JP2015125921A - 照明装置及び画像読取装置 - Google Patents

照明装置及び画像読取装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2015125921A
JP2015125921A JP2013270009A JP2013270009A JP2015125921A JP 2015125921 A JP2015125921 A JP 2015125921A JP 2013270009 A JP2013270009 A JP 2013270009A JP 2013270009 A JP2013270009 A JP 2013270009A JP 2015125921 A JP2015125921 A JP 2015125921A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
incident
light guide
diffusion
image reading
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013270009A
Other languages
English (en)
Inventor
克彦 岡本
Katsuhiko Okamoto
克彦 岡本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Document Solutions Inc
Original Assignee
Kyocera Document Solutions Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Document Solutions Inc filed Critical Kyocera Document Solutions Inc
Priority to JP2013270009A priority Critical patent/JP2015125921A/ja
Priority to US14/579,802 priority patent/US9191541B2/en
Publication of JP2015125921A publication Critical patent/JP2015125921A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/028Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
    • H04N1/02815Means for illuminating the original, not specific to a particular type of pick-up head
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type the light being emitted along at least a portion of the lateral surface of the fibre
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0025Diffusing sheet or layer; Prismatic sheet or layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0018Redirecting means on the surface of the light guide
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0038Linear indentations or grooves, e.g. arc-shaped grooves or meandering grooves, extending over the full length or width of the light guide

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Light Sources And Details Of Projection-Printing Devices (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

【課題】簡易な構成で、光源から出射された光の利用効率が高く、かつ、画像読取位置がずれた場合であっても画像の読取濃度ムラが発生するおそれを低くする。【解決手段】光源12と、光源12の出射光が入射する入射面18、入射面18に入射した光を拡散する複数の光拡散パターン16が並設された拡散面15、及び、拡散面15で拡散した光を出射する出射面17を有する円柱状の導光体11と、を備える。光拡散パターン16は、出射面17に向かって突出した柱状形状を有し、導光体11の直径をDとしたとき、入射面18から距離D1/2?8以上離れた位置から拡散面15上に並設されている。【選択図】図3

Description

本発明は、導光体を用いた照明装置及び画像読取装置に関し、特に、導光体の入射面に入射した光を導光体の出射面に向けて拡散させる技術に関する。
スキャナー等の画像読取装置では、画像読取対象の原稿に光を照射し、当該原稿からの反射光を受光素子で受光することで、画像の読み取りを行っている。近年では、省エネルギー化や小型化等の観点から、画像読取対象の原稿に光を照射する照明装置として、LED(Light Emitting Diode)等の発光素子からなる光源と、当該光源から出射された光を導光する導光体とを組み合わせたライン光源を採用したものが登場している。導光体には、光を出射させる出射面と対向する面(拡散面)に複数の光拡散パターンが並設されており、当該光拡散パターンにより導光体内に入射された光を拡散させて、ライン状の照明光を画像読取対象の原稿に向かう方向に出射させている(例えば、特許文献1参照)。
特開平7−193675号公報
導光体の拡散面に並設される光拡散パターンは、一般に、導光体の出射面に向かって突出した柱状形状を有している。金型加工が容易であり、導光体の製造コストを抑えることができるためである。
しかしながら、柱状形状を有する光拡散パターンでは、光源から直接に光拡散パターンに入射する光(直接光)を、導光体の短手方向(画像読取装置の副走査方向に相当)に拡散させることができない。光源から1回以上導光体の外周面で全反射して光拡散パターンに入射する光(間接光)であれば、柱状形状を有する光拡散パターンで副走査方向に光を拡散させることができるものの、導光体の入射面の近傍では間接光が直接光と比べて少ない。このため、柱状形状を有する光拡散パターンは、導光体の入射面の近傍で副走査方向に十分な光を拡散させることができない。その結果、導光体の入射面の近傍と導光体の入射面から離れた位置とで、副走査方向における照明分布が異なることになる。
ここで、画像読取動作による画像読取位置のずれが生じたり、原稿がコンタクトガラスの面上から浮く事態が生じると、副走査方向に画像読取位置がずれる。柱状形状を有する光拡散パターンでは、副走査方向おける照明分布が導光体の入射面の近傍と導光体の入射面から離れた位置とで異なるため、副走査方向に画像読取位置がずれた場合に、画像の読取濃度ムラが発生するおそれがある。
コンタクトガラス上の画像読取位置を導光体の入射面から離れた位置に設けることで、画像の読取濃度ムラが発生するおそれを抑えることが考えられるが、導光体の入射面の近傍に設けられた光拡散パターンにより拡散され出射面から出射した光が無駄となり、光源から出射された光のエネルギーの利用効率が低くなるので、省エネルギー化の観点から好ましくない。
また、導光体の拡散面に並設される光拡散パターンを、導光体の出射面に向かって突出した楕円形状にすることで、直接光を副走査方向に拡散させることができ、副走査方向おける照明分布の異なりを抑えることができるが、金型加工が複雑となり、導光体の製造コストが上昇してしまう。
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、簡易な構成で、光源から出射された光の利用効率が高く、かつ、画像読取位置がずれた場合であっても画像の読取濃度ムラが発生するおそれが低い照明装置及び画像読取装置を提供することを目的とする。
本発明の一局面にかかる照明装置は、光源と、長手方向における両端部の少なくとも一方に設けられ、前記光源の出射光が入射する入射面、前記入射面から入射する光の光軸方向に延びる一側面部を形成し、前記入射面に入射した光を拡散する複数の光拡散パターンが並設された拡散面、及び、前記拡散面に対向する位置において前記光軸方向に延び、前記拡散面で拡散した光を出射する出射面を有する円柱状の導光体と、を備え、前記光拡散パターンは、前記出射面に向かって突出した柱状形状を有し、前記導光体の直径をDとしたとき、前記入射面から距離D1/2×8以上離れた位置から前記拡散面上に並設されている、照明装置である。
また、本発明の別の一局面にかかる画像読取装置は、上記の照明装置と、前記導光体の前記出射面から出射した光により照明された原稿からの反射光を受光する受光素子と、を備える画像読取装置である。
上記の本発明の一局面にかかる照明装置及び画像読取装置によれば、簡易な構成で、光源から出射された光の利用効率が高く、かつ、画像読取位置がずれた場合であっても画像の読取濃度ムラが発生するおそれが低い。
本発明の一実施形態にかかる画像読取装置を備えた画像形成装置の構造を示す正面断面図である。 本発明の一実施形態にかかる画像読取装置の概略構成を示す内部側面図である。 本発明の一実施形態にかかる照明装置を示す斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる導光体内部の拡散面上に並設された光拡散パターンを示す斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる拡散面上に並設された光拡散パターンを拡大して示す斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる拡散面上に並設された光拡散パターンにより拡散される光の光路を示す図である。 本発明の一実施形態にかかる導光体とコンタクトガラスとの位置関係を示す図である。 比較例1にかかる画像読取装置が備える照明装置を示す斜視図である。 比較例1にかかる導光体による副走査方向における反射光の拡散分布をグラフにより示す図である。 比較例1にかかる導光体の直径が4mmの場合と6mmの場合における、直接光と間接光の光量密度をグラフにより示す図である。 比較例2にかかる導光体の拡散面に並設される光拡散パターンの形状を示す斜視図である。 変形例1にかかる画像読取装置における導光体とコンタクトガラスとの位置関係を示す図である。 変形例2にかかる画像読取装置が備える導光体を示す側面図である。
以下、本発明の一実施形態にかかる照明装置及びこれを備えた画像読取装置について図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかる画像読取装置を備えた画像形成装置の構造を示す正面断面図である。
本発明の一実施形態にかかる画像形成装置1は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機である。画像形成装置1は、装置本体2に、操作部47、画像形成部120、定着部13、給紙部14、原稿給送部6、及び画像読取装置5等を備えて構成されている。
操作部47は、画像形成装置1が実行可能な各種動作及び処理について操作者から画像形成動作実行指示や画像読取動作実行指示等の指示を受け付ける。操作部47は、操作者への操作案内等を表示する表示部473を備えている。
画像形成装置1が画像読取動作を行う場合、原稿給送部6により給送されてくる原稿、又は、コンタクトガラス(原稿載置ガラス)161に載置された原稿の画像を画像読取装置5が光学的に読み取り、画像データを生成する。画像読取装置5により生成された画像データは、内蔵HDD又はネットワーク接続されたコンピューター等に保存される。
画像形成装置1が画像形成動作を行う場合は、上記の画像読取動作により生成された画像データ、ネットワーク接続されたコンピューターやスマートフォン等のユーザー端末装置から受信した画像データ、又は内蔵HDDに記憶されている画像データ等に基づいて、画像形成部120が、給紙部14から給紙される記録媒体としての記録紙Pにトナー像を形成する。画像形成部120の画像形成ユニット12M、12C、12Y、及び12Bkは、感光体ドラム122と、感光体ドラム122へトナーを供給する現像装置と、トナーを収容するトナーカートリッジ(不図示)と、帯電装置と、露光装置と、1次転写ローラー126とをそれぞれ備えている。
カラー印刷を行う場合、画像形成部120のマゼンタ用の画像形成ユニット12M、シアン用の画像形成ユニット12C、イエロー用の画像形成ユニット12Y、及びブラック用の画像形成ユニット12Bkは、それぞれに、画像データを構成するそれぞれの色成分からなる画像に基づいて、帯電、露光及び現像の工程により感光体ドラム122上にトナー像を形成し、トナー像を1次転写ローラー126により、駆動ローラー125A及び従動ローラー125Bに張架されている中間転写ベルト125上に転写させる。
中間転写ベルト125は、その外周面にトナー像が転写される像担持面が設定され、感光体ドラム122の周面に当接した状態で駆動ローラー125Aによって駆動される。中間転写ベルト125は、各感光体ドラム122と同期しながら、駆動ローラー125Aと従動ローラー125Bとの間を無端走行する。
中間転写ベルト125上に転写される各色のトナー画像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト125上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。2次転写ローラー210は、中間転写ベルト125の表面に形成されたカラーのトナー像を、中間転写ベルト125を挟んで駆動ローラー125Aとのニップ部Nにおいて、給紙部14から搬送路190を搬送されてきた記録紙Pに転写させる。この後、定着部13が、記録紙P上のトナー像を熱圧着により記録紙Pに定着させる。定着処理の完了したカラー画像形成済みの記録紙Pは、排出トレイ151に排出される。
給紙部14は、複数の給紙カセットを備える。制御部(不図示)は、操作者による指示で指定されたサイズの記録紙が収容された給紙カセットのピックアップローラー145を回転駆動させて、各給紙カセットに収容されている記録紙Pを上記ニップ部Nに向けて搬送させる。
次に、画像読取装置の構成を説明する。図2は画像読取装置5の概略構成を示す内部側面図である。
画像読取装置5は、図2に示すように、光走査装置7及び撮像ユニット8を備えている。
光走査装置7は、第1光学系ユニット71と、第2光学系ユニット72とを備えている。第1光学系ユニット71は、照明装置10と、第1ミラー711とを備えている。照明装置10は原稿の読取面、すなわち上方に向かって光を照射すべく、コンタクトガラス161に対向してその下方に配置されている。照明装置10は、円柱状の導光体と、当該導光体の長手方向の端部に配設された光源とを備える(詳細は後述)。照明装置10は、図2における奥行き方向に延び、当該照明装置10の延びる方向が画像読取時の主走査方向である。
第1ミラー711は、コンタクトガラス161に載置された原稿を照明装置10が照射した光の画像読取面での反射光を受けて、水平方向に方向転換させる。第1ミラー711は、コンタクトガラス161の下方に配置されている。これら照明装置10及び第1ミラー711は、図示しない支持部材に取り付けられている。
第2光学系ユニット72は、第2ミラー721と、第3ミラー722とを備えている。第2ミラー721は、第1光学系ユニット71の第1ミラー711が反射させた光を受けて、さらに略垂直下方に方向転換させる。第3ミラー722は、第2ミラー721が反射させた光を、さらに略水平に方向転換させて、撮像ユニット8の方向に導く。これら第2ミラー721及び第3ミラー722は、図示しない支持部材に取り付けられている。
なお、第1光学系ユニット71及び第2光学系ユニット72に設けられた照明装置10及び上記各ミラーは、上記主走査方向にコンタクトガラス161と略同じ長さで延びる細長い形状とされている。
画像読取装置5の内部には、図中の矢印方向に光走査装置7の移動を案内する図略の移動用のレールが設けられている。これにより、第1光学系ユニット71及び第2光学系ユニット72を備えた光走査装置7は、コンタクトガラス161に載置された原稿の読取面全体の画像情報を読み取るべくコンタクトガラス161表面と平行に、副走査方向(主走査方向に直交する方向)、すなわち、図中の矢印方向に往復移動可能とされている。
撮像ユニット8は、画像読取装置5の内部下部に固定されている。撮像ユニット8は、光学部材である結像レンズ81と、受光素子を含むイメージセンサー82とを備えている。第2光学系ユニット72の第3ミラー722によって反射された、原稿の読取面からの反射光は結像レンズ81に入射する。結像レンズ81は、光路の下流側に設けられたイメージセンサー82の表面上に、当該反射光を結像させる。イメージセンサー82は、受光素子で受光した光の光量に応じて当該光量を示す電圧を生成し、図略の制御部に出力する。このようにして、イメージセンサー82により、画像読取装置5で読取対象とされる原稿の画像が読み取られる。
次に、画像読取装置5に備えられる照明装置10を説明する。図3は照明装置10を示す斜視図であり、内部構成を示した図である。
照明装置10は、導光体11と、光源12とを備える。
導光体11は、光源12から当該導光体11の内部に入射される光の光軸方向に延びる。導光体11は、上述したように主走査方向に延びるため、当該光軸方向と主走査方向とは一致している。導光体11は、例えば樹脂製の光透過部材からなり、入射面18と、出射面17と、拡散面15とにより形成されている。なお、導光体11は、例えば、溶融した樹脂を金型に噴射、注入するインジェクション成型で作成される。
入射面18は、光源12の出射光が入射する面であり、導光体11の長手方向における両端部の少なくとも一方の側面が当該入射面とされる。本実施形態では、両端部の一方の側面のみが入射面18とされる形態を説明する。入射面18には光源12が取り付けられている。当該光源12の照射する光が、入射面18から導光体11の内部に入射する。
出射面17は、主走査方向に延び、導光体11の一側面をなす。本実施形態では、出射面17は導光体11の上面部を形成している。入射面18から導光体11の内部に入射した光は、拡散面15で拡散され、当該拡散された光が出射面17から導光体11の外部に出射する。
拡散面15は、出射面17に対向する位置において副走査方向に延びる。本実施形態では、拡散面15は導光体11の下面部を形成している。拡散面15には、入射する光を出射面17に向けて拡散させる複数の光拡散パターン16が並設されている。拡散面15は、入射面18から導光体11の内部に入射した光を、当該光拡散パターン16により出射面17に向けて拡散させる。光拡散パターン16は、導光体11と同一素材により一体的に形成されている。
光源12は、例えばLED121からなる。光源12は、導光体11の入射面18の外面に取り付けられる。本実施形態では、光源12として、6つのLED121が設けられた例を示す。光源12が入射面18から導光体11の内部に向けて照射する光の照射方向(光軸方向)は、導光体11の長さ方向、すなわち、主走査方向である。
次に、光拡散パターン16を説明する。図4は、導光体11内部の拡散面15上に並設された光拡散パターン16を示す斜視図である。図5は、拡散面15上に並設された光拡散パターン16を拡大して示す斜視図である。図6は、拡散面15上に並設された光拡散パターン16により拡散される光の光路を示す図である。
光拡散パターン16は、自身に入射した光を拡散させる形状パターンである。拡散面15には、光拡散パターン16が主走査方向に複数並べて形成されている。当該光拡散パターン16の列は、主走査方向において、拡散面15の入射面18の位置から距離L(図3参照)離れた位置から、入射面18とは反対側の端部である側面部までの位置に形成されている。
入射面18から導光体11の内部に入射した光は、導光体11に光拡散パターンがない場合、導光体11に入射後、導光体11の外周面を全反射して主走査方向に進み(図6のL参照)、入射面18とは反対側の端部まで漏れなく導光される。これでは、入射面18に設置された光源12からの光で原稿を照明できないため、出射面17と対向する拡散面15に光拡散パターン16を形成することによって、副走査方向に当該入射光を反射させるものである。
図5に示すように、それぞれの光拡散パターン16は、出射面17に向かって突出した柱状形状とされている。本実施形態では、光拡散パターン16が略三角柱状形状とされる場合を説明する。入射面から導光体11の内部に入射し、光拡散パターン16に入射した光は、拡散面15に並設された光拡散パターン16で拡散され、当該拡散された光は出射面17から出射される(図6のL参照)。
導光体11では、各光拡散パターン16間の主走査方向におけるピッチ、光拡散パターン16の高さや幅等を可変させることで、光拡散パターン16の光拡散パターン面162が出射面17方向に反射させる光の量を調節可能である。このため、主走査方向の各位置に配置される光拡散パターン16の上記ピッチ、高さ、又は幅等を調整することで、主走査方向の各位置から出射される照明光の均一化が可能である。
図7は、導光体11とコンタクトガラス161との位置関係を示す図である。上述したように、光拡散パターン16は、主走査方向において、入射面18の位置(図中のP)から距離L離れた位置(図中のP)から、入射面18とは反対側の端部である側面部までの位置(図中のP)に並設されている。すなわち、光拡散パターン16は、拡散面15上の図中のMで示す範囲に並設されている。詳細は後述するが、導光体11の直径をDとしたとき、上記の距離Lは、L≧D1/2×8の関係式を満たす。柱状形状の光拡散パターン16を、入射面18の位置Pから並設するのではなく、上記の距離Lだけ離れた位置Pから並設することで、導光体11から出射される光の副走査方向における照明分布が主走査方向の各位置で異なることを抑制することができる。
なお、コンタクトガラス161上における画像の読み取り範囲は、光拡散パターン16が並設された端部の位置(図中のP、P)よりも所定の距離だけ内側の位置(図中のP、P)に設定される。すなわち、コンタクトガラス161上における画像の読み取り範囲は、図中のMで示す範囲となる。
続いて、上記の画像読取装置5が備える効果について具体的に説明する。図8は、比較例1にかかる画像読取装置が備える照明装置を示す斜視図である。図8に示すように、比較例1にかかる画像読取装置110は、柱状形状の光拡散パターン116が拡散面115の入射面18の位置から並設されている点において、上記の画像読取装置5と異なる。
LED121を有する光源12は、導光体111の全周方向に光を発光する。このため、光源12から直接に光拡散パターン116に入射する直接光と、光源12から1回以上導光体111の外周面で全反射して光拡散パターン116に入射する間接光とが発生する。これら直接光及び間接光は、光拡散パターン116に入射する副走査方向の光線角度がそれぞれ異なる。直接光はLEDから直接に光拡散パターン116に入射する光であるため、光拡散パターン116に対する角度が浅く、出射面から出射される副走査方向での光線角度分布が狭くなる。これに対して、間接光は、全反射により導光体111の外周面の全周方向から光拡散パターン116に入射する光である。そして、上記の柱状形状の光拡散パターン116は、副走査方向に対しては入射光線角度そのままの角度で光を反射して出射させ、偏向成分を有しない。このため、出射後における副走査方向での光線角度分布は、直接光と間接光の光拡散パターン116に対する入射角度に応じて、直接光と間接光とで異なる。
ここで、導光体111内では主走査方向の各位置においては、直接光及び間接光の割合が異なる。特に、導光体111内の入射面18の近傍では、間接光の割合が直接光の割合と比べて大幅に少ない。比較例1にかかる画像読取装置110では、柱状形状の光拡散パターン116が拡散面115の入射面18の位置から並設されているため、導光体111内の入射面18の近傍と導光体111内の入射面18から離れた位置とで、副走査方向における照明分布が大きく異なる。すなわち、導光体111から出射される光は、主走査方向の各位置で副走査方向における照明分布が異なることになる。
そのため、読取動作による原稿読取位置のずれが生じたり、原稿がコンタクトガラス161の面上から浮く事態が生じると、副走査方向に読取位置がずれることになるので、主走査方向のシェーディングで決めた基準データからのずれが主走査方向全域で均一にならず、原稿を読み取った時に画像の主走査方向に読取濃度ムラが発生するおそれがある。
図9は、比較例1にかかる導光体111による副走査方向における反射光の拡散分布をグラフにより示す図である。図9に示すグラフでは、入射面18から5mm離れた位置、入射面18から15mm離れた位置、及び入射面18から25mm離れた位置の3種類の主走査方向における位置での副走査方向における照明分布を示している。なお、図9に示すグラフでは、副走査位置0mmにおける光量を100%としたときの各位置における光量の割合を示している。図9に示すように、入射面18から5mm離れた位置、入射面18から15mm離れた位置、及び入射面18から25mm離れた位置の主走査方向における各位置で副走査方向における照明分布が異なっている。特に、導光体111内の入射面18の近傍(光源から5mm)の位置では、副走査方向に出射される光の光量が、他の位置における光量と比較して少ない。
発明者は、鋭意研究の結果、導光体内の主走査方向の各位置における直接光及び間接光の割合は、導光体の直径の長さに依存することを見出した。図10は、導光体111の直径が4mmの場合と6mmの場合における、直接光と間接光の光量密度をグラフにより示す図である。図10に示すように、導光体111の直径が4mmの場合、入射面18から0.5mm離れた位置から間接光の光量密度が観測されはじめ、入射面18から離れるに従って間接光の光量密度が増加している。そして、入射面18から19.5mm離れた位置以降は、間接光の光量密度に大きな変化が見られない。また、導光体111の直径が6mmの場合、入射面18から8.0mm離れた位置から間接光の光量密度が観測されはじめ、入射面18から離れるに従って間接光の光量密度が増加している。そして、入射面18から16.0mm離れた位置以降は、間接光の光量密度に大きな変化が見られない。すなわち、導光体111の直径をDとしたとき、入射面18からD1/2×8以上離れた位置から、間接光の割合が一定となっている。なお、この関係は、光源12の発光面の大きさに依存しない。
そこで、本実施の形態にかかる画像読取装置5では、柱状形状の光拡散パターン16を、拡散面15の入射面18の位置から並設するのではなく、入射面18からD1/2×8以上離れた位置から並設している。間接光の割合が一定となった位置から柱状形状の光拡散パターン16を並設しているため、導光体11から出射される光の副走査方向おける照明分布を、走査方向の各位置で均一にすることができる。これにより、画像読取動作時における読取位置ずれや原稿がコンタクトガラス161の面上から浮いた状態が生じた場合における反射光量の変化量を、主走査方向で均一化することができ、画像の読取濃度ムラが発生するおそれが低い。
なお、比較例1の構成において、コンタクトガラス161上の画像読取範囲を導光体111の入射面18から離れた位置に設けることで、画像の読取濃度ムラが発生するおそれを抑えることが考えられる。しかしながら、この場合、導光体111の入射面18の近傍に設けられた光拡散パターン116により拡散され出射面17から出射した光が画像の読み取りに用いられず無駄となり、光源12から出射された光のエネルギーの利用効率が低くなるので、省エネルギー化の観点から好ましくない。
これに対して、本実施の形態にかかる画像読取装置5は、柱状形状の光拡散パターン16を間接光の割合が一定となった位置から並設するため、コンタクトガラス161上の画像読取範囲をその光拡散パターン16が並設された範囲に対応する範囲に設けることができる。このため、光拡散パターン116により拡散され出射面17から出射した光を効率よく画像の読み取りに用いることができ、光源12から出射された光のエネルギーの利用効率に優れる。
また、図11に示す比較例2にかかる導光体211のように、導光体211の拡散面215に並設される光拡散パターン216を、導光体211の出射面に向かって突出した楕円形状にすることで、直接光を副走査方向に拡散させることができ、副走査方向における照明分布の異なりを抑えることが考えられる。しかしながら、この場合、金型加工が複雑となり、導光体211の製造コストが上昇してしまう。
これに対して、本実施の形態にかかる導光体11は、導光体11の拡散面15に並設される光拡散パターン16を、出射面17に向かって突出した柱状形状にしている。柱状形状の光拡散パターン16は、金型加工が容易であり、導光体11の製造コストを抑えることができる。
なお、本発明は、上記の実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。
<変形例1>
上記の実施形態では、導光体の主走査方向における一端部のみが入射面とされ、導光体の側面部の片側のみから光源により照明する構成を説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限定されない。主走査方向における導光体の両端部の側面を入射面とし、導光体の当該両端部側から光源により導光体の内部に光を入射させる構成を採用してもよい。
図12は、変形例1にかかる画像読取装置における導光体311とコンタクトガラス161との位置関係を示す図である。図12に示すように、導光体311の両端部の側面に、光源12A及び12Bが設けられている。光拡散パターン316は、主走査方向において、入射面18Aの位置(図中のP)から距離L離れた位置(図中のP)から、もう一方の入射面18Bの位置(図中のP)から距離L離れた位置(図中のP)まで並設されている。すなわち、光拡散パターン316は、拡散面315上の図中のMで示す範囲に並設されている。なお、コンタクトガラス161上における画像の読み取り範囲は、光拡散パターン316が並設された端部の位置(図中のP、P)よりも所定の距離だけ内側の位置(図中のP、P)に設定される。すなわち、コンタクトガラス161上における画像の読み取り範囲は、図中のMで示す範囲となる。
<変形例2>
上記の実施の形態で説明した導光体の形状をU字状にしてもよい。図13は、変形例2にかかる画像読取装置における導光体411を示す側面図である。図13に示すように、光源412の出射光が入射する入射面418が設けられた導光体411の端部は、導光体411の出射面417とは反対側に向けて湾曲している。入射面418と出射面417との間には曲面形状の反射面419が設けられている。入射面418から導光体411内に入射した光は、当該反射面419で全反射され導光体411の中央部に進入する。導光体411の中央部に進入した光は、拡散面415に設けられた光拡散パターン416で拡散され、出射面417から導光体411の外部に出射する。
ここで、拡散面415上に並設される光拡散パターン416の列は、上記の実施の形態と同様に、入射面418の位置から距離L離れた位置から形成されている。入射面418が設けられた導光体411の端部が、導光体411の出射面417とは反対側に向けて湾曲しているため、主走査方向における入射面418の位置から光拡散パターン416の列までの距離Lは、上記の実施の形態における導光体11と比較して短い。このため、導光体411の主走査方向における大きさを小さくすることができ、画像読取装置を小型化することができる。
<変形例3>
上記の実施形態では、光源12としてLED121を備えるものを示したが、導光体11の上記端部となる側面から、導光体11の内部に向けて主走査方向に光を出射できるものであれば、LEDには限定されない。
1 画像形成装置
5 画像読取装置
7 光走査装置
8 撮像ユニット
10 照明装置
11 導光体
12 光源
15 拡散面
16 光拡散パターン
17 出射面
18 入射面
81 結像レンズ
82 イメージセンサー

Claims (4)

  1. 光源と、
    長手方向における両端部の少なくとも一方に設けられ、前記光源の出射光が入射する入射面、前記入射面から入射する光の光軸方向に延びる一側面部を形成し、前記入射面に入射した光を拡散する複数の光拡散パターンが並設された拡散面、及び、前記拡散面に対向する位置において前記光軸方向に延び、前記拡散面で拡散した光を出射する出射面を有する円柱状の導光体と、を備え、
    前記光拡散パターンは、前記出射面に向かって突出した柱状形状を有し、前記導光体の直径をDとしたとき、前記入射面から距離D1/2×8以上離れた位置から前記拡散面上に並設されている、照明装置。
  2. 前記入射面が設けられた前記導光体の端部は、前記出射面とは反対側に向けて湾曲し、前記入射面と前記出射面との間には曲面形状の反射面が設けられ、前記入射面に入射した光が当該反射面で全反射することで、光が前記導光体の中央部に向かって進入する、請求項1に記載の照明装置。
  3. 前記導光体の両端部の側面が前記入射面とされた、請求項1又は請求項2に記載の照明装置。
  4. 請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の照明装置と、
    前記導光体の前記出射面から出射した光により照明された原稿からの反射光を受光する受光素子と、を備える画像読取装置。
JP2013270009A 2013-12-26 2013-12-26 照明装置及び画像読取装置 Pending JP2015125921A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013270009A JP2015125921A (ja) 2013-12-26 2013-12-26 照明装置及び画像読取装置
US14/579,802 US9191541B2 (en) 2013-12-26 2014-12-22 Illumination device and image reading device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013270009A JP2015125921A (ja) 2013-12-26 2013-12-26 照明装置及び画像読取装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015125921A true JP2015125921A (ja) 2015-07-06

Family

ID=53483335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013270009A Pending JP2015125921A (ja) 2013-12-26 2013-12-26 照明装置及び画像読取装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9191541B2 (ja)
JP (1) JP2015125921A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015136061A (ja) * 2014-01-17 2015-07-27 キヤノン株式会社 画像読取装置
JP6391387B2 (ja) * 2014-09-24 2018-09-19 キヤノン株式会社 導光ユニット及びそれを用いた照明装置、画像読取装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07193675A (ja) 1993-12-27 1995-07-28 Kyocera Corp 読取装置
US6206534B1 (en) * 1999-04-09 2001-03-27 Cmos Sensor, Inc. Illumination device for use in image reading applications
JP2006314082A (ja) * 2005-04-04 2006-11-16 Nippon Sheet Glass Co Ltd 発光ユニット、該発光ユニットを用いた照明装置及び画像読取装置
JP2007259396A (ja) * 2006-02-23 2007-10-04 Rohm Co Ltd 線状光源装置、並びに、これを用いた画像読取装置および平面ディスプレイ装置
KR101351886B1 (ko) * 2007-05-14 2014-01-17 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치용 일체형 다기능 광학시트
KR20100083529A (ko) * 2009-01-14 2010-07-22 삼성전자주식회사 조명장치와 이를 갖는 화상독취장치 및 화상형성장치
JP5037637B2 (ja) * 2010-02-16 2012-10-03 シャープ株式会社 照明装置、その照明装置を備える画像読取り装置、その画像読取り装置を備える画像形成装置
JP2011199460A (ja) * 2010-03-18 2011-10-06 Kyocera Mita Corp 画像読取装置,画像形成装置
JP5400188B2 (ja) * 2011-05-11 2014-01-29 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およびそれを用いた画像読取装置、画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
US9191541B2 (en) 2015-11-17
US20150189117A1 (en) 2015-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8724185B2 (en) Light guide member, illuminating device, and image reading apparatus and image forming apparatus using same
US8649071B2 (en) Image reading apparatus and image forming apparatus provided with the same
JP6299636B2 (ja) 照明装置、及び画像読取装置
JP5855047B2 (ja) 導光体及び照明装置
JP5970420B2 (ja) 導光体及び照明装置
CN108131591B (zh) 照明装置、图像读取装置及图像形成装置
US9709728B2 (en) Light guide and illumination device
JP5514845B2 (ja) 導光体、画像読取装置、及び画像形成装置
JP2012249092A (ja) 導光部材、原稿照明装置、画像読取装置および画像形成装置
JP2015125921A (ja) 照明装置及び画像読取装置
JP5855048B2 (ja) 導光体及び照明装置
JP6269471B2 (ja) 導光体、照明装置、及び画像読取装置
JP6314871B2 (ja) 導光体、照明装置、及び画像読取装置
JP5818747B2 (ja) 画像読取装置及びこれを備えた画像形成装置
JP2018064208A (ja) 画像読取装置及び画像形成装置
JP5910924B2 (ja) 照明装置、画像読取装置、および画像形成装置
US9366794B2 (en) Light guide and illumination device
JP2015050583A (ja) 光源装置及び画像読取装置
JP6060580B2 (ja) 照明装置、画像読取装置及び画像形成装置
JP5959337B2 (ja) 導光体、画像読取装置及びこれを備えた画像形成装置
JP2011139203A (ja) 画像読取装置及び画像形成装置
JP2016126167A (ja) 導光体、照明装置、及び画像形成装置