JPH08317133A - 画像読取装置 - Google Patents

画像読取装置

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JPH08317133A
JPH08317133A JP7142628A JP14262895A JPH08317133A JP H08317133 A JPH08317133 A JP H08317133A JP 7142628 A JP7142628 A JP 7142628A JP 14262895 A JP14262895 A JP 14262895A JP H08317133 A JPH08317133 A JP H08317133A
Authority
JP
Japan
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light emitting
emitting diode
substrate
diode array
platen glass
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JP7142628A
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English (en)
Inventor
Eiji Hara
栄治 原
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.)
Ricoh Elemex Corp
Original Assignee
Ricoh Elemex Corp
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Publication date
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Publication of JPH08317133A publication Critical patent/JPH08317133A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品点数の増加や消費電力の増加を招くこと
なく、また寿命に影響することなく、レンズの周辺光量
低下特性を簡単な構成で補正でき、濃度ムラのない画像
品質の高い画像読取装置を経済的に得られるようにす
る。 【構成】 発光ダイオードアレイ12の多数の発光ダイ
オード11を、両端部に行くに従い原稿台ガラス13に
近くなるようにするため、発光ダイオードアレイの基板
10を、主走査方向の両端部に行くに従い原稿台ガラス
に近くなるように湾曲させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スキャナやファクシミ
リや複写機等の発光ダイオードアレイを光源とし、縮小
光学系により光電変換素子に結像する画像読取装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】この種の画像読取装置では、レンズの周
辺光量低下特性が問題となる。すなわち、レンズの画角
をθとすると、レンズの軸外における像の照度は、〔開
口効率〕×〔cos4θ〕に比例して小さくなる。図1
1に、画角と像面照度の関係を示す。cos4θに比例
して低下することを特に「コサイン4乗法則」と呼んで
いる。ここで、光軸上の像面照度をE、光軸と画角θを
なす像の照度をE0、光軸と画角θをなすレンズの開口
効率をV0とすると、 E0=E・V0・cos4θ となる。この関係を図12に示す。
【0003】このようなレンズの周辺光量低下特性を補
正する方法として、次のような従来技術があった。 図13に示すように、多数の発光ダイオード1を基
板2上に一直線上に配列した発光ダイオードアレイ3の
前方に、両端部に行くに従い幅員が大きくなる長窓4を
有するシェーディング板5を設置する。 図14に示すように、レンズ6の前方又は後方に図
13と同様のシェーディング板5を設置する。 図15に示すように、発光ダイオードアレイ3の基
板2の両端部に反射板7を設置する。 図16に示すように、多数の発光ダイオード1を、
その間隔が基板2の中央から両端に向かってx1>x2>
・・・>x7になるように徐々に狭くして一直線上に実
装する。 基板上に一直線上に配列された多数の発光ダイオー
ド1に対して、その駆動回路の電流制限抵抗の抵抗値
を、図17に示すように配列位置によってR1>R2>R
3>・・・>RNになるように変え、電流制御により発光
ダイオード1の輝度を変える。この場合、発光ダイオー
ド1は、左右対称の配列である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術によ
ると、それぞれ次のような問題点があった。及びで
は、部品点数が増え、組立作業性が悪い。また、中央の
光量を低下させるので全体の光量が低くなり、そのため
光電変換素子であるCCDの蓄積時間を長くしなければ
ならず、それにより読取速度を落とすことになるので、
発光ダイオード光源には適さない。では、蛍光灯やハ
ロゲンランプ等では効果があるが、発光ダイオードのよ
うに比較的一方向に輝度の高い指向性をもつ光源では、
反射板の効果は小さく、レンズの周辺光量低下特性を補
正しきれない。では、通常の等間隔の発光ダイオード
配列に対し、中央部になるにつれて間隔が広くなるよう
にした場合には、個々の発光ダイオードが一方向に輝度
の高い指向性をもっているため、図18に示すように主
走査方向の光量分布が均一でなくなる。また、通常の等
間隔の発光ダイオード配列に対し、逆に端部になるにつ
れて間隔を狭くした場合には、発光ダイオードの個数が
増加するため、その分消費電力も増え、経済的でない。
では、個々の発光ダイオードが異なる電流で駆動され
るため、その発光波長ピークにズレを生じ、特にカラー
読み取りなどでは、中央部と端部とで色ズレを発生して
しまう。また、端部になるにつれ電流を高くして駆動す
る場合には、その分寿命が短くなるという問題がある。
【0005】本発明は、以上のような問題を解決するた
めになされたもので、部品点数の増加や消費電力の増加
を招くことなく、また寿命に影響することなく、レンズ
の周辺光量低下特性を簡単な構成で補正でき、濃度ムラ
のない画像品質の高い画像読取装置を経済的に得られる
ようにすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による画像読取装
置では、発光ダイオードアレイの多数の発光ダイオード
を、両端部に行くに従い原稿台ガラスに近くなるように
配置することによって、上記の目的を達成する。このよ
うな構成は、次のような手段のいずれでも実現できる。
【0007】第1の手段は、発光ダイオードアレイの基
板を、主走査方向の両端部に行くに従い原稿台ガラスに
近くなるように湾曲させる。第2の手段は、発光ダイオ
ードアレイの基板を複数に分割し、その分割基板を主走
査方向の両端部に行くに従い原稿台ガラスに近くなるよ
うに配置する。第3の手段は、発光ダイオードアレイを
リード線タイプの多数の発光ダイオードで構成し、両端
部に行くに従いリード線の長さを長くして基板に実装す
る。第4の手段は、多数の発光ダイオードを基板上に湾
曲線に沿って実装し、その基板を原稿台ガラスに対して
傾斜設置する。
【0008】
【作用】第1ないし第4のいずれの手段によっても、原
稿台ガラスに対する発光ダイオードの配置を変えるとい
う単純なことで、レンズの周辺光量低下特性を補正で
き、均一な濃度の画像読取時にCCD出力が周辺で低下
せず均一となる。
【0009】次に、本発明の実施例を図面に従って詳細
に説明する。
【0010】図1は、本発明の第1実施例を示す。この
実施例では、湾曲した一つの基板10上に多数の発光ダ
イオード11を等間隔に一直線上に実装して一連の発光
ダイオードアレイ12とし、これを原稿台ガラス13に
対向させることにより、原稿台ガラス13に対する発光
ダイオード11の位置が、主走査方向の中央部から両端
部に行くに従い近くなるようにしている。
【0011】次に、図2は本発明の第2実施例を示し、
発光ダイオードアレイ12の基板を複数の平板による分
割基板10a〜10eに分割し(図では5分割)、これ
を両端部に行くに従い原稿台ガラス13に段階的に近く
なるように配置したものである。多数の発光ダイオード
11は、分割基板10a〜10eに分けて実装されてい
るが、全体としては等間隔に一直線上に配列し、また分
割基板10a〜10e相互はフレキシブルケーブル14
によって接続されている。なお、この例では5分割とし
てが、より精度を上げるには分割数を多くすれば良い。
【0012】図3は本発明の第3実施例を示し、発光ダ
イオードアレイ12の基板を3枚の平板による分割基板
10a〜10cに分割し、中央の分割基板10aは原稿
台ガラス13に対して平行、その両側の分割基板10b
・10cは主走査方向の両端に向かって上向きの傾斜状
態にして設置したものである。この場合も、分割基板1
0a〜10c相互は、フレキシブルケーブル14によっ
て接続する。
【0013】図4は本発明の第4実施例を示し、リード
線タイプの発光ダイオード15を使用し、その多数個
を、主走査方向の両端部に行くに従いリード線の長さを
長くして同じ基板10上に一直線上に等間隔に実装した
ものである。この場合、図5に示すように各発光ダイオ
ード15の2本のリード線部15a毎に、その高さ調整
と補強を兼ねるパイプ状端子16を2本ずつ基板10上
に突設し、これにリード線部15aを挿入して各発光ダ
イオード15を実装する。発光ダイオード15の高さ
は、パイプ状端子16の長さを変えることで容易に変え
ることができる。
【0014】上記第1ないし第4実施例のいずれの場合
も、原稿面上の光量分布は図6のようになる。従って、
均一な濃度の原稿を読み取る際のCCD出力は、図6と
前記図11との合成した図7に示すようになり、その出
力は一定となる。なお、図1の第1実施例、図2の第2
実施例、図3の第3実施例については、チップタイプと
リード線タイプのどちらの発光ダイオードを用いても良
い。
【0015】最後に、図8及び図9は、本発明の第5実
施例を示す。この実施例は、多数の発光ダイオード11
を、同じ基板10の面上において副走査方向に湾曲する
湾曲線に沿って主走査方向に等間隔に実装し、この基板
10を図9に示すように原稿台ガラス13に対して傾斜
設置したものである。この場合、中央の発光ダイオード
11aの光量分布は図9中のA、両端の発光ダイオード
11bはBのようになり、読取ライン17上(主走査)
での光量分布は、図10に示すように、中央で最小値、
両端で最大値(中央の発光ダイオード11aによる中央
の光量が最小、両端の発光ダイオード11bによる両端
の光量が最大)となる曲線で表される。
【0016】図9において、上記のように湾曲線に沿っ
て配列された発光ダイオード11からの光は、原稿台ガ
ラス13上の原稿(図示せず)を照明して反射され、第
1走行体18に搭載された第1ミラー19で反射され、
更に第2走行体20に搭載された第2及び第3ミラー2
1・22で反射され、レンズ23により基板24上のC
CD25に結像される。第1及び第2走行体18・20
は、図示しないモータによりワイヤ又はベルトを介して
駆動される。CCD25の出力は、図11と図10とが
合成した特性を呈し、均一な濃度の原稿を読み取る際の
出力は第1ないし第4実施例の場合と同様に一定したも
のとなる。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、シェーディング板等の
光量調整のための専用の部品を用いることなく、また消
費電力の増加を招くことなく、更に寿命に影響すること
なく、レンズの周辺光量低下特性を補正することができ
るので、組立を簡略化できるとともに、最終製品の小型
化・薄型化を実現できる。また、全ての発光ダイオード
を同電流で駆動できるので、発光波長にズレを生じない
ことにより、濃度ムラ、カラー読取の場合の色ムラのな
い高品位な画像読取装置が経済的に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例における発光ダイオードア
レイと原稿台ガラスを示す図である。
【図2】本発明の第2実施例における発光ダイオードア
レイと原稿台ガラスを示す図である。
【図3】本発明の第3実施例における発光ダイオードア
レイと原稿台ガラスを示す図である。
【図4】本発明の第4実施例における発光ダイオードア
レイと原稿台ガラスを示す図である。
【図5】第4実施例における発光ダイオードと基板上の
パイプ状端子との関係を示す斜視図である。
【図6】第1ないし第4実施例において、原稿台ガラス
に対する発光ダイオードの距離による原稿面上の光量分
布の関係を示すグラフである。
【図7】第1ないし第4実施例によりCCD出力が一定
になることを示すグラフである。
【図8】本発明の第5実施例における発光ダイオードア
レイの平面図である。
【図9】第5実施例の概要構成図である。
【図10】第5実施例において、原稿台ガラスに対する
発光ダイオードの位置による原稿面上の光量分布の関係
を示すグラフである。
【図11】レンズの画角と像面照度の関係を示すグラフ
である。
【図12】画角による光軸上の像面照度と像の照度とレ
ンズの開口効率の変化を示すグラフである。
【図13】発光ダイオードアレイの前方にシェーディン
グ板を設置した従来技術の斜視図である。
【図14】レンズの前方又は後方にシェーディング板を
設置した従来技術の斜視図である。
【図15】発光ダイオードアレイの基板の両端部に反射
板を設置した従来技術の斜視図である。
【図16】発光ダイオードの間隔を変えた従来技術の平
面図である。
【図17】電流制限抵抗の抵抗値を変えた従来技術の電
気回路図である。
【図18】図16の従来技術では主走査方向の光量分布
が均一でなくなることを示すグラフである。
【符号の説明】
10 基板 11 発光ダイオード 12 発光ダイオードアレイ 13 原稿台ガラス 14 フレキシブルケーブル 15 発光ダイオード 15a リード線部 16 パイプ状端子

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原稿台ガラス上に置かれた原稿を照明す
    るため基板上に配列された多数の発光ダイオードからな
    る発光ダイオードアレイと、原稿からの反射光を結像す
    る結像系と、結像された反射光による画像を電気信号に
    変換する光電変換素子とを備えた画像読取装置におい
    て、前記発光ダイオードアレイの多数の発光ダイオード
    を、主走査方向の両端部に行くに従い前記原稿台ガラス
    に近くなるように配置したことを特徴とする、画像読取
    装置。
  2. 【請求項2】 発光ダイオードアレイの基板を、両端部
    に行くに従い原稿台ガラスに近くなるように湾曲させた
    ことを特徴とする、請求項1に記載の画像読取装置。
  3. 【請求項3】 発光ダイオードアレイの基板を複数に分
    割し、その分割基板を両端部に行くに従い原稿台ガラス
    に近くなるように配置したことを特徴とする、請求項1
    に記載の画像読取装置。
  4. 【請求項4】 発光ダイオードアレイをリード線タイプ
    の多数の発光ダイオードで構成し、両端部に行くに従い
    リード線の長さを長くして基板に実装したことを特徴と
    する、請求項1に記載の画像読取装置。
  5. 【請求項5】 多数の発光ダイオードを基板上に湾曲線
    に沿って実装し、その基板を原稿台ガラスに対して傾斜
    設置したことを特徴とする、請求項1に記載の画像読取
    装置。
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