説明

光源装置及びこれを備えた画像読み取り装置

【課題】光の利用効率が高く、かつ、小型化を図ることができる光源装置及びこれを備えた画像読み取り装置を提供する。
【解決手段】光源装置36は、画像読み取り装置に用いられ、原稿Pの読み取り位置Aに対して光を照射する。透明基板102は、第1の主面104及び第2の主面106を有する。発光部100は、第1の主面104によって封止されている。第2の主面106は、透明基板102から出射した光の強度分布が、第1の主面104の法線に対して読み取り位置A側に傾いた方向において最も強くなる形状を有している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光源装置及びこれを備えた画像読み取り装置、より特定的には、面状光源を含んだ光源装置及びこれを備えた画像読み取り装置に関する。
【背景技術】
【0002】
画像読み取り装置では、一般的に、原稿を照射する光源として蛍光灯が用いられている。このような蛍光灯は、一般に広く普及しているので、安価に入手できるという利点を有する。
【0003】
しかしながら、蛍光灯は、円形の断面積を有するので、その厚みが大きくなるという問題がある。更に、蛍光灯を点灯させるには、インバータが必要となる。これら蛍光灯及びインバータをスライダー内に内蔵させた場合、スライダーの重量が大きくなり、スライダーを駆動するモーターに大きな負荷がかかる。その結果、画像読み取り装置の消費電力が大きくなってしまうという問題もある。
【0004】
このような問題を解決する光源として、例えば、特許文献1に記載の原稿読取装置が提案されている。該原稿読取装置は、有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子や無機EL素子からなる光源を備える。有機EL素子や無機EL素子は、ガラス基板上に発光層を形成して構成されているので、その厚みは、蛍光灯に比べて薄くなる。また、インバータが不要なので、スライダーの重量増加の問題も発生しない。すなわち、画像読み取り装置の消費電力の増大の問題も発生しない。
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載の原稿読取装置では、光源が照射した光の利用効率が悪いという問題がある。以下に、図面を参照しながら詳細に説明する。図6は、特許文献1に記載の原稿読取装置の光源装置の構成図、及び、光源装置内における光の強度分布を示したグラフである。図6のグラフでは、縦軸は、光の強度を示し横軸は、副走査方向の位置を示す。構成図内の位置とグラフ内の位置とは対応している。
【0006】
図6には、光源500a,500b、プラテンガラス506、ミラー508及び原稿Pが記載されている。また、光源500a,500bはそれぞれ、発光部502a,502b及び透明基板504a,504bを含む。
【0007】
光源500a,500bは、有機EL素子や無機EL素子からなる面状光源であり、面発光する。より詳細には、透明基板504a,504bの下面に設けられた発光部502a,502bが発光し、透明基板504a,504bの上面から光が出射する。光源500a,500bからの光は、プラテンガラス506を透過して原稿Pを照射する。原稿Pを照射した光は、該原稿Pの読み取り位置Aにおいて反射し、図6の下方向へと進行し、ミラー508及び図示しないミラーにより図示しないCCD側へと反射する。CCDは、この光を読み取って原稿Pの画像を撮像する。以上のような動作は、光源500a,500b及びミラー508が副走査方向に平行移動しながら行われる。これにより、読み取り位置Aが原稿P全面を走査し、CCDにより原稿P全面の画像が取得される。
【0008】
ここで、光源500a,500bは、面状光源であり、面発光する。そのため、光源500a,500bから出射した光は、図6の点線に示すように、光源500a,500bを中心として副走査方向に広がった強度分布を有する。その結果、光源500a,500bが出射した光の合成光の強度分布は、図6の実線に示すように、読み取り位置Aを中心として、副走査方向に広がった強度分布を有する。
【0009】
しかしながら、原稿Pの画像の読み取りに利用される光は、原稿Pの読み取り位置Aを照射する光のみである。具体的には、CCDに入射する光は、原稿Pにおいて反射した光の内、原稿Pの読み取り位置Aにおいて反射した光である。原稿Pの読み取り位置Aの幅は、カラー画像の画像読み取り装置において、10画素分程度の幅である。このように、原稿Pの読み取り位置Aは、非常に狭い幅を有するので、光源500a,500bが出射した光の大半は、原稿Pの読み取り位置A以外を照射する。その結果、光源500a,500bが出射した光の大半は、原稿Pの画像の読み取りに利用されず、光の利用効率は、低くなってしまう。
【0010】
そこで、画像読み取り装置において光の利用効率を向上させるために、特許文献2に記載の原稿読取装置が提案されている。該原稿読取装置では、EL素子上にプリズムアレイを配置することにより、EL素子が出射した光を原稿の読取部分に集光させている。以下に、図面を参照しながら説明する。図7は、特許文献2に記載の原稿読取装置の要部を示した図である。図7には、EL素子510、プリズムアレイ512、ガラス板514及び原稿Pが記載されている。
【0011】
特許文献2に記載の原稿読取装置では、図7に示すように、EL素子510の上面にプリズムアレイ512が重ねられている。そのため、EL素子510が出射した光は、プリズムアレイ512において屈折して、原稿Pの読み取り位置A側へと向かって進行する。その結果、原稿Pの読み取り位置Aに集中して光が照射され、画像読取装置において、光の利用効率が向上する。
【0012】
しかしながら、特許文献2に記載の原稿読取装置では、装置の厚みが大きくなってしまうという問題がある。具体的には、EL素子510上にプリズムアレイ512を重ね合わせているため、プリズムアレイ512の分だけ、原稿読取装置の厚みが大きくなってしまう。
【特許文献1】特開2000−115470号公報
【特許文献2】特開平6−217083号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
そこで、本発明の目的は、光の利用効率が高く、かつ、小型化を図ることができる光源装置及びこれを備えた画像読み取り装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0014】
第1の発明は、画像読み取り装置に用いられ、原稿の読み取り位置に対して光を照射する光源装置において、第1の主面及び第2の主面を有する透明基板と、前記第1の主面によって封止された面状光源と、を備え、前記第2の主面は、前記透明基板から出射した光の強度分布が、前記第1の主面の法線に対して傾いた方向において最も強くなる形状を有していること、を特徴とする。
【0015】
第1の発明によれば、光源装置が出射する光の強度分布は、第1の主面の法線に対して、第1の主面の法線に対して傾いた方向において最も強くなる。その結果、光源装置は、原稿の読み取り位置を斜め下から照射できる。すなわち、第1の発明では、原稿の読み取り位置で反射した光の光路を確保しつつ、強い強度を持った光を原稿の読み取り位置に照射することが可能となり、光の利用効率を向上させることが可能となる。
【0016】
更に、第1の発明では、新たなプリズムアレイを追加するのではなく、面状光源を封止する透明基板が加工されている。そのため、光源装置の薄型化を図ることが可能となる。
【0017】
第1の発明において、前記第2の主面は、前記透明基板から出射した光の強度分布が、前記第1の主面の法線に対して前記読み取り位置側に傾いた方向において最も強くなる形状を有していてもよい。
【0018】
第1の発明において、前記第2の主面は、前記第1の主面に対して傾斜した第1の面を含んでいていてもよい。
【0019】
第1の発明において、前記第1の面は、前記第1の主面の法線に対して、前記読み取り位置側の反対側を向くように傾斜していてもよい。
【0020】
第1の発明において、前記第2の主面は、前記第1の面と前記第1の主面とがなす角度よりも大きな角度を該第1の面となしている第2の面を、更に含み、前記第1の面と前記第2の面とは、交互に並んでいてもよい。
【0021】
第1の発明において、前記第1の面と前記第1の主面とがなす角度は、前記読み取り位置に近づくにつれて小さくなっていてもよい。
【0022】
第1の発明において、前記面状光源及び前期透明基板は、EL素子を構成していてもよい。
【0023】
第2の発明は、画像読み取り装置において、第1の発明に係る光源装置を、備えること、を特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態に係る光源装置及びこれを備えた画像読み取り装置の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【0025】
(画像読み取り装置の全体構成)
図1は、第1の実施形態に係る画像読み取り装置3を備えた複写機1の構成図である。該複写機1は、読み取り位置Aを通過するように原稿Pを搬送する原稿搬送手段としての原稿搬送装置2と、原稿Pの画像を光学的に読み取る読み取り手段を含んだ画像読み取り装置3と、前記原稿Pの画像を用紙Sに印刷する画像形成装置4とからなる。そして、画像読み取り装置3は、プラテンガラス46上に載置された原稿Pの画像を読み取るプラテンセット方式と、原稿搬送装置2によりプラテンガラス44上を搬送される原稿Pの画像を読み取るシートスルー方式との2種類の画像読み取り方式を実行できる。
【0026】
以下では、説明の簡略のため、「プラテンガラス44上における原稿Pの搬送方向」を「副走査方向」と表記し、「原稿Pの副走査方向の上流側」を単に「上流側」と表記し、「原稿Pの副走査方向の下流側」を単に「下流側」と表記する。また、図1の紙面に垂直な方向を「主走査方向」と定義する。
【0027】
まず、原稿搬送装置2の構成について説明する。原稿搬送装置2は、給紙トレイ6、ピックアップローラ8、さばきローラ10、給紙ローラ12、レジストローラ対14、読み取り前ローラ対16、読み取り後ローラ対18、排紙ローラ対20及び排紙トレイ22を備える。
【0028】
給紙トレイ6には、複数枚の原稿Pが載置される。ピックアップローラ8は、複数枚の原稿Pの一部をピックアップする。さばきローラ10及び給紙ローラ12は、ピックアップローラ8により複数枚の原稿Pがピックアップされた場合には1枚ずつにさばいて搬送する。レジストローラ対14は、1枚ずつにさばかれて搬送されてきた原稿Pの斜行を補正して、読み取り前ローラ対16に搬送する。読み取り前ローラ対16は、プラテンガラス44上に原稿Pを搬送する。読み取り後ローラ対18は、プラテンガラス44上を通過した原稿Pを排紙ローラ対20へと搬送する。排紙ローラ対20は、読み取り後ローラ対18から搬送されてきた原稿Pを排紙トレイ22に排出する。
【0029】
次に、画像読み取り装置3の構成について説明する。画像読み取り装置3は、原稿Pに光を照射し、該原稿Pで反射した光を読み取って、原稿Pの画像を得る装置であって、第1スライダー26、第2スライダー28、結像レンズ30、CCD32及びプラテンガラス44,46を備える。第1スライダー26は、光源部36a,36b及び第1ミラー38を含む。第2スライダー28は、第2ミラー40及び第3ミラー42を含む。
【0030】
プラテンガラス44は、その上面を原稿Pが通過する透明板である。プラテンガラス44上には、読み取り位置Aが存在する。シートスルー方式により原稿Pの画像が読み取られる場合には、原稿Pは、該読み取り位置Aを通過する際に、原稿Pの画像が読み取られる。
【0031】
プラテンガラス46は、その上面を原稿Pが載置される透明板である。プラテンセット方式により原稿Pの画像が読み取られる場合には、原稿Pが、プラテンガラス46上に載置されて、第1スライダー26が副走査方向に走査されることにより、読み取り位置Aが原稿P上を走査されて、該原稿Pの画像が、読み取られる。
【0032】
光源部36a,36b、第1ミラー38、第2ミラー40、第3ミラー42、結像レンズ30及びCCD32は、原稿Pの画像を光学的に読み取る読み取り手段としての役割を果たす。具体的には、光源部36a,36bは、原稿Pに対して光を照射する。該光源部36の詳細については、後述する。第1ミラー38、第2ミラー40及び第3ミラー42は、原稿Pで反射した光を結像レンズ30へと導く役割を果たす。具体的には、第1ミラー38は、原稿Pで反射した光を図1の左方向へと反射する。第2ミラー40は、第1ミラー38が反射した光を図1の下方向へと反射する。第3ミラー42は、第2ミラー40が反射した光を図1の右方向へと反射する。
【0033】
結像レンズ30は、第1ミラー38、第2ミラー40及び第3ミラー42により反射してきた光を、CCD32に結像する役割を果たす。CCD32は、主走査方向に延びるR,G,B(R:レッド、G:グリーン、B:ブルー)からなる3ライン分の受光領域を有し、原稿Pで反射した光を読み取って主走査方向に延びるR,G,Bからなる3ライン分の画像を撮像できる。
【0034】
ここで、シートスルー方式により原稿Pの画像を読み取る場合には、第1スライダー26及び第2スライダー28は、図1に示すように、プラテンガラス44の下に位置し、移動しない。一方、プラテンセット方式により原稿Pの画像を読み取る場合には、第1スライダー26及び第2スライダー28は、プラテンガラス46の下を副走査方向に平行移動する。第1スライダー26の移動速度は、第2スライダー28の移動速度の2倍である。これにより、第1スライダー26及び第2スライダー28が移動しても、原稿PからCCD32までの光学距離が変化しないようにしている。
【0035】
次に、画像形成装置4の構成について説明する。画像形成装置4は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム式で4色(C:シアン、M:マゼンタ、Y:イエロー、K:ブラック)の画像を合成するように構成したものである。画像形成装置4は、画像読み取り装置3において読み取った原稿Pの画像を用紙Sに形成する機能を有し、印刷部52、給紙部54、制御部56、定着装置58及び排紙トレイ60を備える。
【0036】
制御部56は、例えば、CPUにより構成され、複写機1全体の動作を制御する。例えば、制御部56は、画像読み取り装置3のCCD32が生成したR,G,Bの画像データをY,M,C,Kの画像データに変換する。
【0037】
給紙部54は、用紙Sを一枚ずつ供給する役割を果たし、用紙トレイ64及び給紙ローラ66を含む。用紙トレイ64は、印刷前の状態の用紙Sが複数枚重ねて載置される。給紙ローラ66は、用紙トレイ64に載置された用紙Sを一枚ずつ取り出す。
【0038】
印刷部52は、給紙部54から供給されてくる用紙Sに画像を印刷する画像印刷手段としての役割を果たし、画像形成ステーション68(68Y,68M,68C,68K)、1次転写ローラ70(70Y,70M,70C,70K)、転写ベルト72、駆動ローラ74、従動ローラ76、2次転写ローラ78、クリーニングブレード80及び露光装置82を含む。また、画像形成ステーション68(68Y,68M,68C,68K)は、感光体ドラム84(84Y,84M,84C,84K)、帯電器86(86Y,86M,86C,86K)、現像装置88(88Y,88M,88C,88K)及びクリーナー90(90Y,90M,90C,90K)を含む。以下では、個別の画像形成ステーション68、1次転写ローラ70、感光体ドラム84、帯電器86及び現像装置88及びクリーナー90を指すときには、参照符号の後ろにY,M,C,Kを付して表記し、画像形成ステーション68、1次転写ローラ70、感光体ドラム84、帯電器86、現像装置88及びクリーナー90を総称する場合には、参照符号の後ろにY,M,C,Kを付さずに表記する。
【0039】
帯電器86は、感光体ドラム84の周面を帯電させる。露光装置82は、制御部56が変換したY,M,C,Kの画像データに基づいて、感光体ドラム84に対してビームを照射する。これにより、感光体ドラム84の周面には静電潜像が形成される。現像装置88の現像ローラは、該静電潜像が形成された感光体ドラム84に対して、トナーを供給することにより、感光体ドラム84の周面にトナー画像を形成する。
【0040】
1次転写ローラ70は、感光体ドラム84に形成されたトナー画像を、駆動ローラ74と従動ローラ76との間に張り渡された転写ベルト72に転写する。転写ベルト72は、1次転写ローラ70により転写されたトナー画像を担持する像担持体としての役割を果たす。
【0041】
駆動ローラ74は、図示しないモーターにより回転させられることにより、転写ベルト72を図1の矢印の方向に駆動する役割を果たす。2次転写ローラ78は、トナー画像を用紙Sへ転写させるために、転写ベルト72及び駆動ローラ74と共に該用紙Sを挟む転写部材としての役割を果たす。トナー画像は、転写ベルト72が駆動させられることにより、駆動ローラ74と2次転写ローラ78とにより構成されるニップ部Nまで搬送される。2次転写ローラ78には、バイアス電圧が印加されており、負の電荷を持ったトナー粒子により構成されるトナー画像は、該バイアス電圧により2次転写ローラ78側へと引き寄せられて、給紙部54から搬送されてきた用紙Sに転写される。クリーニングブレード80は、トナー画像の転写が終了した転写ベルト72に残留したトナーを回収する。クリーナー90は、感光体ドラム84に残留したトナーを回収する。
【0042】
定着装置58は、用紙Sに対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナー画像を用紙Sに定着させる定着手段としての役割を果たす。排紙トレイ60には、印刷済みの用紙Sが載置される。
【0043】
(光源装置の構成)
以下に、第1スライダー26の構成について図面を参照しながら説明する。図2は、第1の実施形態に係る第1スライダー26の構成図、及び、原稿Pを照射する光の強度分布を示したグラフである。構成図では、主走査方向に垂直な面における断面構造図と、光源部36aの上視図とを示した。図2のグラフでは、縦軸は、光の強度を示し横軸は、副走査方向の位置を示す。構成図内の位置とグラフ内の位置とは対応している。また、図3は、図2のαにおける拡大図である。
【0044】
図2に示すように、第1スライダー26は、光源部36a,36b及び第1ミラー38を含む。光源部36aは、原稿Pの読み取り位置Aに向けて光を出射し、発光部100a及び透明基板102aを含む。また、光源部36bは、原稿Pの読み取り位置Aに向けて光を出射し、発光部100b及び透明基板102bを含む。光源部36aと光源部36bとは、読み取り位置Aを挟んで対向するように配置されている。ここで、光源部36aと光源部36bとは、同じ構成を有するので、参照符号の後のa,bを省略して、光源部36の構成について説明する。また、第1スライダー26は、プラテンガラス44,46のいずれの下にも位置しうるが、以下では、第1スライダー26がプラテンガラス46の下に位置しているものとして説明を行う。
【0045】
発光部100及び透明基板102は、有機EL素子により構成される。より詳細には、透明基板102は、第1の主面104及び第2の主面106からなるガラス基板であり、平面視した状態で、図2に示すように、主走査方向に延びる矩形状の形状を有する。透明基板102は、プラテンガラス46に対して略平行に配置されている。
【0046】
発光部100は、透明基板102の第1の主面104上に、透明基板、発光層及び背面電極が積層されて設けられ、透明電極と背面電極との間に電流が流されることにより面状発光する面状光源である。発光部100は、透明基板102の第1の主面104により封止されている。発光部100が発光すると、透明基板102内に光が出射する。EL素子の発光部100の構成は周知であるので、これ以上の詳細な説明を省略する。
【0047】
第2の主面106は、透明基板102から出射した光の強度分布が、第1の主面104の法線に対して読み取り位置A側に傾いた方向において最も強くなる形状に加工されている。より詳細には、第2の主面106は、図3に示すように、第1の面108及び第2の面110を含んでいる。第1の面108は、主走査方向に延びるように形成され、第1の主面104の法線に対して、読み取り位置Aとは反対側を向くように傾斜している。第1の面108は、第1の主面104と角度θ1をなしている。第2の面110は、主走査方向に延びるように形成され、角度θ1よりも大きな角度θ2を第1の主面104となしている。図2及び図3では、角度θ2は、90度である。第1の面108と第2の面110とは、副走査方向に交互に並ぶように形成されている。
【0048】
ここで、第2の主面106近傍における光の進行方向について図3を参照しながら説明する。発光部100が出射した光の強度分布は、第1の主面104に垂直な方向において最も強くなる。そこで、以下では、説明の簡略のために、第1の主面104に垂直な方向に進行する光の進行方向について説明する。
【0049】
発光部100が出射した光は、角度θ3の入射角で第1の面108に入射する。第2の面110と第1の主面104とがなす角度θ2は、90度であるので、角度θ1と角度θ3とは等しい。更に、空気の屈折率を1とし、透明基板102の屈折率をnとすると、屈折率nと角度θ3と角度θ4との間には、式(1)の関係が成立する。
【0050】
n=sinθ4/sinθ3・・・(1)
【0051】
透明基板102の屈折率nは、空気の屈折率1よりも大きいので、sinθ4>sinθ3(θ3=θ1)の関係が成立する。すなわち、θ4>θ3=θ1の関係が成立する。その結果、発光部100が出射した光は、第1の面108から透明基板102の外部へと出射した後には、第1の主面104の法線に対して、角度θ4−θ3だけ読み取り位置A側に傾いた方向に進行する。すなわち、光源106が出射する光の強度分布は、第1の主面104の法線に対して、角度θ4−θ3だけ読み取り位置A側に傾いた方向において最も強度が強くなる。
【0052】
以上のように、本実施形態に係る光源部36及び画像読み取り装置3によれば、光源部36の第2の主面106に第1の面108及び第2の面110が形成されているので、以下に説明するように、第2の主面106から出射した光が原稿Pの読み取り位置Aに集中するようになる。より詳細には、図6に示すように、透明基板504の上面(第2の主面106に相当)が平坦面である場合には、光源500の正面における光の強度が強くなり、光源500の両端より副走査方向の外側に行くにしたがって光の強度が弱くなる。このような光源500が用いられた画像読み取り装置において、光の利用効率を向上させるためには、光源500は、読み取り位置Aの直下に配置されることが好ましい。
【0053】
しかしながら、読み取り位置Aの直下に光源500が配置された場合、原稿Pで反射した光の光路が遮られてしまう。そこで、図6に示すように、光源500を読み取り位置Aの直下から副走査方向に移動させることにより、光源500が出射した光の一部を犠牲にしてでも、原稿Pで反射した光の光路を確保していた。
【0054】
一方、光源部36及び画像読み取り装置3では、第1の面108が、第1の主面104の法線に対して傾くように第2の主面106に形成されている。これにより、前記の通り、光源部36が出射する光の強度分布は、第1の主面104の法線に対して、角度θ4−θ3だけ読み取り位置A側に傾いた方向において最も強くなる。その結果、光源部36及び画像読み取り装置3では、図2のグラフに示すように、光源106が、原稿Pの読み取り位置Aを斜め下から照射できる。すなわち、光源部36及び画像読み取り装置3では、原稿Pの読み取り位置Aで反射した光の光路を確保しつつ、強い強度を持った光を原稿Pの読み取り位置Aに照射することが可能となり、光の利用効率を向上させることが可能となる。
【0055】
更に、光源部36及び画像読み取り装置3では、図7に示すような新たなプリズムアレイ512を追加するのではなく、透明基板102にプリズムを形成している。そのため、光源部36及び画像読み取り装置3の薄型化を図ることが可能となる。
【0056】
更に、前記のように透明基板102にプリズムを形成することにより、発光部100が出射した光の利用効率を向上させることが可能となる。より具体的には、図7に示すように、EL素子510上にプリズムアレイ512が設けられた場合には、EL素子510とプリズムアレイ512との間に空気層が形成されてしまう。EL素子510から出射した光の一部は、この空気層において吸収されてしまう。すなわち、図7に示す画像読取装置では、EL素子510とプリズムアレイ512との境界部分において、光のロスが発生してしまう。
【0057】
一方、光源部36及び画像読み取り装置3では、透明基板102にプリズムが直接に形成されているので、EL素子510とプリズムアレイ512との間の空気層に相当するものが存在しない。そのため、該空気層において発生する光のロスも生じない。その結果、発光部100が出射した光の利用効率を向上させることが可能となる。
【0058】
また、光源部36及び画像読み取り装置3では、光源部36が有機EL素子又は無機EL素子である場合に、光源部36の寿命を延ばすことが可能となる。具体的には、以下の通りである。
【0059】
有機EL素子及び無機EL素子は、高温環境下で使用されると、その寿命が短くなるという性質を有する。例えば、図7に示す画像読取装置のように、EL素子510の上面にプリズムアレイ512が設けられていると、EL素子510の放熱がプリズムアレイ512により妨げられてしまう。その結果、図7に示す画像読取装置では、EL素子510の寿命が短くなってしまうという問題がある。
【0060】
一方、光源部36及び画像読み取り装置3では、プリズムアレイ512に相当するものは、光源部36上に設けられていない。そのため、光源部36及び画像読み取り装置3には、光源部36の放熱を妨げるものが存在しない。その結果、光源部36が、高温状態にさらされることが防止され、該光源部36の寿命を延ばすことが可能となる。
【0061】
また、光源部36及び画像読み取り装置3では、透明基板102に反りが発生することが抑制される。具体的には、図7に示す画像読取装置では、EL素子510とプリズムアレイ512とが重ねて配置されている。EL素子510を構成する材料の膨張率とプリズムアレイ512を構成する材料の膨張率とが異なる場合には、EL素子510及びプリズムアレイ512に反りが発生してしまう。
【0062】
一方、光源部36及び画像読み取り装置3では、プリズムアレイ512に相当するものは、光源部36上に設けられていないので、図7に示す画像読取装置に比べて、光源部36の透明基板102に反りが発生しにくい。
【0063】
また、二つの光源部36a,36bは、互いに対向するように設けられているので、原稿Pの読み取り位置Aにおける光の強度分布は、原稿Pの読み取り位置Aに対して対称となる。そのため、画像読み取り装置3は、原稿Pが本である場合には、頁の継ぎ目に対して均等に光を照射できるようになる。
【0064】
また、光源部36及び画像読み取り装置3では、図3に示すように、第2の面110と第1の主面104とのなす角度θ2が90度であるので、第2の主面106の加工の容易化と、光の利用効率の向上とを両立させることが可能となる。より詳細には、切削やエッチングにより第2の主面106を加工する場合には、角度θ2は、できるだけ小さいことが好ましい。特に、角度θ2が90度よりも大きくなると、第2の面110が第1の面108の下側にもぐりこんでしまい、第2の主面106の加工が極端に困難になる。
【0065】
一方、発光部100が出射した光の大半は、第1の面108から透明基板102の外部へと出射する。したがって、角度θ2が小さくなると、第2の面110の面積が大きくなり、第1の面108の面積が小さくなるので、発光部100が出射した光が効率よく透明基板102外へと出射されなくなってしまう。その結果、光の利用効率が低下してしまう。
【0066】
そこで、光源部36及び画像読み取り装置3では、角度θ2を90度として、第2の主面106の加工の容易化と光の利用効率の向上とを両立させている。
【0067】
(変形例)
以下に、光源部36の変形例について図面を参照しながら説明する。図4は、変形例に係る光源部36−1を含んだ第1スライダー26−1の構成図、及び、原稿Pを照射する光の強度分布を示したグラフである。構成図では、主走査方向に垂直な面における断面構造図と、光源部36−1aの上視図とを示した。以下では、光源部36−1aと光源部36−1bとは、同じ構成を有するので、参照符号の後のa,bを省略して、光源部36−1の構成について説明する。
【0068】
図2及び図3に示すように、光源部36では、第2の主面106に形成されている各第1の面108及び各第2の面110はそれぞれ、同じ形状に加工されている。すなわち、第2の主面106には、同じ形状のプリズムが複数形成されている。一方、光源部36−1では、第2の主面106−1は、副走査方向において読み取り位置Aに近づくにつれて、角度θ1が小さくなっていくように形成されている。
【0069】
第2の主面106が以上のような構成を有することにより、以下に図3を用いて説明するように、原稿Pの読み取り位置Aに集中的に光を照射することが可能となる。より詳細には、図3に示すように、光源部36−1が出射した光の強度分布は、第1の主面104−1の法線に対して、角度θ4−θ3(θ3=θ1)だけ読み取り位置A側に傾いた方向において最も強くなる。更に、空気の屈折率を1とし、透明基板102−1の屈折率をnとすると、屈折率nと角度θ3と角度θ4との間には、前記式(1)の関係が成立する。式(1)によれば、角度θ4の増加率は、角度θ3の増加率よりも大きいことが言える。故に、角度θ1を増加させた場合には、角度θ1の増加率よりも大きな増加率で角度θ4が増加する。その結果、角度θ1を増加させると、角度θ4−θ3は、増加することとなる。すなわち、第1の主面104−1と第1の面108−1とのなす角度θ1を増加させることにより、第1の主面104−1の法線に対して読み取り位置A側により傾いた方向において、第1の面108−1から出射した光の強度分布を強くできる。
【0070】
そこで、光源部36−1では、第2の主面106−1が、副走査方向において読み取り位置Aに近づくにつれて、角度θ1が小さくなっていくように形成されている。具体的には、読み取り位置Aに最も近い領域aにおける角度θ1は、読み取り位置Aに2番目に近い領域bにおける角度θ1よりも小さく、読み取り位置Aに2番目に近い領域bにおける角度θ1は、読み取り位置Aに最も遠い領域cにおける角度θ1よりも小さい。これにより、副走査方向において、読み取り位置Aから相対的に近い第1の面108−1から出射した光は、第1の主面104−1の法線となす角度が相対的に小さくなり、読み取り位置Aから相対的に遠い第1の面108−1から出射した光は、第1の主面104−1の法線となす角度が相対的に大きくなる。すなわち、各第1の面108−1から出射した光は、読み取り位置Aに集中するように進行する。その結果、図4のグラフに示すように、光源部36−1aが出射した光と光源部36−1bが出射した光との合成光を、読み取り位置Aにより集光させることが可能となる。
【0071】
光源部36−1のその他の構成については、光源部36と同じであるので説明を省略する。
【0072】
なお、光源部36−1では、角度θ1は、領域c、領域b、領域aの順に、段階的に小さくなっている。しかしながら、角度θ1は、副走査方向において読み取り位置Aに近づくにつれて、連続的に小さくなっていてもよい。
【0073】
(第2の実施形態)
以下に、本発明の第2の実施形態に係る光源装置及び画像読み取り装置について図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る画像読み取り装置の構成は、光源部36の構成のみにおいて、図1に示す画像読み取り装置3の構成と相違する。そこで、以下では、第2の実施形態に係る光源部36−2の構成について図面を参照しながら説明する。図5(a)は、第2の実施形態に係る光源部36−2の構成図、及び、原稿Pを照射する光の強度分布を示したグラフである。図5(b)は、図5(a)のβにおける拡大図である。図5のグラフでは、縦軸は、光の強度を示し横軸は、主走査方向の位置を示す。構成図内の位置とグラフ内の位置とは対応している。構成図では、副走査方向に垂直な面における光源部36−2の断面構造図が示されている。
【0074】
第2の主面106−2は、発光部100−2が出射した光が、主走査方向の中央から両端側に傾いた方向に向かって該第2の主面106−2から出射する形状に加工されている。より詳細には、第2の主面106−2は、図5(b)に示すように、第1の面108−2及び第2の面110−2を含んでいる。第1の面108−2は、副走査方向に延びるように形成され、第1の主面104−2の法線に対して、主走査方向の中央とは反対側を向くように傾斜している。第1の面108−2は、第1の主面104−2と角度θ1'をなしている。第2の面110−2は、副走査方向に延びるように形成され、角度θ1'よりも大きな角度θ2'を第1の主面104−2となしている。図5では、角度θ2'は、90度である。第1の面108−2と第2の面110−2とは、主走査方向に交互に並ぶように形成されている。更に、角度θ1'は、主走査方向において、中央部分から両端部分に近づくにしたがって、小さくなっている。
【0075】
光源部36−2によれば、以下に説明するように、原稿Pを読み取って得られた画像の主走査方向における両端部分が、主走査方向における中央部分よりも暗くなってしまうことを抑制できる。画像読み取り装置3では、cos4乗則により、結像レンズ30を通過した光の強度は、CCD32の主走査方向の両端部分において減少する。そのため、光源部36−2が均一な光を原稿Pに対して照射した場合には、原稿Pを読み取って得られた画像の主走査方向における両端部分は、主走査方向における中央部分よりも暗くなってしまう。そこで、従来、CCD32の主走査方向の両端部分に照射される光の強度とCCD32の主走査方向の中央部分に照射される光の強度とをスリットを用いて揃えていた。故に、従来、スリットにより光のロスが発生していた。
【0076】
これに対して、光源部36−2では、図5(a)に示すように、第2の主面106−2から出射した光は、主走査方向の両端側に向かって進行している。そのため、原稿Pを照射する光は、図5(a)のグラフに示すように、主走査方向の両端部分の方が、主走査方向の中央部分よりも強くなる強度分布を有する。これにより、光源部36−2から出射した光は、結像レンズ30を通過すると、主走査方向の両端において減少し、主走査方向において略平坦な強度分布を有するようになる。その結果、光源部36−2によれば、スリットを用いることなく,原稿Pを読み取って得られた画像の両端部分が、中央部分よりも暗くなってしまうことを抑制できる。すなわち、光源部36−2によれば、光の利用効率を向上させることができる。
【0077】
更に、光源部36と同様に、光源部36−2及び画像読み取り装置3の薄型化を図ることが可能となる。
【0078】
更に、角度θ1'は、主走査方向において、中央部分から両端部分に近づくにしたがって、小さくなっている。そのため、光源部36−2が出射した光は、主走査方向の両端部分から中央部分に行くにしたがって、主走査方向の両端部分側に大きく傾斜するようになる。その結果、主走査方向の両端部分により効率的に光の強度分布を集中させることが可能となる。
【0079】
なお、発光部100,100−1,100−2は、有機EL素子であるとしたが、発光部100,100−1,100−2は、無機EL素子であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0080】
【図1】第1の実施形態に係る画像読み取り装置を備えた複写機の構成図である。
【図2】第1の実施形態に係る第1スライダーの構成図、及び、原稿を照射する光の強度分布を示したグラフである。
【図3】図2のαにおける拡大図である。
【図4】変形例に係る光源部を含んだ光源装置の構成図、及び、原稿を照射する光の強度分布を示したグラフである。
【図5】図5(a)は、第2の実施形態に係る光源部の構成図、及び、原稿を照射する光の強度分布を示したグラフである。図5(b)は、図5(a)のβにおける拡大図である。
【図6】特許文献1に記載の原稿読取装置の光源装置の構成図、及び、光源装置内における光の強度分布を示したグラフである。
【図7】特許文献2に記載の原稿読取装置の要部を示した図である。
【符号の説明】
【0081】
1 複写機
2 原稿搬送装置
3 画像読み取り装置
26,26−1 第1スライダー
36a,36b,36−1a,36−1b,36−2 光源部
44,46 プラテンガラス
100a,100b,100−1a,100−1b,100−2 発光部
102a,102b,102−1a,102−1b,102−2 透明基板
104a,104b,104−1a,104−1b,104−2 第1の主面
106a,106b,106−1a,106−1b,106−2 第2の主面
108,108−1,108−2 第1の面
110,110−1,110−2 第2の面
A 読み取り位置
P 原稿

【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像読み取り装置に用いられ、原稿の読み取り位置に対して光を照射する光源装置において、
第1の主面及び第2の主面を有する透明基板と、
前記第1の主面によって封止された面状光源と、
を備え、
前記第2の主面は、前記透明基板から出射した光の強度分布が、前記第1の主面の法線に対して傾いた方向において最も強くなる形状を有していること、
を特徴とする光源装置。
【請求項2】
前記第2の主面は、前記透明基板から出射した光の強度分布が、前記第1の主面の法線に対して前記読み取り位置側に傾いた方向において最も強くなる形状を有していること、
を特徴とする請求項1に記載の光源装置。
【請求項3】
前記第2の主面は、前記第1の主面に対して傾斜した第1の面を含むこと、
を特徴とする請求項2に記載の光源装置。
【請求項4】
前記第1の面は、前記第1の主面の法線に対して、前記読み取り位置側の反対側を向くように傾斜していること、
を特徴とする請求項3に記載の光源装置。
【請求項5】
前記第2の主面は、前記第1の面と前記第1の主面とがなす角度よりも大きな角度を該第1の面となしている第2の面を、
更に含み、
前記第1の面と前記第2の面とは、交互に並んでいること、
を特徴とする請求項4に記載の光源装置。
【請求項6】
前記第1の面と前記第1の主面とがなす角度は、前記読み取り位置に近づくにつれて小さくなっていること、
を特徴とする請求項5に記載の光源装置。
【請求項7】
前記面状光源及び前記透明基板は、EL素子を構成していること、
を特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の光源装置。
【請求項8】
請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の光源装置を、
備えること、
を特徴とする画像読み取り装置。

【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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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2009−145455(P2009−145455A)
【公開日】平成21年7月2日(2009.7.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−320589(P2007−320589)
【出願日】平成19年12月12日(2007.12.12)
【出願人】(303000372)コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Fターム(参考)】