JPH03289861A - 原稿照明装置 - Google Patents

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、複写機等に用いられ、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に用いられる照
明装置には、蛍光管やキャノン管等の光量の多いものが
用いられてきたが、近時、ＣＯＤ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、発光ダイオ
ードチップ（以下ＬＥＤチップという）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チップが蛍光管やキャノン管のように点
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かないこと、ざらには、また蛍光管
やキャノン管に較へ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。

この原稿解明装置としてのＬＥＤアレイ光源１０８は第
６図に示すようにプリント基板１０８ａ上に複数のＬＥ
Ｄチップ１０８ｂが一列に配列されており、その上方に
は通常集光レンズ１０８ｃが配置される。集光レンズ１
０８ｃはＬＥＤチップ１０８ｂの個々に１つずつ配され
るタイプ、ＬＥＤチップ列全てを被う１本の棒状のタイ
プ等がある。第５図に棒状タイプのレンズ１０８ｄを配
したＬＥＤアレイ光源を示す。集光レンズ１０８Ｃは光
通過性を有するプラスチックにより成形されている。

ところで画像読取装置において、レンズ／ミラー系で形
成した光路が原稿の情報面を読取る読取位置には、第７
図に示すように、原稿照明装置としての光源１０８と原
稿１０２との間に原稿台ガラス１０１を配して光学系へ
のゴミの進入防止、原稿１０２の搬送安定化を図るのが
普通である。また、前述した光学系による光路は原稿台
ガラス１０１面に対しほぼ直交する方向へ配置し、ＬＥ
Ｄアレイ光源１０ｇのプリント基板１０８ａを同カラス
１０１面に対しおよそ２０’から４０°程傾けて読取位
置１０８Ｒに正対させるのが一般的である。前記光路は
、光源１０８を読取位置１０８Ｈに近づけて必要光量を
確保する目的で、原稿台ガラス１０１に対し光源１０８
より遠ざかる方向に角度を付′けることもある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記従来例では、ＬＥＤチップ１０８ｂ上
に集光レンズ１０８ｃが配されるため、以下に示すよう
な欠点があった。

上記従来例のような原稿読取装置では個々のＬＥＤチッ
プ１０８ｂはそれぞれ点光源として考えられる。ＬＥＤ
チップ１０８ｂから発された光はレンズ１０８Ｃの集光
部を通って原稿読取位置１０８Ｒを照射するが、光の一
部は集光レンズ１０８ｃ内部において、集光部あるいは
集光には直接関与しないレンズ側面やレンズの基板取付
台部分で乱反射をしていた。特に、この乱反射光がＬＥ
Ｄチップ１０８ｂよりも光学系の光路に近い側から原稿
台ガラス１０１に向けてもれた場合、ＬＥＤチップ１ｏ
ｓｂからの直接光と比較して原稿台ガラス１０１面に対
してより垂直に近い方向から読取位置１０８Ｒを照射す
ることになる。光路のとり方によっては原稿台ガラス１
０１の下面または上面で、この乱反射光が正反射してミ
ラー光学系、レンズ１０８Ｃを通して図示しないＣＣＤ
センサへ入光し、原稿面の反射光とは異なるノイズとし
て作用することがあった。このノイズ成分は、場合によ
っては原稿面の反射光の１０〜２０％に及ぶこともある
。さらにＬＥＤチップ１０８ｂ列の並びに応じてこのノ
イズに強弱が生じるため、ＣＣＤセンサの出力にはＬＥ
Ｄチップ１０８ｂ列に応じた波状のうねりが現れ、読取
画像にＬＥＤチップ１０８ｂ列のピッチと同しピッチの
縦縞を生じる不良があった。

また、従来はこの乱反射光の影響を排除するため、ＬＥ
Ｄアレイ光源１０８自体を読取位置１０８Ｒから充分離
すなどＬＥＤチップ１０８ｂの光量を充分使用すること
ができず、ＬＥＤチップ１０８ｂの数を増やすなどコス
ト増加につながっていた。またスペースも必要となりコ
ンパクトな装置を提供できなかった。

本発明は、上記した従来技術の課題を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、集光レンズか
らの乱反射光の漏れを除去し得る原稿照明装置を提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明にあっては、原稿の
巾方向に配列された発光ダイオードチップと、該発光ダ
イオードチップを実装する基板と、該基板上に保持され
前記発光ダイオードチップより照射された光を原稿面に
集光するための集光レンズと、を有する原稿照明装置に
おいて、前記集光レンズの外面の一部に光不透過層を形
成したことを特徴とする。

（作　用） 上記構成の原稿照明装置にあっては、集光レンズにおい
て生した乱反射光は、集光レンズ表面に形成された不透
過層によって遮光され、読取位置方向へもれ出るのが防
止される。

不透過層の位置は、画像不良を生じさせる乱反射光の光
路を図面検討等によりあらかじめ明確にし、乱反射光が
集光レンズからもれ出る部分を被うようにしておけばよ
い。

（実施例） 第２図は本発明の原稿照明装置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リ、装置カ
バーを兼ねた原稿蔵置台ｌ上に原稿面を下にして複数枚
積層された原稿２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、原稿照明装置としての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、１８ｃｉ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、
１８ｆ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−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１図は第２図のＤの部分、すなわち原稿照明装置とし
てのＬＥＤアレイ光源８装着部を詳細に示したものであ
る。

第１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、Ｇは光路、Ｒ
は読取り位置を示す。

また８ａはＬＥＤチップ８ｂが実装される基板で、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上にポンディングしであ
る。８ｃはＬＥＤチップ８ｂより照射された光を原稿面
に集光するためのアクリル樹脂製の集光レンズで、上下
の湾曲面より構成される集光部とこれを支える基台部と
が一体に成形されており、基台部から出るボスを基板８
ａの穴に熱カシメすることにより固定している。集光レ
ンズ８Ｃの集光に有効なのは上面ではＵＳの部分も必要
となる。集光レンズ８Ｃの外面の一部、図中右上方には
、光不透明層としての黒色の印刷８１がかけである。

図中、印刷８１の厚みは誇張して描いであるが、実際は
ｌｏＯｐｍ程度である。印刷８１は型内印刷にて行って
いる。８ｄは制限抵抗であり図中、平面実装型のチップ
抵抗で示しである。また、８ｅは放熱板を兼ねた光源８
の保持部材、８ｆは基板８ａを保持部材８ｅに固定する
ための止めネジである。ここで、■は基板８ａと垂直な
方向を示す垂線である。

第３図に本発明によるＬＥＤアレイ光源８の斜視図を示
す。同図において８ｇは集光レンズ８Ｃのカシメ穴、８
ｈは基板８ａの保持部材８ｅへのビス止メ用穴である。

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。

さて、実施例をもとに本発明の作用をさらに詳細に説明
する。

第１図においてＬＥＤチップ８ｂからの光は垂線Ｖ方向
に読取位置Ｒを照明し光路Ｇ方向の原稿面拡散反射光が
読取られる。ここで従来からの問題であったＬＥＤ発光
の他の光路の例をあげると、図中Ｔで示した方向に出た
光は集光部以外の面より集光レンズ８Ｃに入り、以後２
点鎖線で示した経路で反射を繰り返してＬ方向へ出てい
る。

Ｌ方向への光は原稿台ガラス３３の下面で正反射して光
路Ｇに入ってしまい、画像読取信号に対してノイズとし
て作用し画像不良を生じてしまう。

また、Ｍ方向への光路も存在し、原稿台ガラス上面にて
正反射して同様の不良を生じてしまう。

ところが、本発明によれば、集光レンズ８ＣのＬ方向へ
乱反射光が出る部分には黒色の印刷８１がかけであるた
め、乱反射光がこの方向へ出ることが無く、よって従来
問題であった画像不良が生じない。

この効果について第４図を用いて簡単に説明する。

同図は余白原稿を読取ったときの光電変換素子（ＣＯＤ
）の出力を示す図で、横軸は時間すなわち主走査方向位
置、縦軸は出力電圧すなわち光の強度を表している。破
線で示したのは集光レンズ８Ｃに光不透過層を形成して
いない従来の場合の出力で、ＬＥＤチップ８ｂの並びに
対応して強弱のうねりが生じている。一方要録は木９ｅ
９４によるＬＥＤアレイ光源８による出力であり、うね
りが消えてフラー／　トな波形になっているのがわかる
。

上記実施例では黒色の印刷を型内印刷によりかけたが、
成形後のレンズに例えば黒べたのシルク印刷を施すこと
でも全く同様の効果が得られる。

また、成形後の集光レンズにマスキングをして塗装をす
る方法により光不透過層を形成しても反い。型構造上、
型内印刷が実施できない場合や成形済の集光レンズに本
発明を施したいとき有効である。

さらに、印刷や塗装の代りに光を通さないテープ状のも
のを貼り付けても良い。成形済の集光レンズに対して特
別の用意無しに至って簡単に実施できる。

ここで、印刷、塗装等の色は黒に限るわけでは舌く、Ｌ
ＥＤチップ発光の分光特性から同発光に対し有効な色を
選んでやれば艮い。ｍ　Ｘ　ｉ−黄色発光のＬＥＤチッ
プの場合に印刷部を青色透明にする等の方法が考えられ
る。

以上の実施例の他、集光レンズの乱反射光が出る部分に
シボ処理等の拡散面処理を施して不透過層を形成するこ
ともできる。この場合、ＬＥＤチップからの乱反射光は
拡散面で散らされるので、この拡散面処理は光不透過層
を形成したものと見なすことができ、同様の効果？得る
ことができる。さらに、拡散面処理としてシボ処理を施
す場合は金型にて集光レンズを成形する際に同峙に実施
できるため、何らコストを増加させることなく本発明の
効果を得ることができる。

ただし、拡散面処理をすることで処理部がいわゆる２次
光源となって弱い光を発し、ノイズ成分となる可能性も
あるので住意が必要である。

（発明の効果） 以上説明したように、光源の集光レンズの一部に光不透
過層を形成することによって、ノイズ成分の無い安定し
た原稿照明装置を実現することが可能となった。したが
って、複隷な遮光機構等無しで光源を読取位置へ近づけ
ることができるため、光源の数を少なくしてコストを抑
えることかでき、また装置をコンパクトにできるという
効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実旅例に係る原稿照明装置の概略要
部縦断面図、第２図は第１図の原稿照明装置が適用され
たファクシミリ装置の断面図、第３図は第１図のＬＥＤ
アレイ光源の斜視図、第４図は本発明の効果を表わす光
Ｗ方図、第５図は従来の原稿照明装置の斜視図、８６図
は第５図の装置の集光レンズを取り去った状態の斜視図
、第７図は第５図の装置の概略構成を示す縦断面図であ
る。 符　　号　　の　　説　　明 ８・・・ＬＥＤアレイ光源（Ｎ稿照明装置）８ａ・・・
基板　　　　　８ｂ・・・ＬＥＤチー２プ８ｃ・・・集
光レンズ ８ ｉ・・・黒色印刷 （光不透過層）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　原稿の巾方向に配列された発光ダイオードチップと、 該発光ダイオードチップを実装する基板と、該基板上に
   保持され前記発光ダイオードチップより照射された光を
   原稿面に集光するための集光レンズと、を有する原稿照
   明装置において、前記集光レンズの外面の一部に光不透
   過層を形成したことを特徴とする原稿照明装置。