JP5332725B2 - 原稿照明装置並びにそれを用いた画像読取装置 - Google Patents
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Description
またこれらに加えて、特許文献2には発光面を包含する特殊な包含部材を設けたLED構造が開示されているが、かかるLED構造では汎用的でコストが低いLEDを使用することは難しいためコスト高の問題が生じる。
しかしながら、特許文献3においては、対向配置された照明部材のいずれにおいても光源が設けられているので、装置の大型化やコスト高の問題が生じる。また特許文献3においては、発光素子に付設されるエレキ基板は、副走査方向断面図(原稿面に垂直で副走査方向を含む面による断面図)において、斜め下方に延在した構成図が例示されており、原稿照明装置は副走査方向断面において、装置の高さ方向に大型化してしまう。さらに、光源は原稿面に対して斜めに配置されていることから、装置の高さ方向に大型化してしまう。またさらに、発光素子の発光面の法線は、原稿読取領域の方向を向いていることから、充分な光路長を得ることが難しく、装置の大型化又は照度の非平坦化の問題が生じる。
この照度分布の平坦性に優れる構成が望まれる理由について以下に説明する。
原稿面上のCCD読取ライン幅は、主走査方向における原稿サイズに相当する。このCCD読取ラインの副走査方向の位置は、反射ミラーや結像レンズ等の光学部材調整時の誤差や、原稿を主走査方向先端から末端まで走査する際の各部材位置の変動などにより、基準の副走査位置からずれる可能性がある。通常は読み取り系の光軸中心に対して、0.2〜1.0mm程度副走査方向に移動する可能性がある。
このため、デジタル複写機やイメージスキャナにおいては、撮像素子の受光面における副走査方向の照度分布の平坦性に優れる、即ち、適切な光量が得られるような領域が前記副走査方向において幅広であり、照明の中心位置が原稿読取領域からずれても原稿読取領域の照度差を生じない原稿照明装置が求められる。
より具体的には、照度分布の最大値の近傍で、読み取りに必要な幅に、機構的な誤差等による変動幅を加えた幅以上の照度むらの少ない部分、即ち、照度の平坦部を有することが望まれる。
(1):複数の発光素子と、該複数の発光素子から出射された光を長さと幅を有する原稿読取領域に導く反射部材と、を備え、前記反射部材は、第1の反射ユニットと、前記第1の反射ユニットに対向して配設された第2の反射ユニットと、第3の反射ユニットとを有し、前記第1の反射ユニットは連続した2以上の平面状の反射面を有し、前記第1の反射ユニットの幅方向原稿読取領域側端部は、前記第2の反射ユニットの幅方向原稿読取領域側端部よりも、原稿読取領域側に延出し、前記第1の反射ユニット及び前記第3の反射ユニットは共に、前記複数の発光素子及び前記第2の反射ユニットから入射した光の少なくとも一方を前記原稿読取領域まで他の反射ユニットを介さずに反射し前記原稿読取領域を対向照射するように配設された1以上の平面状の反射面を有し、前記発光素子から前記原稿読取領域での光路上に光拡散部材が設けられていることを特徴とする原稿照明装置である。
(2):前記複数の発光素子の出射方向は、前記幅方向と一致することを特徴とする上記(1)に記載の原稿照明装置である。
(3):前記反射部材は、一対のサイドミラーを前記長さ方向両端部に有することを特徴とする上記(1)または(2)に記載の原稿照明装置である。
(4):前記反射部材は、前記原稿読取領域に対する垂直方向に、当該原稿読取領域からの反射光を出射するための開口領域を有することを特徴とする上記(1)乃至(3)のいずれかに記載の原稿照明装置である。
(5):前記第1の反射ユニット及び前記第3の反射ユニットは、それぞれ2以上の平面状の反射面を有し、前記複数の発光素子から前記原稿読取領域までに経由する各反射面の組み合わせは、7通り以上であることを特徴とする上記(1)乃至(4)のいずれか1項に記載の原稿照明装置である。
(6):前記各反射面の組み合わせの中の少なくとも1は、前記原稿読取領域の幅方向端部側に照度ピークを有することを特徴とする上記(5)に記載の原稿照明装置である。
(7):前記光拡散部材は、前記第1の反射ユニット及び前記第2の反射ユニットから形成される光射出開口に隣接して設けられていることを特徴とする上記(1)乃至(6)のいずれか1項に記載の原稿照明装置である。
(8):前記光拡散部材は、前記原稿読取領域に対する垂直方向から前記発光素子の出射方向に傾斜して設けられていることを特徴とする上記(7)に記載の原稿照明装置である。
(9):前記光拡散部材は、前記第1の反射ユニット及び前記第2の反射ユニットから形成される光入射開口に隣接して設けられていることを特徴とする上記(1)乃至(6)のいずれか1項に記載の原稿照明装置である。
(10):前記光拡散部材は、前記原稿読取領域に対する垂直方向に平行、且つ、前記発光素子の出射方向に垂直に設けられていることを特徴とする上記(9)に記載の原稿照明装置である。
(11):前記光拡散部材は、ガウシアン拡散特性を有することを特徴とする上記(1)乃至(10)のいずれか1項に記載の原稿照明装置である。
(12):前記光拡散部材は、ガウシアン拡散特性を有し、ガウシアン係数σが2<σ<7を満たすことを特徴とする上記(7)または(8)に記載の原稿照明装置である。
(13):前記光拡散部材は、ガウシアン拡散特性を有し、ガウシアン係数σが10<σ<15を満たすことを特徴とする上記(9)または(10)に記載の原稿照明装置である。
(14):前記光拡散部材は、シート状であることを特徴とする上記(1)乃至(13)のいずれか1項に記載の原稿照明装置である。
(15):前記発光素子の前記原稿読取領域に対する垂直方向における長さL1と、前記発光素子の出射方向における端部から前記第3の反射ユニットまでの距離L2とが、4<L2/L1<30の関係を満たすことを特徴とする上記(1)乃至(14)のいずれか1項に記載の原稿照明装置である。
(16):撮像素子と、原稿を配置する原稿台と、上記(1)乃至(15)のいずれか1項に記載の原稿照明装置と、該原稿照明装置で照明された原稿からの反射光を前記撮像素子上に結像する結像光学系と、を備え、前記結像光学系は、第1の反射ミラーと、第2の反射ミラーと、第3の反射ミラーと、第1走行体と、第2走行体と、結像レンズとを有し、前記第1走行体は、前記原稿照明装置と、前記第1の反射ミラーとを保持して走行し、前記第2走行体は、前記第2の反射ミラーと、前記第3の反射ミラーとを保持して走行し、前記第1走行体の走行速度V1と前記第2走行体の走行速度V2との速度比V1:V2は2:1であることを特徴とする画像読取装置である。
(17):撮像素子と、原稿を配置する原稿台と、上記(1)乃至(15)のいずれか1項に記載の原稿照明装置と、該原稿照明装置で照明された原稿からの反射光を前記撮像素子上に結像する結像光学系と、を備え、前記結像光学系は、1以上の反射ミラーと、結像レンズとを有し、前記撮像素子と、前記原稿照明装置と、前記1以上の反射ミラーと、前記結像レンズとが一体で走行されることを特徴とする画像読取装置である。
(18):複数の発光素子と、該複数の発光素子から出射された光を長さと幅を有する原稿読取領域に導く反射部材と、を備え、前記反射部材は、第1の反射ユニットと、1以上の平面状の反射面が設けられた前記第1の反射ユニットに対向して配設された第2の反射ユニットと、1以上の平面状の反射面が設けられた第3の反射ユニットとを有し、前記第1の反射ユニットは連続した2以上の平面状の反射面を有し、前記第1の反射ユニットの幅方向原稿読取領域側端部は、前記第2の反射ユニットの幅方向原稿読取領域側端部よりも、原稿読取領域側に延出し、前記第1の反射ユニットと、第3の反射ユニットとは、互いに前記原稿読取領域を対向照射するように配設されてなり、前記発光素子から前記原稿読取領域までの光路上に光拡散部材が設けられていることを特徴とする原稿照明装置である。
(19):前記第2の反射ユニットは、前記原稿読取領域には対向しないように配設されてなり、前記第1の反射ユニット及び前記第3の反射ユニットは前記原稿読取領域に対向するように配設されてなることを特徴とする上記(18)に記載の原稿照明装置である。
<第1の実施の形態:原稿照明装置>
本発明に係る原稿照明装置の第1の実施の形態は、複数の発光素子1と、該複数の発光素子1から出射された光を長さと幅を有する原稿読取領域5に導く反射部材と、を備え、前記複数の発光素子1は、前記長さ方向に列設され、当該複数の発光素子1の端部の方が中心部よりも発光素子間隔が狭くなるように配置されてなり、前記複数の発光素子1の出射方向は、前記幅方向と一致し、前記反射部材は、第1の反射ユニット2と、第2の反射ユニット3と、第3の反射ユニット4とを有し、前記第2の反射ユニット3は、1以上の平面状の反射面が、前記複数の発光素子1から入射した光を前記第1の反射ユニット2及び/または前記第3の反射ユニット4まで他の反射ユニットを介さずに反射するように配設されてなり、前記第1の反射ユニット2及び前記第3の反射ユニット4は互いに前記原稿読取領域5を対向照射するように、且つ、いずれも1以上の平面状の反射面が、前記複数の発光素子1及び/または前記第2の反射ユニット3から入射した光を前記原稿読取領域5まで他の反射ユニットを介さずに反射するように配設されてなり、前記発光素子1から前記原稿読取領域5までの光路上に光拡散部材6が設けられていることを特徴とする。但し、前記発光素子1の出射方向とは、発光素子1からの出射光のうち光強度が最も強い方向とする。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
図1中、Y方向は原稿読取領域5の幅方向に一致する副走査方向であり、図1における紙面に対して垂直方向であるX方向は原稿読取領域5の長さ方向に一致する主走査方向であり、Z方向はXY平面で形成される原稿面に対して垂直な方向である。尚、以下において示す各図のXYZ各方向の定義は、図1の定義と同一である。
本発明に係る原稿照明装置は、複数の発光素子1と、該複数の発光素子1から出射された光を長さと幅を有する原稿読取領域5に導く反射部材と、を備えてなる。
原稿読取領域5は、原稿照明装置を構成するものではないコンタクトガラス(原稿台)8上にある仮想領域であって、複数の発光素子1から出射された光を受光する領域でもある。また、原稿読取領域5は照明対象物である原稿の1辺(前記長さ方向の1辺)と同一乃至それ以上の長さと、微小な幅を有する。微小な幅とは任意の長さであり、通常は10−2〜1mm程度であるが、後述する撮像素子や結像光学系(いずれも原稿照明装置を構成するものではない)に応じて適当な長さとすることができる。
第1の実施の形態では、複数の発光素子として白色LED1が用いられている。本発明はこれに限られるものではなく、各色のLEDを用いることができ、また複数色のLEDを併用することができるが、カラー原稿を良好に読み取ることができる白色LEDを用いることが好ましい。光源としてLEDを用いることで、従来の冷陰極管やキセノンランプに比べて低電力で寿命が長い原稿照明装置とすることができる。
白色LED1としては従来公知のものをそのまま適用できる。白色LED1のチップ形状としても任意のものが使用でき、例えば円形や角型のものが挙げられ、本実施の形態では円形のものを用いた。また、汎用的でコストが低いものを用いることで、汎用性が高く、且つ、低コストの原稿照明装置とすることができる。
図2に示すように、本発明において白色LED1は、主走査方向である原稿読取領域5の長さ方向(X方向)に列設され、この列設された白色LED1の端部の方が中心部よりも発光素子間隔が狭くなるように配置されてなる。また、複数の白色LED1はLEDアレイ9として一体形成されてなる。尚、本実施の形態では図2に示すように複数の白色LED1は互いに離間してなる構成であるが、本発明の原稿照明装置はこれに限定されるものではない。例えばこれに換えて、端部が隣接し中央部のみが離間した構成であっても良い。即ち、列設されたLEDの端部の方が中心部よりも発光素子間隔が狭くなるように配置されていれば良く、隣接/離間といった具体的な態様はLEDの大きさなどに応じて適宜決め得るものである。
図2に示すような非等間隔の離間配置とすることで、主走査方向照度分布を一様平坦なものとすることができる。本実施の形態では、主走査方向の照度分布むらは13%程度である。尚、ここで言う照度分布むらとは、当該照度分布における最大照度と最小照度との差分を、最大照度で除したものを言う。
但し、白色LED1の出射方向が原稿読取領域5の幅方向に厳密に一致することまでは要しない。即ち、製造上の多少の誤差等、本発明の効果を損なわない程度のものであれば許容できる。しかしながら、白色LED1の出射方向は、前記幅方向に一致する方向よりも、原稿読取領域5側に傾斜してなると安全性の面から好ましくない。
反射部材は、白色LED1から出射された光を、原稿読取領域5に反射して導くものである。
本発明における反射部材は、第1の反射ユニット2と、第2の反射ユニット3と、第3の反射ユニット4とを有する。
本実施の形態では、第1の反射ユニット2及び第2の反射ユニット3と、第3の反射ユニット4とは、副走査方向(Y方向)において原稿読取領域5から見て反対となるように配置されてなる。また、第1の反射ユニット2及び第2の反射ユニット3は、原稿読取領域5から見て白色LED1と副走査方向(Y方向)同一側である。さらに、第1の反射ユニット2と、第2の反射ユニット3とは、原稿面垂直方向(Z方向)において白色LED1から見て反対となるように配置されてなり、原稿面側が第2の反射ユニット3である。
ここで対向照射とは、原稿読取領域5を含みZ方向に一致する直線を挟むように対向して配置されている2の反射ユニット2,4が、それぞれ発光素子1からの光を前記原稿読取領域5に対して反射(照射)することを言う。対向照射をすることで、例えば原稿浮きがあるような照明対象物であっても暗線の発生を抑制できる。
・第2の反射ユニット3
本実施の形態において、第2の反射ユニット3は1の平面状の反射面で構成されてなり、白色LED1から出射された光束の一部を受光し、後述する第1の反射ユニット2及び/または第3の反射ユニット4まで他の反射ユニットを介さずに反射するように配設されてなる。そして図1に示すとおり、第2の反射ユニット3は第1の反射ユニット2及び/または第3の反射ユニット4に対向し、原稿読取領域5には対向しないように配置される。
尚、本発明における第2の反射ユニット3は、2以上の平面状の反射面で構成されても良い。
本実施の形態において、第1の反射ユニット2は2の平面状の反射面が、白色LED1から出射された光束の一部及び第2の反射ユニット3で反射された光束の少なくとも一部を原稿読取領域5まで他の反射ユニットを介さずに反射するように配設されてなる。
尚、本発明における第1の反射ユニット2は、1の平面状の反射面で構成されても良く、3以上の平面状の反射面で構成されても良い。また、本発明における第1の反射ユニット2は、複数の発光素子1及び/または第2の反射ユニット3から入射した光を原稿読取領域5まで他の反射ユニットを介さずに反射するように配設されてなれば良く、本実施の形態に限られるものではない。
本実施の形態において、第3の反射ユニット4は2の平面状の反射面が、白色LED1から出射された光束の一部及び第2の反射ユニット3で反射された光束の少なくとも一部を原稿読取領域5まで他の反射ユニットを介さずに反射するように配設されてなる。
L2/L1が4以下となると、対向照明比率に劣り好ましくない。また、L2/L1が13以上であると第3の反射ユニット4のサイズが大きくなり、厚さが厚い構成となってしまい好ましくない。
ここで本実施の形態では、L1=2.4mm、L2=23.3mmであるため、L2/L1=9.7である。
このように、全ての反射面は平面で構成されているため、曲面状の反射面と比較して容易に作製することができる。反射面はアルミなどの金属を蒸着することによって作製することができる。あるいは、平面状の部材に安価なメタルミー(登録商標)などの反射フィルムを貼って反射ミラー面を形成することもできる。反射フィルムを貼る場合においては、反射面が曲面であると反射フィルムがしわになって反射特性が劣化し易いが、本実施の形態においては、反射フィルムを貼る面が平面であるために、しわが生じることなく容易に貼りつけることができる。
本発明における反射部材は、一対のサイドミラー10を長さ方向(X方向)両端部に有することが好ましい。
図4は、サイドミラー10を有する本発明に係る原稿照明装置の第1の実施の形態における構成を示すXY方向(上面)断面概略図である。
本実施の形態では、原稿読取領域5の長さ方向両端から光が漏洩しないように、一対のサイドミラー10(10A,10B)を原稿読取領域5の長さ方向両端部にLEDアレイ9、第1の反射ユニット2、第2の反射ユニット3及び第3の反射ユニット4に対して隣接して設けられている。
一対のサイドミラー10の内側は反射面であって、前述した反射ユニット2〜4に用いられる反射面をそのまま用いることができる。
さらに、反射部材は、原稿読取領域5に対する垂直方向に、当該原稿読取領域5からの反射光を出射するための開口領域7を有することが好ましい。
開口領域7は、原稿読取領域5からの反射光を原稿照明装置外に配置された撮像素子(CCD)まで導くための経路として用いられる。また、開口領域7は第1〜3の反射ユニット2,3,4の各ユニット間に設けられた空隙により形成される開口部であることが好ましいが、例えば光透過性に優れた透明部材よりなるものであっても良い。
本発明では、複数の発光素子1から原稿読取領域5までの光路上に光拡散部材6が設けられている。
光拡散部材6の形状としては、任意の形状をとることができ、本実施の形態における光拡散部材6には、シート状のものが用いられている。
ガウシアン状の散乱特性を有することで、ランバート状の散乱特性を有するものよりも副走査方向における照度分布の平坦性をより向上させるような散乱が為される。但し、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば光拡散部材6の配置位置が発光素子1に近い場合はランバート状の散乱特性を有するものを用いても良い。
本実施の形態ではσ=3.5のものを用いた。
ここで、本実施の形態に用いられる光拡散部材6は、シート状で一方の面に凹凸を備える透過型拡散シートであり、この凹凸をもって光の拡散を行う。このとき、凹凸を有している面を拡散面と呼ぶ。
従って、本実施の形態では発光素子1と原稿読取領域5とを結ぶ直線に、光拡散部材6が略垂直となると共に、光拡散部材6が光射出開口部からの光の漏洩を防止できるように上記角度θが26度になるように配置されている。これは、第2の反射ユニット3よりも第1の反射ユニット2のほうが副走査方向における原稿読取領域5側に延出した構成をとるため実現可能な構成である。
さらに、上記光拡散効果によって、第2の反射ユニット3から第3の反射ユニット4に導かれる光量が増加するため、対向照射による照度の向上にもつながる。この対向照射による照度の向上は、特に、光拡散部材6と第3の反射ユニット4との距離が短い場合に顕著なものとなる。
以上説明した本実施の形態の原稿照明装置では、装置の高さ方向(Z方向)にはスペースをとらずに、発光素子(白色LED)1から出射された光束を、下記光束(A)〜(E)に分離することができる。
・光束(A):発光素子1から第1の反射ユニット2により反射され、光拡散部材6を介して原稿読取領域5に導かれる光束。
・光束(B):発光素子1から光拡散部材6を介して原稿読取領域5に導かれる光束。
・光束(C):発光素子1から第2の反射ユニット3により反射され、第1の反射ユニット2に至り、第1の反射ユニット2で反射され光拡散部材6を介して原稿読取領域5に導かれる光束。
・光束(D):発光素子1から第2の反射ユニット3により反射され、光拡散部材6を介して第3の反射ユニット4に至り、第3の反射ユニット4で反射されて原稿読取領域5に導かれる光束。
・光束(E):発光素子1から光拡散部材6を介して第3の反射ユニット4に至り、第3の反射ユニット4で反射されて原稿読取領域5に導かれる光束。
図6は本発明に係る原稿照明装置の第1の実施の形態における光束(A)を示すグラフである。
図6に示すように、2の平面状の反射板で構成された第1の反射ユニット2により、白色LED1から出射された光束の一部が不図示の光拡散部材6を介して原稿読取領域5に向けて反射されている。
図7に示すように、1の平面状の反射板で構成された第2の反射ユニット3により、白色LED1から出射された光束の一部が第1の反射ユニット2及び第3の反射ユニット4に向けて反射されている。次いで、第1の反射ユニット2及び第3の反射ユニット4に向けて反射された光束は、いずれもさらに反射されて原稿読取領域5に至る。このとき、第1の反射ユニット2と原稿読取領域5の間、または第2の反射ユニット3と第3の反射ユニット4の間に介在する光拡散部材6を透過する。
また、図7に示すように、白色LED1から出射された光束の一部が不図示の光拡散部材6を介して原稿読取領域5に至る。
図8に示すように、2の平面状の反射板で構成された第3の反射ユニット4により、白色LED1から出射された光束の一部が不図示の光拡散部材6を介して原稿読取領域5に向けて反射されている。
また、本実施の形態における光利用効率は21%強であった。ここで言う光利用効率(%)とは、発光素子1から出射される光束量(Lm)に対する原稿照明領域5に到達する光束量(Lm)の割合である。
さらに、第3の反射ユニットを介して原稿読取領域5に至る光束(D)及び(E)の照度(対向照射比率)は、全照度の35%以上確保されているため、対向照射によっても充分な照度が得られている。
このような7通りの組み合わせとすることで、照度分布特性の異なる照明光束を多数生成することができ、平坦性を向上させることができる。
ここで、発光素子1は発光面の法線方向の放射光が最も強く、法線と成す角度が大きいほど、放射光は弱くなる特性を有している。このため、上記した各光束について、法線と成す角度が最も小さい光線と、最も大きい光線とに注目して、これらの光線が原稿読取領域5に到達する位置を各図から読み取ることができる。そして、そのようにみれば、原稿読取領域5の副走査方向における照度のピーク位置が副走査方向の周辺寄り(端部側)にあることがわかる。
図10は本発明に係る原稿照明装置の第2の実施の形態における構成を示すYZ方向断面概略図である。
本実施の形態では、第1の実施の形態と比較して、光拡散部材6である光拡散シートを第1及び第2の反射ユニット2,3の副走査方向白色LED1側端部で構成される光入射開口部に微小間隙を設けて近接配置されている。
また、光拡散シート6は白色LED1の発光面に対して平行に、即ちXZ方向に平行に配置されている。(原稿読取領域5に対する垂直方向に平行、且つ、白色LED1の出射方向に垂直に配置されている。)
さらに、後述するように光拡散部材6のガウシアン係数σが異なる。
以上挙げた構成を除き、本実施の形態は上記第1の実施の形態と同一である。
本実施の形態ではσ=13のものを用いた。
本実施の形態は、第1の実施の形態の光拡散部材6である光拡散シートを、ガウシアン係数σ=6.5のものに変更した以外は同一である。
σ=6.5のときの、撮像素子の受光面における副走査方向の照度分布について評価した。原稿読取領域5上で副走査方向の幅5mmに相当する領域における受光面での照度分布の平坦性を、(最大照度値−最小照度値)/(最大照度値)として評価したところ、15.5%であった。また同様に、4mm相当幅において評価したところ、平坦性は8.3%であった。
図12は本発明に係る原稿照明装置の第4の実施の形態における構成を示すYZ方向断面概略図である。
本実施の形態では、第1の実施の形態と比較して、第3の反射ユニット4が1の平面状の反射面で構成されている点で相違していて、それ以外は同一である。
1の平面状の反射面で構成されていることで、作製が容易である。
<第5の実施の形態:画像読取装置>
図13は本発明に係る画像読取装置の第5の実施の形態における構成を示すYZ方向断面概略図である。
本実施の形態は、以上説明した第1〜4の実施の形態の原稿照明装置のいずれかを搭載した画像読取装置であり、その特長を活かしたものである。
撮像素子11としては従来公知のものを用いることができ、例えばCCDを用いることができる。CCD11では原稿情報の光信号が電気信号に光電変換されて、原稿15の原稿面16を読み取ることができる。
第1走行体13は、原稿照明装置100と、第1の反射ミラー13Aとを保持して走行する。また、第2走行体14は、第2の反射ミラー14Bと、第3の反射ミラー14Cとを保持して走行する。このときの第1走行体13の走行速度V1と第2走行体14の走行速度V2との速度比V1:V2は2:1である。
図14は本発明に係る画像読取装置の第6の実施の形態における構成を示すYZ方向断面概略図である。
本実施の形態は第5の実施の形態と同様に、以上説明した第1〜4の実施の形態の原稿照明装置のいずれかを搭載した画像読取装置であり、その特長を活かしたものである。
本実施の形態によれば、読取走査の際に反射ミラー17Dを別途駆動する必要がないので、駆動機構装置を簡素化し、画像読取装置全体を小型・軽量化できる。また、走行体を走査駆動する際に振動等が発生しても、原稿照明装置100、反射ミラー17D、結像レンズ12及び撮像素子11の相対的な位置変動が、上記第5の実施の形態よりもさらに抑制されることから、撮像素子11の受光面上で受光する光信号特性が安定化される。
2 第1の反射ユニット
3 第2の反射ユニット
4 第3の反射ユニット
5 原稿読取領域
6 光拡散部材
7 開口領域
8 原稿台(コンタクトガラス)
9 LEDアレイ
10 サイドミラー
11 撮像素子(CCD)
12 結像レンズ
13 第1走行体
13A 第1の反射ミラー
14 第2走行体
14B 第2の反射ミラー
14C 第3の反射ミラー
15 原稿
16 原稿面
17 走行体
17D 反射ミラー
100 原稿照明装置
Claims (19)
- 複数の発光素子と、該複数の発光素子から出射された光を長さと幅を有する原稿読取領域に導く反射部材と、を備え、
前記反射部材は、第1の反射ユニットと、前記第1の反射ユニットに対向して配設された第2の反射ユニットと、第3の反射ユニットとを有し、
前記第1の反射ユニットは連続した2以上の平面状の反射面を有し、前記第1の反射ユニットの幅方向原稿読取領域側端部は、前記第2の反射ユニットの幅方向原稿読取領域側端部よりも、原稿読取領域側に延出し、
前記第1の反射ユニット及び前記第3の反射ユニットは共に、前記複数の発光素子及び前記第2の反射ユニットから入射した光の少なくとも一方を前記原稿読取領域まで他の反射ユニットを介さずに反射し前記原稿読取領域を対向照射するように配設された1以上の平面状の反射面を有し、
前記発光素子から前記原稿読取領域での光路上に光拡散部材が設けられていることを特徴とする原稿照明装置。 - 前記複数の発光素子の出射方向は、前記幅方向と一致することを特徴とする請求項1に記載の原稿照明装置。
- 前記反射部材は、一対のサイドミラーを前記長さ方向両端部に有することを特徴とする請求項1または2に記載の原稿照明装置。
- 前記反射部材は、前記原稿読取領域に対する垂直方向に、当該原稿読取領域からの反射光を出射するための開口領域を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の原稿照明装置。
- 前記第1の反射ユニット及び前記第3の反射ユニットは、それぞれ2以上の平面状の反射面を有し、
前記複数の発光素子から前記原稿読取領域までに経由する各反射面の組み合わせは、7通り以上であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の原稿照明装置。 - 前記各反射面の組み合わせの中の少なくとも1は、前記原稿読取領域の幅方向端部側に照度ピークを有することを特徴とする請求項5に記載の原稿照明装置。
- 前記光拡散部材は、前記第1の反射ユニット及び前記第2の反射ユニットから形成される光射出開口に隣接して設けられていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の原稿照明装置。
- 前記光拡散部材は、前記原稿読取領域に対する垂直方向から前記発光素子の出射方向に傾斜して設けられていることを特徴とする請求項7に記載の原稿照明装置。
- 前記光拡散部材は、前記第1の反射ユニット及び前記第2の反射ユニットから形成される光入射開口に隣接して設けられていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の原稿照明装置。
- 前記光拡散部材は、前記原稿読取領域に対する垂直方向に平行、且つ、前記発光素子の出射方向に垂直に設けられていることを特徴とする請求項9に記載の原稿照明装置。
- 前記光拡散部材は、ガウシアン拡散特性を有することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の原稿照明装置。
- 前記光拡散部材は、ガウシアン拡散特性を有し、ガウシアン係数σが2<σ<7を満たすことを特徴とする請求項7または8に記載の原稿照明装置。
- 前記光拡散部材は、ガウシアン拡散特性を有し、ガウシアン係数σが10<σ<15を満たすことを特徴とする請求項9または10に記載の原稿照明装置。
- 前記光拡散部材は、シート状であることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の原稿照明装置。
- 前記発光素子の前記原稿読取領域に対する垂直方向における長さL1と、前記発光素子の出射方向における端部から前記第3の反射ユニットまでの距離L2とが、4<L2/L1<30の関係を満たすことを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の原稿照明装置。
- 撮像素子と、原稿を配置する原稿台と、請求項1乃至15のいずれか1項に記載の原稿照明装置と、該原稿照明装置で照明された原稿からの反射光を前記撮像素子上に結像する結像光学系と、を備え、
前記結像光学系は、第1の反射ミラーと、第2の反射ミラーと、第3の反射ミラーと、第1走行体と、第2走行体と、結像レンズとを有し、
前記第1走行体は、前記原稿照明装置と、前記第1の反射ミラーとを保持して走行し、
前記第2走行体は、前記第2の反射ミラーと、前記第3の反射ミラーとを保持して走行し、
前記第1走行体の走行速度V1と前記第2走行体の走行速度V2との速度比V1:V2は2:1であることを特徴とする画像読取装置。 - 撮像素子と、原稿を配置する原稿台と、請求項1乃至15のいずれか1項に記載の原稿照明装置と、該原稿照明装置で照明された原稿からの反射光を前記撮像素子上に結像する結像光学系と、を備え、
前記結像光学系は、1以上の反射ミラーと、結像レンズとを有し、
前記撮像素子と、前記原稿照明装置と、前記1以上の反射ミラーと、前記結像レンズとが一体で走行されることを特徴とする画像読取装置。 - 複数の発光素子と、該複数の発光素子から出射された光を長さと幅を有する原稿読取領域に導く反射部材と、を備え、
前記反射部材は、第1の反射ユニットと、1以上の平面状の反射面が設けられた前記第1の反射ユニットに対向して配設された第2の反射ユニットと、1以上の平面状の反射面が設けられた第3の反射ユニットとを有し、
前記第1の反射ユニットは連続した2以上の平面状の反射面を有し、前記第1の反射ユニットの幅方向原稿読取領域側端部は、前記第2の反射ユニットの幅方向原稿読取領域側端部よりも、原稿読取領域側に延出し、
前記第1の反射ユニットと、第3の反射ユニットとは、互いに前記原稿読取領域を対向照射するように配設されてなり、
前記発光素子から前記原稿読取領域までの光路上に光拡散部材が設けられていることを特徴とする原稿照明装置。 - 前記第2の反射ユニットは、前記原稿読取領域には対向しないように配設されてなり、
前記第1の反射ユニット及び前記第3の反射ユニットは前記原稿読取領域に対向するように配設されてなることを特徴とする請求項18に記載の原稿照明装置。
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