JPH03165661A - 画像読取用の照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は画像読取用の照明装置に関し、特に光源として
ＬＥＤアレイを用い原稿読取面を効率良く照明し、該原
稿面上の画像を結像手段を介して撮像素子面上に結像さ
せて、該原稿読取面上の画像情報を順次高精度に読み取
るようにした例えば複写機、ファクシミリ、イメージス
キャナ等に好適な画像読取用の、照明装置に関するもの
である。

（従来の技術） 従来より画像読取用の照明装置では、光源として蛍光管
やキャノン管等の発光光量の多いものが用いられてきた
。

一方近年ＣＣＤ等の受光素子の高感度化も進み、それに
つれて発光光量の比較的小さな発光素子、例えば複数の
ＬＥＤをアレー状に配列して構成した光源部を用いるも
のも多くなってきている。

ＬＥＤアレーの光源部を有する照明手段で原稿を照明す
る際には照明手段を結像レンズと連像素子等から成る原
稿読取部との間で空間的に互いに干渉しない様に多くの
場合原稿読取面に対して斜め下方より照明している。

第５図は従来の照明装置において原稿読取面を斜め下方
より照明したときの要部概略図である。

同図において画像読取面を下向きにした原稿５６は画像
読み取りの際には不図示の搬送ローラ、排出ローラ等の
搬送力で同図に示す矢印Ｃの方向に順次送られている。

この途中原稿台ガラス５５の読取位置の領域ＰをＬＥＤ
アレイ５２から放射され透明部材から成る集光手段５１
で集光された照明光で照射し、該領域Ｐの原稿読取面上
の画像を結像レンズ５７を介してＣＣＤ等から成る撮像
素子５８面上に導光し、その面上に画像を結像させ、こ
れにより原稿面５６上の画像情報を順次読み取っている
。

一般にＬＥＤは蛍光管やキャノン管の様に点灯用のイン
バーターを不必要とするため、小型化、低コスト化が容
易に図れること、又高周波点灯が不要なため高周波ノイ
ズの発生がないこと、更には蛍光管に比べ立上り特性や
温度特性が安定している等の長所を有するため多く用い
られている。

一方ＬＥＤは一般に発光光量が比較的少ない為に原稿読
取面において十分な光量を得るのが難しいという欠点が
ある。

そこで従来よりその対応策としてＬＥＤアレーの光源部
から成る照明手段と原稿の読取面との間に第５図に示す
ような集光作用を有する透明部材により形成された集光
手段５！を設けて照明効率を高めている。

しかしながらこれらの照明装置では光源部から放射され
る光束の一部が基板上で集光手段を保持する保持部に入
射した後、原稿読取面方向以外に透過して該原稿読取面
には到達せずそのため十分な光量が得られなかった。

一般にこのような照明装置において原稿面を明るい状態
で読取る為には原稿読取部の一要素を構成する結像レン
ズに明るいレンズを用いるか又はＬＥＤのチップ間隔を
密にして照明手段を構成することが必要である。

（発明が解決しようとする問題点） 第５図に示す従来の照明装置においては光源部から放射
された光束の一部が基板上で集光手段５１を両側から保
持する保持部材の一部を通過し原稿読取面方向以外へ透
過して該原稿読取面には到達しなかった。この為照明効
率が比較的低くなるという問題点があった。

又前述したように結像レンズに明るいレンズを用いたり
、ＬＥＤのチップ間隔を密にしたりすると多くの場合装
置全体の大幅なコストアップになってくるという問題点
が生じてくる。

本発明は第５図に示すように集光手段５１の周囲に形成
される点線で囲まれた領域Ａ又は領ｔｉＡＢの死空間（
装置を構成するにあたって使用されていない領域）を有
効的に利用し、基板上で集光手段を保持する保持部を特
定形状の透明部材により形成し、該保持部を透過する照
明手段からの光束を原稿の画像読取領域へ効果的に偏向
させることにより、照明装置全体の大型化を防止しつつ
照明光量の増加を図った画像読取用の照明装置の提供を
目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明の画像読取用に照明装置は、基板面上に複数の発
光素子をアレイ状に配した光源部を有する照明手段と、
該照明手段と原稿読取面との間に配した集光作用を有す
る集光手段とで該原稿読取面を照明し、該原稿読取面上
の画像を結像手段により撮像素子面上に結像させ、該原
稿読取面上の画像情報を読み取る為の画像読取用の照明
装置において、該集光手段は透明部材より成る保持部で
誤基板上で保持されており、該保持部を透過した該照明
手段からの光束を該原稿読取面上へ偏向させる偏向手段
を設けたことを特徴としている。

特に本発明は、前記偏向手段を前記保持部の一部に設け
たプリズム形状より構成し、又、前記偏向手段を前記保
持部の表面に設けたフレネルレンズより構成し、又、前
記偏向手段を前記保持部を透過した光束を前記原稿読取
面上に偏向させる反射部材により構成したことを特徴と
している。

（実施例） 第１図は本発明を画像読取装置に適用したときの第１実
施例の要部概略図である。

同図において２は光源部であり例えば複数の発光素子（
ＬＥＤ）を−次元方向に配列したＬＥＤアレイから成っ
ており、同図では複数の発光素子を基板３上の長平方向
に複数個載置している６本実施例では光源部２と基板３
で照明手段Ａを構成している。

ｌは集光手段であり照明手段へからの光束を集光し、所
定面上を照明する作用を有する透明部材より成っており
、原稿６の画像読取領域Ｐと照明手段Ａとの間に設けら
れている。

１１は保持部であり、透明部材より成っており第５図に
示した死空間の領域Ｂに配置されており集光手段ｌを基
板３上に保持し固定している。

保持部１１は入射光束を画像読取領域Ｐ方向に偏向させ
るプリズム作用をする偏向手段＋１ａを有している。

４は電圧調整用の抵抗、９は支持部材であり集光手段１
を基板３上に支持している。

本実施例ではこれらの各要素２．３，４、ｌ、９．１０
で原稿照明部Ｂを構成しており、後述する原稿読取部り
との間で空間的に干渉しないように原稿６に対して斜め
下方向から画像読取領域Ｐを照明するようにしている。

原稿６は読取面を下向きにして原稿台ガラス５上に載置
されており、不図示の搬送ローラによって矢印Ｃの如く
副走査方向に移動している。

７は結像手段であり原稿照明部Ｂで照明された原＃１４
６面の画像を撮像素子８面上に結像させている。撮像素
子８は一次元より成る例えばＣＣＤ等から成っている。

本実施例においては結像手段７と撮像素子８で原稿読取
部りを構成している。

本実施例ではこの様な構成により照明手段Ａで照明され
た原稿６を不図示の搬送ローラにより同図に示す矢印Ｃ
の如く副走査方向に移動させながら該原稿６面上の画像
を結像手段７により撮像素子８面上に結像させて原稿６
面上の画像情報を順次読取っている。

特に本実施例において原稿６を照明する際、該原稿６の
画像読取領域Ｐに到達する光源部２からの光束は、従来
は同図の点線で示す光線のように集光手段ｌを通過する
光束のみであったが、本実施例においては保持部１１を
透明部材で形成し、かつその形状を前述の如くプリズム
状に形成し偏向手段１１ａとしての機能を持たせたこと
により、同図の実線で示す光線のように保持部１１を透
過した光源部２からの光束を原稿６の画像読取領域Ｐ方
向に効果的に偏向させて原稿読取面に導いている。

これにより原稿６面上における照射光量の増加を図るこ
とができ、読取精度の向上を図っている。

この様に本実施例においては第５図に示した従来の照明
装置において集光手段の周囲に生じる死空間の領域Ｂを
有効に利用して、この領域Ｂにおいて集光手段ｌを基板
３上に保持部１１より保持し固定せしめ、かつ保持部１
１の一部に原稿読取面方向へ偏向させる偏向手段１１ａ
を持たせている。これにより原稿照明部への大型化を招
くことなく照明光量の増加を得ることができ読取精度の
向上を図っている。

又、本実−絶倒において集光手段１と保持部！ｌは一体
的に成形しても良いし、あるいは貼り合わせて形成して
も良い。

第２図は本発明の第２実施例の画像読取用の照明装置の
要部概略図である。同図において第１図に示した要素と
同一要素には同符番を付している。

２１は保持部であり透明部材より成っており第５図に示
した死空間の領域Ａを利用して集光手段ｌを基板３上で
保持し固定している。

保持部２１は第１図の実施例と同様に入射光束を画像読
取領域Ｐ方向に偏向させるプリズム作用を有する偏向手
段２１ａを有している。

本実施例において第１図に示した実施例と異なる点は第
５図に示した従来の照明装置において集光手段の周囲に
生じる死空間の領域Ｂの代わりに領域Ａを利用して集光
手段１を基板３上で保持部２１により保持し固定せしめ
たことである。

この様な構成により前述の第１実施例と同様に保持部２
１を透過した光源部２からの光束を同図に示す実線のよ
うに画像読取領域Ｐ方向へ効率良く偏向させて原稿読取
面における照射光量の増加を図り集光手段ｌを通過した
光束と共に原稿読取面を照明している。

そして原稿６面上の画像を不図示の原稿読取部にて順次
読取っている。

第３図は本発明の第３実施例の画像読取用の照明装置の
要部概略図である。同図において第１図に示した要素と
同一要素には同符番な付している。

３１ａ、３１ｂは各々保持部であり共に透明部材より形
成されており、第５図に示した死空間の領域Ａ、Ｂを利
用して集光手段ｌを基板３上に該集光手段ｌの両側から
保持し固定している。又集光手段ｌと保持部３１ａ、３
１ｂは一体的に成形している。

本実施例においては各々の保持部３１ａ。

３１ｂはプリズム作用をすると共にその表面にはフレネ
ルレンズが形成されている。そして各保持部３１ａ、３
１ｂは光源部２から放射される光束のうち各々の保持部
３１ａ、３１ｂを透過する光束を原稿６の画像読取領域
Ｐ方向に偏向させる偏向手段としての機能を有している
。

この様な構成により各々の保持部３１ａ、３１ｂを透過
した光源部２からの光束を原稿６の画像読取領域Ｐ方向
へ効率良く偏向させて原稿読取面における照射光量の増
加を図り集光手段１を通過した光束と共に原稿読取面を
照明している。

そして原稿６面上の画像を不図示の原稿読取部にて順次
読み取っている。

この様に本実施例においては第５図に示した従来の照明
装置において集光手段の周囲に生じる死空間の領域Ａ、
Ｂを共に利用して、この領域Ａ、Ｂにおいて集光手段１
を基板３上で該集光手段」の両側から偏向手段を有した
各々の保持部３１ａ、３１ｂで保持し、かつ集光手段ｌ
、保持部３１ａ、３１ｂを一体的に成形している。

これにより前述の実施例と同様に原稿照明部Ｂの大型化
を招くことなく読取精度の向上を図っている。

第４図は本発明の第４実施例の画像読取用の照明装置の
要部概略図である。同図において第１図で示した要素と
同一要素には同符番を付している。

４１は保持部であり透明部材より成っており第５図に示
した死空間の領域Ａ、Ｂを利用して集光手段１を基板３
上に保持し固定している。

１０ａ、１０ｂは各々偏向手段であり反射部材より成っ
ている。各々の反射部材１０ａ、ｆｏｂは光源部２近傍
に他の光学要素と空間的に干渉しないように効率良く配
置されており、保持部４１を透過した光源部２からの光
束を原稿６の画像読取領域Ｐ方向に偏向（反射）させて
いる。

この様な構成により保持部４１を透過した光源部２から
の光束は同図の実線で示す様に反射部材１０ａ、１０ｂ
により原稿６の画像読取領域Ｐ方向へ効果的に偏向させ
て集光手段ｌを通過した光束と共に原稿読取面を照明し
ている。

これにより原稿６面の照射光量の増加を図り、読取精度
の向上を図っている。

この様に本発明は従来の照明装置において集光手段の周
囲に生じる死空間の領域Ａ、Ｂを有効に利用して集光手
段を基板上に保持する透明部材の形状を適切に設定する
と共に所定形状の偏向手段を設けることにより、照明手
段から放射される光束のうち集光手段の方向以外へ放射
される光束を原稿の画像読取領域方向へ効果的に偏向さ
せて集光手段を通過する光束と共に原稿読取面を照明し
ている。これにより原稿照明部を大型化させることなく
読取精度の向上を図っている。

尚、本発明において保持部又は／及び基板に光源部から
該基板に対して垂直方向に放射される光束の放射方向以
外の場所に通風の為の開口部を効果的に設ければ通風に
よる冷却が可能となり更に所望の光量を必要に応じて稼
ぐことができ、これにより更に照明効率を高めることが
できる。

（発明の効果） 本発明によれば前述の如〈従来の照明装置において集光
手段の周囲に生じる死空間の領域を有効に利用して該領
域内において集光手段を基板上に保持する保持部の形状
を適切に設定すると共に所定形状の偏向手段を設けるこ
とにより、該保持部を透過する照明手段からの光束を原
稿の画像読取領域へ効果的に偏向させることができ、原
稿照明部をコンパクトに維持しながら原稿面における照
射光量の増加を図ることができ、これにより装置全体の
コストを大幅にあげることなく照射光量の増大を図った
画像読取用の照明装置を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は順に本発明の第１〜第４実施例の画像
読取用の照明装置の要部概略図、第５図は従来の画像読
取用の照明装置の要部概略図である。 図中、ｌは集光手段、２は光源部、３は基板、４は電圧
調整用の抵抗、５は原稿台ガラス、６は原稿、７は結像
手段、８は撮像素子、９は保持部材、１１．２１．３１
．４１は保持部、１０ａ、ｔａｂは反射部材、Ａ、Ｂは
死空間領域、Ｐは画像読取領域である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板面上に複数の発光素子をアレイ状に配した光
   源部を有する照明手段と、該照明手段と原稿読取面との
   間に配した集光作用を有する集光手段とで該原稿読取面
   を照明し、該原稿読取面上の画像を結像手段により撮像
   素子面上に結像させ、該原稿読取面上の画像情報を読み
   取る為の画像読取用の照明装置において、該集光手段は
   透明部材より成る保持部で該基板上で保持されており、
   該保持部を透過した照明手段からの光束を該原稿読取面
   上へ偏向させる偏向手段を設けたことを特徴とする画像
   読取用の照明装置。
2. （２）前記集光手段と前記保持部は一体成形されている
   ことを特徴とする請求項１記載の画像読取用の照明装置
   。
3. （３）前記偏向手段を前記保持部の一部に設けたプリズ
   ム形状より構成したことを特徴とする請求項１記載の画
   像読取用に照明装置。
4. （４）前記偏向手段を前記保持部の表面に設けたフレネ
   ルレンズより構成したことを特徴とする請求項１記載の
   画像読取用の照明装置。
5. （５）前記偏向手段を前記保持部を透過した光束を前記
   原稿読取面上に偏向させる反射部材により構成したこと
   を特徴とする請求項１記載の画像読取用の照明装置。