CN101813269A - Led光源以及图像读取装置 - Google Patents

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CN101813269A CN201010113629A CN201010113629A CN101813269A CN 101813269 A CN101813269 A CN 101813269A CN 201010113629 A CN201010113629 A CN 201010113629A CN 201010113629 A CN201010113629 A CN 201010113629A CN 101813269 A CN101813269 A CN 101813269A
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Abstract

本发明提供一种作为图像读取装置的光源最佳的LED光源,该光源用于图像读取装置,该图像读取装置包括:载置读取原稿的台板;对该台板上载置的读取原稿进行照明的光源;对来自由该光源照明的读取原稿的主扫描线的反射光进行聚光的透镜单元;以及接收来自由透镜单元聚光的读取原稿的主扫描线的反射光的受光单元,光源包括:成为发光源的LED;以及使LED的光内表面反射而主扫描线状地扩散的光导,LED配置在光导的主扫描线方向端部,在光导中,与LED的发光面相对的内侧表面形成向主扫描线方向反射的弯曲反射面,并且将LED配置在弯曲反射面的主扫描线方向端的临界角区域以外。

Description

LED光源以及图像读取装置
技术领域
本发明涉及将用作图像读取装置的光源的LED设为发光源的LED光源、以及将该LED光源用作光源的光学缩小型的图像读取装置。
背景技术
以往,作为这种光学缩小型的图像读取装置,例如通过专利文献1“日本专利公开2002-101263号公报”已公知。在图1中,该光学缩小型的图像读取装置包括:第一架子(carriage)体,如图1a所示包括载置读取原稿S的台板P、对该台板P的载置面上载置的读取原稿S的原稿面进行照明的光源LA、和反射来自读取原稿S的原稿面的反射光的反射板M1;第二架子体,包括用于向受光单元CCD导入反射板M1的反射光的反射板M2和反射板M3;以及受光部,如图1b所示,包括对来自第二架子体的反射板M3的反射光进行聚光而在受光单元CCD的受光面上成像的光学透镜LE、和接收由光学透镜LE聚光的读取原稿S的图像光的受光单元CCD。
而且,该图像读取装置如该图1a所示,使第一架子体从纸面左边向右边沿着读取原稿S的原稿面以速度V移动,追踪该第一架子体的移动而使第二架子体以第一架子体的移动速度的一半速度在同一方向上移动,通过受光单元CCD读取读取原稿S的原稿面。
另一方面,作为用作这些图像读取装置的发光源的光源LA,例如已知专利文献2“日本专利公开2000-048616号公报”所示的将LED设为光源的LED光源LA。在图5中示出该LED光源LA时,首先如图5b所示,包括成为发光源的LED和对该LED的光进行导光的光导(light guide)RG。另外,该光导RG形成有向光导内突出的反射面体RG1,该反射面体RG1用于为了对读取原稿的原稿面进行照射而将从LED照射的光从光导内向外方取出。该反射面体RG1如图5c所示,按照一定间隔p在光导RG的表面V字状(或圆弧状)地形成有凹陷。
首先,在上述光学缩小型的图像读取装置中,具有以下缺点。
即,在光学缩小型的图像读取装置中,如图2所示假设在光源LA的照明光LA-Lv的均匀的光量范围LV1中对读取原稿S的原稿面进行了照明的情况下,通过光学透镜LE而由受光单元CCD受光的光的光量也受到余弦4次方定律的影响,而其两侧端部的光量LV2、LV3如图所示下降,其结果,中心部变亮、两边变暗,作为整体产生图像的光量斑。另外,余弦4次方定律是指如下法则,相对通过与光轴平行的入射光得到的像面照度,通过与光轴呈现任意角度而入射的光得到的像面照度与入射角(α)的余弦的4次方成比例地降低。
因此,在上述专利文献1的情况下,如图3所示,通过使形成有狭缝开口SH1的狭缝板SH介于光学透镜LE与受光单元CCD之间,来解决该缺点。该狭缝板SH的狭缝开口SH1以中央的间隙较窄、越靠近两边变得越宽的方式开口。于是,通过如图4所示越靠近受光单元CCD的中央部越降低受光量而实现均匀化,由此消除图像的光量斑。
但是,在设置该狭缝板SH的方法中,通过削减受光单元CCD的受光量来降低整体的光量等级,读取图像整体变暗,有时由于光量不足而无法读取。
另一方面,在上述LED光源LA中,具有以下缺点。
即,已知LED光源LA如图5的5a所示,成为LED附近由于光的集中而引起高峰(peak)现象的光源特性LA-Lv。
因此,在上述专利文献2的情况下,针对该缺点,如图6的6b所示,将光源LED从光导RG切离,并在其之间设置光圈板Ep,而集中来自光源LED的光,并且将形成反射面体RG1的面倾斜α以使导光直径随着远离LED而变窄,如图6a的实线所示,抑制高峰现象而使光源特性LA-Lv变得大致均匀。
但是,在为了将形成反射面体RG1的面设为倾斜α而逐渐减小导光直径的方法中,在光导的长度中存在界限,而难以制作均匀光源区域宽的光导RG。另外,在通过树脂成形来制作光导RG的情况下,使导光直径不同,从而由于由热水流、环境温度引起的形变等而光导产生变形,而易于成为光量斑的要因。
发明内容
本发明是考虑这样的情况而完成的,其目的在于提供一种生产性优良的LED光源,作为图像读取装置的光源最佳,特别在用于光学缩小型的图像读取装置的情况下,可以在光源侧消除由于该装置受到的余弦4次方定律的影响而引起的光量斑。
本发明为了达成上述课题,提供一种图像读取装置,包括:载置读取原稿的台板;对该台板上载置的读取原稿进行照明的LED光源;对来自由该LED光源照明的读取原稿的主扫描线的反射光进行聚光的透镜单元;以及接收来自由该透镜单元聚光的读取原稿的主扫描线的反射光的受光单元,上述LED光源包括:成为发光源的LED;以及使LED的光内表面反射而主扫描线状地扩散的光导,上述LED配置在上述光导的主扫描线方向端部,在上述光导中,与上述LED的发光面相对的内侧表面形成向主扫描线方向反射的弯曲反射面,并且将上述LED配置在上述弯曲反射面的主扫描线方向端的临界角区域外。
具体而言,上述弯曲反射面由椭圆曲面形成,其主扫描线方向端形成至与LED光的临界角相等的位置。上述LED使用蓝色LED芯片和由YAG(钇铝石榴石)类黄色荧光体构成的单片方式的白色LED,沿着主扫描线方向配置两个以上,该两个白色LED都配置在临界角区域外,使来自各白色LED的光在光导中全反射,从而抑制从光导的泄漏光。另外,在上述光导中,通过作为白色的反射体的支撑框包围包括其弯曲反射面的照射区域以外的外表,而抑制了从光导的泄漏光。
另外,上述LED使用蓝色LED芯片和由YAG(钇铝石榴石)类黄色荧光体构成的单片方式的白色LED,沿着主扫描线方向配置两个以上,根据主扫描线方向的照射光量分布按照适当的位置关系排列。
进而,上述光导具备多个反射面体,在该光导的内表面反射光路内,以向上述LED侧面相对的状态,在主扫描线方向上隔开规定间隔排列该反射面体,该反射面体沿着主扫描线朝向光导外侧反射上述LED的光,根据反射的光量,适当地调整该各反射面体的与主扫描线方向正交的方向的长度。
另外,上述反射面体由从光导外侧以截面逆V字状、或截面逆半圆锥体形状地挖空的表面形成,并且上述反射面体的各长度被调整为以下长度:可以用反射光量对至少通过上述聚光透镜而按照余弦4次方定律减少的光量进行内插,使从白基准面反射而由上述受光单元受光的主扫描线方向的光量分布变得大致均匀。
本发明能够提供一种明亮的LED光源,将反射LED的光的反射面设为弯曲反射面,并且将LED配置在上述弯曲反射面的主扫描线方向端的临界角区域以外,使从LED发出的光在光导内全反射,从而抑制从光导的漏光。
另外,通过将上述弯曲反射面设为椭圆曲面,可以与圆曲面相比进一步抑制光导的高度尺寸,能够提供比较薄的小型化的LED光源。
进而,通过弯曲反射面的曲率和LED的配置,并且进而使用两个以上的该LED,在主扫描线方向上排列各LED,从而使由各LED照射的照射范围沿着主扫描线方向分散,从而可提供照射范围宽、效率良好的LED光源。具体而言,作为LED光源沿着主扫描线方向配置两个以上,在主扫描线方向上根据照射光量分布,通过弯曲反射面和LED的适当的排列,对至少通过上述聚光透镜而按照余弦4次方定律减少的光量进行内插,将从白基准面反射而由上述受光单元受光的主扫描线方向的光量分布可调整为变得大致均匀,可以提供没有光量斑的作为图像读取装置的光源最佳的LED光源。
另外,根据由于上述聚光透镜而减少的光量,设定形成在上述光导中的各反射面的副扫描线方向的宽度的长度,从而各反射面根据其宽度增减反射光,补强聚光透镜的根据余弦4次方定律衰减的光量,可以读取没有光量斑的图像。
另外,可以在读取原稿的主扫描线方向上按照一定间隔排列各反射面,通过充分设置反射面彼此之间的间隔,反射面彼此也不会遮挡光路,而各反射面可以可靠地反射来自LED的光,所以可以更良好地读取没有光量斑的图像。
另外,在通过树脂成形来制作光导的情况下,无需使光导直径不同,光导也不会由于由热水流、环境温度引起的形变等而产生变形,LED光源的生产性也优良。
附图说明
图1是示出以往的光学缩小型的图像读取装置的概要的结构图,1a是该装置结构图,1b是光学缩小系统光路图。
图2是示出图1的光源侧的光量特性与受光侧的光量特性的图。
图3是说明使用狭缝板来校正图2的受光侧的光量特性的校正方法的说明图,3a是说明该狭缝板的配置关系的立体图,3b是说明狭缝板的图。
图4是示出使用了图2的狭缝板时的光源侧的光量特性与受光侧的光量特性的图。
图5是说明以往的LED光源的图,5a是示出该光源的光量特性的特性图,5b是示出LED光源的结构的侧面图,5c是示出LED光源的结构的俯视图。
图6是用于说明改善以往的LED光源的光量特性的方法的图,6a是示出该光源的光量特性的特性图,6b是示出LED光源的结构的侧面图。
图7是示出搭载了本发明的LED光源的第一实施例即双架子式的光学缩小型的图像读取装置的概要的结构图,7a是该装置结构图,7b是光学缩小系统光路图。
图8是示出搭载了本发明的LED光源的第二实施例即架子一体型的光学缩小型的图像读取装置的概要的结构图,8a是该装置结构图,8b是光学缩小系统光路图。
图9是示出本发明的LED光源的结构的分解立体图。
图10是示出本发明的LED光源的结构的部分分解立体图。
图11是示出本发明的LED光源的结构的侧面截面图。
图12是示出本发明的LED光源的光导的结构的说明图,12a是其俯视图,12b是侧面图。
图13是示出本发明的LED光源的光源侧的光量特性与受光侧的光量特性的图。
图14是示出本发明的第三实施例的紧贴传感器型的图像读取装置的概要的结构图,图14a是其装置结构图,图14b是从读取原稿侧观看该紧贴传感器的概要图。
图15是示出该第三实施例的LED光源的光源侧的光量特性与受光侧的光量特性的图。
图16是示出本发明的其他LED的配置结构的说明图。
具体实施方式
以下,对将本发明的LED光源用作光学缩小型的图像读取装置的光源的实施例进行详述。
(图像读取装置的结构以及动作概要)
图7是示出搭载了本发明的LED光源的第一实施例即双架子式的光学缩小型的图像读取装置的概要的结构图,图8是示出搭载了本发明的LED光源的第二实施例即架子一体型的光学缩小型的图像读取装置的概要的结构图,图7a、8a是其装置结构图,图7b、8b是光学缩小系统光路图。
首先,对图7的一个实施例即双架子式的光学缩小型的图像读取装置进行说明。包括:第一架子体CAR1,如图7a所示包括载置读取原稿S的台板P、对该台板P的载置面上载置的读取原稿S的原稿面进行照明的LED光源LA、和反射来自读取原稿S的原稿面的反射光的反射板M1;第二架子体CAR2,包括用于向受光单元CCD导入反射板M1的反射光的反射板M2和反射板M3;以及受光部,如该图7b所示,包括对来自第二架子体的反射板M3的反射光进行聚光而在受光单元CCD的受光面成像的光学透镜LE、和接收由光学透镜LE聚光的读取原稿S的图像光的受光单元CCD。
而且,该图像读取装置如该图7a所示构成为,使第一架子体CAR1从纸面左边向右边沿着读取原稿S的原稿面以速度V移动,追踪该第一架子体CAR1的移动而使第二架子体CAR2以第一架子体CAR1的移动速度的一半速度沿同一方向移动,通过受光单元CCD读取读取原稿S的原稿面。
接下来,对图8的第二实施例即架子一体型的光学缩小型的图像读取装置进行说明。在该图8a中,由架子体CAR3构成,在该架子体CAR3中,在一个移动框体中嵌入了如下单元:载置读取原稿S的台板P;对该台板P的载置面上载置的读取原稿S的原稿面进行照明的LED光源LA、反射来自读取原稿S的原稿面的反射光的反射板M1;用于向受光单元CCD导入反射板M1的反射光的反射板M2和反射板M3;以及受光部,如该图8b所示,包括对来自反射板M3的反射光进行聚光而在受光单元CCD的受光面成像的光学透镜LE、和接收由光学透镜LE聚光的读取原稿S的图像光的受光单元CCD。
而且,该图像读取装置如该图8a所示构成为,使架子体CAR3从纸面左边向右边沿着读取原稿S的原稿面以一定速度移动,通过受光单元CCD读取读取原稿S的原稿面。
(LED光源LA的结构)
接下来,根据图9以及图10对本发明的LED光源的结构进行详述。图9是示出LED光源的概观的立体图,图10示出将该LED光源分解的立体图。
首先,该LED光源LA包括:光导RG;支撑该光导RG的支撑框RE;以及安装在该支撑框RE、成为经由光导RG对读取原稿S进行照明的发光源的LED。
(光源LED的说明)
用作光源的LED由白色LED构成。该白色LED是单片方式的部件,是通过InGaN类蓝色LED和YAG(钇铝石榴石)类黄色荧光体,使用电能而发出白色光的光源。沿着读取原稿S的主扫描线方向隔开适当的间隔排列了三个该白色LED。另外,根据光导RG的长度、照明光的光量特性,适当增减白色LED的数量。
(支撑框RE的说明)
支撑框RE是如下的框:在ABS树脂(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)中混合白色颜料并成形为可以支撑光导RG,至少支撑光导RG的内面呈现不透明的白色。作为内面呈现不透明的白色的理由,使脱离上述临界角而从光导RG向外侧泄漏的光反射,并使泄漏的光返回到光导RG内,从而提高光导RG的反射效率。特别,后述的覆盖光导RG的弯曲反射面RG0的支撑框RE的主扫描线方向端Q1至少形成至可以使从LED发出的光向光导RG的主扫描线方向全反射的临界角的位置。
(光导RG的说明)
光导RG一般是利用透明度高的材料、例如基于聚甲基丙烯酸甲酯树脂PMMA的透明固体材料且作为丙烯酸酯类有机玻璃公知的丙烯酸树脂、或者热可塑性塑料的一种即聚碳酸酯树脂而成形的。另外,丙烯酸树脂的折射率是1.49,临界角(开始引起全反射的角度)是约42度,聚碳酸酯树脂的折射率是1.585,临界角是约39度。
此处,使用丙烯酸树脂成形,且如图10的放大图所示,在其下面隔开一定的间隔P形成了多个反射面体RG1,沿着读取原稿S的主扫描方向,对读取原稿S的原稿宽度整个区域进行照明,该反射面体RG1由从外侧向树脂内V字状地切入的凹槽构成,且形成向对读取原稿S进行照明的方向反射通过树脂内的光的反射面。
进而,使用图11详述光导RG。该图是沿着读取主扫描方向示出大致中央的截面的图,特别LED的上方部的反射面形成沿着按照下式描绘的轨迹的弯曲反射面RG0。
X2/a2+Y2/b2=1...  椭圆
其中,a>b>0
实际上,形成长轴a的设计值被设定为10mm、短轴b的设计值被设定为7mm而成的椭圆的弯曲反射面RG0,通过该弯曲反射面RG0反射,从而如图所示从LED1中发出的光在反射面体RG1最初反射的点处于跟前侧,从LED2中发出的光在反射面体RG1最初反射的点处于大致中央,从LED3中发出的光在反射面体RG1最初反射的点处于远方侧。另外,虽然在该实施例中没有必要,但通过按照反射效率、成形条件等垂直地切割弯曲反射面RG0的前端部,并与支撑框一起形成垂直的反射面,可以进一步向读取主扫描方向反射LED的光,LED光源LA的照度相应地提高。另外,还可以减小LED光源LA的尺寸来实现装置整体的小型化。
(反射面体RG1的形状配置)
另外,将LED的光反射而线状地对读取原稿的读取主扫描方向进行照射的反射面体RG1由如下表面形成:如图12的侧面图12b所示按照大致等间隔排列、且从光导外侧以截面逆V字状、或截面逆半圆锥体状地挖空的表面。另外,其宽度形成为如俯视图12a所示,中间部位窄至宽度d2,最远侧宽至宽度d1。该反射面体RG1的各宽度d被决定成可以增减反射光量,以在图13中后述的受光单元CCD读取了白基准时,对基于上述余弦4次方定律而造成的光的衰减进行补强,而使受光光量在其读取主扫描区域内变得均匀。此外,具体地,宽度d1为大致2mm,宽度d2为大致5mm。
(LED的配置)
对于LED的配置,通过设定弯曲反射面RG0的条件(在该情况下为椭圆曲面中的长轴a值和短轴b值)和光导RG固有的临界角,可以决定其位置。如果决定了该LED的位置,则与LED的发光面相对的弯曲反射面RG0的主扫描线方向端Q1被决定,设定包围该弯曲反射面RG0的支撑框的反射面形状。因此,至少在LED配置中,在该支撑框的反射面包围的弯曲反射面RG0的主扫描线方向端Q1的临界角区域外,适当地调整配置。实际上,在将LED设为3芯片结构的情况下,在弯曲反射面RG0的主扫描线方向端Q1的临界角区域外适当地调整各LED的配置。
具体而言,在各LED的配置中,以对附近进行照明且光的反射光量等级最高的LED1的光量分布为基准,在读取主扫描方向上适当地调整LED1、LED2的配置位置(间隔P1、P2),作为LED光源,形成图13所示那样的对上述聚光透镜LE的基于余弦4次方定律的光的衰减进行补强的光量分布。另外,具体而言如图11所示,由临界角(A)被设定成约42度的线Q1-Q2决定的后退距离Lb的距离6.3mm为基准,根据上述光量分布,对从LED1的上部弯曲反射面RG0的主扫描线方向端Q1的图示尺寸L0调整位置。另外,对于LED1与LED2的间隔、LED2与LED3的间隔,在将读取原稿S的最低宽度设定为大致297mm,将从光导RG的椭圆中心至光导RG的主扫描线方向的全长设为大致350mm的情况下,将基准值都决定为大致2mm,并以该基准值为基准,根据上述光量分布调整设定各间隔。
(LED光源的光量分布)
接下来,对LED光源的光量分布进行说明。如图13所示,在受光单元CCD读取白基准时聚光透镜LE的基于余弦4次方定律的光衰减而成为虚线的部分时,以LED3的三点划线所示的光量分布为基准,调整各LED1、LED2、以及LED3的配置,以成为LED1的单点划线所示的光量分布和LED2的双点划线所示的光量分布,如图中实线所示对于光量CCD-Lv,在读取主扫描区域LV1内使受光光量变得大致均匀。其结果,如图所示,LED光源的光量分布LA-Lv具备对由于上述余弦4次方定律而光衰减的部分的光量进行补强的照明特性。
(第二实施例)
以下,根据图14以及图15对第二实施例进行说明。在该第二实施例中,将之前说明的本申请的LED光源用作紧贴传感器型的图像读取装置的光源。
(图像读取装置的结构以及动作概要)
图14是示出本发明的紧贴传感器型的图像读取装置的概要的结构图,该图14a是其装置结构图,该图14b是从读取原稿侧观察了该紧贴传感器的概要图。
首先,根据该图14a对装置整体结构进行说明。由架子体构成,该架子体包括:载置读取原稿S的台板P;对在该台板P的载置面上载置的读取原稿S的原稿面进行照明的LED光源LA;对来自读取原稿S的原稿面的反射光进行聚光的自聚焦透镜SHL;以及从自聚焦透镜SHL接收聚光后的读取原稿S的图像光的受光单元CCD。
而且,该图像读取装置如该图14a所示,使架子体从纸面左边向右边沿着读取原稿S的原稿面以速度V移动,通过受光单元CCD读取读取原稿S的原稿面。
(LED光源的光量分布)
接下来,根据图15对第二实施例中应用的LED光源的光量分布进行说明。该图15a示出根据本发明制作的LED光源的光量分布。另外,该图15b示出该LED光源,三个LED的上方反射面形成为之前说明的弯曲反射面RG0形状(椭圆形状)。
因此,如图中A所示那样与之前说明的以前的LED光源的光量分布(虚线)相比,光导RG的LED端部的光量衰减,主扫描线方向的光量斑被消除。
接下来,该图15c是相对上述LED光源进一步调整了LED的配置关系的图,示出该LED光源的光量分布。另外,在该图15d表示该LED光源的结构。
该图15d与图15b的区别在于,在图15b中,如之前说明的图11所示,将形成光导RG的弯曲反射面RG0的曲率决定为长轴a=10mm、短轴b=7mm的椭圆“X2/a2+Y2/b2=1”形状,从而将主扫描线方向跟前侧的LED1的位置L1设定为之前说明的临界角区域的距离L0=6.3mm,并且将读取原稿S的最低宽度设定为大致297mm,将光导RG的椭圆中心至光导RG的主扫描线方向的全长设为大致350mm的情况下,LED1与LED2、LED2与LED3各自的间隔成为p1=2mm,相对于此,在图15d中,以基准值2mm为基准,根据上述光量分布,分别调整该LED1与LED2的间隔p2、LED2与LED3的间隔p3。
其结果,如图15c所示,光导RG的LED端部的光量进一步衰减,而可以消除主扫描线方向的光量斑。
如以上说明,通过与使用方式匹配地调整该LED光源的光量分布,可以用作光学缩小型的图像读取装置的光源,并且可以用作紧贴传感器型的图像读取装置的光源。
(其他实施例)
在上述实施例中,为了以补强聚光透镜LE的基于余弦4次方定律的光的衰减的方式形成LED光源的光量分布LA-Lv,第一,使各反射面体RG1的宽度分别变化,第二,适当地调整由LED1的临界角(A)决定的后退位置Lb、和LED1、LED2、LED3的各间隔P1、P2,但如果可以仅通过各反射面体RG1的宽度来调整,则也可以仅调整反射面体RG1的宽度,并且如果可以仅通过LED1、LED2、LED3的配置关系来调整,则也可以仅调整各LED的配置。
另外,反射面体RG1的反射面除了上述那样的挖出V字的形状以外,例如也可以是挖出半圆形的形状。
另外,光导RG的端部曲面优选为椭圆,但除了椭圆以外也可以是球面。另外,在设为椭圆时与球面的情况相比可以将光导的高度抑制得较小,作为装置整体对小型化有利。
另外,通过将安装LED光源的基板的表面设为白的丝印刷(silkprint),可以提高LED光源的反射效率,可以提供相应地更明亮的LED光源。
另外,在以上说明的实施例中,都公开了将LED配置在光导RG的一侧的LED光源,但当然可以通过配置在光导RG的两端,并根据所需的照明光量来调整弯曲反射面RG0形状(椭圆常数a、b)、从临界角区域的LED的后退位置、以及反射面体的宽度等,可以提供对图像读取装置最适当的明亮的LED光源。
进而,在由于装置规格而难以根据所需的照明光量来调整弯曲反射面RG0形状、LED的配置等的情况、且特别使用了两个以上的LED的情况下,可以通过在点亮各LED的点亮控制单元中形成PWM电路,并控制各LED的点亮时间来进行调整。
另外,在根据所需的照明光量来调整之前说明的LED的配置时,如图16所示,可以使各LED的位置在与主扫描线方向正交的方向上移动来进行调整。

Claims (22)

1.一种LED光源,其特征在于,包括:
成为发光源的LED;以及
使LED的光内表面反射而主扫描线状地扩散的光导,
上述LED配置在上述光导的主扫描线方向端部,
在上述光导中,与上述LED的发光面相对的内侧表面形成向主扫描线方向反射的弯曲反射面,并且
将上述LED配置在如下位置:通过将上述LED的发光中心与上述弯曲反射面的主扫描线方向端连接的直线的LED的光在该主扫描线方向端全反射的临界角区域以外的位置。
2.根据权利要求1所述的LED光源,其特征在于,上述弯曲反射面RG0形成由下式构成的椭圆曲面,
X2/a2+Y2/b2=1(其中a>b>1)。
3.根据权利要求1所述的LED光源,其特征在于,
上述LED由白色LED构成。
4.根据权利要求3所述的LED光源,其特征在于,
上述白色LED由蓝色LED芯片和由黄色荧光体构成的单片方式的LED构成。
5.根据权利要求4所述的LED光源,其特征在于,
上述黄色荧光体由YAG(钇铝石榴石)类黄色荧光体构成。
6.根据权利要求1以及3所述的LED光源,其特征在于,
沿着主扫描线方向排列多个上述LED。
7.根据权利要求6所述的LED光源,其特征在于,
上述LED是沿着主扫描线方向排列的至少两个以上的白色LED,根据主扫描线方向的光量适当地调整各LED的配置间隔。
8.根据权利要求7所述的LED光源,其特征在于,
根据通过聚光透镜而按照余弦4次方定律减少的光量,调整上述LED的配置间隔。
9.根据权利要求1所述的LED光源,其特征在于,
上述光导具备多个反射面体,在该光导的内表面反射光路内,以与上述LED侧面相对的状态,在主扫描线方向上隔开规定的间隔排列该反射面体,该反射面体沿着主扫描线朝向光导外侧反射上述LED的光,
根据所反射的光量,适当地调整该各反射面体的与主扫描线方向正交的方向的长度。
10.根据权利要求9所述的LED光源,其特征在于,
上述反射面体由从光导外侧以截面逆V字状、或截面逆半圆锥体状地挖空的表面形成。
11.根据权利要求9所述的LED光源,其特征在于,
上述LED由白色LED构成。
12.根据权利要求11所述的LED光源,其特征在于,
上述白色LED由蓝色LED芯片和由黄色荧光体构成的单片方式的LED构成。
13.根据权利要求12所述的LED光源,其特征在于,
上述黄色荧光体由YAG(钇铝石榴石)类黄色荧光体构成。
14.根据权利要求9所述的LED光源,其特征在于,
沿着主扫描线方向排列多个上述LED。
15.根据权利要求14所述的LED光源,其特征在于,上述LED是两个以上且在主扫描线方向上按照不同的间隔排列。
16.一种图像读取装置,其特征在于,包括:
载置读取原稿的台板;
对该台板上载置的读取原稿进行照明的LED光源;
对来自由该LED光源照明的读取原稿的主扫描线的反射光进行聚光的透镜单元;以及
接收来自由该透镜单元聚光的读取原稿的主扫描线的反射光的受光单元,
上述LED光源包括:
成为发光源的LED;以及
使LED的光内表面反射而主扫描线状地扩散的光导,
上述LED配置在上述光导的主扫描线方向端部,
在上述光导中,与上述LED的发光面相对的内侧表面形成向主扫描线方向反射的弯曲反射面,
并且将上述LED配置在上述弯曲反射面的主扫描线方向端的临界角区域外。
17.根据权利要求16所述的图像读取装置,其特征在于,上述弯曲反射面形成由下式构成的椭圆曲面,
X2/a2+Y2/b2=1(其中a>b>1)。
18.根据权利要求16所述的图像读取装置,其特征在于,
上述LED光源配置沿着主扫描线方向排列的至少两个以上的白色LED,根据主扫描线方向的光量,适当地调整各LED的配置间隔。
19.根据权利要求18所述的图像读取装置,其特征在于,
上述透镜单元是使通过的光按照余弦4次方定律减少的聚光透镜,
根据通过上述聚光透镜而按照余弦4次方定律减少的光量,调整上述LED的配置间隔。
20.根据权利要求16所述的图像读取装置,其特征在于,
上述光导具备多个反射面体,在该光导的内表面反射光路内,以与上述LED侧面相对的状态,在主扫描线方向上隔开规定的间隔排列该反射面体,该反射面体沿着主扫描线朝向光导外侧反射上述LED的光,
根据反射的光量,适当地调整该各反射面体的与主扫描线方向正交的方向的长度。
21.根据权利要求20所述的图像读取装置,其特征在于,
上述反射面体的各长度被调整为使从白基准面反射而由上述受光单元受光的主扫描线方向的光量分布成为大致均匀的长度。
22.根据权利要求21所述的图像读取装置,其特征在于,
上述透镜单元是使通过的光按照余弦4次方定律减少的聚光透镜,
上述反射面体的各长度是用反射光量对至少通过上述聚光透镜而按照余弦4次方定律减少的光量进行内插而得到的。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102575832A (zh) * 2010-09-09 2012-07-11 松下电器产业株式会社 Led照明装置
CN102843488A (zh) * 2011-06-20 2012-12-26 佳能元件股份有限公司 图像传感器单元、图像读取装置、图像形成装置
CN103162107A (zh) * 2011-12-09 2013-06-19 北京通力盛达节能设备股份有限公司 一种发光二极管led灯具及其照明方法
CN103227883A (zh) * 2012-01-26 2013-07-31 京瓷办公信息系统株式会社 导光体、具备该导光体的图像读取装置及图像形成装置
CN104243738A (zh) * 2013-06-24 2014-12-24 富士施乐株式会社 图像读取装置以及读取装置
CN105299514A (zh) * 2015-11-05 2016-02-03 苏州威盛视信息科技有限公司 一种线光源装置

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8358447B2 (en) 2007-07-31 2013-01-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Scanner module and image scanning apparatus employing the same
US8379275B2 (en) * 2007-07-31 2013-02-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Scanner module and image scanning apparatus employing the same
DE102008015131B4 (de) * 2008-03-20 2012-12-06 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung und Lichtleiterstruktur für eine Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung
JP4609530B2 (ja) * 2008-06-11 2011-01-12 三菱電機株式会社 画像読取装置
KR20100083529A (ko) * 2009-01-14 2010-07-22 삼성전자주식회사 조명장치와 이를 갖는 화상독취장치 및 화상형성장치
JP5358550B2 (ja) * 2010-11-30 2013-12-04 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像読取装置及び画像形成装置
JP5384707B2 (ja) * 2011-08-09 2014-01-08 キヤノン・コンポーネンツ株式会社 イメージセンサユニット及びこれを用いた画像読取装置
JP2013106145A (ja) * 2011-11-11 2013-05-30 Fuji Xerox Co Ltd 読取装置
JP2013201746A (ja) * 2012-02-24 2013-10-03 Ricoh Co Ltd 光照射光学系、画像読取装置及び画像形成装置
JP5612717B2 (ja) * 2012-03-30 2014-10-22 キヤノン・コンポーネンツ株式会社 照明装置、イメージセンサユニット、画像読取装置、画像形成装置
JP2016134303A (ja) * 2015-01-20 2016-07-25 コニカミノルタ株式会社 導光体、照明装置及び画像読取装置
JP6150020B2 (ja) * 2015-02-20 2017-06-21 三菱電機株式会社 導光体、光源装置および画像読取装置
US11301657B2 (en) 2016-08-25 2022-04-12 Cognex Corporation Optical imaging devices and methods
US9996721B2 (en) 2016-08-25 2018-06-12 Cognex Corporation Optical imaging devices and methods
DE112020007020T5 (de) * 2020-04-03 2023-04-13 Mitsubishi Electric Corporation Beleuchtungseinrichtung und bildscanner
US11683433B1 (en) * 2022-08-31 2023-06-20 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Image reading apparatus

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1155476A (ja) 1997-07-31 1999-02-26 Rohm Co Ltd 画像読み取り装置
JP2000048616A (ja) 1998-07-24 2000-02-18 Canon Inc 導光体、照明装置及びそれを用いた画像読取装置
JP3978557B2 (ja) * 1998-09-22 2007-09-19 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 偏光成分を増加させる導光体装置および液晶表示装置
JP4004178B2 (ja) * 1999-04-16 2007-11-07 日本板硝子株式会社 ライン照明装置
US6447136B1 (en) * 2000-08-08 2002-09-10 Coretronic Corporation Light guide plate for a backlight system
JP2002101263A (ja) 2000-09-22 2002-04-05 Ricoh Co Ltd 画像読取光学系および画像読取装置
JP3980890B2 (ja) * 2002-01-23 2007-09-26 シャープ株式会社 導光板並びにそれを備えた光源装置及び表示装置
JP3983206B2 (ja) * 2003-08-21 2007-09-26 日本板硝子株式会社 画像読取装置
WO2007029377A1 (ja) * 2005-09-08 2007-03-15 Mitsubishi Electric Corporation 画像読取装置
US8004724B2 (en) * 2005-12-05 2011-08-23 Canon Kabushiki Kaisha Method and apparatus for image reading with synchronized readout and lighting control
WO2007080798A1 (ja) * 2006-01-10 2007-07-19 Nippon Sheet Glass Company, Limited 導光体、照明装置および画像読取装置
JP2007194817A (ja) * 2006-01-18 2007-08-02 Brother Ind Ltd 画像読取装置,光量制御回路および光量制御方法
JP4310751B2 (ja) * 2006-01-27 2009-08-12 ブラザー工業株式会社 画像読取装置
JP5100278B2 (ja) * 2007-09-25 2012-12-19 キヤノン株式会社 導光光学系及びそれを用いた原稿照明装置及びそれを用いた画像読取装置
JP4609530B2 (ja) * 2008-06-11 2011-01-12 三菱電機株式会社 画像読取装置
JP4609531B2 (ja) * 2008-06-11 2011-01-12 三菱電機株式会社 画像読取装置
KR101224263B1 (ko) * 2009-05-01 2013-01-21 케논 콤포넨트 가부시키가이샤 화상 판독 장치, 화상 형성 장치, 화상 판독 방법, 화상 형성 방법, 화상 판독 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능 기록 매체, 및 화상 형성 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능 기록 매체

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102575832A (zh) * 2010-09-09 2012-07-11 松下电器产业株式会社 Led照明装置
CN102575832B (zh) * 2010-09-09 2015-06-10 松下电器产业株式会社 Led照明装置
CN102843488A (zh) * 2011-06-20 2012-12-26 佳能元件股份有限公司 图像传感器单元、图像读取装置、图像形成装置
CN102843488B (zh) * 2011-06-20 2015-03-18 佳能元件股份有限公司 图像传感器单元、图像读取装置、图像形成装置
CN103162107A (zh) * 2011-12-09 2013-06-19 北京通力盛达节能设备股份有限公司 一种发光二极管led灯具及其照明方法
CN103227883A (zh) * 2012-01-26 2013-07-31 京瓷办公信息系统株式会社 导光体、具备该导光体的图像读取装置及图像形成装置
CN103227883B (zh) * 2012-01-26 2015-11-18 京瓷办公信息系统株式会社 导光体、具备该导光体的图像读取装置及图像形成装置
CN104243738A (zh) * 2013-06-24 2014-12-24 富士施乐株式会社 图像读取装置以及读取装置
CN104243738B (zh) * 2013-06-24 2018-07-10 富士施乐株式会社 图像读取装置以及读取装置
CN105299514A (zh) * 2015-11-05 2016-02-03 苏州威盛视信息科技有限公司 一种线光源装置

Also Published As

Publication number Publication date
US8488216B2 (en) 2013-07-16
US20100214803A1 (en) 2010-08-26

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