CN100505820C - 光照射装置,使用其的图像读取装置及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光照射装置，使用其的图像读取装置及图像形成装置，所述光照射装置包括发出照射光的光源部以及由透光性材料构成的导光体，从所述光源部照射该导光体，所述导光体将入射光导向特定方向射出。以低的制造成本，高精度地配置光源部和导光体地相对位置，能防止入射面的入射光在到达导光体的射出面之前散失到导光体外部。

Description

光照射装置，使用其的图像读取装置及图像形成装置

技术领域

本发明涉及光照射装置，使用其的图像读取装置及图像形成装置，所述光照射装置设有由透光性材料构成的导光体，该导光体使得从光源部入射的光朝特定方向射出。

背景技术

这种光照射装置作为向原稿面的光照射手段，可以用于图像读取装置中，其通过例如电荷耦合组件(charge coupled devices，以下简记为“CCD”)，互补型金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor，以下简记为“CMOS”)等受光元件，接受来自原稿面的反射光，根据该反射光读取该原稿面的图像。

在图像读取装置中，读取彩色图像场合，一般，将来自原稿面的反射光按红(R)，绿(G)，蓝(B)由各受光元件接受。并且，如图1A所示，与各色对应的各受光元件配置为位置互异。各受光元件接受的光分别包含来自原稿面上不同地点的反射光。因此，对提高所读取图像质量来说，在与各受光元件的排列方向对应的原稿面上的方向(图1A中为左右方向)，从光照射装置照射的光的强度必须充分大，且均一。在图1A中，M表示原稿，19，20，21表示反光镜，16表示透镜，17表示受光元件。

具体地说，如图1B所示，将各受光元件的受光面的宽度(各受光元件的排列方向的长度)设为w，各受光元件的受光面的中心间距离设为b，因从原稿面到各受光元件的光学系统引起的缩率设为m，使得照射光强度大且均一的必要的原稿面上的宽度(图1A中左右方向的长度)X成为(w+b×2+α)/m。其中，α是考虑制造误差等误差适当设定的参数。

作为在上述原稿面上的宽度X，能照射强度充分大且均一的光的光照射装置，可以列举例如使用圆筒形状氙灯作为光源部，配置该圆筒形状氙灯，使得长度方向为相对所述宽度X方向的直交方向。近年，为了省能化，提高图像读取装置的可靠性，希望消耗电力少，发热量小，但是，氙灯消耗电力大，发热量大。因此，希望比氙灯消耗电力少，发热量小的光源部。作为这种光源部，可以利用例如发光二极管(LED)。但是，一般，与氙灯相比，LED的光照射强度小。因此，单纯利用LED作为光源部场合，在上述原稿面上的宽度X难以照射强度充分大的光。

以往，在例如特开2004-361425号公报(以下简记为“专利文献1”)，特许第3187280号公报(以下简记为“专利文献2”)，特开平10-322521号公报(以下简记为“专利文献3”)，特开平11-232912号公报(以下简记为“专利文献4”)中，记载了在光源部和原稿面之间配置由透光性材料构成的导光体的光照射装置。在这些专利文献中公开的光照射装置设有安装在电路基板上的LED(光源部)，以及导光体，该导光体将从LED入射的光朝着原稿面导向射出。若光照射装置设有这种导光体，能将从LED放射状照射的大部分光集中到上述原稿面上的宽度X的狭小区域。因此，若利用导光体，即使使用光照射强度小的LED等作为光源部，也能对所述宽度X的部分照射强度大的光。

在此，使用放射状照射光的LED等光源部场合，为了使得光集中在原稿面上的宽度X的部分(照射目标区域)，强度大的光照射该照射目标区域，特别重要的是，使得入射到导光体的入射面的光尽可能多地从导光体的射出面射出。并且，为了实现上述分析，在入射到导光体的入射面的入射光到达射出面前，必须抑制其到达导光体外部。

图2是入射到导光体的入射光的说明图，该图是从相对上述原稿面上的宽度X的直交方向看导光体。

可以使得入射到导光体431的入射面431a的入射光通过导光体内部直接到达射出面431b，但是，大多是先到达连接入射面431a及射出面431b的连接面431c。到达该连接面431c的入射光L1，L2根据相对该连接面的入射角θ1，θ2(与连接面的法线N所形成的角)，既有透过连接面431c，也有在连接面431c反射的。即，当入射角θ2比相对连接面431c的临界角α小时，入射光L2透过连接面431c，L’2到达导光体外部，当入射角θ1大于或等于所述临界角α时，入射光L1在连接面431c反射，L’1最终从射出面431b射出。

为了抑制入射到导光体的入射面的入射光到达射出面前到达导光体外部，可以列举例如上述专利文献1中公开的光照射装置。

在该以往的光照射装置中，如图3所示，使得导光体531的入射面531a形成为凸状，与入射面为平面场合相比，入射光相对连接面431c的入射角变大。这样，从入射面531a入射的入射光之中，能使得入射面为平面场合到达导光体外部的入射光在连接面431c反射，能防止透向导光体外部。

在上述以往的光照射装置中，在连接面531c的外面通过蒸镀铝等设置反射部件533。这样，在入射面531a形成为凸状场合，即使相对连接面531c的入射角仍比临界角小的入射光透向导光体外部，也能在反射部件533反射，回到导光体内部。

这样，在上述以往的光照射装置中，使得导光体531的入射面531a形成为凸状，而且在连接面531c的外面设置反射部件533，能避免从入射面531a入射的入射光到达射出面前透向导光体外部。

但是，导光体531的入射面531a形成为凸状场合，与入射面形成为平面场合相比，制造困难，制造成本高。再有，若在连接面531c的外面设置反射部件533，该反射部件533的材料成本，还需要将该反射部件533固定在导光体531的连接面的外面的工序。因此，制造成本高。这样，在上述以往的光照射装置中，能抑制从入射面531a入射的入射光到达射出面前透向导光体外部的装置制造成本高。

另外，使用如LED那样，光照射强度比较小的光源部的场合，希望从该光源部照射的光尽可能多地入射到导光体，入射到导光体的入射光大多朝着照射对象射出。为了实现这种要求，要求光源部和导光体的相对定位具有高的精度。在以往的光照射装置中，用于定位光源部的定位部件和用于定位导光体的定位部件分别用不同部件构成，因此，难以用相对高的定位精度组装光源部和导光体，难以用上述高精度定位光源部和导光体的相对位置。

发明内容

本发明就是为解决上述先有技术所存在的问题而提出来的，本发明的第一目的在于，提供光照射装置，使用其的图像读取装置及图像形成装置，所述光照射装置能降低制造成本，能抑制从入射面入射的入射光到达射出面前透向导光体外部。

本发明的第二目的在于，提供光照射装置，使用其的图像读取装置及图像形成装置，所述光照射装置能很容易地以高精度定位光源部和导光体的相对位置，能抑制从入射面入射的入射光到达射出面前透向导光体外部。

为实现上述目的，本发明提出以下方案：

(1)一种光照射装置，包括：

光源部，发出照射光；

导光体，由透光性材料构成，从所述光源部照射该导光体，所述导光体将入射光导向特定方向射出；

所述导光体设有：

入射平面，从所述光源部发出光入射到该入射平面；

射出平面，使得所述入射光朝着照射对象射出；

连接面，连接所述入射平面及射出平面；

其中，使得所述连接面的一部分相对所述入射光的光轴倾斜，使得相对该一部分的光的入射角大于相对连接面的其他部分的光的入射角。

这样，使得相对该一部分的光的入射角变大。结果，原本透过到达导光体外部的入射光成为全反射，不会到达导光体外部。因此，在上述连接面的所述一部分没有必要在其外面设置反射部件。

(2)在(1)所述的光照射装置中，其特征在于，所述连接面的一部分是接受到入射光的部分，所述入射光相对所述连接面的一部分的角大于从所述光源部照射光的半值角。

(3)一种光照射装置，包括：

光源部，发出照射光；

导光体，由透光性材料构成，从所述光源部照射该导光体，所述导光体将入射光导向特定方向射出；

所述导光体设有：

入射平面，从所述光源部发出光入射到该入射平面；

射出平面，与所述入射平面平行，使得所述入射光朝着照射对象射出；

连接面，连接所述入射平面及射出平面；

其中，使得所述连接面的一部分相对所述入射平面的法线方向倾斜，以便使得入射光的一部分或全部反射，当假定所述连接面的一部分相对所述入射平面的法线方向平行时，所述入射光具有比临界角小的角度。

结果，原本透过到达导光体外部的入射光成为全反射，不会到达导光体外部。因此，在上述连接面的所述一部分没有必要在其外面设置反射部件。

尤其，射出平面与入射平面平行，与射出平面及入射平面的至少一方形成凸状场合相比，导光体制造容易。

(4)在(3)所述的光照射装置中，其特征在于，相对所述连接面的一部分的入射光角大于从所述光源部照射光的半值角。

(5)在(1)-(4)中任一个所述的光照射装置中，其特征在于，所述导光体的的连接面不存在凹平面。

(6)在(5)所述的光照射装置中，其特征在于，从所述入射平面的法线方向的直交方向看导光体时，从入射平面朝着射出平面没有变狭的地方。

(7)在(3)或(4)所述的光照射装置中，其特征在于，所述导光体的横截面为梯形，与该梯形短边对应的面成为入射平面，与该梯形长边对应的面成为射出平面。

(8)在(1)-(4)中任一个所述的光照射装置中，其特征在于，所述连接面的一部分或至少一部分相对沿着上述入射平面的法线方向的特定面呈面对称。

(9)在(1)-(4)中任一个所述的光照射装置中，其特征在于，配置所述光源部和导光体，使得从所述光源部照射的光全部入射到所述导向体的入射平面。

(10)在(1)-(4)中任一个所述的光照射装置中，其特征在于，所述光源部由发光二极管构成。

(11)在(1)-(4)中任一个所述的光照射装置中，其特征在于：

所述光源部是将多个光源配置成一列或多列；

所述连接面垂直于所述光源列。

(12)一种光照射装置，包括：

光源部，发出照射光；

导光体，由透光性材料构成，从所述光源部照射该导光体，所述导光体将入射光导向特定方向射出；

单一的定位部件，将所述光源部及导光体安装在该定位部件上。

在本方案中，使用单一的定位部件，将所述光源部及导光体安装在该定位部件上，与将光源部及导光体安装在不同的定位部件上场合相比，能容易地以高精度对光源部及导光体的相对位置进行定位。

即，将光源部及导光体安装在不同的定位部件上场合，对光源部及导光体的相对位置进行定位时，至少需要在光源部和其定位部件之间，导光体和其定位部件之间，上述不同的定位部件之间，共计三处调整组装相对位置。需要调整处多，难以实现高精度。而在本发明中，使用单一的定位部件，将所述光源部及导光体安装在该定位部件上，需要调整的仅仅光源部和单一定位部件之间，导光体和单一定位部件之间，共计二处。因此，与将光源部及导光体安装在不同的定位部件上场合相比，需要调整处少，结果，能容易地以高精度对光源部及导光体的相对位置进行定位。

(13)在(12)所述的光照射装置中，其特征在于：

所述定位部件是板状部件；

配置所述光源部及导光体，使得从导光体射出的光与该板状部件的面大致平行。

(14)在(12)所述的光照射装置中，其特征在于，配置所述导光体，使得导光体的射出面与所述定位部件的端面处于同位置，或位于该端面的外方。

(15)在(12)所述的光照射装置中，其特征在于：

所述定位部件是板状部件；

配置所述光源部及导光体，使得从导光体射出的光与该板状部件的面大致垂直。

(16)在(12)-(15)中任一个所述的光照射装置中，其特征在于：

所述定位部件是板状部件；

将所述光源部及导光体安装在上述定位部件的同一面上。

(17)在(12)-(15)中任一个所述的光照射装置中，其特征在于：

所述定位部件是板状部件；

所述板状部件是用于驱动所述光源部的电路基板。

(18)在(12)-(15)中任一个所述的光照射装置中，其特征在于，配置所述光源部及导光体，使得从所述光源部照射的光全部入射到所述导向体的入射平面。

(19)在(12)-(15)中任一个所述的光照射装置中，其特征在于，所述光源部由发光二极管构成。

(20)在(12)-(15)中任一个所述的光照射装置中，其特征在于，所述光源部是将多个光源配置成一列或多列。

(21)在(12)-(15)中任一个所述的光照射装置中，其特征在于：

所述导光体具有嵌合空间，用于嵌入所述光源部；

将所述光源部及导光体安装在单一定位部件上，使得所述光源部嵌入所述嵌合空间内。

(22)一种图像读取装置，包括：

光照射装置，对原稿面照射光；

图像读取手段，接受来自原稿面的反射光，读取该原稿面的图像；

其中，所述光照射装置为(1)-(21)中任一个所述的光照射装置。

(23)一种图像形成装置，包括：

图像读取部，读取原稿面图像；

图像形成部，根据所述图像读取部读取的图像信息，在记录材上形成图像；

其中，使用(22)中所述的图像读取装置，作为上述图像读取部。

按照本发明的光照射装置，使用其的图像读取装置及图像形成装置，即使在导光体的连接面的外面不设置反射部件，也能防止入射光到达导光体外部，降低制造成本，提高图像质量。

按照本发明的光照射装置，使用其的图像读取装置及图像形成装置，对所述光源部及导光体的相对位置进行定位时，需要调整的仅仅二处，能容易地以高精度对光源部及导光体的相对位置进行定位。

附图说明

图1A和图1B是用于说明原稿面和成像面之间关系的图；

图2是入射到以往导光体的入射光的说明图；

图3表示以往光照射装置一例；

图4表示作为图像形成装置的复印机内部结构概略正面图；

图5表示从扫描部第一移动体的移动方向的直交方向，以大致水平方向看光照射装置的概略构成图；

图6A-图6D表示本发明实施例及变型例的光照射装置的斜视图；

图7A表示本发明涉及的复印机的扫描部的光照射装置中，导光体的特定连接面的入射光的光路说明图，图7B表示导光体的特定连接面与入射平面的法线方向平行结构的入射光的光路说明图；

图8表示光照射装置中LED的射出光的配光分布说明图；

图9表示光照射装置变型例；

图10表示光照射装置变型例；

图11表示光照射装置变型例。

具体实施方式

以下，参照附图，说明用于实施本发明的最佳形态。

在以下实施例中，虽然对构成要素，种类，组合，形状，相对配置等作了各种限定，但是，这些仅仅是例举，本发明并不局限于此。

下面对本发明适用于作为图像形成装置的彩色复印机的实施例进行说明，但本发明并不局限于此，对例如黑白复印机等也同样适用。

图4是彩色复印机1内部结构的概略构成正面图。在该复印机1的装置本体2内的中央部，设有用于形成彩色图像的打印机械部3。该打印机械部3包括等间隔分开沿水平方向排列配置的四个鼓状感光体4。另外，该打印机械部3设有四个充电辊5，分别使得各感光体4的外周面均一带电。

该打印机械部3还设有曝光装置6，根据图像数据对相应的带电的各感光体4的外周面进行曝光，在各感光体4的外周面形成静电潜像。

此外，该打印机械部3还设有四个显影装置7，中间转印带8，四个清洁装置9，转印辊10等。所述显影装置7分别向各感光体4的外周面上的静电潜像供给调色剂，使得各静电潜像显影，成为调色剂图像。所述各感光体4上的调色剂图像顺序转印到中间转印带8上。所述清洁装置9分别除去转印调色剂图像后残留在各感光体4上的调色剂。所述转印辊10用于将转印在中间转印带8上的调色剂图像转印到记录纸S上。

在四个感光体4上分别形成色异的调色剂图像，例如黄色(Y)，品红色(M)，青色(C)，黑色(K)的调色剂图像。将各色调色剂图像互相叠合顺序转印在中间转印带8上，在中间转印带8上形成彩色调色剂图像，该彩色调色剂图像最终形成在记录纸S上。

在装置本体2的上部，设有扫描部，作为用于读取原稿面图像的图像读取部。该扫描部配置有ADF11，用于载置原稿D的稿台玻璃12，作为图像读取手段的图像读取机构13。原稿D作为照明对象物，通过光照射装置用光照明该原稿D，所述ADF11自动运送所述原稿D，所述图像读取机构13读取载置在稿台玻璃12上的原稿D的原稿面的图像。

图像读取机构13由第一移动体14，第二移动体15，成像透镜16，CCD17等构成。第一移动体14及第二移动体15与稿台玻璃12平行，能以2:1的速度移动，所述CCD17为光电变换元件，作为受光元件。在第一移动体14上搭载光照射装置18以及第一反光镜19。所述光照射装置18从稿台玻璃12下方将光照射载置在稿台玻璃12上的原稿D，或者通过ADF11运送到稿台玻璃12上的原稿D，在原稿面的反射光在所述第一反光镜19被反射。在第二移动体15上搭载第二反光镜20及第三反光镜21，对来自第一反光镜19的反射光进行反射。经上述反射的光，通过成像透镜16，入射到CCD17，CCD17受光。

在装置本体2内的下部，设有收纳作为记录材的记录纸的若干纸盒22，在图1所示例中，为四个纸盒。收纳在纸盒22内的记录纸S通过搓纸辊23及运送辊24一张张地分离供纸。记录纸沿设在装置本体2内的纸运送通道25被运送。在该纸运送通道25上配置定位辊26，转印辊10，定影装置27，排纸辊28等。定位辊26暂时保持记录纸S，与中间转印带8上的调色剂图像进入与转印辊10的对向区域(二次转印区域)时间一致，驱动定位辊26将该记录纸S送入所述二次转印区域。从中间转印带8二次转印调色剂图像到记录纸S上，将该记录纸S送向定影装置27，通过施加热及压力，调色剂软化或熔融，该调色剂图像定影在记录纸S上。

下面说明上述复印机1的图像形成动作。

载置在稿台玻璃12上的原稿D或通过ADF11自动运送的原稿D的原稿面的图像由图像读取机构13读取。接着，根据由图像读取机构13读取的图像信息，从曝光装置6的四个半导体激光器分别射出与各色对应的激光。这样，在通过充电辊5均一带电的各感光体4的外周面上形成分别与各色对应的静电潜像。从各显影装置7对所述静电潜像供给各色调色剂。结果，在各感光体4上分别形成色各异的调色剂图像。各感光体4上的调色剂图像以叠合状态顺序转印在与感光体4回转同步移动的中间转印带8上，这称为一次转印。这样，在中间转印带8上，形成彩色的调色剂图像。

当打印机械部3实行图像形成动作时，从纸盒22内供给记录纸S。通过定位辊26在所设定的时间将该记录纸S送入二次转印区域，中间转印带8上的彩色调色剂图像转印在该记录纸S上，这称为二次转印。经过二次转印的记录纸S继续沿纸运送通道25被运送。送入定影装置27。在定影装置27，记录纸S上的彩色调色剂图像定影在记录纸S上，接着，通过排纸辊28将记录纸S排向排纸盘29上。

下面，说明上述图像读取部的光照射装置18的构成。

图5是从相对第一移动体14的移动方向的直交方向，大致水平方向看时，上述光照射装置18的概略构成说明图，图6A-6D是上述光照射装置的斜视图。

如图5，图6A所示，本实施例的光照射装置18包括作为光源部的多个LED32以及导光体31。所述多个LED32在作为电路基板的LED阵列基板30上配置成一列。LED阵列基板30配置为其长度方向是相对第一移动体14的移动方向的直交方向，朝大致水平方向延伸，即，朝原稿D的主扫描方向延伸。多个LED32在LED阵列基板30上沿其长度方向排列成一列。在LED阵列基板30上，形成用于向各LED32供给电力的配线图案及各种电路元件(没有图示)。本实施例中的LED32配置在LED阵列基板30上，使得其射出面朝着相对LED阵列基板30的基板面的平行方向。因此，从LED32的射出面射出的光的中心线方向成为相对LED阵列基板30的基板面大致平行的方向。在本实施例中，例举将多个LED32配置成一列的场合，但本发明并不局限于此，也可以例如配置成若干列。

导光体31由具有光透射性的透光性材料例如透明树脂(如丙烯树脂，聚碳酸酯等)或玻璃等形成。导光体31是长方体或直六面体状部件，呈比多个LED32列长的长方体形状，至少具有入射平面31a及射出平面31b。该导光体31配置在各LED32和原稿面之间。具体地说，导光体31的入射平面31a配置为与各LED32的射出平面对向，接近或接触该射出平面，射出平面31b配置为朝着原稿面。这样，导光体31在入射平面31a接受从LED32照射的光，将其朝着原稿面导向，从射出平面31b射出。

在此，使用多个LED32作为图像读取部的光源场合，需要将从各LED32照射的光合适地导向原稿面。为此，以高精度对各LED32和导光体31的相对位置进行定位。以往，在光照射装置18的制造工序中，难以实现高精度定位。于是，在本实施例中，将各LED32及导光体31安装在作为单一定位部件的LED阵列基板30上。

具体地说，多个LED32安装在LED阵列基板30上，将导光体31安装在与该基板面同一面上，对各LED32和导光体31的相对位置进行定位。这样，与以往分别将多个LED32和导光体31安装在互不相同的定位部件上相比，能很容易地以高精度对各LED32和导光体31的相对位置进行定位。即，分别将多个LED32和导光体31安装在不同的定位部件上场合，对各LED32和导光体31的相对位置进行定位时，需要在多个LED32和其定位部件之间，导光体31和其定位部件之间，定位部件之间，共计三处，调整部件相互组装位置，精度良好地进行组装。需要相对调整的地方多，难以高精度地对各LED32和导光体31的相对位置进行定位。

而在本实施例中，使用作为单一定位部件的LED阵列基板30，将多个LED32和导光体31安装在该LED阵列基板30上，能对相对位置进行定位，因此，需要相对调整各部件组装的地方仅仅多个LED32和LED阵列基板30之间，以及导光体31和LED阵列基板30之间，共计二处。因此，按照本实施例，与以往分别将多个LED32和导光体31安装在互不相同的定位部件上相比，能减少需要相对调整各部件组装的地方，结果，能很容易地以高精度对各LED32和导光体31的相对位置进行定位。

在本实施例中，可以通过锡焊将多个LED32安装在LED阵列基板30的基板面上。可以用粘结剂或双面胶带等将导光体31固定在LED阵列基板30的基板面上。

在本实施例中，如上所述，多个LED32安装在LED阵列基板30上，将导光体31安装在LED阵列基板30的基板面的同一面上。具体地说，在连接

入射平面31a和射出平面31b的四个连接面之中，构成导光体31长度方向侧面的两个连接面中一方，通过粘结剂或两面胶带等固定在LED阵列基板30的基板面上。

在本实施例中，构成导光体31长度方向端面的两平面互相平行，上述四个连接面之中，固定在LED阵列基板30的基板面上的连接面与上述导光体31长度方向端面的两平面直交。该三个连接面分别相对入射平面31a的法线(也是射出平面的法线)平行。另一方面，与固定在LED阵列基板30的基板面的连接面对向的连接面(以下称为“特定连接面”)31c相对入射平面31a的法线倾斜。

更详细地说，如图6A所示，该特定连接面31c和固定在LED阵列基板30的基板面上的连接面之间的距离形成为从入射平面31a向着射出平面31b变宽。因此，在本实施例的导光体31中，若沿着入射平面31a的法线方向切断通过特定连接面31c时，切断截面为梯形状，与该梯形状短边对应的面为入射平面31a，与该梯形状长边对应的面为射出平面31b。

本实施例的导光体31为长形状，作为制造这种形状的导光体31的方法，较好的是，采用将具有光透过性的树脂充填到金属模中成形的树脂模制法。通过该方法制作场合，需要从金属模中取出成形树脂，因此，希望设为取出容易的形状，以降低制造成本。从相对入射平面31a的法线方向的直交方向看本实施例的导光体31时，没有从入射平面31a向着射出平面31b变狭的地方。因此，当制造该导光体31时，从金属模取出时，从导光体31的射出平面31b侧取出，很容易从金属模取出金属模内的树脂。

在本实施例中，如图5所示，LED阵列基板30为板状部件，配置LED32及导光体31，使得从导光体31的射出平面31b射出的光相对该基板面朝着大致平行方向射出。由于从各LED32照射的光从其射出面呈放射状地射出，因此，从导光体31的射出平面31b射出的光也从该射出平面31b多少变宽地射出。在此，当导光体31相对LED阵列基板30定位时，将导光体31整体配置在LED阵列基板30的基板面上，能提高该位置定位的可靠性。但是，这种场合，若将导光体31安装在LED阵列基板30上，使得导光体31的射出平面31b比LED阵列基板30的端面(原稿面侧的端面)位于基板面内侧，则从导光体31的射出平面31b射出的一部分光被LED阵列基板30遮盖。结果，发生被遮盖的光不能照射原稿面。

尤其，在本实施例中，采用光强度比较小的LED32作为光源部，因此，较好的是，使得从导光体31的射出平面31b射出的变宽的光尽可能集中在原稿面上的特定处，例如，如图1A所示的原稿面上的宽度X上。因此，较好的是，进行配置，使得从导光体31的射出平面31b射出的光不被LED阵列基板30遮盖。

于是，在本实施例中，如图5所示，配置导光体31，使得导光体31的射出平面31b位于与LED阵列基板30的端面(原稿面侧的端面)同位置或该端面的外方(接近原稿面的方向)。这样，从导光体31的射出平面31b射出的光不会被LED阵列基板30遮盖。结果，能使得从导光体31的射出平面31b射出的光全部朝着原稿面照射。

在本实施例中，配置导光体31，使得导光体31的入射平面31a与各LED32的射出面对向，接近或接触，从各LED32射出的光全部入射到导光体31的入射平面31a。实现这种构成场合，较好的是，使用射出面平坦或凹状者作为LED。若使用射出面为凸状的LED，则需要将导光体31的形状形成为能覆盖该凸状的射出面，增加导光体31的制造成本。另外，若各LED32的引线位于导光体31侧，则引线有时会成为障害，导光体31的入射平面31a不能配置为接近或接触各LED32的射出面。因此，较好的是，各LED32的引线设置在比各LED32的射出面离开导光体31更远的位置。

图7A是用于说明导光体31的特定连接面31c的入射光光路的图，图7B是用于说明导光体431的入射光光路的图，导光体431的特定连接面431c相对入射平面431a的法线方向成为平行平面。

如图7B所示，入射光相对导光体431的入射平面431a具有角度θ2，该入射光相对特定连接面431c具有入射角θ2，到达特定连接面431c。该入射角θ2比临界角α小，到达特定连接面431c的入射光在特定连接面431c折射透过。结果，该入射光到达导光体431的外部。

对此，在本实施例的导光体31中，如图7A所示，入射光相对导光体31的入射平面31a具有角度θ2，该入射光相对特定连接面31c具有入射角θ1，到达特定连接面31c。在本实施例中，特定连接面31c相对入射平面31a的法线N倾斜角度β，该入射角θ1比图7B所示的导光体431的入射角θ2大。更详细地说，该入射角θ1成为比临界角α大的角度。因此，到达特定连接面31c的入射光在特定连接面31c全反射。结果，该入射光不会到达导光体31的外部，而在导光体内部前进，最终到达导光体31的射出平面31b，从该射出平面31b射出到导光体外部。

这样，如图7B所示，当特定连接面相对入射平面431a的法线方向平行场合，相对该特定连接面的入射角θ2比临界角α小。按照本实施例，配置特定连接面，使得相对该特定连接面的入射角θ1大于或等于临界角α。这样，如图7A所示导光体31，能使得入射光全反射，不会射出到导光体外部。因此，与图7B所示导光体431相比，能将多量的入射光导向射出平面31b。结果，按照本实施例的光照射装置，与图7B所示使用导光体431的光照射装置相比，能将强度更大的光照射在原稿面的照射目标区域即图1A所示的原稿面上的宽度X的部分。

如图7B所示，当特定连接面431c相对入射平面431a的法线方向平行场合，一般使用树脂作为导光体的材料形成导光体时，透过特定连接面431c的入射光是从LED32照射的光之中，以比半值角大的角度，入射到导光体431的入射平面431a的光。

这里所述的“半值角”意义如下：

图8表示LED32的射出光的配光分布说明图。在所示配光分布中，在沿着通过LED32的射出面中心点的法线的假想面上，将位于上述法线上的光量水平设为100时，用相对值表示从该射出面的中心点位于等距离的该假想面上的各地点的光量水平。LED32在位于其法线上的地点产生最大光量。若LED32具有理想的配置分布，则LED32的射出光的配光分布成为圆形，但本实施例的LED32如图8所示，成为椭圆形。并且，将连接光量水平为50即最大光量一半的地点和射出面中心点的假想直线，和通过该射出面中心点的法线所形成的角度γ0称为半值角。在图8所示的实施例中，从LED32照射的光的半值角γ0大约为51°。

在本实施例中，与特定连接面31c对向的连接面31d，即固定在LED阵列基板30的基板面上的连接面31d，与图7B所示特定连接面431c同样，相对入射平面31a的法线方向平行。因此，在该连接面31d中，与图7B所示的导光体431一样，入射光到达导光体外部，不能导向到射出平面31b。

也可以将铝蒸镀在LED阵列基板30的基板面上，将该基板面作为反射面。这种场合，可以使得从连接面31d到达导光体外部的入射光在基板面反射，从该连接面31d再次送入导光体内部。此后，若该光到达特定连接面31c，则在该特定连接面31c全反射，最终导向射出平面31b。

变型例1

下面，说明本实施例的光照射装置的一变型例。

图6B是变型例1的光照射装置118的斜视图。

在变型例1的导光体131中，安装部131c与入射面131a侧形成为一体。在该安装部131c上形成与入射面131a连续的安装面，其与该入射面131a大致垂直。LED阵列基板30安装在该安装部131c上。具体地说，使得LED阵列基板30的背面(安装多个LED32的基板面的相对面)接触安装部131c的安装面，安装LED阵列基板30。使用粘结剂互相粘结，或者使用双面胶带粘结LED阵列基板30的背面及所述安装面，相对安装部131c固定LED阵列基板30。

在本变型例1中，将各LED安装在LED阵列基板30上，使得各LED32的射出面与LED阵列基板30的端面(原稿面侧的端面)同位置。并且，使得LED阵列基板30的端面与导光体131的入射面131a抵接，将LED阵列基板30固定在导光体131的安装部131c上。这样，能对LED阵列基板30上的各LED32和导光体131的相对位置进行合适的定位。尤其，各LED32相对LED阵列基板30的定位精度高，仅仅使得LED阵列基板30的端面与导光体131的入射面131a相接，就能定位，能精度良好地对各LED32和导光体131的相对位置进行定位，很容易定位。

变型例2

下面，说明本实施例的光照射装置的另一变型例。

图6C是变型例2的光照射装置218的斜视图。

在变型例2的导光体231中，从射出面231b射出的光相对LED阵列基板30的基板面以大致垂直方向射出。变型例2的导光体231通过连接部231d与安装部231c形成为一体。在该安装部231c上形成安装面，其与该入射面231a隔开所定间隔对向。LED阵列基板30安装在该安装部231c上。具体地说，使得LED阵列基板30的背面(安装多个LED232的基板面的相对面)接触安装部231c的安装面，安装LED阵列基板30。使用粘结剂互相粘结，或者使用双面胶带粘结LED阵列基板30的背面及所述安装面，相对安装部231c固定LED阵列基板30。

在本变型例2中，将各LED232安装在LED阵列基板30的端部，使得各LED232的射出面朝着LED阵列基板30的基板面的法线方向。并且，使得LED阵列基板30的端部与导光体231的连接部231d抵接，将LED阵列基板30固定在导光体231的安装部231c上。这样，LED阵列基板30上的各LED232的射出面与导光体231的入射面231a接近或接触，处于对向位置，能合适地对各LED232和导光体231的相对位置进行合适的定位。尤其，各LED232相对LED阵列基板30的定位精度高，仅仅使得LED阵列基板30的端部与导光体231的连接部231d抵接，就能定位，能精度良好地对各LED232和导光体231的相对位置进行定位，很容易定位。

按照变型例2，从各LED232照射的光入射到导光体231的入射面231a，相对LED阵列基板30的基板面以大致垂直方向照射，再从导光体231的射出面231b射出。在该变型例2中，也与上述实施例及变型例1说明的朝着LED阵列基板30的基板面以大致平行方向照射场合相同，与以往分别将多个LED32和导光体31安装在互不相同的定位部件上相比，能减少需要相对调整各部件组装的地方，结果，能很容易地以高精度对各LED232和导光体231的相对位置进行定位。

变型例3

下面，说明本实施例的光照射装置的又一变型例。

图6D是变型例3的光照射装置318的斜视图。

在本变型例3的导光体331中，从其入射平面331a沿垂直方向突出多个突起部331e，在所述突起部331e之间形成嵌合空间，用于嵌入各LED32。这样，当将导光体331安装到LED阵列基板30上时，若将各LED嵌入到导光体331的各嵌合空间中，则能很容易且正确地定位LED阵列基板30上的各LED32和导光体331的相对位置。

在变型例3中，对各LED32分别设置嵌合空间，但并不局限于此，也可以在嵌合空间中设置2个或2个以上的LED32。

变型例4

下面，说明本实施例的光照射装置的又一变型例。

图9是变型例4的光照射装置918的说明图。

在本变型例1的导光体931中，四个连接面连接入射平面931a及射出平面931b，在这四个连接面之中，构成导光体长度方向侧面的两个连接面931c，931d相对入射平面931a的法线N倾斜角度β。因此，本变型例1的导光体931，当沿着入射平面931a的法线方向切断通过所述两个连接面931c，931d时，切断面为梯形，与该梯形短边对应的面成为入射平面931a，与该梯形长边对应的面成为射出平面931b。

在本变型例4中，与上述实施例同样，LED阵列基板30为板状部件，配置LED32以及导光体931，使得从导光体931的射出平面931b射出的光相对该基板面以大致平行的方向射出。但是，上述两个连接面931c，931d相对沿入射平面931a的法线方向的特定面(相对LED32的列方向平行的面)呈面对称。因此，在上述两连接面931c，931d互相对向的方向(图中左右方向)，配置LED32以及导光体931，使得LED32的射出面32b的中心与导光体931的入射平面931a的中心一致。这样，在上述两连接面931c，931d互相对向的方向，能防止从导光体931的射出平面931b射出的光强度偏移。

变型例5

下面，说明本实施例的光照射装置的又一变型例。

图10是变型例5的光照射装置1031的说明图。

在本变型例5的导光体1031中，四个连接面连接入射平面1031a及射出平面1031b，在这四个连接面之中，构成导光体长度方向侧面的两个连接面局部相对入射平面1031a的法线N倾斜角度β’。即，所述两个连接面分别包括相对入射平面931a的法线N倾斜角度β’的第一连接面部分1031c，1031d，以及相对该法线N平行的第二连接面部分1031e，1031f。

随着离开入射平面1031a，从该入射平面1031a入射的入射光相对连接面1031c的入射角变大。因此，如图7B所示导光体431那样，连接面431c相对入射平面431a的法线方向平行场合，在离开入射平面431a达到所定距离以上的连接面431c上的地点，入射光不会透过该连接面431c上的地点。即，在图7B所示的导光体431中，发生入射光到达导光体外部问题的仅仅是连接面431c上接近入射平面431a的部分。于是，在本变型例5中，仅仅使得发生该问题的部分相对入射平面1031a的法线N倾斜角度β’，成为第一连接面部分1031c，1031d。

第一连接面部分1031c，1031d和第二连接面部分1031e，1031f的分界处可以通过以下方法决定：当使得第一连接面部分1031c，1031d与第二连接面部分1031e，1031f相同，相对入射平面1031a的法线N平行，作为一平面时，从入射平面1031a入射的入射光中，将相对该平面的入射角成为临界角的入射光到达的地点作为上述分界处。

本变型例5中的导光体1031也与上述实施例的导光体31及变型例4中的导光体931一样，从相对入射平面1031a的法线方向的直交方向看时，没有地方从该入射平面1031a向着射出平面1031b变狭。因此，制造该导光体1031时，从金属模取出时，从导光体1031的射出平面1031b侧取出，能很容易地从金属模取出金属模内树脂。

在所述变型例5的光照射装置1018中，设有作为光源部的多个LED32以及导光体1031，该导光体1031由透光性材料构成，导光体1031将从所述LED32照射入射的光导向特定方向射出。导光体1031包括入射平面1031a，射出平面1031b，以及连接所述入射平面和射出平面的连接面。来自所述LED32的光入射到入射平面1031a，使得从入射平面1031a入射的入射光朝着作为照射对象的原稿面射出。并且，使得作为连接面一部分的第一连接面1031c相对上述入射光的光轴倾斜，使得相对第一连接面1031c的光的入射角比相对作为该连接面另一部分的第二连接面1031e的光的入射角大。这样，能够使得在图7B所示的导光体431中透过连接面431c到达导光体外部的入射光全反射，不到达导光体外部。因此，与图7B所示导光体431相比，能将多量入射光导向射出平面1031b。结果，与使用图7B所示导光体431的光照射装置相比，能将强度更大的光照射到原稿面的照射目标区域，即图1A所示的原稿面上的宽度X的部分。

变型例6

下面，说明本实施例的光照射装置的又一变型例。

图11是从相对第一移动体14的移动方向的直交方向，大致水平方向看时，变型例6的光照射装置418的概略构成说明图。

在本变型例6中，如图所示，沿着第一移动体14的移动方向，朝直交方向切断时的切断面为梯形。更详细地说，连接导光体431的入射面431a和射出面431b有四个连接侧面，在这四个连接侧面之中，朝着与原稿面上宽度X方向对应的方向的两个侧面，若如上述实施例说明的导光体31侧面那样，相对与LED32照射光的中心线F平行，则会透过平面。而在本变型例中，切断面为梯形，入射光能实现全反射。这样，从导光体431的入射面431a入射到达其侧面的光不透过而被反射，更多的光能从射出面431b射出。

在本变型例6的光照射装置418中，导光体及LED32安装在LED阵列基板30上，很容易以高精度对LED32和导光体431的相对位置进行定位。

本发明实施例及变型例的光照射装置18，118，218，418，318，918，1018设有作为光源部的多个LED32，LED232以及由透光性材料构成的导光体31，131，231，331，431，931，1031，将来自LED32，LED232照射的入射光导向到特定方向射出。并且，多个LED32，LED232和导光体31，131，231，331，431，931，1031安装在单一的LED阵列基板30(定位部件)上，这样，与以往将多个LED32，LED232和导光体31，131，231，331，431，931，1031安装在不同的定位部件上场合相比，能减少需要相对调整各部件组装的地方。结果，多个LED32，LED232和导光体31，131，231，331，431，931，1031的相对位置，具体地说，例如，各LED的射出面和导光体的入射面的距离，各LED的射出面和导光体的入射面的角度，各LED的射出面的中心位置和导光体的入射面的中心位置的偏移量等，很容易以高精度进行定位。

另外，导光体31，131，231，331，431，931，1031包括入射平面31a，131a，2311a，331a，931a，1031a，射出平面31b，131b，231b，331b，931b，1031b，以及连接所述入射平面和射出平面的连接面。来自所述LED32的光入射到所述入射平面，使得相对该入射平面平行的从入射平面31a，131a，231a，331a，931a，1031a入射的入射光朝着作为照射对象的原稿面射出。并且，配置连接面的至少一部分31c，131c，131d，231c，231d，331c，使得该部分相对入射平面的法线方向平行，以比临界角α小的角度到达该平面的入射光的一部分或全部全反射。这样，在图7B所示导光体431中，透过连接面431c到达导光体外部的入射光，可以被全反射，不会到达导光体外部。因此，与图7B所示导光体431相比，能将多量入射光导向31b，131b，231b，331b。结果，与使用图7B所示导光体431的光照射装置相比，能将强度更大的光照射到原稿面的照射目标区域，即图1A所示的原稿面上的宽度X的部分。

上述连接面的至少一部分31c，131c，131d，231c，231d，331c相对入射平面的法线方向平行，则入射光以比临界角α小的角度到达该平面，上述入射光是从多个LED32照射的光中，以比半值角γ0大的角度入射到导光体的入射平面31a，131a，231a，331a的光。

在本发明的实施例及变型例的光照射装置18，118，218，318，418中，从导光体31，131，231，331，431的相对入射平面31a，131a，231a，331a的法线方向的直交方向看时，没有从入射平面向着射出平面变狭的地方。这样，将具有光透过性的树脂充填到金属模中成形即树脂模制方法制造导光体31，131，231，331，431时，很容易从金属模取出成形树脂。结果，能进一步降低制造成本。

尤其，如本发明上述实施例及变型例所说明的导光体31，131，331那样，沿着入射平面的法线方向切断通过上述连接面的至少一部分31c，131c，131d，331c时，切断面为梯形，与该梯形短边对应的面为入射平面，与该梯形长边对应的面为射出平面，能使得金属模简单化，能进一步降低制造成本。

如本发明变型例1，2所说明的导光体131，231那样，若上述连接面的至少一部分31c，231c，231d相对沿着入射平面的法线方向的特定面呈面对称，则能将更多的光集中到照射目标区域，即图1A所示的原稿面上的宽度X的部分。

在本发明的实施例及变型例的光照射装置18，118，218，318中，配置多个LED32及导光体31，131，231，331，431，使得从多个LED32射出的全部光入射到导光体31，131，231，331，431的入射平面31a，131a，231a，331a。使用多个LED32作为光源部场合，增大其光强度比较难，希望从多个LED32射出的全部光能入射到导光体31，131，231，331，431。这样，能不浪费地利用从多个LED32射出的光。当LED32的光强度充分大场合，也可以使得从多个LED32射出的一部分光不入射到导光体31，131，231，331，431的入射平面31a，131a，231a，331a。

在本发明的实施例及变型例的光照射装置18，118，218，318中，使用多个LED32(发光二极管)作为光源部，能实现消耗电力小，且发热量小的光源部。

在本发明的实施例及变型例的光照射装置18，118，218，318中，使用多个LED32配置成一列或若干列作为光源部。并且，导光体31，131，231，331，431的连接面之中，将朝着相对多个LED32的列方向的直交方向配置的连接面作为配置连接面。按照该光照射装置，能对所述LED32的列方向长区域照射光，因此，能利用本发明的光照射装置作为需要向长区域进行光照射的光照射手段，例如，图像读取装置的光照射手段。

在本发明的实施例及变型例中，在作为图像读取装置的扫描部中，设有对原稿面照射光的光照射手段，以及作为图像读取手段的图像读取机构13，接受来自原稿面的反射光，读取原稿面的图像，使用上述光照射装置作为光照射手段。因此，按照该扫描部，使用制造成本低的光照射装置，也能以强度大的光照射原稿面的宽度X的部分，结果，能提供低成本的扫描部。

在本发明的实施例及变型例中，在作为图像形成装置的复印机1中，设有用于读取原稿面图像的图像读取部，以及作为图像形成部的打印机械部3，根据该图像读取部读取的图像信息，将图像形成在作为记录材的记录纸S上，使用上述扫描部作为上述图像读取部。这样，能使用成本低的扫描部，结果，能提供低成本的图像形成装置。

在本发明的实施例及变型例中，LED阵列基板30为板状部件，配置LED32及导光体，使得从导光体射出的光相对LED阵列基板30的面大致平行。这样，很容易以高精度进行定位。

尤其，配置导光体，使得导光体的射出面与LED阵列基板30的端面同位置或端面的外方，从导光体的射出面射出的光不会被LED阵列基板30遮住。结果，从导光体的射出面射出的光能全部朝着原稿面照射。

在上述变型例2中，LED阵列基板30为板状部件，配置LED32及导光体，使得从导光体射出的光相对LED阵列基板30的面以大致垂直方向射出。这样，很容易以高精度进行定位。

在本发明的实施例及变型例中，多个LED和导光体安装在LED阵列基板30的同一面上。这样，对于LED阵列基板的背面(安装LED的基板面的相对面)，没有必要考虑导光体的安装，LED阵列基板的背面构成自由度高，LED阵列基板30设计容易。

在本发明的实施例及变型例中，LED阵列基板30是用于驱动LED的电路基板。这样，不需要另外再设置与电路基板不同的定位部件。

在本发明的实施例及变型例中，能提高图像读取精度，提高图像质量。

上面参照附图说明了本发明的实施例，但本发明并不局限于上述实施例。在本发明技术思想范围内可以作种种变更，它们都属于本发明的保护范围。

例如，在本发明的实施例及变型例中，从导光体的射出平面射出的光朝着大致与LED阵列基板30的基板面平行射出，但也可以朝着相对LED阵列基板30的基板面大致垂直的方向射出。

在本发明实施例及变型例中，虽然以复印机为例进行说明，但本发明也可以适用设有与该复印机的图像读取部同样构成的图像读取装置的单体制品(扫描器)，另外，本发明也可以适用设有与该复印机的图像读取部同样构成的传真机等其他图像形成装置，或图像形成装置以外的装置。

在本发明实施例及变型例中，虽然以使用多个LED作为LED32场合为例进行说明，但本发明也可以使用其他元件作为LED32。

Claims (1)

1.一种光照射装置，包括：

发出照射光的光源部，包括配置成一列或多列的发光二极管；

导光体，由透光性材料构成，从所述光源部照射该导光体，所述导光体将入射光导向特定方向射出；

所述导光体设有：

入射平面，从所述光源部发出光入射到该入射平面；

射出平面，使得所述入射光朝着照射对象射出；

连接面，连接所述入射平面及射出平面；

其中，所述连接面相对所述入射平面的法线方向倾斜，入射光相对所述连接面的入射角大于入射光相对所述导光体的入射角；

当所述连接面相对所述入射平面的法线平行场合，透过所述连接面的入射光以大于半值角的角度入射到导光体的入射平面，所述半值角是光量为最大光量一半的点与射出平面中心点的假想直线和该射出平面中心点的法线所形成的角度。

Images