JP2009122301A - 読取用照明部品，原稿照明装置，画像読取装置および画像形成装置ならびに画像送信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光素子が発光する全光束に対する導光体へ入射する光の割合、すなわち入射効率を向上させることにより、光の有効利用を図り、省エネルギ化を実現し、読取対象への照明光量を増加することを可能にする。
【解決手段】導光体１１における入射面１５の一面である第１の入射面１３を、ＬＥＤ１６の発光面１６ａの上方に、その凸部１３ａの頂点がＬＥＤ１６の発光中心部に向くように凸形状（角錐状，円錐状）に構成する。また、入射面１５の他面である第２の入射面１４を、上部が第１の入射面１３と接合部分１７で連続的に結合し、下部がＬＥＤ１６を実装する基板２０の上面に接する面１８を有し、第２の入射面１４全体がＬＥＤ１６に向かって凸形状になるように構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、発光素子からの光束を読取対象方向へ導く導光体とを備えた読取用照明部品、および該読取用照明部品を読取部に備える原稿照明装置，画像読取装置，画像形成装置，画像送信装置に関するものである。

近年、発光ダイオード（Light Emitting Diode：以下、ＬＥＤと称す）の開発が活発に行われており、ＬＥＤの明るさは急激に高まっている。ＬＥＤは、一般的に長寿命，高効率，高耐Ｇ性，単色発光などの利点を有しており、多くの照明分野への応用が期待されている。その用途の一つとして、デジタル複写機やイメージスキャナーのような画像読取装置の読取用照明部品がある。

ＬＥＤなどの発光素子を用いて画像読み取り用の原稿照明装置を構成する場合、主走査方向に複数の発光素子を並べ、原稿面（被照明面）を直接照らしても、副走査方向の光束の発散が大きく、高い照度が得られない。シリンドリカルレンズを用いて副走査方向の光束を集める構成のものがあるが、部分的に集光しすぎて主走査方向のムラになっていた。

また、ＬＥＤを用いた原稿照明装置は、棒状ランプを用いた原稿照明装置に比べ小型化に効果を発揮するが、ＬＥＤは絶対的輝度が小さいため数多く用いることになる。集光性を与えたＬＥＤは主走査方向の照度ムラが大きく出やすいため、発光分布の比較的広いＬＥＤを用いる。その場合、主走査方向の照度ムラはＬＥＤの配置間隔を選ぶことにより所望の照度ムラ以下にすることが可能であるが、副走査方向の照度を確保することが難しい。

引用文献１〜７に記載されているように、ＬＥＤの発光面側に各種形状，構造の導光体を設けた読取用照明部品を用いることにより、前記課題を解決するようにした光学的読取装置が提案され、実施されている。
特開平１０−１２６５７９号公報 特開２００１−２３８０４８号公報 特開２００５−１２２４４０号公報 特開２００５−１２３６７５号公報 特開２００５−２５２６４６号公報 特開２００６−１７９５１号公報 特開２００６−６７５５１号公報

しかしながら、従来の技術において導光体が用いられる読取用照明部品では、導光体の構成として、発光素子の発光面に対向する入射面における照度を向上させ、光の有効利用を図る構成にしているが、発光素子の発光面から角度を有して発光する側面発光の光に対しては考慮されておらず、その側面発光の光が無駄にされるような構成になっており、光の有効利用は不十分であるといえる。

本発明の目的は、前記従来の課題を解消し、発光素子が発光する全光束に対する導光体へ入射する光の割合、すなわち入射効率を向上させることにより、光の有効利用を図り、省エネルギ化を実現し、読取対象への照明光量を増加することを可能にした読取用照明部品、および該読取用照明部品を読取部に備える原稿照明装置，画像読取装置，画像形成装置，画像送信装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、読取対象に対する主走査方向に所定間隔で並べられた複数の発光素子と、前記複数の発光素子からの光束を前記読取対象の被照明領域方向へ導く導光体とを備え、前記導光体において前記発光素子から出射する光束が入射する面を入射面とし、前記導光体の内部を進行あるいは反射して導かれた前記光束が出射する面を出射面とする読取用照明部品において、前記入射面に、前記発光素子の発光面と対向する凸状に形成された第１の入射面と、該第１の入射面の外周辺で接続する第２の入射面とを形成し、該第２の入射面を、前記発光素子の側面を覆う筒状で、かつ前記発光素子側に凸面状になるように形成したことを特徴とし、この構成によって、発光素子が発光する全光束の入射が可能になるように入射面を、第１と第２の入射面からなる２つの凸面状にしたことにより、発光素子が発光する全光束に対する導光体へ入射する光の割合、すなわち入射効率が向上し、光の有効利用を図ることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の読取用照明部品において、第１の入射面を角錐状に形成したことを特徴とし、この構成によって、第１の入射面を角錐という、設計が容易で成形型の作成が単純な構成であって、容易に実現できる構成にすることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２記載の読取用照明部品において、第２の入射面における発光素子の発光面と平行な断面形状が、第１の入射面の角錐形状と同じ角数の多角形であることを特徴とし、この構成によって、第１の入射面と第２の入射面の接続部分が、同じ大きさの多角形で、隙間なく、かつ変形なく接続されることになり、光学的に入射面の接合がスムーズとなる。

請求項４に記載の発明は、請求項２または３記載の読取用照明部品において、入射面において、第１の入射面と第２の入射面とが接続する輪郭線形状が、主走査方向に伸張した多角形状であることを特徴とし、この構成によって、主走査方向よりも副走査方向の集光度合いが向上し、光の有効利用を図ることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１，３または４記載の読取用照明部品において、導光体が、第２の入射面から入射した光を被照明領域に導く反射面部を有することを特徴とし、この構成によって、第２の入射面から入射した光を漏らさずに出射面に導くことにより、光の有効利用を図ることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１，２または４記載の読取用照明部品において、第１の入射面における角錐の頂点を、発光素子の発光面の中心における略鉛直線上に配設したことを特徴とし、この構成によって、発光素子の出射発光強度分布の中心と、第１の入射面の中心（すなわち角錐の頂点）を概略一致させることができ、これにより第１の入射面から入射後の光の進行分布が対称形になり、無駄な光路を進む光がなくなり、光の有効利用を図ることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項６記載の読取用照明部品において、第１の入射面における角錐の頂点と、発光素子の発光面の中心との距離が０．２ｍｍ以下であることを特徴とし、この構成によって、角錐の頂点と発光素子の発光面の中心との距離を０．２ｍｍ以下に規制したことにより、発光素子から出射した光が広がってしまう前に、第１の入射面から導光体内に導き入れることができるため、光の有効利用を図ることができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１記載の読取用照明部品において、第１の入射面を円錐状に形成したことを特徴とし、この構成によって、発光素子が発光する全光束に対する導光体へ入射する光の割合、すなわち入射効率が向上し、光の有効利用を図ることができる。

請求項９に記載の発明は、請求項８記載の読取用照明部品において、第２の入射面における発光素子の発光面と平行な断面形状が円形であることを特徴とし、この構成によって、第１の入射面と第２の入射面の接続部分が、隙間なく、かつ変形なく接続されることになり、光学的に入射面の接合がスムーズとなる。

請求項１０に記載の発明は、請求項１または９記載の読取用照明部品において、導光体が、第２の入射面から入射した光を読取対象の被照明領域に導く反射面部を有することを特徴とし、この構成によって、この構成によって、第２の入射面から入射した光を漏らさずに出射面に導くことにより、光の有効利用を図ることができる。

請求項１１に記載の発明は、請求項１または８記載の読取用照明部品において、第１の入射面における円錐の頂点を、発光素子の発光面の中心における略鉛直線上に配設したことを特徴とし、この構成によって、発光素子の出射発光強度分布の中心と、第１の入射面の中心（円錐の頂点）を概略一致させることができ、これにより第１の入射面から入射後の光の進行分布が対称形になり、無駄な光路を進む光がなくなり、光の有効利用を図ることができる。

請求項１２に記載の発明は、請求項１０記載の読取用照明部品において、第１の入射面における円錐の頂点と、発光素子の発光面の中心との距離が０．２ｍｍ以下であることを特徴とし、この構成によって、円錐の頂点と発光素子の発光面の中心との距離を０．２ｍｍ以下に規制したことにより、発光素子から出射した光が広がってしまう前に、第１の入射面から導光体内に導き入れることができるため、光の有効利用を図ることができる。

請求項１３に記載の発明は、請求項１記載の読取用照明部品において、第１の入射面を主走査方向に長軸を有する楕円錐に形成したことを特徴とし、この構成によって、発光素子が発光する全光束に対する導光体へ入射する光の割合、すなわち入射効率が向上し、光の有効利用を図ることができる。

請求項１４に記載の発明は、請求項１または１３記載の読取用照明部品において、第２の入射面における発光素子の発光面と平行な断面形状が、主走査方向に長軸を有する楕円形であることを特徴とし、この構成によって、第１の入射面と第２の入射面の接続部分が、隙間なく、かつ変形なく接続されることになり、光学的に入射面の接合がスムーズとなる。

請求項１５に記載の発明は、請求項１または１４記載の読取用照明部品において、導光体が、第２の入射面から入射した光を被照明領域に導く反射面部を有することを特徴とし、この構成によって、この構成によって、第２の入射面から入射した光を漏らさずに出射面に導くことにより、光の有効利用を図ることができる。

請求項１６に記載の発明は、請求項１または１３記載の読取用照明部品において、第１の入射面における楕円錐の頂点を、発光素子の発光面の中心における略鉛直線上に配設したことを特徴とし、この構成によって、発光素子の出射発光強度分布の中心と、第１の入射面の中心（楕円錐の頂点）を概略一致させることができ、これにより第１の入射面から入射後の光の進行分布が対称形になり、無駄な光路を進む光がなくなり、光の有効利用を図ることができる。

請求項１７に記載の発明は、請求項１６記載の読取用照明部品において、第１の入射面における楕円錐の頂点と、発光素子の発光面の中心との距離が０．２ｍｍ以下であることを特徴とし、この構成によって、楕円錐の頂点と発光素子の発光面の中心との距離を０．２ｍｍ以下に規制したことにより、発光素子から出射した光が広がってしまう前に、第１の入射面から導光体内に導き入れることができるため、光の有効利用を図ることができる。

請求項１８に記載の発明は、請求項１記載の読取用照明部品において、第１の入射面を主走査方向に伸びる稜線を有した楔形状に形成したことを特徴とし、この構成によって、発光素子が発光する全光束に対する導光体へ入射する光の割合、すなわち入射効率が向上し、光の有効利用を図ることができる。

請求項１９に記載の発明は、請求項１または１８記載の読取用照明部品において、第２の入射面における発光素子の発光面と平行な断面形状が、四角形であることを特徴とし、この構成によって、第１の入射面と第２の入射面の接続部分が、隙間なく、かつ変形なく接続されることになり、光学的に入射面の接合がスムーズとなる。

請求項２０に記載の発明は、請求項１または１９記載の読取用照明部品において、導光体が、第２の入射面から入射した光を被照明領域に導く反射面部を有することを特徴とし、この構成によって、第２の入射面から入射した光を漏らさずに出射面に導くことにより、光の有効利用を図ることができる。

請求項２１に記載の発明は、請求項１または１８記載の読取用照明部品において、第１の入射面における楔形状の稜線を、発光素子の発光面における副走査方向中心の略鉛直線上に配設したことを特徴とし、この構成によって、発光素子の出射発光強度分布の中心と、第１の入射面の中心（楔形状の頂点）を概略一致させることができ、これにより第１の入射面から入射後の光の進行分布が対称形になり、無駄な光路を進む光がなくなり、光の有効利用を図ることができる。

請求項２２に記載の発明は、請求項２１記載の読取用照明部品において、第１の入射面における楔形状の稜線と、発光素子の発光面の中心との距離が０．２ｍｍ以下であることを特徴とし、この構成によって、この構成によって、楔形状の頂点と発光素子の発光面の中心との距離を０．２ｍｍ以下に規制したことにより、発光素子から出射した光が広がってしまう前に、第１の入射面から導光体内に導き入れることができるため、光の有効利用を図ることができる。

請求項２３に記載の発明は、請求項１記載の読取用照明部品において、発光素子をＬＥＤ（Light Emitting Diode）としたことを特徴とする。

請求項２４に記載の発明は、原稿読取の主走査方向に所定間隔で並べた複数の発光素子と、該複数の発光素子と原稿との間に配置されて、原稿面上を読み取るための長さと幅を有する被照明領域に前記複数の発光素子からの光束を導く導光体とを有する原稿照明部材を備えた原稿照明装置において、前記原稿照明部材として請求項１〜２３いずれか１項記載の読取用照明部品を用いたことを特徴とし、この構成によって、上記のように、発光素子が発光する全光束に対する導光体へ入射する光の割合、すなわち入射効率が向上し、光の有効利用が図られるため、原稿照明装置として省エネルギ化が実現され、また被照明領域への照明光量が増加することにより、光学特性が向上し、より鮮明で良好な原稿画像が得られる。また、省エネルギ化により駆動電源装置を小型化することができ、全体として安価な装置を実現できる。

請求項２５に記載の発明は、画像読取対象の主走査方向に所定間隔で並べた複数の発光素子と、該複数の発光素子と前記画像読取対象との間に配置されて、前記画像読取対象を読み取るための長さと幅を有する被照明領域に前記複数の発光素子からの光束を導く導光体とを有する画像照明部材、および前記画像読取対象を照明した後の反射光を受光して画像情報を得る光電変換部材を備えた画像読取装置において、前記画像照明部材として請求項１〜２３いずれか１項記載の読取用照明部品を用いたことを特徴とし、この構成によって、上記のように、発光素子が発光する全光束に対する導光体へ入射する光の割合、すなわち入射効率が向上し、光の有効利用が図られるため、画像読取装置として省エネルギ化が実現され、また被照明領域への照明光量が増加することにより、光学特性が向上し、より鮮明で良好な画像が得られる。また、省エネルギ化により駆動電源装置を小型化することができ、全体として安価な装置を実現できる。

請求項２６に記載の発明は、画像読取部と、該画像読取部にて読み取られた画像情報に基づき記録媒体に対して画像を形成する画像形成部を備えた画像形成装置において、前記画像読取部として請求項２５記載の画像読取装置を用いたことを特徴とし、この構成によって、上記のように、発光素子が発光する全光束に対する導光体へ入射する光の割合、すなわち入射効率が向上し、光の有効利用が図られるため、画像形成装置として省エネルギ化が実現され、また被照明領域への照明光量が増加することにより、光学特性が向上し、より鮮明で良好な画像情報が得られ、高品位の画像形成が実行される。また、省エネルギ化により駆動電源装置を小型化することができ、全体として安価な装置を実現できる。

請求項２７に記載の発明は、画像読取部と、該画像読取部にて読み取られた画像情報に基づき通信回線を介して画像送信を行う画像送信部を備えた画像送信装置において、前記画像読取部として請求項２５記載の画像読取装置を用いたことを特徴とし、この構成によって、上記のように、発光素子が発光する全光束に対する導光体へ入射する光の割合、すなわち入射効率が向上し、光の有効利用が図られるため、画像送信装置として省エネルギ化が実現され、また被照明領域への照明光量が増加することにより、光学特性が向上し、より鮮明で良好な画像情報が得られ、高品位の画像送信が実行される。また、省エネルギ化により駆動電源装置を小型化することができ、全体として安価な装置を実現できる。

本発明に係る読取用照明部品によれば、発光素子の発光面と対向する凸状に形成された第１の入射面と、該第１の入射面の外周辺で接続する第２の入射面とを形成し、該第２の入射面を、発光素子の側面を覆う筒状で、かつ発光素子側に凸面状になるように形成したことにより、発光素子が発光する全光束の入射が可能になり、発光素子が発光する光束の導光体への入射割合、すなわち入射効率がよくなり、光の有効利用が大幅に向上する。これにより光源駆動の省エネルギ化が実現し、また、照射領域への照明光量が増加，向上することになるため、各種の光学特性が向上する。

このため、本発明に係る読取用照明部品を用いる原稿照明装置，画像読取装置，画像形成装置，画像送信装置では、良好な原稿，画像の読み取りが行われるため、精度のよい原稿情報，画像情報が得られ、さらに省エネルギ化と駆動電源部の小型化を図ることができることから、安価な装置を実現できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る読取用照明部品を搭載した原稿読取装置の実施形態における走行体の概略構成を示す断面図であり、コンタクトガラス１上に読取対象である原稿Ｄが載置され、読取用照明部材２の出射光によって照明される被照明領域Ａは、コンタクトガラス１上のあらかじめ設定された一定範囲である。

図１において、読取用照明部材２から出射した光（光束）は、原稿画像を読み取る読取ライン（主走査方向）上の読取部Ｂから反射され、その反射光３（読取光軸）がミラー４，５，６によって偏向され、光路上に設置された結像レンズ７によってＳＢＵ（スキャナボードユニット）８上に配置された光電変換素子であるＣＣＤ（電荷結像素子）９の受光面上に結像される。ＣＣＤ９では光電変換にて原稿画像データに変換して出力する構成になっている。

図２は本発明に係る読取用照明部品の実施形態１である読取用照明部材の副走査方向の断面図であり、読取用照明部材２は、ガラスもしくは透明樹脂で形成された導光体１１が、前記被照明領域Ａよりもやや広い出射面１２となり、その断面形状は図示するように、全体として細長く（図１に示すように、略縦長で斜めに設置される）なっており、さらに導光体１１の下端部が、後述するように２面１３，１４からなる入射面１５となっている。入射面１５に対向して光源としての発光素子であるＬＥＤ１６が設置されている。ＬＥＤ１６の発光面１６ａは導光体１１の入射面１５に囲まれる位置に配置されている。導光体１１における入射面１５と対向する部位が出射面１２となっており、導光体１１は、副走査方向に直交する方向（主走査方向）に同じ断面形状を有し、主走査方向に複数のＬＥＤ１６が並べて設置されている構成になっている。

ＬＥＤ１４から出射した光は、導光体１１の入射面１５の２面１３，１４から導光体１１内部に入射し、導光体１１内部を直進もしくは側面で反射しながら出射面１２に到達する。

入射面１５の一面である第１の入射面１３は、ＬＥＤ１６における発光面１６ａの上方に、その凸部１３ａの頂点がＬＥＤ１６の発光中心部に向くように凸形状（角錐状，円錐状）に構成されている。また、入射面１５の他面である第２の入射面１４は、上部が第１の入射面１３と接合部分１７で連続的に結合し、下部にＬＥＤ１６を実装する基板２０の上面に接する面１８を有し、第２の入射面１４全体がＬＥＤ１６に向かって凸形状に構成されている。

導光体１１における第２の入射面１４に対向する側面部には、斜めにカットされて内方に光反射する金属蒸着を施すなどして形成した反射面１９が設けられている。

図３は読取用照明部材の実施形態１の主走査方向の断面図であって、ここでは主走査方向に３つのＬＥＤ１６を設置した例を示しているが、ＬＥＤ１６の設置数は限定されない。

図３に示すように、導光体１１は、各ＬＥＤ１６の設置部分において、前記と同じく２面１３，１４からなる入射面１５を有する構成になっている。

図４は本実施形態における第１の入射面１３の凸部１３ａの頂点とＬＥＤ１６との位置関係を示す断面図であって、第１の入射面１３の凸部１３ａの頂点とＬＥＤ１６の発光面１６ａとの隙間Ｃは０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍに設定されていて、近ければ近いほど入射効率が向上し、光の有効利用が図られる。これはＬＥＤ１６から出射した光が、広がってしまう前に、第１の入射面１３から導光体１１内に導き入れることができるからである。

図５，図６は導光体１１内における入射光の一部を光線として示す断面図である。出射面１２から出射した光は、コンタクトガラス１上の前記被照明領域Ａに到達し、原稿Ｄを照明する。

図５は本実施形態における副走査方向の面から見た照明光線の状態を示し、図６は本実施形態における主走査方向の面から見た照明光線の状態を示しており、ＬＥＤ１６の発光面１６ａから出射された光は、第１の入射面１３の凸部１３ａのレンズ作用にて、光線の広がりが集光（屈折）されて導光体１１内部に入射する。また、第１の入射面１３に入射できなかった側方に広がった光は、第２の入射面１４に全てが到達して、第２の入射面１４の凸形状のレンズ作用にて、光線の広がりが集光（屈折）されて導光体１１内部に入射する。その後、第２の入射面１４を通過した光線は、反射面１９に反射され、その方向を出射面１２方向へ偏向されて進むことになる。

このように本実施形態においては、ＬＥＤ１６から出射された光は全て第１の入射面１３あるいは第２の入射面１４から導光体１１内に入射することになり、ＬＥＤ１６が発光する全光束に対する導光体１１へ入射する光の割合、すなわち入射効率が向上し、光の有効利用が図られることになる。これにより省エネルギ化が実現され、所謂、環境にやさしい装置を提供することができる。また、被照射領域への照明光量が増加することにより、光学特性が向上し、より鮮明で良好な原稿画像の読み取りが行われる。また、省エネルギ化が図られることにより、光源駆動電源装置も小型化でき、全体として安価な装置を実現できる。

図７（ａ）は本発明に係る読取用照明部品の実施形態２である読取用照明部材の入射面部分を断面した断面図（図４におけるＡ−Ａ断面の投影図）、図７（ｂ）は実施形態２の入射面上部を断面した断面図（図４におけるＢ−Ｂ断面の投影図）である。

実施形態２では、図７（ａ）に示すように、第２の入射面１４を、主走査方向に伸張した六角形（多角形）の切り口（端面）１４−１となるようにし、第２の入射面１４と基板２０との接面１８の輪郭線１８−１が切り口１４−１よりも大きい六角形になるようにしている。

さらに、図７（ｂ）に示すように、第１の入射面１３と第２の入射面１４との接合部分１７は、主走査方向に伸張した六角形の接合線（輪郭線）１７−１となるようにしている。

実施形態２において、第２の入射面の形状以外は実施形態１の構成と同様に設定することにより、実施形態１と同様の作用効果を奏する。

図８（ａ）は本発明に係る読取用照明部品の実施形態３である読取用照明部材の入射面部分を断面した断面図（図４におけるＡ−Ａ断面の投影図）、図８（ｂ）は実施形態３の入射面上部を断面した断面図（図４におけるＢ−Ｂ断面の投影図）である。

実施形態３では、図８（ａ）に示すように、第２の入射面１４を、円形の切り口（端面）１４−２となるようにし、第２の入射面１４と基板２０との接面１８の輪郭線１８−２が切り口１４−２よりも大きい円形になるようにしている。

さらに、図８（ｂ）に示すように、第１の入射面１３と第２の入射面１４との接合部分１７は、円形の接合線（輪郭線）１７−２となるようにしている。これにより、接合部分１７は同じ大きさの円形で、隙間なく、かつ変形なく連続的（無端状）に接合されることになり、第１の入射面１３と第２の入射面１４との接合がスムーズとなる。

実施形態３において、第２の入射面の形状以外は実施形態１の構成と同様に設定することにより、実施形態１と同様の作用効果を奏する。

図９（ａ）は本発明に係る読取用照明部品の実施形態４である読取用照明部材の入射面部分を断面した断面図（図４におけるＡ−Ａ断面の投影図）、図９（ｂ）は実施形態４の入射面上部を断面した断面図（図４におけるＢ−Ｂ断面の投影図）である。

実施形態４では、図９（ａ）に示すように、第２の入射面１４を、主走査方向に伸張した楕円形の切り口（端面）１４−３となるようにし、第２の入射面１４と基板２０との接面１８の輪郭線１８−３が切り口１４−３よりも大きい楕円形になるようにしている。

さらに、図９（ｂ）に示すように、第１の入射面１３と第２の入射面１４との接合部分１７は、主走査方向に伸張した楕円形の接合線（輪郭線）１７−３となるようにしている。これにより、接合部分１７は同じ大きさの楕円形で、隙間なく、かつ変形なく連続的（無端状）に接合されることになり、第１の入射面１３と第２の入射面１４との接合がスムーズとなる。

実施形態４において、第２の入射面の形状以外は実施形態１の構成と同様に設定することにより、実施形態１と同様の作用効果を奏する。

図１０（ａ）は本発明に係る読取用照明部品の実施形態５である読取用照明部材の入射面部分を断面した断面図（図４におけるＡ−Ａ断面の投影図）、図１０（ｂ）は実施形態５の入射面上部を断面した断面図（図４におけるＢ−Ｂ断面の投影図）、図１１は実施形態５の入射面の構成を説明するための説明用斜視図である。

実施形態５では、図１１に示すように、第１の入射面１３が主走査方向に伸びる稜線２１を有した楔形状に構成され、図１０（ａ）に示すように、第２の入射面１４を、主走査方向に伸びる四角形の切り口（端面）１４−４となるようにし、第２の入射面１４と基板２０との接面１８の輪郭線１８−４が切り口１４−４よりも大きい四角形になるようにしている。

さらに、図１０（ｂ）に示すように、第１の入射面１３と第２の入射面１４との接合部分１７は、主走査方向に伸張した四角形の接合線（輪郭線）１７−４となるようにしている。これにより、接合部分１７は同じ大きさの四角形で、隙間なく、かつ変形なく連続的（無端状）に接合されることになり、第１の入射面１３と第２の入射面１４との接合がスムーズとなる。

第１の入射面１３と第２の入射面１４との接合部分１７における輪郭線形状（接合線）１７−４は、主走査方向に伸張した四角形であるので主走査方向よりも副走査方向の集光度合いを向上させ、より光の有効利用を図ることができる（主走査方向よりも副走査方向の方が幅が狭いので、より集光度が向上する）。

実施形態５において、入射面の形状以外は実施形態１の構成と同様に設定することにより、実施形態１と同様の作用効果を奏する。

図１２は本発明に係る画像読取装置の実施形態の要部を示す説明用斜視図、図１３は図１２の画像読取装置を画像読取部に設置した画像形成装置の実施形態の要部を示す構成図である。

図１２に示すように、本実施形態は、本発明に係る前記構成の読取用照明部品を搭載した図１に示す構成の走行体３０が設置されたイメージスキャナーなどの画像読取装置であり、３１は、読取対象が載置されるコンタクトガラス１が上部に設けられた筺体であって、筺体３１の内部には、走行体３０の移動駆動機構（図示せず）などが設置され、該移動駆動機構によって副走査方向に走査され、２次元画像を読み取ることができる構成になっている。

図１３に示すように、本実施形態は、画像形成部１００と、給紙部２００と、画像読取部３００と、原稿給紙部４００とが公知の画像形成装置と同様に設置されており、画像読取部３００として図１２に示す画像読取装置が設置されている。そして原稿給紙部４００において、自動もしくは手動によって原稿を画像読取部のコンタクトガラス１上に送り込むと、画像読取部３００では、走行体３０を所定の速度で副走査し、図１を参照して説明したように、原稿画像データをＣＣＤ９にて取り込み、画像形成部１００において、読み取った画像データを色別分解して得られた情報に基づいて、公知のように複数の感光体に色分けして画像を形成し、給紙部２００から搬送されてくる転写用紙に画像を重ね転写してフルカラーのハードコピーを作成する。

また、本画像形成装置において、画像送受信機能を具備させることにより、画像送受信装置として、画像読取部３００によって読み取った画像を無線，通信回線を介して相手先の装置と送受信することが可能になる。

図１２，図１３にて説明した装置において、画像読取部（装置）における読取用照明部品に本発明に係る実施形態の構成のものを用いることにより、発光素子（ＬＥＤ）が発光する全光束において光の有効利用を図ることができる。これにより省エネルギーが実現され、所謂、環境にやさしい装置とすることができ、また、被照射領域への照明光量が増加することにより、光学特性が向上し、より鮮明で良好な画像が得られる。また、省エネルギ化により電源装置の小型化を図ることができ、安価な装置を実現できる。

本発明は、光学的に読取対象を読み取る構成の複写機，ＦＡＸ，スキャナ，画像ファイリングシステム，バーコード読取装置，デジタルカメラ，マイクロスコープなどにおけるにおける読取対象の照明部に適用され、特に、光源としての発光素子がＬＥＤである場合に有効である。

本発明に係る読取用照明部品を搭載した原稿読取装置の実施形態における走行体の概略構成を示す断面図 本発明に係る読取用照明部品の実施形態１である読取用照明部材の副走査方向の断面図 実施形態１である読取用照明部材の主走査方向の断面図 本実施形態における第１の入射面の凸部の頂点とＬＥＤとの位置関係を示す断面図 本実施形態における導光体の副走査方向の面から見た照明光線の状態を示す断面図 本実施形態における導光体の主走査方向の面から見た照明光線の状態を示す断面図 （ａ）は本発明に係る読取用照明部品の実施形態２である読取用照明部材の入射面部分を断面した断面図、（ｂ）は実施形態２の入射面上部を断面した断面図 （ａ）は本発明に係る読取用照明部品の実施形態３である読取用照明部材の入射面部分を断面した断面図、（ｂ）は実施形態３の入射面上部を断面した断面図 （ａ）は本発明に係る読取用照明部品の実施形態４である読取用照明部材の入射面部分を断面した断面図、（ｂ）は実施形態４の入射面上部を断面した断面図 （ａ）は本発明に係る読取用照明部品の実施形態５である読取用照明部材の入射面部分を断面した断面図、（ｂ）は実施形態５の入射面上部を断面した断面図 実施形態５の入射面の構成を説明するための説明用斜視図 本発明に係る画像読取装置の実施形態の要部を示す説明用斜視図 図１２の画像読取装置を画像読取部に設置した画像形成装置の実施形態の要部を示す構成図

符号の説明

１ コンタクトガラス
２ 読取用照明部材
３ 反射光（読取光軸）
４，５，６ ミラー
７ 結像レンズ
８ ＳＢＵ（スキャナボードユニット）
９ ＣＣＤ
１１ 導光体
１２ 出射面
１３ 第１の入射面
１３ａ 第１の入射面の凸部
１４ 第２の入射面
１４−１，１４−２，１４−３，１４−４ 第２の入射面の切り口（端面）
１５ 入射面
１６ ＬＥＤ
１６ａ ＬＥＤの発光面
１７ 第１の入射面と第２の入射面との接合部分
１７−１，１７−２，１７−３，１７−４ 接合部分の接合線（輪郭線）
１８ 基板の上面との接面
１８−１，１８−２，１８−３，１８−４ 接面の輪郭線
１９ 反射面
２０ 基板
２１ 第１の入射面の主走査方向に伸びる稜線
３０ 走行体
１００ 画像形成部
２００ 給紙部
３００ 画像読取部
４００ 原稿給紙部
Ａ 被照明領域
Ｂ 読取部

Claims (27)

1. 読取対象に対する主走査方向に所定間隔で並べられた複数の発光素子と、前記複数の発光素子からの光束を前記読取対象の被照明領域方向へ導く導光体とを備え、前記導光体において前記発光素子から出射する光束が入射する面を入射面とし、前記導光体の内部を進行あるいは反射して導かれた前記光束が出射する面を出射面とする読取用照明部品において、
   前記入射面に、前記発光素子の発光面と対向する凸状に形成された第１の入射面と、該第１の入射面の外周辺で接続する第２の入射面とを形成し、該第２の入射面を、前記発光素子の側面を覆う筒状で、かつ前記発光素子側に凸面状になるように形成したことを特徴とする読取用照明部品。
2. 前記第１の入射面を角錐状に形成したことを特徴とする請求項１記載の読取用照明部品。
3. 前記第２の入射面における前記発光素子の発光面と平行な断面形状が、前記第１の入射面の角錐形状と同じ角数の多角形であることを特徴とする請求項２記載の読取用照明部品。
4. 前記入射面において、前記第１の入射面と前記第２の入射面とが接続する輪郭線形状が、前記主走査方向に伸張した多角形状であることを特徴とする請求項２または３記載の読取用照明部品。
5. 前記導光体が、前記第２の入射面から入射した光を前記被照明領域に導く反射面部を有することを特徴とする請求項１，３または４記載の読取用照明部品。
6. 前記第１の入射面における角錐の頂点を、前記発光素子の発光面の中心における略鉛直線上に配設したことを特徴とする請求項１，２または４記載の読取用照明部品。
7. 前記第１の入射面における角錐の頂点と、前記発光素子の発光面の中心との距離が０．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項６記載の読取用照明部品。
8. 前記第１の入射面を円錐状に形成したことを特徴とする請求項１記載の読取用照明部品。
9. 前記第２の入射面における前記発光素子の発光面と平行な断面形状が円形であることを特徴とする請求項８記載の読取用照明部品。
10. 前記導光体が、前記第２の入射面から入射した光を前記読取対象の被照明領域に導く反射面部を有することを特徴とする請求項１または９記載の読取用照明部品。
11. 前記第１の入射面における円錐の頂点を、前記発光素子の発光面の中心における略鉛直線上に配設したことを特徴とする請求項１または８記載の読取用照明部品。
12. 前記第１の入射面における円錐の頂点と、前記発光素子の発光面の中心との距離が０．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１０記載の読取用照明部品。
13. 前記第１の入射面を前記主走査方向に長軸を有する楕円錐に形成したことを特徴とする請求項１記載の読取用照明部品。
14. 前記第２の入射面における前記発光素子の発光面と平行な断面形状が、前記主走査方向に長軸を有する楕円形であることを特徴とする請求項１または１３記載の読取用照明部品。
15. 前記導光体が、前記第２の入射面から入射した光を前記被照明領域に導く反射面部を有することを特徴とする請求項１または１４記載の読取用照明部品。
16. 前記第１の入射面における楕円錐の頂点を、前記発光素子の発光面の中心における略鉛直線上に配設したことを特徴とする請求項１または１３記載の読取用照明部品。
17. 前記第１の入射面における楕円錐の頂点と、前記発光素子の発光面の中心との距離が０．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１６記載の読取用照明部品。
18. 前記第１の入射面を前記主走査方向に伸びる稜線を有した楔形状に形成したことを特徴とする請求項１記載の読取用照明部品。
19. 前記第２の入射面における前記発光素子の発光面と平行な断面形状が、四角形であることを特徴とする請求項１または１８記載の読取用照明部品。
20. 前記導光体が、前記第２の入射面から入射した光を前記被照明領域に導く反射面部を有することを特徴とする請求項１または１９記載の読取用照明部品。
21. 前記第１の入射面における楔形状の稜線を、前記発光素子の発光面における副走査方向中心の略鉛直線上に配設したことを特徴とする請求項１または１８記載の読取用照明部品。
22. 前記第１の入射面における楔形状の稜線と、前記発光素子の発光面の中心との距離が０．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２１記載の読取用照明部品。
23. 前記発光素子をＬＥＤ（Light Emitting Diode）としたことを特徴とする請求項１記載の読取用照明部品。
24. 原稿読取の主走査方向に所定間隔で並べた複数の発光素子と、該複数の発光素子と原稿との間に配置されて、原稿面上を読み取るための長さと幅を有する被照明領域に前記複数の発光素子からの光束を導く導光体とを有する原稿照明部材を備えた原稿照明装置において、
    前記原稿照明部材として請求項１〜２３いずれか１項記載の読取用照明部品を用いたことを特徴とする原稿照明装置。
25. 画像読取対象の主走査方向に所定間隔で並べた複数の発光素子と、該複数の発光素子と前記画像読取対象との間に配置されて、前記画像読取対象を読み取るための長さと幅を有する被照明領域に前記複数の発光素子からの光束を導く導光体とを有する画像照明部材、および前記画像読取対象を照明した後の反射光を受光して画像情報を得る光電変換部材を備えた画像読取装置において、
    前記画像照明部材として請求項１〜２３いずれか１項記載の読取用照明部品を用いたことを特徴とする画像読取装置。
26. 画像読取部と、該画像読取部にて読み取られた画像情報に基づき記録媒体に対して画像を形成する画像形成部を備えた画像形成装置において、
    前記画像読取部として請求項２５記載の画像読取装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
27. 画像読取部と、該画像読取部にて読み取られた画像情報に基づき通信回線を介して画像送信を行う画像送信部を備えた画像送信装置において、
    前記画像読取部として請求項２５記載の画像読取装置を用いたことを特徴とする画像送信装置。

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