(57)【要約】【課題】温度上昇による輝度の低下を抑制できる光源装置を提供することである。【解決手段】画像読み取り装置の原稿に対して光を放射する光源装置２６。ＬＥＤ４０は、光を放射する。導光体４２は、ＬＥＤ４０が放射した光が入射する端面Ｓを有しており、かつ、端面Ｓを介して入射してきた光を原稿に向けて放射する。絞り４３は、温度上昇に伴って、ＬＥＤ４０が放射した光に対する端面Ｓに入射する光の割合を増加させる。【選択図】図２
2013090255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像読み取り装置の原稿に対して光を放射する光源装置であって、
光を放射する光源と、
前記光源が放射した光が入射する入射面を有しており、かつ、該入射面を介して入射してきた光を前記原稿に向けて放射する導光体と、
温度上昇に伴って、前記光源が放射した光に対する前記入射面に入射する光の割合を増加させる調整手段と、
を備えていること、
を特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記光源と前記入射面との間に設けられている絞りであること、
を特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記調整手段は、温度上昇に伴って直径が大きくなる円環状部材であること、
を特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記調整手段は、
前記光源と前記入射面とを結ぶ直線から離れる方向に突出するように湾曲している変形部であって、第１の線膨張係数を有する第１の板状部材と該第１の線膨張係数よりも小さな第２の線膨張係数を有する第２の板状部材とが貼り合わされて構成されている変形部と、
前記変形部の一端に接続され、前記光源と前記入射面との間に位置している遮光部と、
を含んでおり、
前記第１の板状部材は、前記第２の板状部材よりも内周側に位置していること、
を特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項５】
前記調整手段は、前記光源が放射した光を前記入射面に集光するレンズであって、温度上昇に伴って焦点距離が短くなる特性を有しているレンズであること、
を特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項６】
前記光源は、ＬＥＤであること、
を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置に関し、より特定的には、画像読み取り装置の原稿に対して光を照射する光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光源装置としては、例えば、特許文献１に記載の照明装置が知られている。該照明装置は、ＬＥＤ及び導光体を備えている。ＬＥＤは、導光体の端面に対して光を放射する。光は、端面を介して導光体内に入射し、反射を繰り返しながら導光体の長手方向に進行する。更に、光は、導光体の底面に設けられているスリットにおいて反射し、導光体から放射される。
【０００３】
ところで、ＬＥＤは、温度が上昇すると、発光効率が低下する温度特性を有している。その結果、特許文献１に記載の照明装置は、温度上昇に伴って、輝度が低下してしまうという問題を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２７０８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、温度上昇による輝度の低下を抑制できる光源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一形態に係る光源装置は、画像読み取り装置の原稿に対して光を放射する光源装置であって、光を放射する光源と、前記光源が放射した光が入射する入射面を有しており、かつ、該入射面を介して入射してきた光を前記原稿に向けて放射する導光体と、温度上昇に伴って、前記光源が放射した光に対する前記入射面に入射する光の割合を増加させる調整手段と、を備えていること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、温度上昇による輝度の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る光源装置を備えた画像読み取り装置の構成図である。
【図２】光源装置の断面構造図である。
【図３】ＬＥＤの温度特性を示したグラフである。
【図４】第１の変形例に係る光源装置の断面構造図である。
【図５】第２の変形例に係る光源装置の断面構造図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の一実施形態に係る光源装置について図面を参照しながら説明する。
【００１０】
（画像読み取り装置の構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る光源装置を備えた画像読み取り装置１０の構成図である。なお、以下では、図１の上下方向をｚ軸方向と定義し、図１の左右方向をｘ軸方向（副走査方向）と定義し、図１の紙面垂直方向をｙ軸方向（主走査方向）と定義する。
【００１１】
画像読み取り装置１０は、図１に示すように、本体１２、原稿カバー１４、プラテンガラス１６、第１スライダーユニット１８、第２スライダーユニット２０、結像レンズ２２、撮像素子２４、光源装置２６及びミラー２７，２９，３０，３２を備えている。
【００１２】
本体１２は、原稿カバー１４、プラテンガラス１６、第１スライダーユニット１８、第２スライダーユニット２０、結像レンズ２２、撮像素子２４、光源装置２６及びミラー２７，２９，３０，３２が取り付けられる直方体状の筐体である。プラテンガラス１６は、本体１２のｚ軸方向の正方向側の開口に取り付けられている長方形状の透明板である。原稿Ｐは、プラテンガラス１６のｚ軸方向の正方向側の面に、読み取り面をｚ軸方向の負方向側に向けた状態で載置される。
【００１３】
原稿カバー１４は、図１に示すように、原稿Ｐ上に覆いかぶさることにより、原稿Ｐをプラテンガラス１６に密着させる働きをする。
【００１４】
光源装置２６は、プラテンガラス１６を介して原稿Ｐに対して光を放射すると共に、ミラー２７に向けて光を放射する。光源装置２６の詳細については後述する。ミラー２７は、光源装置２６よりもｘ軸方向の正方向側に設けられており、光源装置２６が放射した光を原稿Ｐへと反射する。これにより、原稿Ｐの読み取り位置には、２方向から光が照射される。
【００１５】
ミラー２９は、図１に示すように、原稿Ｐにおいて反射された光をｘ軸方向の負方向側に反射させる。ミラー３０は、ミラー２９からの光をｚ軸方向の負方向側に反射させる。ミラー３２は、ミラー３０からの光をｘ軸方向の正方向側に反射させる。
【００１６】
ここで、光源装置２６及びミラー２７，２９は、図１に示すように第１スライダーユニット１８に搭載されている。第１スライダーユニット１８は、原稿Ｐが読み取られているときには、図１に示すように、プラテンガラス１６に沿って、図示しないモーター、ベルト及びプーリー等の移動手段により、ｘ軸方向の正方向側に向かって速度Ｖで移動させられる。
【００１７】
また、ミラー３０，３２は、図１に示すように第２スライダーユニット２０に搭載されている。第２スライダーユニット２０は、原稿Ｐが読み取られているときには、図１に示すように、プラテンガラス１６のｚ軸方向の負方向側において、図示しないモーター、ベルト及びプーリー等の移動手段により、ｘ軸方向の正方向側に向かって速度Ｖ／２で移動させられる。これにより、移動中における原稿Ｐの読み取り面と撮像素子２４との間の光の経路の長さが一定となる。
【００１８】
結像レンズ２２は、光によって得られる光学像を撮像素子２４に結像させる。撮像素子２４は、原稿Ｐで反射された光を受光する受光素子である。具体的には、撮像素子２４は、ｙ軸方向に延びる一次元状の撮像領域を有し、結像レンズ２２によって結像された光学像を走査して原稿Ｐの像の撮像を行うＣＣＤカメラ等のラインセンサである。
【００１９】
以上のように構成された画像読み取り装置１０において、原稿Ｐが読み取られる場合には、光源装置２６及びミラー２７によって原稿Ｐに光が照射され、原稿Ｐにおいて反射された光がミラー２９，３０，３２によって順次反射される。そして、ミラー３２で反射された光は、結像レンズ２２に入射し、結像レンズ２２により撮像素子２４上で結像される。撮像素子２４は、画素毎に入射光の強さに応じて光電変換を行い、これによって原稿画像に対応した画像信号（ＲＧＢ信号）を生成し、制御部（図示せず）に出力する。
【００２０】
（光源装置の構成）
次に、光源装置２６の構成について図面を参照しながら説明する。図２は、光源装置２６の断面構造図である。
【００２１】
光源装置２６は、基板３９、ＬＥＤ（光源）４０、ハウジング４１、導光体４２及び絞り４３を備えている。基板３９は、ＬＥＤ４０を駆動させるための回路が設けられた回路基板である。ＬＥＤ４０は、基板３９上に実装されており、白色光を放射する。
【００２２】
導光体４２は、ｙ軸方向に延在している円柱状をなす棒状のアクリル等の透明部材からなり、端面Ｓを有している。端面Ｓは、導光体４２のｙ軸方向の負方向側の端部に位置し、ＬＥＤ４０が放射した光が入射する入射面である。導光体４２は、端面Ｓを介して入射してきた光を、その界面において全反射させることによって、ｙ軸方向の正方向側に向かって進行させる。更に、導光体４２には、プリズムが形成されている。ｙ軸方向に向かって進行している光は、プリズムによって反射され、ｘ軸方向の正方向側であってｚ軸方向の正方向側に向かって（すなわち、斜め上方に向かって）導光体４２から放射される。
【００２３】
ハウジング４１は、ｙ軸方向に延在している円筒状の部材である。ただし、ハウジング４１の内周面は、ｙ軸方向の正方向側に行くにしたがって径が大きくなるテーパー状をなしている。ＬＥＤ４０は、ハウジング４１のｙ軸方向の負方向側の開口に設けられ、導光体４２の端面Ｓは、ハウジング４１のｙ軸方向の正方向側の開口に設けられている。これにより、ＬＥＤ４０と導光体４２の端面Ｓとは対向している。そして、ハウジング４１は、ＬＥＤ４０が放射した光が外部に漏れないように、該光を閉じ込めている。
【００２４】
絞り４３は、温度上昇に伴って、ＬＥＤ４０が放射した光に対する端面Ｓに入射する光の割合を増加させる調整手段であり、ハウジング４１内においてＬＥＤ４０と端面Ｓとの間に設けられている。絞り４３は、ｙ軸方向から平面視したときに、円環状をなしている。絞り４３の内周面の直径は、端面Ｓの直径よりも小さい。そして、ｙ軸方向の負方向側から平面視したときに、端面Ｓの外縁は、絞り４３と重なっている。
【００２５】
また、絞り４３の直径は、温度上昇に伴って、熱膨張によって大きくなる。これにより、温度が上昇するにしたがって、ｙ軸方向から平面視したときに、端面Ｓにおいて、絞り４３を通過して光が入射することができる面積が大きくなる。以上のような絞り４３は、ハウジング４１及び導光体４２の材料よりも大きな線膨張係数を有する材料により作製されており、例えば、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等により作製されている。
【００２６】
（効果）
以上のように構成された光源装置２６は、温度上昇による輝度の低下を抑制できる。図３は、ＬＥＤ４０の温度特性を示したグラフである。縦軸はＬＥＤ４０の輝度を示している。ＬＥＤ４０の輝度は、２３℃におけるＬＥＤ４０の輝度を１とした。横軸は温度を示している。
【００２７】
図３に示すように、クールホワイトの光を放射するＬＥＤ４０及びナチュラルホワイトの光を放射するＬＥＤ４０共に、温度が上昇すると輝度が低下している。例えば、クールホワイトを放射するＬＥＤ４０では、温度が２３℃から１００℃まで上昇すると、輝度が１０％程度低下していることが分かる。
【００２８】
そこで、光源装置２６では、絞り４３が設けられている。絞り４３は、温度上昇に伴って直径が大きくなる円環状部材である。これにより、温度が上昇するにしたがって、ｙ軸方向から平面視したときに、端面Ｓにおいて、絞り４３を通過して光が入射することができる面積が大きくなる。よって、温度上昇に伴って、ＬＥＤ４０が放射した光に対する端面Ｓに入射する光の割合が増加する。その結果、温度が上昇することによって、ＬＥＤ４０の輝度が低下しても、端面Ｓに入射する光の量の減少が抑制される。
【００２９】
（第１の変形例）
以下に、第１の変形例に係る光源装置について図面を参照しながら説明する。図４は、第１の変形例に係る光源装置２６ａの断面構造図である。
【００３０】
光源装置２６ａは、絞り４３の代わりに調整部材４３ａが設けられている点において光源装置２６と相違する。以下に、調整部材４３ａの構成について説明する。
【００３１】
調整部材４３ａは、遮光部５０，５１及び変形部５２，５３を含んでいる。変形部５２は、ｚ軸方向から平面視したときに、ＬＥＤ４０と端面Ｓとを結ぶ直線から離れる方向（ｘ軸方向の正方向側）に突出するように円弧状に湾曲しており、バイメタル素材からなる金属板である。変形部５３は、ｚ軸方向から平面視したときに、ＬＥＤ４０光源と端面Ｓとを結ぶ直線から離れる方向（ｘ軸方向の負方向側）に突出するように湾曲しており、バイメタル素材からなる金属板である。変形部５２，５３は、第１の線膨張係数を有する第１の板状部材と該第１の線膨張係数よりも小さな第２の線膨張係数を有する第２の板状部材とが貼り合わされて構成されている。そして、第１の板状部材は、第２の板状部材よりも内周側に位置している。変形部５２と変形部５３とは、基板３９のｙ軸方向の負方向側において繋がっている。
【００３２】
遮光部５０は、変形部５２の端部に接続され、ｘ軸方向の負方向側に向かって延在していることによって、ハウジング４１を貫通している。これにより、遮光部５０は、ＬＥＤ４０と導光体４２との間に位置している。
【００３３】
遮光部５１は、変形部５３の端部に接続され、ｘ軸方向の正方向側に向かって延在していることによって、ハウジング４１を貫通している。これにより、遮光部５１は、ＬＥＤ４０と導光体４２との間に位置している。
【００３４】
以上のように構成された調整部材４３ａでは、温度が上昇すると、内周側の第１の板状部材が外周側の第２の板状部材よりも大きく伸びる。これにより、変形部５２，５３は、変形部５２，５３の径が大きくなるように変形する。よって、遮光部５０は、ｘ軸方向の正方向側に引き出されると共に、遮光部５１は、ｘ軸方向の負方向側に引き出される。その結果、温度が上昇するにしたがって、ｙ軸方向から平面視したときに、端面Ｓにおいて、調整部材４３ａを通過して光が入射することができる面積が大きくなる。以上より、光源装置２６ａにおいても、温度が上昇することによって、ＬＥＤ４０の輝度が低下しても、端面Ｓに入射する光の量の減少が抑制される。
【００３５】
（第２の変形例）
以下に、第２の変形例に係る光源装置について図面を参照しながら説明する。図５は、第２の変形例に係る光源装置２６ｂの断面構造図である。
【００３６】
光源装置２６ｂは、絞り４３の代わりにレンズ５５が設けられている点において光源装置２６と相違する。以下に、レンズ５５の構成について説明する。
【００３７】
レンズ５５は、ＬＥＤ４０と端面Ｓとの間に設けられており、ＬＥＤ４０が放射した光を平行光に近づけるように集光する。レンズ５５の面形状は、温度上昇に伴って、変形する。具体的には、レンズ５５は、温度上昇に伴って焦点距離が短くなる特性を有している。これにより、温度上昇が発生すると、温度上昇が発生する前には端面Ｓに入射していなかった光が、レンズ５５により集光されて端面Ｓに入射するようになる。以上より、光源装置２６ｂにおいても、温度が上昇することによって、ＬＥＤ４０の輝度が低下しても、端面Ｓに入射する光の量の減少が抑制される。
【００３８】
（その他の実施形態）
なお、本発明に係る光源装置は、前記実施形態に係る光源装置２６，２６ａ，２６ｂに限らずその要旨の範囲内において変更可能である。
【００３９】
光源装置では、例えば、調整手段は、遮光部材、センサ及びモータにより構成されていてもよい。この場合には、センサは、温度上昇を検知する。調整部材は、ＬＥＤ４０と端面Ｓとの間に位置している。そして、モータは、センサが温度上昇を検知した場合には、調整部材をＬＥＤ４０と端面Ｓとの間から退避させる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のように、本発明は、光源装置に有用であり、特に、温度上昇による輝度の低下を抑制できる点において優れている。
【符号の説明】
【００４１】
１０  画像読み取り装置
２６，２６ａ，２６ｂ  光源装置
３９  基板
４０  ＬＥＤ
４１  ハウジング
４２  導光体
４３  絞り
４３ａ  調整部材
５０，５１  遮光部
５２，５３  変形部
５５  レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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