JP2009027467A - 光源装置、画像読取装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤを光源として用いる画像読取装置、および、ＬＥＤを光源として用いる画像読取装置用の光源装置において、読取対象に対して照射される光の均一性を向上する。
【解決手段】画像読取装置用の光源装置は、発光ダイオードと、発光ダイオードの出力光を、読取対象に対して間接的に照射する照射機構と、を備える。
【選択図】図９

Description

本発明は、光源装置、画像読取装置に関し、特に、発光ダイオードを用いる光源装置、画像読取装置に関する。

光源を備える光源装置から光を読取対象に照射し、照射した光が読取対象によって反射された反射光、あるいは、照射した光が読取対象を透過した透過光を、イメージセンサに入力して読取対象を画像として読み取る画像読取装置が知られている。このような画像読取装置用の光源装置の光源として発光ダイオード（以下、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）とも呼ぶ。）を用いる技術が知られている（例えば、特許文献１）。

米国特許５７６７９７９号公報 特開平６―１７８０５９号公報

しかしながら、ＬＥＤは指向性が強く、読取対象に対して照射される光が不均一になるおそれがあった。

本発明は、ＬＥＤを光源として用いる画像読取装置、および、ＬＥＤを光源として用いる画像読取装置用の光源装置において、読取対象に対して照射される光の均一性を向上することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するために以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］画像読取装置用の光源装置であって、発光ダイオードと、前記発光ダイオードの出力光を、読取対象に対して間接的に照射する照射機構と、を備える、光源装置。

適用例１に係る光源装置によれば、ＬＥＤの出力光を間接的に読取対象に対して照射するので、照射光の均一性を向上することができる。

適用例１に係る光源装置において、透過する光を拡散する部材であって、前記発光ダイオードから前記読取対象へ向かう直接光を遮るように配置された拡散部材を備えても良い。こうすれば、拡散部材によりＬＥＤからの光を拡散するので、照射光の均一性を向上することができる。

適用例１に係る光源装置において、前記照射機構は、前記発光ダイオードの主光線を反射して前記読取対象へ向かう反射光とする反射板を備えても良い。こうすれば、主光線が直接に読取対象に照射されないので、照射光の均一性を向上することができる。

適用例１に係る光源装置において、複数の前記発光ダイオードが、所定方向の列を形成するように配置され、前記照射機構は、コの字形状の各辺を形成する第１〜第３の壁を備え、前記第１の壁は、前記発光ダイオードから前記読取対象へ向かう直接光を遮るように配置されると共に、透過する光を拡散する拡散材料で構成され、前記第２の壁および前記第３の壁は、前記発光ダイオードから前記読取対象へ向かう方向に沿ってそれぞれ配置されると共に、内側に光を反射する反射面を有し、前記第２の壁および第３の壁のいずれかの前記反射面は、前記発光ダイオードからの主光線を反射しても良い。こうすれば、ＬＥＤの主光線は一端、反射板で反射された後、拡散材料を透過し、読取対象に向かうので、照射光の均一性を向上することができる。

適用例１に係る光源装置において、前記照射機構は、前記第１の壁と前記第２の壁とを有するハウジング部材と、前記第３の壁を有するベース部材と、を備えても良い。こうすれば、２部材に分けて前記第１〜第３の壁を各辺とするコの字形状を構成するので、生産性が向上する。

適用例１に係る光源装置において、前記ベース部材の前記第３の壁は、他の部分より凹んだ段差部を有し、前記ハウジング部材の前記第１の壁の端部は、前記段差部に当接していても良い。こうすれば、ハウジング部材とベース部材との隙間から光りが漏れることを抑制できる。

適用例１に係る光源装置において、前記発光ダイオードが配置される基板を備え、前記ハウジング部材は、第１のリブを有し、前記ベース部材は、第２のリブを有し、前記基板は、前記第１のリブと前記第２のリブによって狭持されていても良い。こうすれば、発光ダイオードの位置決め精度を向上することができる。

適用例１に係る光源装置において、前記照射機構は、前記発光ダイオードからの全ての出力光を少なくとも一回反射させた後に、前記読取対象に照射するように構成されていても良い。こうすれば、読取対象に照射される光は全て反射光となるので、照射光の均一性を向上することができる。

適用例１に係る光源装置において、前記照射機構は、貫通孔を有するベース部材と、ベース部材の上方を覆い、内側に反射面を有するハウジング部材と、を備え、前記発光ダイオードは、前記ベース部材側から前記ハウジング部材に向かって、直接光を出力し、前記直接光が前記ハウジングの反射面で反射した反射光が前記貫通孔を通って、前記読取対象に照射されても良い。こうすれば、読取対象に照射される光は全て反射光となるので、照射光の均一性を向上することができる。

適用例１に係る光源装置において、複数の前記発光ダイオードが、所定方向の列を形成するように配置され、前記ハウジング部材の反射面の少なくとも一部は、前記列の形成方向に垂直な断面が円弧形状を有する曲面であっても良い。

適用例１に係る光源装置において、前記照射機構は、前記ハウジング部材の前記反射面における、前記読取対象から前記貫通孔に向かう方向に前記貫通孔と重なる部分に、前記発光ダイオードの前記主光線が直接に照射されないように構成されても良く、前記照射機構は、前記ハウジングの前記反射面における、前記読取対象から前記貫通孔に向かう方向に前記読取対象と重なる部分に、前記発光ダイオードの前記主光線が直接に照射されないように構成されても良い。こうすれば、さらに、照射光の均一性を向上することができる。

適用例１に係る光源装置において、前記発光ダイオードが配置される基板を備え、前記基板の前記発光ダイオードが配置される側の表面は、光を反射する反射面であっても良い。こうすれば、発光ダイオードから出力される光の無駄を抑制することができる。

適用例１に係る光源装置において、発光ダイオードは、前記基板の前記表面に沿った方向に前記主光線を出力するサイド発光型であっても良い。

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、上記適用例１に係る光源装置を搭載した画像読取装置、あるいは、上記適用例１に係る光源装置を搭載した画像読取装置用キャリッジ等の態様で実現することができる。

次に、本発明の実施態様について図面を参照しながら実施例に基づいて説明する。
Ａ．実施例：
図１は、本発明の実施例に係るスキャナ装置１０の概略構成を示すブロック図である。スキャナ装置１０は、本体１０ｂと、蓋体１０ａとを備えている。本体１０ｂの上面には、読取対象となる原稿Ｍを配置する読取面を有するガラス板１２が配置され、蓋体１０ａは、読取処理時にガラス板１２上を覆うように配置される。

蓋体１０ａは、透過原稿用光源装置２００と、駆動モータ４９と、プーリ４７と、駆動モータ４９とプーリ４７との間に架設されたベルト４８と、ガイド軸１８とを備えている。透過原稿用光源装置２００は、原稿Ｍが、写真フィルムなどの透過読取用の原稿（以下、透過原稿とも呼ぶ。）である場合に、原稿Ｍに光を照射する。透過原稿用光源装置２００は、ガイド軸１８に摺動可能に取り付けられている。透過原稿用光源装置２００は、ベルト４８が駆動モータ４９によって駆動されるのに伴って、ガイド軸１８の軸方向（図１：Ｘ軸方向）に往復動する。

本体１０ｂは、さらに、ガラス板１２の読取面に配置された原稿Ｍを画像として読み取るキャリッジ１０００と、駆動モータ３９と、プーリ３７と、駆動モータ３９とプーリ３７との間に架設されたベルト３８と、ガイド軸１５と、制御ユニット２０とを備えている。

キャリッジ１０００は、反射原稿用光源装置１００と、ミラー１００１と、レンズ１００２と、イメージセンサ１００３とを備える。反射原稿用光源装置１００は、原稿Ｍが紙媒体などの反射読取用の原稿（以下、反射原稿とも呼ぶ）である場合に、原稿Ｍに光を照射する。反射原稿用光源装置１００から照射されて原稿Ｍで反射した反射光、あるいは、透過原稿用光源装置２００から照射されて原稿Ｍを透過した透過光は、ミラー１００１およびレンズ１００２を介してイメージセンサ１００３に集光される。イメージセンサ１００３は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）などの光電変換素子を図１のＹ軸方向に直線状に配置して構成され、受けた光の強さに応じた電気信号に生成する。キャリッジ１０００は、ガイド軸１５に摺動可能に取り付けられている。キャリッジ１０００は、ベルト３８が駆動モータ３９によって駆動されるのに伴って、ガイド軸１５の軸方向（図１：Ｘ軸方向）に往復動する。

制御ユニット２０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵからなる汎用コンピュータ、および、画像処理チップなどの専用処理回路を含み、スキャナ装置１０の全体の制御、具体的には、反射原稿用光源装置１００および透過原稿用光源装置２００の点灯制御、駆動モータ３９、４９の駆動制御、イメージセンサ１００３の読取制御などを司る。制御ユニット２０は、反射原稿を読み取る場合には、反射原稿用光源装置１００を点灯させつつ、キャリッジ１０００をＹ軸方向に移動させ、所定の間隔でイメージセンサ１００３から電気信号を取得する。制御ユニット２０は、透過原稿を読み取る場合には、透過原稿用光源装置２００を点灯させつつ、透過原稿用光源装置２００とキャリッジ１０００をＹ軸方向の位置を同期させながら移動させ、所定の間隔でイメージセンサ１００３から電気信号を取得する。制御ユニット２０は、この結果、取得された電気信号に対して、所定の画像処理を行うことにより、原稿の読み取り結果としての画像（読取画像）のデータを生成する。

・反射原稿用光源装置１００の構成：
次に、反射原稿用光源装置１００の構成について、説明する。図２は、反射原稿用光源装置１００を含むキャリッジ１０００の分解斜視図である。図３は、ＬＥＤ基板１３０について説明する図である。図４は、ＬＥＤの指向性について説明する図である。図５は、ＬＥＤ基板１３０の組み付けについて説明する図である。

反射原稿用光源装置１００は、ハウジング１１０と、上部反射板１２０と、ＬＥＤ基板１３０と、下部反射板１４０と、ベース部材１５０とを備えている。ハウジング１１０は、ポリカーボネートなどの樹脂を用いて形成された白色半透明の材料を用いて形成されている。この材料は、内部を透過する光を拡散する作用がある。上部反射板１２０および下部反射板１４０は、表面が白色の白色反射板であり、白色塗装された樹脂シートなどにより形成される。ＬＥＤ基板１３０は、一般的なプリント基板であり、細長い形状に形成されている。ＬＥＤ基板１３０の表面ＳＦには、その長手方向に沿って一の列を形成するように、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）１３１が、配置されている（図２、図３）。表面ＳＦは、白色に塗装され、光を反射する反射面となっている。ＬＥＤ基板１３０の一方の端部には、コネクタ１３２が配置されている。ＬＥＤ基板１３０のベース部材１５０は、樹脂で形成されている。ＬＥＤ基板１３０は、長手方向、すなわち、白色ＬＥＤ１３１の配列方向が図２におけるＹ軸方向と平行となるように、反射原稿用光源装置１００に配置される。

下部反射板１４０は、ベース部材１５０の上側（図２：Ｚ軸正方向側）に形成された壁面の１つに貼り付けられ、上部反射板１２０は、ハウジング１１０の下側（図２：Ｚ軸負方向側）に形成された壁面の１つに貼り付けられる。ハウジング１１０の上部反射板１２０が貼り付けられる壁面には、基板押さえリブ１１１〜１１４が設けられている。上部反射板１２０には、基板押さえリブ１１１〜１１４にそれぞれ対応する切り欠き１２１〜１２４が設けられている。上部反射板１２０、下部反射板１４０の貼り付け位置については後述する。ハウジング１１０は、固定ビスＢ１〜Ｂ３によって、ベース部材１５０の上側の所定の位置に固定される。ＬＥＤ基板１３０は、ハウジング１１０とベース部材１５０に狭持され、所定の位置に固定される。

白色ＬＥＤ１３１は、図３においてハッチングで示す側面ＳＳが発光面であるサイド発光タイプの白色発光ダイオードである。白色ＬＥＤ１３１は指向性を有しており、最も光度が大きいのは、側面ＳＳに垂直な方向ＭＬ（図３参照）である。方向ＭＬは、ＬＥＤ基板１３０の表面ＳＦに平行であり、ＬＥＤ基板１３０の長手方向に垂直な方向（図３：ａ軸方向）である。本明細書では、最も光度が大きい方向ＭＬに出力される光を主光線とも呼び、方向ＭＬを主光線方向とも呼ぶ。

図４（ａ）は、主光線方向ＭＬから図３におけるｃ軸を軸に所定角度だけ回転した方向に出力される光の光度を、主光線方向ＭＬに出力される光を１００として図示している。例えば、ＬＥＤ基板１３０の表面ＳＦに平行で、主光線方向ＭＬと５０度の角度をなす方向に出力される光の光度は、主光線方向ＭＬに出力される光の光度の約６０％であることが解る。図４（ｂ）は、主光線方向ＭＬから図３におけるｂ軸を軸に所定角度だけ回転した方向に出力される光の光度を、主光線方向ＭＬに出力される光を１００として図示している。例えば、ＬＥＤ基板１３０の表面ＳＦに垂直かつ主光線方向ＭＬを含む平面に沿って、主光線方向ＭＬと３０度の角度をなす方向に出力される光の光度は、主光線方向ＭＬに出力される光の光度の約８０％であることが解る。

図５に示すように、ベース部材１５０においてＬＥＤ基板１３０の端部が組み付けられる位置の近傍には、コネクタ押さえ部１５３が設けられている。コネクタ押さえ部１５３は、ＬＥＤ基板１３０が組み付けられた時に、ＬＥＤ基板１３０の端部に配置されたコネクタ１３２を上方から押さえる。コネクタ１３２には、フラットケーブルＦＣの一端が接続される。コネクタ押さえ部１５３は、フラットケーブルＦＣの接続作業時に、コネクタ１３２が浮き上がることを抑制し、コネクタ１３２とＬＥＤ基板１３０との接触不良などの不具合を抑制する。フラットケーブルＦＣは、ノイズ除去のための筒状のフェライトコアＮＲに通される。フェライトコアＮＲは、ベース部材１５０の隅に配置される（図５、図６参照）。フラットケーブルＦＣの他端は、ベース部材１５０に設けられた孔から下方（図５：Ｚ軸負方向）に延在する。フラットケーブルＦＣの他端は、制御ユニット２０に接続される。

ベース部材１５０は、図２に示すように、キャリッジ本体１００５のカバーとして、キャリッジ本体１００５の上方にネジ止めされる。キャリッジ本体１００５の内部には、上述したミラー１００１、レンズ１００２、イメージセンサ１００３が配置されているが、その詳細は省略する。キャリッジ本体１００５に設けられた孔１００６は、上述したガイド軸１５が摺動可能に挿通されるガイド孔である。

次に、図６〜図９を参照して、反射原稿用光源装置１００の構成について、さらに説明する。図６は、反射原稿用光源装置１００の上面図である。図７は、図６におけるＡ−Ａ断面を示す図である。図８は、図６におけるＢ−Ｂ断面を示す図である。図９は、図８におけるＬＥＤ基板１３０の近傍を拡大して示す図である。

Ａ−Ａ断面は、固定ビスＢ２の中心を通り、Ｚ軸およびＸ軸に平行な断面（ＺＸ断面とも呼ぶ。）である。Ｂ−Ｂ断面は、ハウジング１１０に設けられた基板押さえリブ１１１〜１１４（図２）の１つであるリブ１１３を通るＺＸ断面である。ＺＸ断面は、白色ＬＥＤ１３１の配列方向（Ｙ軸方向）に垂直な断面である。

図８に示すように、ベース部材１５０には、ハウジング１１０が取り付けられた時に、ハウジング１１０の基板押さえリブ１１３とＬＥＤ基板１３０を挟んで対向する位置に、基板支持リブ１５５が形成されている。図８に示すように、ハウジング１１０の基板押さえリブ１１３とベース部材１５０の基板支持リブ１５５とが、ＬＥＤ基板１３０を狭持している。図示は省略するが、他の基板押さえリブ１１１、１１２、１１４に対応する断面についても、図８と同様の構成になっており、これらのリブと、ベース部材１５０に設けられた基板支持リブとによって、ＬＥＤ基板１３０が狭持されている。こうすることにより、ハウジング１１０とベース部材１５０との間に、ＬＥＤ基板１３０を、精度良く位置決めすることができる。

また、ベース部材１５０には、図６〜図９に示すように、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔ＨＬが形成されている。貫通孔ＨＬは、Ｙ軸方向を長手方向とする長孔であり、長手方向の長さは、スキャナ装置１０が読取可能な原稿ＭのＹ軸方向の巾に対応している。

図９に示すように、反射原稿Ｍ１のうち、貫通孔ＨＬの上方にある領域ＲＡが、読取対象領域となる。白色ＬＥＤ１３１から領域ＲＡを含む部分に白色光が照射される。照射された白色光の一部は、読取対象領域ＲＡで反射され、貫通孔ＨＬを通って、ミラー１００１に向かう。ミラー１００１に向かった反射光は、最終的に、イメージセンサ１００３に収束する。キャリッジ１０００を往復動させて、読取対象領域ＲＡを移動させていくことにより、反射原稿Ｍ１の全体の画像をイメージセンサ１００３に読み取らせることができる。

図７〜９に示すように、白色ＬＥＤ１３１の発光面ＳＳ側は、ＺＸ断面が略コの字型の壁面に覆われている。ここでいる略コの字型の壁面は、第１の壁１１０ａと、第２の壁１１０ｂと、第３の壁１５０ａとをそれぞれコの字の各辺として構成されている。第１の壁１１０ａおよび第２の壁１１０ｂは、上述したハウジング１１０の一部分である。第３の壁１５０ａは、上述したベース部材１５０の一部分である。

第１の壁１１０ａは、白色ＬＥＤ１３１から読取対象領域ＲＡへと向かう経路を遮るように配置されている。第１の壁１１０ａ、当該経路方向と概ね垂直である。第１の壁１１０ａは、上述したように白色半透明の樹脂部材で形成されている。白色ＬＥＤ１３１から読取対象領域ＲＡへと照射される白色光は、全て第１の壁１１０ａを透過して拡散された後に、読取対象領域ＲＡに到達する。以上の説明から解るように、本実施例における第１の壁１１０ａは、請求項における拡散部材に対応する。

第２の壁１１０ｂは、第１の壁１１０ａの上方に第１の壁１１０ａと概ね垂直に配置されており、白色ＬＥＤ１３１から読取対象領域ＲＡへと向かう経路方向に概ね沿っている（概ね平行である）。第２の壁１１０ｂの内面は、上述した上部反射板１２０が貼り付けられている面である。

第３の壁１５０ａは、第２の壁１１０ｂの下方に第１の壁１１０ａと概ね垂直に配置されており、白色ＬＥＤ１３１から読取対象領域ＲＡへと向かう経路方向に概ね沿っている（概ね平行である）。第３の壁１５０ａの内面は、上述した下部反射板１４０が貼り付けられている面である。

第３の壁１５０ａの端部には、下部反射板１４０が貼り付けられた部分より凹んだ段差部１５８が形成されている。段差部１５８には、第１の壁１１０ａの端部が当接している。このように第１の壁１１０ａと第３の壁１５０ａとの当接面を段差部１５８にすることにより、別体の部材で構成されている第１の壁１１０ａ（ハウジング１１０）と、第３の壁１５０ａ（ベース部材１５０）との間の隙間から照射光が拡散されずに漏れてしまうことを抑制している。

ここで、図９における太い実線は、白色ＬＥＤ１３１から出力される主光線を示している。白色ＬＥＤ１３１は、主光線がハウジング１１０の第１の壁１１０ａに直接照射されないような角度に配置されている。白色ＬＥＤ１３１の主光線は、下部反射板１４０に直接に照射される。白色ＬＥＤ１３１の主光線が下部反射板１４０で反射した反射光は、さらに、第２の壁１１０ｂを透過して読取対象領域ＲＡに向かう。

白色ＬＥＤ１３１は、その発光面ＳＳがＬＥＤ基板１３０の短手方向の端部に位置するように配置されてはいない。白色ＬＥＤ１３１は、発光面ＳＳとＬＥＤ基板１３０の端部との距離が所定の間隔Ｗ１になるように、ＬＥＤ基板１３０上に配置されている。

以上のように構成された本実施例の反射原稿用光源装置１００によれば、白色ＬＥＤ１３１の主光線は、読取対象領域ＲＡに直接照射されることなく、間接的に照射される。すなわち、本実施例では、白色ＬＥＤ１３１の主光線は、下部反射板１４０で反射した後、さらに、第１の壁１１０ａを透過して読取対象領域ＲＡに照射される。また、白色ＬＥＤ１３１から読取対象領域ＲＡに届く光は、少なくとも拡散部材を透過した光である。この結果、反射原稿用光源装置１００から読取対象領域ＲＡに照射される照射光の均一性を向上することができる。

図１０は、照射光の均一性について説明するグラフである。図１０における各グラフは、読取対象領域ＲＡのＹ軸方向の各位置における照度をプロットしたものである。グラフの下には、グラフの横軸に対応するように、白色ＬＥＤ１３１の配置位置が示されている。図１０（ａ）は、本実施例における照射光の照度を示すグラフである。図１０（ｂ）は、比較例における照射光の照度を示すグラフである。比較例は、仮に白色ＬＥＤ１３１の主光線が、読取対象領域ＲＡに直接に（下部反射板１４０または第１の壁１１０ａを介さずに）照射される場合について示している。

図１０（ｂ）に示すように、主光線が直接に照射される場合には、照射光の照度は高くなるが、照射光は不均一である。これに対して、本実施例では、図１０（ａ）に示すように、照射光の照度は低くなるが、照射光は均一である。照度が低くなる分は、各白色ＬＥＤ１３１に供給する定電流の大きさを大きくして、必要な照度が得られるようにすれば良い。照射光は、白色ＬＥＤ１３１の指向性の影響により、各白色ＬＥＤ１３１の主光線が照射される位置で最高になり、一の白色ＬＥＤ１３１の主光線の照射位置と、隣接する白色ＬＥＤ１３１の照射位置との中間位置で最低になる。比較例では、最低照度と最高照度の差が大きいため、照射光の不均一が生じている。本実施例では、下部反射板１４０での拡散反射および第１の壁１１０ａでの透過拡散により、白色ＬＥＤ１３１からの出力光の指向性が緩和されるため、最低照度と最高照度の差が比較例と比較して小さくなる。

また、本実施例では、白色ＬＥＤ１３１の発光面ＳＳ側を、ＺＸ断面がコの字型の壁面で覆っている。そして、発光面ＳＳの上下方向にある内壁には上部反射板１２０、下部反射板１４０を配置し、さらに、ＬＥＤ基板１３０の表面ＳＦも白色塗装により反射面としている。この結果、白色ＬＥＤ１３１から出力された光の無駄を抑制して、効率良く読取対象領域ＲＡの方向に向けさせることができる。

・透過原稿用光源装置２００の構成：
次に透過原稿用光源装置２００の構成について、説明する。図１１は、透過原稿用光源装置２００の分解斜視図である。図１２は、透過原稿用光源装置２００の上面図である。図１３は、図１２におけるＣ−Ｃ断面を示す図である。

透過原稿用光源装置２００は、ハウジング２１０と、白色ＬＥＤ基板２３０と、赤色ＬＥＤ基板２４０と、ベース部材２５０と、スライダ２２０と、摺動部材ＳＭとを備えている。ハウジング２１０とベース部材２５０は、白色の樹脂部材で構成されており、表面は光を反射する。したがって、ハウジング２１０の内面（下側の面）およびベース部材２５０の上面は、ＬＥＤからの出力光を反射する反射面として機能する（図１３）。

白色ＬＥＤ基板２３０および赤色ＬＥＤ基板２４０は、反射原稿用光源装置１００のＬＥＤ基板１３０と同様に、一般的なプリント基板であり細長い形状に形成されている。白色ＬＥＤ基板２３０の表面Ｓ１には、その長手方向に沿って一の列を形成するように、複数のサイド発光型の白色ＬＥＤ２３１が配置されている。赤色ＬＥＤ基板２４０の表面Ｓ２には、その長手方向に沿って一の列を形成するように、複数の上面発光型の赤色ＬＥＤ２４１が配置されている。白色ＬＥＤ基板２３０の一方の端部には、コネクタ２３２が配置されている。赤色ＬＥＤ基板２４０の一方の端部にも、同様にコネクタが配置されている（図示は省略）。これらのコネクタには、図示は省略するが、反射原稿用光源装置１００のコネクタ１３２と同様に、制御ユニット２０と電気的に接続するためのフラットケーブルが接続される。各白色ＬＥＤ２３１および赤色ＬＥＤ２４１は、制御ユニット２０から定電流を供給されることのより、点灯制御される。

スライダ２２０は、図１１におけるＺ軸とＹ軸とに平行な断面が逆Ｕ字型の溝部を有している。透過原稿用光源装置２００は、その溝部に上述したガイド軸１８が嵌るように配置され、Ｘ軸方向に往復可能にされる。摺動部材ＳＭは、ハウジング２１０の下側に配置され、透過原稿用光源装置２００が収容される蓋体１０ａの内面に摺動可能に当接する。

ハウジング２１０は、固定ビスＢ４、Ｂ５によって、ベース部材２５０の上側の所定の位置に固定される。赤色ＬＥＤ基板２４０は、ハウジング１１０とベース部材１５０に狭持され、赤色ＬＥＤ２４１の配列方向がＹ軸に平行に固定される。白色ＬＥＤ基板２３０の両端は、ハウジング２１０に設けられた座部２１１、２１２と押さえ部２１３、２１４とによって、それぞれ狭持される。これにより、白色ＬＥＤ基板２３０は、白色ＬＥＤ２３１の配列方向がＹ軸に平行になるように、ハウジング２１０に固定される。スライダ２２０は、Ｘ軸方向の両端近傍に設けられた鈎部２２５、２２６が、ハウジング２１０のＹ軸正方向の端部に設けられた鈎穴部２１５、２１６にそれぞれ係合されることにより、ベース部材２５０に固定される。

白色ＬＥＤ２３１および赤色ＬＥＤ２４１は、上述した反射原稿用光源装置１００の白色ＬＥＤ１３１と同様に指向性を有している。図１３に太い矢印で示すように、サイド発光型の白色ＬＥＤ２３１の主光線方向ＭＬ１は、上述した反射原稿用光源装置１００の白色ＬＥＤ１３１と同様に、白色ＬＥＤ基板２３０の表面Ｓ１に平行であり、白色ＬＥＤ基板２３０の長手方向に垂直な方向である。図１３に太い矢印で示すように、上面発光型の赤色ＬＥＤ２４１の主光線方向ＭＬ２は、赤色ＬＥＤ２４１の表面Ｓ２に垂直な方向である。なお、白色ＬＥＤ基板２３０および赤色ＬＥＤ基板２４０の表面Ｓ１、Ｓ２は、上述したＬＥＤ基板１３０の表面ＳＦと同様に、白色に塗装されており、光を反射する。

ベース部材２５０には、図１１〜図１３に示すように、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔ＨＬ１およびＨＬ２が形成されている。貫通孔ＨＬ１、ＨＬ２は、Ｙ軸方向を長手方向とする長孔である。

図１３に示すように、透過原稿用光源装置２００の内部には、白色光用空間ＲＭ１と、赤色光用空間ＲＭ２とが形成されている。上述したように、ハウジング２１０、ベース部材２５０、赤色ＬＥＤ基板２４０、白色ＬＥＤ基板２３０の各表面は、光を反射するので、白色光用空間ＲＭ１および赤色光用空間ＲＭ２の内面は、概ね全て反射面を構成する。

白色光用空間ＲＭ１は、図１３に示すＺＸ断面の形状が、Ｙ軸方向に連続する歪んだ半円筒状の形状を有している。ＺＸ断面は、白色ＬＥＤ２３１および赤色ＬＥＤ２４１の配列方向に垂直な断面である。図１３に示すように、ハウジング２１０の下側の表面のうち、白色光用空間ＲＭ１を区画する部分は、曲面部ＲＳ１と、平面部ＦＳ１とを有している。曲面部ＲＳ１は、ベース部材２５０の上方に凸の曲率Ｒ１を有する曲面である。平面部ＦＳ１は、ベース部材２５０に対して垂直に立つ平面である。上述したベース部材２５０の貫通孔ＨＬ１は、白色光用空間ＲＭ１の下側（Ｚ軸負方向側）に開口している。

白色ＬＥＤ２３１は、白色光用空間ＲＭ１において、図１３のＸ軸正方向側かつＺ軸負方向側の端に位置している。白色ＬＥＤ２３１の主光線は、ベース部材１５０側からハウジング２１０の曲面部ＲＳ１に向かって、具体的には、図１３に主光線方向ＭＬ１を矢印で示すように、曲面部ＲＳ１上の点Ｐ１に向かって照射される。点Ｐ１は、曲面部ＲＳ１において、透過原稿Ｍ２の読取対象領域ＲＡ１とＺ軸方向に重なる部分より外側に位置する。また、点Ｐ１は、曲面部ＲＳ１において、Ｚ軸方向に貫通孔ＨＬ１と重なる部分（破線の内側）より外側に位置する。本実施例におけるＺ軸方向は、請求項における読取対象から貫通孔に向かう方向に対応する。

白色ＬＥＤ２３１の発光面から点Ｐ１までの距離ｗ２は、読取対象領域ＲＡ１に照射される光の均一性が十分確保されるように調整されている。距離ｗ２が短すぎると、均一性が低下する傾向にある。距離ｗ２は、白色ＬＥＤ基板２３０上における白色ＬＥＤ２３１の配置位置により調整される。

図１３に示すように、ベース部材２５０の上側の表面のうち、白色光用空間ＲＭ１を区画する部分は、平面部ＦＳ２を含んでいる。平面部ＦＳ２は、白色ＬＥＤ２３１の近傍に位置しており、白色ＬＥＤ２３１からの出力光の一部は、平面部ＦＳ２に反射した後、ハウジング２１０の曲面部ＲＳ１に反射して貫通孔ＨＬ１に向かう。

赤色光用空間ＲＭ２は、白色光用空間ＲＭ１と具体的形状は若干異なるが、大まかな形状は白色光用空間ＲＭ１と同様に、図１３に示すＺＸ断面の形状が、Ｙ軸方向に連続する歪んだ半円筒状になっている。図１３に示すように、ハウジング２１０の下側の表面のうち、赤色光用空間ＲＭ２を区画する部分は、曲面部ＲＳ２と、平面部ＦＳ３とを有している。曲面部ＲＳ２は、ベース部材２５０の上方に凸の曲面である。曲面部ＲＳ２は、曲率が所定値Ｒ１の部分と、所定値Ｒ１より小さい値Ｒ２の部分とを有しており、赤色ＬＥＤ２４１に近い部分が小さな曲率Ｒ２となっている。平面部ＦＳ３は、ベース部材２５０に対して斜め上方に立つ平面である。上述したベース部材２５０の貫通孔ＨＬ２は、赤色光用空間ＲＭ２の下側（Ｚ軸負方向側）に開口している。

赤色ＬＥＤ２４１は、赤色光用空間ＲＭ２において、図１３のＸ軸負方向側かつＺ軸負方向側の端に位置している。赤色ＬＥＤ２４１の主光線は、ベース部材１５０側からハウジング２１０の曲面部ＲＳ２に向かって、具体的には、図１３に主光線方向ＭＬ２を矢印で示すように、曲面部ＲＳ２上の点Ｐ２に向かって照射される。点Ｐ２は、曲面部ＲＳ２において、Ｚ軸方向に読取対象領域ＲＡ２と重なる部分より外側に位置する。また、点Ｐ２は、曲面部ＲＳ２において、Ｚ軸方向に貫通孔ＨＬ２と重なる部分（破線の内側）より外側に位置する。

ところで、図１３において、白色光用空間ＲＭ１と赤色光用空間ＲＭ２の下方にそれぞれ異なるミラー１００１が配置されている訳ではない。実際には、白色ＬＥＤ２３１を用いて画像を読み取る場合には、白色光用空間ＲＭ１の真下にミラー１００１が位置するように、赤色ＬＥＤ２４１を用いて読み取る場合には、赤色光用空間ＲＭ２の真下にミラー１００１が位置するように、ミラー１００１を備えるキャリッジ１０００の透過原稿用光源装置２００に対する相対的な位置を制御している。

ここで、赤色ＬＥＤ２４１を用いて透過原稿Ｍ２の画像を読み取るのは、例えば、白色ＬＥＤ２３１を用いて透過原稿Ｍ２を読み取った画像と比較することにより、透過原稿Ｍ２に付いた傷やゴミを認識するためである。

以上のように構成された本実施例の透過原稿用光源装置２００によれば、白色ＬＥＤ２３１の主光線およびその他の出力光は、読取対象領域ＲＡ１に直接照射されることなく、間接的に照射される。すなわち、本実施例では、白色ＬＥＤ２３１の主光線を含む全ての出力光は、ハウジング２１０の曲面部ＲＳ１、平面部ＦＳ１、ＦＳ２を始めとする白色光用空間ＲＭ１の内面で少なくとも一回反射された後に、読取対象領域ＲＡ１に照射される。白色ＬＥＤ２３１からの直接光は、読取対象領域ＲＡ１に照射されない。反射光では、拡散反射により、白色ＬＥＤ２３１からの出力光の指向性が緩和されるため、透過原稿用光源装置２００から読取対象領域ＲＡ１に照射される照射光の均一性を向上することができる。

同様にして、赤色ＬＥＤ２４１の主光線およびその他の出力光は、読取対象領域ＲＡ２に直接照射されることなく、間接的に照射される。すなわち、本実施例では、赤色ＬＥＤ２４１の主光線を含む全ての出力光は、ハウジング２１０の曲面部ＲＳ２、平面部ＦＳ３を始めとする赤色光用空間ＲＭ２の内面で反射された後に、読取対象領域ＲＡ２に照射される。赤色ＬＥＤ２４１からの直接光は、読取対象領域ＲＡ２に照射されない。反射光では、拡散反射により、白色ＬＥＤ２３１からの出力光の指向性が緩和されるため、透過原稿用光源装置２００から読取対象領域ＲＡ２に照射される照射光の均一性を向上することができる。

さらに、本実施例では、白色ＬＥＤ２３１の主光線が、ハウジング２１０の曲面部ＲＳ１において、Ｚ方向に読取対象領域ＲＡ１と重なる部分に、直接に照射されないようにされている。さらには、白色ＬＥＤ２３１の主光線が、ハウジング２１０の曲面部ＲＳ１において、Ｚ方向に貫通孔ＨＬ１と重なる部分に、直接に照射されないようにされている。この結果、白色ＬＥＤ２３１から読取対象領域ＲＡ１に照射される照射光の均一性を、さらに向上することができる。

同様にして、本実施例では、赤色ＬＥＤ２４１の主光線が、ハウジング２１０の曲面部ＲＳ２において、Ｚ方向に読取対象領域ＲＡ２と重なる部分に、直接に照射されないようにされている。さらには、赤色ＬＥＤ２４１の主光線が、ハウジング２１０の曲面部ＲＳ２において、Ｚ方向に貫通孔ＨＬ２と重なる部分に、直接に照射されないようにされている。この結果、赤色ＬＥＤ２４１から読取対象領域ＲＡ２に照射される照射光の均一性を、さらに向上することができる。

・変形例：
上記実施例では、透過原稿用光源装置２００は、所定の走査方向に往復移動する構成となっているが、これに限られない。透過原稿用光源装置２００は固定式であっても良い。

また、上記実施例では、原稿Ｍが固定され、反射原稿用光源装置１００を搭載したキャリッジ１０００および透過原稿用光源装置２００が所定の走査方向に移動する構成となっているが、反射原稿用光源装置１００、ミラー１００１、レンズ１００２、イメージセンサ１００３、透過原稿用光源装置２００は固定され、原稿Ｍが周知の原稿搬送装置などにより所定の走査方向に移動する構成となっていても良い。一般的に言えば、反射原稿用光源装置１００、ミラー１００１、レンズ１００２、イメージセンサ１００３、透過原稿用光源装置２００に対して、原稿Ｍが相対的に移動する様々な構成を採用可能である。

上記実施例におけるスキャナ装置１０はスキャナ専用機であるが、これに限らず、スキャナとプリンタなどの複数の機能が一体となった多機能デバイス、コピー機における画像読取機能部、ファックスにおける画像読取機能部などにも、本発明を適用することができる。一般的には、発光ダイオードを光源として、紙、フィルムなどの原稿の画像を読み取る読取機能を少なくとも備える装置、あるいは、当該装置において光源として用いられる光源装置に、本発明を適用可能である。

以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。

本発明の実施例に係るスキャナ装置１０の概略構成を示すブロック図である。 反射原稿用光源装置１００を含むキャリッジ１０００の分解斜視図である。 ＬＥＤ基板１３０について説明する図である。 ＬＥＤの指向性について説明する図である。 ＬＥＤ基板１３０の組み付けについて説明する図である。 反射原稿用光源装置１００の上面図である。 図６におけるＡ−Ａ断面を示す図である。 図６におけるＢ−Ｂ断面を示す図である。 図８におけるＬＥＤ基板１３０の近傍を拡大して示す図である。 照射光の均一性について説明するグラフである。 透過原稿用光源装置２００の分解斜視図である。 透過原稿用光源装置２００の上面図である。 図１２におけるＣ−Ｃ断面を示す図である。

符号の説明

１０…スキャナ装置
１０ａ…蓋体
１０ｂ…本体
１２…ガラス板
１５、１８…ガイド軸
２０…制御ユニット
３７、４７…プーリ
３８、４８…ベルト
３９、４９…駆動モータ
１００…反射原稿用光源装置
１１０…ハウジング
１１１〜１１４…基板押さえリブ
１２０、１４０…反射板
１２１〜１２４…切り欠き
１３０、２３０、２４０…ＬＥＤ基板
１３１、２３１、２４１…ＬＥＤ
１３２…コネクタ
１５０…ベース部材
１５３…コネクタ押さえ部
１５５…基板支持リブ
１５８…段差部
２００…透過原稿用光源装置
２１０…ハウジング
２１１…座部
２１３…押さえ部
２１５、２１６…鈎穴部
２２０…スライダ
２２５、２２６…鈎部
２３２…コネクタ
２５０…ベース部材
１０００…キャリッジ
１００１…ミラー
１００２…レンズ
１００３…イメージセンサ
１００５…キャリッジ本体

Claims (15)

1. 画像読取装置のための光源装置であって、
   発光ダイオードと、
   前記発光ダイオードの出力光を、読取対象に対して間接的に照射する照射機構と、
   を備える、光源装置。
2. 請求項１に記載の光源装置において、
   前記照射機構は、透過する光を拡散する部材であって、前記発光ダイオードから前記読取対象へ向かう直接光を遮るように配置された拡散部材を備える、光源装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の光源装置において、
   前記照射機構は、前記発光ダイオードの主光線を反射して前記読取対象へ向かう反射光とする反射板を備える、光源装置。
4. 請求項１に記載の光源装置において、
   複数の前記発光ダイオードが、所定方向の列を形成するように配置され、
   前記照射機構は、コの字形状の各辺を形成する第１〜第３の壁を備え、
   前記第１の壁は、前記発光ダイオードから前記読取対象へ向かう直接光を遮るように配置されると共に、透過する光を拡散する拡散材料で構成され、
   前記第２の壁および前記第３の壁は、前記発光ダイオードから前記読取対象へ向かう方向に沿ってそれぞれ配置されると共に、内側に光を反射する反射面を有し、
   前記第２の壁および第３の壁のいずれかの前記反射面は、前記発光ダイオードからの主光線を反射する、光源装置。
5. 請求項４に記載の光源装置において、
   前記照射機構は、前記第１の壁と前記第２の壁とを有するハウジング部材と、前記第３の壁を有するベース部材と、を備える、光源装置。
6. 請求項５に記載の光源装置において、
   前記ベース部材の前記第３の壁は、他の部分より凹んだ段差部を有し、
   前記ハウジング部材の前記第１の壁の端部は、前記段差部に当接している、光源装置。
7. 請求項５に記載の光源装置は、さらに、
   前記発光ダイオードが配置される基板を備え、
   前記ハウジング部材は、第１のリブを有し、
   前記ベース部材は、第２のリブを有し、
   前記基板は、前記第１のリブと前記第２のリブによって狭持されている、光源装置。
8. 請求項１に記載の光源装置において、
   前記照射機構は、前記発光ダイオードからの全ての出力光を少なくとも一回反射させた後に、前記読取対象に照射するように構成されている、光源装置。
9. 請求項８に記載の光源装置において、
   前記照射機構は、貫通孔を有するベース部材と、ベース部材の上方を覆い、内側に反射面を有するハウジング部材と、を備え、
   前記発光ダイオードは、前記ベース部材側から前記ハウジング部材に向かって、直接光を出力し、
   前記直接光が前記ハウジングの反射面で反射した反射光が前記貫通孔を通って、前記読取対象に照射される、光源装置。
10. 請求項９に記載の光源装置において、
    複数の前記発光ダイオードが、所定方向の列を形成するように配置され、
    前記ハウジング部材の反射面の少なくとも一部は、前記列の形成方向に垂直な断面が円弧形状を有する曲面である、光源装置。
11. 請求項８または請求項１０に記載の光源装置において、
    前記照射機構は、前記ハウジング部材の前記反射面における、前記読取対象から前記貫通孔に向かう方向に前記貫通孔と重なる部分に、前記発光ダイオードの前記主光線が直接に照射されないように構成される、光源装置。
12. 請求項８ないし請求項１１のいずれかに記載の光源装置において、
    前記照射機構は、前記ハウジングの前記反射面における、前記読取対象から前記貫通孔に向かう方向に前記読取対象と重なる部分に、前記発光ダイオードの前記主光線が直接に照射されないように構成される、光源装置。
13. 請求項１または請求項８に記載の光源装置は、さらに、
    前記発光ダイオードが配置される基板を備え、
    前記基板の前記発光ダイオードが配置される側の表面は、光を反射する反射面である、光源装置。
14. 請求項１３に記載の光源装置において、
    前記発光ダイオードは、前記基板の前記表面に沿った方向に前記主光線を出力するサイド発光型である、光源装置。
15. 請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の光源装置を搭載した画像読取装置。

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