(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状の導光体の長手方向の端面から入射された光を前記導光体の長手方向に導光し、前記導光体の側面の一部に長手方向に延在し、対象物側を向いた凸レンズ状の曲面で構成される光出射面から線状の光を前記対象物へ出射する照明装置において、
前記導光体の端面に配置され、前記導光体に光を入射する第１光源と、前記導光体の端面に配置され、前記導光体に光を入射する第２光源とを有し、
前記導光体は、前記光出射面と対向する側面の一部に長手方向に延在するＶ字状の凹部分と、
このＶ字状の凹部分を構成する一方の平面における前記導光体の長手方向に形成され、前記第１光源の光軸と前記一方の平面の法線の少なくとも１つとが交差し、前記第１光源からの光を散乱させて前記凸レンズ状の曲面を介して前記対象物へ光を出射させる第１散乱領域と、
前記Ｖ字状の凹部分を構成する他方の平面における前記導光体の長手方向に形成され、前記第２光源の光軸と前記他方の平面の法線の少なくとも１つとが交差し、前記第２光源からの光を散乱させて前記凸レンズ状の曲面を介して前記対象物へ光を出射させる第２散乱領域とを備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記Ｖ字状の凹部分を構成する一方及び他方の平面との間に、前記一方及び他方の平面と連続する第３平面を有し、
前記導光体の端面に配置され、前記導光体に光を入射する第３光源と、
前記第３平面における前記導光体の長手方向に形成され、前記第３光源の光軸と前記第３平面の法線の少なくとも１つとが交差し、前記第３光源からの光を散乱させて前記凸レンズ状の曲面を介して前記対象物へ光を出射させる第３散乱領域とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
棒状の導光体の長手方向の端面から入射された光を前記導光体の長手方向に導光し、前記導光体の側面の一部に長手方向に延在し、対象物側を向いた凸レンズ状の曲面で構成される光出射面から線状の光を前記対象物へ出射する照明装置において、
前記導光体の端面に配置され、前記導光体に光を入射する第１光源と、前記導光体の端面に配置され、前記導光体に光を入射する第２光源とを有し、
前記導光体は、前記光出射面と対向する側面の一部に長手方向に延在するＶ字状の凸部分と、
このＶ字状の凸部分を構成する一方の平面における前記導光体の長手方向に形成され、前記第１光源の光軸と前記一方の平面の法線の少なくとも１つとが交差し、前記第１光源からの光を散乱させて前記凸レンズ状の曲面を介して前記対象物へ光を出射させる第１散乱領域と、
前記Ｖ字状の凸部分を構成する他方の平面における前記導光体の長手方向に形成され、前記第２光源の光軸と前記他方の平面の法線の少なくとも１つとが交差し、前記第２光源からの光を散乱させて前記凸レンズ状の曲面を介して前記対象物へ光を出射させる第２散乱領域とを備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項４】
前記Ｖ字状の凸部分を構成する一方及び他方の平面との間に、前記一方及び他方の平面と連続する第３平面を有し、
前記導光体の端面に配置され、前記導光体に光を入射する第３光源と、
前記第３平面における前記導光体の長手方向に形成され、前記第３光源の光軸と前記第３平面の法線の少なくとも１つとが交差し、前記第３光源からの光を散乱させて前記凸レンズ状の曲面を介して前記対象物へ光を出射させる第３散乱領域とを備えたことを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
棒状の導光体の長手方向の端面から入射された光を前記導光体の長手方向に導光し、前記導光体の側面の一部に長手方向に延在し、対象物側を向いた第１凸レンズ状の曲面で構成される第1光出射面及び前記対象物側を向いた第２凸レンズ状の曲面で構成される第２光出射面から線状の光を前記対象物へ出射する照明装置であって、
前記導光体の端面に配置され、前記導光体に光を入射する第１光源と、前記導光体の端面に配置され、前記導光体に光を入射する第２光源とを有し、
前記導光体は、前記第１光源の光軸と法線の少なくとも１つとが交差する前記導光体の前記第１光出射面と対向する平面における前記導光体の長手方向に形成され、前記第１光源からの光を散乱させて前記第１凸レンズ状の曲面を介して前記対象物へ光を出射させる第１散乱領域と、
前記第２光源の光軸と法線の少なくとも１つとが交差し、前記第１散乱領域が形成された平面と異なる前記導光体の前記第２光出射面と対向する平面における前記導光体の長手方向に形成され、前記第２光源からの光を散乱させて前記第２凸レンズ状の曲面を介して前記対象物へ光を出射させる第２散乱領域とを備え、
前記導光体は、２つの円形断面導光体が側面で結合された構造を有し、一方の円形断面導光体は前記第１散乱領域が形成され、端面に前記第１光源が配置され、他方の円形断面導光体は前記第２散乱領域が形成され、端面に前記第２光源が配置されていることを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の照明装置と、前記照明装置により照明された前記対象物からの散乱光を電気信号に変換するラインセンサとを備えたことを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファクシミリ、コピー機、スキャナなどの画像読取装置に使用される原稿面を線状に照明する棒状の照明装置、およびこの照明装置を備えた画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、画像読取装置などに使用される照明装置は、光源からの光で、線状の読取対象領域を照明するために、導光体が用いられている。従来の照明装置の導光体は、その導光体の一面を光束の射出面（以下、光出射面と記す。）とし、光出射面に対向する面に導光体端部から入射された光束を拡散及び／又は反射するための領域（以下、散乱領域と記す。）を有する。導光体の端部に配される光源からの光を導光体の長手方向に導光し、散乱領域により光を散乱させ、光出射面から線状の光を出射して読取対象領域を照明する。（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２１７０８４号公報
【特許文献２】特開２００３−３４８２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の照明装置を備えた画像読取装置では、読取対象領域の副走査方向、すなわち導光体の短手幅方向において、導光体からの出射光の照度分布が、中央部が高くなる現象が発生する。特に導光体の光源近傍では、光源からの光が直接、散乱領域に入射して散乱する割合が多くなるため、より副走査方向の中央部が高い照度分布となる。
【０００５】
その結果、従来の照明装置を備えた画像読取装置の組み立て時に、導光体などの光学部品が設計位置からずれると、主走査方向、すなわち導光体の長手方向の照度分布の均一性が低下するという問題点があった。これは、導光体からの出射光の副走査方向の照度分布の均一性が低下しているために、導光体などの光学部品の組み立て時に、副走査方向の位置精度に余裕がなくなるからである。特に導光体の光源近傍における副走査方向の照度分布の均一性が低下しているために、導光体を非常に高精度に位置決めしながら組み立てる必要性があり、その精密な位置調整には製造上の限界があった。
【０００６】
また、照明装置の主走査方向の照度分布の均一性が低下すると、読取対象領域の主走査方向の明るさが変化することになり、画像の正確な濃度分布を観測することができなくなる。また、読み取った画像の散乱光をラインセンサで電気信号に変換するにあたり、原稿面が白い場合の濃度分布をあらかじめ測定しておき、原稿の画像読取時に電気信号処理することにより補正を行う場合でも、濃度レベルの解像度が低下するという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、照明装置を備えた画像読取装置において、画像の正確な読み取りが可能となる照明装置、およびこの照明装置を備えた画像読取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】
【０００８】
本発明に係る照明装置は、棒状の導光体の長手方向の端面から入射された光を前記導光体の長手方向に導光し、前記導光体の側面の一部に長手方向に延在し、対象物側を向いた凸レンズ状の曲面で構成される光出射面から線状の光を前記対象物へ出射する照明装置において、前記導光体の端面に配置され、前記導光体に光を入射する第１光源と、前記導光体の端面に配置され、前記導光体に光を入射する第２光源とを有し、前記導光体は、前記光出射面と対向する側面の一部に長手方向に延在するＶ字状の凹部分と、このＶ字状の凹部分を構成する一方の平面における前記導光体の長手方向に形成され、前記第１光源の光軸と前記一方の平面の法線の少なくとも１つとが交差し、前記第１光源からの光を散乱させて前記凸レンズ状の曲面を介して前記対象物へ光を出射させる第１散乱領域と、前記Ｖ字状の凹部分を構成する他方の平面における前記導光体の長手方向に形成され、前記第２光源の光軸と前記他方の平面の法線の少なくとも１つとが交差し、前記第２光源からの光を散乱させて前記凸レンズ状の曲面を介して前記対象物へ光を出射させる第２散乱領域とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、導光体の散乱領域から光出射面へ向かう光の放射角度を副走査方向に拡げることが可能となる。特に、導光体の光源近傍、すなわち長手方向の導光体の端部において、導光体からの出射光の副走査方向の照度分布の均一性を向上させることが可能となる。これにより、導光体などの光学部品の組み立て時の副走査方向の位置精度の余裕が拡大するため、組み立て時の位置ずれによる長手方向の照度分布の均一性低下を防止することが可能な照明装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
実施の形態１について図面を参照して説明する。図１は実施の形態１における照明装置および画像読取装置の短手幅方向の概略を示す構成図であり、図２は照明装置の長手方向の概略を示す構成図である。
【００１１】
図１において、長手方向４１とはラインセンサ７の配列方向と平行な方向であり、画像読取装置２０１の主走査方向とも呼ぶ。図１の図面上では紙面を貫く方向となる。また、短手幅方向４２とは、前記の長手方向４１と直交する方向であり、画像読取装置２０１の副走査方向とも呼ぶ。この方向は画像読取装置２０１の原稿送り方向４３に対応しており、図１の図面上では紙面の左右方向となる。
【００１２】
画像読取装置２０１は、基本的構成部分として、照明装置１０１、カバーガラス２、ロッドレンズ６、およびラインセンサ７により構成されている。ここで、照明装置１０１が照明光学系を構成し、ロッドレンズ６、ラインセンサ７、およびラインセンサ７を実装するセンサ基板８にて読取光学系を構成する。
【００１３】
カバーガラス２は、筺体１の上部に設けられ、透明平板状の部材である。ロッドレンズ６は、カバーガラス２の下方の筺体１の内部に、長手方向４１に沿ってアレイ状に配列されて延在するレンズである。ラインセンサ７は、ロッドレンズ６の直下に長手方向４１に沿って配置され、ロッドレンズ６を介して入射する光を検出する。また、ラインセンサ７は、センサ基板８の上に設置されている。このようなロッドレンズ６、ラインセンサ７、およびセンサ基板８を有する読取光学系は、読取対象物の一例に相当する原稿３において、長手方向４１に沿った線状の読取対象領域３ｂの画像を読み取る。
【００１４】
また、カバーガラス２の上には、長手方向４１に沿って延在するプラテン４が設けられる。プラテン４は、原稿３をカバーガラス２に押圧するとともに、回転することで原稿３を原稿送り方向４３へ紙送りする。
【００１５】
照明装置１０１は、カバーガラス２の下方の筺体１の内部に、前述の読取光学系の短手幅方向４２に隣接して、読取対象領域３ｂを含む領域に光が照射されるように配向して配置されている。照明装置１０１は、散乱領域１１ａ、１１ｂを備えた導光体９、および光源５ａ、５ｂを有する。導光体９やロッドレンズ６などの光学部品は、アクリル、ポリカーボネイト等の透明樹脂、あるいはガラス等の透明材料で構成されている。
【００１６】
実施の形態１では、導光体９は円柱形状と角柱形状とを組み合わせた形状からなり、長手方向４１に沿って延在している。また、導光体９は、図１に示すように、その側面の一部が円柱形状の側面で構成されることから、凸レンズ状の曲面で構成されることになり、線状の光を出射する光出射面９１が長手方向４１に延在している。この光出射面９１に対向する側面の一部に散乱領域１１ａ、１１ｂが備えられた複数の平面９２、９３が長手方向４１に延在している。複数の平面９２、９３は、長手方向４１に延在する溝状の凹部分に沿って備えられ、この複数の平面９２、９３に沿って、散乱領域１１ａ、１１ｂが、それぞれ設けられている。
【００１７】
図２において、光源５ａ、５ｂは、例えばＬＥＤ等の発光体にて構成され、長手方向４１における導光体９の両側の端面に設けられている。散乱領域１１ａ、１１ｂは、光源５ａ、５ｂからの光が導光体９内に放射され、導光体９内に導光された光を散乱するように構成されている。ここで、光源５ａの光軸を光源から放出される光の最も強度が高い部分の進行方向であるとすると、平面９２は、その光軸に対し平面９２が延在する領域で、平面９２上の法線の１つが光源５ａの光軸と交差する角度関係となっている。平面９３と光源５ｂの光軸も同様な関係である。
なお、光源５ａ、５ｂは、導光体９の両側の端面に設けられているように構成したが、導光体９の一方の端面に設けられているように構成してもよい。
【００１８】
導光体９の短手幅方向４２の断面の大きさは、光源５ａ、５ｂであるＬＥＤのサイズ、および装置の小型化などを考慮して、１辺または径の長さが２ないし８ｍｍ、好ましくは４ないし６ｍｍが適当である。
【００１９】
散乱領域１１ａ、１１ｂとしては、例えば、導光体９の複数の平面９２、９３上に白色顔料等の光反射性の塗料を塗布したものや、複数の平面９２、９３自体を粗面加工したもの、鋸歯状のプリズム形状加工、または、ピラミッド状のエンボス形状加工したものとして構成することができる。特にプリズム形状加工やエンボス形状加工で、導光体９の材料が透明樹脂等であれば、導光体９の成型時に、複数の平面９２、９３と共に同時に一体成型することも可能である。
【００２０】
なお、導光体９自体の長手方向４１の照射光強度分布を均一化させるためには、散乱領域１１ａ、１１ｂそのものに適切な分布を持たせることも可能である。例えば、プリズム形状加工の場合であれば、長手方向４１に、プリズム形状の鋸歯密度や幅を変更して、長手方向４１の照射光強度を調整することができる。また、プリズム形状の鋸歯の向きは必ずしも長手方向４１である必要はなく、短手幅方向４２やそれ以外の向きであっても散乱領域１１ａ、１１ｂとして使用可能である。
【００２１】
以上のような導光体９を備えた照明装置１０１および画像読取装置２０１の動作について説明する。
光源５ａ、５ｂから放出された光は、導光体９内に取り込まれ、導光体９内を伝播する。導光体９内を伝播する光は、導光体９に設けられた散乱領域１１ａ、１１ｂに当たり、散乱されて、一部の光が導光体９の光出射面９１から出射される。導光体９の光出射面９１から出射された線状の光は読取対象領域を照明する。このように、導光体９は、光源５ａ、５ｂが発した光を照明光照射方向に導く部材である。
【００２２】
光出射面９１から出射された線状の光が長手方向４１に沿った線状の読取対象領域３ｂで散乱した光、すなわち読取対象物である原稿面３ａの画像を読み取った光は、長手方向４１に沿ってアレイ状に配列されたロッドレンズ６のアレイによって、ラインセンサ７のアレイに１対１で正像転写され、各ラインセンサ７により電気信号に変換される。これにより、長手方向４１、すなわち主走査方向に走査して、画像を読み取ることができる。
【００２３】
原稿３は、プラテン４により原稿送り方向４３に移動されることから、線状の照射光は、原稿面３ａ上では、短手幅方向４２、すなわち副走査方向に走査されることとなり、最終的に原稿面３ａ全体の画像を電気信号に変換して読み取ることができる。
【００２４】
図３は実施の形態１における照明装置の導光体の短手幅方向の概略を示す構成図である。図４は比較のため、従来の照明装置の導光体の短手幅方向の概略を示す構成図である。
また、図５は実施の形態１における導光体の光出射面から出射された線状の光の短手幅方向の照明照度を示す照度分布図であり、図５の（ａ）は長手方向中央部における照度分布、図５の（ｂ）は光源近傍における照度分布を示す。同様に、図６は従来の導光体の光出射面から出射された線状の光の短手幅方向の照明照度を示す照度分布図であり、図６の（ａ）は長手方向中央部における照度分布、図６の（ｂ）は光源近傍における照度分布を示す。
【００２５】
図３において、実施の形態１では、２つの光源５ａ、５ｂが、導光体９の一方の端面に設けられている。光源の光軸２１ａ、２１ｂを光源から放出される光の最も強度が高い部分の進行方向であるとする。複数の平面９２、９３のそれぞれが延在する領域で、複数の平面９２、９３上のそれぞれの法線２３ａ、２３ｂは、それぞれの光源の光軸２１ａ、２１ｂと交差する方向へ向くように傾斜している。
【００２６】
図４において、比較のため、従来の照明装置の導光体の短手幅方向の概略を一例として示す。従来の照明装置は、２つの光源５ａ、５ｂに対し、散乱領域１１は１つであり、散乱領域１１が設けられている平面の法線は光出射面９１の短手幅の中心の方向へ向くように構成されている。
【００２７】
図５と図６において、実施の形態１と、従来の照明装置の導光体における光出射面９１から出射された線状の光の短手幅方向４２の照度分布をそれぞれ比較して示す。
図５の（ａ）と図６の（ａ）に示すように、長手方向４１の中央部においては、光源５ａ、５ｂからの光が、導光体９の内壁面で多数回反射され、十分混合されるので、散乱領域１１ａ、１１ｂの設けられている２つの平面９２、９３の法線方向によらず、短手幅方向４２に、導光体９の幅程度の均一性が確保された照度分布を得ることができる。
【００２８】
ところが、長手方向４１の端部、すなわち光源近傍においては、光源５ａ、５ｂからの光が直接、散乱領域１１に入射して反射または散乱する割合が多くなる。その結果、図６の（ｂ）に示すように、従来の構成では、散乱領域１１での光の反射方向を制御することができず、短手幅方向４２の照度分布は、中心部が高く、周辺に向けて急に低下するような分布となる。このような照度分布だと、導光体９などの光学部品の組み立て時に、設置する位置が短手幅方向４２にわずかにずれただけでも照明照度が大きく変動することになり、長手方向４１の照度分布の均一性が大きく低下する。このため、光学部品の組み立て時に、短手幅方向４２の位置精度にはまったく余裕がないことになる。
【００２９】
一方、実施の形態１においては、散乱領域１１ａ、１１ｂが２つの平面９２、９３に沿って設けられ、２つの平面９２、９３は、それぞれの平面が延在する領域において、それぞれの平面上の法線が光源５ａ、５ｂの光軸と交差する角度に傾斜して構成されている。この構成により、散乱領域１１ａ、１１ｂでの反射または散乱する光の方向を調節することが可能となる。これにより、散乱領域１１ａ、１１ｂから光出射面９１へ向かう光の放射角度を短手幅方向４２に拡げて、短手幅方向４２の照度分布の周辺部を高くすることができる。その結果、図５の（ｂ）に示すように、光源近傍においても、長手方向４１の中央部と同様に、短手幅方向４２に、導光体９の幅程度の均一性が確保された照度分布を得ることができる。
【００３０】
このように構成された導光体９を備えた照明装置１０１においては、光学部品の組み立て時に、導光体９などを設置する位置が短手幅方向４２にわずかにずれたとしても、照明照度はほとんど変化しないので、長手方向４１の照度分布の均一性を保つことが可能となる。これにより、導光体９などの光学部品の組み立て時の短手幅方向４２の位置精度の余裕が大幅に拡大するため、組み立て時の位置ずれによる長手方向の照度分布の均一性低下を防止することが可能な照明装置１０１およびこの照明装置１０１を備えた画像読取装置２０１を実現することができる。
【００３１】
実施の形態１の画像読取装置２０１としては、さらに、光源５ａ、５ｂからの光が原稿３の読取対象領域３ｂに適切に到達するように、照明光学系が適宜調整され、また、原稿面３ａからの光がラインセンサ７に適切に到達するように、読取光学系が適宜調整されることはいうまでもない。
【００３２】
なお、実施の形態１では、傾斜した複数の平面９２、９３は、導光体９の側面の一部に設けられた長手方向４１に延在する断面が逆Ｖ字状の凹部分であるように構成したが、図７に示すように、導光体９の側面の一部に設けられた長手方向４１に延在する断面がＶ字状の凸部分であるように構成してもまったく同様の効果を得ることができる。
【００３３】
実施の形態２．
図８は実施の形態２における照明装置の導光体の短手幅方向の概略を示す構成図である。図中、図３に示す実施の形態１と同一符号は同一または相当の構成を示す。なお、導光体９の断面形状以外の構成および動作については、実施の形態１と同一であるため、以下では説明を省略する。
【００３４】
図８において、実施の形態２では、実施の形態１と同様に、導光体９は円柱形状と角柱形状とを組み合わせた形状からなるが、角柱形状部分の１辺が、円柱形状部分の径よりも短手幅方向４２に大きくなるように構成されている。また、実施の形態１と同様に、導光体９の円柱形状に対応した側面が、光出射面９１ａとなる。
【００３５】
このように構成された導光体９を備えた照明装置は、光源５ａ、５ｂの大きさによっては、光出射面９１ａとなる円柱形状部分の大きさを変更することなく、角柱形状部分の大きさを調整するのみで、光源５ａ、５ｂの配置が可能となる。一方、円柱形状部分の大きさは、光源５ａ、５ｂの大きさによらず変更することが可能となり、光出射面９１ａの短手幅方向４２の幅を独立して調整することができる。これにより、実施の形態１とまったく同様の効果を得ることができることはいうまでもないが、光量を増加させるために光源５ａ、５ｂのサイズを大きくすることも可能となる。
【００３６】
実施の形態３．
図９は実施の形態３における照明装置の導光体の短手幅方向の概略を示す構成図である。図中、図３に示す実施の形態１と同一符号は同一または相当の構成を示す。なお、導光体９の断面形状、および、光源、散乱領域、散乱領域が設けられている複数の平面以外の構成および動作については、実施の形態１と同一であるため、以下では説明を省略する。
【００３７】
図９において、実施の形態３では、実施の形態２と同様に、導光体９は円柱形状と角柱形状とを組み合わせた形状からなり、角柱形状部分の１辺が、円柱形状部分の径よりも短手幅方向４２に大きくなるように構成されている。さらに、実施の形態３では、３つの光源５ａ、５ｂ、５ｃが、導光体９の一方の端面に設けられている。また、３つの散乱領域１１ａ、１１ｂ、１１ｃが、それぞれ長手方向４１に延在する３つの平面９２、９３、９４に沿って設けられている。３つの平面９２、９３、９４は、それぞれの平面が延在する領域のそれぞれの平面上の法線２３ａ、２３ｂ、２３ｃが、それぞれの光源の光軸２１ａ、２１ｂ、２１ｃと交差する角度に傾斜して構成されている。
【００３８】
このように構成された導光体９を備えた照明装置は、光源５ａ、５ｂ、５ｃの数を増加させて、光量を増加させることができる。また、３つの光源５ａ、５ｂ、５ｃにそれぞれ対応するように、３つの散乱領域１１ａ、１１ｂ、１１ｃが設けられた３つの平面９２、９３、９４を備えているので、実施の形態１とまったく同様の効果を得ることができることはいうまでもない。
【００３９】
なお、実施の形態３では、光源、散乱領域、散乱領域が設けられている複数の平面がそれぞれ３つ備えられているように構成したが、４つ以上備えられているように構成することも可能である。また、光源の数と、散乱領域および散乱領域が設けられている複数の平面の数が、異なるように構成することも可能であり、実施の形態１とまったく同様の効果を得ることができる。
【００４０】
実施の形態４．
図１０は実施の形態４における照明装置の導光体の短手幅方向の概略を示す構成図であり、図１１は実施の形態４における照明装置を備えた画像読取装置を一部省略して示す斜視図である。図中、図１ないし図３に示す実施の形態１と同一符号は同一または相当の構成を示す。なお、導光体の断面形状、および、円筒レンズ以外の構成および動作については、実施の形態１と同一であるため、以下では説明を省略する。
【００４１】
図１０において、実施の形態４では、導光体１０の長手方向４１に直交する断面形状は、複数の平面９２、９３が備えられた部分を除き、円形で構成されている。すなわち、導光体１０の形状は円柱形状からなるように構成されている。実施の形態４も実施の形態１と同様に、散乱領域１１ａ、１１ｂが設けられている複数の平面９２、９３が備えられた側面と対向する側面が光出射面９１となる。
さらに、実施の形態４では、導光体１０の光出射面９１と原稿３の被照明位置との間に円筒レンズ１２を備えるように構成されている。
【００４２】
このように構成された導光体１０を備えた照明装置１０２は、導光体１０の形状が円柱形状のため、光源５ａ、５ｂからの光が、導光体１０の散乱領域１１ａ、１１ｂを除く内壁面で効率良く反射され、導光体１０内を伝播する。導光体１０の内壁面での光損失が少ないので、さらに散乱領域１１ａ、１１ｂで散乱されて、光出射面９１から出射される照明光においても、光源５ａ、５ｂからの光損失の非常に少ない照明装置１０２を実現することができる。
なお、散乱領域１１ａ、１１ｂが設けられている複数の平面９２、９３については、実施の形態１と同一の構成のため、実施の形態１とまったく同様の効果を得ることができることはいうまでもない。
【００４３】
一方、実施の形態２、あるいは実施の形態３と異なり、実施の形態４では、光源５ａ、５ｂの大きさや数によっては、導光体１０の短手幅方向４２の幅が制限を受ける場合がある。特に、導光体１０の短手幅方向４２の幅が大きくなると、光出射面９１の短手幅方向４２の幅も大きくなり、照明光としては拡がり過ぎる場合がある。
そのため、実施の形態４では、導光体１０の光出射面９１と原稿３の被照明位置との間に備えた円筒レンズ１２にて、光出射面９１から出射される光を集光させる。
【００４４】
円筒レンズ１２は、蒲鉾形の断面を有し、長手方向４１に延在するレンズである。円筒レンズ１２は、その光軸方向に凸状の円筒面と、円筒面に対向する平坦面とを有する。このような円筒レンズ１２を導光体１０の光出射面９１に円筒面を対向させて、原稿３の被照明位置との間に配置させる。また、円筒レンズ１２の光軸は、導光体１０の光出射面９１の光軸と一致するように配置される。
【００４５】
このように構成された導光体１０を備えた照明装置１０２は、さらに円筒レンズ１２を備えたことにより、円筒レンズ１２の集光作用により、原稿３の必要な照明範囲に照明光を照射することができるため、効率の良い照明が可能となる。
【００４６】
なお、実施の形態４では、円柱形状の導光体１０の直径は、光源５ａ、５ｂであるＬＥＤのサイズ、および装置の小型化などを考慮して、２ないし８ｍｍ、好ましくは、３ないし６ｍｍが適当である。この場合、円筒レンズ１２の曲率半径は、例えば、２ないし６ｍｍ程度にすることにより、原稿面３ａの近傍で、照明光を集光光束あるいは、概略平行光束に制御することができる。
【００４７】
また、円筒レンズ１２の円筒面は、楕円面、放物面等の非球面形状にすることで、さらに照明光束を効率良く制御することができる。
なお、この円筒レンズ１２は、実施の形態４に限らず、その他の各実施の形態にも適用することが可能であり、実施の形態４と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
実施の形態５．
図１２は実施の形態５における照明装置の導光体の短手幅方向の概略を示す構成図である。図中、図３に示す実施の形態１と同一符号は同一または相当の構成を示す。なお、導光体９の断面形状以外の構成および動作については、実施の形態１と同一であるため、以下では説明を省略する。
【００４９】
図１２において、実施の形態５では、導光体９は、複数（例えば、２個）の円形断面導光体が側面で結合された構造を有し、各円形断面導光体の両側端面または片側端面には、光源５ａ、５ｂがそれぞれ配置される。導光体９の長手方向に直交する断面形状は、円柱形状と楕円形状とを組み合わせた形状からなり、散乱領域１１ａ側の約半分の領域が円柱形状で、導光体９の楕円形状に対応した側面が、光出射面９１ａとなるように構成されている。さらに、導光体９は、各光源２１ａ、２１ｂに対して、上記の形状をなし、２つの円柱形状と楕円形状とを組み合わせた形状が傾きを持って結合された構成になっている。
【００５０】
このように構成された導光体９を備えた照明装置は、光源５ａ、５ｂの配置に応じて２つの円柱形状と楕円形状とを組み合わせた形状の間隔が調整できるので、光源５ａ、５ｂを近接して配置することができるので、狭い空間において、光量を増加させるために光源５ａ、５ｂのサイズを大きくすることも可能となる。さらに、２つの円柱形状と楕円形状とを組み合わせた形状が傾きを持って結合することにより、所望の領域の光量を増加させることができる。
【００５１】
なお、実施の形態５では、光出射面９１ａ、９１ｂを楕円形状として説明したが、円形状、放物面形状等の非球面形状でも良い。また、２つの円柱形状と楕円形状とを組み合わせた形状が傾きを持って結合する構成を示したが、２つ以上であれば、さらに光量を増加できる。
【００５２】
なお、上記各実施の形態はお互いに組み合わせて利用することも可能であり、各実施の形態におけるそれぞれの効果と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
ところで、上記各実施の形態では、いずれも、ロッドレンズ６、ラインセンサ７、およびセンサ基板８にて構成される読取光学系の短手幅方向４２の片側にのみ隣接して、照明光学系の照明装置１０１を配置するように構成しているが、読取光学系を間に挟み、短手幅方向４２の両側に照明光学系の照明装置１０１を配置するように構成することもできる。このように構成することにより、読取対象領域３ｂにおける光量を増加させることができる。
【００５４】
また、上記各実施の形態では、照明装置１０１、１０２を画像読取装置用として説明したが、同様に対象領域を線状に照明する棒状の照明装置を備えたその他の装置に用いることも可能である。例えば、プリント基板の検査装置や半導体ウエハの欠陥検査装置などに利用することができ、必要な照明領域に効率良く光を照射することが可能となり、各実施の形態におけるそれぞれの効果と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施の形態１における照明装置および画像読取装置の短手幅方向の概略を示す構成図である。
【図２】実施の形態１における照明装置の長手方向の概略を示す構成図である。
【図３】実施の形態１における照明装置の導光体の短手幅方向の概略を示す構成図である。
【図４】比較のため、従来の照明装置の導光体の短手幅方向の概略を示す構成図である。
【図５】実施の形態１における導光体の光出射面から出射された線状の光の短手幅方向の照明照度を示す照度分布図である。
【図６】従来の導光体の光出射面から出射された線状の光の短手幅方向の照明照度を示す照度分布図である。
【図７】実施の形態１における照明装置の導光体の短手幅方向の概略の変形例を示す構成図である。
【図８】実施の形態２における照明装置の導光体の短手幅方向の概略を示す構成図である。
【図９】実施の形態３における照明装置の導光体の短手幅方向の概略を示す構成図である。
【図１０】実施の形態４における照明装置の導光体の短手幅方向の概略を示す構成図である。
【図１１】実施の形態４における照明装置を備えた画像読取装置を一部省略して示す斜視図である。
【図１２】実施の形態５における照明装置の導光体の短手幅方向の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５６】
５ａ、５ｂ、５ｃ  光源、
７  ラインセンサ、
９、１０  導光体、
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ  散乱領域、
１２  円筒レンズ、
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ  光源の光軸、
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ  法線、
４１  長手方向、
４２  短手幅方向、
９１、９１ａ  光出射面、
９２、９３、９４  複数の平面、
１０１、１０２  照明装置、
２０１  画像読取装置、
【図１】
0005018657.tif 000002
【図２】
0005018657.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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