光源ユニット
【課題】 棒状の導光体が収容される導光体ホルダを位置決め配置すると共に、前記導光体が導光体ホルダと共に直線性を維持できるように矯正しながら保持することのできるホルダ保持部材を備えた光源ユニットを提供することである。
【解決手段】
光源と、この光源から発する光を端部に受けて導光する主走査方向に延設される導光体と、この導光体が収容される導光体ホルダと、この導光体ホルダを保持するホルダ保持部材を備えた光源ユニットにおいて、前記ホルダ保持部材は剛性材料によって形成され、 前記ホルダ保持部材は、前記導光体ホルダの長手方向の少なくとも一側面と接して導光体ホルダが前記ホルダ保持部材に姿勢を矯正するように取付けられる主走査方向に延設される第１基準領域と、前記光源が取付けられる第２基準領域を有する。
【解決手段】
光源と、この光源から発する光を端部に受けて導光する主走査方向に延設される導光体と、この導光体が収容される導光体ホルダと、この導光体ホルダを保持するホルダ保持部材を備えた光源ユニットにおいて、前記ホルダ保持部材は剛性材料によって形成され、 前記ホルダ保持部材は、前記導光体ホルダの長手方向の少なくとも一側面と接して導光体ホルダが前記ホルダ保持部材に姿勢を矯正するように取付けられる主走査方向に延設される第１基準領域と、前記光源が取付けられる第２基準領域を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スキャナや複写機などに搭載され、原稿等の読取対象物を照明する光源ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スキャナや複写機などの画像を形成する装置には、原稿等の読取対象物を光学的に読み取るための光学キャリッジが搭載されている。この光学キャリッジは、読取対象物の読取面に沿って移動しながら光を照射する光源ユニットと、前記読取対象物からの反射されてくる光を屈折させながらイメージセンサを備えた画像読取部に向けて導く複数の反射部材とを有して構成されている。
【０００３】
前記光学キャリッジは、読取対象物が載置されるプラテンガラスの下部、あるいは、ＡＤＦの内部に組み込み可能な筺体（キャリッジフレーム）に前記光源ユニットと、反射部材及び画像読取部を有する反射読取ユニットとが配置されている（特許文献１）。前記光源ユニットは、読取対象物に対向するようにキャリッジフレームの上面側に配置される。反射読取ユニットは、前記光源ユニットの背面側に位置し、読取対象物から反射されてくる光を最初に受ける第１反射部材と、この第１反射部材で受けた読取光を画像読取部に導くために複数回屈折させる複数の中継用の反射部材を備える。この複数の反射部材の数や配置は、キャリッジフレームの形状やサイズ、光源ユニット及び画像読取部の配置構成に応じて適宜設定される。
【０００４】
前記光源ユニットは、読取対象物の長手方向に対応して延びる一対の棒状の導光体と、この一対の導光体を平行に保持する導光体ホルダと、前記一対の導光体の端部に対向して配置される一対の光源（ＬＥＤ）とを備える。この光源ユニットは、前記導光体ホルダをキャリッジフレームの上部に組み入れることによって取り付けられている（特許文献２）。
【０００５】
前記反射読取ユニットでは、光源ユニットの下方に配置される第１反射部材で受けた読取光をキャリッジフレームのスペース内に配置される他の複数の中継用の反射部材を経由することによって、キャリッジフレームの底部に配置されている画像読取部に至る一連の読取光による光路を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２５５６０１号公報
【特許文献２】ＵＳ２００１−００５０７８４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記光源ユニットに備わる導光体は、ＬＥＤから発せられる光を受けて読取対象物の幅方向に沿って直線的に導光させることが必要となる。しかしながら、このような導光体は、透明なアクリル樹脂等によって細長い棒状に形成されているため変形しやすい。このため、導光体ホルダに収容してキャリッジユニットに取り付けられるが、この導光体ホルダも樹脂で形成されているため変形が生じる場合があり、これによって、キャリッジユニットに取り付けた際に導光体の直線性が良好に確保できなくなることがある。また、前記ホルダは、一方の長手方向を基準としてキャリッジユニットに取り付けられる場合が多く、特に導光体の端部から光を入射させる方式では、導光体とＬＥＤとの位置ずれが生じる場合があった。このように、導光体の直線性やＬＥＤとの位置決め精度が損なわれると導光効率が低下し、読取精度にも影響を及ぼすこととなる。
【０００８】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、棒状の導光体が収容される導光体ホルダを位置決め配置すると共に、前記導光体が導光体ホルダと共に直線性を維持できるように矯正しながら保持することのできるホルダ保持部材を備えた光源ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の光源ユニットは、光源と、この光源から発する光を端部に受けて導光する主走査方向に延設される導光体と、この導光体が収容される導光体ホルダと、この導光体ホルダを保持するホルダ保持部材を備えた光源ユニットにおいて、 前記ホルダ保持部材は剛性材料によって形成され、前記ホルダ保持部材は、前記導光体ホルダの長手方向の少なくとも一側面と接して導光体ホルダが前記ホルダ保持部材に姿勢を矯正するように取付けられる主走査方向に延設される第１基準領域と、前記光源が取付けられる第２基準領域を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光源ユニットによれば、ホルダ保持部材が剛性材料によって形成され、導光体が収容された導光体ホルダを固定する際の第１基準領域を有しているので、導光体ホルダをこの第１基準基準領域に位置合せすることで、導光体ホルダの長手方向の姿勢を矯正することができ、導光体の長手方向の直線性が確保されるために、導光体を伝播する光の直進性が損なわれない。
【００１１】
また、前記ホルダ保持部材の第１基準領域と直交する方向に第２基準領域が設けられ、この第２基準領域に光源を配置したことによって、この光源と前記導光体の受光面となる端部との間隔を一定に保持した状態を位置決めを正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】光学キャリッジを備えた画像読取機構の断面図である。
【図２】光源ユニットの主走査方向から見た分解斜視図である。
【図３】導光体ホルダの斜視図である。
【図４】光源ユニットの光源側から見た分解斜視図である。
【図５】光源ユニットの光源側の断面である。
【図６】導光体の取付基準面を示す斜視図である。
【図７】導光体ホルダ側の係合手段を示す斜視図である。
【図８】導光体ホルダとホルダ支持部材との係合部分を示す断面図である。
【図９】光学キャリッジの内部構造を示す断面図である。
【図１０】光源ユニットを中心とした断面図である。
【図１１】光源ユニットを中心とした他の構成による断面図である。
【図１２】他の実施形態による光学キャリッジの内部構造を示す断面図である。
【図１３】図２の照明装置の部分分解斜視図。
【図１４】図１３の照明装置における要部拡大図で、（ａ）は側面部分断面図、（ｂ）は導光体の一端光源側から見た外観図、（ｃ）は導光体の他端側から見た外観図。
【図１５】図１３の光源ユニットの光源と光源基板の構造を示す図で、（ａ）は光源基板の光源給電回路パターン配線を示す平面図、（ｂ）はそのＺ−Ｚ面の断面図、（ｃ）は光源の端子パターンを示す平面図。
【図１６】図１の画像読取装置における原稿画像を読取る制御系を示す機能ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、スキャナや複写機等における画像読取機構１０の断面構成を示したものである。この画像読取機構１０は、読取対象物（原稿）を載置するプラテンガラス１２と、このプラテンガラス１２の下方をガイドレール１８に沿ってプラテンガラス１２に平行に移動可能に上記画像読取機構１０内部に支持されキャリッジモータ（不図示）で往復動される移動する光学キャリッジ１１とを有して構成される。この光学キャリッジ１１は、原稿の幅方向（主走査方向）及び長さ方向（副走査方向）に沿って読取処理を行う。
【００１４】
前記光学キャリッジ１１には、ボックス型のキャリッジフレーム１５の上部に光源ユニット１６が組み込まれ、この光源ユニット１６の下方に、光源ユニット１６の光により照射された読取対象物からの反射光を変更する複数の反射部材と、反射部材による反射された読取対象物からの反射光を集光するレンズと、集光レンズで結像される結像部に配置されたセンサ（撮像素子）とからなる反射読取ユニット１７が配置されている。光源ユニットは、キャリッジフレーム１５に組み込まれた際、キャリッジフレーム１５のプラテンガラス１２側の面と略同一平面を形成するか、キャリッジフレーム１５のプラテンガラス１２側の面より低くなるよう構成されている。前記光源ユニット１６及び反射読取ユニット１７は、主走査方向に沿って延びている。そしてセンサから電気信号として出力された画像データを画像処理部に転送するように図示せぬデータ転送ケーブルによって後述する画像処理部（データ処理ボード）に電気的に接続されている。
【００１５】
図９に示すように、このキャリッジフレーム１５には原稿シートの読取ライン幅に応じた読取開口が形成され、この読取開口に後述する光源ユニット１６が設置される。光源ユニットを構成する導光体ホルダ２２には読取スリット２６が形成され、この読取スリット２６を通して光源ユニット１６の光により照射された読取対象物の読取面から反射した反射光をセンサ４４が受光可能にしている。
【００１６】
上記光源ユニット１６については後述照明装置として詳述するが、キャリッジフレーム１５の読取開口に沿って線状光を照射する光源で構成され、そのキャリッジフレーム１５に一体的に取付けられ、読取開口から後述するプラテンガラス上に読取光を照射する。
上記レンズは１枚若しくは複数枚の撮像レンズで構成され、反射部材を介し伝送された読取対象物から反射した反射光をセンサ上に結像する。
上記センサは、ＣＣＤなどの光電変換センサで構成され、レンズ７から送られた読取対象物の反射光を受光し光電変換する。このセンサは、カラーラインセンサで構成され、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）の各画素を構成するセンサ素子をライン状に３列配置している。このような構成のセンサはセンサ回路基板に取付けられ、このセンサ回路基板はキャリッジフレームに固定されている。
【００１７】
図２乃至図５及び図１３は前記光源ユニット１６の主要構成を示したものである。この光源ユニット１６は、主走査方向に延びる一対の導光体２１と、この一対の導光体２１を所定間隔で平行に保持する導光体ホルダ２２と、この導光体ホルダ２２を保持して前記キャリッジフレーム１５に取り付けられるホルダ保持部材２３とを備える。また、図５および図１３に示したように、前記ホルダ保持部材２３の一端には、前記一対の導光体２１の端部２１Ｌに向けて一対の光源（ＬＥＤ）２４が回路基板４０を介して配置される。光源ユニット１６は、光を発生させる発光ユニットＬａと導光体２１で構成され、以下、その発光ユニットＬａの構成と導光体２１の構成について詳述する。
【００１８】
この光源ユニットＬａは、図１３及び図１４で示す様にヒートシンク４１と、熱伝導シート５６と、回路基板４０とで構成され、またこの回路基板４０には、第１光源（白色ＬＥＤ）２４ａ及び第２光源（白色ＬＥＤ）２４ｂと、それぞれにレンズキャップ（不図示）が取り付けられ、その上からリフレクタ５７が被せられている。また、このリフレクタ５７で被される以外の箇所を絶縁する絶縁マイラー６３が配設される。以下、個々の部品についての説明及びユニット組立に関し説明する。
【００１９】
※光源の説明
まず、光源２４について図１５に基づき説明する。この光源２４は、第１光源２４ａと第２光源２４ｂの２つの発光素子で構成され、回路基板４０にマウントされる。尚、この実施例ではその発光素子として白色ＬＥＤチップで構成されており、白色ＬＥＤチップの上にレンズキャップ５９を配置している。また、図１５（ｃ）で示す様にこの光源２４は電源供給用のアノード６０ａとカソード６０ｂを形成すると共に、放熱用のサーマルパッド６０ｃを形成している。
【００２０】
※回路基板の説明
この光源２４をマウントする回路基板４０は、図１５（ｂ）で示すように熱伝導シート５６を介しヒートシンク４１に固定され、その回路基板４０上に光源２４が実装されている。この回路基板４０は、図１５（ａ）で示す様にその基板表面に光源２４を発光通電するための銅、銀、金などの伝導性に富んだ材料で構成された配線パターン４０ａ−１乃至４０ａ−５が形成され、その基板裏面には銅、銀、アルミなどの特に熱伝導性に富んだ熱伝導層４０ｂ−２で前面覆われ、しかもその熱伝導層の一部が光源２４の発光源と直接接触する様に基板表面に突出部４０ｂ−１を形成している。尚、この回路基板４０は、予めエポキシ材から成る絶縁基板に突出部４０ｂ−１を形成する貫通孔を形成した状態で、その基板裏面に銅、銀、アルミなどの特に熱伝導性に富んだ熱伝導材を射出成形によって熱伝導層４０ｂ−２と突出部４０ｂ−１を形成した後に、基板表面に銅、銀、金などの伝導性に富んだ材料から成る層を形成し、その基板表面をエッチング加工により配線パターン４０ａ−１乃至４０ａ−５と突出部４０ｂ−１を残す様に形成する。そして、この回路基板４０は光源２４を実装することで、光源２４のサーマルパッド６０ｃと基板裏面から突出した突出部４０ｂ−１とが圧接することで、光源２４の点灯時に発生する熱をサーマルパッド６０ｃに接する突出部４０ｂ−１を介し基板裏面の熱伝導層４０ｂ−２に放熱する様になっている。
【００２１】
尚、回路基板４０は多層形成にしても良いが、この場合基板背面の熱伝導層４０ｂ−２と基板表面に突出する突出部４０ｂ−１は高い熱伝導を保つ様に連接することが望ましい。また、光源２４の熱は、アノード６０ａ、カソード６０ｂを通じてヒートシンク４１に伝導される様に構成してもよい。
【００２２】
※熱伝導シートについて
また熱伝導シート５６は、例えば熱可塑性エラストマーや非シリコン系熱可塑性樹脂から成る高い熱伝導性を備え、しかも弾性に富んだ絶縁性合成樹脂から成る弾性シート材で、図１３及び１９点線で示す様に、回路基板４０と後述するヒートシンク４１の間に介在され、回路基板４０の熱伝導層４０ｂ−２に放熱された光源２４の熱をヒートシンク４１に効率良く伝導させるために設けられている。回路基板４０とヒートシンク４１の間に空気層が存在すると、空気層が断熱層となり、回路基板４０からの熱がヒートシンク４１に伝わりにくくなる。回路基板４０とヒートシンク４１の間に熱伝導シート５６が介在して固定されることで、熱伝導シート５６の弾性変形で回路基板４０とヒートシンク４１の間に空気層を形成することなく緊密に圧接することができる。これによって回路基板４０に実装した光源（ＬＥＤ）２４に発生した熱は回路基板、熱伝導シート５６、ヒートシンク４１の順に速やかに伝達され、放熱される。
【００２３】
※放熱部材について
またヒートシンク４１は、アルミ合金などの熱伝導性に富んだ金属材料で構成され、表面積を大きくするために、例えば図４で示す様に複数の突出板状のフィンを形成し、上述の熱伝導シート５６を介し伝導する光源２４の熱を効率良く放熱する。
【００２４】
※絶縁マイラーについて
また、図５および図１４で示す様に、回路基板４０の導光体２１側の面には、絶縁マイラー６３が設けられている。この絶縁マイラー６３は、回路基板４０がホルダ保持部材２３を構成する剛性金属部材やその他のキャリッジ構成部品と接触しないように絶縁し、基板表面が損傷しないよう回路基板４０の表面を保護している。
【００２５】
※リフレクタについて
更に、図５に示すように、光源２４からの光をロスなく導光体２１に入射させるため、光源２４の第１光源２４ａと第２光源２４ｂの分光特性を９０°以内に規制するリフレクタ５７が設けられている。このリフレクタ５７は、光源１つに対し１つの割合で設けられる。リフレクタ５７は、例えばプラスチック材料にアルミ等の金属を蒸着させた反射率の高い材料で成り、光源２４から導光体２１に向かって広がる傘状の形状とする。このとき、傘状の部分は曲面で形成されても良いし、平面で形成されても良い。
【００２６】
＜導光体の形状＞
前記一対の導光体２１は、光透過率の高い透明なアクリル、エポキシ等の樹脂材を主走査方向に読取幅（読取ライン幅）Ｗに応じて延長して円柱型の細長い棒状に形成され、受光側となる一端にストッパ２８が設けられる。このストッパ２８は導光体２１と同様な透明樹脂で形成され、導光体２１の外周部から突出する羽根状のフランジ２９が設けられる。このストッパ２８は、図６に示すように、前記フランジ２９がホルダ保持部材２３に設けられている内壁面３４（第３基準領域）に当接することで、導光体２１の長手方向の位置を規定している。
【００２７】
その断面形状は図１４で示すように、光散乱面２１ｆと光出射面２１ｅが互いに対向するように形成される。また、図５で示すように、その一端面２１Ｌには光源２４が配置され、他端面２１Ｒは鏡面仕上げされ、その外表面は反射面を構成するようにアルミや銀といった反射率が高い反射層を備えた反射板６１が、光透過率９０％以上の粘着材（両面テープ）によって貼付けられている。また、この光散乱面２１ｆと光出射面２１ｅとは図１４に示すように距離Ｌｄを隔てて略並行に読取りライン幅Ｗの長さで対向配置されている。
【００２８】
さらに、光散乱面は、例えばウレタン系白色インキ等の反射塗料を塗装加工、エッチング加工、モールド成形加工などで凹凸面に形成され導入された光を乱反射するように表面加工されている。その表面加工は、導光体２１の光源２４側の一端面２１Ｌにはなされておらず、一端面２１Ｌから一定の距離経過した場所から他端面２１Ｒに至るまでの間で形成され、しかも光源２４側の一端面２１Ｌ側の光散乱面２１ｆの基端部は読取ライン幅Ｗの基端部より一端面２１Ｌ側に長い。これは、読取ライン幅Ｗと表面加工部が略同一の長さであった場合、読取ライン幅Ｗの一端面２１Ｌの光量のピークが他端面２１Ｒ側にずれてしまい、一端面２１Ｌ側の端部の光量が不足するためで、この光量分布が適正値になる様に予め長く設定している。
【００２９】
さらに、その導光体２１には、図１４に示すように突起部２１Ｐを有する。この突起部２１Ｐは、図示のように断面から突出した鍔状の突出部である。その突起部２１Ｐは、一端部２１Ｌ近傍には設けられておらず、一端部２１Ｌと上述の光散乱面２１ｆの表面加工が施された基端部との間に基端部を有し他端部２１Ｒまでの間に設けられている。これは、一端面２１Ｌまで突起部２１Ｐを延在させると、突起部２１Ｐで光が乱反射され分光特性に影響を与えたり、またその部分から外部に出て反射光量が減衰することを防ぐためである。
【００３０】
従って、導光体２１内に導入された光源２４の光は光散乱面２１ｆで所定方向に拡散され、光出射面２１ｅに導入された光は所定の臨界角度以上のときには内部に反射し、臨界角度以下のときには外部に出射される。また、導光体２１内で反射を繰り返し他端面２１Ｒに到達した光は、他端面２１Ｒの表面で反射され光源２１側に戻され、同様に光散乱面２１ｆで乱反射した光は光出射面２１ｅからプラテンガラス１２に出射することとなる。この特性を利用し、光源２４の一端面２１Ｌに対する配置を調整し、一端面２１Ｌ側の光出射面２１ｅから読取面Ｒに出射する光を下げ、他端面２１Ｒの表面で反射される光を増やすことで、一端面２１Ｌ側の光量を下げ、他端面２１Ｒ側の光量を上げることが出来、プラテンガラス１２に出射する光量を均一化、光学縮小系タイプのレンズ４３を使う場合にはそのレンズ特性に依存するコサイン４乗則の光量分布に近い光量調整をすることが出来る。
【００３１】
＜ホルダの形状＞
前記導光体ホルダ２２は、図３に示したように、前記一対の導光体２１を平行に載置する一対の凹溝状の導光体受け部２５と、この一対の導光体受け部２５の間を長手方向に開口された読取スリット２６と、前記一対の導光体受け部２５の外側を長手方向に沿って延びる一対の外壁部２７とを有して形成されている。この導光体ホルダ２２は、一対の導光体受け部２５が読取スリット２６より下方に位置しているため、縦方向からの断面がハの字状の散乱防止壁１９を形成している。これによって、図９に示すように、前記読取スリット２６を通過する原稿からの反射光を周囲に散乱させることなく、読取光路に影響を与えることがない。なお、前記導光体ホルダ２２は、反射読取ユニット１７側への散乱光を防止するため、遮光性を備えた黒色系の樹脂材によって形成するのが望ましい。
【００３２】
前記ホルダ保持部材２３は、図２に示したように、曲げ変形に強く、熱膨張係数が低い金属あるいは硬質性の樹脂等による剛性材料によって形成され、前記導光体ホルダ２２を長手方向に沿って収容する開口部３１と、この開口部３１の長手方向の少なくとも一方に延びる第１の縦壁３２と、この第１の縦壁３２と直交する方向の少なくとも一方に延びる第２の縦壁３３とを有している。前記第１の縦壁３２は、前記導光体ホルダ２２の一方の外壁面２７に当接して導光体ホルダ２２の長手方向の姿勢を矯正する第１基準領域となる。また、前記第２の縦壁３３は、前記導光体２１の受光側の端面に対向して配置される一対の光源２４を位置決めするための第２基準領域となっている。さらに、前記第１の縦壁３３の先端の内壁面３４は、前述したように、前記一対の導光体２１の端部に設けられているストッパ２８のフランジ２９が当接することによって、導光体２１の位置が規制される第３基準領域となっている。このホルダ保持部材２３は、曲げ変形や熱変形に対して一定の強度及び剛性を備えた一枚の金属板をプレス加工あるいは折曲げ加工することによって、前記開口部３１、第１及び第２の縦壁３２、３３を形成している。
【００３３】
前記導光体ホルダ２２及びホルダ保持部材２３の間には係合手段が設けられる。この係合手段は、図２に示したように、ホルダ保持部材２３に設けられる係合孔３５と、図７に示すように、導光体ホルダ２２に設けられ、前記係合孔３５に嵌合する係合突起３６とで構成され、ホルダ保持部材２３及び導光体ホルダ２２の長手方向に沿って所定間隔毎に複数設けられる。前記係合孔３５は、係合突起３６がスライド可能に挿入される長孔３５ａ及び第１の縦壁３２に嵌合させるスリット３５ｂを有して形成される。一方、係合突起３６は、導光体ホルダ２２の外壁部２７から突出して設けられ、前記スリット３５ｂで係合した際に、前記ホルダ保持部材２３の第１の縦壁３２と弾性的に係合する第１の押圧部３７ａと、ホルダ保持部材２３の上面２３ａを指示する支持部３７ｂとを有して形成されている。また、前記押圧部３７ａ、支持部３７ｂは、それぞれテーパ面３０を介して連続しているため、導光体ホルダ２２をホルダ保持部材２３に係合させる際のスライド挿入をスムーズに行うことができる。
【００３４】
係合突起３６を係合穴３５に挿入し、導光体ホルダ２２とホルダ保持部材２３を係合させると、押圧部３７ａが第１の縦壁３２と接触し、接触面に力が加えられ、ホルダ保持部材の外壁部２７が第１の縦壁３２に向けて引く力が発生する。ホルダ外壁部２７は樹脂製であるため弾性変形するため、第１の縦壁３２に引かれ、これにより、導光体ホルダ２２をホルダ保持部材２３の第１基準領域に沿って密着固定することができる。これによって、導光体ホルダ２２の長手方向の姿勢を矯正することができ、各導光体２１の長手方向の直線性が確保されるために、導光体２１を伝播する光の直進性が損なわれることがない。さらに、導光体ホルダ２２によって導光体２１の直線性が確保されることにより、導光体２１の端面が光源２４とズレなく対峙することが可能になり、光源２４からの光を有効に導光体２１に取り込むことが可能となる。このとき、ホルダ保持部材２３はキャリッジフレーム１５の読取対象物と対向する面と別体を形成しているが、キャリッジフレーム１５の読取対象物と対向する面をこのホルダ保持部材２３で形成しても良い。これにより、キャリッジフレームの主走査方向を剛性部材からなるホルダ保持部材２３で補強することが可能になる。
【００３５】
＜光源と導光体とのギャップ＞
この発光素子をマウントした回路基板４０は発光面と導光体２１の一端面２１Ｌとの間にギャップを隔てて配置する。尚、図１４は光源２４（２４ａ、２４ｂ）が回路基板４０にマウントされた状態での配置構造を示す。また、光源２４（２４ａ、２４ｂ）は面状発光素子で構成され、白色ＬＥＤで構成されている。更に、光量全体を上げる為に、他端面２１Ｒの反射塗料に代えて同様の光源２４（２４ａ、２４ｂ）を配置しても良い。また、この場合に第１光源２４ａと第２光源２４ｂは光散乱面２１ｆと光出射面２１ｅの間で異なる位置から、導光体２１の一端面２１Ｌから光を入射する。これと共に第１光源２４ａと第２光源２４ｂは光出射面２１ｅからプラテンガラス１２に向かう出射光路方向に距離を隔てて配列する。
【００３６】
導光体と光源とのギャップ保持に関し補足する。光を取り込む端面２１Ｌと、端面２１Ｌから取り込んだ光を拡散反射させる拡散反射面２１ｆと、拡散反射面１２ｆで拡散反射した光をプラテンガラス１２に向け射出する光射出面２１ｅとを備えた導光体２１と、その導光体２１の少なくとも一端面２１Ｌに対峙する光源２４と、から成る光源ユニットにおいて、光源２４からの光を導光体２１の一端面２１Ｌに向け反射する反射面を備えたリフレクタ５７を備える。
導光体２１は、その一端面２１Ｌにフランジ２９を形成し、導光体２１を保持する導光体ホルダ２２に収納される。導光体ホルダ２２は、ホルダ保持部材２３に保持され、フランジ２９は、図６に示すホルダ保持部材２３に設けられた内壁面（第３基準面）３４と接触し、光源２４に対して一定以上遠ざからないように移動を規制される。これにより、光源と導光体との間の所定ギャップが変動することが無くなり、照明斑を抑えることが出来る。この照明装置を画像読取装置の光源ユニットとして用いることで読取った画像に光量斑が生じることが無い。
【００３７】
尚、このリフレクタは、以下の構造であっても良い。
【００３８】
その構造の一つに、リフレクタの表面をアルミ、銀等の反射効率が良い金属膜をコーティング処理することから、リフレクタと光源を実装する回路基板との間に薄い絶縁マイラーを挟み込む構造が、またリフレクタによって絞り込まれた光源の光のバラツキを抑えために薄い遮光マイラーを挟み込む構造であっても良い。
【００３９】
また、リフレクタと当接するそれぞれの面が平面で形成されているが、平面で無くとも良い。例えば、当接する面の一方が凹凸形状とする場合には他方を逆凹凸形状にすれば良い。また、当接する面の一方が曲面形状とする場合には他方を逆曲面形状にすれば良い。
【００４０】
また、回路基板に実装する光源の光照射面が広く平面性を有する場合には、その光源自体をリフレクタに当接させた構造であっても良い。
【００４１】
更に、上述した実施例では導光体の一端に光源が、他端に擬似光源と成る反射板が配置された構造であるが、絶対光量を上げる為に導光体の他端にも同様の構造で光源を配設する場合には、当然にリフレクタも導光体の他面に配設される。
【００４２】
<導光体に対峙する光源の位置決め>
次に、導光体に対峙する光源の位置決めに関し補足する。図４及び図１３で示す様に、光源２４を実装した回路基板４０は、ホルダ保持部材２３の取付基準面である第２の縦壁（第２基準面）３３に取り付けられる。さらに、導光体ホルダ２２は上述のように、外壁部２７をホルダ保持部材２３の第１の縦壁（第１基準面）３２に沿わせるように取り付けられる。さらに、導光体２２は、光源２４側の端部に形成されたフランジ２９により、ホルダ保持部材２３の内壁面（第３基準面）３４で位置規制される。このように、ホルダ保持部材２３に基準面を設け、この基準面に対して導光体ホルダ２２、導光体２１、光源２４（回路基板４０）をそれぞれ取り付けることで、導光体の端面に対峙する光源の取り付け位置（光軸法線方向に対する位置）のばらつきを最小限に抑えることが出来、導光体と光源との所定ギャップの調整に加え照明斑を抑えることができ、さらに導光体の端面に対峙する光源の取り付け位置（光軸法線方向に対する位置）の調整をすること無く、装置組み立て性に優れている。
【００４３】
また、第２の縦壁（第２基準面）３３には、回路基板４０を位置決めする位置決め部（３３ａ、３３ｂ）が形成され、回路基板４０はその位置決め部（３３ａ、３３ｂ）に支持される位置決め支持部（４０ａ、４０ｂ）を備えることによって、単に回路基板の位置決め支持部（４０ａ、４０ｂ）を第２の縦壁（第２基準面）３３の位置決め部（３３ａ、３３ｂ）に取り付けるだけで、導光体の端面に対峙する光源の取り付け位置（光軸法線方向に対する位置）をばらつき無く合わせ込むことが出来、装置組み立て性を著しく高めることが出来る。
【００４４】
尚、この導光体に対峙する光源の配置に関し、以下の構造であっても良い。
まず、導光体の少なくとも一端面に所定の間隔を隔て対峙する光源とは、上述の実施例では、導光体の一端面に所定の間隔を隔て対峙する光源を配設し、その他端面に反射板を配置した構成としているが、この反射板に代え導光体の一端面の光源と同様の構造で新たな光源を配設しても良い。また、位置基準とする第１の光源に対し位置決めする第２の光源を位置調整可能な構成とすることで、光源の経時変化に伴う光量劣化に対しその位置を微調整することで分光特性を初期の適正な状態にすることができる。
【００４５】
＜導光体の枠体係止＞
次に、導光体の枠体係止に関し補足する。図１４に示す様に、光源２４と、この光源２４からの光を照明ライン方向に沿って導きその照明領域を線状光として照明する導光体２１と、を備え、光源２４は、その導光体２１の少なくとも一端面２１Ｌに対峙して配設され、導光体２１は、光を取り込む端面２１Ｌと、端面２１Ｌから取り込んだ光を拡散反射させる拡散反射面２１ｆと、拡散反射面２１ｆで拡散反射した光をプラテンガラス１２に向け射出する光射出面２１ｅとを有し、しかも光射出面２１ｅは円周面（半径ｒ）で形成され、拡散反射面２１ｆはその円周面（半径ｒ）を形成する円の中心を通り光射出面２１ｅから射出する光軸法線（ｈｘ）を形成する位置に配設して成る照明装置であって、導光体２１を収納する導光体ホルダ２２を備え、導光体２１は、拡散反射面２１ｆが形成する光軸法線（ｈｘ）に沿った側面で、しかも照明ライン方向に沿って導光体ホルダ２２に係止された突起部２１Ｐを形成し、突起部２１Ｐの光源２４側の最も端になる一端を、拡散反射面２１ｆの光源側端面２１Ｌと照明領域の照明ラインで光源側端面２１Ｌとの間に形成することによって、光源から導光体に入った光がその基端部において反射される反射光がその突起により乱されることが無く、しかも枠体との係止条件が保たれ、特に照明領域の照明ラインにおける前記光源側端面の光量分布のばらつきが少なく、より照明斑を抑えることができる。
【００４６】
＜光源ユニットの組立＞
次に光源ユニットの組立について図５及び図１３に基づき説明する。まず回路基板４０に光源２４を実装させ、レンズキャップ（不図示）を装着する。さらに、リフレクタ５７を、光源２４を囲むよう回路基板に取り付ける。その回路基板４０を熱伝導シート５６（耐熱樹脂板）を介してヒートシンク４１とを密着した状態でネジ止めにより一体的に取付ける。その上で、回路基板４０を取り付けたヒートシンク４１を、ホルダ保持部材２３が取り付けられたキャリッジフレーム１５に取り付ける。後述するが、リフレクタ５７の回路基板４０と接触する面と反対の面に導光体２１を対峙させ、導光体ホルダ２２をホルダ保持部材２３にスライドさせて係合させ、光学キャリッジ１１のキャリッジフレーム１５に取り付けられている。これにより、キャリッジフレーム１５に対する光源及び導光体の位置決めおよびキャリッジフレーム１５の補強を実現することができる。
【００４７】
次に、図２乃至図８に基づいて導光体ホルダの取り付け手順を説明する。最初に導光体２１を導光体ホルダ２２の導光体受け部２５に長手方向を揃えてセットする。このとき、前記導光体２１の一端にはストッパ２８が形成あるいは装着されており、このストッパ２８を設けた側（図中手前方）が受光側に設定される。前記導光体２１がセットされた導光体ホルダ２２は、一対の外壁部２７が第１基準領域となっている一対の第１の縦壁３２に当接するようにして開口部３１内に収容される。このとき、係合突起３６は、係合孔３５内でフリーとなるように挿入される。次に、前記導光体ホルダ２２を後方にスライドさせる。このスライドによって、図８に示したように、前記係合突起３６の先端が第１の縦壁３２に開口している係合孔３５の内周面を挟み込むようにして係合する。この係合突起３６には、第１の縦壁３２の側面及を弾性的に押圧する押圧部３７ａが設けられているため、導光体ホルダ２２の外壁部２７がホルダ保持部材２３の第１の縦壁３２に押し付けられるようにして密着させることができる。また、前記押圧部３７ａ、支持部３７ｂは、スライド方向に対してテーパ面になっているため、導光体ホルダ２２をホルダ保持部材２３に対して滑らかに接続させて密着固定することができる。さらに、図６に示したように、導光体２１に設けたストッパ２８のフランジ２９がホルダ保持部材２３の内壁面３４に当接することで、導光体２１の長手方向の位置を規定することができる。
最後に、図２に示したように、一対の導光体２１を上から押え付けるようにして導光体ホルダ２２の外壁部２７及びホルダ保持部材２３の第１及び第２の縦壁３２、３３を囲う一対の係止フレーム３９を介して一対の導光体２１及び導光体ホルダ２２をホルダ保持部材２３に固定する。前記係止フレーム３９は、導光体２１の外側面を長手方向に囲うフレーム本体３９ａと、このフレーム本体３９ａの長手方向に複数設けられた係止爪３９ｂとで構成され、この係止爪３９ｂが導光体ホルダ２２の外壁部２７に沿って延び、前記ホルダ保持部材２３の係合孔３５を通して第１の縦壁３２の下端に係合される。この係止フレーム３９は光透過性に乏しい素材で形成されるため、導光体からの光漏れを防止しすることができる。さらに、導光体２１の主走査方向に沿って導光体２１を固定するため、導光体の姿勢矯正を行うことができ、導光体の捩れを防止し、導光体の直線性を確保することができる。
【００４８】
また、図４及び図５に示したように、前記ホルダ保持部材２３の第２の縦壁３３の背面側には一対の光源２４が実装された回路基板４０が配設され、この回路基板４０の背面には前記光源２４による熱を外部に放出させるためのヒートシンク４１が取り付けられている。なお、前記一対の光源２４は、前述したように、ホルダ保持部材２３によって位置決めされている一対の導光体２１の端面と所定の間隔を保持した状態で対向している。
【００４９】
次に、図９及び図１０に基づいて前記光源ユニット１６とキャリッジフレーム１５で区画される位置に配置される反射読取ユニット１７の構成について説明する。この反射読取ユニット１７は、原稿からの反射光Ｌ１を受けて順次中継される一連の読取光Ｌ２からなる光路を形成するために、キャリッジフレーム１５内で区画される３つの反射領域と、この３つの反射領域の下方に位置する画像読取部４２とで構成される。前記３つの反射領域は、光源ユニット１６の底面側に区画される第１反射領域Ａと、光源ユニット１６の一方の側面側に区画され、導光体ホルダ２２の高さまでのスペースを有する第２反射領域Ｂと、この第２反射領域Ｂの下方に区画され、キャリッジフレーム１５の底部に配置されているレンズ４３の入光部に至るまでのスペースを有する第３反射領域Ｃとからなっている。
【００５０】
前記画像読取部４２は、前記レンズ４３と、このレンズ４３で受けた光を電気信号に変換するＣＣＤからなるイメージセンサ４４とを有して構成されている。
【００５１】
前記第１反射領域Ａには、原稿からの反射光Ｌ１を最初に受ける第１の反射部材（第１ミラー）Ｍ１と、第５の反射部材（第５ミラー）Ｍ５とを備える。第２反射領域Ｂには、前記第１ミラーＭ１に対して背を向けて配置される第２の反射部材（第２ミラー）Ｍ２と、第１反射領域Ａ及び第３反射領域Ｃに反射面を向けて配置される第３の反射部材（第３ミラー）Ｍ３とを備える。第３反射領域Ｃには、前記第１ミラーＭ１及び第２ミラーＭ２からの読取光Ｌ２を受ける第４の反射部材（第４ミラー）Ｍ４と、前記第３ミラーＭ３からの読取光Ｌ２を受けてレンズ４３に入光させる第６の反射部材（第６ミラー）Ｍ６とを備える。
【００５２】
図１０に示したように、前記第１ミラーＭ１は、前記導光体ホルダ２２の読取スリット２６を通過する原稿からの反射光Ｌ１を最初に受ける第１反射面Ｍ１ａを有している。他のミラー（Ｍ２〜Ｍ６）と同様に第１ミラーＭ１に対しても取り扱い上の安全性などを考慮して、周囲の角部に面取部４５が形成される。この面取部４５は、ミラーの反射面と角度の異なる平面を形成するため、原稿からの反射光Ｌ１が入射すると、面取部４５から原稿面に再度光が入射するなどし、キャリッジ内外へ乱反射を引き起こすおそれがある。面取部４５を形成しない場合であっても、ミラーの角部で光が乱反射し、Ｌ１に影響を及ぼすおそれがある。これを防止するため、遮光手段４６を設けている。この遮光手段４６は、前記反射光Ｌ１が通る原稿Ｐと第１ミラーＭ１との間の反射光路Ｌ内に設けられるものであり、具体的には導光体ホルダ２２の下部の長手方向に沿って形成される凹部４７が遮光の機能を果たしている。この凹部４７は、一対の導光体収容部を有する導光体ホルダの導光体収容部の読取光Ｌ２の進行方向と反対側に設けられ、第１ミラーＭ１の光源ユニット１６側に面した面取部４５もしくは角部を収容している。これにより、前記原稿Ｐからの反射光Ｌ１が導光体ホルダ２２で遮蔽されて面取部４５に入光するのを防止することができる。これにより、乱反射光が面取部４５で発生することを抑制し、読取品質が低下することを防止することができる。また、前記第１ミラーＭ１の反射面側の読取面に近い角部を導光体ホルダ２２の凹部に取り付けることで、第１ミラーを導光体ホルダ２２寄りに配置することができ、光学キャリッジ１１の厚さを抑制することができる。
【００５３】
前記導光体ホルダ２２は、一対の導光体受け部２５の底部が読取スリット２６よりも下方に位置しているため、原稿から反射されて読取スリット２６を通過する反射光Ｌ１を第１ミラーの第１反射面に導くことができるが、図１１に示したように、前記読取スリット２６の下方に別体で形成され、反射光Ｌの照射範囲を絞り込むための開口部４８ａを有する集光フレーム４８を配置することで、第１ミラーＭ１の面取部４５を避けた第１反射面Ｍ１ａに向けて原稿からの反射光Ｌ１を照射させることができる。また、本実施形態では、第１ミラーＭ１の背面Ｍ１ｂ側に前記反射光路Ｌを形成しない構成となっており、前記遮光手段４６によって導光体ホルダ２２と第１ミラーＭ１とが連続し、隙間が生じない攻勢となる。このため、イメージセンサ４４を有する画像読取部４２への光の漏洩を有効に防止することも可能となる。
【００５４】
前記第１ミラーＭ１は、第１反射面Ｍ１ａが原稿からの反射光Ｌ１のうち、法線に対して約３度傾斜した光Ｌ０を読取光として、読取光Ｌ２を形成する。前記第１ミラーＭ１によって反射された読取光Ｌ２は第４ミラーＭ４の第１反射面Ｍ４ａ１を介して第２ミラーＭ２の反射面Ｍ２ａに照射される。そして、この反射面Ｍ２ａで反射された読取光Ｌ２は、前記第４ミラーＭ４の第２反射面Ｍ４ａ２に向けて反射される。前記第２ミラーＭ２は、光源ユニット１６が配置されている脇に位置し、導光体ホルダ２２と略同じ高さｈを有した第２反射領域Ｂ内に収容されている。さらに、図１１に示したように、反射面Ｍ２ａが前記第１ミラーＭ１の反射面Ｍ１ａから背を向けた状態となっている。このため、第１ミラーＭ１から発せられる読取光Ｌ２から上方に散乱する散乱光Ｌｘは、遮光部として機能するホルダ保持部材２３の縦壁３２や導光体ホルダ２２の底面、第２ミラーＭ２の背面Ｍ２ｂ及び側面Ｍ２ｃで遮られるため、反射面Ｍ２ａには照射されることがない。特に導光体ホルダ２２は黒色の樹脂で形成されるため、散乱光Ｌｘが吸収され、キャリッジ内へ乱反射させることを抑制することができる。なお、本実施例では法線に対して約３度傾斜した光を読取光としているが、傾斜は３度より大きくても小さくてもよく、法線と平行であってもよい。
【００５５】
前記第２ミラーＭ２で反射された読取光Ｌ２は、第４ミラーＭ４の第２反射面Ｍ４ａ２で反射され、第５ミラーＭ５の反射面Ｍ５ａ、第３ミラーＭ３の反射面Ｍ３ａ及び第６ミラーＭ６の反射面Ｍ６ａを中継してレンズ４３に入光された後、イメージセンサ４４によって画像データとして読み取られる。
【００５６】
第３ミラーＭ３は、前記第２ミラーＭ２から離れた第２反射領域Ｂ内の角部に配置され、第１反射領域Ａからの読取光Ｌ２を受けると供に、第３反射領域Ｃに向けて大きく反射させるように傾斜角度を浅くして配置されている。この第３ミラーＭ３は、第１ミラーＭ１との間に光学ユニット１６および光学ユニット１６を構成する導光体ホルダ２２、ホルダ保持部材２３が配置されているため、第１ミラーＭ１において、読取光Ｌ２と異なる角度でキャリッジフレーム１５内に光が乱反射若しくは正反射したとしても、その光を受けることがなく、本来の読取光Ｌ２を受け、Ｌ２を第５ミラーＭ６へ向けて反射することができる。
【００５７】
さらに、第３ミラーＭ３は、前記第１反射部材から次の反射部材である第４ミラーＭ４に向かう読取光Ｌ２に対し、第２ミラーＭ２より遠い位置に配置されている。これにより、第１ミラーＭ１から迷光が発生した場合であっても、第３ミラーより第１ミラーＭ１に対して近い位置に配置される第２ミラーＭ２により、迷光が第３ミラーＭ３に侵入することを妨げることができ、読取品質の低下を防止することができる。第３ミラーＭ３は第１ミラーＭ１との間で第３反射面Ｍ３ａと第１反射面Ｍ１ａとが対向する配置となっているが、第３反射面Ｍ３ａと第１反射面Ｍ１ａの間にはホルダ保持部材２３の縦壁３２や導光体ホルダ２２の底面、第２ミラーＭ２の背面Ｍ２ｂ及び側面Ｍ２ｃが配置されているため、第３反射面Ｍ３ａには散乱光Ｌｘが照射されることがない。
【００５８】
上記第２反射領域Ｂは、キャリッジフレーム１５の中でも特に光源ユニット１６が、キャリッジフレーム内に侵入する形で組み込まれることによって生じるスペースであり、このスペースを無駄なく利用することによって、複数の反射部材の一部を配置することができた。これによって、光学キャリッジ１１全体の高さを抑えてコンパクト化が可能となり、薄型のスキャナや複写機等へも容易に組み込むことができるようになった。
【００５９】
また、前記第１ミラーＭ１が原稿からの反射光Ｌ１を最短で受ける位置に配置されると供に、第２乃至第６ミラー（Ｍ２〜Ｍ６）によって形成される一連の読取光Ｌ２による全光路が前記第１ミラーＭ１の反射方向側にまとまっていることで、省スペースながら必要な光路長を確保することができる。また、原稿からの反射光Ｌ１を最初に受ける前記第１ミラーＭ１の反射面Ｍ１ａに面した反射範囲に他のミラーからの読取光Ｌ２が交差することがないので、読取光同士の干渉なく画像読取部４２に入光させることができる。これによって、原稿の読取精度を格段に向上させることができる。
【００６０】
図９に示したように、前記画像読取部４２は、前記第１乃至第３反射領域Ａ，Ｂ，Ｃを除いたキャリッジフレーム１５の底部に設けられ、モールド部材４９で保持されるようにしてレンズ４３やイメージセンサ４４が金属製のレンズ取付部材およびセンサ保持部材を介して組み込まれている。この画像読取部４２は、イメージセンサ４４が発熱源となり、イメージセンサ支持部材からレンズ支持部材を介してモールド部材４９に熱が伝達する。反射ミラーはキャリッジフレーム１５のモールド部材に支持されているため、熱の影響を受けてミラーが傾いたり位置が移動したりして、光学系の位置に変化が生じるおそれがある。特に、最後に光を受け、イメージセンサ４４に光を入射させる第６ミラーＭ６は、最終ミラーとなるため角度や位置に精度が要求される。しかし、この第６ミラーＭ６は、図９から明らかなようにイメージセンサ４４からの熱が伝わりやすい位置にあり、モールドの熱膨張の影響を受けやすい。このため、モールド部材４９の一部がモールド部材４９全体から離間させるように切り込み部５０を設けることによって、放熱性を持たせることができる。この切り込み部５０は、切り込み表面を広く、また、複数個所に設けることによって放熱性を高めることができる。
【００６１】
図１２は、移動する原稿を読み取るＡＤＦ等に搭載可能な第２実施形態の光学キャリッジ５１の断面構造を示したものである。この光学キャリッジ５１は、ＡＤＦの傾斜した読取面５２に対向する傾斜面５３を有したキャリッジフレーム５５によって構成されている。なお、本実施形態は、複数の反射部材の配置構成が異なるのみで、光源ユニットや画像読取部は前記第１実施形態と同一構成であるため、詳細な説明は省略するとともに、共通する箇所は同一符号を付して説明する。
【００６２】
光源ユニット１６は、一対の導光体２１が読取面５２と対向するように、背面側が前記傾斜面５３の内部に埋め込むようにして配置される。反射読取ユニットは、前記読取面５２上を通過する原稿からの反射光Ｌ１を最初に受ける第１ミラーＭ１と、この第１ミラーから上流側の離れた位置に第１反射面Ｍ３ａ１及び第２反射面Ｍ３ａ２を有する第３ミラーＭ３と、前記光源ユニット１６の上流側側面に背を向けて配置される第２ミラーＭ２と、この第２ミラーＭ２からの読取光Ｌ２を前記第３ミラーＭ３の第２反射面Ｍ３ａ２を介して反射される光を受けて、レンズ４３に入光させる第４ミラーＭ４とを備える。なお、レンズ４３及びイメージセンサ４４からなる画像読取部４２についても第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
【００６３】
この第２実施形態の光学キャリッジ５１では、第１実施形態の光学キャリッジ１１に比べて中継するミラーの数が少なく、キャリッジフレーム５５内で区画される反射領域も大きく第１反射領域Ｄと、第２反射領域Ｅの２箇所に分けられる。第１反射領域Ｄは、前記光源ユニット１６の上流側に位置し、導光体ホルダ２２と同じ高さの空間となっている。また、第２反射領域Ｅは、前記光源ユニット１６の背面側に広がる空間となっている。
【００６４】
前記第１反射領域Ｄには、第２ミラーＭ２が配置され、第２反射領域Ｅには原稿からの反射光Ｌ１を最初に受ける第１ミラーＭ１、この第１ミラーＭ１で受けた光を画像読取部４２に導く第３ミラーＭ３及び第４ミラーＭ４が配置される。前記第２ミラーＭ２は、光源ユニット１６によって遮られる第１反射領域Ｄ内において、第１ミラーＭ１から背を向けて配置される。このため、第１ミラーＭ１から第３ミラーＭ３に向かう読取光Ｌ２から外れる散乱光は、導光体ホルダ２２やホルダ保持部材２３の下部で遮られ、さらに、第２ミラーＭ２の背面側でも遮られるため、反射面Ｍ２ａには光が届くことがない。
【００６５】
前記第１反射領域Ｄは、光源ユニット１６が配置されることによって生じた空きスペースであり、また、第２反射領域Ｅには、第１ミラーＭ１、第３ミラーＭ３及び第４ミラーＭ４がコンパクトにまとまっている。このため、キャリッジフレーム５５内のスペースが抑えられ、光学キャリッジ５１のコンパクト化が図られることになる。
【００６６】
［光源の制御構成］
また、上記光源点灯手段Ｓ−Ｌａによる光源ユニット１６の制御について説明する。この光源ユニット１６は図１に示すようにプラテンガラス１２上の原稿Ｐに光を照射し、原稿Ｐで反射した拡散反射光を利用している。この光源ユニット１６の光源は上述の実施例のように２つの光源２４で構成する必然性はなく、図示しないが１つの光源で構成、或いは３つ以上の光源２４で構成しても良い。尚、光源の数を増やし全体の照明光量を上げることで、読み取り速度を上げ、各読取ラインの読取時間が短くなったとしても、照明光量と読取時間の積となる読取光量としては十分に確保出来、高速対応の読み取りが出来る。
【００６７】
以上、上記光源ユニットは、細長い導光体が載置される導光体ホルダが金属製のホルダ保持部材に保持されることによって、前記導光体が導光体ホルダと供に長手方向に対する位置決め及び姿勢の矯正を行うことができる。これによって、前記導光体の端部に入射される光を長手方向に沿って真っ直ぐ導光することができるので、ライン状に走査される原稿の画像を精度良く読取処理することができる。また、原稿からの反射光を最初に受ける第１ミラーの周囲の角部が前記導光体ホルダの下部に収まるように一体化することで、キャリッジユニットを小型化することができ、さらに読取処理に不要な散乱光の取り込みを防止することができる。
【００６８】
上記光学キャリッジは、キャリッジフレーム内に光源ユニットが配置されることによって、キャリッジフレームによる光源ユニットの支持と、光源ユニットによる迷光の遮光を実現したものであり、薄型化及び小型化に対応したキャリッジ内に容易に組み込むことができる。また、前記空きスペースに配設される反射部材は、光源ユニットの一部で遮光されるため、散乱光による影響を受けることなく、読取処理に有効な反射光路を形成することができるので、読取精度を低下させることがない。
【符号の説明】
【００６９】
Ａ 第１反射領域
Ｂ 第２反射領域
Ｃ 第３反射領域
Ｄ 第１反射領域
Ｅ 第２反射領域
Ｌ 反射光路
Ｌ０ 中心光
Ｌ１ 反射光
Ｌ２ 読取光
Ｌｘ 散乱光
Ｐ 原稿（読取対象物）
１０ 画像読取機構
１１ 光学キャリッジ
１２ プラテンガラス
１５ キャリッジフレーム
１６ 光源ユニット
１７ 反射読取ユニット
１８ ガイドレール
１９ 散乱防止壁
２１ 導光体
２１ｅ 光出射面
２１ｆ 光散乱面
２１Ｌ 一端面
２１Ｒ 他端面
２２ 導光体ホルダ
２３ ホルダ保持部材
２３ａ 上面
２４ ＬＥＤ（光源）
２５ 導光体受け部
２６ 読取スリット
２７ 外壁部
２８ ストッパ
２９ フランジ
３０ テーパ面
３１ 開口部
３２ 第１の縦壁（第１基準面）
３３ 第２の縦壁（第２基準面）
３４ 内壁面（第３基準面）
３５ 係合孔
３５ａ 長孔
３５ｂ スリット
３６ 係合突起
３７ａ 押圧部
３７ｂ 支持部
３８ 係止溝
３９ 係止フレーム
３９ａ フレーム本体
３９ｂ 係止爪
４０ 回路基板
４１ ヒートシンク
４２ 画像読取部
４３ レンズ
４４ イメージセンサ
４５ 面取部
４６ 遮光手段
４７ 凹部
４８ 集光フレーム
４８ａ 開口部
４９ モールド部材
５０ 切り込み部
５１ 光学キャリッジ
５２ 読取面
５３ 傾斜面
５５ キャリッジフレーム
５６ 熱伝導シート
５７ リフレクタ
５８ 電源
５９ レンズキャップ
６０ａ アノード
６０ｂ カソード
６０ｃ サーマル
６１ 反射板
６２ 粘着材
６３ 絶縁マイラー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スキャナや複写機などに搭載され、原稿等の読取対象物を照明する光源ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スキャナや複写機などの画像を形成する装置には、原稿等の読取対象物を光学的に読み取るための光学キャリッジが搭載されている。この光学キャリッジは、読取対象物の読取面に沿って移動しながら光を照射する光源ユニットと、前記読取対象物からの反射されてくる光を屈折させながらイメージセンサを備えた画像読取部に向けて導く複数の反射部材とを有して構成されている。
【０００３】
前記光学キャリッジは、読取対象物が載置されるプラテンガラスの下部、あるいは、ＡＤＦの内部に組み込み可能な筺体（キャリッジフレーム）に前記光源ユニットと、反射部材及び画像読取部を有する反射読取ユニットとが配置されている（特許文献１）。前記光源ユニットは、読取対象物に対向するようにキャリッジフレームの上面側に配置される。反射読取ユニットは、前記光源ユニットの背面側に位置し、読取対象物から反射されてくる光を最初に受ける第１反射部材と、この第１反射部材で受けた読取光を画像読取部に導くために複数回屈折させる複数の中継用の反射部材を備える。この複数の反射部材の数や配置は、キャリッジフレームの形状やサイズ、光源ユニット及び画像読取部の配置構成に応じて適宜設定される。
【０００４】
前記光源ユニットは、読取対象物の長手方向に対応して延びる一対の棒状の導光体と、この一対の導光体を平行に保持する導光体ホルダと、前記一対の導光体の端部に対向して配置される一対の光源（ＬＥＤ）とを備える。この光源ユニットは、前記導光体ホルダをキャリッジフレームの上部に組み入れることによって取り付けられている（特許文献２）。
【０００５】
前記反射読取ユニットでは、光源ユニットの下方に配置される第１反射部材で受けた読取光をキャリッジフレームのスペース内に配置される他の複数の中継用の反射部材を経由することによって、キャリッジフレームの底部に配置されている画像読取部に至る一連の読取光による光路を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２５５６０１号公報
【特許文献２】ＵＳ２００１−００５０７８４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記光源ユニットに備わる導光体は、ＬＥＤから発せられる光を受けて読取対象物の幅方向に沿って直線的に導光させることが必要となる。しかしながら、このような導光体は、透明なアクリル樹脂等によって細長い棒状に形成されているため変形しやすい。このため、導光体ホルダに収容してキャリッジユニットに取り付けられるが、この導光体ホルダも樹脂で形成されているため変形が生じる場合があり、これによって、キャリッジユニットに取り付けた際に導光体の直線性が良好に確保できなくなることがある。また、前記ホルダは、一方の長手方向を基準としてキャリッジユニットに取り付けられる場合が多く、特に導光体の端部から光を入射させる方式では、導光体とＬＥＤとの位置ずれが生じる場合があった。このように、導光体の直線性やＬＥＤとの位置決め精度が損なわれると導光効率が低下し、読取精度にも影響を及ぼすこととなる。
【０００８】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、棒状の導光体が収容される導光体ホルダを位置決め配置すると共に、前記導光体が導光体ホルダと共に直線性を維持できるように矯正しながら保持することのできるホルダ保持部材を備えた光源ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の光源ユニットは、光源と、この光源から発する光を端部に受けて導光する主走査方向に延設される導光体と、この導光体が収容される導光体ホルダと、この導光体ホルダを保持するホルダ保持部材を備えた光源ユニットにおいて、 前記ホルダ保持部材は剛性材料によって形成され、前記ホルダ保持部材は、前記導光体ホルダの長手方向の少なくとも一側面と接して導光体ホルダが前記ホルダ保持部材に姿勢を矯正するように取付けられる主走査方向に延設される第１基準領域と、前記光源が取付けられる第２基準領域を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光源ユニットによれば、ホルダ保持部材が剛性材料によって形成され、導光体が収容された導光体ホルダを固定する際の第１基準領域を有しているので、導光体ホルダをこの第１基準基準領域に位置合せすることで、導光体ホルダの長手方向の姿勢を矯正することができ、導光体の長手方向の直線性が確保されるために、導光体を伝播する光の直進性が損なわれない。
【００１１】
また、前記ホルダ保持部材の第１基準領域と直交する方向に第２基準領域が設けられ、この第２基準領域に光源を配置したことによって、この光源と前記導光体の受光面となる端部との間隔を一定に保持した状態を位置決めを正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】光学キャリッジを備えた画像読取機構の断面図である。
【図２】光源ユニットの主走査方向から見た分解斜視図である。
【図３】導光体ホルダの斜視図である。
【図４】光源ユニットの光源側から見た分解斜視図である。
【図５】光源ユニットの光源側の断面である。
【図６】導光体の取付基準面を示す斜視図である。
【図７】導光体ホルダ側の係合手段を示す斜視図である。
【図８】導光体ホルダとホルダ支持部材との係合部分を示す断面図である。
【図９】光学キャリッジの内部構造を示す断面図である。
【図１０】光源ユニットを中心とした断面図である。
【図１１】光源ユニットを中心とした他の構成による断面図である。
【図１２】他の実施形態による光学キャリッジの内部構造を示す断面図である。
【図１３】図２の照明装置の部分分解斜視図。
【図１４】図１３の照明装置における要部拡大図で、（ａ）は側面部分断面図、（ｂ）は導光体の一端光源側から見た外観図、（ｃ）は導光体の他端側から見た外観図。
【図１５】図１３の光源ユニットの光源と光源基板の構造を示す図で、（ａ）は光源基板の光源給電回路パターン配線を示す平面図、（ｂ）はそのＺ−Ｚ面の断面図、（ｃ）は光源の端子パターンを示す平面図。
【図１６】図１の画像読取装置における原稿画像を読取る制御系を示す機能ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、スキャナや複写機等における画像読取機構１０の断面構成を示したものである。この画像読取機構１０は、読取対象物（原稿）を載置するプラテンガラス１２と、このプラテンガラス１２の下方をガイドレール１８に沿ってプラテンガラス１２に平行に移動可能に上記画像読取機構１０内部に支持されキャリッジモータ（不図示）で往復動される移動する光学キャリッジ１１とを有して構成される。この光学キャリッジ１１は、原稿の幅方向（主走査方向）及び長さ方向（副走査方向）に沿って読取処理を行う。
【００１４】
前記光学キャリッジ１１には、ボックス型のキャリッジフレーム１５の上部に光源ユニット１６が組み込まれ、この光源ユニット１６の下方に、光源ユニット１６の光により照射された読取対象物からの反射光を変更する複数の反射部材と、反射部材による反射された読取対象物からの反射光を集光するレンズと、集光レンズで結像される結像部に配置されたセンサ（撮像素子）とからなる反射読取ユニット１７が配置されている。光源ユニットは、キャリッジフレーム１５に組み込まれた際、キャリッジフレーム１５のプラテンガラス１２側の面と略同一平面を形成するか、キャリッジフレーム１５のプラテンガラス１２側の面より低くなるよう構成されている。前記光源ユニット１６及び反射読取ユニット１７は、主走査方向に沿って延びている。そしてセンサから電気信号として出力された画像データを画像処理部に転送するように図示せぬデータ転送ケーブルによって後述する画像処理部（データ処理ボード）に電気的に接続されている。
【００１５】
図９に示すように、このキャリッジフレーム１５には原稿シートの読取ライン幅に応じた読取開口が形成され、この読取開口に後述する光源ユニット１６が設置される。光源ユニットを構成する導光体ホルダ２２には読取スリット２６が形成され、この読取スリット２６を通して光源ユニット１６の光により照射された読取対象物の読取面から反射した反射光をセンサ４４が受光可能にしている。
【００１６】
上記光源ユニット１６については後述照明装置として詳述するが、キャリッジフレーム１５の読取開口に沿って線状光を照射する光源で構成され、そのキャリッジフレーム１５に一体的に取付けられ、読取開口から後述するプラテンガラス上に読取光を照射する。
上記レンズは１枚若しくは複数枚の撮像レンズで構成され、反射部材を介し伝送された読取対象物から反射した反射光をセンサ上に結像する。
上記センサは、ＣＣＤなどの光電変換センサで構成され、レンズ７から送られた読取対象物の反射光を受光し光電変換する。このセンサは、カラーラインセンサで構成され、Ｒ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）の各画素を構成するセンサ素子をライン状に３列配置している。このような構成のセンサはセンサ回路基板に取付けられ、このセンサ回路基板はキャリッジフレームに固定されている。
【００１７】
図２乃至図５及び図１３は前記光源ユニット１６の主要構成を示したものである。この光源ユニット１６は、主走査方向に延びる一対の導光体２１と、この一対の導光体２１を所定間隔で平行に保持する導光体ホルダ２２と、この導光体ホルダ２２を保持して前記キャリッジフレーム１５に取り付けられるホルダ保持部材２３とを備える。また、図５および図１３に示したように、前記ホルダ保持部材２３の一端には、前記一対の導光体２１の端部２１Ｌに向けて一対の光源（ＬＥＤ）２４が回路基板４０を介して配置される。光源ユニット１６は、光を発生させる発光ユニットＬａと導光体２１で構成され、以下、その発光ユニットＬａの構成と導光体２１の構成について詳述する。
【００１８】
この光源ユニットＬａは、図１３及び図１４で示す様にヒートシンク４１と、熱伝導シート５６と、回路基板４０とで構成され、またこの回路基板４０には、第１光源（白色ＬＥＤ）２４ａ及び第２光源（白色ＬＥＤ）２４ｂと、それぞれにレンズキャップ（不図示）が取り付けられ、その上からリフレクタ５７が被せられている。また、このリフレクタ５７で被される以外の箇所を絶縁する絶縁マイラー６３が配設される。以下、個々の部品についての説明及びユニット組立に関し説明する。
【００１９】
※光源の説明
まず、光源２４について図１５に基づき説明する。この光源２４は、第１光源２４ａと第２光源２４ｂの２つの発光素子で構成され、回路基板４０にマウントされる。尚、この実施例ではその発光素子として白色ＬＥＤチップで構成されており、白色ＬＥＤチップの上にレンズキャップ５９を配置している。また、図１５（ｃ）で示す様にこの光源２４は電源供給用のアノード６０ａとカソード６０ｂを形成すると共に、放熱用のサーマルパッド６０ｃを形成している。
【００２０】
※回路基板の説明
この光源２４をマウントする回路基板４０は、図１５（ｂ）で示すように熱伝導シート５６を介しヒートシンク４１に固定され、その回路基板４０上に光源２４が実装されている。この回路基板４０は、図１５（ａ）で示す様にその基板表面に光源２４を発光通電するための銅、銀、金などの伝導性に富んだ材料で構成された配線パターン４０ａ−１乃至４０ａ−５が形成され、その基板裏面には銅、銀、アルミなどの特に熱伝導性に富んだ熱伝導層４０ｂ−２で前面覆われ、しかもその熱伝導層の一部が光源２４の発光源と直接接触する様に基板表面に突出部４０ｂ−１を形成している。尚、この回路基板４０は、予めエポキシ材から成る絶縁基板に突出部４０ｂ−１を形成する貫通孔を形成した状態で、その基板裏面に銅、銀、アルミなどの特に熱伝導性に富んだ熱伝導材を射出成形によって熱伝導層４０ｂ−２と突出部４０ｂ−１を形成した後に、基板表面に銅、銀、金などの伝導性に富んだ材料から成る層を形成し、その基板表面をエッチング加工により配線パターン４０ａ−１乃至４０ａ−５と突出部４０ｂ−１を残す様に形成する。そして、この回路基板４０は光源２４を実装することで、光源２４のサーマルパッド６０ｃと基板裏面から突出した突出部４０ｂ−１とが圧接することで、光源２４の点灯時に発生する熱をサーマルパッド６０ｃに接する突出部４０ｂ−１を介し基板裏面の熱伝導層４０ｂ−２に放熱する様になっている。
【００２１】
尚、回路基板４０は多層形成にしても良いが、この場合基板背面の熱伝導層４０ｂ−２と基板表面に突出する突出部４０ｂ−１は高い熱伝導を保つ様に連接することが望ましい。また、光源２４の熱は、アノード６０ａ、カソード６０ｂを通じてヒートシンク４１に伝導される様に構成してもよい。
【００２２】
※熱伝導シートについて
また熱伝導シート５６は、例えば熱可塑性エラストマーや非シリコン系熱可塑性樹脂から成る高い熱伝導性を備え、しかも弾性に富んだ絶縁性合成樹脂から成る弾性シート材で、図１３及び１９点線で示す様に、回路基板４０と後述するヒートシンク４１の間に介在され、回路基板４０の熱伝導層４０ｂ−２に放熱された光源２４の熱をヒートシンク４１に効率良く伝導させるために設けられている。回路基板４０とヒートシンク４１の間に空気層が存在すると、空気層が断熱層となり、回路基板４０からの熱がヒートシンク４１に伝わりにくくなる。回路基板４０とヒートシンク４１の間に熱伝導シート５６が介在して固定されることで、熱伝導シート５６の弾性変形で回路基板４０とヒートシンク４１の間に空気層を形成することなく緊密に圧接することができる。これによって回路基板４０に実装した光源（ＬＥＤ）２４に発生した熱は回路基板、熱伝導シート５６、ヒートシンク４１の順に速やかに伝達され、放熱される。
【００２３】
※放熱部材について
またヒートシンク４１は、アルミ合金などの熱伝導性に富んだ金属材料で構成され、表面積を大きくするために、例えば図４で示す様に複数の突出板状のフィンを形成し、上述の熱伝導シート５６を介し伝導する光源２４の熱を効率良く放熱する。
【００２４】
※絶縁マイラーについて
また、図５および図１４で示す様に、回路基板４０の導光体２１側の面には、絶縁マイラー６３が設けられている。この絶縁マイラー６３は、回路基板４０がホルダ保持部材２３を構成する剛性金属部材やその他のキャリッジ構成部品と接触しないように絶縁し、基板表面が損傷しないよう回路基板４０の表面を保護している。
【００２５】
※リフレクタについて
更に、図５に示すように、光源２４からの光をロスなく導光体２１に入射させるため、光源２４の第１光源２４ａと第２光源２４ｂの分光特性を９０°以内に規制するリフレクタ５７が設けられている。このリフレクタ５７は、光源１つに対し１つの割合で設けられる。リフレクタ５７は、例えばプラスチック材料にアルミ等の金属を蒸着させた反射率の高い材料で成り、光源２４から導光体２１に向かって広がる傘状の形状とする。このとき、傘状の部分は曲面で形成されても良いし、平面で形成されても良い。
【００２６】
＜導光体の形状＞
前記一対の導光体２１は、光透過率の高い透明なアクリル、エポキシ等の樹脂材を主走査方向に読取幅（読取ライン幅）Ｗに応じて延長して円柱型の細長い棒状に形成され、受光側となる一端にストッパ２８が設けられる。このストッパ２８は導光体２１と同様な透明樹脂で形成され、導光体２１の外周部から突出する羽根状のフランジ２９が設けられる。このストッパ２８は、図６に示すように、前記フランジ２９がホルダ保持部材２３に設けられている内壁面３４（第３基準領域）に当接することで、導光体２１の長手方向の位置を規定している。
【００２７】
その断面形状は図１４で示すように、光散乱面２１ｆと光出射面２１ｅが互いに対向するように形成される。また、図５で示すように、その一端面２１Ｌには光源２４が配置され、他端面２１Ｒは鏡面仕上げされ、その外表面は反射面を構成するようにアルミや銀といった反射率が高い反射層を備えた反射板６１が、光透過率９０％以上の粘着材（両面テープ）によって貼付けられている。また、この光散乱面２１ｆと光出射面２１ｅとは図１４に示すように距離Ｌｄを隔てて略並行に読取りライン幅Ｗの長さで対向配置されている。
【００２８】
さらに、光散乱面は、例えばウレタン系白色インキ等の反射塗料を塗装加工、エッチング加工、モールド成形加工などで凹凸面に形成され導入された光を乱反射するように表面加工されている。その表面加工は、導光体２１の光源２４側の一端面２１Ｌにはなされておらず、一端面２１Ｌから一定の距離経過した場所から他端面２１Ｒに至るまでの間で形成され、しかも光源２４側の一端面２１Ｌ側の光散乱面２１ｆの基端部は読取ライン幅Ｗの基端部より一端面２１Ｌ側に長い。これは、読取ライン幅Ｗと表面加工部が略同一の長さであった場合、読取ライン幅Ｗの一端面２１Ｌの光量のピークが他端面２１Ｒ側にずれてしまい、一端面２１Ｌ側の端部の光量が不足するためで、この光量分布が適正値になる様に予め長く設定している。
【００２９】
さらに、その導光体２１には、図１４に示すように突起部２１Ｐを有する。この突起部２１Ｐは、図示のように断面から突出した鍔状の突出部である。その突起部２１Ｐは、一端部２１Ｌ近傍には設けられておらず、一端部２１Ｌと上述の光散乱面２１ｆの表面加工が施された基端部との間に基端部を有し他端部２１Ｒまでの間に設けられている。これは、一端面２１Ｌまで突起部２１Ｐを延在させると、突起部２１Ｐで光が乱反射され分光特性に影響を与えたり、またその部分から外部に出て反射光量が減衰することを防ぐためである。
【００３０】
従って、導光体２１内に導入された光源２４の光は光散乱面２１ｆで所定方向に拡散され、光出射面２１ｅに導入された光は所定の臨界角度以上のときには内部に反射し、臨界角度以下のときには外部に出射される。また、導光体２１内で反射を繰り返し他端面２１Ｒに到達した光は、他端面２１Ｒの表面で反射され光源２１側に戻され、同様に光散乱面２１ｆで乱反射した光は光出射面２１ｅからプラテンガラス１２に出射することとなる。この特性を利用し、光源２４の一端面２１Ｌに対する配置を調整し、一端面２１Ｌ側の光出射面２１ｅから読取面Ｒに出射する光を下げ、他端面２１Ｒの表面で反射される光を増やすことで、一端面２１Ｌ側の光量を下げ、他端面２１Ｒ側の光量を上げることが出来、プラテンガラス１２に出射する光量を均一化、光学縮小系タイプのレンズ４３を使う場合にはそのレンズ特性に依存するコサイン４乗則の光量分布に近い光量調整をすることが出来る。
【００３１】
＜ホルダの形状＞
前記導光体ホルダ２２は、図３に示したように、前記一対の導光体２１を平行に載置する一対の凹溝状の導光体受け部２５と、この一対の導光体受け部２５の間を長手方向に開口された読取スリット２６と、前記一対の導光体受け部２５の外側を長手方向に沿って延びる一対の外壁部２７とを有して形成されている。この導光体ホルダ２２は、一対の導光体受け部２５が読取スリット２６より下方に位置しているため、縦方向からの断面がハの字状の散乱防止壁１９を形成している。これによって、図９に示すように、前記読取スリット２６を通過する原稿からの反射光を周囲に散乱させることなく、読取光路に影響を与えることがない。なお、前記導光体ホルダ２２は、反射読取ユニット１７側への散乱光を防止するため、遮光性を備えた黒色系の樹脂材によって形成するのが望ましい。
【００３２】
前記ホルダ保持部材２３は、図２に示したように、曲げ変形に強く、熱膨張係数が低い金属あるいは硬質性の樹脂等による剛性材料によって形成され、前記導光体ホルダ２２を長手方向に沿って収容する開口部３１と、この開口部３１の長手方向の少なくとも一方に延びる第１の縦壁３２と、この第１の縦壁３２と直交する方向の少なくとも一方に延びる第２の縦壁３３とを有している。前記第１の縦壁３２は、前記導光体ホルダ２２の一方の外壁面２７に当接して導光体ホルダ２２の長手方向の姿勢を矯正する第１基準領域となる。また、前記第２の縦壁３３は、前記導光体２１の受光側の端面に対向して配置される一対の光源２４を位置決めするための第２基準領域となっている。さらに、前記第１の縦壁３３の先端の内壁面３４は、前述したように、前記一対の導光体２１の端部に設けられているストッパ２８のフランジ２９が当接することによって、導光体２１の位置が規制される第３基準領域となっている。このホルダ保持部材２３は、曲げ変形や熱変形に対して一定の強度及び剛性を備えた一枚の金属板をプレス加工あるいは折曲げ加工することによって、前記開口部３１、第１及び第２の縦壁３２、３３を形成している。
【００３３】
前記導光体ホルダ２２及びホルダ保持部材２３の間には係合手段が設けられる。この係合手段は、図２に示したように、ホルダ保持部材２３に設けられる係合孔３５と、図７に示すように、導光体ホルダ２２に設けられ、前記係合孔３５に嵌合する係合突起３６とで構成され、ホルダ保持部材２３及び導光体ホルダ２２の長手方向に沿って所定間隔毎に複数設けられる。前記係合孔３５は、係合突起３６がスライド可能に挿入される長孔３５ａ及び第１の縦壁３２に嵌合させるスリット３５ｂを有して形成される。一方、係合突起３６は、導光体ホルダ２２の外壁部２７から突出して設けられ、前記スリット３５ｂで係合した際に、前記ホルダ保持部材２３の第１の縦壁３２と弾性的に係合する第１の押圧部３７ａと、ホルダ保持部材２３の上面２３ａを指示する支持部３７ｂとを有して形成されている。また、前記押圧部３７ａ、支持部３７ｂは、それぞれテーパ面３０を介して連続しているため、導光体ホルダ２２をホルダ保持部材２３に係合させる際のスライド挿入をスムーズに行うことができる。
【００３４】
係合突起３６を係合穴３５に挿入し、導光体ホルダ２２とホルダ保持部材２３を係合させると、押圧部３７ａが第１の縦壁３２と接触し、接触面に力が加えられ、ホルダ保持部材の外壁部２７が第１の縦壁３２に向けて引く力が発生する。ホルダ外壁部２７は樹脂製であるため弾性変形するため、第１の縦壁３２に引かれ、これにより、導光体ホルダ２２をホルダ保持部材２３の第１基準領域に沿って密着固定することができる。これによって、導光体ホルダ２２の長手方向の姿勢を矯正することができ、各導光体２１の長手方向の直線性が確保されるために、導光体２１を伝播する光の直進性が損なわれることがない。さらに、導光体ホルダ２２によって導光体２１の直線性が確保されることにより、導光体２１の端面が光源２４とズレなく対峙することが可能になり、光源２４からの光を有効に導光体２１に取り込むことが可能となる。このとき、ホルダ保持部材２３はキャリッジフレーム１５の読取対象物と対向する面と別体を形成しているが、キャリッジフレーム１５の読取対象物と対向する面をこのホルダ保持部材２３で形成しても良い。これにより、キャリッジフレームの主走査方向を剛性部材からなるホルダ保持部材２３で補強することが可能になる。
【００３５】
＜光源と導光体とのギャップ＞
この発光素子をマウントした回路基板４０は発光面と導光体２１の一端面２１Ｌとの間にギャップを隔てて配置する。尚、図１４は光源２４（２４ａ、２４ｂ）が回路基板４０にマウントされた状態での配置構造を示す。また、光源２４（２４ａ、２４ｂ）は面状発光素子で構成され、白色ＬＥＤで構成されている。更に、光量全体を上げる為に、他端面２１Ｒの反射塗料に代えて同様の光源２４（２４ａ、２４ｂ）を配置しても良い。また、この場合に第１光源２４ａと第２光源２４ｂは光散乱面２１ｆと光出射面２１ｅの間で異なる位置から、導光体２１の一端面２１Ｌから光を入射する。これと共に第１光源２４ａと第２光源２４ｂは光出射面２１ｅからプラテンガラス１２に向かう出射光路方向に距離を隔てて配列する。
【００３６】
導光体と光源とのギャップ保持に関し補足する。光を取り込む端面２１Ｌと、端面２１Ｌから取り込んだ光を拡散反射させる拡散反射面２１ｆと、拡散反射面１２ｆで拡散反射した光をプラテンガラス１２に向け射出する光射出面２１ｅとを備えた導光体２１と、その導光体２１の少なくとも一端面２１Ｌに対峙する光源２４と、から成る光源ユニットにおいて、光源２４からの光を導光体２１の一端面２１Ｌに向け反射する反射面を備えたリフレクタ５７を備える。
導光体２１は、その一端面２１Ｌにフランジ２９を形成し、導光体２１を保持する導光体ホルダ２２に収納される。導光体ホルダ２２は、ホルダ保持部材２３に保持され、フランジ２９は、図６に示すホルダ保持部材２３に設けられた内壁面（第３基準面）３４と接触し、光源２４に対して一定以上遠ざからないように移動を規制される。これにより、光源と導光体との間の所定ギャップが変動することが無くなり、照明斑を抑えることが出来る。この照明装置を画像読取装置の光源ユニットとして用いることで読取った画像に光量斑が生じることが無い。
【００３７】
尚、このリフレクタは、以下の構造であっても良い。
【００３８】
その構造の一つに、リフレクタの表面をアルミ、銀等の反射効率が良い金属膜をコーティング処理することから、リフレクタと光源を実装する回路基板との間に薄い絶縁マイラーを挟み込む構造が、またリフレクタによって絞り込まれた光源の光のバラツキを抑えために薄い遮光マイラーを挟み込む構造であっても良い。
【００３９】
また、リフレクタと当接するそれぞれの面が平面で形成されているが、平面で無くとも良い。例えば、当接する面の一方が凹凸形状とする場合には他方を逆凹凸形状にすれば良い。また、当接する面の一方が曲面形状とする場合には他方を逆曲面形状にすれば良い。
【００４０】
また、回路基板に実装する光源の光照射面が広く平面性を有する場合には、その光源自体をリフレクタに当接させた構造であっても良い。
【００４１】
更に、上述した実施例では導光体の一端に光源が、他端に擬似光源と成る反射板が配置された構造であるが、絶対光量を上げる為に導光体の他端にも同様の構造で光源を配設する場合には、当然にリフレクタも導光体の他面に配設される。
【００４２】
<導光体に対峙する光源の位置決め>
次に、導光体に対峙する光源の位置決めに関し補足する。図４及び図１３で示す様に、光源２４を実装した回路基板４０は、ホルダ保持部材２３の取付基準面である第２の縦壁（第２基準面）３３に取り付けられる。さらに、導光体ホルダ２２は上述のように、外壁部２７をホルダ保持部材２３の第１の縦壁（第１基準面）３２に沿わせるように取り付けられる。さらに、導光体２２は、光源２４側の端部に形成されたフランジ２９により、ホルダ保持部材２３の内壁面（第３基準面）３４で位置規制される。このように、ホルダ保持部材２３に基準面を設け、この基準面に対して導光体ホルダ２２、導光体２１、光源２４（回路基板４０）をそれぞれ取り付けることで、導光体の端面に対峙する光源の取り付け位置（光軸法線方向に対する位置）のばらつきを最小限に抑えることが出来、導光体と光源との所定ギャップの調整に加え照明斑を抑えることができ、さらに導光体の端面に対峙する光源の取り付け位置（光軸法線方向に対する位置）の調整をすること無く、装置組み立て性に優れている。
【００４３】
また、第２の縦壁（第２基準面）３３には、回路基板４０を位置決めする位置決め部（３３ａ、３３ｂ）が形成され、回路基板４０はその位置決め部（３３ａ、３３ｂ）に支持される位置決め支持部（４０ａ、４０ｂ）を備えることによって、単に回路基板の位置決め支持部（４０ａ、４０ｂ）を第２の縦壁（第２基準面）３３の位置決め部（３３ａ、３３ｂ）に取り付けるだけで、導光体の端面に対峙する光源の取り付け位置（光軸法線方向に対する位置）をばらつき無く合わせ込むことが出来、装置組み立て性を著しく高めることが出来る。
【００４４】
尚、この導光体に対峙する光源の配置に関し、以下の構造であっても良い。
まず、導光体の少なくとも一端面に所定の間隔を隔て対峙する光源とは、上述の実施例では、導光体の一端面に所定の間隔を隔て対峙する光源を配設し、その他端面に反射板を配置した構成としているが、この反射板に代え導光体の一端面の光源と同様の構造で新たな光源を配設しても良い。また、位置基準とする第１の光源に対し位置決めする第２の光源を位置調整可能な構成とすることで、光源の経時変化に伴う光量劣化に対しその位置を微調整することで分光特性を初期の適正な状態にすることができる。
【００４５】
＜導光体の枠体係止＞
次に、導光体の枠体係止に関し補足する。図１４に示す様に、光源２４と、この光源２４からの光を照明ライン方向に沿って導きその照明領域を線状光として照明する導光体２１と、を備え、光源２４は、その導光体２１の少なくとも一端面２１Ｌに対峙して配設され、導光体２１は、光を取り込む端面２１Ｌと、端面２１Ｌから取り込んだ光を拡散反射させる拡散反射面２１ｆと、拡散反射面２１ｆで拡散反射した光をプラテンガラス１２に向け射出する光射出面２１ｅとを有し、しかも光射出面２１ｅは円周面（半径ｒ）で形成され、拡散反射面２１ｆはその円周面（半径ｒ）を形成する円の中心を通り光射出面２１ｅから射出する光軸法線（ｈｘ）を形成する位置に配設して成る照明装置であって、導光体２１を収納する導光体ホルダ２２を備え、導光体２１は、拡散反射面２１ｆが形成する光軸法線（ｈｘ）に沿った側面で、しかも照明ライン方向に沿って導光体ホルダ２２に係止された突起部２１Ｐを形成し、突起部２１Ｐの光源２４側の最も端になる一端を、拡散反射面２１ｆの光源側端面２１Ｌと照明領域の照明ラインで光源側端面２１Ｌとの間に形成することによって、光源から導光体に入った光がその基端部において反射される反射光がその突起により乱されることが無く、しかも枠体との係止条件が保たれ、特に照明領域の照明ラインにおける前記光源側端面の光量分布のばらつきが少なく、より照明斑を抑えることができる。
【００４６】
＜光源ユニットの組立＞
次に光源ユニットの組立について図５及び図１３に基づき説明する。まず回路基板４０に光源２４を実装させ、レンズキャップ（不図示）を装着する。さらに、リフレクタ５７を、光源２４を囲むよう回路基板に取り付ける。その回路基板４０を熱伝導シート５６（耐熱樹脂板）を介してヒートシンク４１とを密着した状態でネジ止めにより一体的に取付ける。その上で、回路基板４０を取り付けたヒートシンク４１を、ホルダ保持部材２３が取り付けられたキャリッジフレーム１５に取り付ける。後述するが、リフレクタ５７の回路基板４０と接触する面と反対の面に導光体２１を対峙させ、導光体ホルダ２２をホルダ保持部材２３にスライドさせて係合させ、光学キャリッジ１１のキャリッジフレーム１５に取り付けられている。これにより、キャリッジフレーム１５に対する光源及び導光体の位置決めおよびキャリッジフレーム１５の補強を実現することができる。
【００４７】
次に、図２乃至図８に基づいて導光体ホルダの取り付け手順を説明する。最初に導光体２１を導光体ホルダ２２の導光体受け部２５に長手方向を揃えてセットする。このとき、前記導光体２１の一端にはストッパ２８が形成あるいは装着されており、このストッパ２８を設けた側（図中手前方）が受光側に設定される。前記導光体２１がセットされた導光体ホルダ２２は、一対の外壁部２７が第１基準領域となっている一対の第１の縦壁３２に当接するようにして開口部３１内に収容される。このとき、係合突起３６は、係合孔３５内でフリーとなるように挿入される。次に、前記導光体ホルダ２２を後方にスライドさせる。このスライドによって、図８に示したように、前記係合突起３６の先端が第１の縦壁３２に開口している係合孔３５の内周面を挟み込むようにして係合する。この係合突起３６には、第１の縦壁３２の側面及を弾性的に押圧する押圧部３７ａが設けられているため、導光体ホルダ２２の外壁部２７がホルダ保持部材２３の第１の縦壁３２に押し付けられるようにして密着させることができる。また、前記押圧部３７ａ、支持部３７ｂは、スライド方向に対してテーパ面になっているため、導光体ホルダ２２をホルダ保持部材２３に対して滑らかに接続させて密着固定することができる。さらに、図６に示したように、導光体２１に設けたストッパ２８のフランジ２９がホルダ保持部材２３の内壁面３４に当接することで、導光体２１の長手方向の位置を規定することができる。
最後に、図２に示したように、一対の導光体２１を上から押え付けるようにして導光体ホルダ２２の外壁部２７及びホルダ保持部材２３の第１及び第２の縦壁３２、３３を囲う一対の係止フレーム３９を介して一対の導光体２１及び導光体ホルダ２２をホルダ保持部材２３に固定する。前記係止フレーム３９は、導光体２１の外側面を長手方向に囲うフレーム本体３９ａと、このフレーム本体３９ａの長手方向に複数設けられた係止爪３９ｂとで構成され、この係止爪３９ｂが導光体ホルダ２２の外壁部２７に沿って延び、前記ホルダ保持部材２３の係合孔３５を通して第１の縦壁３２の下端に係合される。この係止フレーム３９は光透過性に乏しい素材で形成されるため、導光体からの光漏れを防止しすることができる。さらに、導光体２１の主走査方向に沿って導光体２１を固定するため、導光体の姿勢矯正を行うことができ、導光体の捩れを防止し、導光体の直線性を確保することができる。
【００４８】
また、図４及び図５に示したように、前記ホルダ保持部材２３の第２の縦壁３３の背面側には一対の光源２４が実装された回路基板４０が配設され、この回路基板４０の背面には前記光源２４による熱を外部に放出させるためのヒートシンク４１が取り付けられている。なお、前記一対の光源２４は、前述したように、ホルダ保持部材２３によって位置決めされている一対の導光体２１の端面と所定の間隔を保持した状態で対向している。
【００４９】
次に、図９及び図１０に基づいて前記光源ユニット１６とキャリッジフレーム１５で区画される位置に配置される反射読取ユニット１７の構成について説明する。この反射読取ユニット１７は、原稿からの反射光Ｌ１を受けて順次中継される一連の読取光Ｌ２からなる光路を形成するために、キャリッジフレーム１５内で区画される３つの反射領域と、この３つの反射領域の下方に位置する画像読取部４２とで構成される。前記３つの反射領域は、光源ユニット１６の底面側に区画される第１反射領域Ａと、光源ユニット１６の一方の側面側に区画され、導光体ホルダ２２の高さまでのスペースを有する第２反射領域Ｂと、この第２反射領域Ｂの下方に区画され、キャリッジフレーム１５の底部に配置されているレンズ４３の入光部に至るまでのスペースを有する第３反射領域Ｃとからなっている。
【００５０】
前記画像読取部４２は、前記レンズ４３と、このレンズ４３で受けた光を電気信号に変換するＣＣＤからなるイメージセンサ４４とを有して構成されている。
【００５１】
前記第１反射領域Ａには、原稿からの反射光Ｌ１を最初に受ける第１の反射部材（第１ミラー）Ｍ１と、第５の反射部材（第５ミラー）Ｍ５とを備える。第２反射領域Ｂには、前記第１ミラーＭ１に対して背を向けて配置される第２の反射部材（第２ミラー）Ｍ２と、第１反射領域Ａ及び第３反射領域Ｃに反射面を向けて配置される第３の反射部材（第３ミラー）Ｍ３とを備える。第３反射領域Ｃには、前記第１ミラーＭ１及び第２ミラーＭ２からの読取光Ｌ２を受ける第４の反射部材（第４ミラー）Ｍ４と、前記第３ミラーＭ３からの読取光Ｌ２を受けてレンズ４３に入光させる第６の反射部材（第６ミラー）Ｍ６とを備える。
【００５２】
図１０に示したように、前記第１ミラーＭ１は、前記導光体ホルダ２２の読取スリット２６を通過する原稿からの反射光Ｌ１を最初に受ける第１反射面Ｍ１ａを有している。他のミラー（Ｍ２〜Ｍ６）と同様に第１ミラーＭ１に対しても取り扱い上の安全性などを考慮して、周囲の角部に面取部４５が形成される。この面取部４５は、ミラーの反射面と角度の異なる平面を形成するため、原稿からの反射光Ｌ１が入射すると、面取部４５から原稿面に再度光が入射するなどし、キャリッジ内外へ乱反射を引き起こすおそれがある。面取部４５を形成しない場合であっても、ミラーの角部で光が乱反射し、Ｌ１に影響を及ぼすおそれがある。これを防止するため、遮光手段４６を設けている。この遮光手段４６は、前記反射光Ｌ１が通る原稿Ｐと第１ミラーＭ１との間の反射光路Ｌ内に設けられるものであり、具体的には導光体ホルダ２２の下部の長手方向に沿って形成される凹部４７が遮光の機能を果たしている。この凹部４７は、一対の導光体収容部を有する導光体ホルダの導光体収容部の読取光Ｌ２の進行方向と反対側に設けられ、第１ミラーＭ１の光源ユニット１６側に面した面取部４５もしくは角部を収容している。これにより、前記原稿Ｐからの反射光Ｌ１が導光体ホルダ２２で遮蔽されて面取部４５に入光するのを防止することができる。これにより、乱反射光が面取部４５で発生することを抑制し、読取品質が低下することを防止することができる。また、前記第１ミラーＭ１の反射面側の読取面に近い角部を導光体ホルダ２２の凹部に取り付けることで、第１ミラーを導光体ホルダ２２寄りに配置することができ、光学キャリッジ１１の厚さを抑制することができる。
【００５３】
前記導光体ホルダ２２は、一対の導光体受け部２５の底部が読取スリット２６よりも下方に位置しているため、原稿から反射されて読取スリット２６を通過する反射光Ｌ１を第１ミラーの第１反射面に導くことができるが、図１１に示したように、前記読取スリット２６の下方に別体で形成され、反射光Ｌの照射範囲を絞り込むための開口部４８ａを有する集光フレーム４８を配置することで、第１ミラーＭ１の面取部４５を避けた第１反射面Ｍ１ａに向けて原稿からの反射光Ｌ１を照射させることができる。また、本実施形態では、第１ミラーＭ１の背面Ｍ１ｂ側に前記反射光路Ｌを形成しない構成となっており、前記遮光手段４６によって導光体ホルダ２２と第１ミラーＭ１とが連続し、隙間が生じない攻勢となる。このため、イメージセンサ４４を有する画像読取部４２への光の漏洩を有効に防止することも可能となる。
【００５４】
前記第１ミラーＭ１は、第１反射面Ｍ１ａが原稿からの反射光Ｌ１のうち、法線に対して約３度傾斜した光Ｌ０を読取光として、読取光Ｌ２を形成する。前記第１ミラーＭ１によって反射された読取光Ｌ２は第４ミラーＭ４の第１反射面Ｍ４ａ１を介して第２ミラーＭ２の反射面Ｍ２ａに照射される。そして、この反射面Ｍ２ａで反射された読取光Ｌ２は、前記第４ミラーＭ４の第２反射面Ｍ４ａ２に向けて反射される。前記第２ミラーＭ２は、光源ユニット１６が配置されている脇に位置し、導光体ホルダ２２と略同じ高さｈを有した第２反射領域Ｂ内に収容されている。さらに、図１１に示したように、反射面Ｍ２ａが前記第１ミラーＭ１の反射面Ｍ１ａから背を向けた状態となっている。このため、第１ミラーＭ１から発せられる読取光Ｌ２から上方に散乱する散乱光Ｌｘは、遮光部として機能するホルダ保持部材２３の縦壁３２や導光体ホルダ２２の底面、第２ミラーＭ２の背面Ｍ２ｂ及び側面Ｍ２ｃで遮られるため、反射面Ｍ２ａには照射されることがない。特に導光体ホルダ２２は黒色の樹脂で形成されるため、散乱光Ｌｘが吸収され、キャリッジ内へ乱反射させることを抑制することができる。なお、本実施例では法線に対して約３度傾斜した光を読取光としているが、傾斜は３度より大きくても小さくてもよく、法線と平行であってもよい。
【００５５】
前記第２ミラーＭ２で反射された読取光Ｌ２は、第４ミラーＭ４の第２反射面Ｍ４ａ２で反射され、第５ミラーＭ５の反射面Ｍ５ａ、第３ミラーＭ３の反射面Ｍ３ａ及び第６ミラーＭ６の反射面Ｍ６ａを中継してレンズ４３に入光された後、イメージセンサ４４によって画像データとして読み取られる。
【００５６】
第３ミラーＭ３は、前記第２ミラーＭ２から離れた第２反射領域Ｂ内の角部に配置され、第１反射領域Ａからの読取光Ｌ２を受けると供に、第３反射領域Ｃに向けて大きく反射させるように傾斜角度を浅くして配置されている。この第３ミラーＭ３は、第１ミラーＭ１との間に光学ユニット１６および光学ユニット１６を構成する導光体ホルダ２２、ホルダ保持部材２３が配置されているため、第１ミラーＭ１において、読取光Ｌ２と異なる角度でキャリッジフレーム１５内に光が乱反射若しくは正反射したとしても、その光を受けることがなく、本来の読取光Ｌ２を受け、Ｌ２を第５ミラーＭ６へ向けて反射することができる。
【００５７】
さらに、第３ミラーＭ３は、前記第１反射部材から次の反射部材である第４ミラーＭ４に向かう読取光Ｌ２に対し、第２ミラーＭ２より遠い位置に配置されている。これにより、第１ミラーＭ１から迷光が発生した場合であっても、第３ミラーより第１ミラーＭ１に対して近い位置に配置される第２ミラーＭ２により、迷光が第３ミラーＭ３に侵入することを妨げることができ、読取品質の低下を防止することができる。第３ミラーＭ３は第１ミラーＭ１との間で第３反射面Ｍ３ａと第１反射面Ｍ１ａとが対向する配置となっているが、第３反射面Ｍ３ａと第１反射面Ｍ１ａの間にはホルダ保持部材２３の縦壁３２や導光体ホルダ２２の底面、第２ミラーＭ２の背面Ｍ２ｂ及び側面Ｍ２ｃが配置されているため、第３反射面Ｍ３ａには散乱光Ｌｘが照射されることがない。
【００５８】
上記第２反射領域Ｂは、キャリッジフレーム１５の中でも特に光源ユニット１６が、キャリッジフレーム内に侵入する形で組み込まれることによって生じるスペースであり、このスペースを無駄なく利用することによって、複数の反射部材の一部を配置することができた。これによって、光学キャリッジ１１全体の高さを抑えてコンパクト化が可能となり、薄型のスキャナや複写機等へも容易に組み込むことができるようになった。
【００５９】
また、前記第１ミラーＭ１が原稿からの反射光Ｌ１を最短で受ける位置に配置されると供に、第２乃至第６ミラー（Ｍ２〜Ｍ６）によって形成される一連の読取光Ｌ２による全光路が前記第１ミラーＭ１の反射方向側にまとまっていることで、省スペースながら必要な光路長を確保することができる。また、原稿からの反射光Ｌ１を最初に受ける前記第１ミラーＭ１の反射面Ｍ１ａに面した反射範囲に他のミラーからの読取光Ｌ２が交差することがないので、読取光同士の干渉なく画像読取部４２に入光させることができる。これによって、原稿の読取精度を格段に向上させることができる。
【００６０】
図９に示したように、前記画像読取部４２は、前記第１乃至第３反射領域Ａ，Ｂ，Ｃを除いたキャリッジフレーム１５の底部に設けられ、モールド部材４９で保持されるようにしてレンズ４３やイメージセンサ４４が金属製のレンズ取付部材およびセンサ保持部材を介して組み込まれている。この画像読取部４２は、イメージセンサ４４が発熱源となり、イメージセンサ支持部材からレンズ支持部材を介してモールド部材４９に熱が伝達する。反射ミラーはキャリッジフレーム１５のモールド部材に支持されているため、熱の影響を受けてミラーが傾いたり位置が移動したりして、光学系の位置に変化が生じるおそれがある。特に、最後に光を受け、イメージセンサ４４に光を入射させる第６ミラーＭ６は、最終ミラーとなるため角度や位置に精度が要求される。しかし、この第６ミラーＭ６は、図９から明らかなようにイメージセンサ４４からの熱が伝わりやすい位置にあり、モールドの熱膨張の影響を受けやすい。このため、モールド部材４９の一部がモールド部材４９全体から離間させるように切り込み部５０を設けることによって、放熱性を持たせることができる。この切り込み部５０は、切り込み表面を広く、また、複数個所に設けることによって放熱性を高めることができる。
【００６１】
図１２は、移動する原稿を読み取るＡＤＦ等に搭載可能な第２実施形態の光学キャリッジ５１の断面構造を示したものである。この光学キャリッジ５１は、ＡＤＦの傾斜した読取面５２に対向する傾斜面５３を有したキャリッジフレーム５５によって構成されている。なお、本実施形態は、複数の反射部材の配置構成が異なるのみで、光源ユニットや画像読取部は前記第１実施形態と同一構成であるため、詳細な説明は省略するとともに、共通する箇所は同一符号を付して説明する。
【００６２】
光源ユニット１６は、一対の導光体２１が読取面５２と対向するように、背面側が前記傾斜面５３の内部に埋め込むようにして配置される。反射読取ユニットは、前記読取面５２上を通過する原稿からの反射光Ｌ１を最初に受ける第１ミラーＭ１と、この第１ミラーから上流側の離れた位置に第１反射面Ｍ３ａ１及び第２反射面Ｍ３ａ２を有する第３ミラーＭ３と、前記光源ユニット１６の上流側側面に背を向けて配置される第２ミラーＭ２と、この第２ミラーＭ２からの読取光Ｌ２を前記第３ミラーＭ３の第２反射面Ｍ３ａ２を介して反射される光を受けて、レンズ４３に入光させる第４ミラーＭ４とを備える。なお、レンズ４３及びイメージセンサ４４からなる画像読取部４２についても第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
【００６３】
この第２実施形態の光学キャリッジ５１では、第１実施形態の光学キャリッジ１１に比べて中継するミラーの数が少なく、キャリッジフレーム５５内で区画される反射領域も大きく第１反射領域Ｄと、第２反射領域Ｅの２箇所に分けられる。第１反射領域Ｄは、前記光源ユニット１６の上流側に位置し、導光体ホルダ２２と同じ高さの空間となっている。また、第２反射領域Ｅは、前記光源ユニット１６の背面側に広がる空間となっている。
【００６４】
前記第１反射領域Ｄには、第２ミラーＭ２が配置され、第２反射領域Ｅには原稿からの反射光Ｌ１を最初に受ける第１ミラーＭ１、この第１ミラーＭ１で受けた光を画像読取部４２に導く第３ミラーＭ３及び第４ミラーＭ４が配置される。前記第２ミラーＭ２は、光源ユニット１６によって遮られる第１反射領域Ｄ内において、第１ミラーＭ１から背を向けて配置される。このため、第１ミラーＭ１から第３ミラーＭ３に向かう読取光Ｌ２から外れる散乱光は、導光体ホルダ２２やホルダ保持部材２３の下部で遮られ、さらに、第２ミラーＭ２の背面側でも遮られるため、反射面Ｍ２ａには光が届くことがない。
【００６５】
前記第１反射領域Ｄは、光源ユニット１６が配置されることによって生じた空きスペースであり、また、第２反射領域Ｅには、第１ミラーＭ１、第３ミラーＭ３及び第４ミラーＭ４がコンパクトにまとまっている。このため、キャリッジフレーム５５内のスペースが抑えられ、光学キャリッジ５１のコンパクト化が図られることになる。
【００６６】
［光源の制御構成］
また、上記光源点灯手段Ｓ−Ｌａによる光源ユニット１６の制御について説明する。この光源ユニット１６は図１に示すようにプラテンガラス１２上の原稿Ｐに光を照射し、原稿Ｐで反射した拡散反射光を利用している。この光源ユニット１６の光源は上述の実施例のように２つの光源２４で構成する必然性はなく、図示しないが１つの光源で構成、或いは３つ以上の光源２４で構成しても良い。尚、光源の数を増やし全体の照明光量を上げることで、読み取り速度を上げ、各読取ラインの読取時間が短くなったとしても、照明光量と読取時間の積となる読取光量としては十分に確保出来、高速対応の読み取りが出来る。
【００６７】
以上、上記光源ユニットは、細長い導光体が載置される導光体ホルダが金属製のホルダ保持部材に保持されることによって、前記導光体が導光体ホルダと供に長手方向に対する位置決め及び姿勢の矯正を行うことができる。これによって、前記導光体の端部に入射される光を長手方向に沿って真っ直ぐ導光することができるので、ライン状に走査される原稿の画像を精度良く読取処理することができる。また、原稿からの反射光を最初に受ける第１ミラーの周囲の角部が前記導光体ホルダの下部に収まるように一体化することで、キャリッジユニットを小型化することができ、さらに読取処理に不要な散乱光の取り込みを防止することができる。
【００６８】
上記光学キャリッジは、キャリッジフレーム内に光源ユニットが配置されることによって、キャリッジフレームによる光源ユニットの支持と、光源ユニットによる迷光の遮光を実現したものであり、薄型化及び小型化に対応したキャリッジ内に容易に組み込むことができる。また、前記空きスペースに配設される反射部材は、光源ユニットの一部で遮光されるため、散乱光による影響を受けることなく、読取処理に有効な反射光路を形成することができるので、読取精度を低下させることがない。
【符号の説明】
【００６９】
Ａ 第１反射領域
Ｂ 第２反射領域
Ｃ 第３反射領域
Ｄ 第１反射領域
Ｅ 第２反射領域
Ｌ 反射光路
Ｌ０ 中心光
Ｌ１ 反射光
Ｌ２ 読取光
Ｌｘ 散乱光
Ｐ 原稿（読取対象物）
１０ 画像読取機構
１１ 光学キャリッジ
１２ プラテンガラス
１５ キャリッジフレーム
１６ 光源ユニット
１７ 反射読取ユニット
１８ ガイドレール
１９ 散乱防止壁
２１ 導光体
２１ｅ 光出射面
２１ｆ 光散乱面
２１Ｌ 一端面
２１Ｒ 他端面
２２ 導光体ホルダ
２３ ホルダ保持部材
２３ａ 上面
２４ ＬＥＤ（光源）
２５ 導光体受け部
２６ 読取スリット
２７ 外壁部
２８ ストッパ
２９ フランジ
３０ テーパ面
３１ 開口部
３２ 第１の縦壁（第１基準面）
３３ 第２の縦壁（第２基準面）
３４ 内壁面（第３基準面）
３５ 係合孔
３５ａ 長孔
３５ｂ スリット
３６ 係合突起
３７ａ 押圧部
３７ｂ 支持部
３８ 係止溝
３９ 係止フレーム
３９ａ フレーム本体
３９ｂ 係止爪
４０ 回路基板
４１ ヒートシンク
４２ 画像読取部
４３ レンズ
４４ イメージセンサ
４５ 面取部
４６ 遮光手段
４７ 凹部
４８ 集光フレーム
４８ａ 開口部
４９ モールド部材
５０ 切り込み部
５１ 光学キャリッジ
５２ 読取面
５３ 傾斜面
５５ キャリッジフレーム
５６ 熱伝導シート
５７ リフレクタ
５８ 電源
５９ レンズキャップ
６０ａ アノード
６０ｂ カソード
６０ｃ サーマル
６１ 反射板
６２ 粘着材
６３ 絶縁マイラー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、この光源から発する光を端部に受けて導光する主走査方向に延設される導光体と、この導光体が収容される導光体ホルダと、この導光体ホルダを保持するホルダ保持部材を備えた光源ユニットにおいて、
前記ホルダ保持部材は剛性材料によって形成され、
前記ホルダ保持部材は、前記導光体ホルダの長手方向の少なくとも一側面と接して導光体ホルダが前記ホルダ保持部材に姿勢を矯正するように取付けられる主走査方向に延設される第１基準領域と、前記光源が取付けられる第２基準領域を有することを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
前記ホルダ保持部材は、前記第１基準領域と、この第1基準領域と直交して前記光源の取付面となる第２基準領域とを備えている請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記ホルダ保持部材は、第３基準領域を有し、この第３基準領域によって、前記光源に対する前記導光体の端部の位置を規制する請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記ホルダ保持部材は前記導光体ホルダを収容する開口部を有し、この開口部の長手方向に延びる少なくとも一方の壁に前記第１基準面が形成される請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項５】
前記導光体ホルダは前記導光体が収容される受け部を有し、この受け部の長手方向に延びる外壁面が前記ホルダ保持部材の壁に当接する請求項４に記載の光源ユニット。
【請求項６】
前記導光体ホルダとホルダ保持部材との間には、ホルダ保持部材に導光体ホルダを固定するための係合手段が設けられる請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項７】
前記係合手段は、前記ホルダ保持部材の壁に開設される係合孔と、前記導光体ホルダに設けられ、前記係合孔に嵌合する係合突起とを備え、ホルダ保持部材の壁に前記導光体ホルダが前記係合突起によって弾性的に保持され、前記導光体ホルダを前記ホルダ保持部材に沿わせる押圧部が設けられている請求項６に記載の光源ユニット。
【請求項８】
前記押圧部が係合突起の側面に突出して設けられ、この押圧部と係合突起の側面に形成された傾斜面とが連続している請求項７に記載の光源ユニット。
【請求項９】
前記導光体はその長手方向の少なくとも一端にフランジ部を備え、前記ホルダ保持部材に導光体ホルダを固定した時に導光体ホルダに収容された導光体のフランジを前記ホルダ保持部材の第３基準領域に当接させて、光源に対して導光体を位置決めする請求項３に記載の光源ユニット。
【請求項１】
光源と、この光源から発する光を端部に受けて導光する主走査方向に延設される導光体と、この導光体が収容される導光体ホルダと、この導光体ホルダを保持するホルダ保持部材を備えた光源ユニットにおいて、
前記ホルダ保持部材は剛性材料によって形成され、
前記ホルダ保持部材は、前記導光体ホルダの長手方向の少なくとも一側面と接して導光体ホルダが前記ホルダ保持部材に姿勢を矯正するように取付けられる主走査方向に延設される第１基準領域と、前記光源が取付けられる第２基準領域を有することを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
前記ホルダ保持部材は、前記第１基準領域と、この第1基準領域と直交して前記光源の取付面となる第２基準領域とを備えている請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記ホルダ保持部材は、第３基準領域を有し、この第３基準領域によって、前記光源に対する前記導光体の端部の位置を規制する請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記ホルダ保持部材は前記導光体ホルダを収容する開口部を有し、この開口部の長手方向に延びる少なくとも一方の壁に前記第１基準面が形成される請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項５】
前記導光体ホルダは前記導光体が収容される受け部を有し、この受け部の長手方向に延びる外壁面が前記ホルダ保持部材の壁に当接する請求項４に記載の光源ユニット。
【請求項６】
前記導光体ホルダとホルダ保持部材との間には、ホルダ保持部材に導光体ホルダを固定するための係合手段が設けられる請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項７】
前記係合手段は、前記ホルダ保持部材の壁に開設される係合孔と、前記導光体ホルダに設けられ、前記係合孔に嵌合する係合突起とを備え、ホルダ保持部材の壁に前記導光体ホルダが前記係合突起によって弾性的に保持され、前記導光体ホルダを前記ホルダ保持部材に沿わせる押圧部が設けられている請求項６に記載の光源ユニット。
【請求項８】
前記押圧部が係合突起の側面に突出して設けられ、この押圧部と係合突起の側面に形成された傾斜面とが連続している請求項７に記載の光源ユニット。
【請求項９】
前記導光体はその長手方向の少なくとも一端にフランジ部を備え、前記ホルダ保持部材に導光体ホルダを固定した時に導光体ホルダに収容された導光体のフランジを前記ホルダ保持部材の第３基準領域に当接させて、光源に対して導光体を位置決めする請求項３に記載の光源ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−４４２９（Ｐ２０１３−４４２９Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３６８０９（Ｐ２０１１−１３６８０９）
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（０００２３１５８９）ニスカ株式会社 (568)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２０日（２０１１．６．２０）
【出願人】（０００２３１５８９）ニスカ株式会社 (568)
【Ｆターム（参考）】
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