JPH11185516A

JPH11185516A - 画像照明装置とこれを用いる画像読取装置

Info

Publication number: JPH11185516A
Application number: JP9357632A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Sugiyama; 美穂杉山; Kazuo Fujibayashi; 和夫藤林; Yukio Takemura; 幸男竹村; Hiroshi Sato; 浩佐藤; Kenichi Sasaki; 憲一佐々木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-25
Filing date: 1997-12-25
Publication date: 1999-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】原稿を照明する光源手段を、２層構造その他
からなる導光素子を用いて装置全体の簡素化が可能な原
稿読取装置を提供することである。【解決手段】光源、結像レンズ、センサー、ミラーか
らなる透過原稿読取装置において、光源からの光束によ
り原稿を照明するための２層構造導光素子を有し、前記
２層構造導光素子の２層の境界面は所定の透過率を有
し、片側の層の境界面の対向面は拡散部を有することを
特徴とする。また、原稿面上の一部を線状に照明する照
明系であって、光源は発光ダイオードを使用し、前記光
源と被照明領域の間に透明な導光板が置かれ、前記発光
ダイオードは前記導光板の一端面に密着せしめられ、前
記導光板の光源側端部近傍の内部に鋭角な頂角を有す円
錐状の空洞反射部を有し、前記円錐状反射部の頂角はＬ
ＥＤ側を向いており、前記頂角で直進光成分を分割し、
入射光束は前記空洞反射部表面で全反射することを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像読取装置やこ
れに用いる画像照明装置に関し、特にＣＣＤ等の複数の
受光素子を一次元方向に配列した撮像手段（読取り手
段）を用いて、フィルムやＯＨＰなどの透過原稿の画像
情報を簡易な構成で高精度に読み取るようにした画像読
取装置や画像照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、フィルムやＯＨＰなどの透過
原稿をＣＣＤなどの読み取り手段を用いて読みとる画像
読み取り装置としては、フィルムスキャナが広く知られ
ている。

【０００３】光源として用いられているのは線状の光源
である。光源からの光束に照明される位置に透過原稿で
あるフィルムが配置されている。更にそれに続いて結像
レンズ系があり、ラインセンサであるＣＣＤが置かれて
いる。

【０００４】前記光源にて照明された原稿上の領域の画
像は、結像レンズにてＣＣＤ上に結像される。ＣＣＤの
受光領域の形状は通常受光画素が一列に直線上に配列し
ている。従って、ＣＣＤの受光領域の像を結像レンズに
て前記原稿上に逆投影したときの原稿上の部分が、その
時ＣＣＤに取り込まれる画像領域である。

【０００５】例えば、図７は、従来の透過型の画像読取
装置の要部の副走査断面の概略図である。同図におい
て、円筒状の線状光源１４からの光束及び光源１４から
反射鏡１５側に射出して反射鏡１５で反射させた光束を
コンデンサーレンズ１６で集光し、これにより透過型の
原稿６を照明している。原稿６の透過光は結像レンズ系
７によりラインセンサ８上に結像している。なお光源１
４と結像レンズ系７の入射瞳とは共役関係となるように
している。同図ではラインセンサ８を矢印の方向に走査
することで、透過型の原稿の読み取りを行っている。

【０００６】そして、このようにして原稿上のある一次
元領域（線像、厳密にはＣＣＤ受光エリアを原稿面上に
逆投影した、ある幅を持った細長い帯状の領域である）
の画像の取り込みが完了し次第、線像と直交する方向
に、取り込み領域を逐次移動して一次元画像を取り込
み、原稿上の所定の領域にわたり同じ動作を繰り返すこ
とにより原稿全面を二次元の画像として取り込むことが
できる。

【０００７】また従来より、光源が、蛍光灯や白熱ラン
プの場合はランプ元来の長尺形状の特徴を用いることに
より簡単に線状の光源とすることが出来る。一方、光源
として発光ダイオード（以下ＬＥＤ）を用いるものがあ
る。ＬＥＤを用いる場合は、略点光源なので線状の照明
光源とする場合には幾つかの方法が開示されている。

【０００８】例えば、図１３は特開平９−６１６３３号
公報に示された概念図であり、発光体３２の光束を柱状
導光板３３の端部より入射させ、柱状導光板３３内を伝
播させ、光拡散部３４を照射した光束を拡散させ一部を
図の下方向に射出するものである。

【０００９】また図１４は同公報に示された実施形態の
１つである。同図において、導光体端部の発光体は発光
体切換回転基板により３色光である発光体３６を切り替
えることを可能にしたものである。

【００１０】さらに、特開平６−２１７０８４号公報ま
たは特開平７−２４５６７６号公報または特開平８−２
１４１１６号公報にて開示されるような透明な材質でつ
くられた棒状の導光素子を使用する例も考えられる。こ
の場合導光棒の両端、或いは片方端からＬＥＤ光を導入
して、前記導光棒の長手方向に沿って光束を伝搬させ、
原稿長手方向の長さをカバーし、適宜長手方向に沿って
設けられた拡散帯に落ち込むようにさせ、そこから拡散
偏向されてくる光束を線上照明光束として利用する方法
である。拡散帯は拡散性の塗料であったり、前記導光棒
の部材自体の表面を粗面化するなどの方法がある。

【００１１】そして、このようにして原稿上のある一次
元領域（線像、厳密にはＣＣＤ受光エリアを原稿面上に
逆投影した、ある幅を持った細長い帯状の領域である）
の画像の取り込みが完了し次第、前記線像と直交する方
向に、取り込み領域を逐次移動して一次元画像を取り込
み、原稿上の所定の領域にわたり同じ動作を繰り返すこ
とにより原稿全面を二次元の画像として取り込むことが
できる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】当前記装置に置いて考
慮されるべき重要な性能項目の一つとして、読み取った
原稿の画質が高いことがあげられる。一方装置に於いて
は様々な露光状態における写真フィルムなどが原稿とし
て供されることが起こりうる。しかしながらこの要求は
ラインセンサとして使用しているＣＣＤの特性に鑑みれ
ば、そこへの到達光量によって左右される部分が大き
い。

【００１３】一般に露光オーバーのネガフィルム、又は
露光アンダーのポジフィルム等のような透過率の低い原
稿が来ることも、またその逆の場合が生ずることもあり
得る。その結果、そこを透過してＣＣＤへ至る画像信号
光量は自ずから変化する。一方、所定の階調にて画像を
読み取るためには、ＣＣＤに所定の量の光が入射しなけ
ればならない。即ち、ＣＣＤに入射する原稿の画像が電
気信号に変換されるために必要な所定の時間だけ原稿の
同じ部分が、照射し続けられる状態を保持しなければな
らない。

【００１４】即ち光源に要求される大きな項目として、
十分な光量を供給できることが挙げられる、他に其の光
量をコントロールできると尚良い。またそれでいてコス
トは安いことが要求される。

【００１５】例えばＬＥＤを光源として選択する場合、
蛍光灯や白熱灯に比較して点灯装置のコストや光源自体
のコスト、消費電力、発熱などの諸条件で優れている。
しかしながら、光源が点光源であるためこれを線状光源
に変換する場合に、コスト上の利点を損なってしまう問
題があった。

【００１６】またＬＥＤを光源にする場合、線上照明に
するための手段として多数のＬＥＤを並べてＬＥＤアレ
イとする方法があげられるが、これは光量は十分満足で
あるが当然ながら多数のＬＥＤを必要とするため高コス
トである。

【００１７】一方、特許公開公報平成６−２１７０８４
号公報（キヤノン）または特許公開公報平成７−２４５
６７６号公報（富士通）または特許公開公報平成８−２
１４１１６号公報（ニコン）にて開示されるような透明
な材質でつくられた棒状の導光素子（以下導波板または
導波体）を使用する例の場合、導光体の両端、或いは片
方端からＬＥＤ光を導入して、前記導光棒の長手方向に
沿って光束を伝搬させ、原稿長手方向の長さをカバー
し、適宜長手方向に沿って設けられた拡散帯に落ち込む
ようにさせ、そこから拡散偏向されてくる光束を線上照
明光束として利用する方法である。拡散帯は拡散性の塗
料であったり、前記導光体の部材自体の表面を粗面化す
るなどの方法がある。この場合は拡散帯による散乱を利
用するため、完全拡散に近いほど光量が広い角度範囲に
わたり拡散され、所望の方向へ有効に照明光として伝達
される光量は少なくなる。このように光源光量の利用効
率が低いという問題があり、これを補うには前記導光体
内部へ到達する光量を増やす、そして導光体内部を伝播
する光量を増やすことによって、拡散領域へ落ちる光量
を底上げすることに依って被照明域へ至る光量を増やす
ことが考えられる。

【００１８】しかしながらこれを実現しようとする場
合、次ぎの問題がある。図２７に示すように断面が円形
の透明部材にて構成された導波体である。片側あるいは
両側の端面５２からＬＥＤ５１により光束を入射させ、
前記導波体内を全反射によって伝播させる。棒状の導波
体であることから光は棒状に伝播する。導波体表面のあ
る部分にはある有限の幅で帯状に拡散部分５６が設けら
れている。前記拡散部分５６は前記棒状導波体の長手方
向に沿って、必要とされる線状照明の長さに相当する長
さだけ形成されている。導波体内に入射した光束は、導
光体５５の内壁を全反射しながら逆側の端面方向へと伝
播してゆく。そして、其の伝播の過程で拡散部分５６に
落ちた光束だけが被照明域に対して照明光束の線状照明
として偏向される。

【００１９】導波体内を伝播する光束は少しづつ上記の
ように帯状拡散部分に落ち込んで線状照明光束として消
費されて減少してゆく。光源の入射端面から逆側の端面
に至るまで、導波体内を反射伝播する光束成分は線状の
形を保って前記導波体から射出されるが、例えば光源か
ら離れるにしたがって光量が落ちるので線状照明の光量
も光源から離れるにしたがって減少してゆくことが一般
である。その対策として、前記導波体の両側の端面に光
源を付けたり、光源は片側にしかつけない場合でも線状
照明の光量が全域にわたって略一様であるようにするた
めに、光源に近い側の導波体の太さを太く、光源から離
れたところの導波体の太さを細くすることで、光源から
離れたところで光束がより一層拡散部分に落ち込み易く
し、光源から離れたところでの線状照明光束を持ち上げ
ることにより、一様な照明に近づけようとする。

【００２０】しかしながら、光源として用いられるＬＥ
Ｄの発光パターンを考えると、図９に示すようにチップ
から凡そ１８０°全方向に光束を放射するが、その強度
分布はチップから垂直方向に放射される成分がもっとも
強い。この強度分布を持った光束がそのまま導波板の入
射端面から内部に入射すると、開き角度は若干狭められ
るものの、尤も強度の高い垂直に入射する成分は、導光
板内の内壁に殆ど触れることもなく導光板内を直進して
しまい、拡散部分に落ちることはない。またその垂直成
分近傍の成分も同様に伝播し、例えば入射端面とは逆側
の端面に近いところで初めて導光板内壁に当たるという
ことがやっとであり、照明光として寄与しにくい。この
ように光源の最も光量の高い成分を効果的に照明光とし
て利用できない構成上の問題があった。

【００２１】また、従来の画像読取装置で用いている光
源手段は、単に光束を射出しているだけであり、光源自
体には光学的な集光作用がないため、そのままでは光量
が少ないという問題点があった。このため、問題点を解
決する方法として以下のようなものが考えられた。

【００２２】照明光量を増やすために、光源自体の輝
度を上げるべく、高電圧で駆動する方法がある。しかし
ながら、この方法は光源を形成する管の大型化により装
置全体が大型化し、また発熱量が多くなり、高温になる
という問題点が生じてくる。

【００２３】光源から放射される光束のうち、原稿と
反対側へ放射される光束を原稿側に反射させるための反
射笠を光源近傍に取り付ける方法がある。しかしなが
ら、この方法は装置全体が大型化し、また部品点数の増
加により、装置全体が複雑化してくるという問題点が生
じてくる。更に効率のよい照明を行うために、光源と反
射笠の相対位置関係を所定の精度に設定するための調整
手段を必要とする等の問題点が生じてくる。

【００２４】導光体端部より入射した光束が、導光板
内の入射部近傍において全反射せずに導光体より外に射
出されてしまい、輝線状の照明光となってしまうため、
極端に不均一な照明光量分布となってしまう。これを避
けるために導光板端部付近の照射光を使わず、照明範囲
をカバーするために導波体の全長を長くすれば、さらに
照明装置の大型化を招く。

【００２５】カラー原稿を照明する際べく３色（ＲＧ
Ｂ）の発光体を導光体の端部に配置すると、従来例１の
系では、導光体に対する各発光体の位置の違いにより、
敏感にＲＧＢ光の光量分布が変化し、読み取った画像に
色ずれを引き起こす原因となりうる。特に導光体の端部
においては上記のの現象により、ＲＧＢごとの光量分
布は極端に現れる。

【００２６】本発明の目的は、上述の各種の問題点を解
決することであり、原稿を照明する光源手段を、２層構
造からなる導光素子を用いることにより、補助部材がな
くとも透過原稿の照明が可能で、かつ装置全体の簡素化
が可能な原稿読取装置を提供することである。また、発
熱源とならない光源による照明を可能とし、原稿のカラ
ー読み取りを可能とし、十分な照明幅を確保した照明系
を持たせ、照明効率の良い照明系を持ち、小型化が可能
で、部品点数の少ない原稿読取装置を提供することであ
る。

【００２７】また、本発明の目的は、光源を導波体の端
部に設けず、離れた位置に設け、なおかつ光源からの光
束を補助導光体により主導体に導くことにより、主導光
体の長さを短くすることが可能で、主導光体の光射出部
に光束が到達するまでに、補助導光体内で光源光が全反
射を繰り返すため、被照明部においては均一な照明光を
得ることが可能で、効率よく光束を伝播させ、光源から
の光束を有効に利用でき、光源からの光束を有効に主導
光体に伝達することの可能な照明装置を提供することで
ある。さらに、主導光体より伝播光を有効に光射出部よ
り出射させ、コンパクトな光源により単色又はカラー照
明できる照明装置を提供することである。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明は、光源からの光
束を２層構造の導光素子の導光層により伝播させ、所定
の透過率を持つ２層間の境界面において、伝播される光
束のうちの一部を他方の層へと透過させ拡散面に当てる
ことにより、照明を行うことを特徴とする。このことに
より、反射笠やコンデンサーレンズなどの補助照明部材
の必要がない、簡素で小型な装置による透過原稿の画像
情報が可能となる。

【００２９】また、本発明は、前記導光素子へ光束を入
射させる光源をＬＥＤとしたことが特徴である。このこ
とにより、画像読取装置内で熱源とならない照明が実現
できるとなる。

【００３０】また、本発明は、前記導光素子へ光束を入
射させる光源を２色以上のＬＥＤとしたことが特徴であ
る。このことにより、原稿からカラー画像情報を読み取
ることが可能となる。

【００３１】さらに、本発明は、前記拡散部分の導光素
子長手方向の幅を、読取原稿の読取幅と同等、もしくは
それ以上に広くしたことを特徴とする。このことによ
り、十分な照明幅を確保することが出来、良好な照明が
可能となる。

【００３２】また、本発明は、前記導光素子の周囲に、
光束が伝播する際に導光素子より抜ける光束を、再び導
光素子内に戻す役割をする反射部材を設けたことを特徴
とする。このことにより効率の良い照明が可能となる。

【００３３】また、本発明は、前記導光素子へ光束を入
射させる光源を導光素子の両端部に設けたことを特徴と
する。このことにより、より単純な構成での照明が可能
となる。

【００３４】また、本発明は、前記導光素子へ光束を入
射させる光源を導光素子の片方の端部に設けたことを特
徴とする。このことにより、さらに簡易な構成での照明
が可能となる。

【００３５】さらに、本発明は、前記導光体の端部より
光束を入射し、導光体側面より同光束を出射する照明装
置において、光源からの光束を補助導光体を介して主導
光体に入射させることを特徴とする。このことにより、
コンパクトで光量分布が均一な照明光を得ることが可能
となる。

【００３６】また、本発明は、前記補助導光体が柱状の
導光体であることを特徴とする。このことにより、光源
からの光束を光量のロスを少なく、効率よく補助導光体
内を伝播することができる。

【００３７】また、本発明は、前記補助導光体の長さを
主導光体よりも短いことを特徴とする。このことによ
り、光量の減衰を押えることが出来、効率のよい照明へ
とつなげることができる。

【００３８】また、本発明は、前記主導光体と前記補助
導光体を一体とすることを特徴とする。このことによ
り、補助導光体から主導光体への光束の伝達時のロスを
押え、効率のよい照明へとつなげることが出来る。

【００３９】また、本発明は、前記主導光体と前記補助
導光体の接点付近の、光束が全反射角よりも小さい角度
で導光板内壁を照射する可能性のある部分に反射効果を
持たせたことを特徴とする。このことにより、補助導光
体から主導光体への光束の伝達時のロスを押え、効率の
よい照明へとつなげることが出来る。

【００４０】また、本発明は、前記主導光体と前記補助
導光体の接点付近に８０％以上の反射率を持つ反射効果
をもたせたことを特徴とする。このことにより、補助導
光体から主導光体への光束の伝達時のロスを押え、効率
のよい照明へとつなげることが出来る。

【００４１】また、本発明は、前記主導光体内の光射出
面の対向面に、鋸刃状の光反射面を設けたことを特徴と
する。このことにより、主導光体内を伝播する光束を効
率よく光射出面へと導くことが可能となり、効率の良い
照明が可能となる。

【００４２】また、本発明は、前記主導光体内の光射出
面の対向面に設けた、鋸刃状の光反射面の反射率を８０
％以上とすることを特徴とする。このことにより、主導
光体内を伝播する光束を効率よく光射出面へと導くこと
が可能となり、より効率の良い照明が可能となる。

【００４３】また、本発明は、前記導光体へ光束を入射
させる光源をＬＥＤとすることを特徴とする。このこと
により、よりコンパクトで、細かい光量調整が可能な照
明装置が可能となる。

【００４４】また、本発明は、前記導光体へ光束を入射
させる光源を複数色のＬＥＤとすることを特徴とする。
このことにより、よりコンパクトで、細かい光量調整が
可能なカラー照明装置が可能となる。

【００４５】さらに、本発明は、点状光源からの光束を
棒状の導光体の一部から入射させ導光体の長手方向から
光束を射出する線状照明装置において、導光体の端部近
傍に集光作用を有する反射面が一体的に形成されている
ことを特徴とする。特に反射面は凹面鏡あるいはフレネ
ル面から形成されることを特徴とする。さらに導光体の
光束入射面が導光体の端面あるいは導光体の長手方向の
端部近傍にあることを特徴とする。

【００４６】さらに、本発明は、導光板の光源からの光
束の入射する端面内に、ＬＥＤからの入射光束を、その
強度ピークである中心部分から、更にその外側に向けて
反射偏向させる三角柱または四角錐または円錐または三
角錐または多角錐の反射部分を設ける。反射部分は、導
光板内部に存在し、光源からの光束の入射端面近傍に置
かれており、反射部分は立体的形状を有し、其の稜線ま
たは頂点は入射してくる光束の中心に置かれていること
を特徴とする。

【００４７】

【発明の実施の形態】［第１の実施形態］図１〜図３は
それぞれ本第１の実施形態による画像照明装置を示す図
であり、図１は本実施形態の特徴である導光素子示す
図、図２は導光素子の２層の境界面の間の透過率を示す
図、図３は図１の導光素子を装置に適用した例を示す図
である。

【００４８】図１、図３中、１は導光素子の両側に備え
たＬＥＤ素子、２は２層構造導光素子、３は導光素子２
中の一層を構成する導光部分、４は２層間の（所定の透
過率を持つ）境界面、５は導光素子２中の一層を構成す
る拡散部分、６はＯＨＰやフィルム等の透過原稿、７は
透過光を集光する結像レンズ系、８はＣＣＤ型又はＭＯ
Ｓ型等の光電変換する読取手段である。ここで、導光部
分３及び拡散部分５の材料は、例えばガラス、アクリル
樹脂等である。また、境界面４は接着剤で接合してい
る。特に、中央と端とでは透過率の異なる接着剤で接着
することが好ましい。または、接合する２層のいずれか
の接合面に透過率を制限するシートを全面又は一部に予
め接着しておいてもよい。

【００４９】また、接着剤の透過率を変化させる手段と
しては、（ａ）接着面に予め長手方向に透過率が変化す
るようなコーティングを行った上で導光体の接着を行
う、（ｂ）長手方向に透過率が変化するようなシートを
挟んで接着する、（ｃ）接着部に長手方向に開口の幅が
変化する遮光シートを挟んで接着する、ということが考
えられ、いずれを用いてもよい。

【００５０】次に実際の動作について図３を参照して説
明する。２層構造導光素子２と透過原稿６は、近接して
配置されており、２層構造導光素子２からの光束は原稿
６を直接照明し、透過原稿６の画像情報は結像レンズ系
７によって読取手段である１ラインセンサ８上に所定の
倍率で結像される。この時、図上奥行き方向に２層構造
導光素子２の長さは原稿６の読取幅と同等か、もしくは
それ以上に長く、十分に原稿６の読取領域の照明がされ
るものとする。そして、透過原稿６との相対位置を変化
させて、透過原稿６を２次元的な画像情報としてライセ
ンサ８で読み取るようにしている。本実施形態では、ラ
イセンサ８を図中の矢印の方向（幅走査方向）に移動
（走査）させて原稿６の透過光を読み取っている。

【００５１】次に、２層構造導光素子２について図１及
び図２を参照して説明する。２層構造導光素子２は図１
に示すような構造になっている。２層のうちの１層は導
光部分３であり、もう１層は境界面と対向する面（射出
面）が拡散作用を持つ拡散部分を持つ層５である。この
２層間の境界面４は図２に示すような透過率を持つ。図
２の横軸は導光素子２の長手方向（図１における左右方
向）の位置を表し、縦軸は各位置での透過率を表す。

【００５２】照明を行う際には、図１に示すように導光
素子２の両端よりＬＥＤ１による光束を２層構造導光素
子２の導光部分である層３へ入射させ、導光素子２中で
全反射を繰り返させ伝播させる。この際、境界面４に当
たった光束のうちの境界面の透過率に応じた光量のみ、
境界面により反射されず、もう１方の層へ抜け、拡散部
分５へと照射され、照明光を発する。この際、２層構造
導光素子２の両端部分における境界面４の透過率分布
は、端から１５％±１０％の長さ（全長に対する長さ）
において、中央の透過率に対して５％から５０％低い透
過率となっていることとする。ＬＥＤ１からの光が入射
している端部付近では、その光束が伝播される際にＬＥ
Ｄ１の発光点の像が崩れておらず残っている。このた
め、入射口より離れている部分に対して高い光量分布を
持ち、結果として、一様な光量分布の照明が困難であ
る。この問題を解決するために、導光素子２の長手方向
（図１における左右方向）の長さに対して先述の１５％
−１０％（５％）の下限値の制約を設定する。他方１５
％＋１０％（２５％）の上限値は、素子の長さを不要に
長くすることのない条件を鑑みて設定するものである。
この条件下において、前述する数値範囲内の透過率に設
定することで、略均一な光量分布を有する照明系を実現
できる。

【００５３】［第２の実施形態］図４、図５はそれぞれ
本第２の実施形態による画像照明装置を示す図であり、
図４は本実施形態の特徴である導光素子示す図、図５は
導光素子の２層の境界面の間の透過率を示す図である。

【００５４】図４中、１は導光素子の一方に配置したＬ
ＥＤ素子、９は２層構造導光素子、１０は導光素子９中
の一層を構成する導光部分、１１は２層間の（所定の透
過率を持つ）境界面、１２は導光素子９中の一層を構成
する拡散部分、１７はＬＥＤ素子１方面からの光を反射
する鏡面である。

【００５５】次に２層構造導光素子９について図４を参
照して説明する。２層構造導光素子９は図４に示すよう
な構造になっており、構成は実施形態１とほぼ同じだ
が、２層間の境界面１１が図５に示すような透過率分布
を持つことが異なる。

【００５６】照明を行う際には、図４に示すように導光
素子の片方の端からのみＬＥＤ１による光束を２層構造
導光素子９の導光部分である層１０へ入射させ、導光素
子９中を伝播させる。この際、境界面１１に当たった光
束のうちの境界面１１の透過率に応じた光量のみ、境界
面１１により反射されず、もう１方の層へ抜け、拡散部
分１２へと照射され、照明光を発する。導光素子９中を
伝播し、反対側の端部に到達した光束は、鏡面１７によ
り反射され、再び導光素子９中を逆方向から伝播する。
この際、２層構造導光素子９の境界面１１における透過
率分布は、ＬＥＤ１の光源のある側の端から１５％±１
０％の長さ（導光素子の全長に対する長さ）において、
中央の透過率に対して４０％から６５％低い透過率とす
る。この制約は、先の実施形態の説明において述べたも
のと同じ根拠に基づく、略均一な照明を得るための設定
である。以上により、さらに簡略な構成での照明が可能
となり、装置の小型化を実現することが可能となる。

【００５７】［第３の実施形態］図６は第３の実施形態
の特徴を示す画像照明装置の概念図である。図中、図１
及び図４に示した画像照明装置を内部に配置しており、
２は導光素子、３は導光素子２の１層を形成する導光部
分、５は導光素子２の１層を形成する拡散部分であり、
１３は２層構造導光素子の周辺に取り付けられた反射板
である。

【００５８】上記の反射板１３により、図６の奥行き方
向の導光素子２の両端に配置されたＬＥＤからの光束が
導光部分３を伝播する際に、原稿のある側の拡散部分の
反対側から抜けてしまう光束を２層構造導光素子内に戻
すことが出来、より効率のよい照明が可能となる。

【００５９】また、反射板１３は図６のように導光素子
２の原稿対向面以外を覆った形の外、導光素子２の一部
のみ（光射出部、入射部を除いた部分）を覆った形、ま
た原稿対向面の拡散部分のみを残して原稿対向面も覆っ
た形などが考えられる。

【００６０】［第４の実施形態］図８〜図１０はそれぞ
れ本発明の第４の実施形態を示す図であり、図８は本実
施形態の特徴である導光体を横から見た場合の図、図９
は導光体の短手断面、図１０は導光体を画像読取装置に
適用した例を示す図である。

【００６１】図８において、２１はＲＧＢの３色のＬＥ
Ｄ等の光源、２２は主導光体、２３は導光体、２４は補
助導光体、２５は反射部、２６は鋸刃状光反射部、７は
光射出部である。さらに図９において、２８は導光部、
である。さらに図３において、２９は透過原稿、３０は
結像素子、３１はＣＣＤ型又はＭＯＳ型の受光素子であ
る。

【００６２】次に、本実施形態の導光体について図８及
び図９を参照しつつ説明する。ＲＧＢの３色のＬＥＤに
よって構成される光源２１からの光束は、補助導光体２
４へと入射し、柱状の補助導光板２４内を全反射しなが
ら伝播し、補助導光体２４と一体となっている主導光体
２２へと導かれる。

【００６３】この時、ＲＧＢ各々の発光体光源２１は各
色に対し、一般的に公知である各々の波長を持つものと
し、チップ構造でそれぞれ１色乃至３色を発光する。ま
た本実施形態においては、十分な光量を確保するべく、
主導光体２２の両端付近に補助導光体２４を各々設け、
２本の補助導光体２４の先端に１組つづ合計２組のＬＥ
Ｄ光源２１を設けたが、主導光体２２の片端に先端に光
源２１を持つ補助導光体２４を設ける場合もある。ま
た、本実施形態の図８においては主導光体２２と補助導
光体２４のなす角度はほぼ直角であり、補助導光体２４
は主導光体２２の射出対向面側に形成されている場合を
取り上げているが、本実施形態においては、主導光体２
２と補助導光体２４のなす角は鋭角もしくは鈍角である
場合も可能であり、また、補助導光体２４は主導光体２
２の断面のどの位置に形成されていても構わない。本実
施形態では特に、補助導光体２４を主導光体２２の光射
出部２７の対向面に直角に設け、光射出部２７側に突出
部のない形態を挙げた。

【００６４】また、光源２１からの光束が主導光体２２
へ到達するまでに、補助導光体２４の光源２１近傍にお
ける光束のうち補助導光体２４内壁に全反射角よりも小
さい角度であたり補助導光体２４から外にぬけ出す輝線
状の光束は除去される。また、３色のＬＥＤの導光体に
対する配置位置の差による色ごとの光量分布差も、各光
源２１からの光束が補助導光板２４を伝達し、主導光板
２２に到達するまでに緩和される。

【００６５】このとき、補助導光体２４の長さは、補助
導光体２４の長さをｄ、主導光体２２の長さをＬとした
場合に０＜ｄ＜Ｌという関係にある。このことにより補
助導光体２４は上記の効果を持つとともに、光束が補助
導光体２４を伝播する間に生じるロスを押えることが出
来、光源２１からの光束を有効に利用することが可能と
なる。

【００６６】また、主導光体２２と補助導光体２４の接
点付近には、反射率８０％以上の反射効果を持つ反射部
２５が設けられており、補助導光体２４から主導光体２
２へと光束が伝播する際に、導光体２２の内壁に全反射
角よりも小さい角度で当たる光束を反射し、主導光板２
２へと導く。

【００６７】主導光体２２は補助導光体２４と一体的に
樹脂を型成形した柱状であり、その長手方向（図８上で
左右方向）の長さは、被照明域を照明しうる長さを有す
る。また短手断面の面積は、長手方向のどの位置でも同
じであるか、もしくは図８に示すように、光源２１から
離れるに従い反射板２６と光射出部２７間の距離を小さ
くして、長手方向の光量分布の不適正を緩和する形状と
なっている。また、断面積が長手方向で変化する場合に
は、光射出部２７は被照明領域に対して平行をなす場合
と、さらに有効に光量分布補正を行うべく、適宜光射出
部と被照明領域間の距離を変化させる場合とがある。

【００６８】主導光体２２内に入射した光束は、主導光
体２２の導光部２８を伝播する。それと同時に伝播する
光束の一部は８０％以上の反射率を持つ鋸刃状光反射部
２６にあたり、光射出部２７へと反射される。単に拡散
をするのではなく、の鋸刃状の反射面２６により光射出
部２７へ光束を導くことにより、この光束は効率よく全
反射角よりも小さい角度で光射出部２７の内壁へとあた
る。このことにより、主導光体２２の短手断面において
集光効果を持つ形状の光射出部２７より指向性をもって
射出され、原稿面を適切に照明する。

【００６９】この際、鋸刃状の反射面２６は主導光体２
２の長手断面において鋸刃形状をもち、短手方向に細長
い細線状であり、主導光体２２の長手側面に沿った細長
い面積を有するものとする。その鋸刃状の反射面２６が
有する面積は、主導光体２２の長手方向のどの位置でも
幅が同じであるか、もしくは長手方向の照射光量分布を
より適正に補正するべく、光源２１から離れるに従い幅
を広くするものとする。また、鋸刃状の反射面２６の長
手方向の細線のピッチは、長手方向のどの位置でも均一
であるか、もしくは長手方向の照射光量分布をより適正
に補正するべく、光源２１より離れるに従い、狭くなる
ものとする。

【００７０】次に、実際に画像入力装置に組み込まれた
場合の動作について図１０を参照しつつ詳細に説明す
る。

【００７１】本実施形態の導光体２３と透過原稿２９は
近接して配置されており、導光体２３からの光束は原稿
２９を直接照明し、透過原稿２９の画像情報を結像レン
ズ系３０によって読取手段である１ライセンサ３１上に
所定の倍率で結像される。この時、導光体２３の光射出
部の長さは原稿の読取幅と同等か、もしくはそれ以上に
長く、十分に原稿の読取領域の照明がされるものとす
る。そして、透過原稿２９との相対位置を変化させて
（ラインセンサ３１を図中の矢印の方向（副走査方向）
に移動（走査）させて）、透過原稿２９を２次元的な画
像情報としてラインセンサ３１で読み取るようにしてい
る。同様の動作を各色ごとに行う。例えば、ＲのＬＥＤ
のみを点灯し原稿を読取り、次にＧのみを点灯させて原
稿を読み取る、と言うように順次原稿の読取りを行う。

【００７２】先に本実施形態の導光体２３の主導光体２
２の長手方向の光量分布の補正を、主導光体２２の断面
積、鋸刃状反射部２６の長手方向ピッチと幅によって行
うと記述した。この補正対象となる光量分布はその被照
明物に応じて、均一にする場合とまた、図１０で示した
ような画像読取系においては、結像レンズのコサイン４
乗則により生じる光量分布を補正する場合などがある。

【００７３】以上のように第４の実施形態によれば、光
源２１からの光束を補助導光体２４を用いて主導光体２
２に導き、主導光体２２内を伝播する光束のうち鋸刃状
反射部２６を照射し、反射する光束を光射出部２７によ
り被照明部を照射することにより、被照明部の長手方向
にコンパクトで、主導光体２２の端部における輝度むら
や色むらが緩和された照明が可能となる。

【００７４】［第５の実施形態］図１１は第５の実施形
態の特徴である導光体を示す画像照明装置の構造図であ
る。

【００７５】本実施形態の基本構成は第４の実施形態と
ほぼ同じであるが、本実施形態では補助導光体２４を主
導光体２２の、光射出部２７や光拡散部２６のない側面
に鋭角に設けたことを特徴とする。光源２１から発光し
た光束は補助導光体２４を通って一部は反射板２５で反
射して主導光体２２に導かれる。このことにより、主導
光体２２の補助導光体２４の接続されている側面に対向
する側面に突出部分がなく、また主導光体２２の長手方
向に極力短い照明系を実現できる。

【００７６】［第６の実施形態］図１２は第６の実施形
態による画像照明装置を示す概念図である。本実施形態
の基本構成は第４，第５の実施形態とほぼ同じである
が、本実施形態では補助導光体２４を主導光体２２の片
端の近傍の、光射出部２７側面に鈍角に設けたことを特
徴とする。主導光体２２の一方の光源２１からの照明光
は補助導光体２４を通って、一部は反射板２５で反射さ
れ、主導光体２２に導かれ、反射拡散板２６で反射し拡
散されて、対向方向の光射出部２７に出射される。この
ことにより、主導光体２２の鋸刃状反射部２６側に突出
部分がなく、光射出部２７近傍にも他部材の少ない照明
系を実現できる。また、補助導光体２４と光源２１が１
つであるためにさらにより安価でコンパクトな照明系と
なる。

【００７７】［第７の実施形態］図１５は本発明の第７
の実施形態による画像照明装置を示す図である。図中４
１，４１′はＬＥＤ光源、４２は棒状の透明ロッド、４
２ａ，４２ａ′は楕円反射鏡、４２ｂは拡散反射面、４
２ｃは透明な光束射出面である。ＬＥＤ光源４１，４
１′から発せられた光束のち発散角の大きい光線は楕円
反射鏡４２ａで一旦反射された後、透明ロッド４２の拡
散反射面４２ｂで拡散され光束出射面４２ｃから射出さ
れる。また発散角の小さい光線は直接拡散反射面４２ｂ
で拡散され光束出射面４２ｃから射出される。

【００７８】ＬＥＤ光源４１，４１′から最初に透明な
光束射出面４２ｃに当る光線は全反射した後、拡散反射
面４２ｂで拡散されて光束射出面４２ｃから光束が射出
される。もし楕円反射鏡４２ａがないと発散角の大きい
光線がＬＥＤ光源近傍の光束射出面４２ｃから射出され
てしまう。なぜならその光線は透明ロッド４２の光束射
出面に対し全反射角に達しないため透明ロッド４２内で
全反射せずにＬＥＤ光源４１，４１′近傍で射出されて
しまうからである。従って透明ロッド４２の長手方向の
射出光束の光量分布は、ＬＥＤ光源４１，４１′近傍で
かなり大きく、光源から離れるに従い徐々に低下する。
その状態を表現したのが図１８の線分Ａである。なお、
図１８の横軸はＬＥＤ光源４１，４１′からの距離、縦
軸は相対照度である。それに対しＬＥＤ光源４１，４
１′近傍に楕円反射鏡４２ａを設けると発散角の大きい
光線を透明ロッド４２に対し全反射可能な光束に変換で
きるのでＬＥＤ近傍で射出される光束が減少し、逆に光
源から離れた位置で射出される光束が増加する。その状
態を表現したのが図１８の線分Ｂである。

【００７９】［第８の実施形態］図１６は第８の実施形
態による画像照明装置を示す図である。図中、４３は透
明ロッド、４３ａはフレネル反射鏡、４３ｂは拡散反射
面、４３ｃは光束射出面である。第７の実施形態に対し
楕円反射鏡４２ａをフレネル反射面４３ａに置き換えた
ものである。

【００８０】図１７は、本実施形態の他の画像照明装置
を示す図である。図中、４４は透明ロッド、４４ａは楕
円反射鏡、４４ｂは拡散反射面、４４ｃは光束射出面で
ある。なお楕円反射鏡４４ａは透明ロッド４４の光束射
出面側の端部に設けられており、ＬＥＤ光源４１，４
１′は拡散反射面４４ｂ側の端部近傍に配置されてお
り、光源４１，４１′からの光束は拡散反射面側４４ｂ
から入射する。

【００８１】ここで、楕円反射鏡４４ａで集光かつ反射
された光束は、拡散反射面４４ｂで拡散反射した後、光
束射出面４４ｃから射出される。

【００８２】楕円反射鏡４４ａはＬＥＤ光源４１，４
１′から発せられた光束を効率よく拡散反射面４４ｂに
送り込むことができる。

【００８３】またＬＥＤ光源４１，４１′を透明ロッド
４４の端部より内側に配置できるので装置の巾を狭める
のに効果がある。

【００８４】［第９の実施形態］図１９に示すのは本発
明の第９の実施形態による画像照明装置の概念図であ
る。断面が円形の透明部材にて構成された導波体であ
る。ＬＥＤ５１から発光した照明光は片側あるいは両側
の入射端面５２から光束を入射させ、空洞反射部分５３
を通って、接合部５４に至り、導光体５５内を全反射に
よって伝播させる。棒状の導光体５５であることから光
は棒状に伝播する。導光体５５表面のある部分にはある
有限の幅で帯状に拡散部分の拡散帯５６が設けられてい
る。帯状拡散部分は棒状導光体５５の長手方向に沿っ
て、必要とされる線状照明５７の長さに相当する長さだ
け直線的に形成されている。導光体５５内に入射した光
束は、内部を全反射しながら入射端面５２側とは反対側
の端面に向かって進んで行く。その進行過程で、導光体
５５内の内側の境界面で全反射しながら進行する光束の
一部は帯状拡散部分の拡散帯５６に入射することにな
る。帯状拡散部分にたまたま入射した光束成分は当然の
ことながらそこで全反射はせずに拡散反射される。棒状
導光体５５表面にて拡散反射された光束成分のうち、面
に対して略垂直方向に拡散された成分は、導光体５５を
横断する方向に偏向されているので、帯状拡散部分と対
向する部分の棒状導光体５５表面から外へ射出する。こ
れが線状照明５７の光束となる。

【００８５】本発明の反射体は、ＬＥＤ５１の光束の入
射端面５２側の導光体５５内部に置かれた円錐形状のも
のである。これは円柱状導光体５５の端面側に、継ぎ足
すように短い同じ断面の導光体５５を接合部５４で接着
し、短い継ぎ足した導光体５５の中に円錐形状の空洞を
設けておけばよい。導光体５５内に入射した光束が円錐
の表面で全反射する様に円錐の頂角は決定されている。

【００８６】端面に取り付けられたＬＥＤ５１が単色な
らば光束の中心（強度最大のところ）と円錐の頂角の位
置は一致している。しかし近年かかる装置は一般にカラ
ーであるので、ＲＧＢ３色のＬＥＤ５１を用いる。この
場合ＲＧＢ３個のＬＥＤチップを３角形の頂点に位置す
るように、且つ出来るだけ近傍に並べる。この場合は、
３個のＬＥＤ５１で形成される３角形の略重心付近が、
円錐反射体の頂角に一致するように配置すれば効果的で
ある。

【００８７】［第１０の実施形態］図２０に示すのは本
発明の第１０の実施形態である。断面が円形の透明部材
にて構成された導光体５５である。片側あるいは両側の
入射端面５２からＬＥＤ５１の発光による光束を入射さ
せ、導光体５５内を全反射によって伝播させる。棒状の
導光体５５であることから光は全反射しつつ棒状に伝播
する。導光体５５の表面のある部分にはある有限の幅で
帯状に拡散部分の拡散帯５６が設けられている。帯状拡
散部分は棒状導光体５５の長手方向に沿って、必要とさ
れる線状照明５７の長さに相当する長さだけ直線的に形
成されている。導光体５５内に入射した光束は、内部を
全反射しながら入射端面５２側とは反対側の端面に向か
って進んで行く。その進行過程で、導光体５５内の内側
の境界面で全反射しながら進行する光束の一部は帯状拡
散部分に入射することになる。帯状拡散部分にたまたま
入射した光束成分は当然のことながらそこで全反射はせ
ずに拡散反射される。棒状導光体５５表面にて拡散反射
された光束成分のうち、面に対して略垂直方向に拡散さ
れた成分は、導光体５５を横断する方向に偏向されてい
るので、帯状拡散部分と対向する部分の棒状導光体５５
の表面から外へ射出する。これが線状照明５７の光束と
なる。

【００８８】本実施形態の反射体は、ＬＥＤ５１光束の
入射端面５２側の導光体５５内部に置かれた円錐形状の
ものである。これは円柱状導光体５５の端面側に、継ぎ
足すように短い同じ断面の導光体５５を接合部５４で接
着し、短い継ぎ足した導光体５５の中に円錐形状の空洞
を設けた反射部分５８を有している。空洞は内部にミラ
ーコーティングされており其の表面で、導光体５５内に
入射した光束は反射される。頂角には依存しないので全
反射条件は考慮する必要はない。

【００８９】端面に取り付けられたＬＥＤ５１が単色な
らば光束の中心（強度最大のところ）と円錐の頂角の位
置は一致している。しかし、近年かかる装置は一般にカ
ラーであるので、ＲＧＢ３色のＬＥＤ５１を用いる。こ
の場合ＲＧＢ３個のＬＥＤチップを３角形の頂点に位置
するように、且つ出来るだけ近傍に並べる。この場合
は、３個のＬＥＤ５１で形成される３角形の略重心付近
が、円錐反射体５８の頂角に一致するように配置すれば
効果的である。

【００９０】［第１１の実施形態］図２１に示すのは本
発明の第１１実施形態である。断面が四角形の透明部材
にて構成された導光体５５である。片側あるいは両側の
入射端面５２からＬＥＤ５１による光束を入射させ、導
光体５５内を全反射によって伝播させる。四角柱棒状の
導光体５５であることから光は棒状に全反射しつつ伝播
する。導光体５５表面のある部分にはある有限の幅で帯
状に拡散帯５６が設けられている。帯状拡散部分は棒状
導光体５５の長手方向に沿って、必要とされる線状照明
５７の長さに相当する長さだけ直線的に形成されてい
る。導光体５５内に入射した光束は、内部を全反射しな
がら入射端面５２側とは反対側の端面に向かって進んで
行く。その進行過程で、導光体５５内の内側の境界面で
全反射しながら進行する光束の一部は帯状拡散部分５６
に入射することになる。帯状拡散部分５６にたまたま入
射した光束成分は当然のことながらそこで全反射はせず
に拡散反射される。棒状導光体５５表面にて拡散反射さ
れた光束成分のうち、面に対して略垂直方向に拡散され
た成分は、導光体５５を横断する方向に偏向されている
ので、帯状拡散部分５６と対向する部分の棒状導光体５
５表面から外へ射出する。これが線状照明５７の光束と
なる。

【００９１】本実施形態の反射体５３は、ＬＥＤ５１光
束の入射端面側の導光体５５内部に置かれた四角錐形状
のものである。これは円柱状導光体５５の端面側に、継
ぎ足すように短い同じ断面の導光体５５を接合部５４で
接着し、短い継ぎ足した導光体５５の中に四角錐形状の
空洞を設けておけばよい。導光体５５内に入射した光束
が四角錐の表面で全反射する様に四角錐の頂角は決定さ
れている。

【００９２】端面に取り付けられたＬＥＤ５１が単色な
らば光束の中心（強度最大のところ）と四角錐の頂角の
位置は一致している。しかし近年かかる装置は一般にカ
ラーであるので、ＲＧＢ３色のＬＥＤ５１を用いる。こ
の場合ＲＧＢ３個のＬＥＤチップを３角形の頂点に位置
するように、且つ出来るだけ近傍に並べる。この場合
は、３個のＬＥＤで形成される３角形の略重心付近が、
四角錐反射体５３の頂角に一致するように配置すれば効
果的である。

【００９３】［第１２の実施形態］図２２に示すのは本
発明の第１２の実施形態である。断面が四角形の透明部
材にて構成された導光体５５である。片側あるいは両側
の入射端面５２からＬＥＤ５１による光束を入射させ、
導光体５５内を全反射によって伝播させる。棒状の導光
体５５であることから光は棒状に伝播する。導光体５５
表面のある部分にはある有限の幅で帯状に拡散帯５６が
設けられている。帯状拡散帯５６は棒状導光体５５の長
手方向に沿って、必要とされる線状照明５７の長さに相
当する長さだけ直線的に形成されている。導光体５５内
に入射した光束は、内部を全反射しながら入射端面５２
側とは反対側の端面に向かって進んで行く。その進行過
程で、導光体５５内の内側の境界面で全反射しながら進
行する光束の一部は帯状拡散帯５６部分に入射すること
になる。帯状拡散部分にたまたま入射した光束成分は当
然のことながらそこで全反射はせずに拡散反射される。
棒状導光体５５表面にて拡散反射された光束成分のう
ち、面に対して略垂直方向に拡散された成分は、導光体
５５を横断する方向に偏向されているので、帯状拡散部
分５６と対向する部分の棒状導光体５５表面から外へ射
出する。これが線状照明５７の光束となる。

【００９４】本実施形態の反射体５３は、ＬＥＤ５１に
よる光束の入射端面５３側の導光体５５内部に置かれた
四角錐形状のものである。これは円柱状導光体５５の端
面側に、継ぎ足すように短い同じ断面の導光体５５を接
合部５４で接着し、短い継ぎ足した導光体５５の中に四
角錐形状の空洞を設けておけばよい。空洞は内部にミラ
ーコーティングされており其の表面で、導光体５５内に
入射した光束は反射される。頂角には依存しないので全
反射条件は考慮する必要はない。

【００９５】端面に取り付けられたＬＥＤが単色ならば
光束の中心（強度最大のところ）と四角錐の頂角の位置
は一致している。しかし近年かかる装置は一般にカラー
であるので、ＲＧＢ３色のＬＥＤを用いる。この場合Ｒ
ＧＢ３個のＬＥＤチップを３角形の頂点に位置するよう
に、且つ出来るだけ近傍に並べる。この場合は、３個の
ＬＥＤで形成される３角形の略重心付近が、四角錐反射
体の頂角に一致するように配置すれば効果的である。

【００９６】［第１３の実施形態］図２３に示すのは本
発明の第１３の実施形態である。断面が円形の透明部材
にて構成された導光体５５である。片側あるいは両側の
端面から光束を入射させ、導光体５５内を全反射によっ
て伝播させる。棒状の導光体５５であることから光は棒
状に伝播する。導光体５５表面のある部分にはある有限
の幅で帯状に拡散部分５６が設けられている。帯状拡散
部分５６は棒状導光体５５の長手方向に沿って、必要と
される線状照明５７の長さに相当する長さだけ直線的に
形成されている。導光体５５内に入射した光束は、内部
を全反射しながら入射端面５２側とは反対側の端面に向
かって進んで行く。その進行過程で、導光体５５内の内
側の境界面で全反射しながら進行する光束の一部は帯状
拡散部分５６に入射することになる。帯状拡散部分にた
またま入射した光束成分は当然のことながらそこで全反
射はせずに拡散反射される。棒状導光体５５表面にて拡
散反射された光束成分のうち、面に対して略垂直方向に
拡散された成分は、導光体５５を横断する方向に偏向さ
れているので、帯状拡散部分５６と対向する部分の棒状
導光体５５表面から外へ射出する。これが線状照明５７
光束となる。

【００９７】本発明の反射体５９は、ＬＥＤ光束の入射
端面側の導光体５５内部に設けられた断面が三角柱の打
ち抜きの空洞状のものである。これは円柱状導光体５５
の端面側近傍に、トンネル状に空洞を設け、これを導光
体５５成型時に同時に成型すればよい。空洞は一つの稜
線が光源側を向くように配置されている。導光体５５内
に入射した光束が三角空洞の表面で全反射する様に三角
柱光源側の断面頂角は決定されている。

【００９８】端面に取り付けられたＬＥＤ５１が単色な
らば光束の中心（強度最大のところ）と三角空洞の頂角
の位置は一致している。しかし近年かかる装置は一般に
カラーであるので、ＲＧＢ３色のＬＥＤ５１を用いる。
この場合ＲＧＢ３個のＬＥＤチップを３角形の頂点に位
置するように、且つ出来るだけ近傍に並べる。この場合
は、３個のＬＥＤ５１で形成される３角形の略重心付近
が、三角空洞反射体５３の頂角に一致するように配置す
れば効果的である。

【００９９】［第１４の実施形態］図２４に示すのは本
発明の第１４の実施形態である。断面が円形の透明部材
にて構成された導光体５５である。片側あるいは両側の
入射端面５２から光束を入射させ、導光体５５内を全反
射によって伝播させる。棒状の導光体５５であることか
ら光は棒状に伝播する。導光体５５表面のある部分には
ある有限の幅で帯状に拡散部分５６が設けられている。
帯状拡散部分５６は棒状導光体５５の長手方向に沿っ
て、必要とされる線状照明５７の長さに相当する長さだ
け直線的に形成されている。導光体５５内に入射した光
束は、内部を全反射しながら入射端面５２側とは反対側
の端面に向かって進んで行く。その進行過程で、導光体
５５内の内側の境界面で全反射しながら進行する光束の
一部は帯状拡散部分５６に入射することになる。帯状拡
散部分５６にたまたま入射した光束成分は当然のことな
がらそこで全反射はせずに拡散反射される。棒状導光体
５５表面にて拡散反射された光束成分のうち、面に対し
て略垂直方向に拡散された成分は、導光体５５を横断す
る方向に偏向されているので、帯状拡散部分５６と対向
する部分の棒状導光体５５表面から外へ射出する。これ
が線状照明５７の光束となる。

【０１００】本発明の反射体５９は、ＬＥＤ光束の入射
端面５２側の導光体５５内部に設けられた断面が三角柱
の打ち抜きの空洞状のものである。これは円柱状導光体
５５の端面側近傍に、トンネル状に空洞を設け、これを
導光体５５成型時に同時に成型すればよい。空洞は一本
の稜線が光源側を向くように配置されている。導光体５
５内に入射した光束が三角空洞の表面で全反射する様に
三角柱空洞の内側はミラーコーティングされている。反
射条件は三角空洞の頂角には依存しないので全反射条件
は考慮する必要はない。

【０１０１】端面に取り付けられたＬＥＤ５１が単色な
らば光束の中心（強度最大のところ）と三角空洞の頂角
の位置は一致している。しかし近年かかる装置は一般に
カラーであるので、ＲＧＢ３色のＬＥＤ５１を用いる。
この場合ＲＧＢ３個のＬＥＤチップを３角形の頂点に位
置するように、且つ出来るだけ近傍に並べる。この場合
は、３個のＬＥＤ５１で形成される３角形の略重心付近
が、三角空洞反射体の頂角に一致するように配置すれば
効果的である。

【０１０２】［第１５の実施形態］図２５に示すのは本
発明の第１５の実施形態である。断面が四角形の透明部
材にて構成された導光体５５である。片側あるいは両側
の入射端面５２から光束を入射させ、導光体５５内を全
反射によって伝播させる。棒状の導光体５５であること
から光は棒状に伝播する。導光体５５表面のある部分に
はある有限の幅で帯状に拡散部分５６が設けられてい
る。帯状拡散部分５６は棒状導光体５５の長手方向に沿
って、必要とされる線状照明５７の長さに相当する長さ
だけ直線的に形成されている。導光体５５内に入射した
光束は、内部を全反射しながら入射端面５２側とは反対
側の端面に向かって進んで行く。その進行過程で、導光
体５５内の内側の境界面で全反射しながら進行する光束
の一部は帯状拡散部分５６に入射することになる。帯状
拡散部分５６にたまたま入射した光束成分は当然のこと
ながらそこで全反射はせずに拡散反射される。棒状導光
体５５表面にて拡散反射された光束成分のうち、面に対
して略垂直方向に拡散された成分は、導光体５５を横断
する方向に偏向されているので、帯状拡散部分５６と対
向する部分の棒状導光体５５表面から外へ射出する。こ
れが線状照明５７の光束となる。

【０１０３】本発明の反射体５９は、ＬＥＤ５１の光束
の入射端面５２側の導光体５５内部に設けられた断面が
三角柱の打ち抜きの空洞状のものである。これは四角柱
状導光体５５の端面側近傍に、トンネル状に空洞を設
け、これを導光体５５成型時に同時に成型すればよい。
空洞は一つの稜線が光源側を向くように配置されてい
る。導光体５５内に入射した光束が三角空洞の表面で全
反射する様に三角柱光源側の断面頂角は決定されてい
る。

【０１０４】端面に取り付けられたＬＥＤ５１が単色な
らば光束の中心（強度最大のところ）と三角空洞の頂角
の位置は一致している。しかし近年かかる装置は一般に
カラーであるので、ＲＧＢ３色のＬＥＤ５１を用いる。
この場合ＲＧＢ３個のＬＥＤチップを３角形の頂点に位
置するように、且つ出来るだけ近傍に並べる。この場合
は、３個のＬＥＤ５１で形成される３角形の略重心付近
が、三角空洞反射体の頂角に一致するように配置すれば
効果的である。

【０１０５】［第１６の実施形態］図２６に示すのは本
発明の第１６の実施形態である。断面が四角形の透明部
材にて構成された導光体５５である。片側あるいは両側
の入射端面５２からＬＥＤ５１による光束を入射させ、
導光体５５内を全反射によって伝播させる。棒状の導光
体５５であることから光は棒状に伝播する。導光体５５
表面のある部分にはある有限の幅で帯状に拡散部分が設
けられている。帯状拡散部分５６は棒状導光体５５の長
手方向に沿って、必要とされる線状照明５７の長さに相
当する長さだけ直線的に形成されている。導光体５５内
に入射した光束は、内部を全反射しながら入射端面５２
側とは反対側の端面に向かって進んで行く。その進行過
程で、導光体５５内の内側の境界面で全反射しながら進
行する光束の一部は帯状拡散部分５６に入射することに
なる。帯状拡散部分５６にたまたま入射した光束成分は
当然のことながらそこで全反射はせずに拡散反射され
る。棒状導光体５５表面にて拡散反射された光束成分の
うち、面に対して略垂直方向に拡散された成分は、導光
体５５を横断する方向に偏向されているので、帯状拡散
部分と対向する部分の棒状導光体５５表面から外へ射出
する。これが線状照明５７の光束となる。

【０１０６】本発明の反射体５９は、ＬＥＤ５１の光束
の入射端面５２側の導光体５５内部に設けられた断面
が、三角柱の打ち抜きの空洞状のものである。これは円
柱状導光体５５の端面側近傍に、トンネル状に空洞を設
け、これを導光体５５成型時に同時に成型すればよい。
空洞は一本の稜線が光源側を向くように配置されてい
る。導光体５５内に入射した光束が三角空洞の表面で全
反射する様に、三角柱空洞の内側はミラーコーティング
されている。反射条件は三角空洞の頂角には依存しない
ので全反射条件は考慮する必要はない。

【０１０７】端面に取り付けられたＬＥＤ５１が単色な
らば光束の中心（強度最大のところ）と三角空洞の頂角
の位置は一致している。しかし近年かかる装置は一般に
カラーであるので、ＲＧＢ３色のＬＥＤ５１を用いる。
この場合ＲＧＢ３個のＬＥＤチップを３角形の頂点に位
置するように、且つ出来るだけ近傍に並べる。この場合
は、３個のＬＥＤ５１で形成される３角形の略重心付近
が、三角空洞反射体の頂角に一致するように配置すれば
効果的である。

【０１０８】上記各実施形態で説明した画像照明装置
は、画像読み取り装置、特にＯＨＰやフィルム等の透過
原稿に線状の照明光を照射するために用いられ、照明光
量を大きくでき、コンデンサレンズや集束レンズ等との
組合せによって線状の平行光源となることから画像対象
物の透過画像を明確に高輝度で取得することができる。

【０１０９】

【発明の効果】本発明によれば、他にかさばる補助照明
部材を必要としないため、光源と原稿を近づけることが
出来、装置の小型化とコストダウンが可能になるという
効果がある。

【０１１０】また、本発明によれば、熱源とならない光
源であるため、昇温によるトラブルを回避できるという
効果がある。

【０１１１】また、本発明によれば、カラー画像を読み
取る際に白黒読取用の撮像素子を用いることが可能とな
り、コストダウンが可能であるという効果がある。

【０１１２】さらに、本発明によれば、十分な照明幅が
得られ、他部材による光量分布補正をしなくとも、良好
な光量分布を得られるという効果がある。

【０１１３】また、本発明によれば、より効率のより照
明が可能となり、より高速な画像読み取りや、より暗い
レンズの使用が可能になることによって、レンズの設計
上、自由度を得られるという効果がある。

【０１１４】また、本発明によれば、より簡素な構成の
照明が可能となり、さらなる小型化やコストダウンが可
能になるという効果がある。

【０１１５】さらに、本発明によれば、コンパクトで突
出した光量むらのない照明光を得ることができ、同照明
系を搭載する装置の小型化やコストダウンを図ることが
出来るという効果がある。

【０１１６】また、本発明によれば、光源からの光束を
光量のロスを少なく、効率よく補助導光体内を伝播する
ことができるため、明るい照明が得られ、同照明系を搭
載する画像読取装置の高速化を図れる、という効果があ
る。

【０１１７】また、本発明によれば、光量の減衰を押え
ることが出来、効率のよい照明へとつなげることができ
るというため、明るい照明が得られ、同照明系を搭載す
る画像読取装置の高速化を図れる、という効果がある。

【０１１８】また、本発明によれば、補助導光体から主
導光体への光束の伝達時のロスを押え、効率のよい照明
へとつなげることが出来るため、明るい照明が得られ、
同照明系を搭載する画像読取装置の高速化を図れる、と
いう効果がある。

【０１１９】また、本発明によれば、主導光体内を伝播
する光束を効率よく光射出面へと導くことが可能とな
り、効率の良い照明が可能となるため、明るい照明が得
られ、同照明系を搭載する画像読取装置の高速化を図れ
る、という効果がある。

【０１２０】また、本発明によれば、よりコンパクト
で、細かい光量調整が可能な照明装置が可能となるた
め、同照明系を搭載するモノクロ及びカラー画像読取装
置の装置の小型化と高画質化が図れる、という効果があ
る。

【０１２１】またさらに、本発明によれば、点状光源を
棒状の透明ロッドによって線状光源に置き換える照明装
置において透明ロッドの端部に楕円鏡あるいはフレネル
反射面を一体的に設けることによって点状光源の光束を
効率よく線状光源に置き換えることができかつ線状光源
の光量ムラを低減でき、かつ点状光源を透明ロッドの端
部より内側に配置することによって装置のコンパクト化
に寄与できるという効果がある。

【０１２２】更に加えて、本発明によれば、導光体内に
入射した光束のうち尤も強度の高い、ＬＥＤチップから
略垂直に射出する光束成分（導光体の延在方向に対して
平行な成分）が、導光体内部で殆ど反射せずに通過して
しまうために拡散部分に入射せず、照明光束として有効
に利用できないという欠点を克服できる。即ち導光体内
部に入射した光束は、内部の反射体によって尤も光量の
多い中心の直進成分を導光体内壁の方向へと反射偏向さ
れ、その後は内壁をくり返し反射しながら進行するため
に、拡散帯へと落ちて照明光として寄与する成分が増加
する。この点は、従来の光源から大きな角度を以って射
出していた光束が、入射端面近傍で、反射体によって更
なる大きな角度を持つためその一部は導光板表面から全
反射条件を満たさないために出ていってしまうが、より
一層強度の大きな光束が有効に反射伝播するようになる
ため、光源光量の利用効率の向上に伴いその結果は光量
の大幅増大になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１実施形態を示す図である。

【図２】本発明による第１実施形態の説明をするグラフ
である。

【図３】本発明による第１実施形態の装置適用例を示す
図である。

【図４】本発明による第２実施形態を示す図である。

【図５】本発明による第２実施形態の説明をするグラフ
である。

【図６】本発明による第３実施形態を示す図である。

【図７】従来例を示す図である。

【図８】本発明による第４実施形態を示す図である。

【図９】本発明による第４実施形態を示す図である。

【図１０】本発明による第４実施形態の装置適用例を示
す図である。

【図１１】本発明による第５実施形態を示す図である。

【図１２】本発明による第６実施形態を示す図である。

【図１３】従来例を示す図である。

【図１４】従来例を示す図である。

【図１５】本発明による第７の実施形態を示す図であ
る。

【図１６】本発明の第８の実施形態を示す図である。

【図１７】本発明の第８の実施形態を示す図である。

【図１８】本発明の効果を説明する図である。

【図１９】本発明の第９の実施形態を示す図である。

【図２０】本発明の第１０の実施形態を示す図である。

【図２１】本発明の第１１の実施形態を示す図である。

【図２２】本発明の第１２の実施形態を示す図である。

【図２３】本発明の第１３の実施形態を示す図である。

【図２４】本発明の第１４の実施形態を示す図である。

【図２５】本発明の第１５の実施形態を示す図である。

【図２６】本発明の第１６の実施形態を示す図である。

【図２７】従来の装置を示す図である。

【符号の説明】

１ＬＥＤ素子２２層構造導光素子３導光部分４所定の透過率を持つ境界面５拡散部分６透過原稿（フィルム）７結像レンズ８読取手段（ＣＣＤ）９２層構造導光素子１０導光部分１１所定の透過率をもつ境界面１２拡散部分１３反射板１４円筒状光源１５反射笠１６コンデンサーレンズ１７鏡面２１光源２２主導光体２３導光体２４補助導光体２５反射部２６鋸刃状光反射部２７光射出部２８導光部２９透過原稿３０結像レンズ３１受光素子３２発光体３３柱状導光板３４光拡散部３５発光体切換回転基板３６発光体４１ＬＥＤ光源４２棒状の透明ロッド４２ａ楕円反射鏡４２ｂ拡散反射面４２ｃ光束射出面５１ＬＥＤ５２入射端面５３空洞反射部分５４接合部５５導光体５６拡散帯５７線状照明

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤浩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 (72)発明者佐々木憲一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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源、結像レンズ、センサー、ミラーか
らなる画像読取装置において、前記光源からの光束により読取原稿を照明するための２
層構造導光素子を有し、前記２層構造導光素子の２層の境界面は所定の透過率を
有し、前記２層構造導光素子の片側の層の境界面の対向面は拡
散部を有する、ことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】請求項１に記載の画像読取装置におい
て、前記光源が単色のＬＥＤであることを特徴とする画
像読取装置。
【請求項３】請求項１に記載の画像読取装置におい
て、前記光源が２色以上のＬＥＤであることを特徴とす
る画像読取装置。
【請求項４】請求項１又は，２，３に記載の画像読取
装置において、前記拡散部の前記２層構造導光素子の長
手方向の幅は、前記読取原稿の読取幅と同等もしくはそ
れ以上に広いことを特徴とする画像読取装置。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
画像読取装置において、前記２層構造導光素子の周辺に
反射部材を設けたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項６】請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
画像読取装置において、前記光源は前記２層構造導光素
子の長手方向の両端部に設けられていることを特徴とす
る画像読取装置。
【請求項７】請求項１乃至５のいずれか１項に記載の
画像読取装置において、前記光源は前記２層構造導光素
子の長手方向の片方の端部のみに設けられていることを
特徴とする画像読取装置。
【請求項８】端部に光入射面を有し、長手方向の１面
に長手方向に渡る光射出面を有する主導光体を具備する
画像照明装置において、前記端部に入射する光束を光源より他方の端部方向へと
導く補助導光体を設けたことを特徴とする画像照明装
置。
【請求項９】前記補助導光体は柱状の導光体であるこ
とを特徴とする請求項８に記載の画像照明装置。
【請求項１０】前記補助導光体の長さは、０＜ｄ＜Ｌ
（但し、ｄは前記補助導光体の長さ、Ｌは前記主導光体
の長さ）であることを特徴とする請求項８又は９に記載
の画像照明装置。
【請求項１１】前記補助導光体と前記主導光体は一体
であることを特徴とする請求項８又は９，１０に記載の
画像照明装置。
【請求項１２】前記補助導光体と前記主導光体の接点
及び接点近傍の導光体側面に反射手段を付加したことを
特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の画
像照明装置。
【請求項１３】前記補助導光体と前記主導光体の接点
及び接点近傍の導光体側面の反射面の反射率が８０％以
上であることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか
１項に記載の画像照明装置。
【請求項１４】前記主導光体の光射出面の対向面に、
前記主導光体内壁により全反射する光束を射出光とし
て、前記主導光体内壁に全反射角よりも小さい角度で前
記光射出面に当たるよう指向性をもたせた鋸刃形状の光
反射面を持つことを特徴とする請求項８乃至１３のいず
れか１項に記載の画像照明装置。
【請求項１５】前記主導光体の光射出面の対向面に設
けた、前記主導光体内壁により全反射する光束を射出光
として、前記主導光体内壁に全反射角よりも小さい角度
で前記光射出面に当たるよう指向性をもたせた鋸刃形状
である光反射面を設け、前記光反射面の反射率が８０％
以上であることを特徴とする請求項８乃至１４のいずれ
か１項に記載の画像照明装置。
【請求項１６】前記光源は単色のＬＥＤであることを
特徴とする請求項８乃至１５のいずれか１項に記載の画
像照明装置。
【請求項１７】前記光源は複数色のＬＥＤであること
を特徴とする請求項８乃至１４のいずれか１項に記載の
画像照明装置。
【請求項１８】点状光源からの光束を棒状の導光体の
一部から入射させ前記導光体の長手方向から光束を射出
する線状の画像照明装置において前記導光体の端部近傍
に集光作用を有する反射面が一体的に形成されているこ
とを特徴とする画像照明装置。
【請求項１９】請求項１８に記載の画像照明装置にお
いて、前記反射面は凹面鏡であることを特徴とする画像
照明装置。
【請求項２０】請求項１８又は１９に記載の画像照明
装置において、前記反射面はフレネル面から形成される
ことを特徴とする画像照明装置。
【請求項２１】請求項１８又は１９，２０に記載の画
像照明装置において、前記導光体の光束入射面が前記導
光体の端面であることを特徴とする画像照明装置。
【請求項２２】前記導光体の光束入射面が前記導光体
の長手方向の端部近傍にあることを特徴とする請求項１
８乃至２１のいずれか１項に記載の画像照明装置。
【請求項２３】原稿面上の一部を線状に照明する画像
照明装置であって、光源は発光ダイオードを使用し、前記光源と被照明領域
の間に透明な導光板が置かれ、前記発光ダイオードは前
記導光板の一端面に密着せしめられ、前記導光板の前記
光源側端部近傍の内部に鋭角な頂角を有する円錐状の空
洞反射部を有し、前記空洞反射部の頂角は前記発光ダイ
オード側を向いており、前記頂角で直進光成分を分割
し、前記発光ダイオードからの入射光束は前記空洞反射
部表面で全反射することを特徴とする画像照明装置。
【請求項２４】原稿面上の一部を線状に照明する画像
照明装置であって、光源は発光ダイオードを使用し、前記光源と被照明領域の間に透明な導光板が置かれ、前記発光ダイオードは前記導光板の一端面に密着せしめ
られ、前記導光板の前記光源側端部近傍の内部に鋭角な頂角を
有する四角錐状の空洞反射部を有し、前記円錐状反射部の頂角は前記発光ダイオード側を向い
ており、前記頂角で直進光成分を分割し、前記発光ダイオードからの入射光束は前記空洞反射部表
面で全反射することを特徴とする画像照明装置。
【請求項２５】原稿面上の一部を線状に照明する画像
照明装置であって、光源は発光ダイオードを使用し、前記光源と被照明領域の間に透明な導光板が置かれ、前記発光ダイオードは前記導光板の一端面に密着せしめ
られ、前記導光板の前記光源側端部近傍の内部に鋭角な頂角を
有する円錐状の空洞反射部を有し、前記円錐状の頂角は前記発光ダイオード側を向いてお
り、前記頂角で直進光成分を分割し、前記空洞反射部の内側には反射コーティングがなされて
おり、前記発光ダイオードからの入射光束は前記空洞反射部表
面で反射することを特徴とする画像照明装置。
【請求項２６】原稿面上の一部を線状に照明する画像
照明装置であって、光源は発光ダイオードを使用し、前記光源と被照明領域の間に透明な導光板が置かれ、前記発光ダイオードは前記導光板の一端面に密着せしめ
られ、前記導光板の前記光源側端部近傍の内部に鋭角な頂角を
有する四角錐状の空洞反射部を有し、前記頂角は前記発光ダイオード側を向いており、前記頂
角で直進光成分を分割し、前記空洞反射部の内側には反射コーティングがなされて
おり、前記発光ダイオードからの入射光束は前記空洞反射部表
面で反射することを特徴とする画像照明装置。
【請求項２７】前記空洞反射部は、短い導光体に凹部
として形成されて、且つ前記導光体の端部に前記短い導光体を接着剤で延長
接着することによって、構成したものである請求項２３乃至２６に記載の画像照
明装置。
【請求項２８】前記接着剤の屈折率は、前記透明基板
の屈折率に対して等しいか低いことを特徴とする請求項
２７に記載の画像照明装置。
【請求項２９】原稿面上の一部を線状に照明する画像
照明装置であって、光源は発光ダイオードを使用し、前記光源と被照明領域の間に透明な導光板が置かれ、前記発光ダイオードは前記導光板の一端面に密着せしめ
られ、前記導光板の前記光源側端部近傍の内部に鋭角な頂角を
有す三角柱状の空洞反射部を有し、前記三角柱反射部状の一つの稜線は前記発光ダイオード
側を向いており、前記稜線で直進光成分を分割し、前記三角柱状反射部は、前記導光板を貫通するトンネル
状であり、前記三角柱状反射部は、前記導光板と一体に成型されて
おり、前記発光ダイオードによる入射光束は前記空洞反射部表
面で全反射することを特徴とする画像照明装置。
【請求項３０】原稿面上の一部を線状に照明する画像
照明装置であって、光源は発光ダイオードを使用し、前記光源と被照明領域の間に透明な導光板が置かれ、前記発光ダイオードは前記導光板の一端面に密着せしめ
られ、前記導光板の光源側端部近傍の内部に鋭角な頂角を有す
三角柱状の空洞反射部を有し、前記三角柱反射部状の一つの稜線は前記発光ダイオード
側を向いており、前記稜線で直進光成分を分割し、前記三角柱状反射部は、前記導光板を貫通するトンネル
状であり、前記三角柱状反射部は、前記導光板と一体に成型されて
おり、前記三角柱状反射部は、内側に反射コーティングされて
おり、前記発光ダイオードによる入射光束は前記空洞反射部表
面で反射することを特徴とする画像照明装置。
【請求項３１】前記空洞反射部の頂点、若しくは前記
稜線は、前記導光体端部に接着された少なくとも一つのチップか
らなる前記発光ダイオードの発する光束の略中心に一致
するように、配置構成したことを特徴とする請求項２３乃至２６のい
ずれか１項に記載の画像照明装置。
【請求項３２】前記光源の発光ダイオード１個は、Ｒ
ＧＢ３色の発光ダイオードチップの少なくとも３個を近
接してパッケージング構成したものである請求項２３乃
至２７のいずれか１項に記載の画像照明装置。
【請求項３３】前記発光ダイオードは、前記透明基板
に透明接着剤にて固定され、発光ダイオードチップと前
記透明基板の間の空間は透明接着剤で満たされているも
のである請求項２３乃至２６又は３１，３２のいずれか
１項に記載の画像照明装置。
【請求項３４】前記導光板は、断面が円形であって何
れの面も鏡面精度で形成されていることを特徴とする請
求項２３乃至２６又は３１，３２のいずれか１項に記載
の画像照明装置。
【請求項３５】前記導光板は、断面が四角形であって
何れの面も鏡面精度で形成されていることを特徴とする
請求項２３乃至２６又は３１，３２のいずれか１項に記
載の画像照明装置。
【請求項３６】前記発光ダイオードは、透明基板に透
明接着剤にて固定され、前記発光ダイオードのチップと
前記透明基板の間の空間は透明接着剤で満たされている
ものである請求項２３乃至２６又は３１，３２のいずれ
か１項に記載の画像照明装置。
【請求項３７】前記接着剤の屈折率は、前記透明基板
の屈折率に対して等しいか又はそれより低いことを特徴
とする請求項３６に記載の画像照明装置。