JPH0630194A

JPH0630194A - 走査装置用照明装置

Info

Publication number: JPH0630194A
Application number: JP4179895A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Kikko; 重雄橘高; Yoshitaka Nishimura; 佳高西村; Kiyosumi Fujii; 清澄藤井
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1992-07-07
Filing date: 1992-07-07
Publication date: 1994-02-04

Abstract

(57)【要約】【目的】原稿面の照度が大きく、全体がコンパクトで
組み立ても容易な走査装置用照明装置を提供する。【構成】ロッドレンズアレイからなる結像光学系２の
光軸２ａと軸線を平行にして、透明角柱体からなる照明
体３を配置する。照明体３の、原稿面７とは反対側の側
面は粗面化して光散乱面３ｂとする。そして第１反射面
４と第２反射面５が、結像光学系２及び照明体３とカバ
ーガラス６との間の空間に以下の如く配置してある。す
なわち、二つの反射面４、５によって照明体３の射出光
軸３ａを折り曲げて原稿面７上に射出光軸３ａを導く。
第１反射面４は射出光軸３ａを原稿面７とほぼ平行をな
す向きに折り曲げて第２反射面５に導く働きをなす。第
２反射面５によって射出光軸３ａは原稿面７に向けられ
る。もちろん、第１反射面４、第２反射面５は共に結像
光学系２の光路を遮らないような位置に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ、コピー
機等に使用される走査装置において、線状の原稿面を照
明するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ファクシミリ、コピー機等では、原稿を
読み取るために走査装置が用いられている。走査装置に
は縮小型、密着型、完全密着型といった種類があるが、
密着型走査装置の一例を図８に示す。密着型走査装置１
００は、原稿面７を載置するカバーガラス６で上部開口
を閉塞したハウジング９内に、照明系１０、結像光学系
２、センサー１のそれぞれを配置固定して構成され、結
像光学系２としては、通常屈折率分布ロッドレンズアレ
イが使用される。

【０００３】走査装置の照明系１０は、原稿面７の照度
をセンサー１による読み取りが可能な明るさ以上にしな
ければならない。照明すべき範囲は走査方向（以下、縦
方向と呼ぶ）には極めて狭く、走査方向と直角をなす方
向（以下、横方向と呼ぶ）には広い、線状である。横方
向に原稿面照度のむらがあると読み取りエラーの原因と
なるため、照度は一様であることが望ましい。

【０００４】現在照明系１０としては、発光ダイオード
（以下ＬＥＤと略）を横方向に３０個程度（幅２１６ｍ
ｍの場合）並べたＬＥＤアレイが用いられている。ＬＥ
Ｄアレイは充分な光量を確保することができるが、ＬＥ
Ｄチップを多数配置するのでコストと電力消費が大きく
なるという問題点がある。

【０００５】そこで、ＬＥＤアレイに代わる方法とし
て、滑らかな表面を有する角柱あるいは円柱といった棒
状の透明体を照明体となす方法がある。図９は照明体３
として透明な四角柱を用いた一例である。照明体３の両
端にはＬＥＤ等の光源１１が配置され、光源１１から射
出した光は透明体３の内部表面で全反射を繰り返しつつ
透明体３中を伝播する。ここで透明体３の一側面を光散
乱面３ｂとしておけば、透明体３中を伝播しつつある光
を少量ずつ透明体３の長さと直角をなす方向に取り出す
ことができる。

【０００６】上記のような棒状透明体を用いた照明体３
はＬＥＤアレイと比較すると、光量が少ないという問題
点があるものの、ＬＥＤチップの数を少なくすることが
できるという利点がある。また透明体が横方向に連続的
に発光するため、照明すべき対象物（たとえば原稿面）
と透明体の間隔を近づけて対象物の照度を大きくしても
横方向の照度のむらが生じにくい、といった長所もあ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の照明系（ＬＥＤ
アレイと棒状透明体）はどちらも射出される光の光軸
（以下、射出光軸と呼ぶ）を有する（図８の１０ａ、図
９の３ａ）。射出光の強度は射出光軸上で最大となるた
め、照明すべき原稿面７は射出光軸上に置くことが望ま
しい。原稿面７と垂直をなす線上にはロッドレンズアレ
イ等の結像光学系があるため、射出光軸上に原稿面を置
くためには、図８に示した様に照明系１０全体を傾けて
設置しなければならない。

【０００８】ところが、照明系を傾けて設置すると大き
な空間を占めることになるため、走査装置全体の小型軽
量化を進めるうえでの障害となる。また、原稿面の照度
を大きくするためには射出光軸を原稿面と垂直にするこ
とが望ましく、原稿面を斜めから照明すると照度が低下
する。

【０００９】

【問題点を解決するための手段】本発明では、照明体の
射出光軸を結像光学系の光軸と平行に配置することによ
って、走査装置全体をコンパクトにする。さらに、二面
の反射面によって射出光軸を折り曲げて原稿面に射出光
軸を導く。すなわち、第１反射面は射出光軸を原稿面と
ほぼ平行をなす向きに折り曲げて第２反射面に導く働き
をなす。第２反射面によって射出光軸は原稿面に向けら
れる。もちろん、第１反射面、第２反射面は共に結像光
学系の光路を遮ってはならない。さらに原稿面の照度を
大きくするために、必要に応じて二面の反射面の片方も
しくは両方を凹面にして集光作用をもたせる。本発明に
おける反射面としては、反射率の高い金属表面、あるい
は金属メッキ面等が適している。また走査装置のハウジ
ング９の一部分を反射面として利用することもできる。

【００１０】

【作用】照明体として長方形断面を有する棒状の透明体
を用い、その射出光軸を結像光学系の光軸と平行に設置
した場合の断面図を図１０に示す。透明体３の一側面３
ｂは光散乱面である。図１０の配置ではロッドレンズア
レイ２と照明体３が平行に並ぶため、走査装置全体をコ
ンパクトにすることができる。しかしこれだけでは、照
明すべき原稿面７が射出光軸３ａから大きく離れた位置
にあるため、原稿面７の照度は小さい。射出光軸３ａ近
傍の、最も強度の大きい光は原稿面を明るくするために
全く貢献していない。これに対し本発明装置では、前述
した二つの反射面により、結像光学系の光軸近傍の原稿
面が集中的に高い照度で照明される。

【００１１】

【実施例】以下本発明を図面に示した実施例に基づき、
詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例を示す断面
図で、ロッドレンズアレイからなる結像光学系２の光軸
２ａと軸線を平行にして、透明角柱体からなる照明体３
を配置している。照明体３の、原稿面７とは反対側の側
面は粗面化して光散乱面３ｂとなしてある。そして第１
反射面４と第２反射面５が、結像光学系２及び照明体３
とカバーガラス６との間の空間に以下の如く配置してあ
る。

【００１２】すなわち、二つの反射面４、５によって照
明体３の射出光軸３ａを折り曲げて原稿面７上に射出光
軸３ａを導く。第１反射面４は射出光軸３ａを原稿面７
とほぼ平行をなす向きに折り曲げて第２反射面５に導く
働きをなす。第２反射面５によって射出光軸３ａは原稿
面７に向けられる。もちろん、第１反射面４、第２反射
面５は共に結像光学系２の光路を遮らないような位置に
設ける。

【００１３】図２に本発明の第２実施例を示す。本例で
は、原稿面７の照度をより大きくするために、射出光軸
３ａが原稿面７に対して垂直になるような構成としてい
る。この場合は、第２反射面５が原稿面７とロッドレン
ズアレイ２の中間にくるため、結像光学系の光路を遮ら
ぬ様に第２反射面５に透光窓５ａをつける必要がある。
窓５ａには平行平面の透明体がはめ込んであっても良
い。

【００１４】以上に説明した図１、図２の実施例は各反
射面４、５を平面とした場合であるが、反射面を凹面に
すると集光作用が働くので、原稿面の照度をより大きく
することができる。図３に示す第３実施例では、第１反
射面４、第２反射面５を共に凹面として照明体３から射
出する光８を原稿面７に集中させるようにしている。図
４の第４実施例では、第１反射面４を平面、第２反射面
５を凹面とし、第２反射面５に透光窓５ａをつけて、射
出光軸３ａを原稿面７に対し垂直にしている。図５に示
す第５実施例では、ロッドレンズアレイと照明体を一体
化した複合体１２を走査装置のハウジング９内に取り付
け、かつハウジング９内の壁面の一部分を反射面４、５
としている。

【００１５】次に、本発明の具体的数値例について以下
に説明する。＜実施例＞図６に示すように、透明照明体３として、断
面形状４ｍｍ×６ｍｍ、長さ２３０ｍｍの四角柱を使用
した。透明体の材質は屈折率ｎ_d＝１．５４９１、アッ
ベ数 ν_d＝５０．１の光学ガラスである。透明体断面
で短辺をなす一側面は、日本工業規格（ＪＩＳ）粒度＃
１０００の砥粒で研磨して散乱面３ｂとし、残りの三側
面および両端面はポリッシュ仕上げとした。散乱面３ｂ
については、照明体の輝度を大きくするために白色紙の
反射板１３で覆った。

【００１６】透明体の両端には高輝度ＬＥＤ（スタンレ
ー電気株式会社製ＨＰＹ５０６６Ｘ）を各１個設置して
光源とした。ＬＥＤのピーク波長は５７０ｎｍである。
ＬＥＤの発光部は透明体端面の中央に設置して、ＬＥＤ
の光軸は透明体の長さ方向と一致させた。原稿面の位置
における照度を測定するために光強度計を用いた。光強
度計のセンサー１４の受光部の大きさは直径１ｍｍであ
る。また各反射面４、５としては、アルミ箔を使用し
た。暗室中で２個のＬＥＤにそれぞれ２０ｍＡの直流電
流を流して発光させ、光強度計のセンサー１４を照明体
３の長さ方向に移動させて光強度を連続的に測定した。
その結果を図７に示す。

【００１７】また比較例として、照明体、光源、カバー
ガラス、センサー等は実施例と同じものを使用した。反
射面を設置しないことを除いて、各部品の配置も実施例
と同じである。暗室中で２個のＬＥＤにそれぞれ２０ｍ
Ａの電流を流して発光させ、光強度計のセンサー１４を
照明体の長さ方向に移動させて光強度を連続的に測定し
た。その結果を図７中に「比較例」として示した。

【００１８】図７からわかるように、本発明実施例では
第１、第２反射面の作用により、反射面無しの比較例と
比べて、照明体の中央部で約２倍の光強度が得られた。

【００１９】

【発明の効果】本発明の照明装置を用いることにより、
原稿面の照度を大きくすることができると同時に、結像
光学系のロッドレンズアレイと照明体とが平行に並ぶの
で、全体がコンパクトになるばかりではなく、走査装置
の構成が簡単になり組み立てが容易になるという長所も
ある。特に、照明体として棒状透明体を用いれば、ロッ
ドレンズアレイと照明体を一体化して一個の部品となす
事が容易にできるため、走査装置の組み立てがさらに簡
単になる。従って、本発明は走査装置の小型軽量化とコ
スト切下げに大きく貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す断面図

【図２】本発明の第２実施例を示す断面図

【図３】本発明の第３実施例を示す断面図

【図４】本発明の第４実施例を示す断面図

【図５】本発明の第５実施例を示す断面図

【図６】本発明による照明効果を測定した際の条件を示
す断面図

【図７】本発明の実施例と比較例について光強度分布の
測定結果を示す図

【図８】従来の走査装置の構造例を示す断面図

【図９】棒状透明体を用いた照明系を説明する断面図及
び正面図

【図１０】棒状透明体の射出光軸をロッドレンズアレイ
の光軸と平行に配置し、反射面を設置しない状態を説明
する断面図

【符号の説明】

１・・・センサー２・・・屈折率分布レンズアレイ（結像光学系）２ａ・・・屈折率分布レンズアレイの光軸２ｂ・・・屈折率分布レンズアレイの光路３・・・棒状透明体（照明体）３ａ・・・棒状透明体の射出光軸３ｂ・・・棒状透明体の散乱面４・・・第１反射面５・・・第２反射面５ａ・・・透光窓６・・・カバーガラス７・・・原稿面８・・・棒状透明体から射出された光線９・・・走査装置ハウジング１０・・・ＬＥＤアレイ（光源）１０ａ・・・ＬＥＤアレイの射出光軸１１・・・ＬＥＤ１２・・・ロッドレンズアレイと照明体との複合体１３・・・反射板１４・・・光強度計のセンサー１００・・・走査装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走査装置の原稿面を、連続あるいは不連続
に発光する棒状の照明体によって照明するにあたって、
以下の条件を満たすように、照明体、結像光学系、第１
反射面、及び第２反射面のそれぞれを配置して成る走査
装置用照明装置。照明体から射出される光の光軸と結像光学系の光軸が
平行になる様に照明体を配置する。照明体から射出される光の光軸を第１反射面により原
稿面と略平行をなす向きに折り曲げる。第１反射面により折り曲げられた射出光を第２反射面
によって、原稿面を照射する向きにもう一度折り曲げ
る。上記第１反射面、第２反射面は共に、走査装置の結像
光学系の光路をさえぎらない様に配置する。
【請求項２】請求項１において、第１反射面および第２
反射面の片方もしくは両方を凹面とした請求項１に記載
の走査装置用照明装置。