JP2778659B2 - 導光体及び照明装置及び画像読取装置 - Google Patents
導光体及び照明装置及び画像読取装置Info
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10S362/80—Light emitting diode
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、導光体と該導光体を有
する照明装置及び画像読取装置に関する。
する照明装置及び画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ファクシミリ装置や電子複写機、
或いはその他の情報処理装置の画像読取装置の照明装置
としては、蛍光管等の放電管やＬＥＤチップを多数アレ
イ状に並べたＬＥＤアレイが用いられている。特に近年
では、ファクシミリ装置などは家庭内での使用にともな
い、より小型で低価格な製品が要求されていることから
ＬＥＤアレイを利用したものが多くなっている。
或いはその他の情報処理装置の画像読取装置の照明装置
としては、蛍光管等の放電管やＬＥＤチップを多数アレ
イ状に並べたＬＥＤアレイが用いられている。特に近年
では、ファクシミリ装置などは家庭内での使用にともな
い、より小型で低価格な製品が要求されていることから
ＬＥＤアレイを利用したものが多くなっている。
【０００３】又、出力画像品位向上の為、従来の２値化
画像から、モノトーン画像ではありながら、カラー原稿
の読み取り情報を欠落することなく、画像とすることが
できる多階調画像を出力する機能を搭載するものが主流
であり、又、今後のカラー化への対応等より画像読取装
置におけるカラー画像読取情報の色識別性能の向上が必
要とされている。
画像から、モノトーン画像ではありながら、カラー原稿
の読み取り情報を欠落することなく、画像とすることが
できる多階調画像を出力する機能を搭載するものが主流
であり、又、今後のカラー化への対応等より画像読取装
置におけるカラー画像読取情報の色識別性能の向上が必
要とされている。
【０００４】カラー原稿の色識別性能を向上する為の画
像読取装置の光源は、複数の一定発光波長範囲からなる
ＬＥＤを光源とし、その各ＬＥＤ光源からの光束を線状
に射出するようにすることが望まれる。このようなＬＥ
Ｄを光源とした照明装置を備えた画像読取装置の一例と
しては、図４に示される様なものが考えられる。
像読取装置の光源は、複数の一定発光波長範囲からなる
ＬＥＤを光源とし、その各ＬＥＤ光源からの光束を線状
に射出するようにすることが望まれる。このようなＬＥ
Ｄを光源とした照明装置を備えた画像読取装置の一例と
しては、図４に示される様なものが考えられる。
【０００５】図４（Ａ）は、画像読取装置の光電変換素
子アレイの主走査方向（導光体の長手方向）についての
模式的断面図であり、（Ｂ）は、画像読取装置の図４
（Ａ）に示される矢印Ａ方向（導光体の長手方向）から
見た模式的断面図である。図４において、１０は透光性
センサ基板であり、アモルファスシリコンや多結晶シリ
コン等の薄膜半導体層を利用して形成された光電変換素
子が、複数個、一次元状に配列されている。透光性セン
サ基板１０上には不図示の保護層が設けてあり、不図示
の光電変換素子を原稿との相対移動による破損等から保
護している。
子アレイの主走査方向（導光体の長手方向）についての
模式的断面図であり、（Ｂ）は、画像読取装置の図４
（Ａ）に示される矢印Ａ方向（導光体の長手方向）から
見た模式的断面図である。図４において、１０は透光性
センサ基板であり、アモルファスシリコンや多結晶シリ
コン等の薄膜半導体層を利用して形成された光電変換素
子が、複数個、一次元状に配列されている。透光性セン
サ基板１０上には不図示の保護層が設けてあり、不図示
の光電変換素子を原稿との相対移動による破損等から保
護している。
【０００６】又、透光性センサ基板１０は透光性実装基
板１５上に接着等により実装され、同様に実装されてい
る不図示の駆動回路とワイヤーボンディング等により電
気的に接続される。３０は照明手段（光源部）であり、
ＬＥＤ光源４１Ｒ，４１Ｇを有し、３は断面が円形であ
る例えば石英ロッド等の透光性部材、４は照明手段３０
から発せられた光束が透光性部材３に入射する入射面、
５は透光性部材３を伝播する光束を反射・散乱させて透
光性部材３の外側に取り出すための散乱反射領域であ
る。この散乱反射領域５は透光性部材３の一部にその表
面を粗面化したり光拡散反射性の塗料を塗布する等の手
段により形成されている。６は透光性部材３の照明手段
３０との反対側の終端部に設けられた反射面である。こ
の反射面は透光性部材３自身の終端部の表面にアルミ等
の金属を蒸着したり、或いは光拡散反射性の塗料を塗布
してもよく、また別部材として設ける場合もある。ま
た、透光性部材３の断面形状は正方形や矩形としたもの
も知られている。
板１５上に接着等により実装され、同様に実装されてい
る不図示の駆動回路とワイヤーボンディング等により電
気的に接続される。３０は照明手段（光源部）であり、
ＬＥＤ光源４１Ｒ，４１Ｇを有し、３は断面が円形であ
る例えば石英ロッド等の透光性部材、４は照明手段３０
から発せられた光束が透光性部材３に入射する入射面、
５は透光性部材３を伝播する光束を反射・散乱させて透
光性部材３の外側に取り出すための散乱反射領域であ
る。この散乱反射領域５は透光性部材３の一部にその表
面を粗面化したり光拡散反射性の塗料を塗布する等の手
段により形成されている。６は透光性部材３の照明手段
３０との反対側の終端部に設けられた反射面である。こ
の反射面は透光性部材３自身の終端部の表面にアルミ等
の金属を蒸着したり、或いは光拡散反射性の塗料を塗布
してもよく、また別部材として設ける場合もある。ま
た、透光性部材３の断面形状は正方形や矩形としたもの
も知られている。
【０００７】また、原稿１００の読み取り位置、透光性
センサ基板１０の照明窓の配列位置、及び透光性部材３
の散乱反射領域５のアレイ方向の光軸は、原稿１００の
読み取り位置から降ろした垂直平面内に存在するような
位置に設定されている。照明手段３０の各発光波長のＬ
ＥＤ光源４１Ｇ，４１Ｒそれぞれより発せられ、透光性
部材３の入射面４より透光性部材３内に入射された光束
Ｌは、透光性部材３の内面で反射を繰り返してその内部
を伝播し、入射面４の反対側の面まで到達し、そこでま
た反射されて透光性部材３の内部を伝播する。そして反
射を繰り返す内に散乱反射領域５に入射すると、光束は
そこで拡散され、その一部の光ｌ1 が該領域５と対向す
る側を射出面として外部に射出され、透光性実装基板１
５及び透光性センサ基板１０内の照明窓を透過して原稿
１００に照射される。拡散した光束の他の一部ｌ2 はこ
の射出面に斜めに入射するために全反射して透光性部材
内を伝播する。
センサ基板１０の照明窓の配列位置、及び透光性部材３
の散乱反射領域５のアレイ方向の光軸は、原稿１００の
読み取り位置から降ろした垂直平面内に存在するような
位置に設定されている。照明手段３０の各発光波長のＬ
ＥＤ光源４１Ｇ，４１Ｒそれぞれより発せられ、透光性
部材３の入射面４より透光性部材３内に入射された光束
Ｌは、透光性部材３の内面で反射を繰り返してその内部
を伝播し、入射面４の反対側の面まで到達し、そこでま
た反射されて透光性部材３の内部を伝播する。そして反
射を繰り返す内に散乱反射領域５に入射すると、光束は
そこで拡散され、その一部の光ｌ1 が該領域５と対向す
る側を射出面として外部に射出され、透光性実装基板１
５及び透光性センサ基板１０内の照明窓を透過して原稿
１００に照射される。拡散した光束の他の一部ｌ2 はこ
の射出面に斜めに入射するために全反射して透光性部材
内を伝播する。
【０００８】また、原稿１００を照明した光束は、原稿
１００から反射し、情報光として透光性センサ基板１０
上の光電変換素子に入射して光電変換され、画像読取信
号として外部に出力される。又、図４（Ｃ）は、図４
（Ａ）及び（Ｂ）に示される画像読取装置を用いた時の
各発光波長範囲のＬＥＤ光源４１Ｇ，４１Ｒの光電変換
素子アレイの主走査方向の原稿面照度分布の一例をそれ
ぞれ図中にＧ，Ｒとして示したものである。
１００から反射し、情報光として透光性センサ基板１０
上の光電変換素子に入射して光電変換され、画像読取信
号として外部に出力される。又、図４（Ｃ）は、図４
（Ａ）及び（Ｂ）に示される画像読取装置を用いた時の
各発光波長範囲のＬＥＤ光源４１Ｇ，４１Ｒの光電変換
素子アレイの主走査方向の原稿面照度分布の一例をそれ
ぞれ図中にＧ，Ｒとして示したものである。
【０００９】本例は、照明手段３０として、複数の発光
波長範囲からなるＬＥＤ光源４１Ｇ，４１Ｒを有するこ
とが特徴である。ところが、ＬＥＤ光源には、多くの種
類があり、一概に説明することはできないが、近年、よ
り一層の小型化を達成し、実装に都合の良いものとして
表面実装型と称するＬＥＤ光源が知られている。図５に
この表面実装型のＬＥＤ光源を示す。
波長範囲からなるＬＥＤ光源４１Ｇ，４１Ｒを有するこ
とが特徴である。ところが、ＬＥＤ光源には、多くの種
類があり、一概に説明することはできないが、近年、よ
り一層の小型化を達成し、実装に都合の良いものとして
表面実装型と称するＬＥＤ光源が知られている。図５に
この表面実装型のＬＥＤ光源を示す。
【００１０】図５において、８１はＬＥＤチップ、８２
は基板、８３は反射枠、８４は透光性樹脂、８５及び８
６は夫々基板８２の表面に形成された電極である。この
ようなＬＥＤ光源は、光源自体の大きさが２〜３ｍｍ以
下、高さが２ｍｍ以下のものであり小型化が進んでい
る。また、電極８５及び８６が基板８２の側面を経由し
て裏面に引き出されているために実装に際しては単にク
リームハンダを印刷した実装用の基板の上においてリフ
ロー炉を用いて加熱（リフロー）するだけで良く、効率
よい実装を行なうことができる。従って、線状光源とし
て用いるにはこのようなＬＥＤ光源を用いることがより
望ましい。
は基板、８３は反射枠、８４は透光性樹脂、８５及び８
６は夫々基板８２の表面に形成された電極である。この
ようなＬＥＤ光源は、光源自体の大きさが２〜３ｍｍ以
下、高さが２ｍｍ以下のものであり小型化が進んでい
る。また、電極８５及び８６が基板８２の側面を経由し
て裏面に引き出されているために実装に際しては単にク
リームハンダを印刷した実装用の基板の上においてリフ
ロー炉を用いて加熱（リフロー）するだけで良く、効率
よい実装を行なうことができる。従って、線状光源とし
て用いるにはこのようなＬＥＤ光源を用いることがより
望ましい。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４
（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、透光性部材３で導
光、反射、拡散して原稿面を照明しようとすると、図４
（Ｃ）に示すように、光源部３０側の照度が高く、他の
部分が低くなるというように、原稿面照度分布が不均一
になるという問題が生じる。
（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、透光性部材３で導
光、反射、拡散して原稿面を照明しようとすると、図４
（Ｃ）に示すように、光源部３０側の照度が高く、他の
部分が低くなるというように、原稿面照度分布が不均一
になるという問題が生じる。
【００１２】これは、直接、透光性部材３の散乱反射領
域５に入射する光束が、そこで散乱されて透光性部材３
の外部に取り出されてしまうため、光源部３０側の原稿
面照度が高くなるからである。更に、長手方向の原稿位
置によって、異なった発光波長範囲の原稿面照度の割合
が異なるという問題が生じる。これは、異なる発光波長
範囲によって、散乱反射領域の長手方向に渡って入射す
る光束の割合すなわち、分布が異なるためである。
域５に入射する光束が、そこで散乱されて透光性部材３
の外部に取り出されてしまうため、光源部３０側の原稿
面照度が高くなるからである。更に、長手方向の原稿位
置によって、異なった発光波長範囲の原稿面照度の割合
が異なるという問題が生じる。これは、異なる発光波長
範囲によって、散乱反射領域の長手方向に渡って入射す
る光束の割合すなわち、分布が異なるためである。
【００１３】また、このような照度むらを補正するため
の手段を、特別に設けようとすると、機構が複雑化し、
またコスト高になるという問題が生じる。
の手段を、特別に設けようとすると、機構が複雑化し、
またコスト高になるという問題が生じる。
【００１４】
【発明の目的】本発明の目的は、少なくとも２つ以上の
発光波長範囲からなる発光体からの光束を導光体を介し
て原稿面に照射する原稿読取装置において、特に補正手
段を設けなくとも、原稿面の照度むらを防止でき、ま
た、コスト高にならずに、カラー原稿読取信号の色識別
性能を向上した原稿読取装置を実現することにある。
発光波長範囲からなる発光体からの光束を導光体を介し
て原稿面に照射する原稿読取装置において、特に補正手
段を設けなくとも、原稿面の照度むらを防止でき、ま
た、コスト高にならずに、カラー原稿読取信号の色識別
性能を向上した原稿読取装置を実現することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するための手段として、読み取る画像を照射する
ために複数の光源からの光を長手方向に導光し光を照射
する導光体であって、前記光源からの光を前記導光体の
長手方向に沿って散乱及び／又は反射する領域を有し、
前記導光体の長手方向から見た場合に、少なくとも前記
複数の光源近傍において、前記領域の中心を通る法線が
前記複数の光源の少なくとも１つの中心からずれるよう
に前記複数の光源と前記領域との相対的位置を設定した
ことを特徴とする導光体を有する。
を解決するための手段として、読み取る画像を照射する
ために複数の光源からの光を長手方向に導光し光を照射
する導光体であって、前記光源からの光を前記導光体の
長手方向に沿って散乱及び／又は反射する領域を有し、
前記導光体の長手方向から見た場合に、少なくとも前記
複数の光源近傍において、前記領域の中心を通る法線が
前記複数の光源の少なくとも１つの中心からずれるよう
に前記複数の光源と前記領域との相対的位置を設定した
ことを特徴とする導光体を有する。
【００１６】また、読み取る画像を照射するために複数
の光源からの光を長手方向に導光し光を照射する導光体
を内蔵した照明装置であって、前記導光体は、前記光源
からの光を前記導光体の長手方向に沿って散乱及び／又
は反射する領域を有し、前記導光体の長手方向から見た
場合に、少なくとも前記複数の光源近傍において前記領
域の中心を通る法線が前記複数の光源の少なくとも１つ
の中心からずれるように前記複数の光源と前記領域との
相対的位置を設定したことを特徴とする照明装置でもあ
る。
の光源からの光を長手方向に導光し光を照射する導光体
を内蔵した照明装置であって、前記導光体は、前記光源
からの光を前記導光体の長手方向に沿って散乱及び／又
は反射する領域を有し、前記導光体の長手方向から見た
場合に、少なくとも前記複数の光源近傍において前記領
域の中心を通る法線が前記複数の光源の少なくとも１つ
の中心からずれるように前記複数の光源と前記領域との
相対的位置を設定したことを特徴とする照明装置でもあ
る。
【００１７】また、複数の光源からの光を長手方向に導
光し光を照射する導光体を内蔵した照明装置と、前記照
明装置により照明された画像を読取り画像信号を出力す
る光電変換手段とを備え、前記導光体は、前記複数の光
源からの光を前記導光体の長手方向に沿って散乱及び／
又は反射する領域を有し、前記導光体の長手方向から 見
た場合に、少なくとも前記複数の光源近傍において前記
領域の中心を通る法線が前記複数の光源の少なくとも１
つの中心からずれるように前記複数の光源と前記領域と
の相対的位置を設定したことを特徴とする画像読取装置
でもある。
光し光を照射する導光体を内蔵した照明装置と、前記照
明装置により照明された画像を読取り画像信号を出力す
る光電変換手段とを備え、前記導光体は、前記複数の光
源からの光を前記導光体の長手方向に沿って散乱及び／
又は反射する領域を有し、前記導光体の長手方向から 見
た場合に、少なくとも前記複数の光源近傍において前記
領域の中心を通る法線が前記複数の光源の少なくとも１
つの中心からずれるように前記複数の光源と前記領域と
の相対的位置を設定したことを特徴とする画像読取装置
でもある。
【００１８】また、前記発光体は、前記散乱反射領域か
ら同距離で、かつ該散乱反射領域の中心を通る法線から
ずらした位置において、該法線に対して対称な位置に配
置されていることを特徴とする画像読取装置でもよい。
また、前記発光波長範囲の異なる少なくとも２つの発光
体は、ＬＥＤであることを特徴とし、また、前記導光体
の散乱反射領域は、該導光体の長手方向に沿って形成さ
れ、該導光体の長手方向の一方の端部に前記照明手段が
配置され、他方の端部に反射手段が形成されていること
を特徴とする画像読取装置でもある。
ら同距離で、かつ該散乱反射領域の中心を通る法線から
ずらした位置において、該法線に対して対称な位置に配
置されていることを特徴とする画像読取装置でもよい。
また、前記発光波長範囲の異なる少なくとも２つの発光
体は、ＬＥＤであることを特徴とし、また、前記導光体
の散乱反射領域は、該導光体の長手方向に沿って形成さ
れ、該導光体の長手方向の一方の端部に前記照明手段が
配置され、他方の端部に反射手段が形成されていること
を特徴とする画像読取装置でもある。
【００１９】
【作用】本発明によれば、導光体の長手方向から見た場
合に、少なくとも複数の光源近傍において、散乱反射領
域の中心を通る法線が複数の光源の少なくとも１つの中
心からずれるように複数の光源と前記領域との相対的位
置を設定したことにより、光源から散乱及び／又は反射
領域に直接入射する光束が減少し、その分、導光体内で
反射される間接光が増加することにより、光源側のみ照
度が高くなるということがなく、導光体の長手方向の照
度を均一にすることができる。
合に、少なくとも複数の光源近傍において、散乱反射領
域の中心を通る法線が複数の光源の少なくとも１つの中
心からずれるように複数の光源と前記領域との相対的位
置を設定したことにより、光源から散乱及び／又は反射
領域に直接入射する光束が減少し、その分、導光体内で
反射される間接光が増加することにより、光源側のみ照
度が高くなるということがなく、導光体の長手方向の照
度を均一にすることができる。
【００２０】また、前記導光体を内蔵した照明装置によ
っても、照明装置の長手方向の照度を均一にすることが
できる。 また、前記照明装置により原稿を照明し、光電
変換手段により、原稿を読み取る画像読取装置によって
も、原稿を均一に照明することができるため、より最適
な読取信号を得ることができる。
っても、照明装置の長手方向の照度を均一にすることが
できる。 また、前記照明装置により原稿を照明し、光電
変換手段により、原稿を読み取る画像読取装置によって
も、原稿を均一に照明することができるため、より最適
な読取信号を得ることができる。
【００２１】又、各発光波長範囲において、散乱反射領
域に入射する光束が、長手方向に渡って均一なため、原
稿面照度の長手方向の任意の位置において、異なった発
光波長範囲の照度割合を等しくすることができる。
域に入射する光束が、長手方向に渡って均一なため、原
稿面照度の長手方向の任意の位置において、異なった発
光波長範囲の照度割合を等しくすることができる。
【００２２】
【実施例】＜第１の実施例＞ 以下、図面を用いて本発明の実施例について詳述する。
図１は、本発明の画像読取装置を示す模式的断面図であ
り、図１（Ａ）は、画像読取装置の光電変換素子アレイ
の主走査方向（導光体の長手方向）についての模式的断
面図であり、図１（Ｂ）は、画像読取装置の光電変換素
子アレイの副走査方向についての模式的断面図である。
又、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）に示される矢印Ａ方向
（導光体の長手方向）から画像読取装置を見た模式的側
面図である。
図１は、本発明の画像読取装置を示す模式的断面図であ
り、図１（Ａ）は、画像読取装置の光電変換素子アレイ
の主走査方向（導光体の長手方向）についての模式的断
面図であり、図１（Ｂ）は、画像読取装置の光電変換素
子アレイの副走査方向についての模式的断面図である。
又、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）に示される矢印Ａ方向
（導光体の長手方向）から画像読取装置を見た模式的側
面図である。
【００２３】図１において、１０は透光性センサ基板で
あり、アモルファスシリコンや多結晶シリコン等の薄膜
半導体層を利用して形成された光電変換素子が、複数
個、一次元状に配列されている。透光性センサ基板１０
上には不図示の保護層が設けてあり、不図示の光電変換
素子を原稿との相対移動による破損等から保護してい
る。
あり、アモルファスシリコンや多結晶シリコン等の薄膜
半導体層を利用して形成された光電変換素子が、複数
個、一次元状に配列されている。透光性センサ基板１０
上には不図示の保護層が設けてあり、不図示の光電変換
素子を原稿との相対移動による破損等から保護してい
る。
【００２４】又、透光性センサ基板１０は透光性実装基
板１５上に接着等により実装され、同様に実装されてい
る不図示の駆動回路とワイヤーボンディング等により電
気的に接続される。３は、断面が矩形の透光性部材から
なる導光体である。３０は、光源部であり、図１（Ｃ）
に示されるように、発光波長範囲の異なる発光体である
ＬＥＤチップ８１Ｇ，８１Ｒを有する。
板１５上に接着等により実装され、同様に実装されてい
る不図示の駆動回路とワイヤーボンディング等により電
気的に接続される。３は、断面が矩形の透光性部材から
なる導光体である。３０は、光源部であり、図１（Ｃ）
に示されるように、発光波長範囲の異なる発光体である
ＬＥＤチップ８１Ｇ，８１Ｒを有する。
【００２５】本実施例においては、ＬＥＤチップ８１Ｇ
を緑色（中心発光波長：５６０ｎｍ，半値幅：３０ｎ
ｍ）、ＬＥＤチップ８１Ｒを赤色（中心発光波長：６５
０ｎｍ，半値幅：３０ｎｍ）とする発光波長範囲のもの
を用いた。また、透光性部材３からの光束の射出部に対
向する面に、光束を反射（或は拡散）するため、透光性
部材３の表面を粗面化したり、光拡散反射性の塗料を塗
布する等の手段により形成された散乱反射領域５が配さ
れている。
を緑色（中心発光波長：５６０ｎｍ，半値幅：３０ｎ
ｍ）、ＬＥＤチップ８１Ｒを赤色（中心発光波長：６５
０ｎｍ，半値幅：３０ｎｍ）とする発光波長範囲のもの
を用いた。また、透光性部材３からの光束の射出部に対
向する面に、光束を反射（或は拡散）するため、透光性
部材３の表面を粗面化したり、光拡散反射性の塗料を塗
布する等の手段により形成された散乱反射領域５が配さ
れている。
【００２６】又、透光性部材３の光源部３０の反対側の
端面には、透光性部材３内を伝播した光束を反射するた
めの反射部６が形成されている。この反射部６は透光性
部材３自身の終端部の表面にアルミ等の金属を蒸着した
り、或は、光拡散反射性の塗料を塗布して設けたり、或
は、光反射部材を別部材として設けられている。
端面には、透光性部材３内を伝播した光束を反射するた
めの反射部６が形成されている。この反射部６は透光性
部材３自身の終端部の表面にアルミ等の金属を蒸着した
り、或は、光拡散反射性の塗料を塗布して設けたり、或
は、光反射部材を別部材として設けられている。
【００２７】また、原稿１００の読み取り位置、透光性
センサ基板１０の照明窓の配列位置、及び透光性部材３
の散乱反射領域５のアレイ方向の光軸は、原稿１００の
読み取り位置から降ろした垂直平面内に存在するような
位置に設定されている。光源部３０の各発光波長範囲の
ＬＥＤチップ８１Ｇ、又は、８１Ｒから発せられた光束
の内、散乱反射領域５に入射した光束Ｌは、散乱反射領
域５で散乱反射されてその一部の光束ｌ1 は透光性部材
３の外部に出て、更に、透光性実装基板１５及び透光性
センサ基板１０内の照明窓を透過して原稿１００に照射
され、原稿１００を照明した光束は、原稿１００から反
射し、情報光として透光性センサ基板１０上の光電変換
素子に入射して光電変換され、画像読取信号として外部
に出力される。又、散乱反射した他の一部の光束ｌ2
は、更に透光性部材３内を伝播してゆく。
センサ基板１０の照明窓の配列位置、及び透光性部材３
の散乱反射領域５のアレイ方向の光軸は、原稿１００の
読み取り位置から降ろした垂直平面内に存在するような
位置に設定されている。光源部３０の各発光波長範囲の
ＬＥＤチップ８１Ｇ、又は、８１Ｒから発せられた光束
の内、散乱反射領域５に入射した光束Ｌは、散乱反射領
域５で散乱反射されてその一部の光束ｌ1 は透光性部材
３の外部に出て、更に、透光性実装基板１５及び透光性
センサ基板１０内の照明窓を透過して原稿１００に照射
され、原稿１００を照明した光束は、原稿１００から反
射し、情報光として透光性センサ基板１０上の光電変換
素子に入射して光電変換され、画像読取信号として外部
に出力される。又、散乱反射した他の一部の光束ｌ2
は、更に透光性部材３内を伝播してゆく。
【００２８】本実施例では、光源部３０の各発光波長範
囲のＬＥＤチップ８１Ｇ，８１Ｒの中心が、散乱反射領
域５の中心を通る法線からずらして配置されている。こ
こで、本実施例の動作説明を簡単化するために、図１
（Ｃ）の右半分、つまりＬＥＤチップ８１Ｇの発する光
束のみを考え説明する。
囲のＬＥＤチップ８１Ｇ，８１Ｒの中心が、散乱反射領
域５の中心を通る法線からずらして配置されている。こ
こで、本実施例の動作説明を簡単化するために、図１
（Ｃ）の右半分、つまりＬＥＤチップ８１Ｇの発する光
束のみを考え説明する。
【００２９】図２は、本実施例の画像読取装置と従来の
画像読取装置との違いを説明するためのもので、図２
（Ａ）及び図２（Ｂ）は、夫々従来の画像読取装置であ
り、図２（Ｃ）は、図１（Ｃ）で示した本発明の実施例
の右半分を示したものである。また、図２において夫々
図１（Ａ）に示される矢印Ａの方向と同様な方向から透
光性部材３と光源部３０を見た模式的側面図と図示され
る照明装置を用いた場合の原稿面の照度分布が示されて
いる。
画像読取装置との違いを説明するためのもので、図２
（Ａ）及び図２（Ｂ）は、夫々従来の画像読取装置であ
り、図２（Ｃ）は、図１（Ｃ）で示した本発明の実施例
の右半分を示したものである。また、図２において夫々
図１（Ａ）に示される矢印Ａの方向と同様な方向から透
光性部材３と光源部３０を見た模式的側面図と図示され
る照明装置を用いた場合の原稿面の照度分布が示されて
いる。
【００３０】図示される様に、図２（Ａ）は断面が円形
の透光性部材３を用い、その中心とＬＥＤチップ８１の
中心とを一致させ、且つ、散乱反射領域５の中心を通る
法線が前記中心を通るように配置した場合の例であり、
図２（Ｂ）は断面が矩形の透光性部材３を用いその対角
線の交点とＬＥＤチップ８１の中心とを一致させ、且
つ、領域５の中心を通る法線が前記中心を通るように配
置した場合の例である。
の透光性部材３を用い、その中心とＬＥＤチップ８１の
中心とを一致させ、且つ、散乱反射領域５の中心を通る
法線が前記中心を通るように配置した場合の例であり、
図２（Ｂ）は断面が矩形の透光性部材３を用いその対角
線の交点とＬＥＤチップ８１の中心とを一致させ、且
つ、領域５の中心を通る法線が前記中心を通るように配
置した場合の例である。
【００３１】図２（Ｃ）は前記したように本発明の実施
例の右半分を示し、散乱反射領域５の幅の中心を通る法
線からａだけ離された位置にＬＥＤチップ８１の中心を
合わせて配されている。また、いずれの場合もＬＥＤチ
ップ８１の中心と散乱反射領域５が設けられている透光
性部材の面までの距離は同じ距離ａとし、ＬＥＤチップ
８１も同一のものであり、本実施例に用いたＬＥＤチッ
プ８１Ｇと同じである。
例の右半分を示し、散乱反射領域５の幅の中心を通る法
線からａだけ離された位置にＬＥＤチップ８１の中心を
合わせて配されている。また、いずれの場合もＬＥＤチ
ップ８１の中心と散乱反射領域５が設けられている透光
性部材の面までの距離は同じ距離ａとし、ＬＥＤチップ
８１も同一のものであり、本実施例に用いたＬＥＤチッ
プ８１Ｇと同じである。
【００３２】ＬＥＤチップ８１から発せられ透光性部材
３に入射した光束は、透光性部材３の内面で一度も反射
することなく直接、散乱反射領域５に入射する直接入射
光と少なくとも一度以上内面で反射した後に入射する間
接入射光とに分けて考えることができる。
３に入射した光束は、透光性部材３の内面で一度も反射
することなく直接、散乱反射領域５に入射する直接入射
光と少なくとも一度以上内面で反射した後に入射する間
接入射光とに分けて考えることができる。
【００３３】ここで、直接入射光について考えると、散
乱反射領域５に直接入射する光量はＬＥＤチップ８１の
中心から散乱反射領域５を見込む角度Δθに依存する。
Δθが大きいほど直接入射光の光量が大きく、小さいほ
ど少なくなる。散乱反射領域５の幅をｗ、ＬＥＤチップ
８１の中心から散乱反射領域５までの鉛直方向の距離を
ａとすると、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は散乱反射領域
５の直上にＬＥＤ光源があるのでこの角度Δθは、Δθ
＝２ｔａｎ-1｛（ｗ／２）／ａ｝≒ｗ／ａとなる。
乱反射領域５に直接入射する光量はＬＥＤチップ８１の
中心から散乱反射領域５を見込む角度Δθに依存する。
Δθが大きいほど直接入射光の光量が大きく、小さいほ
ど少なくなる。散乱反射領域５の幅をｗ、ＬＥＤチップ
８１の中心から散乱反射領域５までの鉛直方向の距離を
ａとすると、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は散乱反射領域
５の直上にＬＥＤ光源があるのでこの角度Δθは、Δθ
＝２ｔａｎ-1｛（ｗ／２）／ａ｝≒ｗ／ａとなる。
【００３４】一方図２（Ｃ）に示される本発明において
は、ＬＥＤチップ８１は、散乱反射領域５の直上になく
横に距離ａだけずらされているので、Δθは、Δθ＝２
ｔａｎ-1｛（ｗ／２×２1/2 ）／２1/2 ×ａ｝≒ｗ／２
ａとなり、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）の約半分となる。
は、ＬＥＤチップ８１は、散乱反射領域５の直上になく
横に距離ａだけずらされているので、Δθは、Δθ＝２
ｔａｎ-1｛（ｗ／２×２1/2 ）／２1/2 ×ａ｝≒ｗ／２
ａとなり、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）の約半分となる。
【００３５】このため、本発明においては直接入射光の
光量が従来のものに比べて減少する。これに対して間接
入射光はその分増加する。その結果、全体としての原稿
面照度分布はＬＥＤ光源近傍のピークが緩和されるので
改善される。
光量が従来のものに比べて減少する。これに対して間接
入射光はその分増加する。その結果、全体としての原稿
面照度分布はＬＥＤ光源近傍のピークが緩和されるので
改善される。
【００３６】このことは、図２の光源からの距離に対す
る相対照度のグラフを見れば容易に理解できる。図２
（Ａ）及び（Ｂ）に示す従来のものはいずれも直接入射
光の光源側のピーク、光量とも大きいため間接入射光と
直接入射光とを合わせた全体の光量は光源側にピークを
持つ不均一なものとなっている。これに対して、図２
（Ｃ）に示す本発明の実施例では図２（Ａ）及び（Ｂ）
に示される、従来のものと比較して、直接入射光のピー
クは減少し、間接入射光のピークは、光源から離れる方
向にずれるため、結果として全体の照度は、長手方向に
広範囲に渡って均一なものとなっている。
る相対照度のグラフを見れば容易に理解できる。図２
（Ａ）及び（Ｂ）に示す従来のものはいずれも直接入射
光の光源側のピーク、光量とも大きいため間接入射光と
直接入射光とを合わせた全体の光量は光源側にピークを
持つ不均一なものとなっている。これに対して、図２
（Ｃ）に示す本発明の実施例では図２（Ａ）及び（Ｂ）
に示される、従来のものと比較して、直接入射光のピー
クは減少し、間接入射光のピークは、光源から離れる方
向にずれるため、結果として全体の照度は、長手方向に
広範囲に渡って均一なものとなっている。
【００３７】また、間接入射光のピークより光源から遠
い位置では、徐々に、全体の照度が低下しているが、実
際には、図１（Ａ）で示した光源部３０の反射側に設け
られた反射部６で反射される光で補われ照度は均一に保
たれる。図２（Ｃ）においては、本実施例の右半分のみ
で説明したが、本実施例の図１（Ｃ）で示すように、法
線に対し、左右に異なった発光波長範囲のＬＥＤ光源４
１Ｇ，４１Ｒを設けた場合、それぞれのＬＥＤ光源につ
いて同様な動作をし、ＬＥＤチップ８１Ｇから発する光
束と、ＬＥＤチップ８１Ｒから発する光束それぞれが均
一に散乱反射領域５の長手方向に入射し、各発光波長範
囲において原稿面照度が長手方向に均一となる。更に、
異なった発光波長のそれぞれの原稿面照度が均一となる
ため、原稿面照度の長手方向の任意の位置において、異
なった発光波長範囲の照度割合は、等しくなる。
い位置では、徐々に、全体の照度が低下しているが、実
際には、図１（Ａ）で示した光源部３０の反射側に設け
られた反射部６で反射される光で補われ照度は均一に保
たれる。図２（Ｃ）においては、本実施例の右半分のみ
で説明したが、本実施例の図１（Ｃ）で示すように、法
線に対し、左右に異なった発光波長範囲のＬＥＤ光源４
１Ｇ，４１Ｒを設けた場合、それぞれのＬＥＤ光源につ
いて同様な動作をし、ＬＥＤチップ８１Ｇから発する光
束と、ＬＥＤチップ８１Ｒから発する光束それぞれが均
一に散乱反射領域５の長手方向に入射し、各発光波長範
囲において原稿面照度が長手方向に均一となる。更に、
異なった発光波長のそれぞれの原稿面照度が均一となる
ため、原稿面照度の長手方向の任意の位置において、異
なった発光波長範囲の照度割合は、等しくなる。
【００３８】又、ＬＥＤチップ８１Ｇと８１Ｒのずらす
量は、少なくとも透光性部材３の散乱反射領域５の中心
を通る法線からずれる位置とされるが、あまり離しすぎ
るとＬＥＤチップ８１Ｇ、又は、８１Ｒからの光束が、
ほとんど間接光となってしまい、透光性部材３内での光
束の損失があるため、適宜決めることが望ましい。極端
に離した場合は、光源部３０の配設側で照度が落ちてし
まうので注意が必要である。
量は、少なくとも透光性部材３の散乱反射領域５の中心
を通る法線からずれる位置とされるが、あまり離しすぎ
るとＬＥＤチップ８１Ｇ、又は、８１Ｒからの光束が、
ほとんど間接光となってしまい、透光性部材３内での光
束の損失があるため、適宜決めることが望ましい。極端
に離した場合は、光源部３０の配設側で照度が落ちてし
まうので注意が必要である。
【００３９】よって、従来の画像読取装置における照度
補正回路等の付加手段を設けずにも、良好な色識別及び
多階調出力画像を得るための各発光波長範囲におけるカ
ラー原稿の読み取り信号が良好に得られ、かつ低コスト
で小型な画像読取装置が得られた。
補正回路等の付加手段を設けずにも、良好な色識別及び
多階調出力画像を得るための各発光波長範囲におけるカ
ラー原稿の読み取り信号が良好に得られ、かつ低コスト
で小型な画像読取装置が得られた。
【００４０】尚、本実施例において、光源部を異なった
発光波長範囲のＬＥＤ光源をそれぞれ１つの光源を用い
説明したが、これに限定されるものではなく、光源部
は、発光波長範囲の異なる少なくとも２つの光源を有
し、その光源のＬＥＤチップの中心は、散乱反射領域の
中心を通る法線からずらし、散乱反射領域に入射する光
量が均一になる位置に配置されればよく、例えば本実施
例に発光波長範囲が青色（例えば中心発光波長：４７０
ｎｍ，半値幅：７０ｎｍ）のＬＥＤチップを用いた光源
を付加し、更に、各発光波長範囲のＬＥＤチップを複数
個使用し、同様に配置することもでき、カラー画像を得
るための、より忠実なカラー原稿読取信号を低コストで
得ることができる。
発光波長範囲のＬＥＤ光源をそれぞれ１つの光源を用い
説明したが、これに限定されるものではなく、光源部
は、発光波長範囲の異なる少なくとも２つの光源を有
し、その光源のＬＥＤチップの中心は、散乱反射領域の
中心を通る法線からずらし、散乱反射領域に入射する光
量が均一になる位置に配置されればよく、例えば本実施
例に発光波長範囲が青色（例えば中心発光波長：４７０
ｎｍ，半値幅：７０ｎｍ）のＬＥＤチップを用いた光源
を付加し、更に、各発光波長範囲のＬＥＤチップを複数
個使用し、同様に配置することもでき、カラー画像を得
るための、より忠実なカラー原稿読取信号を低コストで
得ることができる。
【００４１】＜第２の実施例＞ 次に本発明の第２の実施例について、図３を用いて説明
する。図３は、本発明の第２の実施例の画像読取装置を
示す模式的断面図であり、図３（Ａ）は、画像読取装置
の光電変換素子アレイの主走査方向（導光体の長手方
向）についての模式的断面図であり、図３（Ｂ）は、画
像読取装置の光電変換素子アレイの副走査方向について
の模式的断面図である。又、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）
に示される矢印Ａ方向（導光体の長手方向）から画像読
取装置を見た模式的側面図である。
する。図３は、本発明の第２の実施例の画像読取装置を
示す模式的断面図であり、図３（Ａ）は、画像読取装置
の光電変換素子アレイの主走査方向（導光体の長手方
向）についての模式的断面図であり、図３（Ｂ）は、画
像読取装置の光電変換素子アレイの副走査方向について
の模式的断面図である。又、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）
に示される矢印Ａ方向（導光体の長手方向）から画像読
取装置を見た模式的側面図である。
【００４２】図３（Ａ）〜（Ｃ）は、前述した本発明の
第１の実施例の図１（Ａ）〜（Ｃ）と対応し、図３にお
いて、図１と同一部材には、同一符号を用いている。図
３において、第１の実施例と同様に、１０は透光性セン
サ基板、１５は透光性実装基板、３は断面が矩形の導光
体であり、第１の実施例と同様に光束入射面４側に光源
部３０、その反対側には、反射部６が形成されている。
第１の実施例の図１（Ａ）〜（Ｃ）と対応し、図３にお
いて、図１と同一部材には、同一符号を用いている。図
３において、第１の実施例と同様に、１０は透光性セン
サ基板、１５は透光性実装基板、３は断面が矩形の導光
体であり、第１の実施例と同様に光束入射面４側に光源
部３０、その反対側には、反射部６が形成されている。
【００４３】また、第１の実施例と同様に原稿１００の
読み取り位置、透光性センサ基板１０の照明窓の配列位
置、及び透光性部材３の散乱反射領域５のアレイ方向の
光軸は、原稿１００の読み取り位置から降ろした垂直平
面内に存在するような位置に設定されている。
読み取り位置、透光性センサ基板１０の照明窓の配列位
置、及び透光性部材３の散乱反射領域５のアレイ方向の
光軸は、原稿１００の読み取り位置から降ろした垂直平
面内に存在するような位置に設定されている。
【００４４】図３（Ｃ）に示す様に、光源部３０の発光
波長の異なるＬＥＤチップ８１Ｇ，８１Ｒは、散乱反射
領域５の中心を通る法線に対し直角にそれぞれａだけ離
れて対称的な位置に配置されている。本実施例は、第１
の実施例と同様に光源部３０の各発光波長範囲のＬＥＤ
チップ８１Ｇ，８１Ｒは、散乱反射領域５の中心を通る
法線からずらして配置されており、第１の実施例と同様
に、各発光波長範囲の原稿面照度が均一に得られると共
に、更に、本実施例では、光源部３０の各発光波長範囲
のＬＥＤチップ８１Ｇ，８１Ｒの中心が、散乱反射領域
５から同じ距離に、且つ、散乱反射領域５の中心を通る
法線とは直角にそれぞれａだけ離れて対称に配置してあ
るため、ＬＥＤチップ８１Ｇ，８１Ｒから直接散乱反射
領域５に入射される光束は長手方向に同一効率で入射さ
せることができ、異なった発光波長範囲の原稿面照度分
布が同一分布で得られるため、更に各発光波長範囲にお
ける良好なカラー原稿の読取信号が得られ、かつ、低コ
ストで小型な画像読取装置が得られた。
波長の異なるＬＥＤチップ８１Ｇ，８１Ｒは、散乱反射
領域５の中心を通る法線に対し直角にそれぞれａだけ離
れて対称的な位置に配置されている。本実施例は、第１
の実施例と同様に光源部３０の各発光波長範囲のＬＥＤ
チップ８１Ｇ，８１Ｒは、散乱反射領域５の中心を通る
法線からずらして配置されており、第１の実施例と同様
に、各発光波長範囲の原稿面照度が均一に得られると共
に、更に、本実施例では、光源部３０の各発光波長範囲
のＬＥＤチップ８１Ｇ，８１Ｒの中心が、散乱反射領域
５から同じ距離に、且つ、散乱反射領域５の中心を通る
法線とは直角にそれぞれａだけ離れて対称に配置してあ
るため、ＬＥＤチップ８１Ｇ，８１Ｒから直接散乱反射
領域５に入射される光束は長手方向に同一効率で入射さ
せることができ、異なった発光波長範囲の原稿面照度分
布が同一分布で得られるため、更に各発光波長範囲にお
ける良好なカラー原稿の読取信号が得られ、かつ、低コ
ストで小型な画像読取装置が得られた。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光源から導光された光のなかで散乱及び／又は反射する
領域に直接入射する光束が減少し、その分、導光体内で
反射される間接光が増加することにより、光源付近のみ
照度が高くなることがなく、導光体の長手方向における
照度を均一にできる。
光源から導光された光のなかで散乱及び／又は反射する
領域に直接入射する光束が減少し、その分、導光体内で
反射される間接光が増加することにより、光源付近のみ
照度が高くなることがなく、導光体の長手方向における
照度を均一にできる。
【００４６】従って、本発明によれば、特に照度補正回
路等を設けなくともカラー原稿の読取信号を均一化する
ことができるため、コストアップすることなく、カラー
原稿等に適した原稿読取装置を得ることができる。
路等を設けなくともカラー原稿の読取信号を均一化する
ことができるため、コストアップすることなく、カラー
原稿等に適した原稿読取装置を得ることができる。
【図１】本発明の第１の実施例の原稿読取装置の構成を
示す図である。
示す図である。
【図２】本発明の実施例の動作説明を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施例の原稿読取装置の構成を
示す図である。
示す図である。
【図４】従来例の原稿読取装置の構成を示す図である。
【図５】ＬＥＤ光源の構造を示す図である。
３ 透光性部材（導光体） ４ 入射面 ５ 散乱反射領域 ６ 反射部 １０ 透光性センサ基板 １５ 透光性実装基板 ３０ 光源部（照明手段） ８７，４０，４１Ｇ，４１Ｒ， ＬＥＤ光源 ８１，８１Ｇ，８１Ｒ ＬＥＤチップ（発光体）
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 1/04 １０１ Ｈ０４Ｎ 1/04 １０１ (72)発明者 水谷 英正 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−237403（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−284102（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−148760（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−103065（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−167245（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−77553（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04N 1/028 H04N 1/04 101
Claims (15)
- 【請求項１】 読み取る画像を照射するために複数の光
源からの光を長手方向に導光し光を照射する導光体であ
って、前記光源からの光を前記導光体の長手方向に沿っ
て散乱及び／又は反射する領域を有し、前記導光体の長
手方向から見た場合に、少なくとも前記複数の光源近傍
において、前記領域の中心を通る法線が前記複数の光源
の少なくとも１つの中心からずれるように前記複数の光
源と前記領域との相対的位置を設定したことを特徴とす
る導光体。 - 【請求項２】 請求項１において、前記領域は、前記導
光体の長手方向に沿って不均一な散乱反び／又は反射特
性を有することを特徴とする導光体。 - 【請求項３】 請求項１又は２において、前記領域は、
光反射性の塗料を塗布することにより形成されることを
特徴とする導光体。 - 【請求項４】 請求項１又は２において、前記領域は、
前記導光体に粗面を形成したものであることを特徴とす
る導光体。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１項におい
て、前記複数の光源は、各々異なる発光波長領域を有す
ることを特徴とする導光体。 - 【請求項６】 読み取る画像を照射するために複数の光
源からの光を長手方向に導光し光を照射する導光体を内
蔵した照明装置であって、前記導光体は、前記光源から
の光を前記導光体の長手方向に沿って散乱及び／又は反
射する領域を有し、前記導光体の長手方向から見た場合
に、少なくとも前記複数の光源近傍において前記領域の
中心を通る法線が前記複数の光源の少なくとも１つの中
心からずれるように前記複数の光源と前記領域との相対
的位置を設定したことを特徴とする照明装置。 - 【請求項７】 請求項６において、前記領域は、前記導
光体の長手方向に沿って不均一な散乱及び／又は反射特
性を有することを特徴とする照明装置。 - 【請求項８】 請求項６又は７において、前記領域は、
光反射性の塗料を塗布することにより形成されることを
特徴とする照明装置。 - 【請求項９】 請求項６又は７において、前記領域は、
前記導光体に粗面を 形成したものであることを特徴とす
る照明装置。 - 【請求項１０】 請求項６乃至９のいずれか１項におい
て、前記複数の光源は、各々異なる発光波長領域を有す
ることを特徴とする照明装置。 - 【請求項１１】 複数の光源からの光を長手方向に導光
し光を照射する導光体を内蔵した照明装置と、前記照明
装置により照明された画像を読取り画像信号を出力する
光電変換手段とを備え、前記導光体は、前記複数の光源
からの光を前記導光体の長手方向に沿って散乱及び／又
は反射する領域を有し、前記導光体の長手方向から見た
場合に、少なくとも前記複数の光源近傍において前記領
域の中心を通る法線が前記複数の光源の少なくとも１つ
の中心からずれるように前記複数の光源と前記領域との
相対的位置を設定したことを特徴とする画像読取装置。 - 【請求項１２】 請求項１１において、前記領域は、前
記導光体の長手方向に沿って不均一な散乱及び／又は反
射特性を有することを特徴とする画像読取装置。 - 【請求項１３】 請求項１１又は１２において、前記領
域は、光反射性の塗料を塗布することにより形成される
ことを特徴とする画像読取装置。 - 【請求項１４】 請球項１１又は１２において、前記領
域は、前記導光体に粗面を形成したものであることを特
徴とする画像読取装置。 - 【請求項１５】 請求項１１乃至１４のいずれか１項に
おいて、前記複数の光源は、各々異なる発光波長領域を
有することを特徴とする画像読取装置。
Priority Applications (7)
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