JPH07297996A - ライン照明装置およびそれを用いた画像読み取り装置 - Google Patents
ライン照明装置およびそれを用いた画像読み取り装置Info
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- JPH07297996A JPH07297996A JP6089309A JP8930994A JPH07297996A JP H07297996 A JPH07297996 A JP H07297996A JP 6089309 A JP6089309 A JP 6089309A JP 8930994 A JP8930994 A JP 8930994A JP H07297996 A JPH07297996 A JP H07297996A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 密着型イメージセンサなどの画像読み取り装
置のライン照明装置において、搭載するLED発光素子
数を少なくしても、充分な被照明体照度と照度むらの小
さいライン照明装置を提供する。 【構成】 複数の発光素子5を配列した光源ユニット
に、直方体の透光性ロッド50の長手方向の一側面を当
接配置したライン照明装置であって、前記透光性ロッド
は、該ロッドの前記光源ユニットの主走査方向の長さを
T、該ロッドの前記光源ユニットの光軸方向の辺の長さ
をL、該ロッドの屈折率をn、前記光源ユニットの副走
査方向における発光素子の配列ピッチをpとするとき、 L>1/2・p(n2−1)1/2,L>T の関係式を満足するライン照明装置である。
置のライン照明装置において、搭載するLED発光素子
数を少なくしても、充分な被照明体照度と照度むらの小
さいライン照明装置を提供する。 【構成】 複数の発光素子5を配列した光源ユニット
に、直方体の透光性ロッド50の長手方向の一側面を当
接配置したライン照明装置であって、前記透光性ロッド
は、該ロッドの前記光源ユニットの主走査方向の長さを
T、該ロッドの前記光源ユニットの光軸方向の辺の長さ
をL、該ロッドの屈折率をn、前記光源ユニットの副走
査方向における発光素子の配列ピッチをpとするとき、 L>1/2・p(n2−1)1/2,L>T の関係式を満足するライン照明装置である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被照明体をライン状に
照明するライン照明装置に関し、特にファクシミリ,コ
ピー機,ハンドスキャナなどに用いられる密着型イメー
ジセンサなどの、画像読み取り装置等のライン照明に有
用なものである。
照明するライン照明装置に関し、特にファクシミリ,コ
ピー機,ハンドスキャナなどに用いられる密着型イメー
ジセンサなどの、画像読み取り装置等のライン照明に有
用なものである。
【0002】
【従来の技術】ファクシミリ,コピー機,ハンドスキャ
ナなどでは、原稿を読み取るためにイメージセンサなど
の画像走査装置、すなわち画像読み取り装置が用いられ
ている。このような画像読み取り装置には、縮小型,密
着型,完全密着型などの種類があり、密着型イメージセ
ンサの場合には、照明系,等倍結像光学系,センサなど
から構成されている。
ナなどでは、原稿を読み取るためにイメージセンサなど
の画像走査装置、すなわち画像読み取り装置が用いられ
ている。このような画像読み取り装置には、縮小型,密
着型,完全密着型などの種類があり、密着型イメージセ
ンサの場合には、照明系,等倍結像光学系,センサなど
から構成されている。
【0003】そして、このような密着型イメージセンサ
は、一般的に、縮小型のイメージセンサに比べて、光路
長が短く、機器を小型化することができる。また、わず
らわしい光学調整もなく、機器への組み込みが容易であ
るメリットがあり、縮小型にかわって、多く使用される
ようになってきた。
は、一般的に、縮小型のイメージセンサに比べて、光路
長が短く、機器を小型化することができる。また、わず
らわしい光学調整もなく、機器への組み込みが容易であ
るメリットがあり、縮小型にかわって、多く使用される
ようになってきた。
【0004】このような密着型イメージセンサにおい
て、その照明装置は被照明体をセンサによる読み取りが
可能な照度以上に照明しなければならない。そして、こ
の照明装置により照明すべき範囲は、密着型イメージセ
ンサの副走査方向(以下、「長さ方向」という)にライ
ン状であって、主走査方向にはきわめて狭いものとなっ
ている。また、長さ方向において被照明体の照度にむら
があると読み取りエラーの原因になるから、前記照度は
一様であるのが望ましい。
て、その照明装置は被照明体をセンサによる読み取りが
可能な照度以上に照明しなければならない。そして、こ
の照明装置により照明すべき範囲は、密着型イメージセ
ンサの副走査方向(以下、「長さ方向」という)にライ
ン状であって、主走査方向にはきわめて狭いものとなっ
ている。また、長さ方向において被照明体の照度にむら
があると読み取りエラーの原因になるから、前記照度は
一様であるのが望ましい。
【0005】このような照明装置として、従来、図4お
よび図5に示すようなライン状光源ユニット40を用い
たものあり、これが、図6に示すような密着型イメージ
センサなどの一次元画像読み取り装置に、組み込まれて
用いられている。
よび図5に示すようなライン状光源ユニット40を用い
たものあり、これが、図6に示すような密着型イメージ
センサなどの一次元画像読み取り装置に、組み込まれて
用いられている。
【0006】このライン状光源ユニット40は、図4に
示すように、長さ方向に沿って細長い形状のLEDアレ
イであって、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの合成
樹脂をベースとしたプリント配線基板43上に、数十個
(例えば、34個)の照明用のLED発光素子(すなわ
ち、LEDチップ)41と抵抗42とを、ワイヤボンデ
ィング46などを用いて実装配線すると共に、各LED
チップ41はエポキシ樹脂などの透明な合成樹脂44に
より被覆されている。
示すように、長さ方向に沿って細長い形状のLEDアレ
イであって、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの合成
樹脂をベースとしたプリント配線基板43上に、数十個
(例えば、34個)の照明用のLED発光素子(すなわ
ち、LEDチップ)41と抵抗42とを、ワイヤボンデ
ィング46などを用いて実装配線すると共に、各LED
チップ41はエポキシ樹脂などの透明な合成樹脂44に
より被覆されている。
【0007】図5には、図4に示すLEDアレイ40に
おけるLEDチップ41および抵抗42の結線状態が示
されている。この図5において、互いに直列に接続され
た4つのLEDチップ41に1つの抵抗42がさらに直
列に接続されて構成された直列回路47が8組設けら
れ、これら8組の直列回路47が互いに並列に接続され
ている。
おけるLEDチップ41および抵抗42の結線状態が示
されている。この図5において、互いに直列に接続され
た4つのLEDチップ41に1つの抵抗42がさらに直
列に接続されて構成された直列回路47が8組設けら
れ、これら8組の直列回路47が互いに並列に接続され
ている。
【0008】したがって、LEDアレイ40全体では、
34個のLEDチップ41が用いられているが、これら
総てのLEDチップ41は、図4に示すように、プリン
ト配線基板43上では一列に配置されている。
34個のLEDチップ41が用いられているが、これら
総てのLEDチップ41は、図4に示すように、プリン
ト配線基板43上では一列に配置されている。
【0009】このようなライン状光源ユニット40が、
図6に示すように密着型イメージセンサに組み込まれた
場合、LEDチップ41から出射される光は、カバーガ
ラス21を通過して被照明体10に入射し、この被照明
体10において反射してから再びカバーガラス21を通
過して、金属フレーム61により支持されたセルフォッ
ク(登録商標)レンズアレイ(以下、「SLA」(登録
商標)という)などのロッドレンズアレイ31に入射
し、この結果、このSLA31により被照明体10の像
が、蓋体23に設けられた光電変換素子32上に形成さ
れる。
図6に示すように密着型イメージセンサに組み込まれた
場合、LEDチップ41から出射される光は、カバーガ
ラス21を通過して被照明体10に入射し、この被照明
体10において反射してから再びカバーガラス21を通
過して、金属フレーム61により支持されたセルフォッ
ク(登録商標)レンズアレイ(以下、「SLA」(登録
商標)という)などのロッドレンズアレイ31に入射
し、この結果、このSLA31により被照明体10の像
が、蓋体23に設けられた光電変換素子32上に形成さ
れる。
【0010】
【発明が解決しようとする問題点】ところで、このよう
な従来のライン状光源ユニットにおいては、LEDチッ
プ41から発光する光を、効率的に使っているとは言え
ない点があった。つまり、実際に有効な光は、被照明体
10の細い読み取りラインに当たった光のみであり、そ
の他の光は無駄な光となっていた。
な従来のライン状光源ユニットにおいては、LEDチッ
プ41から発光する光を、効率的に使っているとは言え
ない点があった。つまり、実際に有効な光は、被照明体
10の細い読み取りラインに当たった光のみであり、そ
の他の光は無駄な光となっていた。
【0011】本発明では、ライン状光源ユニットから照
射される光を被照明体の照明に効果的に利用することに
より、搭載するLED発光素子数を少なくしても、充分
な被照明体照度と照度むらの小さいライン照明装置を提
供することを目的とする。
射される光を被照明体の照明に効果的に利用することに
より、搭載するLED発光素子数を少なくしても、充分
な被照明体照度と照度むらの小さいライン照明装置を提
供することを目的とする。
【0012】
【問題点を解決するための手段】そこで、本発明では、
複数の発光素子を配列した光源ユニットに、直方体の透
光性ロッドの長手方向の一側面を当接配置したライン照
明装置であって、前記透光性ロッドは、該ロッドの前記
光源ユニットの主走査方向の長さをT、該ロッドの前記
光源ユニットの光軸方向の辺の長さをL、該ロッドの屈
折率をn、前記光源ユニットの副走査方向における発光
素子の配列ピッチをpとするとき、 L>1/2・p(n2−1)1/2,L>T の関係式を満足するライン照明装置を提供する。
複数の発光素子を配列した光源ユニットに、直方体の透
光性ロッドの長手方向の一側面を当接配置したライン照
明装置であって、前記透光性ロッドは、該ロッドの前記
光源ユニットの主走査方向の長さをT、該ロッドの前記
光源ユニットの光軸方向の辺の長さをL、該ロッドの屈
折率をn、前記光源ユニットの副走査方向における発光
素子の配列ピッチをpとするとき、 L>1/2・p(n2−1)1/2,L>T の関係式を満足するライン照明装置を提供する。
【0013】以下に、本発明における透光性ロッドと複
数の発光素子を配列した光源ユニットについて詳しく説
明する。まず図2に、透光性ロッド50、チップ型LE
D51、およびフレキシブル配線基板52からなるLE
D光源ユニットの断面図を示した。なお、(B)は部分
拡大図である。
数の発光素子を配列した光源ユニットについて詳しく説
明する。まず図2に、透光性ロッド50、チップ型LE
D51、およびフレキシブル配線基板52からなるLE
D光源ユニットの断面図を示した。なお、(B)は部分
拡大図である。
【0014】図2では、例えばフレキシブル配線基板5
2上に、複数個のチップ型LED51が、半田54によ
り半田付け接続されている。フレキシブル配線基板52
に半田付けされたチップ型LED51は、透明(透光
性)樹脂53にて、透明ロッド50に接着固定されてい
る。また、この透明樹脂は、前記透明ロッドと屈折率の
マッチングをとられていることが望ましい。
2上に、複数個のチップ型LED51が、半田54によ
り半田付け接続されている。フレキシブル配線基板52
に半田付けされたチップ型LED51は、透明(透光
性)樹脂53にて、透明ロッド50に接着固定されてい
る。また、この透明樹脂は、前記透明ロッドと屈折率の
マッチングをとられていることが望ましい。
【0015】なおここで、前記透光性ロッドは、該ロッ
ドの前記光源ユニットの主走査方向の長さをT、該ロッ
ドの前記光源ユニットの副走査方向の長さをW、該ロッ
ドの前記光源ユニットの光軸方向の辺の長さをL、該ロ
ッドの屈折率をn、前記光源ユニットの副走査方向にお
ける発光素子であるチップ型LED51の配列ピッチを
pとする。
ドの前記光源ユニットの主走査方向の長さをT、該ロッ
ドの前記光源ユニットの副走査方向の長さをW、該ロッ
ドの前記光源ユニットの光軸方向の辺の長さをL、該ロ
ッドの屈折率をn、前記光源ユニットの副走査方向にお
ける発光素子であるチップ型LED51の配列ピッチを
pとする。
【0016】図3の(A)と(B)には、光の進路を説
明するために、透光性ロッド50とチップ型LED51
からなるライン状光源ユニットの、主走査方向と副走査
方向の断面を図示した。
明するために、透光性ロッド50とチップ型LED51
からなるライン状光源ユニットの、主走査方向と副走査
方向の断面を図示した。
【0017】まず、前記副走査方向の断面上を進む光に
ついて考える。図3の(A)において、チップ型LED
51から発光した光は、透光性ロッド50の出射面50
Aで空気との界面に達する。この光のうち、入射角θ>
sin(1/n)の光は、全反射により再び透光性ロッ
ド50の内部に戻される。一方、入射角θ<sin(1
/n)の光は、そのまま出射面50Aから空気中へ出射
される。
ついて考える。図3の(A)において、チップ型LED
51から発光した光は、透光性ロッド50の出射面50
Aで空気との界面に達する。この光のうち、入射角θ>
sin(1/n)の光は、全反射により再び透光性ロッ
ド50の内部に戻される。一方、入射角θ<sin(1
/n)の光は、そのまま出射面50Aから空気中へ出射
される。
【0018】例えば、n=1.5とすると、その臨界角
は約41.8度となり、41.8度を超える入射角の光
は界面で全反射をし、41.8度以下の入射角の光は空
気中へ出射されることになる。
は約41.8度となり、41.8度を超える入射角の光
は界面で全反射をし、41.8度以下の入射角の光は空
気中へ出射されることになる。
【0019】この場合、前記透光性ロッド50のLが充
分大きくないと、全反射により透明ロッド50の出射面
50Aから出射されない領域が発生し、大きな照度むら
を生じ得ることになる。したがって、大きな照度むらを
生じさせないためには、透光性ロッド50の長さ方向の
全体にわたって、チップ型LED51からの光の入射角
が大きく、全反射しかしない領域をなくして、全幅にわ
たって必ず光が出射されるようにする必要がある。そこ
で、全反射のみの領域が存在しない条件を以下に求め
る。
分大きくないと、全反射により透明ロッド50の出射面
50Aから出射されない領域が発生し、大きな照度むら
を生じ得ることになる。したがって、大きな照度むらを
生じさせないためには、透光性ロッド50の長さ方向の
全体にわたって、チップ型LED51からの光の入射角
が大きく、全反射しかしない領域をなくして、全幅にわ
たって必ず光が出射されるようにする必要がある。そこ
で、全反射のみの領域が存在しない条件を以下に求め
る。
【0020】図3の(A)に示したように、全反射する
可能性の1番可能性の高い位置は、隣接するチップ型L
ED51の中間に位置する透光性ロッド50の出射側長
さ方向の位置(図のK点)となる。K点において、チッ
プ型LED51から入射する光が全反射しない条件を算
出すると、 L>1/2・p(n2−1)1/2 となる。なお、ここで空気の屈折率は1とした。したが
って、透光性ロッド50のLは、上式を満足することが
重要である。
可能性の1番可能性の高い位置は、隣接するチップ型L
ED51の中間に位置する透光性ロッド50の出射側長
さ方向の位置(図のK点)となる。K点において、チッ
プ型LED51から入射する光が全反射しない条件を算
出すると、 L>1/2・p(n2−1)1/2 となる。なお、ここで空気の屈折率は1とした。したが
って、透光性ロッド50のLは、上式を満足することが
重要である。
【0021】なお、Lが大きくなりすぎると、照度むら
は小さくなるものの、前記ロッドの両端部から光が逃げ
てしまうようになることと、照明装置そのものが大きく
なりすぎてしまう。したがってLの上限は、発光素子の
配列ピッチpの2倍程度までが実用的である。
は小さくなるものの、前記ロッドの両端部から光が逃げ
てしまうようになることと、照明装置そのものが大きく
なりすぎてしまう。したがってLの上限は、発光素子の
配列ピッチpの2倍程度までが実用的である。
【0022】つぎに、前記ロッドの幅方向の断面上を進
む光について考える。同様に、図3の(B)において、
チップ型LED51から発光した光は、まず透光性ロッ
ド50の側面50Bで空気との界面に達する。この光の
うち、入射角θ>sin(1/n)の光は、全反射によ
り再び透光性ロッド50の内部に戻される。一方、入射
角θ<sin(1/n)の光は、そのまま側面50Bか
ら空気中へ出射される。
む光について考える。同様に、図3の(B)において、
チップ型LED51から発光した光は、まず透光性ロッ
ド50の側面50Bで空気との界面に達する。この光の
うち、入射角θ>sin(1/n)の光は、全反射によ
り再び透光性ロッド50の内部に戻される。一方、入射
角θ<sin(1/n)の光は、そのまま側面50Bか
ら空気中へ出射される。
【0023】したがって、透明ロッド50の側面50B
への光入射角41.8度以内の光は、ロッド側面50B
の界面で全反射され、空気中へは逃げて行かず、透光性
ロッド50内を伝わって被照明体10の読み取りライン
に近いロッド出射面50Aから出射され、被照明体10
を有効的に照らす光として働く。なおこのためには、前
記ロッドの短辺寸法Tは、少なくとも、L>T なる関
係を満足することが必要であり、さらには、Tはできる
だけ小さいことが好ましい。前記寸法Tが小さいと、L
ED51から発した光のうちは、前記ロッド50の側面
50Bへの入射角が小さい光が多くなり、その結果、被
照明体10を有効的に照らす光となる。
への光入射角41.8度以内の光は、ロッド側面50B
の界面で全反射され、空気中へは逃げて行かず、透光性
ロッド50内を伝わって被照明体10の読み取りライン
に近いロッド出射面50Aから出射され、被照明体10
を有効的に照らす光として働く。なおこのためには、前
記ロッドの短辺寸法Tは、少なくとも、L>T なる関
係を満足することが必要であり、さらには、Tはできる
だけ小さいことが好ましい。前記寸法Tが小さいと、L
ED51から発した光のうちは、前記ロッド50の側面
50Bへの入射角が小さい光が多くなり、その結果、被
照明体10を有効的に照らす光となる。
【0024】なお、Tが小さくなりすぎると、発光素子
からの光を有効に前記ロッド内に取り込むことができな
いため、照度そのものが低下してしまう。したがってT
の下限は、発光素子の有効発光径より大きいことが望ま
しい。
からの光を有効に前記ロッド内に取り込むことができな
いため、照度そのものが低下してしまう。したがってT
の下限は、発光素子の有効発光径より大きいことが望ま
しい。
【0025】上述の条件を満たすことで、透光性ロッド
50の長さ方向の全体にわたって、光を出射することが
でき、被照明体10の読み取りラインの照度を、同じL
EDを用いた従来の方式に比べて、より明るくすること
が可能となる。
50の長さ方向の全体にわたって、光を出射することが
でき、被照明体10の読み取りラインの照度を、同じL
EDを用いた従来の方式に比べて、より明るくすること
が可能となる。
【0026】
【作用】複数個の発光素子から発光した光は、板状の透
光性ロッド内を一部全反射しながら伝わるので、透光性
ロッドの長さ方向(副走査方向)以外にはほとんど拡散
しない。高い照度と照度むらの小さい、光効率の優れた
ライン照明装置が得られる。
光性ロッド内を一部全反射しながら伝わるので、透光性
ロッドの長さ方向(副走査方向)以外にはほとんど拡散
しない。高い照度と照度むらの小さい、光効率の優れた
ライン照明装置が得られる。
【0027】
【実施例】まず、上述したライン照明装置の条件を満足
する実施例について述べる。これは、A4原稿用の照明
装置の例である。光学ガラス(BK7:n=1.52)
製ロッドを用い、前記ロッドの寸法は、W=224m
m,T=1.5mm,L=10mm である。また、発
光素子にはチップ型LEDを用い、このLEDの配列ピ
ッチpはP=14mmであり、この場合16個のLED
が実装された。また、チップ型LED51の実装用基板
として、フレキシブル配線基板を使用している。さら
に、チップ型LEDは、前記透明ロッドと屈折率のマッ
チングをとられている透明(透光性)樹脂にて、前記ロ
ッドに接着固定されている。
する実施例について述べる。これは、A4原稿用の照明
装置の例である。光学ガラス(BK7:n=1.52)
製ロッドを用い、前記ロッドの寸法は、W=224m
m,T=1.5mm,L=10mm である。また、発
光素子にはチップ型LEDを用い、このLEDの配列ピ
ッチpはP=14mmであり、この場合16個のLED
が実装された。また、チップ型LED51の実装用基板
として、フレキシブル配線基板を使用している。さら
に、チップ型LEDは、前記透明ロッドと屈折率のマッ
チングをとられている透明(透光性)樹脂にて、前記ロ
ッドに接着固定されている。
【0028】また、チップ型LED51の実装用基板と
して、フレキシブル配線基板52を使用すると、エポキ
シやフェノール基板等のリジット配線基板と比べて以下
のメリットが生じる。 外部の駆動回路の接続用コネクターの電線を一体化で
きる。 基板が薄くできるので、照明装置の小型化ができ、さ
らに、放熱性がよくなるのでLEDの発熱を金属フレ−
ムに逃がし易く、装置の寿命がのびる。 透光性ロッドとチップ型LEDを接着すると、透光性
ロッドと配線基板間の熱膨張係数の違いによるストレス
が信頼性上問題となるが、フレキシブル配線基板は柔軟
性があるので信頼性が上がる。
して、フレキシブル配線基板52を使用すると、エポキ
シやフェノール基板等のリジット配線基板と比べて以下
のメリットが生じる。 外部の駆動回路の接続用コネクターの電線を一体化で
きる。 基板が薄くできるので、照明装置の小型化ができ、さ
らに、放熱性がよくなるのでLEDの発熱を金属フレ−
ムに逃がし易く、装置の寿命がのびる。 透光性ロッドとチップ型LEDを接着すると、透光性
ロッドと配線基板間の熱膨張係数の違いによるストレス
が信頼性上問題となるが、フレキシブル配線基板は柔軟
性があるので信頼性が上がる。
【0029】この実施例の照明装置の照度は、図4に示
した従来の照明装置(LED34個実装のもの)に比べ
て、照度および照度むらとも同等のデータが得られた。
した従来の照明装置(LED34個実装のもの)に比べ
て、照度および照度むらとも同等のデータが得られた。
【0030】つぎに、このライン照明装置を用いた搭載
した密着型イメージセンサの一構成例について示す。図
1は、本発明のライン照明装置を搭載した密着型イメー
ジセンサの断面図である。図1において、図6に示した
従来の光源ユニットを使った密着型イメージセンサとの
相違点は、カバーガラス21とほぼ平行に、フレキシブ
ル配線基板52の上にほぼ等間隔で実装した多数個のチ
ップ型LED51(LEDチップを基板に実装し、エポ
キシ樹脂で封止したLED)と透光性ロッド50からな
るLED光源ユニットを配設し、さらに、金属フレーム
61の反射面62を効果的に利用したところにある。
した密着型イメージセンサの一構成例について示す。図
1は、本発明のライン照明装置を搭載した密着型イメー
ジセンサの断面図である。図1において、図6に示した
従来の光源ユニットを使った密着型イメージセンサとの
相違点は、カバーガラス21とほぼ平行に、フレキシブ
ル配線基板52の上にほぼ等間隔で実装した多数個のチ
ップ型LED51(LEDチップを基板に実装し、エポ
キシ樹脂で封止したLED)と透光性ロッド50からな
るLED光源ユニットを配設し、さらに、金属フレーム
61の反射面62を効果的に利用したところにある。
【0031】さらに、透光性ロッド50の出射面50A
から出射した光は、金属フレーム61の反射面62によ
り反射され、被照明体10の読み取りラインに向けて照
射され、更なる照度アップをもたらすとともに、チップ
型LED51のピッチに起因する照度むらの低減にも寄
与する。その結果、従来方式のライン照明装置と比較し
て、照明効率が良く、照度むらのリップルも低減出来る
ので、その結果、搭載するチップ型LED51の使用数
を従来より減らすことも可能となる。
から出射した光は、金属フレーム61の反射面62によ
り反射され、被照明体10の読み取りラインに向けて照
射され、更なる照度アップをもたらすとともに、チップ
型LED51のピッチに起因する照度むらの低減にも寄
与する。その結果、従来方式のライン照明装置と比較し
て、照明効率が良く、照度むらのリップルも低減出来る
ので、その結果、搭載するチップ型LED51の使用数
を従来より減らすことも可能となる。
【0032】以上により、透光性ロッド50の長さ方向
の全長にわたって、光を出射することができる。しかし
ながら、チップ型LEDの前面に透光性ロッドを配置し
たといえども、Lをある程度大きくしないと、チップ型
LEDのピッチに対応した照度むらがどうしても存在す
る。一方、Lをやみくもに大きくすることは、必ずしも
得策ではない。また、出射した光が全て被照明体10に
到達する訳でもない。
の全長にわたって、光を出射することができる。しかし
ながら、チップ型LEDの前面に透光性ロッドを配置し
たといえども、Lをある程度大きくしないと、チップ型
LEDのピッチに対応した照度むらがどうしても存在す
る。一方、Lをやみくもに大きくすることは、必ずしも
得策ではない。また、出射した光が全て被照明体10に
到達する訳でもない。
【0033】そこで、照度むらの改善のと出射した光を
有効に利用する目的で、金属フレーム61に反射面62
を設け、透光性ロッド50から出射した光のうち、金属
フレーム61の反射面62に達した光(反射面がなけれ
ば無効になる光)を被照明体10に向けて反射させる構
造をとった。これにより、被照明体10の照度アップが
図られるとともに、照度むらの低減にも寄与する。
有効に利用する目的で、金属フレーム61に反射面62
を設け、透光性ロッド50から出射した光のうち、金属
フレーム61の反射面62に達した光(反射面がなけれ
ば無効になる光)を被照明体10に向けて反射させる構
造をとった。これにより、被照明体10の照度アップが
図られるとともに、照度むらの低減にも寄与する。
【0034】すなわち、透光性ロッド50の出射点で
は、チップ型LED51のピッチに対応する照度むらが
存在しているが、その光が反射面62から反射し、その
光が被照明体10に達するまでに光が拡散し、照度むら
の低減の効果がある。なお、この反射面の形状は、ある
傾きを持った平面、または凹面等を採用することができ
る。その傾きの角度は、透光性ロッド50,被照明体1
0,金属フレーム61等の位置関係により、効率のよい
値に設定される。さらに、その材質は、アルミニウム材
による光沢面、スズめっきや金属フレーム61に光沢の
あるテープを貼り付ける等が挙げられる。
は、チップ型LED51のピッチに対応する照度むらが
存在しているが、その光が反射面62から反射し、その
光が被照明体10に達するまでに光が拡散し、照度むら
の低減の効果がある。なお、この反射面の形状は、ある
傾きを持った平面、または凹面等を採用することができ
る。その傾きの角度は、透光性ロッド50,被照明体1
0,金属フレーム61等の位置関係により、効率のよい
値に設定される。さらに、その材質は、アルミニウム材
による光沢面、スズめっきや金属フレーム61に光沢の
あるテープを貼り付ける等が挙げられる。
【0035】また、光源ユニットの金属フレーム61へ
の取り付け固定は、フレキシブル配線基板52の裏面に
両面接着テープを用いて、金属フレーム61へ接着す
る。また、透光性ロッド50の材質は、ガラスやアクリ
ル、ポリカーボネート等の透明樹脂が挙げられる。
の取り付け固定は、フレキシブル配線基板52の裏面に
両面接着テープを用いて、金属フレーム61へ接着す
る。また、透光性ロッド50の材質は、ガラスやアクリ
ル、ポリカーボネート等の透明樹脂が挙げられる。
【0036】
【発明の効果】上述のライン照明装置では、従来方式よ
りも格段に効率の良い照明が可能であり、使用するLE
D発光素子の個数を減らすことができ、ひいては当該装
置のコストダウン、コンパクト化、消費電力の低減に有
効である。
りも格段に効率の良い照明が可能であり、使用するLE
D発光素子の個数を減らすことができ、ひいては当該装
置のコストダウン、コンパクト化、消費電力の低減に有
効である。
【0037】さらに、この照明装置を用いた画像読み取
り装置では、装置の小型化が可能であり、また前記照明
装置をその光軸が前記原稿面に対してほゞ平行になるよ
うに配置し、かつ前記読み取り装置フレームに平面また
は凹面の反射面を設けることによって、照度むらをより
低減することができる。
り装置では、装置の小型化が可能であり、また前記照明
装置をその光軸が前記原稿面に対してほゞ平行になるよ
うに配置し、かつ前記読み取り装置フレームに平面また
は凹面の反射面を設けることによって、照度むらをより
低減することができる。
【図1】本発明のライン照明装置を組み込んだ密着型イ
メージセンサの一実施例の断面図。
メージセンサの一実施例の断面図。
【図2】本発明のライン状光源ユニットの副走査方向の
構造図。(A)は全体図、(B)は部分拡大図。
構造図。(A)は全体図、(B)は部分拡大図。
【図3】本発明における光の進路を説明するための断面
図。(A)は副走査方向、(B)は主走査方向のそれで
ある。
図。(A)は副走査方向、(B)は主走査方向のそれで
ある。
【図4】(A)は従来の密着型イメージセンサに組み込
まれているライン状光源ユニット(LEDアレイ)の平
面図、(B)は側面図である。
まれているライン状光源ユニット(LEDアレイ)の平
面図、(B)は側面図である。
【図5】図4に示すLEDアレイの回路図である。
【図6】図4および図5に示すLEDアレイを組み込ん
だ従来の密着型イメージセンサの断面図である。
だ従来の密着型イメージセンサの断面図である。
10 被照明体 21 カバーガラス 22 光軸 23 蓋体 31 ロッドレンズアレイ 32 光電変換素子 40 ライン状光源ユニット(LEDアレイ) 41 LED発光素子 42 抵抗 43 プリント配線基板 44 透明な合成樹脂 46 ワイヤボンディング 47 直列回路 50 透光性ロッド 50A 透光性ロッドの出射面 50B 透光性ロッドの側面 51 チップ型LED 52 フレキシブル配線基板 53 透明(透光性)樹脂 54 半田 61 金属フレーム 62 反射面
Claims (4)
- 【請求項1】複数の発光素子を配列した光源ユニット
に、直方体の透光性ロッドの長手方向の一側面を当接配
置したライン照明装置であって、前記透光性ロッドは、
該ロッドの前記光源ユニットの主走査方向の長さをT、
該ロッドの前記光源ユニットの光軸方向の辺の長さを
L、該ロッドの屈折率をn、前記光源ユニットの副走査
方向における発光素子の配列ピッチをpとするとき、 L>1/2・p(n2−1)1/2,L>T の関係式を満足することを特徴とするライン照明装置。 - 【請求項2】請求項1に記載のライン照明装置におい
て、前記発光素子はLEDであり、フレキシブル配線基
板に実装されているライン照明装置。 - 【請求項3】請求項1に記載のライン照明装置におい
て、 前記光源ユニットのLED発光素子が、前記透光性ロッ
ドに該ロッドと屈折率のほぼ等しい透明性樹脂にて、接
着固定されているライン照明装置。 - 【請求項4】複数の発光素子を有するライン照明装置
と、前記照明装置で照明された原稿面からの反射光を読
み取る光学装置を備えた画像読み取り装置において、 前記ライン照明装置は、複数の発光素子を配列した光源
ユニットに、直方体の透光性ロッドの長手方向の一側面
を当接配置し、前記透光性ロッドは、該ロッドの前記光
源ユニットの主走査方向の長さをT、該ロッドの前記光
源ユニットの光軸方向の辺の長さをL、該ロッドの屈折
率をn、前記光源ユニットの副走査方向における発光素
子の配列ピッチをpとするとき、 L>1/2・p(n2−1)1/2,L>T の関係式を満足し、さらに前記発光素子はLEDであ
り、フレキシブル配線基板に実装されており、前記LE
Dは前記透光性ロッドに該ロッドと屈折率のほぼ等しい
透明性樹脂にて接着固定されており、さらにその光軸が
前記原稿面に対してほゞ平行になるように配置されてお
り、 かつ前記読み取り装置のフレームには、前記照明装置か
ら出射される光を前記原稿面側に反射させる反射面を備
えており、該反射面は平面または凹面であることを特徴
とする画像読み取り装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6089309A JPH07297996A (ja) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | ライン照明装置およびそれを用いた画像読み取り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6089309A JPH07297996A (ja) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | ライン照明装置およびそれを用いた画像読み取り装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07297996A true JPH07297996A (ja) | 1995-11-10 |
Family
ID=13967072
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6089309A Pending JPH07297996A (ja) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | ライン照明装置およびそれを用いた画像読み取り装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07297996A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10190959A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-07-21 | Rohm Co Ltd | 画像読み取り装置、それに用いる線状光源装置、および導光部材 |
JP2006021384A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Rohm Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2006243258A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Ricoh Co Ltd | 照明装置、画像読み取り装置及び画像形成装置 |
JP2006527416A (ja) * | 2003-06-10 | 2006-11-30 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 小型光源モジュール及びそれを採用した投射型画像表示装置 |
JP2014161058A (ja) * | 2014-04-04 | 2014-09-04 | Ricoh Co Ltd | 照明装置、画像読み取り装置及び画像形成装置 |
-
1994
- 1994-04-27 JP JP6089309A patent/JPH07297996A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10190959A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-07-21 | Rohm Co Ltd | 画像読み取り装置、それに用いる線状光源装置、および導光部材 |
JP2006527416A (ja) * | 2003-06-10 | 2006-11-30 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 小型光源モジュール及びそれを採用した投射型画像表示装置 |
JP4823898B2 (ja) * | 2003-06-10 | 2011-11-24 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 小型光源モジュール及びそれを採用した投射型画像表示装置 |
JP2006021384A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Rohm Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2006243258A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Ricoh Co Ltd | 照明装置、画像読み取り装置及び画像形成装置 |
JP2014161058A (ja) * | 2014-04-04 | 2014-09-04 | Ricoh Co Ltd | 照明装置、画像読み取り装置及び画像形成装置 |
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