CN101551075A - 光源装置及原稿读取装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光源装置及原稿读取装置。光源装置(10)备有框体(11)、一对反射板(21、22)、光源(31、32)。以至少夹持导出口(14)并对置的边平行的方式在框体(11)内配置反射板(21)及(22)，从光源(31、32)到照射口(13)的全部光路长相等。光源(31、32)分别包括：基板(311、321)、基板(311、321)上配置有多个且作为点发光源的发光二极管(312、322)。配置在基板(311)上的发光二极管(312)和配置在基板(321)上的发光二极管(322)互相交错配置，以使相互的配置位置不重合。由此，可以提高具有点发光源的光源装置中的光量分布的一致性。

Description

光源装置及原稿读取装置

技术领域

本发明涉及作为光源而具有点发光源的光源装置及具有该光源装置的原稿读取装置。

背景技术

在原稿读取装置如扫描仪中采用的光源装置中，要求以图像传感器的光量分布遍及原稿读取范围的方式射出光。近年来，伴随着发光二极管的普及，采用发光二极管的光源正被实用化。例如，提出一种即使在原稿读取装置、即扫描仪中也将发光二极管用作光源的技术。(如，参照专利文献1)

[专利文献1]美国专利公报第5767979号

可是，发光二极管因为是点发光源，故存在对于被照射物体而言难以以一致的光量分布照射光的课题。特别是，在发光二极管的配置间隔较宽的情况下，光量分布的不一致性显得尤为突出。与此相对，若缩窄发光二极管的配置间隔，则需要更多的发光二极管，于是存在成本增加的课题。

另外，即使是相等的发光二极管的配置间隔，在为具有光泽度的表面的被照射物的情况下，光量分布的不一致性也是一大难题。

发明内容

本发明是为了解决上述难题而进行的，以提高具有点发光源的光源装置中的光量分布的一致性为目的。

本发明为了解决上述课题的至少一部分，采取以下几种方式。

第一种方式提供一种光源装置。第一种方式涉及的光源装置具备：框体，其具有用于向被照射物提供照射光的照射口、用于将来自上述被照射物的反射光导出到外部的导出口；一对反射板，在上述框体内配置为至少夹持上述导出口并对置的边平行；和发光部，其包含在上述的框体内配置在上述一对反射板的至少一方附近的点发光源。

根据第一种方式涉及的光源装置，因为具备配置为至少夹持导出口并对置的边平行的一对反射板，所以从各点发光源到照射口的各光路长相等，能够提高光量分布的一致性。

在第一种方式涉及的光源装置中，上述发光部也可以包含沿着上述一对反射板的至少一个反射板配置的多个点发光源。在这种情况下，即使在更大的发光装置、提供更多的光量的光源装置中，也能提高光量分布的一致性。

在第一种方式涉及的光源装置中，上述发光部也可以沿着上述发射板和上述框体之间的连接部配置。在这种情况下，能够使从各发光部射出的射出光的光路长相等。

在第一种方式涉及的光源装置中，上述发光部也可以配置在上述反射板上。在这种情况下，发光部的载置变得容易。

在第一种方式涉及的光源装置中，上述发光部也可以包括分别配置于上述一对反射板双方的第一发光部和第二发光部。在这种情况下，能够实现更多的光量。

在第一种方式涉及的光源装置中，也可以将上述第一发光部含有的多个点发光源及上述第二发光部含有的多个点发光源互相配置为锯齿状。在这种情况下，因为能够抑制或防止点发光源之间的重叠所引起的光量斑，所以即使在具有多个点发光源的情况下，也能提高光量分布的一致性。

在第一种方式涉及的光源装置中，上述第一发光部及第二发光部也可以沿着上述各发射板和各框体的各连接部配置。在这种情况下，可以使从各发光部射出的射出光的光路长相等。

在第一种方式涉及的光源装置中，上述第一发光部和第二发光部也可以配置在上述各反射板上。在这种情况下，发光部的载置变得容易。

在第一种方式涉及的光源装置中，上述一对反射板配置为互相对置的面平行。在这种情况下，可以使反射板之间的光路相等。

第二种方式提供一种原稿读取装置。第二种方式涉及的原稿读取装置具备：第一种方式涉及的任一光源装置；和执行原稿的读取的原稿读取部。在这种情况下，因为光量分布是一致的，所以能够抑制、防止光量分布不一致引起的读取斑。

附图说明

图1是表示本实施例的光源装置的概略构成的立体图。

图2是本实施例的光源装置的俯视图。

图3是表示以图2中X-X线切断的本实施例涉及的光源装置中的光路长的剖视图。

图4是表示以图2中X-X线切断的本实施例涉及的光源装置中的直接反射光的光路的剖视图。

图5是示意性地表示本实施例涉及的原稿读取装置的概略构成的说明图。

图6是表示第一其他实施例涉及的将顶面发光型的发光二极管用作发光源时的光源装置的内部构成例的剖视图。

图7是表示第二其他实施例涉及的将顶面发光型的发光二极管用作发光源时的光源装置的内部构成例的剖视图。

图8是表示第三其他实施例的光源装置的概略构成的立体图。

图9是表示第四其他实施例的光源装置的反射板配置构成的剖视图。

图10是表示第五其他实施例的光源装置的反射板配置构成的剖视图。

图中：10、10d、10e、10f、10g-光源装置，10a-反射用光源装置。10b-透过用光源装置，11-框体，11a～11d-侧面部件，11e-底面部件，12-凸缘，13-照射口，14-导出口，21、22-反射板，31、32-光源，311、321-基板，311a、321a-基板，312、322、312a、322a-发光二极管，40-被照射物(原稿)，50-原稿读取装置，53-扫描单元，54-可动反射镜单元，55-光学透镜单元，56-摄像单元，511-原稿载置玻璃，512-原稿盖，521-原稿载置玻璃，531-反射镜，541-反射镜，60-控制装置。

具体实施方式

以下，关于本发明的光源装置及原稿读取装置，一面参照图一面基于实施例进行说明。

·光源的构成：

图1是表示本实施例涉及的光源装置的概略构成的立体图。图2是本实施例的光源装置的俯视图。

本实施例涉及的光源装置10具备：框体11、一对反射板21、22、光源31、32。框体11具有由侧面部件11a～11d、底面部件11e构成的箱形形状。

框体11，可以是如图1所示的长方体形状，也可以是正方体形状。另外，如果一对反射板21、22可以平行地对置配置，则可以是五棱柱状、六棱柱状这样的多面柱体状、球体状，如果是偶数多面柱体状或者是球体状，则可以很容易将一对反射板21、22平行对置放置。由侧面部件11a～11d形成的开口部作为向被照射物提供照射光的照射口13起作用。底面部件11e形成有将来自被照射物的反射光输出到外部用的导出口14。导出口14的形状不限于矩形，即使是圆形形状也可以。框体11的顶面侧形成有凸缘12。并且，为了容易地进行说明，并未在附图上表示各侧面部件11a～11d、底面部件11e的厚度，不言而喻，实际上这些部件11a～11d是有厚度的。

框体11中配置有反射板21及22，以使至少夹持导出口14而对置的边平行。更具体的是，例如反射板21及22各自与侧面部件11a、11b连接。在图1的例子中，反射板21及22虽然配置为相对的面平行，但只要配置为在与底面部件11e平行的方向上反射板21及22所反射的光的光路长相等即可。即，只要以到达照射口13的全部光路长相等的方式配置反射板21及22即可，根据这样的配置，由此可以使从照射口13向被照射物照射的照射光的光量一致。反射板21及22例如可以在表面具有蒸镀了铝的镜面，或者也可以具有反射率高的白色系的表面。

光源31、32分别具备：基板311、321以及在基板311、321上配置有多个的作为点发光源的发光二极管312、322。基板311、321沿着与底面部件11e抵接的反射板21、22的底面部配置。更具体的是，例如基板311、321分别以与反射板21、22平行的方式与底面部件11e粘接。本实施例采用的发光二极管312、322是侧面发光型的白色(可见光)发光二极管。如图2所示，配置在基板311上的发光二极管312和配置在基板321上的发光二极管322互相交错地配置为锯齿状，即基板311上的发光二极管312的配置位置和基板321上的发光二极管322的配置位置不重合。综上所述，本实施例中以使到达照射口13的来自各发光二极管312、322的照射光的光路长相等的方式配置反射板21、22。因此，通过使来自各发光二极管312、322的射出光中至少主光线不重合，从而可以提高与被照射物对应的光量分布的一致性。

·光源装置的光路：

参照图3及图4，对本实施例的光源装置10的光路特性进行说明。图3是表示以图2中的X-X线切断的本实施例涉及的光源装置的光路长的光源装置的剖视图。图4是表示以图2中的X-X线切断的本实施例涉及的光源装置的直接反射光的光路的剖视图。并且，在图3及图4中符号40表示被照射物。综上所述，本实施例反射板21、22配置为从各光源31、32射出的射出光到照射口13的光路长相等。即，如图3所示，从各光源31、32的各发光二级管312、322射出的射出光，被反射板21、22多次反射，在到达照射口13之际均具有相同长度的光路长L1、L2。结果，与被照射物40对应的照射光量在被照射物40的整个照射领域都具有相同的量，可以实现光量分布的一致性。

进而，在本实施例中，如图4所示，决定各光源31、32的配置位置，以便从各发光二级管312、322射出的射出光(主光线)中直接到达被照射物40并反射的直接反射光DL不会被从导出口14导出到外面。或者，也可以事先固定各光源31、32的配置位置，按照直接反射光DL不会被从导出口14导出到外面的方式来决定导出口14的大小。一般的，因为各光源31、32有向着预先设定的规定范围(基准范围)内的水平垂直方向的照射角度，所以可以根据主光线向垂直方向的照射角度，按照直接反射光DL不会被从导出口14导出到外面的方式决定导出口14的大小。结果，可以降低或防止强度(亮度)比由反射板21、22反射的间接反射光高的直接反射光DL所引起的光量斑。

并且，也可以按照不使从导出口导出的直接反射光DL到达图像传感器(摄像单元)的方式来决定各光源31、32的配置位置。或者是，也可以预先固定各光源31、32的配置位置，按照不使从导出口14导出的直接反射光DL到达图像传感器的方式来决定导出口14的大小。即，因为从导出口14导出的直接反射光DL与包含有图像传感器的光学系统的光轴并不平行(具有交叉的角度)，所以不能到达图像传感器的入射面。在这种情况下，与不使直接反射光DL从导出口14导出的情况相比，可以提高各光源31、32的配置位置的自由度，并且可以减低或防止强度(亮度)比由反射板21、22反射的间接反射光高的直接反射光DL所引起的光量斑。

·光源装置的应用例：

图5是示意性地表示本实施例涉及的原稿读取装置的概略构成的说明图。本实施例涉及的原稿读取装置50具备：反射用光源装置10a、原稿载置玻璃511、原稿盖512、扫描单元53、可动反射镜单元54、光学透镜单元55、摄像单元56、透过用光源装置10b、控制装置60。

反射用光源装置10a是适用于文件、图像等反射原稿的光源装置。透过用光源装置10b是适用于底片(negative film)、正片(positive film)等透过原稿的光源装置。反射用光源装置10a配置于扫描单元53内，透过用光源装置10b配置于原稿盖512内。透过用光源装置10b通过图中未显示的驱动机构而与扫描单元53连动，在原稿盖512内可以沿箭头方向(副扫描方向)移动。并且，透过用光源装置10b中除了可见光光源以外，还可以具备红外光光源。

扫描单元53中除了反射用光源装置10a以外，还有反射镜531。扫描单元53通过图中未显示的驱动机构而沿箭头方向移动，扫描载置在原稿载置玻璃521上的作为被照射物的原稿40，执行原稿40的读取处理。

可动反射镜单元54具备反射镜541、542。可动反射镜单元54也和扫描单元53连动，通过图中未显示的驱动机构，在原稿的读取时向箭头方向移动。作为驱动机构，例如可以利用采用了同步皮带的公知的驱动机构。

光学透镜单元55具有一个或者多个透镜，是使从可动反射镜单元54输入的光聚光于摄像单元56上的缩小光学系统的透镜单元。

摄像单元56是输出与受光量相应的电压值的半导体元件，一般具备：把入射光变换为电荷的受光元件、和用于传输受光元件上产生的电荷的元件。作为摄像单元56，例如可以采用在传输电路中使用电荷耦合元件(CCD)的CCD传感器、使用互补型金属氧化膜半导体(CMOS)的CMOS传感器。在本实施例中，多个受光元件在摄像单元56内沿水平方向排列，对于各受光元件而言安装有R、G、B滤色器。

控制装置60具备图中未示出的中央处理装置(CPU)、存储器、输入输出接口。控制装置60控制着反射用光源装置10a的开/关、透过用光源装置10b的可见光光源、红外光光源的开/关、扫描单元53及可动反射镜单元54的动作。控制装置60经摄像单元56读取原稿40的图像数据。

如以上所说明的，根据本实施例涉及的光源装置10，因为按照从各光源31、32到照射口13的光路长相等的方式配置反射板21、22，所以在照射物40的整个照射领域内可以实现与被照射物40对应的照射光的光量分布的一致性。结果，原稿读取装置50在具备光源装置10的情况下，在读取来自被照射物40的反射光并进行图像数据化时，能够降低或者防止由亮度偏差引起的读取斑。

另外，根据本实施例涉及的光源装置10，因为各光源31、32的各发光二极管312、322呈锯齿状配置，所以能够抑制或防止射出光的重叠、特别是伴随着主光线重叠而产生的光量斑。

其次，根据本实施例涉及的光源装置10，因为从各光源31、32的各发光二极管312、322向被照射物40直接照射并被反射的直接反射光并未被从光源装置10的导出口14导出到外部，所以能够抑制或防止伴随着直接反射光而产生的读取斑。即，因为能够降低或者防止来自被照射物40的发射光含有直接反射光而引起的亮度偏差，所以可以抑制或防止具有光源装置10的原稿读取装置50在进行被照射物40的图像数据化时亮度斑所引起的读取斑。

综上所述，根据本实施例涉及的光源装置10，可以使照射分布一致，而不会使发光源数量增多。另外，即使是具有光泽表面的被照射物，也同样能抑制或防止由照射分布的偏差而引起的反射光亮度的偏差。

其他实施例：

(1)第一及第二其他实施例

在上述实施例中，虽然采用了侧面发光型的发光二极管312、322，但是也可以采用顶面发光型的发光二极管312a、322a。图6是表示第一其他实施例所涉及的、将顶面发光型的发光二极管用作发光源时的光源装置10d的内部构成例的剖视图。图7是表示第二其他实施例涉及的、将顶面发光型的发光二极管用作发光源时的光源装置10e的内部构成例的剖视图。

在第一其他实施例的光源装置10d中，配置为：含有顶部发光型二极管312a、322a的光源31a、32a分别与侧面部件11a、11b及底面部件11e抵接。具体地，各光源31a、32a的基板311a、321a的背面(发光二极管312a、322a的搭载面的背面)分别与侧面部件11a、11b粘接。反射板21、22从各光源31a、32a的基板311a、321a朝向照射口13，分别与侧面部件11a、11b粘接。即使在该构成中，也能实现与上述实施例相同的优点。

在图7的左侧示出的第二其他实施例的光源装置10e中，在分别与侧面部件11a、11b粘接的反射板21、22的中央(从底面部件11e朝向照射口13的方向的中央)分别配置着包含有顶面发光型的发光二极管312a、322a的光源31a、32a。根据该构成，对于反射板21、22而言，可以容易地平行配置光源31a、32a。另外，在图7的左侧示出的第二其他实施例的光源装置10e中，在侧面部件11a、11b的中央(从底面部件11e朝向照射口13的方向的中央)分别配置着包含有顶面发光型的发光二极管312a、322a的光源31a、32a。反射板21、22分别以夹持光源31a、32a的方式，分别与侧面部件11a、11b粘接。即使在该构成中，也能实现与上述实施例相同的优点。

(2)第三其他实施例

在上述的实施例中虽然具有两个光源31、32，但如图8所示，也可以只具有一个光源31。图8是表示第三其他实施例涉及的光源装置的概略构成的立体图。也可以根据光源装置10的大小、所要求的照射光量来变更光源的个数。即使在该构成中，只要来自与被照射物对应的光源31的各发光二极管312的光路长相等，被照射物的光量分布就会一致，可以实现与上述实施例相同的优点。

(3)第四及第五其他实施例

在上述实施例中，虽然一对反射板21、22在整个面内都是平行的，但如图9、图10所示，只要至少夹持导出口14并对置的边平行，就可以实现与上述实施例相同的优点。图9是表示第四其他实施例涉及的光源装置的反射板的配置构成的剖视图。图10是表示第五其他实施例涉及的光源装置的反射板的配置构成的剖视图。在第四及第五其他实施例的每个光源装置10f、10g中，因为从光源31、32的各发光二极管312、322到照射口13的光路长相等，所以与被照射物40对应的照射光的光量分布是一致的。即，只要至少反射板21、22的各一边相对于和照射光的照射方向垂直的方向而言是平行的即可。

(4)在上述实施例中，虽然各光源31、32的各发光二极管312、322呈锯齿状配置，但例如在以反射率低的被照射物40为对象的情况下，各发光二极管312、322也可以配置为主光线重叠。即，只要根据与光源装置10对应的光量分布的一致性的程度来决定是否将各发光二极管312、322配置为锯齿状即可。

(5)在上述实施例中，利用具有两个光源的例子进行了说明，但也可以具有3个光源、4个光源。在这种情况下，对于第三及第四光源所具有的反射板而言，和上述反射板21、22相同，配置为从第三及第四光源到照射口13的光路长相等。另外，在上述实施例中，虽然采用了具有多个点发光源(发光二极管)的光源31、32，但也可以根据光源装置10的大小，使各光源31、32具备单个发光二极管。

(6)在上述实施例中，2个光源31、32分别配置为与一对反射板21、22平行，但只要从各光源31、32到照射口13的光路长相等，各光源31、32与反射板21、22不平行也是可以的。即，只要根据反射板21、22的不同，使从各光源31、32到照射口13的光路长相等即可。其次，只要反射板21、22配置为从各光源31、32到照射口13的光路长相等即可，根据各光源31、32的形状的不同，也可以未必是相互平行的。

(7)在上述实施例中，照射口13是由侧面部件11a～11d划分形成的开口部，但也可以另外具备顶面部件，以作为任意形状的照射口。在这种情况下，可以容易地实现与目的相符的照射范围。

(8)在上述实施例中，虽然将白色发光二极管用于点发光源312、322，但例如也可以将红色、绿色、蓝色的发光二极管用于光源。另外，虽然将发光二极管用作点发光源，但也可以采用其他的点发光源、例如通常的利用了灯丝的极小电灯泡。

(9)在本实施例涉及的原稿读取装置50中，通过扫描单元53的移动而进行原稿40的读取，但也可以使原稿40在固定的扫描单元上移动。即，只要原稿和扫描单元(读取部)相对移动即可。另外，所谓原稿，除了文件、图像以外，指的是作为读取对象的对象。

(10)在上述实施例中，说明了将光源装置10适用于原稿读取装置50的例子，除此以外，也可以用于传真机、复印机、打印复印一体机、便携式扫描仪等通过采用光源装置10而能读取原稿的各种装置中。

综上所述，根据实施例、变形例对本发明进行了说明，但上述的发明实施方式仅是为了便于对本发明进行理解，并不限定本发明。本发明在不脱离其主旨以及技术方案的范围内可以进行变更、改良，并且本发明中包含其等效物。

Claims (10)

1.一种光源装置，其具备：

框体，其具有用于向被照射物提供照射光的照射口、和用于将来自所述被照射物的反射光输出到外部的导出口；

一对反射板，在所述框体内配置为至少夹持所述导出口并对置的边平行；和

发光部，其包含在所述框体内配置于所述一对反射板的至少一个反射板旁边的点发光源。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其中，

所述发光部包含沿着所述一对反射板的至少一个反射板配置的多个点发光源。

3.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中，

所述发光部沿着所述反射板和所述框体的连接部配置。

4.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中，

所述发光部配置在所述反射板上。

5.根据权利要求1或2所述的光源装置，其中，

所述发光部包括分别配置在所述一对反射板双方的第一发光部和第二发光部。

6.根据权利要求5所述的光源装置，其中，

所述第一发光部所含有的多个点发光源和所述第二发光部所含有的多个点发光源相互呈锯齿状配置。

7.根据权利要求5或6所述的光源装置，其中，

所述第一及第二发光部沿着各所述反射板和所述框体的各连接部配置。

8.根据权利要求5或6所述的光源装置，其中，

所述第一及第二发光部配置在各所述反射板上。

9.根据权利要求1～8中任意一项所述的光源装置，其中，

所述一对反射板配置为互相对置的面平行。

10.一种原稿读取装置，其具备：

权利要求1～9中任意一项所述的光源装置；和

执行原稿读取的原稿读取部。

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