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WO2006049206A1 - 照明装置、およびこれを用いた画像読み取り装置 - Google Patents

照明装置、およびこれを用いた画像読み取り装置 Download PDF

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WO2006049206A1
WO2006049206A1 PCT/JP2005/020205 JP2005020205W WO2006049206A1 WO 2006049206 A1 WO2006049206 A1 WO 2006049206A1 JP 2005020205 W JP2005020205 W JP 2005020205W WO 2006049206 A1 WO2006049206 A1 WO 2006049206A1
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WO
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light
light guide
cylindrical
scatterer
lens
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2005/020205
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tatsuki Okamoto
Akira Ota
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to JP2006542423A priority patent/JPWO2006049206A1/ja
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Definitions

  • the present invention relates to a lighting device, and particularly relates to improvement of light intensity in a necessary irradiation area.
  • the present invention also relates to an image reading apparatus using such an illuminating device.
  • a conventional illumination device used for an image reading device or the like is composed of a plurality of light sources such as LEDs and a transparent member that guides light emitted from the light source, and transmits light from the light source to the transparent light source.
  • the document surface is uniformly illuminated by being advanced into the member and guided to the line-shaped reading target area (see, for example, Patent Document 1).
  • an illumination device uses a transparent rod having a convex curved exit surface as a light guide, and provides a light diffusion region on a plane opposite to the curved surface, and further, both ends of the transparent rod.
  • a linear illumination device was realized by installing an LED element as a light source (see, for example, Patent Document 2).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-77975
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-232648
  • the conventional illumination device described in Patent Document 1 has a complicated shape of the combination lens composed of the transparent member when light having a light source power travels in the transparent member. Another problem is that high precision is required for the manufacturing of the above combination lens.
  • the cross-sectional shape of the transparent bar is such that the convex curve is continuously connected at right angles at both ends of the side facing the curve. Since there are flat portions on both side surfaces of the transparent bar, the light reflected by the flat portions is emitted in a direction different from the illumination area, and there is a problem in that the light use efficiency decreases.
  • the present invention has been made in order to solve a problem that is intensive, and by using a simple configuration, the light of the light source power is effectively used, and the necessary irradiation region is efficiently irradiated with light. It is an object of the present invention to provide a lighting device that can
  • An illumination device includes a light guide having a circular cross section, a scatterer that is provided in a part of a circumference of the circular cross section and emits scattered light inside the light guide,
  • the light guide force includes a light collecting lens that condenses the emitted light and converts it into linear, planar, or spot light.
  • an image reading apparatus includes a transparent flat plate on which an original is arranged, an illumination device that irradiates light on the original surface on which the original is arranged, light reflected from the original surface, Or a condensing optical system that condenses the light transmitted through the original surface and a sensor that is provided in an image forming unit of the condensing optical system and reads an image of the original, and includes the illumination device.
  • a transparent flat plate on which an original is arranged an illumination device that irradiates light on the original surface on which the original is arranged, light reflected from the original surface
  • a condensing optical system that condenses the light transmitted through the original surface and a sensor that is provided in an image forming unit of the condensing optical system and reads an image of the original, and includes the illumination device. Is constituted by the illumination device of the present invention.
  • the cross-sectional shape of the light guide is circular, the light emitted from the light guide is not emitted in a direction significantly different from the illumination region. As a result, the emitted light is efficiently collected and guided to the irradiation required area, so that the required irradiation area can be efficiently irradiated and the light intensity can be improved.
  • the image reading apparatus of the present invention reads an image using the illumination device.
  • FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram in the minor axis direction (sub-scanning direction) of an image reading apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective configuration diagram of the image reading device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the illumination optical system of the image reading apparatus according to Embodiment 1 of the present invention and the conventional illumination optical system.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the illumination optical system of the image reading apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view in the minor axis direction (sub-scanning direction) of the image reading apparatus according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a configuration diagram showing a cross section in the main scanning direction in a light introducing portion of an illumination optical system according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 7 is a configuration diagram showing a cross section in the main scanning direction in a light introducing portion of an illumination optical system according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 8 is a configuration diagram showing a cross section in the main scanning direction in a light introducing portion of an illumination optical system according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 9 is a configuration diagram showing a cross section in the main scanning direction in a light introducing portion of an illumination optical system according to Embodiment 7 of the present invention.
  • Fig. 10 is a configuration diagram showing side surfaces in the main scanning direction at a light introducing portion and an intermediate portion of an illumination optical system according to Embodiment 8 of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view in the minor axis direction (sub-scanning direction) of the image reading apparatus according to the ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view in the minor axis direction (sub-scanning direction) of the image reading apparatus according to the tenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view in the minor axis direction (sub-scanning direction) of an image reading apparatus according to Embodiment 11 of the present invention.
  • FIG. 14 shows the shape of the cylindrical lens 12 in Embodiment 11 of the present invention.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view in the minor axis direction (sub-scanning direction) of the image reading apparatus according to the twelfth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram in the minor axis direction (sub-scanning direction) of the image reading apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the minor axis direction refers to a direction orthogonal to the direction in which the line sensors are arranged, and is also referred to as a sub-scanning direction in the document feeding direction.
  • the major axis direction is a direction parallel to the direction in which the line sensors are arranged and is also called a main scanning direction.
  • FIG. 2 is a perspective configuration diagram of the image reading apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the document 3 is sandwiched between a cover glass 2 and a platen 4 which are transparent flat plates on the casing 1 and fed from the platen 4 edge.
  • the housing 1 includes an illumination optical system and a reading optical system under the cover glass 2.
  • the illumination optical system includes a light guide 10, a scatterer 11, and a condenser lens 12.
  • the illumination optical system guides light emitted from the light source 5 such as an LED to the reading position of the document 3 and irradiates the document 3 to be read through the glass 2 with light.
  • the reading position of Original 3 is linear in the main scanning direction 41.
  • the reading optical system includes a rod lens array 6 and a sensor substrate 8 on which the line sensor IC 7 is mounted.
  • the read light from the document 3 is transferred to the line sensor IC7 by the rod lens array 6 on a one-to-one basis, and is converted into an electric signal by the line sensor IC7. Since the original 3 is moved in the original feeding direction 43 by the platen 4, the linear irradiation light is scanned in the sub-scanning direction 42 on the original, and finally the information on the entire original surface is converted into an electric signal. Is done.
  • the illumination optical system is appropriately adjusted so that the light from the light source 5 properly reaches the document 3, and the reading optical is used so that the light from the document 3 properly reaches the line sensor IC7.
  • the system is adjusted accordingly.
  • the light guide 10 of the present embodiment has a cylindrical shape, and the scatterer 11 is provided on the side surface of the cylindrical light guide 10 along the axial direction.
  • the scatterer 11 on the side surface of the cylindrical light guide is provided at a position facing the surface from which the illumination light of the cylindrical light guide 10 is emitted.
  • a light source 5 is installed on both sides or one side of the axial end face of the cylindrical light guide 10, and the light emitted from the light source 5 is transmitted to the cylindrical light guide. 10 is taken in and propagates in the cylindrical light guide 10.
  • the light propagating through the cylindrical light guide 10 hits the scatterer 11 provided on the side surface of the cylindrical light guide 10 along the axial direction, and is scattered and part of the light is emitted from the cylindrical light guide 10 in the illumination light irradiation direction. To be emitted.
  • FIG. 3 (a) shows a ray diagram of the illumination optical system of the image reading apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the arrow represents the progress of the light beam.
  • the cylindrical light guide 10 since the light guide 10 has a cylindrical shape, the light taken into the cylindrical light guide 10 is scattered by the scattering plate 11, and among the light 20 scattered by the scatterer, the cylindrical light guide 10 Except for the light emitted in the illumination light irradiation direction from, the light is confined again by the total reflection condition in the cylindrical light guide (light ray 21) and scattered again by the scatterer 11. As a result, there is no loss of light.
  • the light emitted from the cylindrical light guide 10 in the general illumination light irradiation direction is collected by the condenser lens 12 and collected in the reading area.
  • the condensing lens 12 is a cylindrical lens, and condenses light emitted from the cylindrical light guide 10 into linear light along a direction perpendicular to the paper surface of FIG.
  • the cylindrical light guide 10 since the cylindrical light guide 10 has a cylindrical shape, it is possible to take out strip-shaped light with a certain degree of directivity with high efficiency. Further, the light emitted from the cylindrical light guide 10 is efficiently converted into linear light by the cylindrical lens 12.
  • FIG. 3 (b) shows a ray diagram of a conventional illumination optical system.
  • the exit surface of the light guide (transparent bar) 9 is a convex curved surface, and there are flat portions on both side surfaces of the transparent bar. Therefore, the light taken into the light guide 9 is mainly transmitted through the light guide until it is scattered by the scatterer 11.
  • the side surface of the light guide 9 ( The light 22 scattered in the (planar portion) direction is emitted from the curved surface portion of the light guide 9 in a direction different from the illumination light irradiation direction, resulting in a loss.
  • the illumination optical system using the combination of the cylindrical light guide 10 and the cylindrical lens 12 according to the present embodiment the light emitted in a direction significantly different from the illumination region has almost no loss. As the illumination optical system is greatly reduced, the illumination optical system has high light utilization efficiency.
  • the condensing lens since the light emitted from the light guide body by the condensing lens is efficiently collected and guided to the necessary irradiation area, it is possible to efficiently irradiate the necessary irradiation area and improve the light intensity. I can go up.
  • the cylindrical light guide 10 has a diameter of 2 mm to 5 mm, preferably 3 mm, and 4 mm is appropriate considering the size of the LED as the light source 5 and the miniaturization of the device.
  • the illumination light can be controlled to be a condensed light beam or a substantially parallel light beam in the vicinity of the document surface.
  • cylindrical surface of the cylindrical lens 12 may be an aspherical shape such as an ellipsoid or a paraboloid. By doing so, the illumination light flux can be controlled more efficiently.
  • the diameter of the cylindrical light guide 10 is not limited to the above range, and may be appropriately selected according to the apparatus using the illumination optical system of the present embodiment. Also, the radius of curvature of the cylindrical lens may be determined according to the required illumination light specifications.
  • a transparent material such as acrylic or polycarbonate, a glass material, or the like can be used.
  • the scatterer 11 is optically coupled to the light guide 10 and is configured to scatter light in the light guide.
  • a cylindrical light guide 10 coated with a white pigment or a cylindrical light guide itself processed into a prism shape or an embossed shape can be considered.
  • the prism-shaped processing means that a cut is formed along the side axis direction of the light guide 10 so that the cross-sectional shape is a triangular shape.
  • the triangular cut may be a cross section of any shape of a triangular pyramid, a quadrangular pyramid, and a triangular prism.
  • the embossed shape processing means a shape in which a cut having a circular cross section is formed along the side surface axial direction of the light guide 10.
  • the circular cut may be a cross section of either a sphere or a cylinder.
  • the circular shape may be changed to an elliptical shape or the like. In any case, it is not always necessary to continuously form the cuts, and they may be formed discretely. The light incident on the cut surface is reflected outside the total reflection condition force, so that an effect similar to scattering can be obtained.
  • a prism shape or an embossed shape when a prism shape or an embossed shape is formed, it faces a portion outside the light guide that faces the portion where the prism shape or the embossed shape is formed, or a portion other than the light emitting portion of the light guide.
  • a light guide case having an effect of reflecting or scattering light may be disposed in the portion. This makes it possible to cut the prism-shaped or embossed-shaped slits. Since the light leaking out can be returned again into the light guide 10, the scattering effect can be enhanced as a result.
  • the cylindrical light guide itself processed into a prism shape or an emboss shape and such an inner surface of the light guide case are collectively referred to as a scatterer.
  • the scattering of the scatterer 11 may be controlled in the axial direction of the light guide 10. Specific examples will be described below.
  • the scatterer 11 is formed by application of a white pigment, the coating is discretely applied in the major axis direction, and the length of the application part and the interval between the application parts are changed to increase the length. A distribution is generated in the scattering in the axial direction, and the irradiation light intensity distribution in the main scanning direction (long axis direction) can be made uniform.
  • the scatterer 11 is formed by processing a prism shape or an embossed shape on the side surface of the light guide, similarly, by changing the size and interval of the shape, It is possible to create a distribution in the scattering and to make the irradiation light intensity distribution uniform in the main scanning direction (long axis direction).
  • the light source 5 is shown to be installed on the end face of the cylindrical light guide 10.
  • a large number of light sources having LED isotropic power are arranged, and the light that also emits the light source power is arranged. Is scattered in the cylindrical light guide through the scatterer, and in the same way as in this embodiment, a part of the scattered light is emitted in the illumination light irradiation direction, and the remaining light is confined in the cylindrical light guide. You may make it scatter again with a scatterer.
  • the back surface of the scatterer 11 means the side opposite to the light guide 10 with respect to the side surface of the light guide 10 to which the scatterer 11 is applied.
  • the scatterer 11 is formed by application of a white pigment, it is preferable from the viewpoint of effective use of light that the light source 5 is disposed at a position where the pigment existing between the pigment application portions is applied and the light is applied.
  • the scatterer 11 may be a planar illuminant type self-luminous scatterer, and may serve as both a light source and a scatterer.
  • the illumination optical system described in this embodiment can also be used in other apparatuses. By using this illumination optical system for other illumination devices, as described in this embodiment, it becomes possible to efficiently irradiate light to a necessary irradiation region and to enhance the light intensity.
  • a cylindrical light guide is used as the light guide 10
  • a cylindrical lens is used as the condenser lens 12.
  • the light guide having a circular cross section and the circular light guide are used.
  • a scatterer that is provided on a part of the circumference of the cross-section and emits scattered light inside the light guide, and the light guide body force.
  • the emitted light is collected, and linear or a predetermined size of planar light If the illumination optical system is configured with a condensing lens that converts to the same, the same effects as in the present embodiment can be obtained.
  • a spherical light guide is used as the light guide 10
  • a scatterer 11 is provided at one location on the spherical surface of the spherical light guide
  • the condenser lens 12 is formed of a convex lens.
  • the same light beam travels as the arrow shown in FIG. 3 (a), and the major axis direction, that is, the direction perpendicular to the paper surface of FIG.
  • the light emitted by the light guide force can be converted into a plane or dot light having a predetermined size with efficiency.
  • the light source 5 is preferably provided on the back surface of the scatterer 11, for example.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the illumination optical system of the image reading apparatus according to the second embodiment of the present invention, and is a cross section in the main scanning direction of the light guide end portion and the intermediate portion.
  • the light guide 10 has a conical shape, and the scatterer 11 is provided on the side surface of the cone light guide 10 along the axial direction.
  • a light source 5 is installed on one end face of the conical light guide 10, and the scatterer 11 scatters light from the light source 5.
  • the condensing lens 12 is a cylindrical lens, and converts light emitted from the conical light guide 10 into linear light.
  • the state of travel of the light beam in the cross section in the minor axis direction is the same as in the first embodiment shown in FIG. 3, and the scattered light is used as in the first embodiment. It becomes an illumination optical system with high efficiency.
  • the shape of the conical light guide 10 is such that the diameter decreases in the direction in which the light incident from the end face propagates.
  • the incident angle of scattered light on the inner surface of the body decreases with propagation, and the total reflection condition is not satisfied as it goes to the apex side of the cone. For this reason, light becomes easy to be emitted out of the light guide as it goes to the apex side of the cone. This makes it possible to cancel the light attenuation effect by increasing the probability of light emission of the light guide force so as to compensate for light attenuation caused by propagation. Out The light intensity distribution in the main scanning direction of the emitted light can be made uniform.
  • the cross section in the direction of the force axis in which the light guide body 10 has a conical shape needs to be circular.
  • the shape of the cross section orthogonal to this cross section is shown in FIG.
  • it may be a shape having a diameter that decreases as the light propagates, for example, a shape including a curve.
  • a light guide that has a diametric force that decreases in accordance with the propagation of light is shown in consideration of the light intensity distribution, but a light guide that has a circular cross section in the minor axis direction is shown. Even if the cross-sectional shape orthogonal to the circular cross-section has another configuration, the illumination optical system has high utilization efficiency of scattered light.
  • FIG. 5 is a cross-sectional configuration diagram in the minor axis direction (sub-scanning direction) of the image reading apparatus according to the third embodiment of the present invention, and shows the configuration of the image reading apparatus using transmissive illumination light.
  • the illumination optical system according to the first embodiment is arranged on the back side with respect to the reading surface of the document 3, and the transmitted light is guided to the reading optical system.
  • FIG. 6 shows a cross-sectional configuration in the main scanning direction in the light introducing portion of the illumination optical system according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the light source 5 is accommodated in the light source case 51, and a gap 50 is provided between the emission surface of the light source 5 and the end surface of the circular light guide 10.
  • the light reaching the end face of the cylindrical light guide 10 is refracted at the end face of the cylindrical light guide due to the presence of the air gap 50 when entering the cylindrical light guide 10, and is opposite to the end face. All light except for the radiation is guided into the cylindrical light guide 10.
  • the light guided into the cylindrical light guide 10 has a large incident angle on the side surface of the light guide as a result of refraction at the end face. Light guiding efficiency is improved because more light is transmitted through the body. If the space between the exit surface of the light source 5 and the end surface of the cylindrical light guide 10 is filled with an adhesive or the like, the refractive index of the adhesive and the cylindrical light guide 10 is about the same, so it is almost the same as when there is no gap.
  • the above-described effect due to the air gap has a higher light guide efficiency as the distance between the exit surface of the light source 5 and the end face of the cylindrical light guide 10, that is, the smaller the air gap size is.
  • the gap 50 is provided between the exit surface of the light source 5 and the end surface of the cylindrical light guide 10.
  • the exit surface of the light source 5 and the end surface of the cylindrical light guide 10 are in contact with each other. Even when the two are not optically coupled, there is a minute gap. In such a case, substantially the same effect as the above embodiment can be obtained. Therefore, voids including these minute voids are used.
  • the light source 5 is preferably an LED of a package that emits light only from the surface.
  • the inner surface of the light source case 51 is preferably made of a material having a high reflectance such as white. This increases the possibility that the light emitted from the light source 5 and directly taken into the cylindrical light guide 10 can be reflected again and guided to the cylindrical light guide 10. Light capture efficiency can be improved.
  • the light scattered by the scatterer 11 is adjusted in order to make the light intensity distribution of the illumination light in the main scanning direction on the document surface uniform, not all the light is emitted during one-way light guide.
  • the light leaks from the end face of the light guide opposite to the end face of the cylindrical light guide where the light source 5 is installed. Therefore, when the light source 5 is arranged only on one side of the end face of the cylindrical light guide 10, it is desirable that the opposite end face has a structure that reflects light.
  • the light source 5 nose / cage and the light source case 51 are made of a material having a high light reflectance such as white or silver. It is desirable to cover the entire end face. From this, leakage light from the end face of the cylindrical light guide 10 can be reduced.
  • FIG. 7 shows a cross-sectional configuration in the main scanning direction in the light introducing portion of the illumination optical system according to Embodiment 5 of the present invention.
  • the cylindrical lens 12 is longer than the cylindrical light guide 10 in the main scanning direction. As a result, illumination in an area wider than the length of the cylindrical light guide becomes possible, and the apparatus can be miniaturized.
  • FIG. 8 shows a main scanning method in the light introducing portion of the illumination optical system according to Embodiment 6 of the present invention.
  • the cross-sectional structure of the direction is shown.
  • a plurality of cylindrical light guides and cylindrical lenses are connected in the axial direction, and in FIG. 8 (a), the end portions of the first illumination system and the second illumination system are connected. Is shown.
  • FIG. 8 (b) shows the light intensity distribution in the main scanning direction on the document surface in the configuration of FIG. 8 (a).
  • FIG. 9 shows a cross-sectional configuration in the main scanning direction in the light introducing portion of the illumination optical system according to Embodiment 7 of the present invention.
  • the cylindrical lens 12 according to Embodiment 6 is an integral part.
  • FIG. 10 shows a side configuration in the main scanning direction at the light introducing portion and the intermediate portion of the illumination optical system according to Embodiment 8 of the present invention.
  • the cylindrical light guide 10 and the cylindrical lens 12 are connected at the end portion and the intermediate portion.
  • the connecting portion 13 is integrally formed with the cylindrical light guide 10 and the cylindrical lens 12.
  • the positional relationship between the cylindrical light guide and the cylindrical lens can be accurately arranged, and the number of components can be reduced by manufacturing the cylindrical light guide and the cylindrical lens by integral molding.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view in the minor axis direction (sub-scanning direction) of the image reading apparatus according to the ninth embodiment of the present invention.
  • the positional relationship between the document 3 and the cylindrical lens 12 can be accurately arranged, and the number of parts can be reduced.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view in the minor axis direction (sub-scanning direction) of the image reading apparatus according to the tenth embodiment of the present invention.
  • the illumination system is arranged in two rows across the rod lens array 6 and the document surface is arranged. It is configured to illuminate with multiple illumination systems.
  • the light intensity can be improved, the shadow of the document surface can be reduced, and wrinkle reading can be suppressed.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view in the minor axis direction (sub-scanning direction) of the image reading apparatus according to the eleventh embodiment of the present invention.
  • the rod lens array 6 is sandwiched between the cylindrical lenses 12 as an integral part for two rows.
  • FIG. 14 shows the shape of the cylindrical lens 12 in the eleventh embodiment.
  • the ends of the two cylindrical lenses 11 2 and 212 are connected to each other at the connection portion 15, and the gap 16 between the two cylindrical lenses 112 and 212 is inserted into the rod lens array 6.
  • the positional relationship between the reading optical system and the cylindrical lens can be accurately arranged, and the number of parts can be reduced.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view in the minor axis direction (sub-scanning direction) of the image reading apparatus according to the twelfth embodiment of the present invention.
  • a plurality of light sources here, a red light source 52, a green light source 53, and a blue light source 54 are arranged on the end face of the cylindrical light guide 10. Although not shown, a plurality of light sources are housed in one light source case 51.
  • the illumination system By using a three-color light source for the illumination system in this way, color reading becomes possible.
  • information for a specific wavelength can be selected by selecting the wavelength of the light source, such as infrared or ultraviolet light. Can be read selectively. By using a plurality of light sources having different wavelengths, any of the effects can be selectively obtained.

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Abstract

 円形状の断面を有する導光体10と、上記円形状の断面の円周の一部分に設けられ、散乱光を上記導光体内部に発する散乱体11と、上記導光体から放出された光を集光し、線状、または面状、または点状の光に変換する集光レンズ12とを備えた照明装置とする。 光源からの光を有効に利用するとともに、必要な照射領域に効率よく光を照射することが可能な照明装置を提供する。また、このような照明装置を用いて、高速で読み取りが可能な画像読み取り装置を提供する。

Description

明 細 書
照明装置、およびこれを用いた画像読み取り装置
技術分野
[0001] 本発明は、照明装置に関するものであり、とくに照射必要領域の光強度の向上に 関するものである。また、本発明はこのような照明装置を用いた画像読み取り装置に 関するものである。
背景技術
[0002] 画像読み取り装置等に用いられる従来の照明装置は、多数配置した LED等の光 源と、この光源力 発せられた光を導く透明部材とで構成され、この光源からの光を 前記透明部材内に進行させてライン状の読み取り対象領域に導くことにより、原稿面 を均一に照明していた (例えば、特許文献 1参照。 ) o
[0003] また、他の例による照明装置は、導光体として出射面が凸状の曲面である透明棒を 用い、上記曲面に対向する平面に光拡散領域を設け、さらに透明棒の両端側に光 源として LED素子を設置して線状照明装置を実現していた (例えば、特許文献 2参 照。)。
[0004] 特許文献 1 :特開 2001— 77975号公報
特許文献 2:特開 2002— 232648号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] し力しながら、特許文献 1に記載された従来の照明装置には、光源力もの光を透明 部材内で進行させる際に、上記透明部材で構成される組み合わせレンズの形状が 複雑であり、また上記組み合わせレンズの製造に高い精度が要求されるという問題が めつに。
[0006] また、特許文献 2に記載された従来の照明装置では、透明棒の断面形状は、凸状 の曲線が、上記曲線と対向する辺の両端でそれぞれ直角に連続してつながつており 、透明棒の両側面に平面部があるため、その平面部で反射された光が照明領域と異 なる方向に放射されてしま 、、光利用効率が低下すると 、う問題があった。 [0007] 本発明は、力かる問題点を解決するためになされたもので、簡単な構成により、光 源力 の光を有効に利用するとともに、必要な照射領域に効率よく光を照射すること が可能な照明装置を提供するものである。
[0008] また、このような照明装置を用いて、高速で読み取りが可能な画像読み取り装置を 提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0009] この発明に係る照明装置は、円形状の断面を有する導光体と、上記円形状の断面 の円周の一部分に設けられ、散乱光を上記導光体内部に発する散乱体と、上記導 光体力 放出された光を集光し、線状、または面状、または点状の光に変換する集 光レンズとを備えたものである。
[0010] また、この発明に係る画像読み取り装置は、原稿が配置される透明平板と、上記原 稿が配置される原稿面に光を照射する照明装置と、上記原稿面から反射された光、 または上記原稿面を透過した光を集光する集光光学系と、上記集光光学系の結像 部に設けられ、上記原稿の画像を読み取るセンサとを備えたものであり、上記照明装 置を本発明の照明装置により構成するものである。
発明の効果
[0011] この発明の照明装置は、導光体の断面形状が円形状であるので、導光体より放射 される光は照明領域と著しく異なる方向に放射されることがなぐまた、集光レンズに より導光体力 放射された光を効率よく集光して照射必要領域に導くので、必要な照 射領域に効率よく光を照射することが可能となり、光強度を向上できる。
[0012] また、この発明の画像読み取り装置は上記照明装置を用いて画像を読み取るので
、光強度が向上し、高速な読み取りが可能になる。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]本発明の実施の形態 1による画像読み取り装置の短軸方向(副走査方向)の断 面構成図である。
[図 2]本発明の実施の形態 1による画像読み取り装置の斜視構成図である。
[図 3]本発明の実施の形態 1による画像読み取り装置の照明光学系と従来の照明光 学系の動作を説明する図である。 [図 4]本発明の実施の形態 2による画像読み取り装置の照明光学系の動作を説明す る図である。
[図 5]本発明の実施の形態 3による画像読み取り装置の短軸方向(副走査方向)の断 面図である。
[図 6]本発明の実施の形態 4に係わる照明光学系の光導入部における主走査方向の 断面を示す構成図である。
[図 7]本発明の実施の形態 5に係わる照明光学系の光導入部における主走査方向の 断面を示す構成図である。
[図 8]本発明の実施の形態 6に係わる照明光学系の光導入部における主走査方向の 断面を示す構成図である。
[図 9]本発明の実施の形態 7に係わる照明光学系の光導入部における主走査方向の 断面を示す構成図である。
[図 10]本発明の実施の形態 8に係わる照明光学系の光導入部および中間部におけ る主走査方向の側面を示す構成図である。
[図 11]本発明の実施の形態 9による画像読み取り装置の短軸方向(副走査方向)の 断面図である。
[図 12]本発明の実施の形態 10による画像読み取り装置の短軸方向(副走査方向)の 断面図である。
[図 13]本発明の実施の形態 11に係る画像読み取り装置の短軸方向(副走査方向) の断面図である。
[図 14]本発明の実施の形態 11における円筒レンズ 12の形状である。
[図 15]本発明の実施の形態 12による画像読み取り装置の短軸方向(副走査方向)の 断面図である。
符号の説明
1 筐体、 2 カバーガラス、 3 原稿、 4 プラテン、 5 光源、 6 ロッドレンズアレイ、 7 ラインセンサ IC、8 センサ基板、 9 導光体、 10 円柱導光体、 11 散乱体、 12, 112, 212 円筒レンズ、 13, 14, 15 接続部、 16, 50 空隙、 41 主走査方向、 4 2 副走査方向、 43 原稿送り方向、 51 光源ケース、 52 赤色光源、 53 緑色光源 、 54 青色光源。
発明を実施するための最良の形態
[0015] 実施の形態 1.
図 1は、本発明の実施の形態 1による画像読み取り装置の短軸方向(副走査方向) の断面構成図である。ここで、短軸方向とはラインセンサの配列されている方向に対 して直交する方向のことをいい、原稿送り方向で、副走査方向とも呼ばれる。なお、 長軸方向とはラインセンサの配列されて 、る方向に平行な方向を 、、主走査方向 とも呼ばれる。図 2は、本発明の実施の形態 1による画像読み取り装置の斜視構成図 である。
該画像読み取り装置において、原稿 3は、筐体 1上の透明平板であるカバーガラス 2とプラテン 4とに挟まれ、プラテン 4〖こより紙送りされる。筐体 1は、カバーガラス 2下 に照明光学系と読み取り光学系とを含む。照明光学系は、導光体 10、散乱体 11、及 び集光レンズ 12から成る。照明光学系は、 LEDなどの光源 5からの放出光を原稿 3 の読み取り位置に導き、ガラス 2を介して読み取り対象たる原稿 3に光を照射する。原 稿 3の読み取り位置は主走査方向 41に線状をなす。読み取り光学系は、ロッドレンズ アレイ 6と、ラインセンサ IC7を搭載するセンサ基板 8とを含む。原稿 3からの読み取り 光は、ロッドレンズアレイ 6によってラインセンサ IC7に 1対 1で正像転写され、該ライン センサ IC7により電気信号に変換される。原稿 3はプラテン 4により原稿送り方向 43に 移動されるから、線状の照射光は、原稿上では副走査方向 42に走査されることとなり 、最終的に原稿面全体の情報が電気信号に変換される。
[0016] 上記画像読み取り装置では、光源 5からの光が原稿 3に適切に到達するように照明 光学系が適宜調整され、原稿 3からの光がラインセンサ IC7に適切に到達するように 読み取り光学系が適宜調整される。
以下に、本実施の形態 1の照明光学系について詳細に説明する。本実施の形態の 導光体 10は円柱形状であり、散乱体 11が円柱導光体 10の側面に軸方向に沿って 設けられている。円柱導光体側面での散乱体 11は、円柱導光体 10の照明光が出射 する面に対向する位置に設けられている。また、円柱導光体 10の軸方向端面の両 側または片側には光源 5が設置されており、光源 5から放出された光は、円柱導光体 10内に取り込まれ、円柱導光体 10内を伝播する。円柱導光体 10を伝播する光は、 円柱導光体 10の側面に軸方向に沿って設けられた散乱体 11に当たり、散乱されて 一部の光が円柱導光体 10から照明光照射方向に放射される。
[0017] 図 3 (a)に本発明の実施の形態 1による画像読み取り装置の照明光学系の光線図 を示す。図 3において、矢印が光線の進行を表す。本実施の形態 1では、導光体 10 が円柱形状なので、円柱導光体 10に取り込まれた光は散乱板 11で散乱され、散乱 体で散乱された光 20の内、円柱導光体 10から概略照明光照射方向に放出される光 以外は、円柱導光体内で全反射条件によって再び閉じ込められ (光線 21)、再度散 乱体 11で散乱される。その結果、損失となる光が無い。
円柱導光体 10から概略照明光照射方向に放出される光は、集光レンズ 12で集光 され、読み取り領域に集められる。本実施の形態では集光レンズ 12は円筒レンズで あり、円柱導光体 10から放出される光を、図 3 (a)の紙面に垂直な方向に沿った線状 の光に集光する。
[0018] 本実施の形態においては、円柱導光体 10が円柱状であるので、効率良ぐある程 度指向性のそろった帯状の光を取り出すことができる。また、円柱導光体 10から放出 される光は、円筒レンズ 12で効率よく線状の光に変換される。
[0019] 図 3 (b)に従来の照明光学系の光線図を示す。ここで示す従来の照明光学系は、 導光体 (透明棒) 9の出射面が凸状の曲面であり、透明棒の両側面に平面部があるも のである。したがって、導光体 9に取り込まれた光は、散乱体 11で散乱されるまでは 主に導光体内を伝播する力 散乱体 11で散乱された光線 20の内、導光体 9の側面( 平面部)方向に散乱された光 22は、導光体 9の曲面部から照明光照射方向と異なる 方向に放出され、損失となる。
[0020] このように、本実施の形態の円柱導光体 10と円筒レンズ 12の組み合わせによる照 明光学系は、照明領域と著しく異なる方向に放射される光はほとんどなぐ損失となる 光が従来の照明光学系に比べて大幅に低減するため、光の利用効率の高い照明光 学系となる。
また、集光レンズにより導光体力 放射された光を効率よく集光して照射必要領域 に導くので、必要な照射領域に効率よく光を照射することが可能となり、光強度を向 上できる。
[0021] ここで、円柱導光体 10は、光源 5である LEDのサイズ、装置の小型化などを考慮し て、直径 2mmから 5mm、好ましくは 3mm力も 4mmが適当である。この場合、円筒レ ンズ 12の曲率半径を 2mmカゝら 4mm程度にすることにより、原稿面近傍で照明光を 集光光束あるいは概略平行光束に制御できる。
また、円筒レンズ 12の円筒面を楕円面、放物面等の非球面形状にしてもよい。そう することにより、さらに照明光束を効率よく制御できる。
なお、円柱導光体 10の直径は上記範囲に限定されるものではなぐ本実施の形態 の照明光学系を用いる装置に応じて適宜選択すればよい。また、円筒レンズの曲率 半径に関しても、要求される照明光仕様に応じて決定すればよい。
[0022] さらに、円柱導光体 10、円筒レンズ 12の材料は、透明材料であればよぐアクリル、 ポリカーボネイト等の榭脂材や、ガラス材料などが利用できる。
[0023] 散乱体 11は導光体 10と光学的にカップリングしており、導光体内の光を散乱する ように構成される。散乱体としては、例えば、円柱導光体 10に白色顔料を塗布したも のや、円柱導光体自体にプリズム形状やエンボス形状の加工を施したものが考えら れる。プリズム形状の加工を施したものとは、導光体 10の側面軸方向に沿って、その 断面形状が三角形状となる切れ込みを形成したものをいう。三角形状の切れ込みは 、三角錐、四角錐、三角柱の何れの形状による断面でも良い。エンボス形状の加工 を施したものとは、導光体 10の側面軸方向に沿って、その断面形状が円形となる切 れ込みを形成したものをいう。この場合も円形状の切れ込みは、球、円柱何れの形状 による断面であっても良い。また、円形を楕円形状等に変えてもよい。何れの場合も 、必ずしも連続して切れ込みを形成する必要はなぐ離散的に形成しても良い。この 切れ込み表面に入射した光は全反射条件力 外れて反射されることにより、散乱に 類似する効果を得ることができる。
更に、プリズム形状やエンボス形状を形成した場合は、導光体外の、プリズム形状 やエンボス形状の形成されている部分に対向した部分、又は、導光体の光出射部以 外の部分に対向する部分に、光を反射もしくは散乱する効果を有する導光体ケース を配置しても良 、。これによりプリズム形状やエンボス形状の切れ込み部力 導光体 外にもれ出た光を再度導光体 10内に戻すことができるので、結果として散乱効果を 増強することができる。この場合は、円柱導光体自体にプリズム形状やエンボス形状 の加工を施したものと、このような導光体ケース内表面とを併せて散乱体と呼ぶことと する。
光源 5を円柱導光体 10の一方の端面に設置した場合には、導光体 10の出射光強 度は導光体 10の軸方向に沿って均一ではないものとなる。これを均一にするには、 散乱体 11の散乱を導光体 10の軸方向に制御してやればよい。以下、その具体例に ついて説明する。散乱体 11が白色顔料の塗布により形成されている場合は、その塗 布を長軸方向に離散的な塗布とし、かつ、その塗布部分の長さや塗布部分間の間 隔を変えることにより、長軸方向における散乱に分布を生じさせ、主走査方向(長軸 方向)の照射光強度分布の均一化を図ることができる。また、散乱体 11が、プリズム 形状やエンボス形状を導光体側面に加工して形成されて ヽる場合にお ヽても、同様 に、その形状の大きさや間隔を変えることにより長軸方向における散乱に分布を生じ させ、主走査方向 (長軸方向)の照射光強度分布の均一化を図ることができる。
[0024] 上記実施の形態では、光源 5は円柱導光体 10の端面に設置するものを示したが、 散乱体 11の背面に、 LED等力もなる光源を多数並べ、上記光源力も放射する光を、 散乱体を介して円柱導光体内で散乱させ、本実施の形態と同様に、散乱された光の 一部を照明光照射方向に放射させ、残りの光を円柱導光体内に閉じ込めて再度散 乱体で散乱させるようにしても良い。ここで散乱体 11の背面とは、散乱体 11の塗布さ れた導光体 10の側面に対して導光体 10とは反対側のことをいう。散乱体 11が白色 顔料の塗布によるものである場合は、顔料塗布部間にある顔料の塗布されて 、な!/ヽ 位置に光源 5を配置するのが光の有効利用の観点より好ましい。
また、散乱体 11を平面発光体型の自発光の散乱体で構成して、光源と散乱体を兼 ねてもよい。
[0025] 本実施の形態で説明した照明光学系は他の装置に用いることもできる。この照明光 学系を他の照明装置に用いることにより、本実施の形態で説明した通り、必要な照射 領域に効率よく光を照射することが可能となり、また、光強度を増強することができる [0026] また、上記実施の形態では導光体 10として円柱導光体、集光レンズ 12として円筒 レンズを用いるものを示したが、円形状の断面を有する導光体と、上記円形状の断 面の円周の一部分に設けられ、散乱光を上記導光体内部に発する散乱体と、上記 導光体力 放出された光を集光し、線状または所定の大きさの面状の光に変換する 集光レンズとで照明光学系を構成すれば、本実施の形態と同様の効果がある。 例えば、図 3において、導光体 10として球形状の導光体を用いると共に、球状導光 体の球面の一箇所に散乱体 11を設け、さらに集光レンズ 12を凸レンズで構成するこ とにより、短軸方向においては上記実施の形態と同様に、図 3 (a)に示す矢印と同じ 光線の進行となり、長軸方向、即ち、図 3 (a)の紙面に垂直な方向についても、上記 凸レンズにより集光することができる。従って、導光体力も放出された光を、効率よぐ 所定の大きさの面状または点状の光に変換することができる。なお、この場合、光源 5は、例えば散乱体 11の背面に設けるとよい。
[0027] 実施の形態 2.
図 4は、本発明の実施の形態 2による画像読み取り装置の照明光学系の動作を説 明する図であり、導光体端部および中間部の主走査方向の断面である。
本実施の形態において、導光体 10は円錐形状であり、散乱体 11が円錐導光体 10 の側面に軸方向に沿って設けられている。円錐導光体 10の一方の端面には光源 5 が設置され、散乱体 11は光源 5からの光を散乱する。集光レンズ 12は円筒レンズで あり、円錐導光体 10から放出された光を線状の光に変換する。
本実施の形態において、短軸方向(副走査方向)の断面における光線の進行状態 は、図 3に示す実施の形態 1の場合と同様であり、実施の形態 1と同様、散乱光の利 用効率が高い照明光学系となる。主走査方向においては、図 4に示すように、円錐 導光体 10の形状が、端面から入射された光が伝播する方向に直径が小さくなる構成 であるため、照明光照射方向側の導光体内面への散乱光の入射角が伝播とともに 小さくなり、円錐の頂点側にいくにしたがって全反射条件を満たさなくなってくる。この ため、円錐の頂点側にいくにしたがって光が導光体外へ放出され易くなる。これによ り、伝播による光の減衰が生じてもこれを補償するように導光体力 の光出射の確率 を増加させることにより、光の減衰の効果を打ち消すことが可能となり、導光体から出 射される光の主走査方向の光強度分布を均一化することができる。
[0028] なお、上記実施の形態 2においては、導光体 10が円錐形状のものを示した力 軸 方向の断面は円形状である必要がある力 この断面に直交する断面の形状は図 4に 示すような形状でなくてもよぐ光強度分布が均一になるように、光の伝播にしたがつ て直径が小さくなるような形状、例えば曲線を含む形状であっても良い。
[0029] また、本実施の形態では光強度分布を考慮し、光の伝播にしたがって直径力 、さく なる導光体を示したが、短軸方向で円形状断面を有する導光体であれば、円形状断 面に直交する断面形状が他の構成であっても、散乱光の利用効率が高い照明光学 系となる。
[0030] 実施の形態 3.
図 5は、本発明の実施の形態 3による画像読み取り装置の短軸方向(副走査方向) の断面構成図であり、透過型照明光による画像読み取り装置の構成を示している。 実施の形態 1における照明光学系を原稿 3の読み取り面に対して裏側に配置し、 透過光を読み取り光学系に導 、たものである。
このようにしても、実施の形態 1と同様の効果がある。
[0031] 実施の形態 4.
図 6は、本発明の実施の形態 4に係る照明光学系の光導入部における主走査方向 の断面構成を示している。光源 5が光源ケース 51に収納され、光源 5の出射面と円 柱導光体 10の端面との間に空隙 50が設けられている。
光源 5から放出した光の内、円筒導光体 10の端面に達した光は、円柱導光体 10に 入射するに際して、空隙 50があることにより円筒導光体の端面で屈折され、端面反 射を除き全ての光が円筒導光体 10内に導かれる。円筒導光体 10内に導かれた光 は、端面での屈折の結果、導光体側面への入射角が大きくなるので、空隙がない場 合より全反射条件を満たす光が増え、導光体内を伝送する光が多くなるため導光効 率が改善される。仮に、光源 5の出射面と円筒導光体 10の端面との間を接着剤等で 充填すると、接着剤と円柱導光体 10との屈折率が同じ程度なので、空隙のない場合 とほぼ同様の結果となり、円筒導光体 10内に導かれた光のうち、円筒導光体内で全 反射条件を満たさない光が円柱導光体 10から外部に漏れ出し、損失になる。 なお、空隙による上記効果は、光源 5の出射面と円柱導光体 10の端面との間の距 離、すなわち空隙の大きさが小さい程大きぐ導光効率が良い。
また、本実施の形態では、光源 5の出射面と円柱導光体 10の端面との間に空隙 50 を設けたが、光源 5の出射面と円柱導光体 10の端面とが接触している場合も、両者 が光学的にカップリングしていない場合には微小ながら空隙が存在する。このような 場合にも上記実施の形態とほぼ同様の効果が得られる。したがって、このような微小 な空隙も含めて空隙とする。
[0032] ここで、光源 5は表面からのみ、光が放射されるパッケージの LEDが望ましい。
また、光源ケース 51の内面は、白色等の反射率の高い材料で構成されていること が望ましい。これにより、光源 5から放出され、直接円柱導光体 10に取り込まれなか つた光を再度反射させ、円柱導光体 10に導くことができる可能性が大きくなり、さらに 円柱導光体 10への光取り込み効率を向上することができる。
[0033] さらに、原稿面の主走査方向の照明光の光強度分布を均一にするために、散乱体 11で散乱される光を調節すると、片道の導光中に全ての光が放出されず、光源 5を 設置した円柱導光体端面と反対側の導光体端面から光が漏れ出す。そこで、円柱導 光体 10の端面の片側のみに光源 5を配置する場合、反対側端面は、光を反射する 構造であることが望ましい。
また、円柱導光体 10の両側端面に光源 5を配置する場合、光源 5のノ¾ /ケージ、光 源ケース 51は、白色、銀色等の光反射率の高い材料で、円柱導光体 10の端面全体 を覆う構成が望ましい。これ〖こより、円柱導光体 10の端面からの漏れ光を低減できる
[0034] 実施の形態 5.
図 7は、本発明の実施の形態 5に係る照明光学系の光導入部における主走査方向 の断面構成を示して 、る。円柱導光体 10よりも円筒レンズ 12が主走査方向に長 、。 これにより、円柱導光体の長さより広い領域での照明が可能になり、装置を小型化 できる。
[0035] 実施の形態 6.
図 8は、本発明の実施の形態 6に係わる照明光学系の光導入部における主走査方 向の断面構成を示している。本実施の形態では円柱導光体と円筒レンズとを軸方向 に複数本接続しており、図 8 (a)では、第 1の照明系と第 2の照明系の端部を接続し た構成を示している。
図 8 (b)は、図 8 (a)の構成での、原稿面上での主走査方向の光強度分布を示す。 第 1の照明系による原稿面上での光強度 100と第 2の照明系による原稿上の光強度 200を足し合わせることで、原稿面上で均一な光強度分布 300が実現できる。 301 は第 1の照明系と第 2の照明系との接続位置である。
このように、照明系を複数本接続することで、幅の広い原稿を照明することができる 。また、個々の照明系を短くし、複数本接続することで、原稿面上での光強度を向上 でき、高速読み取りが可能になる。
[0036] 実施の形態 7.
図 9は、本発明の実施の形態 7に係わる照明光学系の光導入部における主走査方 向の断面構成を示している。実施の形態 6の円筒レンズ 12を一体部品にしたもので ある。
接続部での光強度分布の乱れ (変動)を抑制できると共に、部品点数を低減できる なお、本実施の形態では 2個の照明系の結合について示したが、 3個以上接続す る場合には、円筒レンズ 12の数が、円柱導光体 10の数より少なければ、本実施の形 態と同様の効果を奏することができる。
[0037] 実施の形態 8.
図 10は、本発明の実施の形態 8に係わる照明光学系の光導入部および中間部に おける主走査方向の側面構成を示している。本実施の形態では円柱導光体 10と円 筒レンズ 12を端部および中間部で接続している。また、接続部 13は円柱導光体 10 および円筒レンズ 12と一体成形されている。
これにより、円柱導光体と円筒レンズの位置関係を正確に配置できるとともに、円柱 導光体と円筒レンズを一体成形により製作することで、部品点数を削減できる。
ここで、例えば、接続部 13の主走査方向長さの合計を全体の長さの 1%にすれば、 光の損失も 1%程度に抑制できる。 [0038] 実施の形態 9.
図 11は、本発明の実施の形態 9による画像読み取り装置の短軸方向(副走査方向 )の断面図であり、円筒レンズ 12とカバーガラス 2とを接続部 14で接続することにより 、円筒レンズ 12とカバーガラス 2とを一体部品にしたものである。
原稿 3と円筒レンズ 12との位置関係を正確に配置できるとともに、部品点数を削減 できる。
[0039] 実施の形態 10.
図 12は、本発明の実施の形態 10による画像読み取り装置の短軸方向(副走査方 向)の断面図であり、照明系をロッドレンズアレイ 6をはさんで 2列配置し、原稿面を複 数の照明系により照明する構成にしたものである。
原稿面に対し、両側力 照明することで、光強度を向上できるとともに、原稿面のし わの陰を低減でき、しわの読み取りを抑制できる。
[0040] 実施の形態 11.
図 13は、本発明の実施の形態 11による画像読み取り装置の短軸方向(副走査方 向)の断面図である。実施の形態 10で示した構成に対し、さらに、円筒レンズ 12を 2 列分一体部品として、ロッドレンズアレイ 6を挟み込むようにしたものである。
図 14に実施の形態 11における円筒レンズ 12の形状を示す。 2本の円筒レンズ 11 2、 212は接続部 15で端部が接続され、 2本の円筒レンズ 112、 212間の空隙 16〖こ ロッドレンズアレイ 6をはめ込む構成である。
読み取り光学系と円筒レンズの位置関係を正確に配置できるとともに、部品点数を 削減できる。
[0041] 実施の形態 12.
図 15は、本発明の実施の形態 12による画像読み取り装置の短軸方向(副走査方 向)の断面図である。円柱導光体 10の端面に複数の光源、ここでは赤色光源 52、緑 色光源 53、および青色光源 54を配置したものである。図示していないが、複数の光 源は、ひとつの光源ケース 51に収納されている。
このように 3色光源を照明系に使用することにより、カラー読み取りが可能になる。ま た、赤外、紫外光等、光源の波長を選択することにより特定の波長に対する情報を選 択的に読み取ることができる。これら波長の異なる光源を複数使用することにより、 記の何れも効果も選択的に得ることができる。

Claims

請求の範囲
[I] 円形状の断面を有する導光体と、上記円形状の断面の円周の一部分に設けられ、 散乱光を上記導光体内部に発する散乱体と、上記導光体から放出された光を集光し 、線状、または面状、または点状の光に変換する集光レンズとを備えたことを特徴と する照明装置。
[2] 導光体は円柱形状であり、散乱体が円柱導光体の側面に軸方向に沿って設けられ ており、集光レンズは円筒レンズであり、上記円柱導光体力 放出された光を線状の 光に変換することを特徴とする請求項 1記載の照明装置。
[3] 導光体は球形状であり、散乱体が球状導光体の球面の一箇所に設けられており、集 光レンズは凸レンズであり、上記球状導光体力 放出された光を所定の大きさの面状 または点状の光に変換することを特徴とする請求項 1記載の照明装置。
[4] 導光体は円錐形状であり、散乱体が円錐導光体の側面に軸方向に沿って設けられ ると共に、上記散乱体は上記円錐導光体の底面に設置された光源からの光を散乱し 、集光レンズは円筒レンズであり、上記円錐導光体から放出された光を線状の光に 変換することを特徴とする請求項 1記載の照明装置。
[5] 散乱体は、円柱導光体の軸方向端面の両側または片側に設置された光源からの光 を散乱することを特徴とする請求項 2記載の照明装置。
[6] 円柱導光体と光源との間に空隙があることを特徴とする請求項 5記載の照明装置。
[7] 円柱導光体と円筒レンズとを軸方向に複数本接続することを特徴とする請求項 2記 載の照明装置。
[8] 円筒レンズの数が、円柱導光体の数より少ないことを特徴とする請求項 7記載の照明 装置。
[9] 導光体と集光レンズとを端部、または一部で結合することを特徴とする請求項 1記載 の照明装置。
[10] 散乱体は、複数の波長の光を放出する光源力 の光を散乱することを特徴とする請 求項 1記載の照明装置。
[II] 原稿が配置される透明平板と、上記原稿が配置される原稿面に光を照射する請求項 1記載の照明装置と、上記原稿面から反射された光、または上記原稿面を透過した 光を集光する光学系と、上記光学系の結像部に設けられ、上記原稿の画像を読み 取るセンサとを備えたことを特徴とする画像読取装置。
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