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JP3807494B2 - Light source and image reading apparatus using the light source - Google Patents

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JP3807494B2
JP3807494B2 JP2002048062A JP2002048062A JP3807494B2 JP 3807494 B2 JP3807494 B2 JP 3807494B2 JP 2002048062 A JP2002048062 A JP 2002048062A JP 2002048062 A JP2002048062 A JP 2002048062A JP 3807494 B2 JP3807494 B2 JP 3807494B2
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哲朗 中村
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Panasonic Holdings Corp
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Panasonic Corp
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は光源に関し、特に、画像読取装置の光源および当該光源を使用した画像読取装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
画像読取装置を使用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、或いはファクシミリと複写機とプリンタの機能を兼ね備えたマルチファンクションプリンタ等の機器は、用紙或いはシート状の記録媒体等(以下、原稿と呼ぶ)に描かれた文字・図柄の形状等のイメージを読み取る画像読取装置を備えている。
【0003】
上記画像読取装置の光源として、縮小光学方式(縮小CCD方式)が従来よく知られているが、この構成は十分な発光輝度を得ることができ、レンズの焦点深度を大きくとることによって、原稿面から原稿が浮いた状態でも鮮明な画像を得ることができる利点がある。しかしながら、大型となることから、より小型化・薄型化を配慮するときは、図17に示すように等倍正立で原稿からの情報をセンサに導く密着方式が用いられるようになっている。
【0004】
すなわち、光源としてのLED アレイ112を原稿面斜め上方に左右対称に配列し、当該原稿面に照射された光を上記2つのLED アレイ112の中間上方位置に配置した下記ロッドレンズアレイ121で受ける構成となっている。上記LED アレイ112は例えば図18に示すように基板124上にLED 素子125を主走査方向に多数配列した構成である。上記ロッドレンズアレイ121は、例えば図19に示すように、まず所定長さ、所定径の円柱形状のロッドレンズ122を、所定数隣接させて複数列に、上記LED アレイ112の長さに対応した長さ配列し、基板124で挟み込んだ構成になっている。
【0005】
この構成によると縮小光学方式(縮小CCD方式)に比べて、原稿面106と当該ロッドレンズ122との距離を小さくできるので装置全体をかなり小さくできることになる。また上記ロッドレンズ122の焦点距離を小さくすることでよりより薄型の装置を期待することができる。ロッドレンズアレイ121の焦点距離を小さくするには、ロッドレンズ122の径を小さくするようにすればよいが、各ロッドレンズ122の径を小さくすると、各ロッドレンズ122間のクロストークやフレア光等の光ノイズが多くなりMTF(modulation transfer function)値が低下する。そこで本願出願人は特願2000-224156にてより光ノイズの少ないロッド(ファイバ)レンズアレイの構成(後に説明)を提案している。
【0006】
更に、当該LED アレイ112に使用される光源は点光源の集合であるので、上記LED アレイ112を使用したとしても、原稿面106と当該光源との間にある程度の距離を保たないと原稿面106上での照度の均一性が確保できない。この点で、上記LEDアレイ112を用いての密着方式の装置の薄型・小型化を進めるには限度があることになる。そこで本願出願人は、より薄型・小型化を図る目的で発光媒体として層状のエレクトロルミネッセンスを用いた特願2000-217561 等で提案している。
【0007】
その構成は例えば図20に示すように、走査方向に長いガラス基板あるいは透明樹脂等の透明基板101上に透明電極層102を形成し、その背面に発光媒体としての発光層100を形成し、更にその背面に金属電極層103を積層したものである。この構成の上記2つの電極層102・103に所定の電圧を印加することで、上記透明電極102の前面から所定の強度の発光を得ることができる。カラー画像を得たいときにはRGBの3種の光を発光する3種の発光層を上記透明基板101上に形成することになる。
【0008】
上記のように構成された光源を使用した画像読取装置の構成は後に説明するようにLEDアレイ112を使用した構成とほぼ同じではあるが、光源から均一な光が原稿に照射されるので、より原稿に対して光源を近づけることができる。更に、ロッドレンズアレイを構成する各ロッドレンズ122の径を小さくして焦点距離を短くすることによって、より薄型の画像読取装置を構成することが期待できることになる。尚、上記発光層100は、一般的な薄膜形成に用いられる蒸着等に限らず、印刷、塗布等で形成されてもよい。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように発光媒体としてエレクトロルミネッセンスを用いた光源であっても種々の要因でその発光輝度が位置、特に長手方向の位置に依存することになる。その要因として電極層(特に透明電極)等の抵抗が考えられる。すなわち、リードと透明電極層102、又リードと金属電極層103との接続点Pからの距離が遠い部分のエレクトロルミネッセンスの発光輝度は、接続点Pの近傍部分のエレクトロルミネッセンスに比べて発光輝度が小さい。
【0010】
また、光源の発光輝度が位置に依存する要因としてエレクトロルミネッセンスの厚みのばらつきも考えられる。これは一定長さ以上の厚みが均一なエレクトロルミネッセンスを製造することは困難であるためである。
【0011】
光源の発光輝度が均一でない場合、原稿面106上では均一な照度が得られないために、センサ108が読み取る画像濃度は原稿の位置に依存することになる。
【0012】
本発明は上記従来の事情に鑑みて提案されたものであって、均一な発光輝度を得ることができる画像読取装置用の光源を提供することを目的とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために以下の手段を採用している。すなわち、透明基板上に発光層を形成し、当該発光層の表裏より電圧を印加して発光する光源において、光源全体の長さより短い透明基板に上記発光層が形成された同一色に発光する複数の光源片を、当該光源の長手方向に継ぎ合わせて必要な長さとし、
複数の光源片における各光源片の少なくとも一方の長手方向の端部近傍の発光面が他の発光面の幅よりも幅狭に構成され、隣接する光源片の幅狭に構成された端部近傍の発光面と相補して継ぎ合わせる画像読取装置の光源とする。
【0014】
発光層の厚みを調整しやすい(均一にしやすい)長さの発光層を形成した複数の光源片を用いて光源を形成することで、発光輝度が均一な光源を得ることができる。
【0015】
図2に示すような光源片の端面は、封止処理のために発光層が積層されていないため、光源片を継ぎ合わせて構成される光源の発光輝度は、継ぎ合わせ部分で著しく小さくなる。そこで光源片の継ぎ合わせ部分付近の発光層の幅を広くしたりして、継ぎ合わせ部分の発光輝度の補償を行うようにする。上記発光層としてエレクトロルミネッセンスを使用することができる。
【0016】
また、上記の光源は画像読取装置に適用することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
図1(a)は本発明の画像読取装置用の光源5を示した平面図であり、図1(b)は断面側面図である。光源5は、複数の光源片50α、β…が継ぎ合わされて構成される。上記光源片50α、β…は、上記従来の光源と同じ構成となっている。即ち、走査方向に長いガラス基板あるいは透明樹脂等の透明基板片52α、β…上に透明電極層53α、β…が構成され、該透明電極層53α、β…上に発光媒体としての発光層51α、β…が構成され、該発光層51α、β…上に金属電極層54α、β…が構成されている。本実施の形態においては、上記発光層51α、β…の材料としてエレクトロルミネッセンスが用いられるものとする。上記透明電極層53には、リード10が接続され、上記金属電極層54には、リード11が接続されている。
【0018】
ところで、上記に使用されるエレクトロルミネッセンスは湿度の影響を受けやすいため、光源片50α、50β…内の湿気の侵入を防止する目的と、エレクトロルミネッセンスの物理的な損傷を防止する目的で封止処理がなされる。すなわち光源片50α、50β…は、以下のようにして作成される。
【0019】
図2に示すように、まず透明基板片52αの端面56から0.3〜0.5mmの封止処理部57α以外に、上記のように上記透明電極層53α、発光層51α、金属電極層54αが積層される。次に、当該封止処理部57αに、封止処理のためのエポキシ樹脂等の接着性のある樹脂58が塗布される。最後に、金属電極層54αとエポキシ樹脂58との上に、封止ガラス59αが被せられる。
【0020】
このように作成された光源片50α、50β…は順次接着剤等で端面56が相互に継ぎ合わされて1本の光源5が構成される。従って、各光源片50α、50β…の長手方向の長さを、透明電極層53α、53β…、金属電極層54α、54β…あるいは発光層51α、51β…の膜厚が均一に形成(例えば、蒸着方法で)できる程度(80mm程度)で構成することで、光源5の長さに関係なく、当該光源から所定の距離に置かれた原稿面上の照度を均一にすることができる。
【0021】
(実施の形態2)
ところで図1(a)の光源片50α、50β…を構成する発光層51α、51β…の形状は矩形であり、各光源片50α、50β…の当接部分が光源片50α、50β…の短手方向と平行となっている。従って、光源片50α、50β…を継ぎ合わせると、端面56の近傍は上記封止処理部57α、57β…があるために発光しないことになる。そのために、このように光源片50α、50β…を継ぎ合わせた光源5の発光輝度は、封止処理部57α、57β…の部分で殆どゼロとなる。そこで本実施の形態ではこの発光輝度の減衰を以下のようにして補償する構成としている。
【0022】
図3は本実施の形態を示す図である。各光源片50α、50β…の端部56から10mm以内の発光層51の幅はその他の部分の幅よりも広くなっている。
【0023】
これによって発光層51α、51β…の幅は光源片50α、50β…の中央部で小さく端部で大きくなって、光源片50α、50β…が継ぎ合わせられる端面56付近の発光輝度の減衰を補償することができることになる。
【0024】
(実施の形態3)
図4は本発明の更に別の実施の形態を示す構成図である。実施の形態1では光源片50の発光層1の形状は矩形であるため、端面56付近の発光輝度が殆どゼロとなる。そこで、端面56を透明基板片52の短手方向に対してある程度角度を持たせた構成にすると、上記の欠点は緩和されることになる。すなわち図4に示すように、各光源片50α、50β…と発光層51α、51β…の形状を平行四辺形にする。例えば光源片50α、50βを継ぎ合わせたときに光源片50αと光源片50βとが短手方向にオーバラップするような構成とする。この構成によって上記発光層51α、51βの封止処理部57α、57βが、長手方向に広がって分布することになり、当該封止処理部57が特定の部分に集中することを防止することができる。
尚、このような平行四辺形の光源片50α、50β…を継ぎ合わせた光源5の発光輝度が長手方向の位置に依存しないようにするために、光源片50αの発光層51αが、光源片50βの発光層51βとオーバラップする長さQを、発光層51α、51β間の距離(欠落部40の長さ)Iの5倍以上にすることが望ましい。また、発光層1α、1βの幅Wを、オーバラップする長さQの1.7倍以下にすることが望ましい。
【0025】
また、図5に示すように光源片50を略L字状とした構成としてもよい。この構成の場合、光源片50αの発光層51αと、光源片50βのエレクトロルミネッセンス51βとがオーバラップするオーバラップ部Jにおける光源5の幅を、他の部分よりも広くする。光源5の幅を広げることで、オーバラップ部Jの発光層51の幅を広くすることが可能となる。
【0026】
図5に示す構成において、発光輝度が長手方向の位置に依存しない光源を得るために、発光層51αと発光層51βがオーバラップする光源5の長手方向の長さMを、発光層51αと51β間の距離Kの5倍以上にすることが望ましい。
【0027】
更に、継ぎ合わせ部分の発光輝度の低下を軽減するために、例えば、図5に示すように、光源片50α、50β…の継ぎ合わせ部に形成される発光層51の欠落部40を光源5の短手方向の中心から偏芯させる構成にするのが望ましい。欠落部40を偏心する場合、光源片50α、50β…の一方端に形成される凸部の幅Sを発光層51の幅Wの3分の1以上にしておくことが望ましい。
【0028】
(実施の形態4)
光源片50α、50β…の発光輝度は発光層51α、51β…の電界強度によっても変化する。すなわち、同じ電極間電位のもとでは発光層51の膜厚が薄いと電界強度が大きくなり発光層51α、51β…の発光輝度は高くなる。従って、図6に示すように、上記端面56から例えば、10mm以内の発光層1の膜厚を中央部の膜厚より薄くしておけば本発明の目的を達成することが可能となる。
【0029】
(実施の形態5)
また、継ぎ合わせ部分の発光輝度を補償するために、図7に示すように、エレクトロルミネッセンスを材料とする端部発光層22と中央部発光層21とから発光層51を構成するようにしても良い。
例えば、透明基板片52の封止処理部57から5mm以内に、上記端部発光層22の透明電極層32を積層し、その上に端部発光層22を積層し、更にその上に端部発光層22の金属電極層42を積層する。また、上記端部発光層22より内側には、上記中央部発光層21の透明電極層31を積層し、その上に中央部発光層21を積層し、更にその上に中央部発光層21の金属電極層41を積層する。尚、上記透明電極層31、32はリード10と、上記金属電極層41、42はリード11と接続されている。
ここで、継ぎ合わせ部分において、一定の発光輝度を得るために、上記中央部発光層21と端部発光層22との発光を制御する発光制御手段Hは、リード10、11を介して端部発光層22の透明電極層32、金属電極層42間に中央部発光層21の透明電極層31、金属電極層41間より大きな電圧を印加する。これにより、端部発光層22の発光輝度が強くなり、このような光源片50を継ぎ合わせて光源5を構成することで、光源5の発光輝度は長手方向の位置に依存しないようになる。
更に、長手方向の位置に対して均一な輝度に発光する光源5を得るために、端部発光層22の厚みを中央部発光層21よりも薄く構成するようにしてもよい。
(実施の形態6)
以上のように構成された光源5は、例えば図8に示すような画像読取装置の光源ユニット15の光源5a、5bとして用いることができる。光源5a、5bは原稿の読み取り位置Paに対して斜上方に、左右対称に配置される。 また読み取り位置Paの垂直方向上方には後述するファイバレンズ14が配置される。
【0030】
この構成において、光源5a、5bは面発光であるために光源を読み取り位置Paに近づけても、読み取り位置Pa上の照度は光源5a、5bの長手方向の位置に依存しなくなる。上記光源5a、5bを読み取り位置Paに近づけることで、当該光源5a、5bとファイバレンズ14とからなる光源ユニット15の小型化を図ることができる。また光源ユニット15を小型化することで、画像読取装置全体を小さくするも可能となる。
【0031】
光源5a、5bとして、光源5を用いた光源ユニット15を用いて読み取り位置の照度測定した結果、以下の点が確認された。光源5a、5bの中央部Oと読み取り位置Paとの距離を1mmまで近づけても均一な照度を得ることができることである。尚、光源ユニット15の光源5a、5bにLEDアレイ112(図18)を用いた場合、LED素子125の中央部Oと読み取り位置Paとの距離を7mm以下すると、読み取り位置Paにおいて均一な照度は得られない。
光源5は、光源片50の継ぎ合わせ部分に欠落部40ができる。欠落部40による、発光輝度の低下を緩和するために、光源5a、5bとして光源5を用いる場合は以下のように光源5を配置するようにする。
光源5a、5bに形成される欠落部40a、40bが、集光レンズ14の長手方向に対して同じ位置に存在しないように配置する。例えば図9(a)に示すように光源5aを光源5bに対して集光レンズ14の長手方向にずらして配置する。ずらす距離は、例えば光源5a、5bの全長が320mmで、光源5a、5bの欠落部40a、40bの長さが1mmの場合、2mm以上であることが好ましい。
このように配置することで、図10(a)に示すように欠落部40a、40bが集光レンズ14の長手方向の同じ位置に存在するように光源5a、5bを配置した場合に比べて、欠落部40a、40bによる読み取り位置Paの照度のばらつき量が小さくなる。
図9(b)、図10(b)は、光源5を図9(a)、図10(a)に示すように配置した場合の読み取り位置Paにおける照度分布を示している。
【0032】
尚、欠落部40a、40bを集光レンズ14の長手方向に対して離れた位置に配置するための構成としては、次にような構成も考えられる。即ち、光源5a又は光源5bの両端部の光源片50に他の光源片50より短い光源片50を用いる構成である。
【0033】
(実施の形態7)
図11の構成において、ファイバレンズ14の焦点深度を深く保持した状態で当該ファイバレンズ14を読み取り位置Paに近づけるには、当該レンズ14を構成するファイバの径を従来のロッドの径に比して小さくするか、図17に示す原稿面6からセンサ8間での距離(共役長)を長くする必要がある。従来のロッドレンズ122では、径の縮小化に限度があるため共役長を大きくして焦点深度を深く保持していたが、このように、共役長を大きくすると、画像読取装置の薄型・小型化を図ることに反することになる。
そこで、図11に示すように、当該ファイバレンズ14は細い径、すなわち0.5mm以下の光ファイバ140を束ねることによって構成される。これによって、当該ファイバレンズ14の焦点距離を短くすると共に焦点深度を深くすることができ、全体の光路長を抑え、画像読取装置の薄型・小型化を図ることができるが、逆に、クロストークとフレア等の現象が顕著になる。そこで、図12に示すように、所定長さの光ファイバ140単体のそれぞれの外周に光吸収層143を形成するか、あるいは、上記図11に示すように、所定長さの光ファイバ140を複数本束ね、その外周に光吸収層141を形成したファイバ束144を形成する。
ここで、上記ファイバ束144は、上記クロストークとフレア等の現象を防止するため、下記の関係を満たすようにする。つまり、図13に示すように、ファイバ束144の一辺の長さ(外径)Yを光ファイバ140の長さNで除した値が、当該光ファイバ140の中心軸Zと入射光Vとの間の角度である開口角ωの正接値よりも小さくなる関係を満たすように、当該開口角ωを設定する。この開口角ωとは、光を正常に伝送することができる最大の角度をいう。図13では、光を正常に伝送することができる最大の角度で光Vが光ファイバ140に入射している状態を示しているので、この図でいうと、光ファイバ140の中心軸Zと入射光Vとの間の角度が開口角ωに相当する。
このように光吸収層143を形成した光ファイバ140単体を複数本或いは光吸収層141を形成したファイバ束144の複数個を、上下が開放された所定の形状の型枠に当該光ファイバ140の長さ方向を上下に向けて径方向に並列に充填し、接着剤を各光ファイバ140の隙間に充填して固化し、脱枠する。上記型枠の所定形状とは、当該ファイバレンズ14を用いた複写機等の画像読取装置が本来の機能を発揮するに必要な形状であって、通常原稿搬送方向に直角な長さの帯状となる。更に、図14に示すように成形上必要であれば上記光ファイバ140単体もしくはファイバ束144を上記型枠内で、不透明なガラス或いは樹脂等の基板142で挟み込むようにし、当該基板142と上記光ファイバ140単体相互あるいは、ファイバ束144相互を上記の方法で接着するようにしてもよい。
【0034】
また、光吸収層143を形成した光ファイバ140単体を複数本或いは光吸収層141を形成したファイバ束144の複数個を、例えば当該光ファイバ140の長さ方向を径方向に並列に密着配置し、隙間に接着剤を充填すると共に、所定形状の2枚の不透明なガラス或いは樹脂等の基板142で挟み込み、熱圧着することにより上記接着剤を固化させる方法(図示せず)がある。
【0035】
上記光ファイバ140は屈折率が軸と直角方向で外周に向かって漸次小さくなっており、上記光吸収層141・143がなくても原理的には光は中心方向に収束するようになっているが、現実の問題として径が細くなると、上記クロストークあるいはフレア現象が顕著になり、上記光吸収層141・143を形成することが必要となる。
【0036】
尚、上記光吸収層141・143は黒色の樹脂をコーティング、ディッピング、あるいは蒸着することで形成することができる。また、上記型枠に光ファイバ140単体あるいはファイバ束144を充填した状態で用いられる接着剤は、従来からある接着剤でもよいが、上記クロストークあるいはフレア現象を防止できるような黒色等の接着剤を用いることが好ましく、これらの接着剤が上記光吸収層141となる。ここで、上記黒色等の接着剤で光吸収層を兼ねるようにする場合は、上記光ファイバ140単体あるいはファイバ束144の外周に当該接着剤を形成しておき、上記と同様に上下が開放された所定の形状の型枠を使用した方法、又は2枚の基板142で挟み込み、熱圧着する方法等で上記ファイバレンズ14を製造する。勿論、この製造において上記黒色等の接着剤が光ファイバ140単体あるいはファイバ束144の外周の全体に行き渡るようにする。上記接着剤としては、例えば、軟化点が低いガラス或いは樹脂等を使用することができるが、この軟化点は上記ファイバレンズ14を構成する光ファイバ140や基板142等の材料よりも低いことが必要である。
【0037】
さて、ここで、上記ファイバレンズ14の備える光ファイバ140の径を、従来のロッドレンズの径の1/6である約0.1mmとし、当該光ファイバ140の長さを、当該ロッドレンズの長さの1/6である約4.0mmとした場合、図15に示す読取装置120a・120bは、原稿9の表面に対して垂直方向の厚みが、従来の密着方式の画像読取装置の1/6である約10mmとなる。
【0038】
図15は本願発明が適用された、画像読取装置を示すものであり、この場合は表裏両面が読み取ることが可能な構成となっている。もちろんこの画像読取装置は、ファックッスに使用されてもよいし、コピー機に使用されてもよい。
【0039】
従来と同様、原稿搬送部162を構成するピックローラ151で装置内に引き込まれた原稿9は上下の送り込みローラ152a・152bによって、水平の搬送路133に送り込まれる。この搬送路133には原稿9を上下の送り込みローラ152a・152bより受け取って後方へ搬送するベルトローラ164が設けられ、原稿9の先端が所定の位置に来たときに稼働するよう制御されるようになっている。
【0040】
上記水平の搬送路133の前端付近には上下2つの読取装置120a・120bが配置され、原稿9の搬送時に上下の読み取り位置Pa・Pbで当該原稿9の両面を同時に読み取るようになっている。
【0041】
ここで、下側の読取装置120bは、原稿面136から浮くような原稿、例えば見開いた状態の本を読み取るため、深い焦点深度が要求される。そこで、図11に示すファイバレンズ14と本願発明の光源5とを下側の読取装置120bに用いることで、読取装置全体を薄く設計することができることになる。もちろん、上下両側の読取装置120a・120bに図11に示すファイバレンズ14と本願発明の光源5を用いることにより、画像読取装置の薄型化をより一層図ることができるようになる。
【0042】
上記のように、原稿9の両面のイメージを読み取る場合、上下側の読取装置120a・120bの各光源からの照射光が、上下の同じ位置を照射するようにすると、相互の照射光が干渉することになる。そこで、上記読取装置120a・120bの各配置を、当該読取装置120a・120bの各光源よりの照射光が上下で同じ位置とならない程度にずらせ、上記の干渉を防止するようにしている。
【0043】
また、上記読取装置120a・120bは、原稿9の両面のイメージを読み取った各読み取り情報に影響を与えるγ値(濃度対センサ出力値)、階調特性等の読み取り特性を持つ。ここで、上記複写機の備える用紙等の両面に印字されるイメージの印字画質は、同等であることが望ましく、そのためには上側の読取装置120aからの読み取り情報と下側の読取装置120bからの読み取り情報が同一であることが必要となる。そこで、上記複写機は、読み取り補正手段132を備えて、上記読取装置120a・120bの各読み取り特性を補正して同一となるように構成されている。
【0044】
例えば、上記γ値において、原稿9からの反射光の光量(所定時間の光束の総量)とセンサ部の出力、及びγ値の関係は図16に示すように、一般的にγ>1とγ=1、或いはγ<1のグラフとなる。ここで、任意の光量値aでセンサ出力を大きくする場合は、上記読み取り補正手段132でγ>1となるようにγ値を補正する。同様に、上記読み取り補正手段132でγ=1、或いはγ<1となるように補正して上記光量とセンサ出力の値の調整を行い、上下両側の読取装置120a・120bの読み取り情報を同一にする。
【0045】
その他、上記複写機が備える上下両側の読取装置120a・120bの中、上側の読取装置120aを固定して、下側の読取装置120bを移動式としてもよく、例えば従来と同様に縮小光学方式(縮小CCD方式)を用いた移動式としてもよい。
【0046】
この場合のイメージの読み取り動作は、まず上記原稿搬送部162に挿入された原稿9を上記ピックローラ151及び送り込みローラ152a・152bが上記搬送部133に搬送する。これにより、原稿9は、上記固定式の読取装置120aによって読み取られながら水平の搬送路133に送り込まれるが、搬送路133の下側にはガラスよりなる読み取り台(図示せず)が配置されており、原稿9が当該読み取り台に載置された状態で、ベルトローラ164は一旦停止し、光源である上記の蛍光灯(すなわち読み取り位置Pb)が移動する。そして、上記読取装置120bによる読み取りが終了すると、更に上記ベルトローラ164が稼働して原稿9を排出するようになっている。
【0047】
このように、下側の読取装置120bを縮小光学方式(縮小CCD方式)を用いた移動式とすると共に、上記ガラスの原稿台上に原稿9を上から載置できる現状のコピー機と同様の構成とすることによって、本等の原稿搬送部162で送り込むことが出来ない原稿にも対応することができることになる。
【0048】
勿論、上記のように縮小光学方式(縮小CCD方式)を用いた下側の読取装置120bを移動するのでなく、蛍光灯を所定位置に固定しておき、ベルトローラ164によって搬送される原稿9に対応して読み取る構成も可能である。
【0049】
ところで、上記は本発明の光源を利用した画像読取装置を複写機に適用した場合であるが、その他、ファクシミリや画像読取装置、或いはマルチファンクションプリンタ等にも同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像読取装置用光源を示した平面図と側面図である。
【図2】光源片の部分断面を示す図である。
【図3】端面付近のエレクトロルミネッセンス層の幅が広い光源を示す図である。
【図4】端面が光源の短手方向に対して傾斜した光源を示す図である。
【図5】略L字状の光源片から構成された光源を示す図である。
【図6】端面付近のエレクトロルミネッセンス層の膜厚が薄い光源片の断面図である。
【図7】中央部発光層と端部発光層とを備えた光源片を示す構成図である。
【図8】光源ユニットを示した図である。
【図9】光源ユニットの平面図と読み取り位置の照度分布とを示す図である。
【図10】光源ユニットの平面図と読み取り位置の照度分布とを示す図である。
【図11】画像読取装置が備えるファイバレンズの斜視図である。
【図12】画像読取装置が備えるその他のファイバレンズの斜視図である。
【図13】ファイバレンズを構成する光ファイバの斜視図である。
【図14】ファイバレンズのX−X'断面図である。
【図15】両面読み取りを行う複写機の構成図である。
【図16】読み取り補正手段のγ値による補正の一例を示した図である。
【図17】従来の密着方式の画像読取装置の構成図である。
【図18】従来の密着方式の画像読取装置が備える光源の斜視図である。
【図19】従来の密着方式の画像読取装置が備えるロッドレンズアレイの斜視図である。
【図20】エレクトロルミネッセンス膜を用いた光源の斜視図である。
【符号の説明】
51 発光層
52 透明基板片
53 透明電極層
54 金属電極層
P 接続点
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light source, and more particularly to a light source of an image reading apparatus and an image reading apparatus using the light source.
[0002]
[Prior art]
A copying machine using an image reading device, a printer, a facsimile, or a multifunction printer having the functions of a facsimile, a copying machine, and a printer is drawn on a sheet or sheet-like recording medium (hereinafter referred to as a manuscript). An image reading device for reading an image such as the shape of a character / design is provided.
[0003]
As a light source of the image reading apparatus, a reduction optical method (reduction CCD method) has been well known in the past, but this configuration can obtain a sufficient light emission luminance, and a document surface can be obtained by increasing the focal depth of the lens. Therefore, there is an advantage that a clear image can be obtained even when the original is lifted. However, since the size is increased, when considering further reduction in size and thickness, a close contact method is used in which information from an original is guided to the sensor at the same magnification as shown in FIG.
[0004]
That is, the LED array 112 as a light source is arranged symmetrically diagonally above and below the original surface, and the light irradiated on the original surface is received by the rod lens array 121 described below arranged at an intermediate upper position between the two LED arrays 112. It has become. For example, as shown in FIG. 18, the LED array 112 has a configuration in which a number of LED elements 125 are arranged on a substrate 124 in the main scanning direction. For example, as shown in FIG. 19, the rod lens array 121 corresponds to the length of the LED array 112 in a plurality of rows by adjoining a predetermined number of cylindrical rod lenses 122 having a predetermined length and a predetermined diameter. The lengths are arranged and sandwiched between the substrates 124.
[0005]
According to this configuration, the distance between the original surface 106 and the rod lens 122 can be reduced as compared with the reduction optical method (reduction CCD method), so that the entire apparatus can be considerably reduced. Further, by reducing the focal length of the rod lens 122, a thinner device can be expected. In order to reduce the focal length of the rod lens array 121, the diameter of the rod lens 122 may be reduced. However, if the diameter of each rod lens 122 is reduced, crosstalk, flare light between the rod lenses 122, and the like. As a result, the MTF (modulation transfer function) value decreases. Therefore, the applicant of this application has proposed a rod (fiber) lens array configuration (described later) with less optical noise in Japanese Patent Application No. 2000-224156.
[0006]
Further, since the light sources used in the LED array 112 are a set of point light sources, the original surface is required unless a certain distance is maintained between the original surface 106 and the light source even if the LED array 112 is used. The uniformity of illuminance on 106 cannot be ensured. In this respect, there is a limit to proceeding to reduce the thickness and size of the close contact type apparatus using the LED array 112. Therefore, the applicant of the present application has proposed in Japanese Patent Application No. 2000-217561 using layered electroluminescence as a light emitting medium for the purpose of further thinning and miniaturization.
[0007]
For example, as shown in FIG. 20, a transparent electrode layer 102 is formed on a transparent substrate 101 such as a glass substrate or a transparent resin that is long in the scanning direction, and a light emitting layer 100 as a light emitting medium is formed on the back surface thereof. The metal electrode layer 103 is laminated on the back surface. By applying a predetermined voltage to the two electrode layers 102 and 103 having this configuration, light emission having a predetermined intensity can be obtained from the front surface of the transparent electrode 102. When a color image is desired, three types of light emitting layers that emit three types of RGB light are formed on the transparent substrate 101.
[0008]
The configuration of the image reading apparatus using the light source configured as described above is almost the same as the configuration using the LED array 112, as will be described later. The light source can be brought closer to the document. Furthermore, by reducing the diameter of each rod lens 122 constituting the rod lens array and shortening the focal length, it can be expected to form a thinner image reading apparatus. The light emitting layer 100 is not limited to vapor deposition used for general thin film formation, and may be formed by printing, coating, or the like.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, even with a light source using electroluminescence as a light emitting medium, the light emission luminance depends on the position, particularly the position in the longitudinal direction, due to various factors. As the factor, resistance of electrode layers (particularly transparent electrodes) and the like can be considered. That is, the emission luminance of the electroluminescence in the portion where the distance from the connection point P between the lead and the transparent electrode layer 102 or the lead and the metal electrode layer 103 is larger than the emission luminance in the vicinity of the connection point P. small.
[0010]
In addition, variation in the thickness of the electroluminescence is also considered as a factor depending on the position of the light emission luminance of the light source. This is because it is difficult to produce electroluminescence having a uniform thickness of a certain length or more.
[0011]
If the light emission luminance of the light source is not uniform, uniform illuminance cannot be obtained on the document surface 106, and the image density read by the sensor 108 depends on the position of the document.
[0012]
The present invention has been proposed in view of the above-described conventional circumstances, and an object thereof is to provide a light source for an image reading apparatus capable of obtaining uniform light emission luminance.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
    The present invention employs the following means in order to achieve the above object.That is, in a light source that forms a light emitting layer on a transparent substrate and emits light by applying a voltage from the front and back of the light emitting layer, a plurality of light emitting in the same color in which the light emitting layer is formed on a transparent substrate shorter than the entire length of the light source The light source piece is joined to the light source in the longitudinal direction to the required length,
The light emitting surface in the vicinity of at least one longitudinal end of each light source piece in the plurality of light source pieces is configured to be narrower than the width of the other light emitting surface, and the vicinity of the end portion configured to be narrow in the adjacent light source pieces The light source of the image reading device is complemented and joined together with the light emitting surface.
[0014]
  A light emitting layer with a length that makes it easy to adjust the thickness of the light emitting layer (easy to make it uniform) was formed.pluralBy forming a light source using a light source piece, a light source with uniform light emission luminance can be obtained.
[0015]
  Since the light emitting layer is not laminated on the end surface of the light source piece as shown in FIG. 2, the light emission luminance of the light source formed by joining the light source pieces is significantly reduced at the joint portion. Therefore, the width of the light emitting layer near the seam of the light source piecesOr widenThen, the light emission luminance of the joint portion is compensated. Electroluminescence can be used as the light emitting layer.
[0016]
The light source described above can be applied to an image reading apparatus.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
FIG. 1A is a plan view showing a light source 5 for an image reading apparatus of the present invention, and FIG. 1B is a sectional side view. The light source 5 is configured by joining a plurality of light source pieces 50α, β,. The light source pieces 50α, β,... Have the same configuration as the conventional light source. That is, transparent electrode layers 53α, β,... Are formed on transparent substrate pieces 52α, β,..., Which are long in the scanning direction, such as a transparent resin, and a light emitting layer 51α as a light emitting medium is formed on the transparent electrode layers 53α, β,. ... Are formed, and metal electrode layers 54α, β,... Are formed on the light emitting layers 51α, β. In the present embodiment, electroluminescence is used as the material of the light emitting layers 51α, β,. Leads 10 are connected to the transparent electrode layer 53, and leads 11 are connected to the metal electrode layer 54.
[0018]
By the way, since the electroluminescence used above is easily affected by humidity, the sealing treatment is performed for the purpose of preventing moisture from entering the light source pieces 50α, 50β, and preventing physical damage to the electroluminescence. Is made. That is, the light source pieces 50α, 50β... Are created as follows.
[0019]
As shown in FIG. 2, first, the transparent electrode layer 53α, the light emitting layer 51α, and the metal electrode layer 54α as described above, in addition to the sealing processing portion 57α of 0.3 to 0.5 mm from the end surface 56 of the transparent substrate piece 52α. Are stacked. Next, an adhesive resin 58 such as an epoxy resin for sealing processing is applied to the sealing processing portion 57α. Finally, the sealing glass 59α is placed on the metal electrode layer 54α and the epoxy resin 58.
[0020]
The light source pieces 50α, 50β, etc. thus created are joined together in sequence with an adhesive or the like to form one light source 5. Therefore, the lengths of the light source pieces 50α, 50β,... In the longitudinal direction are formed so that the transparent electrode layers 53α, 53β,..., The metal electrode layers 54α, 54β, or the light emitting layers 51α, 51β,. By configuring it to the extent possible (by a method) (about 80 mm), the illuminance on the document surface placed at a predetermined distance from the light source 5 can be made uniform regardless of the length of the light source 5.
[0021]
(Embodiment 2)
The light emitting layers 51α, 51β,... Constituting the light source pieces 50α, 50β,... In FIG. 1A are rectangular, and the contact portions of the light source pieces 50α, 50β,. It is parallel to the direction. Therefore, when the light source pieces 50α, 50β,... Are joined, the vicinity of the end face 56 does not emit light because of the sealing processing portions 57α, 57β,. Therefore, the light emission luminance of the light source 5 that joins the light source pieces 50α, 50β,... In this way becomes almost zero in the sealing processing portions 57α, 57β,. Therefore, in the present embodiment, the attenuation of the emission luminance is compensated as follows.
[0022]
FIG. 3 shows the present embodiment. The width of the light emitting layer 51 within 10 mm from the end portion 56 of each light source piece 50α, 50β... Is wider than the width of other portions.
[0023]
As a result, the width of the light emitting layers 51α, 51β... Is small at the center of the light source pieces 50α, 50β. Will be able to.
[0024]
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a block diagram showing still another embodiment of the present invention. In the first embodiment, since the shape of the light emitting layer 1 of the light source piece 50 is rectangular, the light emission luminance near the end face 56 is almost zero. Therefore, if the end face 56 is configured to have a certain angle with respect to the short direction of the transparent substrate piece 52, the above-described drawbacks are alleviated. That is, as shown in FIG. 4, the shape of each light source piece 50α, 50β... And the light emitting layers 51α, 51β. For example, when the light source pieces 50α and 50β are joined, the light source piece 50α and the light source piece 50β overlap in the short direction. With this configuration, the sealing processing portions 57α and 57β of the light emitting layers 51α and 51β are spread and distributed in the longitudinal direction, and the sealing processing portion 57 can be prevented from concentrating on a specific portion. .
It should be noted that the light emitting layer 51α of the light source piece 50α includes the light source piece 50β so that the light emission luminance of the light source 5 obtained by joining the parallelogram light source pieces 50α, 50β,. The length Q overlapping the light emitting layer 51β of the light emitting layer 51β is preferably 5 times or more the distance I (the length of the missing portion 40) I between the light emitting layers 51α and 51β. Further, it is desirable that the width W of the light emitting layers 1α and 1β is 1.7 times or less of the overlapping length Q.
[0025]
Moreover, as shown in FIG. 5, it is good also as a structure which made the light source piece 50 substantially L-shaped. In the case of this configuration, the width of the light source 5 in the overlap portion J where the light emitting layer 51α of the light source piece 50α and the electroluminescence 51β of the light source piece 50β overlap is made wider than the other portions. By increasing the width of the light source 5, the width of the light emitting layer 51 of the overlap portion J can be increased.
[0026]
In the configuration shown in FIG. 5, in order to obtain a light source whose light emission luminance does not depend on the position in the longitudinal direction, the length M in the longitudinal direction of the light source 5 where the light emitting layer 51α and the light emitting layer 51β overlap is set as the light emitting layers 51α and 51β. It is desirable that the distance K be 5 times or more.
[0027]
Further, in order to reduce a decrease in the light emission luminance at the joint portion, for example, as shown in FIG. 5, the missing portion 40 of the light emitting layer 51 formed at the joint portion of the light source pieces 50α, 50β. It is desirable to adopt a configuration that is eccentric from the center in the short direction. When the missing portion 40 is decentered, it is desirable that the width S of the convex portion formed at one end of the light source pieces 50α, 50β... Be set to one third or more of the width W of the light emitting layer 51.
[0028]
(Embodiment 4)
The light emission luminance of the light source pieces 50α, 50β... Also changes depending on the electric field strength of the light emitting layers 51α, 51β. That is, when the thickness of the light emitting layer 51 is thin under the same interelectrode potential, the electric field strength increases and the light emission luminance of the light emitting layers 51α, 51β,. Therefore, as shown in FIG. 6, the object of the present invention can be achieved if the thickness of the light emitting layer 1 within 10 mm from the end face 56 is made thinner than the thickness of the central portion.
[0029]
(Embodiment 5)
Further, in order to compensate for the light emission luminance at the joint portion, as shown in FIG. 7, the light emitting layer 51 may be constituted by the end light emitting layer 22 and the central light emitting layer 21 made of electroluminescence material. good.
For example, the transparent electrode layer 32 of the end light emitting layer 22 is laminated within 5 mm from the sealing processing portion 57 of the transparent substrate piece 52, the end light emitting layer 22 is laminated thereon, and the end portion is further formed thereon. The metal electrode layer 42 of the light emitting layer 22 is laminated. Further, the transparent electrode layer 31 of the central light emitting layer 21 is laminated inside the end light emitting layer 22, the central light emitting layer 21 is laminated thereon, and the central light emitting layer 21 is further formed thereon. A metal electrode layer 41 is laminated. The transparent electrode layers 31 and 32 are connected to the lead 10, and the metal electrode layers 41 and 42 are connected to the lead 11.
Here, the light emission control means H for controlling the light emission of the central light emitting layer 21 and the end light emitting layer 22 in order to obtain a constant light emission luminance at the seam portion is connected to the end portions via the leads 10 and 11. A larger voltage is applied between the transparent electrode layer 32 of the light emitting layer 22 and the metal electrode layer 42 than between the transparent electrode layer 31 of the central light emitting layer 21 and the metal electrode layer 41. Thereby, the light emission luminance of the end light emitting layer 22 is increased, and the light emission luminance of the light source 5 does not depend on the position in the longitudinal direction by forming the light source 5 by joining such light source pieces 50 together.
Furthermore, in order to obtain the light source 5 that emits light with uniform brightness with respect to the position in the longitudinal direction, the end light emitting layer 22 may be configured to be thinner than the central light emitting layer 21.
(Embodiment 6)
The light source 5 configured as described above can be used as the light sources 5a and 5b of the light source unit 15 of the image reading apparatus as shown in FIG. 8, for example. The light sources 5a and 5b are arranged symmetrically and obliquely above the document reading position Pa. Further, a fiber lens 14 to be described later is disposed above the reading position Pa in the vertical direction.
[0030]
In this configuration, since the light sources 5a and 5b are surface emitting, the illuminance on the reading position Pa does not depend on the position in the longitudinal direction of the light sources 5a and 5b even if the light source is brought close to the reading position Pa. By bringing the light sources 5a and 5b close to the reading position Pa, the light source unit 15 including the light sources 5a and 5b and the fiber lens 14 can be downsized. Further, by reducing the size of the light source unit 15, the entire image reading apparatus can be reduced.
[0031]
As a result of measuring the illuminance at the reading position using the light source unit 15 using the light source 5 as the light sources 5a and 5b, the following points were confirmed. Even if the distance between the central portion O of the light sources 5a and 5b and the reading position Pa is reduced to 1 mm, uniform illuminance can be obtained. When the LED array 112 (FIG. 18) is used for the light sources 5a and 5b of the light source unit 15, if the distance between the central portion O of the LED element 125 and the reading position Pa is 7 mm or less, the uniform illuminance at the reading position Pa is I can't get it.
The light source 5 has a missing portion 40 at a joint portion of the light source pieces 50. In order to alleviate the decrease in light emission luminance due to the missing portion 40, when the light source 5 is used as the light sources 5a and 5b, the light source 5 is arranged as follows.
The missing portions 40 a and 40 b formed in the light sources 5 a and 5 b are arranged so as not to exist at the same position with respect to the longitudinal direction of the condenser lens 14. For example, as shown in FIG. 9A, the light source 5a is shifted from the light source 5b in the longitudinal direction of the condenser lens. For example, when the total length of the light sources 5a and 5b is 320 mm and the length of the missing portions 40a and 40b of the light sources 5a and 5b is 1 mm, the shifting distance is preferably 2 mm or more.
By arranging in this way, as compared with the case where the light sources 5a and 5b are arranged so that the missing portions 40a and 40b exist at the same position in the longitudinal direction of the condenser lens 14 as shown in FIG. The variation in illuminance at the reading position Pa due to the missing portions 40a and 40b is reduced.
FIGS. 9B and 10B show the illuminance distribution at the reading position Pa when the light source 5 is arranged as shown in FIGS. 9A and 10A.
[0032]
In addition, as a structure for arrange | positioning the missing parts 40a and 40b in the position away with respect to the longitudinal direction of the condensing lens 14, the following structures are also considered. That is, the light source piece 50 shorter than the other light source pieces 50 is used for the light source pieces 50 at both ends of the light source 5a or the light source 5b.
[0033]
(Embodiment 7)
In the configuration of FIG. 11, in order to bring the fiber lens 14 closer to the reading position Pa while keeping the depth of focus of the fiber lens 14 deep, the diameter of the fiber constituting the lens 14 is compared with the diameter of the conventional rod. It is necessary to decrease the distance or to increase the distance (conjugate length) between the document surface 6 and the sensor 8 shown in FIG. In the conventional rod lens 122, since there is a limit to the reduction in diameter, the conjugate length is increased and the depth of focus is kept deep. However, when the conjugate length is increased as described above, the image reading apparatus is reduced in thickness and size. It would be against the plan.
Therefore, as shown in FIG. 11, the fiber lens 14 is formed by bundling optical fibers 140 having a small diameter, that is, 0.5 mm or less. As a result, the focal length of the fiber lens 14 can be shortened and the depth of focus can be increased, the overall optical path length can be suppressed, and the image reader can be reduced in thickness and size. Phenomena such as flare become noticeable. Therefore, as shown in FIG. 12, a light absorbing layer 143 is formed on the outer periphery of each optical fiber 140 having a predetermined length, or a plurality of optical fibers 140 having a predetermined length are formed as shown in FIG. A bundle of fibers and a fiber bundle 144 having a light absorption layer 141 formed on the outer periphery thereof are formed.
Here, the fiber bundle 144 satisfies the following relationship in order to prevent phenomena such as crosstalk and flare. That is, as shown in FIG. 13, the value obtained by dividing the length (outer diameter) Y of one side of the fiber bundle 144 by the length N of the optical fiber 140 is the center axis Z of the optical fiber 140 and the incident light V. The opening angle ω is set so as to satisfy the relationship of being smaller than the tangent value of the opening angle ω that is the angle between them. The opening angle ω is the maximum angle at which light can be normally transmitted. FIG. 13 shows a state in which the light V is incident on the optical fiber 140 at the maximum angle at which light can be normally transmitted. In this figure, the center axis Z of the optical fiber 140 and the incident light are incident. The angle with the light V corresponds to the opening angle ω.
In this way, a plurality of optical fibers 140 each having the light absorption layer 143 or a plurality of fiber bundles 144 having the light absorption layer 141 are placed in a mold having a predetermined shape opened up and down. The length direction is filled up in parallel in the radial direction, and the adhesive is filled in the gaps between the optical fibers 140 to be solidified and deframed. The predetermined shape of the mold is a shape necessary for an image reading apparatus such as a copying machine using the fiber lens 14 to perform its original function, and is a belt shape having a length perpendicular to the normal document conveying direction. Become. Furthermore, as shown in FIG. 14, if necessary for molding, the optical fiber 140 alone or the fiber bundle 144 is sandwiched between the substrate 142 made of opaque glass or resin in the mold, and the substrate 142 and the light The single fibers 140 or the fiber bundles 144 may be bonded together by the above method.
[0034]
Further, a plurality of optical fibers 140 having the light absorption layer 143 formed therein or a plurality of fiber bundles 144 having the light absorption layer 141 are arranged in close contact with each other, for example, in parallel with the length direction of the optical fiber 140 in the radial direction. There is a method (not shown) in which the adhesive is solidified by filling the gap with an adhesive, sandwiching it between two opaque glass or resin substrates 142 having a predetermined shape, and thermocompression bonding.
[0035]
The optical fiber 140 has a refractive index that gradually decreases toward the outer periphery in a direction perpendicular to the axis, and in principle, the light converges in the central direction without the light absorbing layers 141 and 143. However, when the diameter is reduced as an actual problem, the crosstalk or flare phenomenon becomes remarkable, and the light absorption layers 141 and 143 need to be formed.
[0036]
The light absorption layers 141 and 143 can be formed by coating, dipping, or vapor-depositing a black resin. Further, the adhesive used in a state where the optical fiber 140 alone or the fiber bundle 144 is filled in the mold may be a conventional adhesive, but an adhesive such as black that can prevent the crosstalk or flare phenomenon. Is preferably used, and these adhesives serve as the light absorption layer 141. Here, when the black or the like adhesive is also used as a light absorbing layer, the adhesive is formed on the outer periphery of the optical fiber 140 or the fiber bundle 144, and the upper and lower sides are opened as described above. The fiber lens 14 is manufactured by a method using a mold having a predetermined shape or a method of sandwiching between two substrates 142 and thermocompression bonding. Of course, in this manufacture, the adhesive such as black is spread over the entire outer periphery of the optical fiber 140 or the fiber bundle 144. As the adhesive, for example, glass or resin having a low softening point can be used, but the softening point needs to be lower than the material of the optical fiber 140 and the substrate 142 constituting the fiber lens 14. It is.
[0037]
Here, the diameter of the optical fiber 140 included in the fiber lens 14 is about 0.1 mm, which is 1/6 of the diameter of the conventional rod lens, and the length of the optical fiber 140 is the length of the rod lens. When the thickness is approximately 4.0 mm, which is 1/6 of the thickness, the reading devices 120a and 120b shown in FIG. 6 is about 10 mm.
[0038]
FIG. 15 shows an image reading apparatus to which the present invention is applied. In this case, both the front and back surfaces can be read. Of course, this image reading apparatus may be used for a fax machine or a copier.
[0039]
As in the prior art, the document 9 drawn into the apparatus by the pick roller 151 constituting the document transport unit 162 is fed into the horizontal transport path 133 by the upper and lower feed rollers 152a and 152b. The conveyance path 133 is provided with a belt roller 164 that receives the document 9 from the upper and lower feed rollers 152a and 152b and conveys the document 9 backward, and is controlled to operate when the leading end of the document 9 reaches a predetermined position. It has become.
[0040]
Two upper and lower reading devices 120a and 120b are arranged near the front end of the horizontal conveyance path 133, and both sides of the original 9 are simultaneously read at the upper and lower reading positions Pa and Pb when the original 9 is conveyed.
[0041]
Here, the lower reading device 120b is required to have a deep depth of focus in order to read a document that floats from the document surface 136, for example, a book in a spread state. Therefore, by using the fiber lens 14 shown in FIG. 11 and the light source 5 of the present invention for the lower reading device 120b, the entire reading device can be designed to be thin. Of course, by using the fiber lens 14 shown in FIG. 11 and the light source 5 of the present invention in the reading devices 120a and 120b on both the upper and lower sides, the image reading device can be further reduced in thickness.
[0042]
As described above, when images on both sides of the document 9 are read, if the irradiation light from the light sources of the upper and lower reading devices 120a and 120b irradiates the same position in the upper and lower sides, the mutual irradiation light interferes. It will be. Therefore, the arrangement of the reading devices 120a and 120b is shifted to such an extent that the light emitted from the light sources of the reading devices 120a and 120b is not at the same position in the vertical direction, thereby preventing the interference.
[0043]
The reading devices 120a and 120b have reading characteristics such as a γ value (density vs. sensor output value) and gradation characteristics that affect reading information obtained by reading images on both sides of the document 9. Here, it is desirable that the print quality of the images printed on both sides of the paper or the like provided in the copying machine is the same. For that purpose, the reading information from the upper reading device 120a and the reading information from the lower reading device 120b are used. The read information must be the same. Therefore, the copying machine is provided with a reading correction unit 132 and is configured to correct the reading characteristics of the reading devices 120a and 120b to be the same.
[0044]
For example, in the above γ value, the relationship between the amount of reflected light from the document 9 (total amount of light flux for a predetermined time), the output of the sensor unit, and the γ value is generally expressed as γ> 1 and γ as shown in FIG. = 1 or γ <1. Here, when the sensor output is increased with an arbitrary light amount value a, the reading correction means 132 corrects the γ value so that γ> 1. Similarly, the reading correction unit 132 performs correction so that γ = 1 or γ <1 to adjust the light amount and the sensor output value, and the reading information of the reading devices 120a and 120b on the upper and lower sides is made the same. To do.
[0045]
In addition, the upper reading device 120a may be fixed and the lower reading device 120b may be movable among the upper and lower reading devices 120a and 120b provided in the copying machine. For example, a reduction optical system ( A moving type using a reduction CCD method may be used.
[0046]
In the image reading operation in this case, first, the original 9 inserted in the original conveying section 162 is conveyed to the conveying section 133 by the pick roller 151 and the feeding rollers 152a and 152b. As a result, the document 9 is fed into the horizontal conveyance path 133 while being read by the fixed reading device 120a, and a reading table (not shown) made of glass is disposed below the conveyance path 133. In the state where the document 9 is placed on the reading table, the belt roller 164 temporarily stops, and the fluorescent lamp (that is, the reading position Pb) that is a light source moves. When the reading by the reading device 120b is completed, the belt roller 164 is further operated to discharge the document 9.
[0047]
As described above, the lower reading device 120b is a movable type using a reduction optical method (reduction CCD method), and is the same as that of a current copier capable of placing the original 9 on the glass original platen from above. By adopting the configuration, it is possible to deal with a document that cannot be fed by the document conveyance unit 162 such as a book.
[0048]
Of course, instead of moving the lower reading device 120b using the reduction optical method (reduction CCD method) as described above, the fluorescent lamp is fixed at a predetermined position, and the document 9 conveyed by the belt roller 164 is fixed. A corresponding reading configuration is also possible.
[0049]
The above is a case where the image reading apparatus using the light source of the present invention is applied to a copying machine. However, the present invention can be similarly applied to a facsimile, an image reading apparatus, a multifunction printer, or the like.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are a plan view and a side view showing a light source for an image reading apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a partial cross section of a light source piece.
FIG. 3 is a diagram showing a light source having a wide electroluminescent layer near the end face.
FIG. 4 is a diagram showing a light source whose end face is inclined with respect to the short direction of the light source.
FIG. 5 is a diagram showing a light source composed of a substantially L-shaped light source piece.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a light source piece having a thin film thickness of an electroluminescence layer near an end face.
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a light source piece including a central light emitting layer and an end light emitting layer.
FIG. 8 is a diagram showing a light source unit.
FIG. 9 is a diagram illustrating a plan view of a light source unit and an illuminance distribution at a reading position.
FIG. 10 is a diagram illustrating a plan view of a light source unit and an illuminance distribution at a reading position.
FIG. 11 is a perspective view of a fiber lens provided in the image reading apparatus.
FIG. 12 is a perspective view of another fiber lens provided in the image reading apparatus.
FIG. 13 is a perspective view of an optical fiber constituting a fiber lens.
FIG. 14 is a cross-sectional view of the fiber lens taken along line XX ′.
FIG. 15 is a configuration diagram of a copying machine that performs duplex reading.
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of correction by a γ value of a reading correction unit.
FIG. 17 is a configuration diagram of a conventional contact-type image reading apparatus.
FIG. 18 is a perspective view of a light source provided in a conventional contact-type image reading apparatus.
FIG. 19 is a perspective view of a rod lens array provided in a conventional contact-type image reading apparatus.
FIG. 20 is a perspective view of a light source using an electroluminescence film.
[Explanation of symbols]
51 Light emitting layer
52 Transparent substrate piece
53 Transparent electrode layer
54 Metal electrode layer
P Connection point

Claims (14)

透明基板上に発光層を形成し、当該発光層の表裏より電圧を印加して発光する光源において、
光源全体の長さより短い透明基板に上記発光層が形成された同一色に発光する複数の光源片を、当該光源の長手方向に継ぎ合わせて必要な長さとし、
上記複数の光源片における各光源片の少なくとも一方の長手方向の端部近傍の発光面が他の発光面の幅よりも幅狭に構成され、隣接する光源片の幅狭に構成された端部近傍の発光面と相補して継ぎ合わせられたことを特徴とする画像読取装置の光源。
In a light source that forms a light emitting layer on a transparent substrate and emits light by applying a voltage from the front and back of the light emitting layer,
A plurality of light source pieces that emit light of the same color, in which the light emitting layer is formed on a transparent substrate shorter than the entire length of the light source, are spliced in the longitudinal direction of the light source to a required length,
The light emitting surface in the vicinity of at least one longitudinal end of each light source piece in the plurality of light source pieces is configured to be narrower than the width of the other light emitting surface, and the end portion configured to be narrow in the adjacent light source pieces A light source for an image reading apparatus, wherein the light source is spliced in a complementary manner with a nearby light emitting surface .
上記複数の光源片における各光源片の少なくとも一方の長手方向の端部近傍の発光面において鋭角を具備して構成されているとともに、隣接する光源片の鋭角を具備して構成された端部近傍の発光面と相補して継ぎ合わせられた請求項1に記載の画像読取装置の光源。  In the plurality of light source pieces, the light emitting surface in the vicinity of at least one longitudinal end of each light source piece is configured to have an acute angle, and the vicinity of the end configured to have an acute angle of an adjacent light source piece The light source of the image reading device according to claim 1, wherein the light source is joined together in a complementary manner. 上記複数の光源片における各光源片の少なくとも一方の長手方向の端部近傍の発光面が略L字型に構成されているとともに、隣接する光源片の略L字型に構成された端部近傍の発光面と相補して継ぎ合わせられた請求項1に記載の画像読取装置の光源。  The light emitting surface in the vicinity of at least one longitudinal end portion of each light source piece in the plurality of light source pieces is configured in a substantially L shape, and in the vicinity of the end portion configured in a substantially L shape of the adjacent light source pieces. The light source of the image reading device according to claim 1, wherein the light source is joined together in a complementary manner. 上記相補して継ぎ合わせられた端部の発光面の短手方向の幅が、継ぎ合わされていない発光面の短手方向の幅と等しいかそれ以上に構成された請求項1に記載の画像読取装置の光源。  2. The image reading device according to claim 1, wherein a width in a short direction of the light emitting surfaces at the end portions that are joined together is equal to or greater than a width in a short direction of the light emitting surfaces that are not joined together. The light source of the device. 上記発光層が、エレクトロルミネッセンスから構成される請求項1に記載の画像読取装置の光源。  The light source of the image reading apparatus according to claim 1, wherein the light emitting layer is made of electroluminescence. 透明基板上に発光層を形成し、当該発光層の表裏より電圧を印加して発光する光源において、
光源全体の長さより短い透明基板に上記発光層が形成された光源片を複数長手方向に継ぎ合わせて必要な長さとし、上記光源片の長手方向の端面が略L字型であると共に、光源片の短手方向の中央部より偏芯した画像読取装置の光源。
In a light source that forms a light emitting layer on a transparent substrate and emits light by applying a voltage from the front and back of the light emitting layer,
A light source piece in which the light emitting layer is formed on a transparent substrate shorter than the entire length of the light source is joined to a plurality of longitudinal directions to obtain a required length, and the longitudinal end surface of the light source piece is substantially L-shaped. The light source of the image reading device is eccentric from the center in the short direction.
複数の光源片を一列に継ぎ合わせて形成される光源を、レンズに対して左右に一列ずつ配置し、上記左右に一列ずつ配置された各光源片の継ぎ合わせ部分が、レンズの長手方向の異なる位置に形成されたことを特徴とする画像読取装置の光源。A light source formed by joining a plurality of light source pieces in a row is arranged in a row on the left and right with respect to the lens, and the joined portions of the light source pieces arranged in a row on the left and right are different in the longitudinal direction of the lens. A light source for an image reading apparatus, wherein the light source is formed at a position. 透明基板上に発光層を形成し、当該発光層の表裏より電圧を印加して発光する光源を用いた画像読取装置において、
光源全体の長さより短い透明基板に上記発光層が形成された同一色に発光する複数の光源片を、当該光源の長手方向に継ぎ合わせて必要な長さとし、
上記複数の光源片における各光源片の少なくとも一方の長手方向の端部近傍の発光面が他の発光面の幅よりも幅狭に構成され、隣接する光源片の幅狭に構成された端部近傍の発光面と相補して継ぎ合わせられたことを特徴とする画像読取装置。
In an image reading apparatus using a light source that forms a light emitting layer on a transparent substrate and emits light by applying a voltage from the front and back of the light emitting layer,
A plurality of light source pieces that emit light of the same color, in which the light emitting layer is formed on a transparent substrate shorter than the entire length of the light source, are spliced in the longitudinal direction of the light source to a required length,
The light emitting surface in the vicinity of at least one longitudinal end of each light source piece in the plurality of light source pieces is configured to be narrower than the width of the other light emitting surface, and the end portion configured to be narrow in the adjacent light source pieces An image reading apparatus characterized in that it is spliced in a complementary manner with a nearby light emitting surface .
上記複数の光源片における各光源片の少なくとも一方の長手方向の端部近傍の発光面において鋭角を具備して構成されているとともに、隣接する光源片の鋭角を具備して構成された端部近傍の発光面と相補して継ぎ合わせられた請求項8に記載の画像読取装置。  In the plurality of light source pieces, the light emitting surface in the vicinity of at least one longitudinal end of each light source piece is configured to have an acute angle, and the vicinity of the end configured to have an acute angle of an adjacent light source piece The image reading apparatus according to claim 8, wherein the image reading apparatus is spliced together in a complementary manner with the light emitting surface of the image forming apparatus. 上記複数の光源片における各光源片の少なくとも一方の長手方向の端部近傍の発光面が略L字型に構成されているとともに、隣接する光源片の略L字型に構成された端部近傍の発光面と相補して継ぎ合わせられた請求項8に記載の画像読取装置。  The light emitting surface in the vicinity of at least one longitudinal end portion of each light source piece in the plurality of light source pieces is configured in a substantially L shape, and in the vicinity of the end portion configured in a substantially L shape of the adjacent light source pieces. The image reading apparatus according to claim 8, wherein the image reading apparatus is spliced together in a complementary manner with the light emitting surface of the image forming apparatus. 上記相補して継ぎ合わせられた端部の発光面の短手方向の幅が、継ぎ合わされていない発光面の短手方向の幅と等しいかそれ以上に構成された請求項8に記載の画像読取装置。  9. The image reading device according to claim 8, wherein the width of the light emitting surfaces at the end portions that are joined together is equal to or greater than the width of the light emitting surfaces that are not joined together in the short direction. apparatus. 上記発光層が、エレクトロルミネッセンスから構成される請求項8に記載の画像読取装置。  The image reading apparatus according to claim 8, wherein the light emitting layer is made of electroluminescence. 透明基板上に発光層を形成し、当該発光層の表裏より電圧を印加して発光する光源を用いた画像読取装置において、
光源全体の長さより短い透明基板に上記発光層が形成された光源片を複数長手方向に継ぎ合わせて必要な長さとし、上記光源片の長手方向の端面が略L字型であると共に、光源片の短手方向の中央部より偏芯した画像読取装置
In an image reading apparatus using a light source that forms a light emitting layer on a transparent substrate and emits light by applying a voltage from the front and back of the light emitting layer,
A light source piece in which the light emitting layer is formed on a transparent substrate shorter than the entire length of the light source is joined to a plurality of longitudinal directions to obtain a required length, and the longitudinal end surface of the light source piece is substantially L-shaped. Reading device eccentric from the center in the short direction
複数の光源片を一列に継ぎ合わせて形成される光源を、レンズに対して左右に一列ずつ配置し、上記左右に一列ずつ配置された各光源片の継ぎ合わせ部分が、レンズの長手方向の異なる位置に形成されたことを特徴とする画像読取装置。A light source formed by joining a plurality of light source pieces in a row is arranged in a row on the left and right with respect to the lens, and the joined portions of the light source pieces arranged in a row on the left and right are different in the longitudinal direction of the lens. An image reading apparatus formed at a position.
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