画像読取り装置
【課題】省電力・低発熱なエレクトロルミネッセンス素子を光源として利用しつつ、放熱効率が良好で、高輝度化を達成できる画像読取り装置を得る。
【解決手段】ＣＣＤラインセンサによって原稿画像を１ラインずつ読み取る画像読取り装置。原稿を照明するための光源としてエレクトロルミネッセンス素子２０を用いる。エレクトロルミネッセンス素子２０を構成する透明基板２７及び基板２１の外面に半球形状の凸部２７ａ，２１ａが形成され、放熱効果を上げている。また、凸部２７ａは集光効果を有し、原稿に対する照明光量が増大する。
【解決手段】ＣＣＤラインセンサによって原稿画像を１ラインずつ読み取る画像読取り装置。原稿を照明するための光源としてエレクトロルミネッセンス素子２０を用いる。エレクトロルミネッセンス素子２０を構成する透明基板２７及び基板２１の外面に半球形状の凸部２７ａ，２１ａが形成され、放熱効果を上げている。また、凸部２７ａは集光効果を有し、原稿に対する照明光量が増大する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取り装置、特に、原稿画像を光学的に読み取るための画像読取り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機やプリンタに搭載される、あるいは、パソコンなどへの画像入力装置として用いられる画像読取り装置としては、光源にて原稿を照明し、原稿からの反射光をミラーを介して結像レンズに導き、ＣＣＤ（光電変換素子）からなるラインセンサに結像させるように構成したものが知られている。
【０００３】
原稿照明用の光源としては、従来、蛍光灯やハロゲンランプなどが主に使用されていたが、最近では、ＬＥＤやエレクトロルミネッセンス素子（以下、ＥＬ素子とも記す）が省電力・低発熱な光源として注目を集めている。但し、これらの光源では、画像読取りの高速化が進む現在では大光量を得ることが実用化の条件とされている。ＥＬ素子の場合、光量を増大させるためには電流を多く流すことが必要となるが、これに伴って発熱も大きくなり、寿命の短縮化につながる。また、結像レンズを用いると、レンズのコサイン４乗則による１ラインの両端部分での光量低下を補償する必要も生じる。
【０００４】
特許文献１には、有機ＥＬパネルにおいて、放熱手段としてＥＬ素子を囲む基板に凹凸を形成することが記載されている。しかし、これはＥＬ素子を直接的に冷却するものではなく、冷却効率が悪く、また、集光性を何ら考慮したものではない。
【特許文献１】特開２００６−１８５６４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、省電力・低発熱なエレクトロルミネッセンス素子を光源として利用しつつ、放熱効率が良好で、高輝度化を達成できる画像読取り装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の目的を達成するため、本発明は、
原稿を照明するための光源と、原稿からの反射光を結像するための結像手段と、結像された画像を読み取るための読取り手段と、を備えた画像読取り装置において、
前記光源はエレクトロルミネッセンス素子であり、該素子を構成する部材の外面に複数の凸部を設けたこと、
を特徴とする。
【０００７】
本発明に係る画像読取り装置においては、エレクトロルミネッセンス素子を構成する部材の外面に複数の凸部を設けたため、放熱効率が向上し、長寿命化を図ることができ、あるいは、電流量を多くできるので輝度が高くなる。この点で、複数の凸部が形成された部材は熱伝導率の高いものであることが好ましい
【０００８】
本発明に係る画像読取り装置において、複数の凸部は、球形状の一部をなし、エレクトロルミネッセンス素子の光放射方向の外面に形成されていることが好ましい。最も発熱する箇所である光放射方向の外面に凸部を形成することで良好な放熱効率が期待でき、かつ、凸部が球形状の一部をなして集光効果を有することで、画像読取りの高速化に対応した光量の増大を図ることができる。
【０００９】
複数の凸部は、隣り合う凸部が接していてもよく、あるいは、隣り合う凸部が所定距離離れていてもよい。前者であれば、凸部の集光効果が高まり、原稿面の照度が向上する。後者であれば、光源が画像スキャンのために移動する際の空気抵抗が減少する。
【００１０】
また、複数の凸部は、エレクトロルミネッセンス素子の長手方向の中央部分よりも両端部分において設置密度が高いことが好ましい。長手方向の中央部分よりも両端部分のほうが光量が多くなり、レンズのコサイン４乗則による両端部分での光量低下を補償することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る画像読取り装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。なお、各図において、同じ部材、部分には共通する符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１２】
（画像読取り装置の概略構成、図１参照）
図１に本発明に係る画像読取り装置の概略構成を示す。この画像読取り装置１は、プラテンガラス２上に載置された原稿Ｄの画像を縮小光学系を用いて読み取るもので、光源ユニット１０にてプラテンガラス２上に載置された原稿Ｄを照射し、原稿面からの反射光をミラー１５，１６，１７を介して結像レンズ１８に入射し、該結像レンズ１８にてＣＣＤラインセンサ１９（光電変換素子）上に結像させる。
【００１３】
光源ユニット１０とミラー１５とは第１スライダ１１に搭載され、ミラー１６，１７は第２スライダ１２に搭載され、それぞれ、矢印Ａ方向に図示しないモータによって移動される。ＣＣＤラインセンサ１９は矢印Ａ方向とは直交する方向（主走査方向Ｂ）にライン状に配置され、光源ユニット１０やミラー１５なども主走査方向Ｂに延在しており、本明細書ではこの主走査方向Ｂを長手方向とも称する。
【００１４】
（エレクトロルミネッセンス素子の第１例、図２参照）
光源ユニット１０は、移動方向Ａに並べて配置した二つのエレクトロルミネッセンス素子２０を光源として備えている。このＥＬ素子２０は、図２に示すように、基板２１の凹所に、有機発光層２２（無機でもよい）、正孔輸送層２３、電子輸送層２４を封入したもので、上部に陽極電極２５を設け、下部に陰極電極２６を設け、基板２７で覆われている。陽極電極２５及び基板２７は透明材からなり、光は発光層２２から透明電極２５及び透明基板２７を通じて放射される。光の放射効率を高めるために、陰極電極２６は金属など反射率の高い材料で形成されることが好ましい。
【００１５】
前記透明基板２７の外面（表面）には複数の半球形状の凸部２７ａが設けられ、前記基板２１の外面（裏面）には複数の半球形状の凸部２１ａが設けられている。これらの凸部２７ａ，２１ａは隣り合う凸部が接している状態で平面的にマトリクス状に設けられている。
【００１６】
以上の構成からなるＥＬ素子２０においては、ＥＬ素子２０を構成する透明基板２７の外面及び基板２１の外面に複数の凸部２７ａ，２１ａを設けたため、放熱効率が向上し、ＥＬ素子２０の長寿命化を図ることができ、あるいは、電流量を多くできるので輝度が高くなる。この点で、複数の凸部２７ａ，２１ａが形成された基板２７，２１は熱伝導率の高いものであることが好ましい
【００１７】
特に、透明基板２７に形成した複数の凸部２７ａは、ＥＬ素子２０の光放射方向の外面（最も発熱する箇所である）に形成されているため、良好な放熱効率が期待でき、かつ、凸部２７ａが球形状の一部をなして集光（レンズ）効果を有することで、画像読取りの高速化に対応した光量の増大を図ることができる。また、複数の凸部２７ａは、隣り合う凸部が接して密集しているため、凸部２７ａによる集光効果が高まり、原稿面の照度がより向上する。
【００１８】
（ＥＬ素子の第２例、図３及び図４参照）
図３及び図４に第２例であるＥＬ素子２０を示す。このＥＬ素子２０は基本的には図２に示した第１例と同様の構成からなり、異なるのは、基板２７，２１に設けた凸部２７ａ，２１ａを隣り合う凸部が所定距離離れて配置した点にある。その作用効果は前記第１例と基本的に同様であり、特に、凸部２７ａ，２１ａを所定距離離れて配置したため、画像スキャンのために移動する際の空気抵抗が減少する。
【００１９】
（ＥＬ素子の第３例、図５及び図６参照）
図５に第３例であるＥＬ素子２０を示す。このＥＬ素子２０は基本的には図２に示した第１例と同様の構成からなり、異なるのは、透明基板２７に設けた凸部２７ａは、ＥＬ素子２０の長手方向の中央部分よりも両端部分において設置密度を高く配置した点にある。凸部２７ａの設置密度を高くすれば、集光効果によって放射光量が多くなり、ＥＬ素子２０から原稿面に向かって放射される光量分布は、図６に曲線Ｃ１で示すように、主走査方向Ｂ（長手方向）の中央部分よりも両端部分のほうが光量が多くなる。
【００２０】
ＣＣＤラインセンサ１９での光量は、結像レンズ１８を介することで、レンズのコサイン４乗則によって主走査方向Ｂの両端部分の光量が減衰する。しかし、ＥＬ素子２０からの原稿照射光量が前記曲線Ｃ１の分布特性を有するために、主走査方向Ｂの両端部分での光量減衰を保障することができ、図６に曲線Ｃ２で示すように、ＣＣＤラインセンサ１９への入射光量分布が主走査方向Ｂの中央部分から両端部分にわたってほぼ均一となる。
【００２１】
（他の実施例）
なお、本発明に係る画像読取り装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
【００２２】
例えば、本発明が適用される画像読取り装置としては、光学系が移動して静止原稿の画像を読み取る方式以外に、所定位置で静止する読取り光学系の直上を原稿を所定速度で搬送することにより画像を読み取るスルーシート方式であってもよい。また、前記実施例で示した縮小光学系を用いた画像読取り装置以外に、密着型の等倍光学系を用いた画像読取り装置であってもよい。さらに、ＥＬ素子の配置関係、光源ユニットからの照明光を原稿面に導く導光部材の構成、原稿面からの反射光を導くミラーなどの構成は任意である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る画像読取り装置を示す概略構成図である。
【図２】ＥＬ素子の第１例を示す断面図である。
【図３】ＥＬ素子の第２例を示す断面図である。
【図４】ＥＬ素子の第２例を示す平面図である。
【図５】ＥＬ素子の第３例の要部を示す断面図である。
【図６】ＥＬ素子の第３例による光量分布を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２４】
１…画像読取り装置
１０…光源ユニット
１８…結像レンズ
１９…ＣＣＤラインセンサ
２０…エレクトロルミネッセンス素子
２１，２７…基板
２１ａ，２７ａ…凸部
Ｂ…主走査方向（長手方向）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取り装置、特に、原稿画像を光学的に読み取るための画像読取り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機やプリンタに搭載される、あるいは、パソコンなどへの画像入力装置として用いられる画像読取り装置としては、光源にて原稿を照明し、原稿からの反射光をミラーを介して結像レンズに導き、ＣＣＤ（光電変換素子）からなるラインセンサに結像させるように構成したものが知られている。
【０００３】
原稿照明用の光源としては、従来、蛍光灯やハロゲンランプなどが主に使用されていたが、最近では、ＬＥＤやエレクトロルミネッセンス素子（以下、ＥＬ素子とも記す）が省電力・低発熱な光源として注目を集めている。但し、これらの光源では、画像読取りの高速化が進む現在では大光量を得ることが実用化の条件とされている。ＥＬ素子の場合、光量を増大させるためには電流を多く流すことが必要となるが、これに伴って発熱も大きくなり、寿命の短縮化につながる。また、結像レンズを用いると、レンズのコサイン４乗則による１ラインの両端部分での光量低下を補償する必要も生じる。
【０００４】
特許文献１には、有機ＥＬパネルにおいて、放熱手段としてＥＬ素子を囲む基板に凹凸を形成することが記載されている。しかし、これはＥＬ素子を直接的に冷却するものではなく、冷却効率が悪く、また、集光性を何ら考慮したものではない。
【特許文献１】特開２００６−１８５６４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、省電力・低発熱なエレクトロルミネッセンス素子を光源として利用しつつ、放熱効率が良好で、高輝度化を達成できる画像読取り装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の目的を達成するため、本発明は、
原稿を照明するための光源と、原稿からの反射光を結像するための結像手段と、結像された画像を読み取るための読取り手段と、を備えた画像読取り装置において、
前記光源はエレクトロルミネッセンス素子であり、該素子を構成する部材の外面に複数の凸部を設けたこと、
を特徴とする。
【０００７】
本発明に係る画像読取り装置においては、エレクトロルミネッセンス素子を構成する部材の外面に複数の凸部を設けたため、放熱効率が向上し、長寿命化を図ることができ、あるいは、電流量を多くできるので輝度が高くなる。この点で、複数の凸部が形成された部材は熱伝導率の高いものであることが好ましい
【０００８】
本発明に係る画像読取り装置において、複数の凸部は、球形状の一部をなし、エレクトロルミネッセンス素子の光放射方向の外面に形成されていることが好ましい。最も発熱する箇所である光放射方向の外面に凸部を形成することで良好な放熱効率が期待でき、かつ、凸部が球形状の一部をなして集光効果を有することで、画像読取りの高速化に対応した光量の増大を図ることができる。
【０００９】
複数の凸部は、隣り合う凸部が接していてもよく、あるいは、隣り合う凸部が所定距離離れていてもよい。前者であれば、凸部の集光効果が高まり、原稿面の照度が向上する。後者であれば、光源が画像スキャンのために移動する際の空気抵抗が減少する。
【００１０】
また、複数の凸部は、エレクトロルミネッセンス素子の長手方向の中央部分よりも両端部分において設置密度が高いことが好ましい。長手方向の中央部分よりも両端部分のほうが光量が多くなり、レンズのコサイン４乗則による両端部分での光量低下を補償することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る画像読取り装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。なお、各図において、同じ部材、部分には共通する符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１２】
（画像読取り装置の概略構成、図１参照）
図１に本発明に係る画像読取り装置の概略構成を示す。この画像読取り装置１は、プラテンガラス２上に載置された原稿Ｄの画像を縮小光学系を用いて読み取るもので、光源ユニット１０にてプラテンガラス２上に載置された原稿Ｄを照射し、原稿面からの反射光をミラー１５，１６，１７を介して結像レンズ１８に入射し、該結像レンズ１８にてＣＣＤラインセンサ１９（光電変換素子）上に結像させる。
【００１３】
光源ユニット１０とミラー１５とは第１スライダ１１に搭載され、ミラー１６，１７は第２スライダ１２に搭載され、それぞれ、矢印Ａ方向に図示しないモータによって移動される。ＣＣＤラインセンサ１９は矢印Ａ方向とは直交する方向（主走査方向Ｂ）にライン状に配置され、光源ユニット１０やミラー１５なども主走査方向Ｂに延在しており、本明細書ではこの主走査方向Ｂを長手方向とも称する。
【００１４】
（エレクトロルミネッセンス素子の第１例、図２参照）
光源ユニット１０は、移動方向Ａに並べて配置した二つのエレクトロルミネッセンス素子２０を光源として備えている。このＥＬ素子２０は、図２に示すように、基板２１の凹所に、有機発光層２２（無機でもよい）、正孔輸送層２３、電子輸送層２４を封入したもので、上部に陽極電極２５を設け、下部に陰極電極２６を設け、基板２７で覆われている。陽極電極２５及び基板２７は透明材からなり、光は発光層２２から透明電極２５及び透明基板２７を通じて放射される。光の放射効率を高めるために、陰極電極２６は金属など反射率の高い材料で形成されることが好ましい。
【００１５】
前記透明基板２７の外面（表面）には複数の半球形状の凸部２７ａが設けられ、前記基板２１の外面（裏面）には複数の半球形状の凸部２１ａが設けられている。これらの凸部２７ａ，２１ａは隣り合う凸部が接している状態で平面的にマトリクス状に設けられている。
【００１６】
以上の構成からなるＥＬ素子２０においては、ＥＬ素子２０を構成する透明基板２７の外面及び基板２１の外面に複数の凸部２７ａ，２１ａを設けたため、放熱効率が向上し、ＥＬ素子２０の長寿命化を図ることができ、あるいは、電流量を多くできるので輝度が高くなる。この点で、複数の凸部２７ａ，２１ａが形成された基板２７，２１は熱伝導率の高いものであることが好ましい
【００１７】
特に、透明基板２７に形成した複数の凸部２７ａは、ＥＬ素子２０の光放射方向の外面（最も発熱する箇所である）に形成されているため、良好な放熱効率が期待でき、かつ、凸部２７ａが球形状の一部をなして集光（レンズ）効果を有することで、画像読取りの高速化に対応した光量の増大を図ることができる。また、複数の凸部２７ａは、隣り合う凸部が接して密集しているため、凸部２７ａによる集光効果が高まり、原稿面の照度がより向上する。
【００１８】
（ＥＬ素子の第２例、図３及び図４参照）
図３及び図４に第２例であるＥＬ素子２０を示す。このＥＬ素子２０は基本的には図２に示した第１例と同様の構成からなり、異なるのは、基板２７，２１に設けた凸部２７ａ，２１ａを隣り合う凸部が所定距離離れて配置した点にある。その作用効果は前記第１例と基本的に同様であり、特に、凸部２７ａ，２１ａを所定距離離れて配置したため、画像スキャンのために移動する際の空気抵抗が減少する。
【００１９】
（ＥＬ素子の第３例、図５及び図６参照）
図５に第３例であるＥＬ素子２０を示す。このＥＬ素子２０は基本的には図２に示した第１例と同様の構成からなり、異なるのは、透明基板２７に設けた凸部２７ａは、ＥＬ素子２０の長手方向の中央部分よりも両端部分において設置密度を高く配置した点にある。凸部２７ａの設置密度を高くすれば、集光効果によって放射光量が多くなり、ＥＬ素子２０から原稿面に向かって放射される光量分布は、図６に曲線Ｃ１で示すように、主走査方向Ｂ（長手方向）の中央部分よりも両端部分のほうが光量が多くなる。
【００２０】
ＣＣＤラインセンサ１９での光量は、結像レンズ１８を介することで、レンズのコサイン４乗則によって主走査方向Ｂの両端部分の光量が減衰する。しかし、ＥＬ素子２０からの原稿照射光量が前記曲線Ｃ１の分布特性を有するために、主走査方向Ｂの両端部分での光量減衰を保障することができ、図６に曲線Ｃ２で示すように、ＣＣＤラインセンサ１９への入射光量分布が主走査方向Ｂの中央部分から両端部分にわたってほぼ均一となる。
【００２１】
（他の実施例）
なお、本発明に係る画像読取り装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
【００２２】
例えば、本発明が適用される画像読取り装置としては、光学系が移動して静止原稿の画像を読み取る方式以外に、所定位置で静止する読取り光学系の直上を原稿を所定速度で搬送することにより画像を読み取るスルーシート方式であってもよい。また、前記実施例で示した縮小光学系を用いた画像読取り装置以外に、密着型の等倍光学系を用いた画像読取り装置であってもよい。さらに、ＥＬ素子の配置関係、光源ユニットからの照明光を原稿面に導く導光部材の構成、原稿面からの反射光を導くミラーなどの構成は任意である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る画像読取り装置を示す概略構成図である。
【図２】ＥＬ素子の第１例を示す断面図である。
【図３】ＥＬ素子の第２例を示す断面図である。
【図４】ＥＬ素子の第２例を示す平面図である。
【図５】ＥＬ素子の第３例の要部を示す断面図である。
【図６】ＥＬ素子の第３例による光量分布を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２４】
１…画像読取り装置
１０…光源ユニット
１８…結像レンズ
１９…ＣＣＤラインセンサ
２０…エレクトロルミネッセンス素子
２１，２７…基板
２１ａ，２７ａ…凸部
Ｂ…主走査方向（長手方向）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿を照明するための光源と、原稿からの反射光を結像するための結像手段と、結像された画像を読み取るための読取り手段と、を備えた画像読取り装置において、
前記光源はエレクトロルミネッセンス素子であり、該素子を構成する部材の外面に複数の凸部を設けたこと、
を特徴とする画像読取り装置。
【請求項２】
前記複数の凸部は、球形状の一部をなし、前記エレクトロルミネッセンス素子の光放射方向の外面に形成されていること、を特徴とする請求項１に記載の画像読取り装置。
【請求項３】
前記複数の凸部は、隣り合う凸部が接していること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像読取り装置。
【請求項４】
前記複数の凸部は、隣り合う凸部が所定距離離れていること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像読取り装置。
【請求項５】
前記複数の凸部は、前記エレクトロルミネッセンス素子の長手方向の中央部分よりも両端部分において設置密度が高いこと、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像読取り装置。
【請求項６】
前記複数の凸部が形成された部材は熱伝導率の高いもの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画像読取り装置。
【請求項１】
原稿を照明するための光源と、原稿からの反射光を結像するための結像手段と、結像された画像を読み取るための読取り手段と、を備えた画像読取り装置において、
前記光源はエレクトロルミネッセンス素子であり、該素子を構成する部材の外面に複数の凸部を設けたこと、
を特徴とする画像読取り装置。
【請求項２】
前記複数の凸部は、球形状の一部をなし、前記エレクトロルミネッセンス素子の光放射方向の外面に形成されていること、を特徴とする請求項１に記載の画像読取り装置。
【請求項３】
前記複数の凸部は、隣り合う凸部が接していること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像読取り装置。
【請求項４】
前記複数の凸部は、隣り合う凸部が所定距離離れていること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像読取り装置。
【請求項５】
前記複数の凸部は、前記エレクトロルミネッセンス素子の長手方向の中央部分よりも両端部分において設置密度が高いこと、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像読取り装置。
【請求項６】
前記複数の凸部が形成された部材は熱伝導率の高いもの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画像読取り装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１５９３０４（Ｐ２００９−１５９３０４Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３５１１５（Ｐ２００７−３３５１１５）
【出願日】平成１９年１２月２６日（２００７．１２．２６）
【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）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２６日（２００７．１２．２６）
【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）】
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