原稿面での配光分布を示す図と関係づけて表わしている
。

第４図において、ＬＥＤチップ８ｂから出ている矢印は
概略の光束を表わす。ここで、斜面８ｊへ向った光束は
斜面８ｊで反射して、図示のように読取り位置へ向う。

したがって、Ｂの部分の光量が増加する。なお２点鎖線
で示した光束は境界面での屈折を正確に表わしたもので
ある。

第６図に示した従来例では、前述と同様の光束はＹ、Ｙ
’で示されるが、通常、反射効率が悪いため、光束Ｙは
減衰する。また光束Ｙ゛はレンズ８ｅの端面が垂直なた
め、レンズ８ｅから出射する際、約４１．８’の臨界角
をこえて読取り位置にはとどかない。したがって、光量
増加には作用していなかった。

第４図の本発明の実施例においては、斜面８ｊの角度θ
を約７５°で示した。しかし、図中に示した各要素の位
置や寸法のパラメータで、角度θを最適化することが可
能である。

第４図において、Ｌ、はＬＥＤチップ８ｂと棒状レンズ
８ｅの底端の距離、Ｈ，はＬＥＤチップ８ｂと読取り位
置の距離、Ｈ２は棒状しンズ８ｅの底面とＬＥＤチップ
８ｂとの距離、φは棒状レンズ８ｅの直径（厚み）であ
る。

また棒状レンズ８ｅの端部の斜面８ｊに対応するレンズ
保持枠（口印の部位）の斜面を該斜面８ｊと協同で反射
効率を高める材料、たとえば、黒色に塗装し、ミラー効
果を出すようにすると、さらに反射効果がある。また該
斜面８ｊにクロームなどの金属メツキを施し、あるいは
、アルミフィルムを貼付けるなどによって反射効果を得
ることができる。

なお棒状レンズ８ｅは円形断面でなくても、棒状であれ
ば、同様の効果を得ることができる。

第１図ないし第４図に示すような構成にすることによっ
て、第５図に示すような効果が得られる。

第５図で実線で示したものが従来例のＬＥＤ光源による
原稿面照明度である。幅寸法■が読取り幅、たとえば、
Ａ４サイズ、Ｂ４サイズ等とすると、ＬＥＤの長さは左
右の余裕Ｚを見込んだ長さが必要であり、前述したよう
に、２×ｚ＃２０〜５０＋ｎ＋ｎである。

本発明によると、第４図のＢ部の光量増加により読取り
幅を幅寸法Ｊまで広げることができる。

したがって、必要な読取り幅に対して、従来より短いＬ
ＥＤ光源で充分な光量が得られ、装置のコンパクト化と
材料等のコストダウンを図ることができる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、集光用の棒状レ
ンズの両端面をレンズの軸線に対し、直交した面で切断
するのではなく、斜めに切断し、かつ、それらの切断面
をミラー状に表面処理を施し、レンズ内を通って切断面
に当たる光束がレンズ内へ反射し、被照明体へ向けて通
過するように、切断面の反射面が被照明体側へ開らくよ
うに棒状レンズを固定しているので、該レンズの両端部
の光束も、被照明体の対応する部分の照明に有効に利用
される。したかって、本発明によれば、必要な読取り幅
に対して、従来より短いＬＥＤ光源で充分な光量が得ら
れ、装置のコンパクト化および材料等のコストダウンが
可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のＬＥＤ光源を示した斜視図
、第２図は第１図の光源を用いたファクシミリの断面図
、第３図は第２図の一部を詳細に示した拡大断面図、第
４図は第３図の切断線Ａ−Ａに沿う部分拡大断面図、第
５図は効果の説明図、第６図は従来の技術の一例を示し
た拡大断面図である。８・・・ＬＥＤアレイ光源８ｂ・・・ＬＥＤチップ８ｅ・・・棒状レンズ８ｇ・・・取付は用穴８１・・・抵抗８ａ・・・基板８ｃ、８ｄ・・・反射用壁８ｆ・・・保持部材８ｈ・・・電源リード線８ｊ・・・斜面他４名第３図第図

Claims

【特許請求の範囲】

１　原稿を１ライン分照明する照明手段で、原稿の幅方
向に配列された適数列のＬＥＤチップと、該ＬＥＤチッ
プを実装するプリント板と、前記ＬＥＤチップの光量を
集光する棒状レンズとを有し、かつ、前記棒状レンズの
長手方向両端部分がレンズ軸に対して非直交に切断され
ていて、被照明体方向に開いた角度で該レンズが固設さ
れ、しかも、該レンズの端面がミラー状に表面処理され
ていることを特徴とする原稿照明装置。