JP2010193360A - Ｌｅｄ光源及び画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像読取装置の光源として最適なＬＥＤ光源の提供。
【解決手段】読取原稿を載置するプラテンと、プラテン上に載置される読取原稿を照明する光源と、光源により照明された読取原稿の主走査ラインからの反射光を集光するレンズ手段と、レンズ手段によって集光された読取原稿の主走査ラインからの反射光を受光する受光手段とから成る画像読取装置に用いられる光源で、発光源となるＬＥＤと、ＬＥＤの光を内面反射させ主走査ライン状に拡散させるライトガイドとで構成され、ＬＥＤはライトガイドの主走査ライン方向端部に配置され、ライトガイドはＬＥＤの発光面と対峙する内側面が主走査ライン方向に反射させる湾曲反射面を形成すると共に、ＬＥＤを湾曲反射面の主走査ライン方向端の臨界角領域外に配置。
【選択図】図１１

Description

本願発明は、画像読取装置の光源として用いられるＬＥＤを発光源とするＬＥＤ光源、及びこのＬＥＤ光源を光源として利用した光学縮小型の画像読取装置に関する。

従来、この種の光学縮小型の画像読取装置としては、例えば特許文献１で知られている。その光学縮小型の画像読取装置は、図１において、（ａ）図で示す様に、読取原稿Ｓを載置するプラテンＰと、このプラテンＰの載置面上に置かれた読取原稿Ｓの原稿面を照明する光源ＬＡと、読取原稿Ｓの原稿面からの反射光を反射する反射板Ｍ１とから成る第１のキャリッジ体と、反射板Ｍ１の反射光を受光手段ＣＣＤへ導くための反射板Ｍ２と反射板Ｍ３から成る第２のキャリッジ体と、（ｂ）図で示す様に、第２のキャリッジ体の反射板Ｍ３からの反射光を集光し受光手段ＣＣＤの受光面に結像させる光学レンズＬＥと、光学レンズＬＥにより集光された読取原稿Ｓの画像光を受光する受光手段ＣＣＤとから成る受光部とで構成されている。

そして、この画像読取装置は、同（ａ）図で示す様に、第１のキャリッジ体を紙面左隅から右隅に読取原稿Ｓの原稿面に沿って速度Ｖで移動させ、この第１のキャリッジ体の移動に追従し第2のキャリッジ体を第１のキャリッジ体の移動速度の半分の速度で同一方向に移動させ、読取原稿Ｓの原稿面を受光手段ＣＣＤで読み取る様に成っている。

一方、これら画像読取装置の発光源として用いられる光源ＬＡとして、例えば特許文献２で示すＬＥＤを光源とするＬＥＤ光源ＬＡが知られている。そのＬＥＤ光源ＬＡを図５で示すと、まず（ｂ）図で示す様に、発光源となるＬＥＤと、このＬＥＤの光を導光ガイドするライトガイドＲＧとから構成されている。また、そのライトガイドＲＧはＬＥＤから照射された光を読取原稿の原稿面を照射するために導光ガイド内から外方に取り出すための導光ガイド内に突出する反射面体ＲＧ１を形成している。この反射面体ＲＧ１は（ｃ）図で示す様に、一定の間隔ｐでライトガイドＲＧの表面にＶ字状（若しくは円弧状）に窪み形成されている。

特開２００２−１０１２６３号公報 特開２０００−０４８６１６号公報

まず、上記光学縮小型の画像読取装置では、次のような不具合が有る。

すなわち、光学縮小型の画像読取装置では、図２で示す様に仮に光源ＬＡの照明光ＬＡ―Ｌｖの均一な光量範囲ＬＶ１で読取原稿Ｓの原稿面を照明した場合であっても、光学レンズＬＥを通って受光手段ＣＣＤで受光される光の光量は、コサイン４乗則の影響を受け、その両側端部の光量ＬＶ２、ＬＶ３が図示のごとく降下され、結果、中心部が明るく、両脇が暗くなり、全体として画像の光量斑が生じる。尚、コサイン４乗則とは、光軸に平行な入射光による像面照度に対し、光軸と任意の角をなして入射する光による像面照度は、入射角（α）のコサインの4乗に比例して低下するという法則。

そこで、上記特許文献１の場合には、その不具合を図３で示す様に、光学レンズＬＥと受光手段ＣＣＤとの間にスリット開口ＳＨ１を形成したスリット板ＳＨを介在させることで対処している。そのスリット板ＳＨのスリット開口ＳＨ１は中央の隙間が狭く、両脇に行くほど広く成る様に開口されている。そして、図４で示す様に受光手段ＣＣＤの中央部に行くほど受光量を下げることで均一化させ、画像の光量斑を解消する様にしている。

しかし、このスリット板ＳＨを介在させる方法では、受光手段ＣＣＤの受光量をカットすることで全体の光量レベルを下げるもので、読取画像全体が暗くなり、場合によっては光量不足で読取不能となる。

一方、上記ＬＥＤ光源ＬＡでは、次のような不具合が有る。

すなわち、ＬＥＤ光源ＬＡは図５の（ａ）図で示す様に、ＬＥＤ近傍が光の集中でピーク現象を起こした光源特性ＬＡ−Ｌｖとなることが知られている。

そこで、上記特許文献2の場合には、その不具合を図6の（ｂ）図で示す様に、光源ＬＥＤをライトガイドＲＧから切り離し、その間に絞り板Ｅｐを介在させ、光源ＬＥＤからの光を絞り込むと共に、導光ガイド径をＬＥＤ遠方側程狭くなるように反射面体ＲＧ１を形成する面を傾斜α傾け、同（ａ）図の実線で示す様に、ピーク現象を抑え光源特性ＬＡ−Ｌｖをほぼ均一にするようにしている。

しかし、反射面体ＲＧ１を形成する面を傾斜αとするために導光ガイド径を徐々に小さくする方法では、導光ガイドの長さに限界が有り、均一光源領域の広いライトガイドＲＧを作り難い。また、ライトガイドＲＧを樹脂成形で作る場合、導光ガイド径を異ならせることで、湯流れや環境温度によるひずみ等で導光ガイドが歪み、光量斑の要因となり易い。

本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、画像読取装置の光源として最適で、特に光学縮小型の画像読取装置に用いた場合に、当該装置が抱えるコサイン４乗則の影響による光量斑を光源側で解消出来、かつ生産性に優れたＬＥＤ光源を提供することを課題としている。

本願発明は上記の課題を達成するために、読取原稿を載置するプラテンと、このプラテン上に載置される読取原稿を照明するＬＥＤ光源と、このＬＥＤ光源により照明された読取原稿の主走査ラインからの反射光を集光するレンズ手段と、このレンズ手段によって集光された読取原稿の主走査ラインからの反射光を受光する受光手段と、から成る画像読取装置であって、前記ＬＥＤ光源は、発光源となるＬＥＤと、ＬＥＤの光を内面反射させ主走査ライン状に拡散させるライトガイドとで構成され、前記ＬＥＤは前記ライトガイドの主走査ライン方向端部に配置され、前記ライトガイドは前記ＬＥＤの発光面と対峙する内側面が主走査ライン方向に反射させる湾曲反射面を形成すると共に、前記ＬＥＤを前記湾曲反射面の主走査ライン方向端の臨界角領域外に配置している。

具体的に、前記湾曲反射面は楕円曲面で形成され、その主走査ライン方向端はＬＥＤ光の臨界角に等しくなる位置まで形成される。前記ＬＥＤは青色ＬＥＤチップとＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系黄色蛍光体から成るシングルチップ方式の白色ＬＥＤを用い、主走査ライン方向に沿って二個以上配置し、その二個の白色ＬＥＤは共に臨界角領域外に配置され、各白色ＬＥＤからの光をライトガイドで全反射させることでライトガイドからの漏れる光を抑えている。また、前記ライトガイドは、その湾曲反射面を含め照射域以外の外表を白色の反射体である支持フレームで包み込まれ、ライトガイドからの漏れる光を抑えるようにしている。

また、前記ＬＥＤは青色ＬＥＤチップとＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系黄色蛍光体から成るシングルチップ方式の白色ＬＥＤを用い、主走査ライン方向に沿って二個以上配置し、主走査ライン方向の照射光量分布に応じて適宜な位置関係で配列している。

本願発明は、ＬＥＤの光を反射する反射面を湾曲反射面とし、且つＬＥＤの配置を前記湾曲反射面の主走査ライン方向端の臨界角領域外に配置し、ＬＥＤから発光される光をライトガイド内で全反射させることで、ライトガイドからの漏れる光を抑え、以って明るいＬＥＤ光源を提供することが出来る。

また、前記湾曲反射面を楕円曲面とすることで、円曲面と比較してライトガイドの高さ寸法を抑えることが出来、比較的薄いコンパクトなＬＥＤ光源を提供することが出来る。

更に、湾曲反射面の曲率とLEDの配置により、また更にそのLEDを二個以上使用し、各LEDを主走査ライン方向に配列することで、各LEDによる照射範囲を主走査ライン方向に沿って分散させることで照射範囲が広く、効率の良いＬＥＤ光源の提供が可能となる。具体的に、ＬＥＤ光源として主走査ライン方向に沿って二個以上配置し、主走査ライン方向に照射光量分布に応じて、湾曲反射面とＬＥＤの適宜な配列によって、少なくとも前記集光レンズを通過しコサイン４乗則に従って減光される光量を補間し、白基準面から反射され前記受光手段で受光される主走査ライン方向の光量分布をほぼ均一に調整することが出来、光量斑の無い画像読取装置の光源として最適なＬＥＤ光源を提供することが出来る。

従来の光学縮小型の画像読取装置の概要を示す構成図で、（ａ）図はその装置構成図、（ｂ）図は光学縮小系光路図である。 図１の光源側の光量特性と受光側の光量特性を示す図である。 図２の受光側の光量特性をスリット板を用いて補正する補正方法を説明する説明図で、（ａ）図はそのスリット板の配置関係を説明する斜視図、（ｂ）図はスリット板を説明する図である。 図２のスリット板を用いた場合の光源側の光量特性と受光側の光量特性を示す図である。 従来のＬＥＤ光源を説明するもので、（ａ）図はその光源による光量特性を示す特性図、（ｂ）図はＬＥＤ光源の構成を示す側面図、（ｃ）図はＬＥＤ光源の構成を示す平面図である。 従来のＬＥＤ光源の光量特性を改善する方法を説明するための図で、（ａ）図はその光源による光量特性を示す特性図、（ｂ）図はＬＥＤ光源の構成を示す側面図ある。 本願発明に係るＬＥＤ光源を搭載した第１実施例であるツーキャリッジ式の光学縮小型の画像読取装置の概要を示す構成図で、（ａ）図はその装置構成図、（ｂ）図は光学縮小系光路図である。 本願発明に係るＬＥＤ光源を搭載した第２実施例であるキャリッジ一体型の光学縮小型の画像読取装置の概要を示す構成図で、（ａ）図はその装置構成図、（ｂ）図は光学縮小系光路図である。 本願発明に係るＬＥＤ光源の構成を示す解斜視図である。 本願発明に係るＬＥＤ光源の構成を示す部分分解斜視図である。 本願発明に係るＬＥＤ光源の構成を示す側面断面図である。 本願発明に係るＬＥＤ光源のライトガイドの構成を示す説明図で、（ａ）図はその平面図、（ｂ）図は側面図である。 本願発明に係るＬＥＤ光源の光源側の光量特性と受光側の光量特性を示す図である。 本願発明の第３実施例に係わる密着センサ型の画像読取装置の概要を示す構成図で、同（ａ）図はその装置構成図、同（ｂ）図はその密着センサを読取原稿側から見た概要図である。 同第３実施例に係るＬＥＤ光源の光源側の光量特性と受光側の光量特性を示す図である。 本願発明に係る他のＬＥＤの配置構成を示す説明図である。

以下、本願発明のＬＥＤ光源を光学縮小型の画像読取装置の光源として用いた実施例について詳述する。

［画像読取装置の構成及び動作概要］
図７は本願発明に係るＬＥＤ光源を搭載した第１実施例であるツーキャリッジ式の光学縮小型の画像読取装置の概要を示す構成図で、図８は本願発明に係るＬＥＤ光源を搭載した第２実施例であるキャリッジ一体型の光学縮小型の画像読取装置の概要を示す構成図で、共に（ａ）図はその装置構成図、（ｂ）図は光学縮小系光路図である。

まず、図７の１実施例であるツーキャリッジ式の光学縮小型の画像読取装置について説明する。同（ａ）図において読取原稿Ｓを載置するプラテンＰと、このプラテンＰの載置面上に置かれた読取原稿Ｓの原稿面を照明するＬＥＤ光源ＬＡと、読取原稿Ｓの原稿面からの反射光を反射する反射板Ｍ１とから成る第１のキャリッジ体ＣＡＲ１と、反射板Ｍ１の反射光を受光手段ＣＣＤへ導くための反射板Ｍ２と反射板Ｍ３から成る第２のキャリッジ体ＣＡＲ2と、同（ｂ）図で示す様に、第２のキャリッジ体の反射板Ｍ３からの反射光を集光し受光手段ＣＣＤの受光面に結像させる光学レンズＬＥと、光学レンズＬＥにより集光された読取原稿Ｓの画像光を受光する受光手段ＣＣＤとから成る受光部とで構成されている。

そして、この画像読取装置は、同（ａ）図で示す様に、第１のキャリッジ体ＣＡＲ１を紙面左隅から右隅に読取原稿Ｓの原稿面に沿って速度Ｖで移動させ、この第１のキャリッジ体ＣＡＲ１の移動に追従し第2のキャリッジ体ＣＡＲ２を第１のキャリッジ体ＣＡＲ１の移動速度の半分の速度で同一方向に移動させ、読取原稿Ｓの原稿面を受光手段ＣＣＤで読み取る様に成っている。

次に、図８の２実施例であるキャリッジ一体型の光学縮小型の画像読取装置について説明する。同（ａ）図において読取原稿Ｓを載置するプラテンＰと、このプラテンＰの載置面上に置かれた読取原稿Ｓの原稿面を照明するＬＥＤ光源ＬＡと、読取原稿Ｓの原稿面からの反射光を反射する反射板Ｍ１と、反射板Ｍ１の反射光を受光手段ＣＣＤへ導くための反射板Ｍ２と反射板Ｍ３と、同（ｂ）図で示す様に、反射板Ｍ３からの反射光を集光し受光手段ＣＣＤの受光面に結像させる光学レンズＬＥと、光学レンズＬＥにより集光された読取原稿Ｓの画像光を受光する受光手段ＣＣＤとから成る受光部とを一つの移動フレーム体に組み込んだキャリッジ体ＣＡＲ３で構成されている。

そして、この画像読取装置は、同（ａ）図で示す様に、キャリッジ体ＣＡＲ３を紙面左隅から右隅に読取原稿Ｓの原稿面に沿って一定速度で移動させ、読取原稿Ｓの原稿面を受光手段ＣＣＤで読み取る様に成っている。

［ＬＥＤ光源ＬＡの構成］
次に、図９及び図１０に基づき本願発明に係わるＬＥＤ光源の構成につい詳述する。図９はＬＥＤ光源の概観を示す斜視図、図１０はそのＬＥＤ光源を分解した斜視図を示している。

まず、そのＬＥＤ光源ＬＡは、ライトガイドＲＧと、このライトガイドＲＧを支持する支持フレームＲＥと、この支持フレームＲＥに取り付けられライトガイドＲＧを介し読取原稿Ｓを照明する発光源となるＬＥＤと、から構成されている。

[光源ＬＥＤの説明]
光源として用いるＬＥＤは、白色ＬＥＤで有る。この白色ＬＥＤは、シングルチップ方式のものでＩｎＧａＮ系青色ＬＥＤとＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系黄色蛍光体で、電気エネルギーを白色光を発光するように構成された光源である。この白色ＬＥＤを読取原稿Ｓの主走査方向に沿って適宜な間隔を隔て三個配列している。尚、白色ＬＥＤの数はライトガイドＲＧの長さ、照明光の光量特性に応じ適宜増減する。

［支持フレームＲＥの説明］
支持フレームＲＥは、ABS樹脂［アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン］に白色顔料を混ぜライトガイドＲＧを支持可能に成形され、少なくともライトガイドＲＧを支持する内面が不透明な白色を成すフレームである。内面が不透明な白色を成す理由としては、前記臨界角を外れライトガイドＲＧから外側に漏れる光を反射させ、漏れた光をライトガイドＲＧ内へ戻すことで、ライトガイドＲＧの反射効率を上げるようにしている。特に、後述するライトガイドＲＧの湾曲反射面ＲＧ０を覆う支持フレームＲＥの主走査ライン方向端Ｑ１は、少なくともＬＥＤから発せられる光をライトガイドＲＧの主走査ライン方向に全反射可能な臨界角の位置まで形成されている。

［ライトガイドＲＧの説明］
ライトガイドＲＧは、一般に透明度の高い材料、例えばポリメタクリル酸メチル樹脂PMMAによる透明固体材でアクリルガラスとして知られるアクリル樹脂、或るいは熱可塑性プラスチックの一種であるポリカーボネット樹脂を成形したものである。尚、アクリル樹脂の屈折率は１．４９、臨界角（全反射が起こり始める角度）は約４２度で、ポリカーボネット樹脂の屈折率は１．５８５、臨界角は約３９度である。

ここではアクリル樹脂を用いて成形したもので、図１０の拡大図として示す様に、その下面に外側から樹脂内に向けＶ字状に切り込んだ凹溝から成り、樹脂内を通過する光が読取原稿Ｓを照明する方向に反射さる反射面を形成する反射面体ＲＧ１を一定の間隔Ｐを隔て複数個形成し、読取原稿Ｓの主走査方向に沿って、読取原稿Ｓの原稿幅全域を照明する。

更に、図１１を用いてライトガイドＲＧを詳述する。図は読取主走査方向に沿ってほぼ中央の断面を示すもので、特にＬＥＤの上方部の反射面は下記の式で描かれる軌跡に沿った湾曲反射面ＲＧ０を形成している。
Ｘ²／ａ² ＋ Ｙ²／ｂ² ＝ 1 ・・・楕円
但し、ａ＞ｂ＞0
実際に、長軸ａの設計値が１０ｍｍ、短軸ｂの設計値が７ｍｍに設定してなる楕円の湾曲反射面ＲＧ０を形成し、この湾曲反射面ＲＧ０で反射させることによって、図示の様にＬＥＤ１から出た光が反射面体ＲＧ１で最初に反射する点が手前側に、ＬＥＤ２から出た光が反射面体ＲＧ１で最初に反射する点がほぼ中央に、ＬＥＤ３から出た光が反射面体ＲＧ１で最初に反射する点が遠方側に成るようにしている。尚、この実施例では必要としなかったが、湾曲反射面ＲＧ０の先端部を反射効率、成形条件等で垂直にカットし、支持フレームと共に垂直な反射面を形成させることで、ＬＥＤの光をより読取主走査方向に反射させることが可能で、その分ＬＥＤ光源ＬＡの照度が上がる。またＬＥＤ光源ＬＡの寸法を小さくし装置全体をコンパクトにすることも出来る。

［反射面体ＲＧ１の形状配置］
また、ＬＥＤの光を反射して読取原稿の読取主走査方向をライン状に照射する反射面体ＲＧ１は、
図１２の側面図（ｂ）で示す様にほぼ等間隔で配列され、ライトガイド外側から断面逆Ｖ字状、又は断面逆蒲鉾状に肉抜きされた表面により形成される。また、その幅は平面図（ａ）で示す様に中央部位が幅ｄ２と狭く、最も遠方側が幅ｄ１と広く成る様に形成されている。その反射面体ＲＧ１の各幅ｄは、図１３で後述する受光手段ＣＣＤが白基準を読取った際にその読取主走査領域内で受光光量がほぼ均一に上述のコサイン４乗則によるなる様に光の減衰を補強すべく反射光量を増減可能に決められている。尚、具体的に幅ｄ１はほぼ２ｍｍ、幅ｄ２はほぼ５ｍｍとなっている。

［ＬＥＤの配置］
ＬＥＤの配置は、湾曲反射面ＲＧ０の条件［この場合、楕円曲面で長軸ａ値と短軸ｂ値］と、ライトガイドＲＧ固有の臨界角が設定されることで、その位置を決定することが出来る。このＬＥＤの位置が決まればＬＥＤの発光面と対峙する湾曲反射面ＲＧ０の主走査ライン方向端Ｑ１が決まり、この湾曲反射面ＲＧ０を包み込む支持フレームの反射面形状が設定される。従って、少なくともＬＥＤの配置は、この支持フレームの反射面に包み込まれた湾曲反射面ＲＧ０の主走査ライン方向端Ｑ１の臨界角領域外で適宜調整配置することと成る。実際にＬＥＤを３チップ構成とした場合、各ＬＥＤは湾曲反射面ＲＧ０の主走査ライン方向端Ｑ１の臨界角領域外で適宜調整配置される。

具体的に各ＬＥＤの配置は、最も近傍を照明し光の反射光量レベルが高くなるＬＥＤ１の光量分布を基準に、ＬＥＤ１、ＬＥＤ２の配置位置（間隔Ｐ１、Ｐ２）を適宜読取主走査方向で調整し、ＬＥＤ光源として図１３で示す様な上述の集光レンズＬＥのコサイン４乗則による光の減衰を補強する光量分布を形成する様にしている。尚、具体的に図１１で示す様に、ＬＥＤ１の上部湾曲反射面ＲＧ０の主走査ライン方向端Ｑ１からの図示寸法Ｌ0は臨界角（Ａ）が約４２度で設定されるラインＱ１−Ｑ２で決まる後退距離Ｌｂの距離６．３ｍｍを基準に前記光量分布に応じ位置調整される。また、ＬＥＤ１とＬＥＤ２の間隔、ＬＥＤ２とＬＥＤ３の間隔は、読取原稿Ｓの最低幅がほぼ２９７ｍｍと設定し、ライトガイドＲＧの楕円中心からライトガイドＲＧの主走査ライン方向の全長をほぼ３５０ｍｍとした場合、共にほぼ２ｍｍと基準値が決まり、この基準値を基準に前記光量分布に応じ各間隔が調整設定している。

［ＬＥＤ光源の光量分布］
次に、ＬＥＤ光源の光量分布について説明する。図１３で示す様に、受光手段ＣＣＤが白基準を読取った際に集光レンズＬＥのコサイン４乗則による光が減衰し点線となるところを、図中実線で示す様に光量ＣＣＤ−Ｌｖが、読取主走査領域ＬＶ１内で、そので受光光量がほぼ均一になる様、ＬＥＤ３の三点鎖線で示す光量分布を基準に、ＬＥＤ１の一点鎖線で示す光量分布と、ＬＥＤ２の二点鎖線で示す光量分布とすべく各ＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３の配置を調整する。その結果、図示、ＬＥＤ光源の光量分布ＬＡ−Ｌｖが前記コサイン４乗則により光が減衰した部分の光量を補強する照明特性を備える。

［第２の実施例］
以下、図１４及び図１５に基づき第２の実施例について説明する。この第２の実施例は、先に説明した本願のＬＥＤ光源を密着センサ型の画像読取装置の光源として用いたものである。

［画像読取装置の構成及び動作概要］
図１４は本願発明に係わる密着センサ型の画像読取装置の概要を示す構成図で、同（ａ）図はその装置構成図、同（ｂ）図はその密着センサを読取原稿側から見た概要図である。

まず同（ａ）図に基づき装置全体構成について説明する。読取原稿Ｓを載置するプラテンＰと、このプラテンＰの載置面上に置かれた読取原稿Ｓの原稿面を照明するＬＥＤ光源ＬＡと、読取原稿Ｓの原稿面からの反射光を集光するセルホックレンズＳＨＬと、セルホックレンズＳＨＬから集光された読取原稿Ｓの画像光を受光する受光手段ＣＣＤとから成るキャリッジ体で構成されている。

そして、この画像読取装置は、同（ａ）図で示す様に、キャリッジ体を紙面左隅から右隅に読取原稿Ｓの原稿面に沿って速度Ｖで移動させ、読取原稿Ｓの原稿面を受光手段ＣＣＤで読み取る様に成っている。

［ＬＥＤ光源の光量分布］
次に、図１５に基づき第２の実施例に適用させたＬＥＤ光源の光量分布について説明する。同（ａ）図は本願発明に基づき製作されたＬＥＤ光源の光量分布を示す。また同（ｂ）図はそのＬＥＤ光源を示し、３個のＬＥＤの上方反射面が先に説明した湾曲反射面ＲＧ０形状（楕円形状）に形成されている。

このため、図中Ａで示す様に先に説明した従前のＬＥＤ光源の光量分布（点線）に比べ、ライトガイドＲＧのＬＥＤ端部の光量が減衰され、主走査ライン方向の光量斑が解消されている。

次に、同（ｃ）図は上述のＬＥＤ光源に対しＬＥＤの配置関係を更に調整したもので、そのＬＥＤ光源の光量分布を示す。また同（ｄ）図はそのＬＥＤ光源の構成を示している。

この（ｄ）図と（ｂ）図との違いは、（ｂ）図においては先に説明した図１１で示す様に、ライトガイドＲＧの湾曲反射面ＲＧ０を形成する曲率が長軸ａ＝１０ｍｍ、短軸ｂ＝７ｍｍの楕円［Ｘ^２／ａ^２＋Ｙ^２／ｂ^２＝１］形状と決定することで、主走査ライン方向手前側のＬＥＤ１の位置Ｌ１が先に説明した臨界角領域の距離Ｌ０＝６．３ｍｍに設定され、また読取原稿Ｓの最低幅がほぼ２９７ｍｍと設定し、ライトガイドＲＧの楕円中心からライトガイドＲＧの主走査ライン方向の全長をほぼ３５０ｍｍとした場合、ＬＥＤ１とＬＥＤ２、ＬＥＤ２とＬＥＤ３のそれぞれ間隔ｐ１＝２ｍｍ、から成るのに対し、（ｄ）図においてはそのＬＥＤ１とＬＥＤ２の間隔ｐ２、ＬＥＤ２とＬＥＤ３の間隔ｐ３をそれぞれ基準値２ｍｍを基準に前記光量分布に応じ調整されている。

この結果、（ｃ）図に示す様に更にライトガイドＲＧのＬＥＤ端部の光量が減衰され、主走査ライン方向の光量斑を解消することが出来る。

以上説明する様に、このＬＥＤ光源の光量分布の調整を使用形態に合せ行うことで、光学縮小型の画像読取装置の光源として、また密着センサ型の画像読取装置の光源として利用することが出来る。

［その他実施例］
上記の実施例では、集光レンズＬＥのコサイン４乗則による光の減衰を補強するためにＬＥＤ光源の光量分布ＬＡ−Ｌｖを形成するために、第１に各反射面体ＲＧ１の幅を個々に変化させ、第２にＬＥＤ１の臨界角（Ａ）から決まる後退位置Ｌｂと、ＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３の各間隔Ｐ１、Ｐ２の適宜調整しているが、各反射面体ＲＧ１の幅だけで調整が可能であれば反射面体ＲＧ１の幅のみの調整で、またＬＥＤ１、ＬＥＤ２、ＬＥＤ３の配置関係のびで調整が可能であれば各ＬＥＤの配置のみの調整で有っても良い。

また、反射面体ＲＧ１の反射面は上述の様なＶ字に抉った形以外で、例えば半円形に抉った形でも良い。

また、ライトガイドＲＧの端部曲面は最良が楕円であるが、楕円以外に球面であっても良い。尚、楕円にすると球面の場合に比べライトガイドの高さを小さく抑えることが出来、装置全体としてコンパクト性に優れる。

また、ＬＥＤ光源を取り付ける基板の表面を白のシルク印刷とすることで、ＬＥＤ光源の反射効率を上げることが出来、その分明るいＬＥＤ光源を提供することが出来る。

また、以上説明した実施例では共にＬＥＤをライトガイドＲＧの片側に配置したＬＥＤ光源を開示したものであるが、当然にライトガイドＲＧの両端に配置し、湾曲反射面ＲＧ０形状（楕円定数ａ、ｂ）、臨界角領域からのＬＥＤの後退位置、反射面体の幅等を必要な照明光量に応じて調整することで画像読取装置に最適な明るいＬＥＤ光源を提供することが出来る。

また、湾曲反射面ＲＧ０形状、ＬＥＤの配置等を必要な照明光量に応じて調整することが装置仕様によって不十分な場合で、特にＬＥＤを二個以上用いた場合には、各ＬＥＤを点灯する点灯制御手段にＰＷＭ回路を形成し、各ＬＥＤの点灯時間をコントロールすることで調整することが出来る。

また、先に説明したＬＥＤの配置を必要な照明光量に応じて調整する際に、図１６で示す様に、主走査ライン方向に直交する方向に各ＬＥＤの位置を移動させることで調整が可能である。

ＣＣＤ 受光手段
ＬＥ 集光レンズ（レンズ手段）
ＬＡ ＬＥＤ光源
ＬＥＤ 発光源
Ｐ プラテン
Ｑ１ 主走査ライン方向端
ＲＥ 支持フレーム
ＲＧ ライトガイド
ＲＧ０ 湾曲曲面
ＲＧ１ 反射面体
Ｓ 読取原稿
ＳＨＬ セルホックレンズ（レンズ手段）

Claims (12)

1. 発光源となるＬＥＤと
   ＬＥＤの光を内面反射させ主走査ライン状に拡散させるライトガイドとで構成され、
   前記ＬＥＤは前記ライトガイドの主走査ライン方向端部に配置され、
   前記ライトガイドは前記ＬＥＤの発光面と対峙する内側面が主走査ライン方向に反射させる湾曲反射面を形成すると共に、
   前記ＬＥＤを前記湾曲反射面の主走査ライン方向端の臨界角領域外に配置したことを特徴とするＬＥＤ光源。
2. 前記湾曲反射面ＲＧ０は下記の式から成る楕円曲面を形成して成る請求項１に記載のＬＥＤ光源。
   式 ・・・Ｘ２／ａ２＋Ｙ２／ｂ２＝１ （但し、ａ＞ｂ＞１）
3. 前記ＬＥＤは白色ＬＥＤから成る請求項１に記載のＬＥＤ光源。
4. 前記白色ＬＥＤは青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体から成るシングルチップ方式のＬＥＤから成る請求項3に記載のＬＥＤ光源。
5. 前記黄色蛍光体はＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系黄色蛍光体から成る請求項4に記載のＬＥＤ光源。
6. 前記ＬＥＤは主走査ライン方向に沿って複数個配列して成る請求項１及び3に記載のＬＥＤ光源。
7. 前記ＬＥＤは、主走査ライン方向に沿って配列された少なくとも２個以上の白色ＬＥＤで、各ＬＥＤの配置間隔は主走査ライン方向の光量に応じて適宜調整して成る請求項６に記載の画像読取装置。
8. 前記ＬＥＤの配置間隔は、集光レンズを通過しコサイン４乗則に従って減光される光量に応じて調整して成る請求項１1に記載の画像読取装置。
9. 読取原稿を載置するプラテンと、
   このプラテン上に載置される読取原稿を照明するＬＥＤ光源と、
   このＬＥＤ光源により照明された読取原稿の主走査ラインからの反射光を集光するレンズ手段と、
   このレンズ手段によって集光された読取原稿の主走査ラインからの反射光を受光する受光手段と、
   から成る画像読取装置であって、
   前記ＬＥＤ光源は、
   発光源となるＬＥＤと、
   ＬＥＤの光を内面反射させ主走査ライン状に拡散させるライトガイドとで構成され、
   前記ＬＥＤは前記ライトガイドの主走査ライン方向端部に配置され、
   前記ライトガイドは前記ＬＥＤの発光面と対峙する内側面が主走査ライン方向に反射させる湾曲反射面を形成すると共に、
   前記ＬＥＤを前記湾曲反射面の主走査ライン方向端の臨界角領域外に配置して成ることを特徴として成る画像読取装置。
10. 前記湾曲反射面は下記の式から成る楕円曲面を形成して成る請求項9に記載の画像読取装置。
    式 ・・・Ｘ２／ａ２＋Ｙ２／ｂ２＝１ （但し、ａ＞ｂ＞１）
11. 前記ＬＥＤ光源は、主走査ライン方向に沿って配列された少なくとも2個以上の白色ＬＥＤを配置し、各ＬＥＤの配置間隔は主走査ライン方向の光量に応じて適宜調整して成る請求項9に記載の画像読取装置。
12. 前記レンズ手段は、通過する光をコサイン４乗則に従って減光する集光レンズで、
    前記ＬＥＤの配置間隔は、前記集光レンズを通過しコサイン４乗則に従って減光される光量に応じて調整して成る請求項１1に記載の画像読取装置。