JPH05142669A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光束の長手方向の光量分布を均一化する。 【構成】 光束Ｄを発する点状の光源１と、前記光束Ｄ
を短手方向Ａに平行化する楕円円筒ミラー２と、楕円円
筒ミラー２によって平行化された光束Ｄを原稿５０に導
くため長手方向Ｂに平行化するシリンドリカルレンズ３
とを有する照明装置において、前記光束Ｄの長手方向Ｂ
の光量分布を均一化するため、長手方向Ｂの両端部４ａ
よりも中央４ｂの反射率を低下した原稿走査ミラー４を
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば複写機，ファク
シミリ等に用いられる照明装置であって、点状光源の発
した光束で照明位置をスリット状に照明する照明装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図６（Ａ）は第一従来例の斜視図であ
る。１００は固定されたほぼ点状の光源、１０１は短手
方向ａの断面が楕円形である第一光学手段としての楕円
円筒面ミラーである。１０２は第二光学手段としてのシ
リンドリカルレンズ（フレネルレンズ）で、光源１００
を隔てて楕円円筒面ミラー１０１と平行に設けてある。
１０３は曲面原稿走査ミラー、１０４は曲面原稿走査ミ
ラー１０３の上方に水平に設けた原稿台ガラスである。

【０００３】上記構成において、光源１００の光束ｂは
楕円円筒面ミラー１０１によって反射されて短手方向ａ
に平行化される。その後、この光束ｂはシリンドリカル
レンズ１０３を透過することで、長手方向ｄが平行化さ
れる。このようにして、光束ｂは最終的には完全な平行
光束となり、曲面原稿走査ミラー１０３に反射され、原
稿台ガラス１０４上の照明位置、即ち、原稿面をスリッ
ト状に照明する。

【０００４】図６（Ｂ）は第二従来例である。２００は
点状の光源、２０１は子線方向の断面が円と直線で構成
されていて、光源２００を焦点とし、母線方向の断面が
光源２００を中心とする同心円弧で構成されているトー
リックレンズである。２０２はシリンドリカルレンズで
あり、原稿台ガラス２０３の下方には曲面原稿走査ミラ
ー２０４を設けてある。

【０００５】上記構成において、光源２００の光束ｅ
は、まずトーリックレンズ２０１によって短手方向ｆが
平行化される。

【０００６】その後、シリンドリカルレンズ２０２によ
って長手方向ｇが平行化され、最終的には完全な平行光
束となる。この平行光束ｅは、曲面原稿走査ミラー２０
４により反射され、原稿台ガラス２０３上の原稿をスリ
ット状に照明する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
おいては、ｃｏｓ四乗則、即ち、光源から第一，第二光
学手段の中央を通って照明位置に至る光路長よりも、第
一，第二光学手段の長手方向の端部を通って照明位置に
至る光路長の方が長い。その結果、図６（Ｃ）のように
長手方向の端部付近では光束の光量損失が中央付近より
も多く、照明位置における長手方向の光量分布が不均一
となってしまう問題があった。

【０００８】本発明は上記課題を解決するためのもの
で、照明位置における光束の長手方向の光量分布を均一
化することのできる照明装置を提供することを目的とし
ている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、光束を発する点状の光源と、前記光束を短手
方向に平行化する第一光学手段と、該第一光学手段によ
って平行化された光束を照明位置に導くため長手方向に
平行化する第二光学手段とを有する照明装置において、
前記光束の長手方向の光量分布を均一化する光量補正手
段を設けたことを特徴とする。

【００１０】また、前記第二光学手段によって平行化さ
れた光束を反射して照明位置に導く反射手段を設け、該
反射手段に前記光量補正手段を設けた。

【００１１】更に、前記光量補正手段は、第一光学手段
と第二光学手段との間に設けた。

【００１２】

【作用】上記構成に基づく本発明は、光源から発せられ
た光束は第一光学手段によって短手方向に平行化される
とともに、第二光学手段によって長手方向に平行化され
た後、照明位置をスリット状に照明する。この際、光量
補正手段は光束の長手方向の光量分布を均一化する。

【００１３】また、第二光学手段によって長手方向に平
行化された光束は、反射手段によって反射される際に長
手方向の光量分布が均一化され照明位置を照明する。

【００１４】更に、光束は第一光学手段から第二光学手
段に至る光路中で長手方向の光量分布が均一化される。

【００１５】

【実施例】次に、本発明を図面に基づいて説明する。図
１（Ａ）,(Ｂ）は本発明を電子写真方式の複写機に適用
した第一実施例を示す。図において、５は原稿台ガラス
であり、該原稿台ガラス５は複写機本体（図示せず）の
上部に水平に設けてある。

【００１６】複写機本体の内部、即ち、原稿台ガラス５
の下方には略点状の光源１を固定してある。光源１の図
中右方には、光源１と同高さに第一光学手段としての楕
円円筒ミラー２を設けてある。該楕円円筒ミラー２の図
中縦方向、即ち、短手方向Ａの反射面の断面形状は楕円
形である。また、前記光源１は楕円円筒ミラー２の水平
方向、即ち、長手方向の略中央に対応する位置に存在し
ている。

【００１７】３は光源１の図中左方に設けた第二光学手
段としてのシリンドリカルレンズ（フレネルレンズ）
で、前記楕円円筒ミラー２と平行に、しかも同じ高さに
固定してある。シリンドリカルレンズ３は板状体をなし
ており、楕円円筒ミラー２よりも長い長手方向寸法を有
する。

【００１８】シリンドリカルレンズ３の図中左方には反
射手段としての原稿走査ミラー４を設けてある。この原
稿走査ミラー４はシリンドリカルレンズ３と同高さ、か
つ平行であり、原稿台ガラス５の下方を水平方向に移動
し、シリンドリカルレンズ３に対して近接・離間できる
構成となっている。

【００１９】この原稿走査ミラー４は、その二長辺を互
いに近づく方向に湾曲した、即ち、長手方向Ｂの端部４
ａ付近の幅に比べて中央４ｂ付近の幅を狭くした外形状
としてあり、本発明における光量補正手段として機能す
る。

【００２０】一方、原稿走査ミラー４の下方には、第
一，第二，第三ミラー９，１０，１１を互いに平行に、
かつ水平方向に移動自在に設けてある。また、第三ミラ
ー１１と同じ高さには原稿露光用レンズ１２、第四ミラ
ー１３を設けてある。更に第四ミラー１３の下方には感
光ドラム１４を配置してある。

【００２１】上記構成において、原稿台ガラス５の上面
に原稿５０を載せるとともに、図示しない複写ボタンを
押すと次の動作が行なわれる。

【００２２】まず、光源１が点灯して光束Ｄを発散する
と、該光束Ｄは楕円円筒ミラー２によって反射され、短
手方向Ａが平行化される。次に、該光束Ｄはシリンドリ
カルレンズ３を透過することで長手方向Ｂが平行化さ
れ、最終的に完全な平行光束となる。

【００２３】シリンドリカルレンズ３を透過した光束Ｄ
は水平移動する原稿走査ミラー４によって反射され、原
稿台ガラス５上の照明位置、即ち、原稿５０をスリット
状に照明する。

【００２４】上記作用中、光源１と楕円円筒ミラー２，
シリンドリカルレンズ３を結ぶ光路の関係は、ｃｏｓ四
乗則、即ち、光源１から楕円円筒ミラー２，シリンドリ
カルレンズ３の長手方向Ｂの略中央に至る光路長より
も、光源１から楕円円筒ミラー２，シリンドリカルレン
ズ３の長手方向Ｂの両端部に至る光路長のほうが長い。
このため、中央よりも両端部側を通過する光束Ｄの光量
損失が多く、長手方向Ｂの光量分布は不均一となってい
る。

【００２５】ところが、原稿走査ミラー４の両端部４ａ
を中央４ｂよりも幅広として両端部４ａ側の反射効率を
高めてあるから、上記光束Ｄは、原稿走査ミラー４によ
って反射されることで長手方向Ｂの光量分布は図２
（Ａ）に示す均一分布に補正される。

【００２６】従って、原稿５０は長手方向Ｂの光量分布
が均一な光束Ｄによって照明され、ムラが存在しない。

【００２７】上記のようにして原稿５０を照明して形成
した画像光は第一〜第三ミラー９，１０，１１によって
反射され、原稿露光レンズ１２，第四ミラー１３を介し
て感光ドラム１４上に導かれ、潜像を形成する。

【００２８】図２（Ｂ）は本発明の第二実施例を示して
いる。原稿台ガラス５の下方に設けた反射手段としての
原稿走査ミラー６が光量補正手段として機能する。即
ち、形状は長手方向Ｂに沿って均一幅とした筒状である
が、反射面の反射率は両端部６ａよりも中央６ｂを低く
設定してある。その他の構成は第一実施例と同様であ
る。

【００２９】この第二実施例においても、シリンドリカ
ルレンズ３を透過した光束Ｄは原稿走査ミラー６で反射
されることで長手方向Ｂの光量分布が均一化され、第一
実施例と同様の効果を得られる。

【００３０】図３は本発明の第三実施例を示している。
原稿台ガラス５の下方に設けた反射手段としての原稿走
査ミラー６０は、長手方向Ｂに沿って均一幅であり、反
射率は均一になっている。

【００３１】そして、原稿走査ミラー６０の反射面の二
長辺に沿って三ヶ月形状の光量補正手段１５を施すこと
により、原稿走査ミラー６０の長手方向Ｂの両端部６０
ａよりも中央６０ｂの反射有効面積を狭く設定してあ
る。この光量補正手段１５は遮光効果のあるテープ，フ
ィルム等を貼り付けたり、遮光性の塗料を塗布したりす
ることにより満足できる。

【００３２】その他の構成については第一実施例と同様
であり、第一実施例と同様の効果を得られる。

【００３３】図４（Ａ）,(Ｂ）は第四実施例を示してい
る。光源１とシリンドリカルレンズ３との間には、光量
補正手段としての遮光板５１を設けてある。この遮光板
５１は長手方向Ｂの略中央に相当する位置に存在し、略
紡錘形となっている。

【００３４】なお、原稿走査ミラー６０は幅が一定であ
り、反射面の反射効率は全面均一のものを用いてある。
その他の構成は第一実施例と同様である。

【００３５】上記構成において、楕円円筒ミラー２によ
って反射される光束Ｄは、前記第一実施例と同様にして
ｃｏｓ四乗則に従い長手方向Ｂの両端部は中央よりも光
量が少ないが、光束Ｄの中央Ｄは遮光板５１によって遮
光されるため、結果的にシリンドリカルレンズ３に至る
長手方向Ｂの光量分布は均一となる。従って、第一実施
例と同様の効果を得られる。

【００３６】図５（Ａ）は第五実施例を示している。即
ち、光源１とシリンドリカルレンズ３との間に、光量補
正手段としての板状のフィルタ５２を設けてある。この
フィルタ５２はシリンドリカルレンズ３と略同じ平面形
状となっており、長手方向Ｂの両端部よりも中央の濃度
を濃くすることにより、中央の透過率を低下させてあ
る。その他の構成は第四実施例と同様である。

【００３７】本実施例においても、楕円円筒ミラー２に
よって反射される光束Ｄは、ｃｏｓ四乗則により長手方
向Ｂの両端部は中央よりも光量が少いが、中央はフィル
タ５２を透過する際に中央の光量が低下するため、結果
的に長手方向Ｂの光量分布が均一となり、第一実施例と
同様の効果を得られる。

【００３８】図５（Ｂ）は第六実施例を示す。光源１と
シリンドリカルレンズ３との間、即ち、光源１の近傍に
は第一光学手段としてのトーリックレンズ５３を設けて
ある。トーリックレンズ５３は光源１を焦点とする子線
方向の断面が円と直線で構成してあり、母線方向の断面
は光源１を中心とする同心の円弧で構成してある。

【００３９】また、トーリックレンズ５３とシリンドリ
カルレンズ３との間には光量補正手段としての遮光板５
４を設けてある。この遮光板５４はトーリックレンズ５
３と平行に設けた略同じ外形のものであって、厚さ方向
に貫通 長手方向Ｂに沿って形成してある。こ
のスリット５５は長手方向Ｂの両端部における短手方向
Ａの寸法、即ち、幅は、中央の幅よりも大きく設定して
ある。

【００４０】なお、原稿台ガラス５の下方に設けた原稿
走査ミラー６０は第四実施例と同様に構成してある。

【００４１】上記構成において、光源１の発散光束Ｄは
まずトーリックレンズ５３を透過することで短手方向Ａ
について平行化される。この際、光束Ｄはｃｏｓ四乗則
によって長手方向Ｂの両端部は中央に比べて光量が少な
いが、遮光板５４のスリット５５によって中央の通過光
束Ｄ量が減少されることで、結果的に長手方向Ｂの光量
分布が均一化される。従って、第一実施例と同様の効果
を得られる。

【００４２】なお、本発明はイメージリーダにも適用可
能である

【００４３】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したものであ
るから、第一，第二手段によって平行化される光束は長
手方向両端部の光量は中央の光量よりも少ないが、光量
補正手段によって光量分布が均一化される。従って、照
明位置における長手方向の光量分布が均一化されムラが
なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の第一実施例の斜視図、（Ｂ）
は第一実施例の正面断面図。

【図２】（Ａ）は本発明における光束の長手方向の光量
分布を示すグラフ、（Ｂ）は第二実施例の斜視図。

【図３】本発明の第三実施例の斜視図。

【図４】（Ａ）は本発明の第四実施例の正面断面図、
（Ｂ）は第四実施例の斜視図。

【図５】（Ａ）は本発明の第五実施例の斜視図、（Ｂ）
は本発明の第六実施例の斜視図。

【図６】（Ａ）は第一従来例の斜視図、（Ｂ）は第二従
来例の斜視図、（Ｃ）は第一，第二従来例の光束の長手
方向の光量分布を示すグラフ。

【符号の説明】

１ 光源 ２ 楕円円筒ミラー（第一光学手段） ３ シリンドリカルレンズ（第二光学手段） ４ 原稿走査ミラー（反射手段，光量補正手段） ５０ 原稿（照明位置） Ａ 短手方向 Ｂ 長手方向 Ｄ 光束 ５１，５４ 遮光板（光量補正手段） １５ 光量補正手段 ５２ フィルタ（光量補正手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光束を発する点状の光源と、前記光束を
   短手方向に平行化する第一光学手段と、該第一光学手段
   によって平行化された光束を照明位置に導くため長手方
   向に平行化する第二光学手段とを有する照明装置におい
   て、 前記光束の長手方向の光量分布を均一化する光量補正手
   段を設けたことを特徴とする照明装置。
2. 【請求項２】 前記第二光学手段によって平行化された
   光束を反射して照明位置に導く反射手段を設け、該反射
   手段に前記光量補正手段を設けた請求項１記載の照明装
   置。
3. 【請求項３】 前記光量補正手段は、第一光学手段と第
   二光学手段との間に設けた請求項１に記載の照明装置。