JP2004048290A - 照明装置およびイメージセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】補助反射鏡を用いた場合に光源からの直接光との光量バランスを適正化して影をなくすことができる構成を備えた照明装置を提供すること。
【解決手段】照明対象物Ｏを照明する光源２と、該光源２と対向する位置に配置されて光源２からの照射光の一部を照射対象物Ｏに向けて指向させる反射部材４とを備えた照明装置において、上記光源２と上記照明対象物Ｏとの間および上記反射部材４と照明対象物Ｏとの間に遮光部材９，９’を設け、該遮光部材９，９’は、光源２からの照射光と反射部材４からの照射光とを一定比率で遮光することを特徴とする。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明装置およびイメージセンサに関し、さらに詳しくは、原稿読み取り装置などに用いられるイメージセンサの照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やファクシミリ装置あるいはスキャナーなどの原稿読み取りが可能な構成を備えた画像形成装置には、読み取り用光源を備えた照明装置が用いられる。
【０００３】
照明装置には、原稿の主走査方向に平行する蛍光灯やハロゲンランプ等の光源を備えたラインセンサをイメージセンサとして備えた構成がある。
画像形成装置に用いられる読み取り装置では、原稿濃度とコピー濃度との違いに影響する潜像担持体上での電位コントラスト（照度）とトナー付着量との関係を示すγ特性において、照度にムラが生じているとトナー付着量にもムラが発生し、コピーされた画像の鮮鋭度に悪影響がでる。このため、読み取り装置に用いられる照明装置における照明ムラを低減するための構成が提案されている（例えば、特開平５−１９９３６６号公報、特開平７−３１９０８２号公報）
上記公報には、光源と対向する位置に光源からの照明光を原稿面に向けて指向させる補助反射鏡がそれぞれ示されており、さらに、光源側には光源と原稿面との間に遮光部材が配置され、主走査方向での光量分布を一様化できるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
照明対象となる原稿は、通常、原稿載置面に置かれて平坦な状態を維持されながら照明装置による照射光を受けることで走査されるが、原稿のなかには皺などの波打を生じたものや段差のあるものも走査対象となる。
一般に、光源からの照射光のみで皺や段差の生じている原稿を照明する場合には光源からの光のみであることが原因して照射部で影が生じることがあり、この影の存在により実際の原稿情報と異なる情報が読み取り情報として得られてしまうことになる。このような不具合を回避するには、複数の光源を設けたり、上述した公報に示されているように補助反射鏡を設ける構成が考えられる。
これらの構成のうちで、複数光源を設けた場合には占有スペースにより装置の大型化を招く点で不利となるため、上記公報にあるように補助反射鏡を設ける構成が好ましいといえるが、この構成には次のような新たな問題がある。
【０００５】
補助反射鏡を設けた場合には、原稿面に対して光源から直接入射する照明光に加えて、補助反射鏡を介した補助光を組み合わせることにより照明ムラを少なくすることができる反面、光源からの直接光と補助反射鏡を介した補助光との光量バランスが均等でなく、特に補助反射鏡からの光量が光源からの直接光に比べて少ないために皺や段差の生じている原稿を走査する場合には直接光の強さによって影が解消されないままとなる虞がある。しかも、補助反射鏡を設けた場合には、その配置構成の設定によっては補助反射鏡での反射強度の設定が難しく、影をなくすに必要な光量バランスを得ることが困難となることがある。
【０００６】
本発明の目的は、上記従来の照明装置における問題に鑑み、補助反射鏡を用いた場合に光源からの直接光との光量バランスを適正化して影をなくすことができる構成を備えた照明装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、照明対象物を照明する光源と、該光源と対向する位置に配置されて光源からの照射光の一部を照射対象物に向けて指向させる反射部材とを備えた照明装置において、上記光源と上記照明対象物との間および上記反射部材と照明対象物との間に遮光部材を設け、該遮光部材は、光源からの照射光と反射部材からの照射光とを一定比率で遮光することを特徴としている。
【０００８】
請求項１記載の発明では、光源と照明対象物および反射部材と照明対象物との間に遮光部材を設け、その遮光部材が光源および反射部材から照明対象物に至る照射光を一定比率で遮光するので、反射部材からの照射光が光源からの照射光よりも少なくなるようなアンバランスをなくすことができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、上記反射部材は、上記反射部材は、上記照明対象物との距離が、上記光源と照明対象物との距離よりも照明対象物に近くなる位置に配置されていることを特徴としている。
請求項２記載の発明では、光源と照明対象物との距離よりも照明対象物に距離が近くなる位置に反射部材が配置されているので、光源よりも反射部材を照明対象物に近づけることにより反射部材から照明対象物に至る照射光を光源よりも強めることで光源からの直接光とのバランスを改善でき、しかも、反射部材の位置決めにより光学系の丈を小さくして狭い配置ができる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明に加えて、上記反射部材および照明対象物の間には、照明対象物を載置可能な光透過材が配置され、該光透過材に上記遮光部材が設けられていることを特徴としている。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明に加えて、上記遮光部材は、上記光透過材に保持されて該光透過材の一部として設けられていることを特徴としている。
【００１２】
請求項３および４記載の発明では、照明対象物を載置可能な光透過材に遮光部材が設けられ、特に、請求項４記載の発明では、光透過材に保持されることで光透過材の一部とされているので、遮光部材の設置スペースを大きくする必要がなく丈を小さくすることができる。しかも、光透過材の一部とすることで光透過材の製造過程で遮光部材を製造することも可能となることで製造方法の容易化および照射光が直接入射する光透過材に遮光部材が位置していることで照明対象物に対する遮光位置決め精度および設置性を高めることができる。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のうちの一つに記載の照明装置をイメージセンサに用いることを特徴としている。
請求項５記載の発明では、光源および光源からの照射光を照明対象物に照射する反射部材のそれぞれからの照射光のアンバランスがなくされることにより段差や皺の発生している照明対象物を走査する際の影の発生を確実に防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る照明装置の要部構成を説明するための断面図であり、同図において照明装置は、受光部を備えたイメージセンサの筐体をなすユニット（以下、ユニットをイメージセンサ１として説明する）に組み込まれている。
イメージセンサ１は、光源２，光透過材３，反射部材４，集束性光伝送体５，受光素子６とを備えている。
光源２としては、ハロゲンランプあるいは蛍光灯などの線状光源が用いられ、光透過材３は、ガラスなどの透明体が用いられてその上面には照明対象物である原稿（便宜上、符号Ｏで示す）を載置できるようになっている。
図１に示す構成では、光透過材３の上面に回転可能な搬送コロ７が配置されており、光透過材３上で原稿Ｏを搬送できるようになっている。
【００１５】
反射部材４は光源２と対向する位置で光源２よりも光透過材３に近づけた位置（反射部材４と原稿Ｏとの間の距離が、光源２と原稿Ｏとの間の距離よりも原稿Ｏ側に近くなる距離が得られる位置）に反射面が配置されており、反射面が光源２からの照射光を原稿Ｏの照射位置に向け指向させる傾斜角度に形成されている。図１に示す構成では、反射部材４が反射面での反射率を８５パーセント以上に設定されてアルミ蒸着を施された射出成形による樹脂成型品で構成されている。図１に示す構成では、反射部材４の配置位置として、原稿Ｏからの反射光の光
路を妨げることがない位置で、反射面が光透過材３と集束性光伝送体５との間に位置して光源２における光出射部よりも光透過材３に近付いた位置とされ、反射光の強度をできるだけ上昇させることができるようになっている。これにより、反射部材４が光透過材３に近づけてあるので、反射部材４を含むユニット全体の丈を低くでき、イメージセンサ１を小型化することができる。
【００１６】
集束性光伝送体５は原稿Ｏからの反射光を受光素子６に向けて集光させる光学レンズである。
受光素子６はイメージセンサ１の下部に取り付けられている電装基板８に設けられている光電変換素子である。
【００１７】
光透過材３には、遮光部材９，９’が設けられており、図１に示す構成では、遮光部材９，９’が光透過材３の下面で、光源３と反射部材４との間に配置されている。
【００１８】
遮光部材９，９’は、光源２と光透過材３との間および光透過材３と反射部材４との間に相当する位置に設けられている黒色印刷部で構成され、光透過材３の下面においてその一部として保持されている。
【００１９】
遮光部材９，９’において互いに対向する位置には、光源２および反射部材４からの照射光の光路そして原稿Ｏからの反射光の光路をそれぞれ形成できる間隔が設けている。
原稿Ｏからの反射光の光路をはさんで対向する遮光部材９，９’の対向位置は、光源２から直接原稿Ｏに照射される光と反射部材４を介して原稿Ｏに照射される光との光量がバランスする位置となるように位置決めされている。
換言すれば、光源２から原稿Ｏに対しての直接照射光の光量を抑えて反射部材４から原稿Ｏに対しての照射光量に近づけることができる位置に光源２側の遮光部材９’が位置決めされている。これにより、光源２からの直接光に対する遮光度合いが反射部材４からの照射光の遮光度合いよりも高くされた状態で一定比率の遮光率が設定されている。
【００２０】
本実施形態は以上のような構成により、光源２からの直接光と反射部材４を介した反射光とで光透過材３上に位置する原稿Ｏに対する照射光の遮光率を異ならせることができる。このため、光源２からの直接光の遮光率を高めることにより反射部材４からの反射光の光量と光源２からの直接光の光量とをバランスさせることができる。これにより、反射部材４を介した場合の反射光に比べて光源２からの直接光の方が強くなるのを抑えて光源２側からの直接光のみを用いた場合と同様な状況となるのが防止されて影の発生が抑制されることになる。
特に、皺や段差などの凹凸面を生じている原稿に対しても光量のバランスを採ることで複数の光源を用いなくてもこれと同等な結果を得ることができる。
【００２１】
遮光部材９，９’の構成としては、遮光機能が得られる構成であればよいので、上述した光を透過させない処理の他に、光透過材３と一体形成される場合には、照射光や反射光の光路にはみ出さない状態で照射光を散乱させる表面処理を施すことも可能である。
【００２２】
本実施形態によれば、遮光部材９，９’が光透過材３の下面に印刷処理により設けられているので、特別な付加部材とする必要がなく光透過材３の成形時に色つけなどの簡単な処理によってコスト上昇を招くことなく形成することができる。
【００２３】
遮光部材９，９’が光透過材３に設けられる別の構成としては、光透過材３そのものに印刷処理や光の散乱を行わせる表面処理により一体化させた構成に限らず、光透過材３と別体に設けることも可能である、この場合の構成としては、フィルム状の薄片などを用いた遮光部材をイメージセンサ１のユニットと光透過材３との間にサンドイッチ構造として光透過材３に貼付することにより光透過材３の一部に含めた状態で設けることも可能である。
【００２４】
遮光部材９，９’の変形例としては、図１に示したような一対構造とする代わりに、光路用の開口（アパーチャ）を形成した１枚の薄片とする構成を採用することも可能である。また、開口部を光透過材３に対して印刷処理や表面処理により形成して一体化したものとすることも可能である。
【００２５】
なお、上述した反射部材４は、成形部品とすることに限らず、その構成を図２乃至図５に示す構成とすることも可能である。
図２においては、反射部材４における反射面に対して基材にアルミ蒸着処理を施した反射テープ１０を貼付した構成が示されており、図３には反射部材として、反射材料をメッキ処理した表面を有する板金部材（便宜上、符号４’で示す）を用い、反射面を折り曲げ加工した構成が示されており、図４にはメッキ処理を行わない板金部材（便宜上、符号４’で示す）を用いて反射面を折り曲げ加工し、その反射面に図２において示した反射テープ１０を貼付した構成が示されており、図５にはイメージセンサ１をなす筐体の一部で反射面を構成し、その反射面に図２に示した反射テープ１０を貼付した構成が示されている。
【００２６】
図１に示した構成では、光源２からの照射光を上方に向けて照射した例が示されているが、本発明では、光源２からの照射方向は、イメージセンサの設置条件や原稿の走査位置に応じて決めることができ、例えば、光源２よりも下方に原稿を位置させるようなレイアウトであれば、光源２からの照射方向がその原稿に対応して下向きとされること勿論可能である。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、光源と照明対象物および反射部材と照明対象物との間に遮光部材を設け、その遮光部材が光源および反射部材から照明対象物に至る照射光を一定比率で遮光するので、反射部材からの照射光が光源からの照射光よりも少なくなるようなアンバランスをなくすことができ、複数の光源を設けなくても影の発生を防止することが可能となる。
【００２８】
請求項２記載の発明によれば、光源よりも反射部材を照明対象物に近づけることにより反射部材から照明対象物い至る照射光を光源よりも強めることで光源からの直接光とのバランスを改善でき、しかも、反射部材の位置決めにより光学系の丈を小さくして狭い配置が可能となる。
【００２９】
請求項３および４記載の発明によれば、照明対象物を載置可能な光透過材に遮光部材が設けられ、特に、請求項４記載の発明では、光透過材に保持されることで光透過材の一部とされているので、遮光部材の設置スペースを大きくする必要がなく丈を小さくすることができる。しかも、光透過材の一部とすることで光透過材の製造過程で遮光部材も製造することも可能となることで製造方法の容易化および照射光が直接入射する光透過材に遮光部材が位置していることで照明対象物に対する遮光性を確保することが可能となる。
【００３０】
請求項５記載の発明によれば、光源および光源からの照射光を照明対象物に照射する反射部材のそれぞれからの照射光のアンバランスがなくされることにより段差や皺の発生している照明対象物を走査する際の影の発生を抑制して原稿情報と異なる読み取り情報が得られるのを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するためのイメージセンサの断面図である。
【図２】図１に示したイメージセンサに用いられる反射部材の構成に関する変形例を説明するための断面図である。
【図３】図１に示したイメージセンサに用いられる反射部材の構成に関する他の変形例を説明するための断面図である。
【図４】図１に示したイメージセンサに用いられる反射部材の構成に関する別の変形例を説明するための断面図である。
【図５】図１に示したイメージセンサに用いられる反射部材の構成に関するさらに他の変形例を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１　イメージセンサ
２　光源
３　光透過材
４　反射部材
９，９’　遮光部材
Ｏ　照明対象物としての原稿

Claims (5)

1. 照明対象物を照明する光源と、該光源と対向する位置に配置されて光源からの照射光の一部を照射対象物に向けて指向させる反射部材とを備えた照明装置において、
   上記光源と上記照明対象物との間および上記反射部材と照明対象物との間に遮光部材を設け、該遮光部材は、光源からの照射光と反射部材からの照射光とを一定比率で遮光することを特徴とする照明装置。
2. 請求項１記載の照明装置において、
   上記反射部材は、上記照明対象物との距離が、上記光源と上記照明対象物との距離よりも照明対象物に近くなる位置に配置されていることを特徴とする照明装置。
3. 請求項１または２記載の照明装置において、
   上記反射部材および照明対象物の間には、照明対象物を載置可能な光透過材が配置され、該光透過材に上記遮光部材が設けられていることを特徴とする照明装置。
4. 請求項３記載の照明装置において、
   上記遮光部材は、上記光透過材に保持されて該光透過材の一部として設けられていることを特徴とする照明装置。
5. 請求項１乃至４のうちの一つに記載の照明装置を用いることを特徴とするイメージセンサ。

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