(57)【要約】【課題】原稿に折り目や皺があっても陰が出来ないように照明することが可能であり、さらにコスト削減が可能で環境に好ましい線状光源装置およびそれを備えた画像読み取り装置を提供することを課題としている。【解決手段】本発明によって提供される線状光源装置は、樹脂により一体形成され、所定間隔を隔てて互いに平行に延びる略円柱状直線部１１，１２をそれらの一端側で連結して略Ｕ字状とされた導光体１０と、直線部１１，１２の少なくともいずれか一方の他端部に対向して配置されたＬＥＤ発光装置２０とを備えており、直線部１１，１２の外周面には、これらの直線部１１，１２の軸線を含む基準平面の一方側において、複数の凹部１６または凸部１７が形成された帯状の反射領域１４，１５が設けられており、かつ、直線部１１，１２の横断面において、各直線部１１，１２の中心と各反射領域１４，１５の幅方向中心とをつなぐ直線が、上記基準平面の一方側に向かうほど互いの間隔が拡がっていることを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂により一体形成され、所定間隔を隔てて互いに平行に延びる略円柱状の第１および第２の直線部をそれらの一端側で連結して略Ｕ字状とされた導光体と、上記第１および第２の直線部の少なくともいずれか一方の他端部に対向して配置されたＬＥＤ発光装置と、を備えた線状光源装置であって、
上記第１および第２の直線部の外周面には、これらの直線部の軸線を含む基準平面の一方側において、複数の凹部または凸部が形成された帯状の反射領域が設けられており、かつ、
上記第１および第２の直線部の横断面において、上記各直線部の中心と上記各反射領域の幅方向中心とをつなぐ直線が、上記基準平面の一方側に向かうほど互いの間隔が拡がっていることを特徴とする、線状光源装置。
【請求項２】
上記第１および第２の直線部の双方の他端部に対向してＬＥＤ発光装置が配置されており、各ＬＥＤ発光装置は、共通の基板に搭載されている、請求項１に記載の線状光源装置。
【請求項３】
上記基板は、窒化アルミニウム製であり、かつ、この基板には、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の放熱板が積層されている、請求項２に記載の線状光源装置。
【請求項４】
線状に延びる読み取り領域を照明するための光源装置と、
上記読み取り領域の画像を取得するためのセンサと、を備えた画像読み取り装置であって、
上記光源装置として、請求項１ないし３のいずれかに記載の線状光源装置が、上記第１および第２の直線部の双方から発せられる光が上記読み取り領域を照明するようにして用いられていることを特徴とする、画像読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原稿を照明するために用いられる線状光源装およびこのような線状光源装置を備えた画像読み取り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば特許文献１では、従来の線状光源装置を備えた画像読み取り装置について記載されている。図７には、このような画像読み取り装置の一例を模式的に断面図で示している。図７に示す画像読み取り装置Ｙでは、透明なガラス板９３０の上に原稿Ｃを載せ、この原稿Ｃを線状の読み取り領域Ｄにおいて一本の線状光源装置Ｘによって照明している。読み取り領域Ｄにおける原稿Ｃで反射した光は、反射鏡９４１，９４２，９４３に反射したのちに結像レンズ９５０に入射する。さらに結像レンズ９５０から出射する光は、複数の画素部が所定の画素ピッチで一列に形成されたＣＣＤラインセンサ９６０に結像される。このようにして、画像読み取り装置Ｙは、読み取り領域Ｄに設置された原稿Ｃを読み取ることができる。線状光源装置Ｘとしては、たとえば、冷陰極管やハロゲンランプなどが用いられている。
【０００３】
しかしながら、こうような画像読み取り装置Ｙにおいては、図８に示すように、原稿に折れ目があったり皺があったりすると、図８の斜線部のように線状光源装置Ｘからの光が当たらず、読み取りできない陰の部分が生じることがあった。さらに、冷陰極管やハロゲンランプは、全周から発光するが、照明するべき方向は一方向であるため、無駄になる光を減らすために反射部材９７０などを設ける必要がある。また、冷陰極管やハロゲンランプは、放電電圧を得るために高圧を得る必要があり、電源回路のコストが高くなる問題や、内部に水銀蒸気などが含まれていて環境に好ましくないなどの問題があった。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１４６１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、原稿に折り目や皺があっても陰ができないように照明することが可能であり、さらにコスト削減が可能で環境に好ましい線状光源装置、および、このような線状光源装置を備えた画像読み取り装置を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の線状光源装置は、樹脂により一体形成され、所定間隔を隔てて互いに平行に延びる略円柱状の第１および第２の直線部をそれらの一端側で連結して略Ｕ字状とされた導光体と、上記第１および第２の直線部の少なくともいずれか一方の他端部に対向して配置されたＬＥＤ発光装置と、を備えた線状光源装置であって、上記第１および第２の直線部の外周面には、これらの直線部の軸線を含む基準平面の一方側において、複数の凹部または凸部が形成された帯状の反射領域が設けられており、かつ、上記第１および第２の直線部の横断面において、上記各直線部の中心と上記各反射領域の幅方向中心とをつなぐ直線が、上記基準平面の一方側に向かうほど互いの間隔が拡がっていることを特徴とする。
【０００７】
このような構成によれば、上記ＬＥＤ発光装置から出射して上記導光体の直線部に入射した光が、導光体内部で全反射しつつ導光体の長手方向に進行する。このような光は、上記各反射領域の凹部または凸部によって乱反射され、そのうちの一部が上記直線部の上記各反射領域と反対側の面から出射される。さらに、上記第１および第２の直線部における各反射領域の反対側の面から出射された光は互いに近づくように構成されているので、上記第１および第２の直線部によって１つの対象を２方向から照明することができる。このため、この線状光源装置を用いると、読み取り対象を２つの方向から照明するので陰になる部分ができにくくなる。さらに、この線状光源装置では、主に上記各反射領域の反対側の面から出射するように構成されているので、外部に反射部材を設ける必要が無い。さらにまた、導光体が樹脂により一体形成されているので割れにくく、光源がＬＥＤなので消費電力を抑えることもできる。
【０００８】
好ましい実施の形態においては、上記第１および第２の直線部の双方の他端部に対向してＬＥＤ発光装置が配置されており、各ＬＥＤ発光装置は、共通の基板に搭載されている。このような構成によれば、上記第１および第２の直線部のそれぞれに別々のＬＥＤ発光装置から光入射しているので、上記第１および第２の直線部のそれぞれから出射される光が同程度の明るさとなり、一方が極端に暗くなったり明るくなったりすることがない。
【０００９】
好ましい実施の形態においては、上記基板は、窒化アルミニウム製であり、かつ、この基板には、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の放熱板が積層されている。このような構成によれば、上記各ＬＥＤ発光装置の駆動時に発生する熱を好適に放出することができる。
【００１０】
本発明の第２の側面によって提供される画像読み取り装置は、線状に延びる読み取り領域を照明するための光源装置と、上記読み取り領域の画像を取得するためのセンサと、を備えた画像読み取り装置であって、上記光源装置として、本発明の第１の側面によって提供された線状光源装置が、上記第１および第２の直線部の双方から発せられる光が上記読み取り領域を照明するようにして用いられていることを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、上記画像読み取り装置は、原稿の折れ目や皺などの部分も読み取り可能となっている。さらに、本発明の第１の側面に係る線状光源装置を用いると反射部材を設ける必要が無いので、上記画像読み取り装置をよりコンパクトにしたり、製造コストを抑えることが可能となっている。
【００１２】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１４】
本発明の第１の側面に係る線状光源装置の実施形態を図１では正面図で示しており、図２では背面図で示している。図３には図１のIII-III線に沿う断面図を示しており、図４には図１のIV-IV線に沿う断面図を示している。線状光源装置Ａは、導光体１０と、ＬＥＤ発光装置２０とで構成されている。
【００１５】
導光体１０は、たとえばＰＭＭＡやポリカーボネートなどの透明樹脂により略Ｕ字状に一体形成されており、その周面は、なめらかな鏡面状とされている。導光体１０は、直線部１１、直線部１２、直線部１１と直線部１２とを連結する湾曲部１３、および、反射領域１４，１５を備えている。直線部１１，１２は、それぞれ略円形断面を有する略円柱状に形成されており、所定間隔を隔てて互いに平行に延びている。直線部１１，１２の一方の端部はともに湾曲部１３に連結されている。直線部１１，１２の他方の端部にはともに角状のソケット部１１ａ，１２ａが一体的に形成されており、ソケット部１１ａ，１２ａはＬＥＤ発光装置２０に連結されている。ソケット部１１ａ，１２ａには、その底面が直線部１１，１２の軸線と直交する凹部１９が形成されている。湾曲部１３は、図１，２に示す平面視において直線部１１，１２の中心軸と４５°の角度で交差する反射部１３ａ，１３ｂを備えている。直線部１１，１２および湾曲部１３の断面の直径は、たとえば４ｍｍ程度である。
【００１６】
反射領域１４，１５は、直線部１１，１２の外周面に設けられており、所定幅を有し、直線部１１，１２の長手方向に沿って延びる帯状に形成されている。図３に示すように、反射領域１４，１５は、直線部１１および直線部１２の中心軸を含む基準平面Ｐより下方側に形成されている。図３において、符号Ｌ１は反射領域１４の幅方向の中心と直線部１１の断面中心とを通る直線を示し、同様に、符号Ｌ２は、反射領域１５の幅方向の中心と直線部１２の断面中心とを通る直線を示している。直線Ｌ１と直線Ｌ２とは、図３における下方に向うほど互いの間隔が拡がり、図３の上方に向うほど互いの間隔が近づくように傾いている。反射領域１４，１５は互いに傾く方向が異なっているが、同様の構造となっている。図２に示すように、反射領域１４，１５は、反射領域１４，１５の長手方向に沿って交互に並列する凹部１６および凸部１７と、凹部１６および凸部１７を挟み反射領域１４，１５の長手方向の全長に渡って延びる一対の平坦部１８とを備えている。図４に示すように、凹部１６の底部は円筒内面状とされており、凸部１７は凹部１６と滑らかな円筒外面によって連結された平坦面状に形成されている。一対の平坦部１８は、同一平面内に位置し、直線部１１，１２の中心軸に対して平行になるように形成されている。
【００１７】
反射領域１４，１５の幅はたとえば１．６ｍｍ、各平坦部１８の幅はたとえば０．３５ｍｍ、凸部１７の平坦面の平坦部１８に対する高さは、たとえば０．１９ｍｍ、凸部１７の平坦面に対する凹部１６の深さは、たとえば０．１８ｍｍに設定され、かつ、各凹部１６の形成ピッチは、たとえば１．５ｍｍに設定されている。しかしながら、これらの各寸法は、直線部１１，１２の径に応じて種々設定可能である。また、この実施形態においては、凹部１６や凸部１７は、反射領域１４，１５の幅方向に一様断面で延びるように形成されているが、反射領域１４，１５に形成した平坦な面に凹球面状の凹みを設けたり、凸球面状の突起を設けたりしてもよい。
【００１８】
ＬＥＤ発光装置２０は、基板２１、放熱板２２、およびＬＥＤ２３を備えている。基板２１は、たとえば長矩形状をしており、その長手方向の両端寄りの所定の位置にＬＥＤ２３が搭載されており、その余の領域は、放熱および配線パターンの配置領域として利用される。この基板２１の材質としては、たとえば、窒化アルミニウムが用いられる。放熱板２２は、図１における平面視Ｌ字状に形成されており、基板２１の背面側に積層状に接着されている。放熱板２２は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって形成されている。ＬＥＤ２３は、ソケット１１ａ，１２ａの凹部１９に囲まれ、その発光面が凹部１９の底面と対向するように配置されている。ＬＥＤ２３は、たとえばパッケージ型の白色ＬＥＤが好適に用いられるが、赤、緑、青のＬＥＤベアチップを用いてもよい。
【００１９】
導光体１０とＬＥＤ発光装置２０との連結は、ソケット１１ａ，１２ａと基板２１との間を接着することによって行われる。
【００２０】
次に、線状光源装置Ａの作用について説明する。
【００２１】
このような線状光源装置Ａでは、ＬＥＤ発光装置２０が点灯すると、ＬＥＤ２３から照射された光が凹部１９の底面から直線部１１，１２に入射する。直線部１１，１２に入射した光は、図４で模式的に示すように、直線部１１，１２内を、その滑らかな表面で全反射しつつ長手方向に進行する。このような光の一部は、凹部１６で反射し、直線部１１，１２を横断する方向に進行方向を転換させられる。このように進行方向を転換された光は、図３に模式的に示すように、概して、直線部１１，１２における反射領域１４，１５と反対側の領域に向けて進行する。それらの光のうち、直線部１１，１２の外周面に全反射臨界角より小さい角度で入射した光が、直線部１１，１２の外部へ出射される。直線部１１，１２が略円柱状に形成されており、その外周面が凸面になっているので、出射する光が直線部１１，１２の周方向に広がることが抑制される。このため、図３に示すように、直線部１１，１２から出射される光は直線Ｌ１，Ｌ２の交差点に集中される。
【００２２】
線状光源装置Ａの反射領域１４，１５は、直線部１１，１２の長手方向に沿って延びているので、直線部１１，１２から出射される光が交差し明るく照明される領域も、直線部１１，１２の長手方向に沿って延びる直線状となっている。したがって、線状光源装置Ａは、２つのＬＥＤ２３を点灯させるだけで、直線状の照射対象を２方向から照射することができる。このため、線状光源装置Ａを用いて原稿を照明する際に、原稿に折り目や皺があっても陰が出来にくくなっている。
【００２３】
線状光源装置Ａは、ＬＥＤ２３を２個点灯させるだけで線状の照明光を得ることができるので、冷陰極管やハロゲンランプなどの従来の線状光源装置に比べてより少ない電力で稼動することができる。さらに、その駆動に高い電圧が必要ではないので、その電源回路に昇圧装置などを設けなくてもよく、コストの削減を図ることができる。
【００２４】
線状光源装置Ａの導光体１０は、透明樹脂によって一体形成されているので、割れにくくなっている。このように、線状光源装置Ａは、陰極管やハロゲンランプなどと異なり、内部にガスが封入されておらず、水銀蒸気を用いることもないので環境に対する問題もない。
【００２５】
さらに、基板２１が窒化アルミニウムによって形成されていること、および、放熱板２２が断面Ｌ字状に形成されて表面積が大きくなっていることによって、ＬＥＤ２３の駆動時に生じる熱を速やかに放出することができる。２つのＬＥＤ２３は、その双方が一つの基板２１に搭載されているため、放熱板２２による放熱効果を好ましく得ることができる。以上のことから、２つのＬＥＤ２３はいずれも高温になりにくく、２つのＬＥＤ２３を高出力で長時間連続点灯させることが可能となっている。
【００２６】
その上さらに、線状光源装置Ａでは、反射領域１４，１５の反対側の領域から出射するように構成されているので、外部に反射部材を設ける必要が無い。
【００２７】
また、直線部１１，１２の双方のソケット１１ａ，１２ａ内部にＬＥＤ２３が配置されているので、直線部１１，１２のそれぞれから出射される光が同程度の明るさとなり、一方が極端に暗くなったり明るくなったりすることがない。
【００２８】
本発明の第２の側面に係る画像読み取り装置の実施形態を図５に模式的に断面図で示す。図５に示す画像読み取り装置Ｂは、上述した線状光源装置Ａ、透明な載置板３０、反射鏡４１，４２，４３、結像レンズ５０、ラインセンサ６０、および、筐体７０を備えている。筐体７０は、線状光源装置Ａ、反射鏡４１，４２，４３、結像レンズ５０、および、ラインセンサ６０を収納している。筐体７０は載置板３０に対して図５の左右方向に沿って移動可能なように構成されている。図５には、図３に示した直線Ｌ１，Ｌ２、載置板３０上に設置された原稿Ｃ、および、原稿Ｃからラインセンサ６０への光路を示している。
【００２９】
ラインセンサ６０は、たとえばＣＣＤなどが用いられ、所定の画素ピッチで一列に並ぶ複数の画素部を備えて構成されており、図５の断面と垂直な方向に沿って線状に延びる読み取り領域Ｄ上の原稿Ｃを読み込むことができる。図５に示すように、線状光源装置Ａによって照射された読み取り領域Ｄにおける原稿Ｃからの反射光は反射鏡４１，４２，４３によって順次折り返され、結像レンズ５０に入射し、ラインセンサ６０へと入射する。さらに、筐体７０を図５における左右方向に平行移動させることによって、画像読み取り装置Ｂは、原稿Ｃの全体を読み取ることができる。この画像読み取り装置Ｂにおいては、図５の断面において、直線Ｌ１，Ｌ２の交差点が読み取り領域Ｄと重なるように線状光源装置Ａが配置されている。このため、線状光源装置Ａの直線部１１，１２から出射する光は、それぞれ直線Ｌ１，Ｌ２に沿うように進行し、読み取り領域Ｄを２方向から照射することができる。
【００３０】
したがって、画像読み取り装置Ｂにおいては、原稿Ｃを２方向からから照射しているので、図６に示すように仮に原稿Ｃに折れ目や皺があった場合でも陰ができにくくなっている。このため、画像読み取り装置Ｂは、原稿Ｃに折れ目や皺があっても、陰が生じることなく読み取ることが可能となっている。さらに、線状光源装置Ａは反射部材を設ける必要がないため、画像読み取り装置Ｂの小型化および簡素化が可能となり製造コストを削減することができる。
【００３１】
本発明に係る線状光源装置およびそれを用いた画像読み取り装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の第１の側面に係る線状光源装置および本発明の第２の側面に係る画像読み取り装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。たとえば、上述した実施形態では、直線部１１，１２のそれぞれの端部にＬＥＤ２３が設けられているが、一方にだけ設けられている場合も実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の側面に係る線状光源装置の実施形態を示す平面図である。
【図２】図１の線状光源装置の背面図である。
【図３】図１のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】図１のIV-IV線に沿う断面図である。
【図５】本発明の第２の側面に係る画像読み取り装置を模式的に示す断面図である。
【図６】原稿に折れ目がある場合を説明するための図５の要部拡大図である。
【図７】従来の画像読み取り装置を模式的に示す断面図である。
【図８】原稿に折れ目がある場合を説明するための図７の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００３３】
Ａ                線状光源装置
Ｂ                画像読み取り装置
Ｃ                原稿
Ｄ                読み取り領域
Ｌ１，Ｌ２        直線
Ｐ                基準平面
１０              導光体
１１，１２        直線部
１３              湾曲部
１３ａ，１３ｂ    反射部
１４，１５        反射領域
１６              凹部
１７              凸部
１８              平坦部
１９              凹部
２０              ＬＥＤ発光装置
２１              基板
２２              放熱板
２３              ＬＥＤ
３０              載置板
４１，４２，４３  反射鏡
５０              結像レンズ
６０              ラインセンサ
【図１】
2008271009.tif 000003
【図２】
2008271009.tif 000004
【図３】
2008271009.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008271009.tif 000007
【図６】
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【図７】
2008271009.tif 000009
【図８】
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