CN100553282C - 原稿照明装置,图像读取装置及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及原稿照明装置，使用该原稿照明装置的图像读取装置，设有该图像读取装置的图像形成装置。原稿照明装置31设有荧光灯2-1，2-2作为光源，荧光灯具有射出光束的开口部2a，设有呈椭圆形状的反射板1-1，1-2，分别使得来自荧光灯的光束聚光，配置荧光灯的开口部朝着斜下方，将反射板配置在荧光灯的斜下侧，从荧光灯的开口部射出的光束经反射板聚光到原稿读取区域。将反射板的一焦点配置在连接荧光灯中心和开口部中心的直线上，将另一焦点配置在原稿读取位置附近。使得来自荧光灯的光不直接照射原稿照明部，仅利用由反射板导向的聚光光束，不会照射不需照射的区域，不会影响原稿的反射浓度，能实现高效且能减少不需要光束的原稿照明装置。

Description

原稿照明装置，图像读取装置及图像形成装置

技术领域

本发明涉及原稿照明装置以及使用该原稿照明装置的图像读取装置，尤其涉及使用荧光灯作为光源能实现高光量且低杂光(flare)照明的原稿照明装置以及使用该原稿照明装置的图像读取装置，还涉及设有该图像读取装置的例如复印机，传真机，复合机(具有复印机，打印机，传真机等功能)等图像形成装置。

背景技术

在例如特开2000-307809号公报(以下简记为“专利文献1”)，特开2004-235861号公报(以下简记为“专利文献2”)，特开2003-283820号公报(以下简记为“专利文献3”)，特开平11-237699号公报(以下简记为“专利文献4”)，特开平11-205538号公报(以下简记为“专利文献5”)中，提出了各种用于复印机等图像形成装置或扫描装置等的图像读取装置。

在这种图像读取装置中使用的荧光灯一般为氙灯，大多场合通常使用直径10mm左右者。该氙灯比卤素灯亮度低，但发出可视光部分的面积大，因此，发光光量大，相对消耗电力，发光效率高。另外，发光光量与涂荧光涂料的面积大致成正比，因此，若增大玻璃管直径，更多地涂布荧光涂料，则会增大发光光量。但是，若增大玻璃管直径，会引起原稿照明装置大型化，图像读取装置本身变大。

图9是作为原稿照明装置光源的氙灯的主要部分截面图。如图所示，氙灯2设有筒状透明玻璃管2c，厚度为0.5-1mm左右，在该玻璃管内部封入氙气，对向电极2d，2e设在玻璃管2c外周，向该对向电极2d，2e施加几百伏的交流电压，使其放电。通过该放电流动的电子经玻璃管内部时，与氙原子碰撞，产生紫外线。紫外线照射涂布在玻璃管内周面的作为荧光体2b的荧光涂料，激起荧光物质发出可视光。该可视光从开口部2a射出到外部。

图10是使用所述氙灯作为原稿照明用光源时的以往原稿照明装置的主要部分概略图。如图所示，原稿照明装置通常通过一根氙灯2和一反射板1c照射图像读取区域构成。从氙灯射出的一部分光束通过反射板照射载置在原稿台玻璃上的原稿面的读取区域。其他光束直接照射原稿面的读取区域。在原稿面上的反射光束经第一反光镜，第二反光镜，第三反光镜射向成像透镜，在CCD传感器等读取手段(都没有图示)作为图像信息读取。

作为所述反射板的形状，可以列举椭圆面形状，抛物面形状等，当光源用灯为柱状场合，可以使用筒状反射板，这为人们所公知。

作为椭圆面形状的反射板，可以这样配置：两个焦点之中，将光源用灯的中心配置在离被照射体即原稿面远一侧的焦点。

上面所说明的以往的原稿照明装置存在以下问题：

在例如具有高生产性的高速彩色扫描器等装置中，需要多量的原稿照明光量。但是，使用氙灯场合，为了确保高光量，需要增大荧光体的涂布面积，即引起玻璃管直径大型化，且需要给予多量电流。玻璃管直径大型化场合，开口部面积也增大，因此，反射板本身也需要大型化，照明装置整体成为相当大型化。

另外，氙灯的发光面积大，而且从开口部射出光束，因此，难以聚光在原稿照明部。例如图9所示，希望集光到原稿照明部A的光束照射到B区域，导致照明面积增大。这样，不必要光束的反射光束经反射板或氙灯再次照射原稿面。当该反射光束的光量多场合，照明光的光量因原稿浓度不同而变化，例如，浓度低的原稿变得浓度更低，浓度高的原稿变得浓度更高。也就是说，对原稿读取的图像信息的浓度差变大，原稿再现性差。

一般，在使用高光量灯的照明装置中也存在原稿再现性恶化的倾向。

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，提供一种原稿照明装置，采用来自荧光灯的光不直接照射到原稿照明部的结构，仅仅利用由反射板导向的集光光束，不会照射不必要的区域，不受原稿的反射浓度影响，效率高，且减少不必要的光束。

本发明的第二目的在于，提供一种原稿照明装置，能提高反射板的集光性能，同时进一步减少不必要的光束，能使得反射板小型化。

本发明的第三目的在于，提供使用所述原稿照明装置的图像读取装置，以及设有该图像读取装置的图像形成装置。

为实现上述目的，本发明提出以下方案：

(1)一种原稿照明装置，通过反射板使得从光源射出的光束聚光，对载置在原稿载置台的稿台玻璃上的原稿面的原稿读取区域进行照明，其特征在于：

设有荧光灯作为所述光源，所述荧光灯具有射出光束的开口部，还设有呈椭圆形状的反射板，使得来自所述荧光灯的光束聚光，配置所述荧光灯的开口部朝着斜下方，将所述反射板配置在所述荧光灯的斜下侧，从所述荧光灯的开口部射出的光束经所述反射板聚光到原稿读取区域。

(2)在(1)所述的原稿照明装置中，其特征在于，将所述反射板的一焦点配置在连接所述荧光灯的中心和开口部的中心的直线上，将另一焦点配置在原稿读取位置附近。

(3)在(1)所述的原稿照明装置中，其特征在于，所述反射板满足以下关系：

$\frac{X^2}{A^2}+\frac{Y^2}{B^2}=1$

(A＞B＞0)

$\mathrm{\α}>{\mathrm{Sin}}^{-1}\left(\frac{R}{D}\right)$

θ＝α+β+γ

其中，X表示椭圆长轴，Y表示椭圆短轴，θ为椭圆的倾斜角度，α是由椭圆长轴和离原稿面最近光线形成的角度，β是光线的聚光角度，γ是由离原稿面最远的光线和光轴形成的角度，R为荧光灯管半径，D为椭圆的焦距；

所述反射板的一个焦点配置在连接所述荧光灯中心和开口部中心的直线上，另一个焦点配置在原稿读取位置附近。

(4)在(1)所述的原稿照明装置中，其特征在于，所述反射板满足以下关系：

$\frac{X^2}{A^2}+\frac{Y^2}{B^2}=1$

(A＞B＞0)

$y\≥\frac{D}{2}\·\sin 2\mathrm{\θ}$

其中，X表示椭圆长轴，Y表示椭圆短轴，θ为椭圆的倾斜角度，D为椭圆的焦距；

所述反射板的一个焦点配置在连接所述荧光灯中心和开口部中心的直线上，另一个焦点配置在原稿读取位置附近。

(5)在(1)-(4)中任一个所述的原稿照明装置中，其特征在于，设有两根所述荧光灯，两块呈椭圆形状的反射板，使得来自所述两根荧光灯的光束分别聚光，形成所述两反射板的各椭圆的长轴的交点位于稿台玻璃内，或位于比稿台玻璃高的位置。

(6)在(5)所述的原稿照明装置中，其特征在于，形成两反射板的各椭圆的长轴交点为两椭圆的原稿面侧的焦点位置，使用满足以下关系的D及θ：

D·cosθ≥H

其中，θ为椭圆的倾斜角度，D为椭圆的焦距，H为从荧光灯中心到稿台玻璃下面之间的距离。

(7)在(1)-(4)中任一个所述的原稿照明装置中，其特征在于，设有一根所述荧光灯，一块呈椭圆形状的反射板，使得来自所述荧光灯的光束聚光，形成所述反射板的椭圆的原稿面侧的焦点位于所述稿台玻璃内，或位于比稿台玻璃高的位置。

(8)在(1)所述的原稿照明装置中，其特征在于：

设有两根所述荧光灯，两块呈椭圆形状的反射板，使得来自所述两根荧光灯的光束分别聚光；

所述反射板满足以下关系：

$\frac{X^2}{A^2}+\frac{Y^2}{B^2}=1$

(A＞B＞0)

$\mathrm{\α}>{\mathrm{Sin}}^{-1}\left(\frac{R}{D}\right)$

θ＝α+β+γ

$y\≥\frac{D}{2}\·\sin 2\mathrm{\θ}$

其中，X表示椭圆长轴，Y表示椭圆短轴，θ为椭圆的倾斜角度，α是由椭圆长轴和离原稿面最近光线形成的角度，β是光线的聚光角度，γ是由离原稿面最远的光线和光轴形成的角度，R为荧光灯管半径，D为椭圆的焦距；

所述反射板的一个焦点配置在连接所述荧光灯中心和开口部中心的直线上，另一个焦点配置在原稿读取位置附近；

形成两反射板的各椭圆的长轴交点位于稿台玻璃内，或位于比稿台玻璃高的位置；

形成两反射板的各椭圆的长轴交点为两椭圆的原稿面侧的焦点位置，使用满足以下关系的D及θ：

D·cosθ≥H

其中，H为从荧光灯中心到稿台玻璃下面之间的距离。

(9)在(1)-(8)中任一个所述的原稿照明装置中，其特征在于，所述反射板的形状包含遮光功能，使得从所述荧光灯射出的光不直接指向反光镜。

(10)一种图像读取装置，使用原稿照明装置照明载置在原稿载置台的稿台玻璃上的原稿面的原稿读取区域，来自原稿面的反射光通过反光镜及成像透镜构成的光学系统，导向读取手段，在该读取手段读取原稿图像；其特征在于：

设有所述(1)-(9)中任一个所述的原稿照明装置作为所述原稿照明装置。

(11)一种图像形成装置，包括：

读取原稿图像的图像读取装置；

图像形成部，根据从所述图像读取装置读取的图像信息，在记录材上形成图像；

该图像形成装置的特征在于，设有所述(10)中所述的图像读取装置作为所述图像读取装置。

按照本发明的原稿照明装置，通过反射板使得从光源射出的光束聚光，对载置在原稿载置台的稿台玻璃上的原稿面的原稿读取区域进行照明，设有两根荧光灯作为所述光源，所述荧光灯具有射出光束的开口部，还设有呈椭圆形状的两反射板，分别使得来自两根荧光灯的光束聚光，配置所述荧光灯的开口部朝着斜下方，将所述反射板配置在所述荧光灯的斜下侧，从所述荧光灯的开口部射出的光束经所述反射板聚光到原稿读取区域，这样，该结构能使得来自荧光灯的光不直接照射原稿照明部，仅仅利用由反射板导向的聚光光束，不会照射不需要照射的区域，不会影响原稿的反射浓度，能实现高效且能减少不需要光束的原稿照明装置。

按照本发明的原稿照明装置，通过满足上述(3)中的关系式，将所述反射板的一个焦点配置在连接所述荧光灯中心和开口部中心的直线上，另一个焦点配置在原稿读取位置附近，荧光灯的开口角度朝着原稿面的相反侧，且朝着连接反光镜及原稿面的垂直方向的光轴侧，能减少到达原稿面上的杂光，能有效地照射原稿面。

按照本发明的原稿照明装置，通过满足上述(4)中的关系式，能得到荧光灯和反射板的位置关系，以及最适椭圆形状。

按照本发明的原稿照明装置，通过满足上述(5)或(7)中的关系式，使得来自所述荧光灯的光束聚光位置位于所述稿台玻璃内，或位于比稿台玻璃高的位置，因此，即使原稿浮起场合，光量的变化量少，能防止图像信息的浓度差变大。

按照本发明的原稿读取装置，设有所述(1)-(9)中任一个所述的原稿照明装置作为所述原稿照明装置，能实现高效、低杂光的照明，读取原稿再现性良好的图像。

按照本发明的图像形成装置，设有所述(10)中所述的原稿读取装置作为所述原稿读取装置，能形成原稿再现性良好的图像。

附图说明

图1是设有图像读取装置的图像形成装置一例的整体概略构成图。

图2是本发明第一实施例涉及的原稿照明装置的概略截面图；

图3是仅提取图2左侧的椭圆反射板及荧光灯的主要部分概略截面图；

图4是本发明第二实施例涉及的原稿照明装置的概略截面图；

图5是图2所示的原稿照明装置的光线聚光状态图；

图6是图4所示的原稿照明装置的光线聚光状态图；

图7表示本发明第三实施例，是仅提取左侧的椭圆反射板及荧光灯的主要部分概略截面图；

图8是用于表示原稿离开原稿面(稿台玻璃上面)的距离和此时的图像数据变化量的曲线；

图9是作为以往的原稿照明装置光源使用的氙灯主要部分的截面图；

图10是使用上述氙灯作为原稿照明用光源的以往的原稿照明装置主要部分概略图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明实施例，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。

图像读取装置使用本发明的原稿照明装置，而图像形成装置设有所述图像读取装置。下面，先说明设有所述图像读取装置的图像形成装置一例。

图1是设有图像读取装置的图像形成装置一例的整体概略构成图，表示彩色复印机(或具有扫描功能，打印功能，传真功能的复合机)一例。

该图像形成装置由装置本体100，载置所述装置本体的供纸台200，安装在所述装置本体上的图像读取装置(扫描器)300，安装在所述扫描器上的原稿自动运送装置(ADF)400等构成。

在装置本体100的中央横向排列配置与黄色(Y)，青色(C)，品红色(M)，黑色(Bk)对应的四个图像形成组件18Y，18C，18M，18Bk，构成串列型图像形成部20。该串列型图像形成部20的各图像形成组件18Y，18C，18M，18Bk分别设有鼓状感光体40Y，40C，40M，40Bk，作为像载置体，以形成黄色(Y)，青色(C)，品红色(M)，黑色(Bk)的色调剂像。

在串列型图像形成部20的上方，设有曝光装置21。该曝光装置21由四个为各色准备的激光二极管(LD)方式的光源，使得从光源射出的激光束准直的光学系统，由回转多面镜及多面镜马达构成的一组多面镜扫描器，配置在各光源光路上的fθ透镜等的扫描·成像用的透镜及反光镜等构成。并且，从激光二极管射出的激光根据各色图像信息通过多面镜扫描器被偏转扫描，照射在各色感光体上。

在串列型图像形成部20的下方，设有呈环状带的中间转印带10。该中间转印带10在图示例中架设在三个支承辊14，15，16上，能按顺时钟方向回转。第一支承辊14为驱动辊，用于驱动所述中间转印带10回转。在第一支承辊14和第二支承辊15之间配置一次转印辊65Y，65C，65M，65Bk，作为一次转印手段，用于从各色感光体40Y，40C，40M，40Bk将色调剂像转印在中间转印带10上，所述一次转印辊65Y，65C，65M，65Bk分别配置为与各感光体40Y，40C，40M，40Bk对向，夹持所述中间转印带10。沿着带运送方向，在第三支承辊16的下游侧，设置中间转印带清洁装置17，用于除去转印图像后残留在中间转印带10上的残留色调剂。

在中间转印带10的下方，设有二次转印装置22。该二次转印装置22在图示例中由作为环状带的二次转印带24架设在两个辊23之间构成，配置成通过中间转印带10与所述第三支承辊16压接，将中间转印带10上的图像转印到从供纸台200供给的纪录材上。

在二次转印装置22的旁边，设有定影装置25，用于对纪录材上的图像进行定影。该定影装置25主要由定影带26及加压辊27构成，呈环状带的定影带26与加压辊27压接，在支承定影带26的辊中设有加热源。

所述二次转印装置22还具有将转印图像后的纪录材运向所述定影装置25的纪录材运送功能。当然，也可以配置转印辊或转印充电器作为二次转印装置，这种场合，需要另外设置具有纪录材运送功能的装置。

在图示例中，在二次转印装置22及定影装置25的下方，与上述串列型图像形成部20平行，设有翻转装置28，实行翻转排出纪录材，或为了在纪录材两面形成图像，翻转纪录材，再供给以在另一面上形成图像。

使用该图像形成装置进行复印时，将原稿载置在ADF400的原稿台30上，或者打开ADF400，将原稿载置在扫描器300的原稿载置台的稿台玻璃3上，再闭合ADF400压住原稿。

然后，若按压操作部的开始开关(没有图示)，则当原稿载置在ADF400的原稿台30上时，就运送原稿使得原稿移动到稿台玻璃3上之后，驱动扫描器300；而当原稿载置在扫描器300的原稿载置台的稿台玻璃3上时，直接驱动扫描器300。所述驱动扫描器300是指使得原稿照明装置31(第一移动体)以及第二移动体32移动，所述原稿照明装置31包括光源2-1，2-2，反射板，第一反光镜4，所述第二移动体32保持第二反光镜及第三反光镜。在原稿照明装置31从光源2-1，2-2射出光，在反射板将所述光集光到原稿面上，同时，来自原稿面的反射光在第一反光镜4反射，朝着所述第二移动体32，在第二移动体32的第二反光镜，第三反光镜反射，再通过成像透镜33，射入作为读取手段的由CCD等构成的读取传感器34，在读取传感器34读取原稿内容。此后，按照在操作部所设定的模式，或在操作部设定自动选择模式，根据读取原稿结果，开始彩色模式或黑白模式的图像形成动作。

在此，若选择彩色模式场合，串列型图像形成部20的各图像形成组件18Y，18C，18M，18Bk的各感光体40Y，40C，40M，40Bk分别按图1所示逆时钟方向回转。通过充电装置使得各感光体40Y，40C，40M，40Bk表面均一带电。从曝光装置21发出与各色图像对应的激光分别照射各感光体40Y，40C，40M，40Bk，形成与各色图像数据对应的潜像。通过各感光体40Y，40C，40M，40Bk的回转，在各色显影装置60Y，60C，60M，60Bk分别用各色色调剂使得各潜像显影，成为显像。随着中间转印带10的运送，通过所述一次转印辊65Y，65C，65M，65Bk将各色色调剂像顺序转印在中间转印带10上，在中间转印带10上形成彩色图像。

另一方面，选择供纸台200的供纸辊42之一，从设在供纸台内43的多个供纸盒44之一送出例如纸等纪录材，分离辊45一张张地分离纪录材送入供纸通道46，使用运送辊47将纪录材运送到装置本体内的供纸通道48，纪录材与定位辊49抵接而停止。

或者，使得供纸辊50回转送出手工供纸盘51上的纪录材，分离辊52一张张地分离纪录材送入手工供纸通道53，同样，纪录材与定位辊49抵接而停止。

接着，与中间转印带10上的彩色图像同步，使得定位辊49回转，将纪录材送入中间转印带10和二次转印装置22之间，在二次转印装置22将色调剂像转印在纪录材上。

二次转印装置22的二次转印带24运送转印有色调剂像的纪录材，将其送向定影装置25。在定影装置25施加热和压力，将色调剂像定影在纪录材上。然后，通过切换爪55切换，经排出辊56排出，码放在排纸盘57上。或者，通过切换爪55切换，进入纪录材翻转装置28，将纪录材翻转，再次供给到二次转印装置22，在背面纪录图像后，经排出辊56排出到排纸盘57上。此后，当指示形成两张或两张以上图像时，反复上述成像处理过程。

若选择黑白模式场合，支承辊15移动到下方，使得中间转印带10离开感光体40Y，40C，40M。仅仅黑色用感光体40Bk按图1中逆时钟方向回转，通过充电辊70使得黑色用感光体40Bk表面均一带电。从曝光装置21发出与Bk图像对应的激光照射感光体40Bk，形成与Bk图像数据对应的潜像。通过感光体40Bk的回转，在显影装置60Bk用Bk色调剂使得潜像显影，成为显像。该色调剂像被转印到中间转印带10上。这时，Bk以外的感光体40Y，40C，40M，显影装置60Y，60C，60M停止，能防止感光体及显影剂的不必要的消耗。

另一方面，从供纸台内43的供纸盒44供给纪录材，通过控制定位辊49回转，与中间转印带10上的色调剂像同步，将纪录材送向二次转印装置22。接着，在二次转印装置22将色调剂像转印在纪录材上。与形成彩色图像场合相同，在定影装置25进行定影，根据所指定的模式，通过排纸系统进行处理。此后，当指示形成两张或两张以上图像时，反复上述成像处理过程。

上面说明了设有图像读取装置(扫描器)300的图像形成装置一例，但本发明并不局限于上述构成。

例如，在图示例中，表示串列型彩色图像形成装置例，但本发明所涉及的图像形成装置也可以相对一个感光体设置多个显影器，即所谓一鼓·中间转印方式的构成，或者也可以是仅仅形成黑白图像的结构。

下面，说明本发明的原稿照明装置31的具体实施例。

第一实施例

图2是本发明第一实施例涉及的设有两根荧光灯的原稿照明装置的概略截面图。在本实施例的原稿照明装置31中，光源2-1，2-2呈长轴圆筒形状，从所述光源2-1，2-2射出的光束分别由反射板1-1，1-2集光，照明载置在原稿载置台的稿台玻璃3上的原稿面的原稿读取区域，该原稿照明装置31设有两根荧光灯(例如图8所示那样的结构的氙灯)2-1，2-2作为光源，其具有开口部，同时，设有呈椭圆形状的两反射板1-1，1-2，分别将来自两根荧光灯2-1，2-2的光束进行集光，将两根荧光灯2-1，2-2的开口部2a设为朝向斜下方，将反射板1-1，1-2配置在荧光灯2-1，2-2的斜下侧，且从所述光源2-1，2-2的开口部2a射出的光束分别经反射板1-1，1-2集光在原稿读取区域。

在该原稿照明装置31中，将椭圆反射板1-1，1-2的一焦点配置在连接荧光灯2-1，2-2的中心和开口部2a中心的直线上，将另一焦点配置在原稿读取位置附近。

在图2中，表示设有两根荧光灯2-1，2-2以及两反射板1-1，1-2的例，但也可以使用一根荧光灯及一块反射板的结构。

下面，详细说明反射板1-1，1-2的形状以及与荧光灯2-1，2-2的位置关系。在图2中，垂直方向的光轴连接反光镜4和原稿面，左右的反射板1-1，1-2和荧光灯2-1，2-2夹着该垂直方向的光轴，配置在左右对称位置。在此，以图左侧的椭圆反射板1-1以及荧光灯2-1为例进行说明。

若将椭圆的长轴方向设为X轴，椭圆的短轴方向设为Y轴，则反射板1-1的椭圆形状可以由下式表示：

$\frac{X^2}{A^2}+\frac{Y^2}{B^2}=1$

(A＞B＞0)

其中，A为椭圆长轴的二分之一，B为椭圆短轴的二分之一。

椭圆的长轴(X轴)相对所述连接反光镜4和原稿面的垂直方向的光轴，倾斜角度θ。

荧光灯2-1的半径为R，该荧光灯2-1的中心配置在所述椭圆的两个焦点中的离原稿面远的焦点位置，另一个焦点位置配置在原稿面位置。

在这样的椭圆圆周上，图中用实线表示部分设为反射板1-1。

这里，进行如下定义：

α：由椭圆长轴和离原稿面最近光线形成的角度。

β：光线的聚光角度。

γ：由离原稿面最远的光线和光轴(连接反光镜4和原稿面的垂直方向的光轴)形成的角度。

在这种场合，所述三个角度不重复，独立存在，椭圆的倾斜角度θ存在以下关系：

θ＝α+β+γ

而且，角度α满足下式：

$\mathrm{\α}>{\mathrm{Sin}}^{-1}\left(\frac{R}{D}\right)$

其中，D为椭圆焦距。

由于荧光灯2-1的开口部2a设在斜下侧，其开口角度范围在原稿面的相反侧，而且朝向连接反光镜4和原稿面的垂直方向光轴侧，因此，该构造能够尽量减少原稿面上不作为照明利用的光的存在。

另外，通过上式限制角度α，能够避免反射板1-1反射的光束在灯自身上形成影子，提高照明效率。

上面以图左侧的椭圆反射板1-1以及荧光灯2-1为例进行说明，但图右侧的椭圆反射板1-2以及荧光灯2-2也与上述相同。

第二实施例

图3是仅提取图2左侧的椭圆反射板1-1及荧光灯2-1的概略截面图。在此，考虑由连接椭圆两个焦点的线，连接反光镜4和原稿面的垂直方向的光轴，以及通过荧光灯2-1中心并与水平方向的光轴平行的直线构成的直角三角形(图3中斜线部分)。

若设定椭圆的长轴方向为X轴，短轴方向为Y轴，则如上所述，反射板1-1的椭圆形状可以由下式表示：

$\frac{X^2}{A^2}+\frac{Y^2}{B^2}=1$

(A＞B＞0)

两个焦点的距离为D，椭圆的倾斜角度为θ，则直角三角形顶点的Y坐标为：

$y=D\·\sin \mathrm{\θ}\·\cos \mathrm{\θ}=\frac{D}{2}\·\sin 2\mathrm{\θ}$

通过这里所示Y坐标外侧的点，并且以荧光灯2-1中心及原稿面为焦点，形成这样的椭圆，能够在限定的空间中选择适当的椭圆形状。

再有，通过同时满足所述α，β，γ的关系，以及限制椭圆大小的y值，能够表示荧光灯2-1和反射板1-1的位置关系，以及反射板1-1的形状，能同时实现高效率与低杂光的特性。

上述图2中的斜线部5表示用于原稿照明的光束的范围。由于荧光灯2-1的开口部2a朝向原稿面的相反侧，因此，担心光直接通过缝隙6指向反光镜4的光线成为干扰光，对原稿再现性带来不良影响。

但是，通过使反射板1-1朝垂直方向光轴侧充分地伸出，能够减少干扰光带来的影响。即，反射板1-1，1-2形状具有遮光功能，从荧光灯2-1，2-2射出的光不会直接指向反光镜4。此时，必须注意避免反射板1-1，1-2遮住缝隙6的范围。

第三实施例

图4是本发明第二实施例涉及的原稿照明装置的概略截面图。图4与图2的不同点在于，将反射板1-1，1-2设为椭圆形状，将该椭圆的一个焦点(图中的b，c点)配置在以下位置：在连接荧光灯2-1，2-2中心和开口中心(φ/2的位置)的直线上，并且与灯管径相交的点。将另一个焦点(图中的a点)配置在光轴上的原稿照明位置附近。所述φ是荧光灯的开口角。

第四实施例

在本发明的原稿照明装置中，如图7实施例所示，当荧光灯2-1，2-2的中心和稿台玻璃3的下面之间的距离设为H时，通过使用满足下式关系的D，θ：

D·cosθ≥H

如图7所示，从荧光灯2-1，2-2射出的光交叉的区域(图中斜线部分)的最高点可靠地处于原稿面上方。即，能将最明亮的区域可靠地用于照射原稿。

在图7中，照射原稿面的光线之所以没有会聚在焦点位置，是因为光源为图8所示那样的氙灯，是面光源的缘故。

图8是用于表示原稿离开原稿面即稿台玻璃上面的距离和此时的图像数据变化量的曲线。

由图8可知，在根据本发明的原稿照明装置中，通过使用所述本发明的第(5)及第(7)方案，与以往的原稿照明装置相比，能将原稿浮起时的图像数据的变化量抑制到1/3以下。

上面，根据实施例所述，按照本发明的原稿照明装置31，通过反射板，使得从呈长轴圆筒形状的光源射出的光束聚光，对载置在原稿载置台的稿台玻璃上的原稿面的原稿读取区域进行照明，荧光灯设有开口部，反射板呈椭圆形状，设有两根荧光灯2-1，2-2以及两块反射板1-1，1-2，作为光源，将荧光灯2-1，2-2的开口部2a设为朝向斜下方，将反射板1-1，1-2配置在所述荧光灯2-1，2-2的斜下侧，从荧光灯2-1，2-2的开口部2a射出的光束经反射板1-1，1-2，聚光光束被导向原稿读取区域。通过这种结构，来自荧光灯2-1，2-2的光不会直接照射到原稿照明部，仅仅利用经反射板1-1，1-2导向的聚光光束，不会照射不需要照射的区域，不会影响原稿的反射浓度，能实现高效率且减少不必要的光束的原稿照明装置。

在本发明中，如图2所示，椭圆状反射板1-1，1-2满足以下关系：

$\frac{X^2}{A^2}+\frac{Y^2}{B^2}=1$

(A＞B＞0)

$\mathrm{\α}>{\mathrm{Sin}}^{-1}\left(\frac{R}{D}\right)$

θ＝α+β+γ

其中，各符号意义如下：

X：椭圆的长轴。

Y：椭圆的短轴。

θ：椭圆的倾斜角度。

α：由椭圆长轴和离原稿面最近光线形成的角度。

β：光线的聚光角度。

γ：由离原稿面最远的光线和光轴形成的角度。

R：荧光灯的半径。

D：椭圆焦距。

将椭圆状反射板1-1，1-2的一个焦点配置在连接荧光灯2-1，2-2中心和开口部2a中心的直线上，将另一个焦点配置在原稿读取位置附近，荧光灯2-1，2-2的开口角度范围朝着原稿面的相反侧，且朝着连接反光镜4及原稿面的垂直方向的光轴侧，能减少到达原稿面上的杂光，有效地照射原稿面。

再有，在本发明中，如图2和图3所示，椭圆状反射板1-1，1-2满足以下关系：

$\frac{X^2}{A^2}+\frac{Y^2}{B^2}=1$

(A＞B＞0)

$y\≥\frac{D}{2}\·\sin 2\mathrm{\θ}$

其中，各符号意义如下：

X：椭圆的长轴。

Y：椭圆的短轴。

θ：椭圆的倾斜角度。

D：椭圆焦距。

将椭圆状反射板1-1，1-2的一个焦点配置在连接荧光灯2-1，2-2中心和开口部中心的直线上，将另一个焦点配置在原稿读取位置附近，能得到荧光灯2-1，2-2和反射板1-1，1-2的位置关系，以及最适的椭圆形状。另外，这样，能根据椭圆焦距D，椭圆倾斜角度θ求得椭圆的最适条件。

图5和图6表示模拟本发明涉及的原稿照明装置的光线聚光状态的结果，图5表示如图2那样将椭圆形反射板1-1，1-2的一个焦点作为荧光灯2-1，2-2的中心，将另一个焦点作为原稿照明位置的例子，图6表示如图4那样，将椭圆形反射板1-1，1-2的一个焦点配置在以下位置：在连接荧光灯2-1，2-2中心和开口角θ的中央(θ/2)的直线上，并且与灯管径相交的点b，c，将另一个焦点a配置在原稿照明位置的例子。图中，y，z是模拟时绘图用的坐标，y方向表示垂直方向，z表示水平方向。

比较图5和图6可知，在图6中，从荧光灯2-1，2-2射出的光束更能聚光在原稿照明位置。且能减小反射板1-1，1-2的面积，能实现照明组件小型化。

另外，两根荧光灯2-1，2-2及两块反射板1-1，1-2分别具有一对的位置关系，相对垂直方向的光轴对称配置，能从左右大致均等地照射图像读取区域，能消除剪贴原稿易发生的原稿影。

在本发明的原稿照明装置31中，在上述构成中，形成两椭圆形反射板1-1，1-2的各椭圆的长轴的交点处于稿台玻璃3内，或位于比稿台玻璃3高的位置。

另外，在本发明中，如图7所示，形成两椭圆形反射板1-1，1-2的各椭圆的长轴的交点为两椭圆的原稿面侧的焦点位置，使用满足下式的D，θ：

D·cosθ≥H

其中，各符号意义如下：

θ：椭圆的倾斜角度。

D：椭圆焦距。

H：从荧光灯中心到稿台玻璃下面之间的距离。

通过这样设定，到达原稿面的从两根荧光灯2-1，2-2射出的光交叉的区域的最高点能可靠地成为原稿面的上方。即，能使得最明亮的区域可靠地用于原稿照明，即使是原稿浮起处，也能确保与稿台玻璃3上同等的明亮度。通过使用本发明的第(7)方案，在一荧光灯构成的原稿照明装置中也能得到同样的效果。

在本发明的原稿照明装置中，如本发明的第(8)方案那样，可以同时满足以上所述的关系，在这种场合，使得荧光灯2-1，2-2的开口不朝向原稿面，减少杂光，能得到使得照明光成为聚光光束的合适的椭圆形状。

在本发明的原稿照明装置中，反射板1-1，1-2的形状还具有遮光功能，使得从荧光灯2-1，2-2射出的光不直接指向反光镜4，能防止来自荧光灯2-1，2-2的光直接进入反光镜，进一步减少不需要的光束，能提高原稿再现性。

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。

Claims (8)

1.一种原稿照明装置，通过反射板使得从光源射出的光束聚光，对载置在原稿载置台的稿台玻璃上的原稿面的原稿读取区域进行照明，其特征在于：

设有荧光灯作为所述光源，所述荧光灯具有射出光束的开口部，还设有呈椭圆形状的反射板，使得来自所述荧光灯的光束聚光，配置所述荧光灯的开口部朝着斜下方，将所述反射板配置在所述荧光灯的斜下侧，从所述荧光灯的开口部射出的光束经所述反射板聚光到原稿读取区域，

所述反射板满足以下关系：

$\frac{X^2}{A^2}+\frac{Y^2}{B^2}=1$

A＞B＞0

$\mathrm{\α}>{\mathrm{Sin}}^{-1}\left(\frac{R}{D}\right)$

θ＝α+β+γ

其中，X表示椭圆长轴，Y表示椭圆短轴，θ为椭圆的倾斜角度，α是由椭圆长轴和离原稿面最近光线形成的角度，β是光线的聚光角度，γ是由离原稿面最远的光线和光轴形成的角度，R为荧光灯管半径，D为椭圆的焦距；

所述反射板的一个焦点配置在连接所述荧光灯中心和开口部中心的直线上，另一个焦点配置在原稿读取位置附近。

2.根据权利要求1中所述的原稿照明装置，其特征在于，所述反射板满足以下关系：

$\frac{X^2}{A^2}+\frac{Y^2}{B^2}=1$

A＞B＞0

$Y\≥\frac{D}{2}\·\sin 2\mathrm{\θ}$

其中，X表示椭圆长轴，Y表示椭圆短轴，θ为椭圆的倾斜角度，D为椭圆的焦距。

3.根据权利要求1或2所述的原稿照明装置，其特征在于，设有两根所述荧光灯，两块呈椭圆形状的反射板，使得来自所述两根荧光灯的光束分别聚光，形成两块所述反射板的各椭圆的长轴的交点位于稿台玻璃内，或位于比稿台玻璃高的位置。

4.根据权利要求3中所述的原稿照明装置，其特征在于，形成两反射板的各椭圆的长轴交点为两椭圆的原稿面侧的焦点位置，使用满足以下关系的D及θ：

D·cosθ≥H

其中，θ为椭圆的倾斜角度，D为椭圆的焦距，H为从荧光灯中心到稿台玻璃下面之间的距离。

5.根据权利要求1或2所述的原稿照明装置，其特征在于，设有一根所述荧光灯，一块呈椭圆形状的反射板，使得来自所述荧光灯的光束聚光，所述反射板的椭圆的原稿面侧的焦点位于所述稿台玻璃内，或位于比稿台玻璃高的位置。

6.根据权利要求1、2和4中任一个所述的原稿照明装置，其特征在于，所述反射板的形状包含遮光功能，使得从所述荧光灯射出的光不直接指向反光镜。

7.一种图像读取装置，使用原稿照明装置照明载置在原稿载置台的稿台玻璃上的原稿面的原稿读取区域，来自原稿面的反射光通过反光镜及成像透镜构成的光学系统，导向读取手段，在该读取手段读取原稿图像；其特征在于：

设有如所述权利要求1-6中任一个所述的原稿照明装置作为所述原稿照明装置。

8.一种图像形成装置，包括：

读取原稿图像的图像读取装置；

图像形成部，根据从所述图像读取装置读取的图像信息，在记录材料上形成图像；

该图像形成装置的特征在于，设有如所述权利要求7中所述的图像读取装置作为所述图像读取装置。

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