JP3922635B2

JP3922635B2 - Light source for image reading device

Info

Publication number: JP3922635B2
Application number: JP2002229429A
Authority: JP
Inventors: 哲朗中村; 正和水崎
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2022-08-07
Also published as: JP2003131328A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読み取り装置の光源に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やスキャナ、更にはプリンタやファクシミリ等の機能を兼ね備えたマルチファンクションプリンタは、原稿面に描かれた画像を光学的に読み取る画像読み取り装置を備えている。
【０００３】
上記画像読み取り装置としては縮小光学方式（縮小ＣＣＤ方式）がよく知られているが、この縮小光学方式には、レンズの焦点深度を大きくとることによって原稿台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という利点がある一方、装置が大型になるという欠点があった。そこで、装置の小型化・薄型化を配慮するときは、通常、図１８に示すように、等倍正立で原稿からの情報をセンサ１０８に導く密着方式を用いる。
【０００４】
すなわち、原稿面１０６の上方に、２つのLED アレイ１１２を左右対称に所定の傾斜をつけて配置する。この２つのLED アレイ１１２の中間上方位置にロッドレンズアレイ１２１を配置する。このロッドレンズアレイ１２１によって、上記原稿面１０６に照射された光を受ける。
【０００５】
ここで、上記LED アレイ１１２は、図１９に示すように、多数のLED 素子１２５を基板１２４上に配列してなる。また、上記ロッドレンズアレイ１２１は、図２０に示すように、円柱形状のロッドレンズ１２２を所定数隣接させて配列し、基板１２４で挟み込んだ構成になっている。
【０００６】
このような密着方式を用いると、原稿面１０６とロッドレンズ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することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、装置の小型化を進めるには光源をできるだけ原稿面に近接配置することも重要である。しかしながら、上記従来のLED アレイは点光源の集合であるため、この光源と原稿面とがある程度の距離を保たないと照度の均一性を確保できない。すなわち、上記従来のLED アレイを用いて装置の小型化を進めるには限度があった。
【０００８】
そこで、本願出願人は、以下に説明するエレクトロルミネッセンス膜を面発光光源として用いることを特願2000-217561号等で提案している。
【０００９】
すなわち、図２１に示すように、主走査方向に長いガラスあるいは透明樹脂等の透明基板１０１上に透明電極膜１０３を形成し、その上面に光媒体としてのエレクトロルミネッセンス膜１００を形成し、更に、その上面に金属電極１０２を積層する。また、このような面発光光源をカラーで実現する場合は、主走査方向の照度を均一にする必要上、図２２に示すように、R （赤）・G(グリーン) ・B （ブルー）の各色に対応する等幅のエレクトロルミネッセンス膜１００r ・１００ｇ・１００ｂを副走査方向に形成する。
【００１０】
図２３に示すように、２つの面発光光源５を相互に所定間隔を保って原稿９の上方に左右対称に配置する。これによって、原稿９に照射された光は、２つの面発光光源５の中間上方位置に配置したレンズ１４を介してセンサ１に導かれる。
【００１１】
面発光光源５を読み取り位置Ｐａに近づけても、この読み取り位置Ｐａにおいて均一な照度を得ることができる。すなわち、上記従来のLED アレイに代えて、本出願人が提案する面発光光源５を採用すれば、装置の小型化を進めることができる。
【００１２】
しかしながら、上記エレクトロルミネッセンス膜（面発光体）１００r ・１００ｇ・１００ｂを採用した面発光光源によると、主走査方向の照度分布は均一になるものの、副走査方向の照度分布は均一にならない。すなわち、副走査方向においては、ＲＧＢ各色に対応する面発光体１００r ・１００ｇ・１００ｂが所定間隔に現れることになるので、副走査方向におけるＲＧＢ各色の照度分布は、この間隔を１周期とした波形になってしまう。
【００１３】
上記した課題を解決するには、図２４に示すように、ＲＧＢ各色に対応する等幅の面発光体１００r ・１００ｇ・１００ｂを主走査方向に繰り返し配列すればよい。このようにすれば、副走査方向においては、ＲＧＢ各色に対応する面発光体１００r ・１００ｇ・１００ｂが必ず１つ現れることになるので、副走査方向におけるＲＧＢ各色の照度分布を均一にすることができる。
【００１４】
しかしながら、このような面発光光源によると、副走査方向の照度分布は均一になるものの、主走査方向の照度分布は均一にならない。すなわち、主走査方向においては、ＲＧＢ各色に対応する面発光体１００r ・１００ｇ・１００ｂが所定間隔に現れることになるので、主走査方向におけるＲＧＢ各色の照度分布は、この間隔を１周期とした波形になってしまう。
【００１５】
本発明は、上記従来の事情に基づいて提案されたものであって、主走査方向及び副走査方向の照度分布が均一な画像読み取り装置の光源を提供することを目的とする。
【００１６】
【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。
【００１７】
すなわち、本発明は、透明電極・面発光体・金属電極の順で透明基板上に膜層を形成し、上記２つの電極に所定の電圧を印加することによって発光する画像読み取り装置の光源を前提としている。そして、R （赤）・G(グリーン) ・B （ブルー）の各色に対応する面発光体を主走査方向に繰り返し配列した複数の面発光体行を、互いの主走査方向の位相が異なるように副走査方向に配列したことを特徴とする。このようにすれば、主走査方向及び副走査方向の照度分布を均一にすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって詳細に説明する。なお、以下の説明では、１発光領域を構成する面発光体を「発光素子」という場合がある。
（実施の形態１）
本発明は、上記従来と同様、透明電極・面発光体・金属電極の順で透明基板上に膜層を形成し、上記２つの電極に所定の電圧を印加することによって発光する画像読み取り装置の光源を前提としている。ここでは、図２３で示したように、２つの光源５を備える構成を前提として説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、２つの光源を備える構成だけでなく、そのうちの一方の光源のみ備える構成も本発明の適用範囲である。
【００１９】
以下、本発明の構成を上記従来と異なる点のみ説明する。
【００２０】
まず、本発明では、図１（ａ）に示すように、互いの主走査方向の位相が面発光体一色分だけ異なるように、複数の面発光体行Ｇ１を副走査方向に配列した。この面発光体行Ｇ１とは、ＲＧＢ各色に対応する等幅・等長さの面発光体５ｒ・５ｇ・５ｂを主走査方向に繰り返し配列した１行をいう。
【００２１】
このようにすれば、主走査方向のどの位相においても、ＲＧＢ各色に対応する面発光体５ｒ・５ｇ・５ｂが必ず現れることになるので、主走査方向におけるＲＧＢ各色の照度分布を均一にすることができる。また、副走査方向のどの位相においても、ＲＧＢ各色に対応する面発光体５ｒ・５ｇ・５ｂが必ず現れることになるので、副走査方向におけるＲＧＢ各色の照度分布も均一にすることができる。
【００２２】
あるいは、図１（ｂ）に示すように、互いの主走査方向の位相が面発光体半色分だけ異なるように、複数の面発光体行Ｇ１を副走査方向に配列するようにしてもよい。もっとも、このような構成にすると、図１（ａ）に示した光源を採用した構成に比べて、ＲＧＢ各色の主走査方向の照度分布を均一にするという面では効果がいくらか小さくなるが、副走査方向の照度ピーク位置が読み取り位置近傍に現れるというメリットがある。なお、この図に示すリードＲｒ・Ｒｇ・Ｒｂはそれぞれ面発光体５ｒ・５ｇ・５ｂ用の透明電極と接続されており、また、リードＲｃは金属電極（共通電極）と接続されている。
【００２３】
すなわち、図１（ａ）に示す面発光光源５を採用した場合は、副走査方向の照度ピーク位置が読み取り位置近傍に現れない。この点をより詳しく説明するため、図２に示すように、相互に異なる主走査方向の位相（位相Ｚ１、位相Ｚ２、及び位相Ｚ３）について、その副走査方向の照度分布を図３に示す。
【００２４】
まず、位相Ｚ１の副走査方向には面発光体５ｒ１が存在するので、この面発光体５ｒ１から発せられる光によって照度分布Ｙ１が得られる。この照度分布Ｙ１の照度ピーク位置（すなわち、位相Ｚ１における副走査方向の照度ピーク位置）は、当該図面上、読み取り位置Ｐａの左方に現れる。
【００２５】
また、位相Ｚ２の副走査方向には面発光体５ｒ２が存在するので、この面発光体５ｒ２から発せられる光によって照度分布Ｙ２が得られる。この照度分布Ｙ２の照度ピーク位置（すなわち、位相Ｚ２における副走査方向の照度ピーク位置）は、当該図面上、読み取り位置Ｐａと一致する。
【００２６】
さらに、位相Ｚ３の副走査方向には面発光体５ｒ３が存在するので、この面発光体５ｒ３から発せられる光によって照度分布Ｙ３が得られる。この照度分布Ｙ３の照度ピーク位置（すなわち、位相Ｚ３における副走査方向の照度ピーク位置）は、当該図面上、読み取り位置Ｐａの右方に現れる。
【００２７】
それに対して、図１（ｂ）に示す面発光光源５を採用した場合、副走査方向の照度ピーク位置は読み取り位置近傍に現れる。この点をより詳しく説明するため、図４に示すように、相互に異なる主走査方向の位相（位相Ｚ４及び位相Ｚ５）について、その副走査方向の照度分布を図５に示す。
【００２８】
まず、位相Ｚ４の副走査方向には面発光体５ｒ１及び５ｒ２が存在するので、この面発光体５ｒ１及び５ｒ２から発せられる光によって照度分布Ｙ１及びＹ２が得られる。この照度分布Ｙ１の照度ピーク位置は、当該図面上、読み取り位置Ｐａの左方に現れるものの、照度分布Ｙ２の照度ピーク位置は、当該図面上、読み取り位置Ｐａと一致する。
【００２９】
したがって、この照度分布Ｙ１とＹ２とを合成した照度分布の照度ピーク位置（すなわち、位相Ｚ４における副走査方向の照度ピーク位置）は、読み取り位置Ｐａより若干左方に現れることになる。
【００３０】
また、位相Ｚ５の副走査方向には面発光体５ｒ２及び５ｒ３が存在するので、この面発光体５ｒ２及び５ｒ３から発せられる光によって照度分布Ｙ２及びＹ３が得られる。この照度分布Ｙ３の照度ピーク位置は、当該図面上、読み取り位置Ｐａの右方に現れるものの、照度分布Ｙ２の照度ピーク位置は、当該図面上、読み取り位置Ｐａと一致する。
【００３１】
したがって、この照度分布Ｙ２とＹ３とを合成した照度分布の照度ピーク位置（すなわち、位相Ｚ５における副走査方向の照度ピーク位置）は、読み取り位置Ｐａより若干右方に現れることになる。
【００３２】
図１（ｂ）に示す面発光光源５を採用した場合に、副走査方向の照度ピーク位置が読み取り位置近傍に現れるという現象は、上記主走査方向の位相Ｚ４又はＺ５だけでなく、その他の主走査方向の各位相においても同様に現れる。
【００３３】
したがって、図１（ｂ）に示す面発光光源５を採用した場合は、図６（ｂ）に示すように、原稿が浮き上がっていない時の照度ばらつき６１と、原稿が浮き上がっている時の照度ばらつき６２とで、その特性はほとんど変わらない。
【００３４】
それに対して、図１（ａ）に示す面発光光源５を採用した場合は、図６（ａ）に示すように、原稿が浮き上がっていない時の照度ばらつき６１と、原稿が浮き上がっている時の照度ばらつき６２とでは、その特性が全く異なる。
【００３５】
ところで、センサ１によって出力される画像の照度ばらつきを主走査方向で一定にするための補正を「シェーディング補正」という。すなわち、最初に白紙を読み取って主走査方向の照度ばらつきを特定しておき、以降、この照度ばらつきを考慮して画像をシェーディング補正すれば、照度ばらつきのない画像を得ることができる。
【００３６】
上記したように、図１（ｂ）に示す面発光光源５を採用した場合は、原稿が浮き上がっている時と浮き上がっていない時の照度ばらつきの特性はほとんど変わらない。したがって、この場合は、最初に特定しておいた照度ばらつきがそのまま有効であるため、シェーディング補正をすることができる。そこで、画像読み取り方式としてフラットベット方式（後述する）を採用する場合は、有効にシェーディング補正をすることができるように、図１（ｂ）に示す面発光光源５を採用するのが妥当である。
【００３７】
それに対して、図１（ａ）に示す面発光光源５を採用した場合は、原稿が浮き上がっている時と浮き上がっていない時の照度ばらつきの特性が全く異なる。したがって、この場合は、最初に特定しておいた照度ばらつきが有効でなくなるため、シェーディング補正をすることができない。そこで、画像読み取り方式としてシートフィード方式（後述する）を採用する場合は、主走査方向の照度分布が均一になるように、図１（ａ）に示す面発光光源５を採用するのが妥当である。
【００３８】
このように、画像読み取り方式によって、図１（ａ）に示す面発光光源５と図１（ｂ）に示す面発光光源５のいずれかを選択的に採用するのが好ましい。もっとも、シートフィード方式を採用するのに図１（ｂ）に示す面発光光源５を採用してもかまわないし、フラットベット方式を採用するのに図１（ａ）に示す面発光光源５を採用してもかまわない。
【００３９】
なお、上記シートフィード方式とは、原稿をローラーでイメージセンサヘッド側へ移動させることによって、その原稿面に描かれた画像を読み取る方式をいう。この方式を採用する場合は、原稿の浮き上がりを考慮する必要がない。
【００４０】
一方、上記フラットベット方式とは、原稿をガラス台に固定し、その下をイメージセンサヘッドが移動することによって、原稿面に描かれた画像を読み取る方式をいう。この方式を採用すると、本や雑誌のような厚みのある原稿を扱うことができるというメリットがあるものの、原稿の浮き上がりを考慮しなければならない。
（実施の形態２）
以下、本実施の形態を上記実施の形態１と異なる点のみ説明する。
【００４１】
すなわち、本実施の形態では、図７に示すように、ＲＧＢ各色に対応する等幅・等長さの面発光体５ｒ・５ｇ・５ｂを平行四辺形に形成して主走査方向に繰り返し配列した。
【００４２】
このような構成によっても、図８に示すように、隣り合う同色の面発光体（ここでは赤色の面発光体５ｒ）が副走査方向でオーバーラップするようにしておけば、照度ばらつき１０％以内を実現できることがわかった。
【００４３】
特に、図９に示すように、ある面発光体の左上頂点Ａ₀が、この面発光体と隣り合う同色の面発光体の右下頂点Ｃ₁よりも右に位置する場合、照度ばらつき５％以内を実現できることがわかった。
【００４４】
以上のように、ＲＧＢ各色に対応する等幅・等長さの面発光体５ｒ・５ｇ・５ｂを平行四辺形に形成して主走査方向に繰り返し配列する構成によっても、上記実施の形態１とほとんど同じ効果を得ることができる。
（実施の形態３）
ところで、目的の焦点深度Ｄを実現するためには、原稿が浮き上がっても鮮明な画像を得る必要がある。そして、原稿が浮き上がっても鮮明な画像を得るためには、以下に説明するように、副走査方向の照度分布を台形状にする必要がある。
【００４５】
すなわち、図１０は、原稿が浮き上がっている場合（図面上、下方向が原稿の浮き上がり方向である）に得られる放物線状の照度分布Ｙ＿２と、原稿が浮き上がっていない場合（すなわち、原稿がガラス台と接している場合）に得られる放物線状の照度分布Ｙ＿１とを表している。この図に示すように、副走査方向の照度分布を放物線状にした場合は、原稿が浮き上がると読み取り位置Ｐａにおける照度が低くなるため、鮮明な画像を得ることができない。
【００４６】
ここでは、説明の都合上、１つの面発光光源５によって得られる照度分布について説明したが、２つの面発光光源５によって得られる照度分布についても同じことがいえる。すなわち、２つの面発光光源５を備えた構成では、図１１に示すように、それぞれの面発光光源５によって得られる照度分布が合成されるだけである。
【００４７】
それに対して、図１２は、原稿が浮き上がっている場合に得られる台形状の照度分布Ｑ＿２と、原稿が浮き上がっていない場合（すなわち、原稿がガラス台と接している場合）に得られる台形状の照度分布Ｑ＿１とを表している。この図に示すように、副走査方向の照度分布を台形状にした場合は、原稿が浮き上がっても読み取り位置Ｐａにおける照度が低くならないため、鮮明な画像を得ることができる。
【００４８】
副走査方向の照度分布を台形状にするには、副走査方向における発光素子の幅を広くするのが簡単である。しかしながら、発光素子の幅を広くすると、コストが上がるだけでなく、装置の大型化を招く。
【００４９】
そこで、本実施の形態では、以下の手法を採用している。
【００５０】
図１３は、原稿が浮き上がっている場合に得られる台形状の照度分布Ｑ＿２と、原稿が浮き上がっていない場合に得られる台形状の照度分布Ｑ＿１とを表している。
【００５１】
ここで、副走査方向における台形状の照度分布の上辺長さＷは、次式によって求まる値以上にしておく。なお、この式に示される「θ」とは、面発光光源５の中心Ｏと読み取り位置Ｐａとを結ぶ線分が原稿面となす角度をいう。
【００５２】
【数１】

この式は、図１３に太線で示される直角三角形Ｆに着目すれば、容易に導き出すことができる。すなわち、この直角三角形Ｆの底辺の長さはＷ／２、また高さはＤであるから、ｔａｎθ＝Ｄ／（Ｗ／２）、すなわち数１が求まる。
【００５３】
このように、上辺長さＷが２Ｄ／ｔａｎθ以上あれば、原稿が浮き上がっている場合と浮き上がっていない場合の読み取り位置における照度は等しい。そこで、上辺長さＷが２Ｄ／ｔａｎθ以上となるように、発光素子の幅を広くすることになる。しかしながら、既に説明したように、発光素子の幅を広くすると種々の不具合があるので、本発明では、この上辺長さＷを最適化することにした。
【００５４】
すなわち、詳細については後述するが、上記角度θは、４０°から５５°の範囲に限定するのが好ましい。したがって、本発明では、上辺長さＷが次式の条件を満たすように、発光素子の幅を決定することにした。このようにすれば、発光素子の幅を広くすることによって生じる種々の不具合を最小限に抑えつつ、原稿が浮き上がっても鮮明な画像を得ることが可能である。
【００５５】
【数２】

ここでは、上辺長さＷを最適化するために、発光素子の幅を変更することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。たとえば、上辺長さＷの値は、光源の中心と読み取り位置との間の距離によっても変化するので、この距離を変更することで上辺長さＷを最適化してもかまわない。
【００５６】
なお、一般的な複写機においては、およそ２ｍｍの焦点深度Ｄが必要である。このような複写機に本発明を適用した場合、上記角度θを４０°に設定するとともに、光源の中心と読み取り位置との間の距離を３ｍｍに設定したときは、およそ４ｍｍの上辺長さＷが必要であることがわかった。また、この上辺長さＷを実現するためには、およそ３ｍｍ幅の発光素子が必要であることがわかった。
【００５７】
以下、上記角度θを４０°から５５°の範囲に限定することにした根拠を示す。
【００５８】
ここでは、面発光光源の位置と角度とを種々変化させて、そのときの原稿面照度とＭＴＦ（modulation transfer function）値とを測定し、評価した。なお、ＭＴＦ値とはセンサの分解能をいう。
【００５９】
まず、長さ１６０ｍｍ・幅４ｍｍのモノクロ面発光光源を長手方向（主走査方向）に２つ繋げてＡ３サイズとし、図１４に示すように、この２本のＡ３サイズ光源５をレンズ１４の両側にそれぞれ取り付ける。そして、面発光光源５の中心Ｏと読み取り位置Ｐａとを結ぶ線分Ｌの長さｒを５ｍｍに固定した状態で、この線分Ｌと原稿面９とのなす角度θを２０°から７０°まで変化させて、そのときの原稿面照度とＭＴＦ値とを測定した。
【００６０】
その結果、１６００ｌｘ以上の原稿面照度が得られるのは、図１５（ａ）に示すように角度θが３０°以上の場合であり、７５％以上のＭＴＦ値が得られるのは、図１５（ｂ）に示すように角度θが６０°以下の場合であることが判った。すなわち、角度θが３０°から６０°の場合が好ましい範囲といえる。
【００６１】
また、２０００ｌｘ以上の原稿面照度が得られるのは、図１５（ａ）に示すように角度θが４０°以上の場合であり、８０％以上のＭＴＦ値が得られるのは、図１５（ｂ）に示すように角度θが５５°以下の場合であることが判った。すなわち、角度θが４０°から５５°の場合が特に好ましい範囲といえる。
【００６２】
以上が、上記角度θを４０°から５５°の範囲に限定することにした根拠である。
【００６３】
なお、ここではモノクロ面発光光源を例示したが、カラー面発光光源を用いた場合も同様の結果が得られた。また、幅４ｍｍの面発光光源を用いるとともに線分Ｌの長さｒを５ｍｍに固定することにしているが、その他の条件で測定した場合も、角度θが３０°から６０°の場合が好ましい範囲であり、角度θが４０°から５５°の場合が特に好ましい範囲であることがわかった。
（実施の形態４）
ところで、発光素子を駆動するには、図１６に示すように、発光素子Ｌそれぞれを個々の定電流源Ｍによって駆動するのが簡単であるが、このような構成によるとコストが上がってしまう。すなわち、コストの面を考えると、複数の発光素子を１つの定電流源によって駆動する構成を採用するのが好ましい。
【００６４】
しかしながら、単純に複数の発光素子を１つの定電流源によって駆動する構成を採用すると、光源の長寿命化という効果を損ねてしまう。ある発光素子のどこか一点にでも膜厚が薄い等の欠陥があると、他の発光素子に流れるべき電流が当該発光素子上の一点に集まって、ここから膜が焼き切れてしまうからである。
【００６５】
そこで、本発明では、コストの上昇を招くことなく且つ光源の長寿命化という効果を損ねないようにするために、以下の構成によって発光素子を駆動するようにした。
【００６６】
すなわち、図１７（ａ）に示すように、抵抗体Ｎを介して複数の発光素子Ｌと１つの定電流源Ｍとを電気的に接続する。この抵抗体Ｎの抵抗値は特に限定されるものではないが、発光素子Ｌの抵抗値より遥かに大きな値としておく。
【００６７】
このようにすれば、ある発光素子のどこか一点にでも膜厚が薄い等の欠陥がある場合でも、抵抗体と発光素子との抵抗値の総和には殆ど影響がないので、他の発光素子に流れるべき電流が当該発光素子上の一点に集まることはない。
【００６８】
あるいは、図１７（ｂ）に示すように、複数の抵抗体Ｎと発光素子Ｌとを接続して、それぞれの両端に所定の電圧を印加すべく定電圧源Ｏを接続するようにしてもよい。このような構成によっても、抵抗体Ｎの抵抗値を発光素子Ｌの抵抗値より遥かに大きな値としておけば、上記と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
以上のように、本発明では、コストの上昇を招くことなく且つ光源の長寿命化という効果を損ねない構成で、発光素子を駆動するようにしている。
【００７０】
なお、ここでは、複数の発光素子と１つの定電流源とを接続するとだけ説明したが、１つの定電流源と接続する発光素子の数は特に限定されるものではない。すなわち、全発光素子を１つの定電流源と接続するようにしてもよいし、あるいは、RGB各色に対応する発光素子ごとに１つの定電流源を接続するようにしてもよいし、さらには、図１に示す面発光体行G1ごとに１つの定電流源を接続するようにしてもよい。もちろん、１つの定電圧源と接続する発光素子の数についても同じことがいえる。
【００７１】
また、上記の説明では、画像読み取り装置の光源を例示しているが、プリントヘッドのような画像書き込み装置の光源に対して本発明を適用するようにしてもよい。すなわち、透明電極・面発光体・金属電極の順で透明基板上に膜層を形成し、上記２つの電極に所定の電圧を印加することによって発光する光源である以上、本発明を適用することができる。
【００７２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、ＲＧＢ各色に対応する面発光体を主走査方向に繰り返し配列した複数の面発光体行を、互いの主走査方向の位相が異なるように副走査方向に配列したので、主走査方向及び副走査方向の照度分布を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したカラー面発光光源の構成図
【図２】位相Ｚ１、位相Ｚ２、及び位相Ｚ３の説明図
【図３】位相Ｚ１、位相Ｚ２、及び位相Ｚ３における副走査方向の照度分布を示す図
【図４】位相Ｚ４及び位相Ｚ５の説明図
【図５】位相Ｚ４及び位相Ｚ５における副走査方向の照度分布を示す図
【図６】照度ばらつきの説明図
【図７】本発明を適用したカラー面発光光源の構成図
【図８】隣り合う同色の面発光体同士が副走査方向でオーバーラップする様子を表した図
【図９】隣り合う同色の面発光体同士が副走査方向でオーバーラップする様子を表した図
【図１０】放物線状の照度分布を説明するための図
【図１１】２つの面発光光源によって得られる照度分布を説明するための図
【図１２】台形状の照度分布を説明するための図
【図１３】上辺長さを説明するための図
【図１４】面発光光源の配置説明図
【図１５】原稿面照度とＭＴＦ値の測定結果を示す図
【図１６】発光素子を駆動する構成を示す図
【図１７】発光素子を駆動する構成を示す図
【図１８】従来の画像読み取り装置の構成図
【図１９】従来の画像読み取り装置が備える光源の斜視図
【図２０】従来の画像読み取り装置が備えるロッドレンズアレイの斜視図
【図２１】エレクトロルミネッセンス膜を用いたモノクロ面発光光源の斜視図
【図２２】エレクトロルミネッセンス膜を用いたカラー面発光光源の説明図
【図２３】面発光光源を採用した画像読み取り装置の構成図
【図２４】エレクトロルミネッセンス膜を用いたカラー面発光光源の説明図
【符号の説明】
５面発光光源
１００エレクトロルミネッセンス膜
１０１透明基板
１０２金属電極
１０３透明電極膜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light source of an image reading apparatus.
[0002]
[Prior art]
A multifunction printer having functions such as a copying machine, a scanner, and a printer and a facsimile is provided with an image reading device that optically reads an image drawn on a document surface.
[0003]
As the image reading device, a reduction optical method (reduction CCD method) is well known, but in this reduction optical method, a clear image can be obtained even when the original is lifted off the platen by increasing the focal depth of the lens. On the other hand, there is a disadvantage that the apparatus becomes large. Therefore, when considering miniaturization / thinning of the apparatus, a contact system that normally guides information from the original to the sensor 108 is used as shown in FIG.
[0004]
In other words, the two LED arrays 112 are arranged symmetrically with a predetermined inclination above the document surface 106. A rod lens array 121 is disposed at an intermediate upper position between the two LED arrays 112. The rod lens array 121 receives light applied to the document surface 106.
[0005]
Here, the LED array 112 is formed by arranging a large number of LED elements 125 on a substrate 124 as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 20, the rod lens array 121 has a configuration in which a predetermined number of cylindrical rod lenses 122 are arranged adjacent to each other and sandwiched between substrates 124.
[0006]
When such a close contact method is used, the distance between the document surface 106 and the rod lens 122 can be reduced, so that the entire apparatus can be considerably reduced.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, it is important to place the light source as close to the original surface as possible in order to reduce the size of the apparatus. However, since the conventional LED array is a set of point light sources, it is not possible to ensure uniformity of illuminance unless the light source and the document surface are kept at a certain distance. In other words, there has been a limit to the miniaturization of the device using the conventional LED array.
[0008]
Therefore, the applicant of the present application has proposed in Japanese Patent Application No. 2000-217561 to use an electroluminescence film described below as a surface emitting light source.
[0009]
That is, as shown in FIG. 21, a transparent electrode film 103 is formed on a transparent substrate 101 such as glass or transparent resin that is long in the main scanning direction, and an electroluminescence film 100 as an optical medium is formed on the upper surface thereof. A metal electrode 102 is laminated on the upper surface. When such a surface emitting light source is realized in color, it is necessary to make the illuminance in the main scanning direction uniform, and as shown in FIG. 22, R (red), G (green), B (blue)

Electroluminescent films

100r, 100g, and 100b having equal widths corresponding to the respective colors are formed in the sub-scanning direction.
[0010]
As shown in FIG. 23, the two surface emitting light sources 5 are arranged symmetrically above the document 9 at a predetermined interval from each other. As a result, the light irradiated on the document 9 is guided to the sensor 1 via the lens 14 disposed at an intermediate upper position between the two surface emitting light sources 5.
[0011]
Even if the surface emitting light source 5 is brought close to the reading position Pa, uniform illuminance can be obtained at the reading position Pa. That is, if the surface emitting light source 5 proposed by the present applicant is adopted instead of the conventional LED array, the apparatus can be reduced in size.
[0012]
However, according to the surface light source using the electroluminescence films (surface light emitters) 100r, 100g, and 100b, the illuminance distribution in the main scanning direction becomes uniform, but the illuminance distribution in the sub-scanning direction does not become uniform. That is, in the sub-scanning direction, the

surface light emitters

100r, 100g, and 100b corresponding to the respective RGB colors appear at predetermined intervals. Therefore, the illuminance distribution of each of the RGB colors in the sub-scanning direction has a waveform with this interval as one cycle. Become.
[0013]
In order to solve the above-described problem, as shown in FIG. 24, it is only necessary to repeatedly arrange the

surface light emitters

100r, 100g, and 100b having the same width corresponding to the respective RGB colors in the main scanning direction. In this way, one

surface light emitter

100r, 100g, 100b corresponding to each RGB color always appears in the sub-scanning direction, so that the illuminance distribution of each RGB color in the sub-scanning direction can be made uniform. it can.
[0014]
However, according to such a surface emitting light source, the illuminance distribution in the sub-scanning direction becomes uniform, but the illuminance distribution in the main scanning direction does not become uniform. That is, in the main scanning direction, the surface light emitters 100r, 100g, and 100b corresponding to the RGB colors appear at predetermined intervals. Therefore, the illuminance distribution of the RGB colors in the main scanning direction has a waveform with this interval as one cycle. Become.
[0015]
The present invention has been proposed on the basis of the above-described conventional circumstances, and an object thereof is to provide a light source of an image reading apparatus in which the illuminance distribution in the main scanning direction and the sub-scanning direction is uniform.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following means in order to achieve the above object.
[0017]
That is, the present invention presupposes a light source for an image reading device that emits light by forming a film layer on a transparent substrate in the order of a transparent electrode, a surface light emitter, and a metal electrode, and applying a predetermined voltage to the two electrodes. It is said. A plurality of surface light emitter rows in which surface light emitters corresponding to each color of R (red), G (green), and B (blue) are repeatedly arranged in the main scanning direction have different phases in the main scanning direction. Are arranged in the sub-scanning direction. In this way, the illuminance distribution in the main scanning direction and the sub-scanning direction can be made uniform.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, a surface light emitter constituting one light emitting region may be referred to as a “light emitting element”.
(Embodiment 1)
In the present invention, as in the conventional case, a film layer is formed on a transparent substrate in the order of a transparent electrode, a surface light emitter, and a metal electrode, and the image reading device emits light by applying a predetermined voltage to the two electrodes. A light source is assumed. Here, as shown in FIG. 23, the description will be made on the premise of a configuration including two light sources 5, but the present invention is not limited to this. That is, not only a configuration including two light sources but also a configuration including only one of the light sources is within the scope of the present invention.
[0019]
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described only with respect to the points different from the conventional one.
[0020]
First, in the present invention, as shown in FIG. 1A, a plurality of surface light emitter rows G1 are arranged in the sub-scanning direction so that the phases in the main scanning direction differ from each other by one color of the surface light emitter. The surface light emitter row G1 refers to one row in which surface

light emitters

5r, 5g, and 5b having equal widths and equal lengths corresponding to RGB colors are repeatedly arranged in the main scanning direction.
[0021]
In this way, the

surface light emitters

5r, 5g, and 5b corresponding to the RGB colors always appear in any phase in the main scanning direction, so that the illuminance distribution of the RGB colors in the main scanning direction is made uniform. Can do. Further, since the

surface light emitters

5r, 5g, and 5b corresponding to the RGB colors always appear in any phase in the sub-scanning direction, the illuminance distribution of the RGB colors in the sub-scanning direction can be made uniform.
[0022]
Alternatively, as shown in FIG. 1B, a plurality of surface light emitter rows G1 may be arranged in the sub-scanning direction so that the phases in the main scanning direction are different from each other by a half color of the surface light emitter. . However, such a configuration is somewhat less effective in terms of making the illuminance distribution in the main scanning direction of each RGB color uniform compared to the configuration employing the light source shown in FIG. There is an advantage that the illuminance peak position in the scanning direction appears in the vicinity of the reading position. The leads Rr, Rg, and Rb shown in this figure are connected to transparent electrodes for the

surface light emitters

5r, 5g, and 5b, respectively, and the lead Rc is connected to a metal electrode (common electrode).
[0023]
That is, when the surface emitting light source 5 shown in FIG. 1A is employed, the illuminance peak position in the sub-scanning direction does not appear in the vicinity of the reading position. In order to explain this point in more detail, as shown in FIG. 2, the illuminance distribution in the sub-scanning direction is shown in FIG. 3 for the phases (phase Z1, phase Z2, and phase Z3) different from each other in the main scanning direction.
[0024]
First, since the surface light emitter 5r1 exists in the sub-scanning direction of the phase Z1, the illuminance distribution Y1 is obtained by the light emitted from the surface light emitter 5r1. The illuminance peak position of the illuminance distribution Y1 (that is, the illuminance peak position in the sub-scanning direction in the phase Z1) appears on the left side of the reading position Pa on the drawing.
[0025]
Further, since the surface light emitter 5r2 exists in the sub-scanning direction of the phase Z2, the illuminance distribution Y2 is obtained by the light emitted from the surface light emitter 5r2. The illuminance peak position of the illuminance distribution Y2 (that is, the illuminance peak position in the sub-scanning direction in the phase Z2) coincides with the reading position Pa on the drawing.
[0026]
Furthermore, since the surface light emitter 5r3 exists in the sub-scanning direction of the phase Z3, the illuminance distribution Y3 is obtained by the light emitted from the surface light emitter 5r3. The illuminance peak position of the illuminance distribution Y3 (that is, the illuminance peak position in the sub-scanning direction in the phase Z3) appears to the right of the reading position Pa on the drawing.
[0027]
On the other hand, when the surface emitting light source 5 shown in FIG. 1B is employed, the illuminance peak position in the sub-scanning direction appears in the vicinity of the reading position. In order to explain this point in more detail, as shown in FIG. 4, the illuminance distribution in the sub-scanning direction of mutually different phases (phase Z4 and phase Z5) in the main scanning direction is shown in FIG.
[0028]
First, since the surface light emitters 5r1 and 5r2 exist in the sub-scanning direction of the phase Z4, the illuminance distributions Y1 and Y2 are obtained by the light emitted from the surface light emitters 5r1 and 5r2. Although the illuminance peak position of the illuminance distribution Y1 appears on the left side of the reading position Pa on the drawing, the illuminance peak position of the illuminance distribution Y2 matches the reading position Pa on the drawing.
[0029]
Therefore, the illuminance peak position of the illuminance distribution obtained by combining the illuminance distributions Y1 and Y2 (that is, the illuminance peak position in the sub-scanning direction in the phase Z4) appears slightly to the left of the reading position Pa.
[0030]
Further, since the surface light emitters 5r2 and 5r3 exist in the sub-scanning direction of the phase Z5, the illuminance distributions Y2 and Y3 are obtained by the light emitted from the surface light emitters 5r2 and 5r3. The illuminance peak position of the illuminance distribution Y3 appears to the right of the reading position Pa on the drawing, but the illuminance peak position of the illuminance distribution Y2 matches the reading position Pa on the drawing.
[0031]
Therefore, the illuminance peak position of the illuminance distribution obtained by combining the illuminance distributions Y2 and Y3 (that is, the illuminance peak position in the sub-scanning direction in the phase Z5) appears slightly to the right of the reading position Pa.
[0032]
When the surface emitting light source 5 shown in FIG. 1B is employed, the phenomenon that the illuminance peak position in the sub-scanning direction appears in the vicinity of the reading position is not only the phase Z4 or Z5 in the main scanning direction, but also other main The same appears in each phase in the scanning direction.
[0033]
Therefore, when the surface emitting light source 5 shown in FIG. 1B is adopted, as shown in FIG. 6B, the illuminance variation 61 when the document is not lifted and the illuminance variation when the document is lifted. 62, the characteristics are almost the same.
[0034]
On the other hand, when the surface emitting light source 5 shown in FIG. 1A is employed, as shown in FIG. 6A, the illuminance variation 61 when the document is not lifted and the illuminance variation 61 when the document is lifted are shown. The illuminance variation 62 has completely different characteristics.
[0035]
Incidentally, the correction for making the illuminance variation of the image output by the sensor 1 constant in the main scanning direction is referred to as “shading correction”. That is, if a blank sheet is first read to identify the illuminance variation in the main scanning direction, and then the image is subjected to shading correction in consideration of the illuminance variation, an image without illuminance variation can be obtained.
[0036]
As described above, when the surface-emitting light source 5 shown in FIG. 1B is employed, the characteristics of illuminance variation when the document is lifted and when the document is not lifted are almost the same. Therefore, in this case, since the illuminance variation specified first is effective as it is, shading correction can be performed. Therefore, when the flat bed method (described later) is adopted as the image reading method, it is appropriate to employ the surface emitting light source 5 shown in FIG. 1B so that shading correction can be effectively performed. .
[0037]
On the other hand, when the surface emitting light source 5 shown in FIG. 1A is adopted, the characteristics of illuminance variation when the document is lifted and when the document is not lifted are completely different. Therefore, in this case, since the illuminance variation specified first is not effective, the shading correction cannot be performed. Therefore, when a sheet feed method (described later) is employed as an image reading method, it is appropriate to employ the surface emitting light source 5 shown in FIG. 1A so that the illuminance distribution in the main scanning direction is uniform. is there.
[0038]
Thus, it is preferable to selectively employ either the surface-emitting light source 5 shown in FIG. 1A or the surface-emitting light source 5 shown in FIG. Of course, the surface-emitting light source 5 shown in FIG. 1B may be adopted to adopt the sheet feed method, and the surface-emitting light source 5 shown in FIG. 1A is adopted to adopt the flat bed method. It doesn't matter.
[0039]
The sheet feed method refers to a method of reading an image drawn on a document surface by moving the document to the image sensor head side with a roller. When this method is adopted, it is not necessary to consider the lifting of the document.
[0040]
On the other hand, the flat bed method refers to a method of reading an image drawn on a document surface by fixing the document on a glass table and moving an image sensor head below the document. Adopting this method has the merit of being able to handle thick originals such as books and magazines, but it is necessary to consider the floating of the originals.
(Embodiment 2)
Hereinafter, only the points of the present embodiment different from the first embodiment will be described.
[0041]
That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the

surface light emitters

5r, 5g, and 5b having the same width and the same length corresponding to each color of RGB are formed in a parallelogram and repeatedly arranged in the main scanning direction. .
[0042]
Even with such a configuration, as shown in FIG. 8, if the adjacent surface light emitters of the same color (here, the red surface light emitter 5r) overlap in the sub-scanning direction, the illuminance variation is within 10%. It was found that can be realized.
[0043]
In particular, as shown in FIG. 9, the upper left vertex A of a certain surface light emitter ₀ Is the lower right vertex C of the surface light emitter of the same color adjacent to the surface light emitter. ₁ It turned out that the illumination variation within 5% can be realized when it is located on the right side.
[0044]
As described above, the configuration in which the

surface light emitters

5r, 5g, and 5b having the same width and the same length corresponding to each color of RGB are formed in a parallelogram and repeatedly arranged in the main scanning direction is also the same as that of the first embodiment. Almost the same effect can be obtained.
(Embodiment 3)
By the way, in order to realize the target depth of focus D, it is necessary to obtain a clear image even when the original is lifted. In order to obtain a clear image even when the document is lifted, the illuminance distribution in the sub-scanning direction needs to be trapezoidal as described below.
[0045]
That is, FIG. 10 shows a parabolic illuminance distribution Y_2 obtained when the document is lifted (in the drawing, the downward direction is the document lift direction), and the case where the document is not lifted (that is, the document is a glass table). Parabola-like illuminance distribution Y_1 obtained in the case of the As shown in this figure, when the illuminance distribution in the sub-scanning direction is a parabola, the illuminance at the reading position Pa is low when the original is lifted, so that a clear image cannot be obtained.
[0046]
Here, for convenience of explanation, the illuminance distribution obtained by one surface emitting light source 5 has been described, but the same can be said for the illuminance distribution obtained by two surface emitting light sources 5. That is, in the configuration provided with the two surface emitting light sources 5, as shown in FIG. 11, the illuminance distribution obtained by each of the surface emitting light sources 5 is merely synthesized.
[0047]
On the other hand, FIG. 12 shows a trapezoidal illuminance distribution Q_2 obtained when the document is lifted, and a trapezoidal illuminance obtained when the document is not lifted (that is, when the document is in contact with the glass table). It represents the illuminance distribution Q_1. As shown in this figure, when the illuminance distribution in the sub-scanning direction is trapezoidal, the illuminance at the reading position Pa does not decrease even when the document is lifted, so that a clear image can be obtained.
[0048]
In order to make the illuminance distribution in the sub-scanning direction trapezoidal, it is easy to increase the width of the light emitting element in the sub-scanning direction. However, if the width of the light emitting element is widened, not only the cost increases, but also the size of the device increases.
[0049]
Therefore, in the present embodiment, the following method is adopted.
[0050]
FIG. 13 shows a trapezoidal illuminance distribution Q_2 obtained when the document is lifted and a trapezoidal illuminance distribution Q_1 obtained when the document is not lifted.
[0051]
Here, the upper side length W of the trapezoidal illuminance distribution in the sub-scanning direction is set to be equal to or larger than the value obtained by the following equation. Note that “θ” shown in this equation refers to an angle formed by a line segment connecting the center O of the surface emitting light source 5 and the reading position Pa with the document surface.
[0052]
[Expression 1]

This formula can be easily derived by paying attention to the right triangle F shown by a thick line in FIG. That is, since the length of the bottom side of the right triangle F is W / 2 and the height is D, tan θ = D / (W / 2), that is, Equation 1 is obtained.
[0053]
As described above, when the upper side length W is 2D / tan θ or more, the illuminance at the reading position when the document is lifted and when the document is not lifted is equal. Therefore, the width of the light emitting element is widened so that the upper side length W becomes 2D / tan θ or more. However, as already described, there are various problems when the width of the light emitting element is widened. Therefore, in the present invention, the upper side length W is optimized.
[0054]
That is, although details will be described later, the angle θ is preferably limited to a range of 40 ° to 55 °. Therefore, in the present invention, the width of the light emitting element is determined so that the upper side length W satisfies the following formula. In this way, it is possible to obtain a clear image even when the original is lifted while minimizing various problems caused by increasing the width of the light emitting element.
[0055]
[Expression 2]

Here, in order to optimize the upper side length W, the width of the light emitting element is changed. However, the present invention is not limited to this. For example, since the value of the upper side length W varies depending on the distance between the center of the light source and the reading position, the upper side length W may be optimized by changing this distance.
[0056]
In general copying machines, a focal depth D of about 2 mm is required. When the present invention is applied to such a copying machine, when the angle θ is set to 40 ° and the distance between the center of the light source and the reading position is set to 3 mm, the upper side length W is about 4 mm. Was found to be necessary. Moreover, in order to implement | achieve this upper side length W, it turned out that the light emitting element of about 3 mm width is required.
[0057]
Hereinafter, the grounds for limiting the angle θ to the range of 40 ° to 55 ° will be described.
[0058]
Here, the position and angle of the surface emitting light source were variously changed, and the original surface illuminance and MTF (modulation transfer function) value at that time were measured and evaluated. The MTF value refers to the resolution of the sensor.
[0059]
First, two monochrome surface emitting light sources having a length of 160 mm and a width of 4 mm are connected in the longitudinal direction (main scanning direction) to form an A3 size, and the two A3 size light sources 5 are arranged on both sides of the lens 14 as shown in FIG. Attach to each. Then, in a state where the length r of the line segment L connecting the center O of the surface emitting light source 5 and the reading position Pa is fixed to 5 mm, the angle θ formed by the line segment L and the document surface 9 is 20 ° to 70 °. The original surface illuminance and MTF value at that time were measured.
[0060]
As a result, document surface illuminance of 1600 lx or more is obtained when the angle θ is 30 ° or more as shown in FIG. 15A, and an MTF value of 75% or more is obtained as shown in FIG. It was found that the angle θ was 60 ° or less as shown in b). That is, a preferable range is when the angle θ is 30 ° to 60 °.
[0061]
Further, the document surface illuminance of 2000 lx or more is obtained when the angle θ is 40 ° or more as shown in FIG. 15A, and the MTF value of 80% or more is obtained as shown in FIG. ), It was found that the angle θ was 55 ° or less. That is, the case where the angle θ is 40 ° to 55 ° is a particularly preferable range.
[0062]
The above is the reason why the angle θ is limited to the range of 40 ° to 55 °.
[0063]
Although a monochrome surface light source is illustrated here, similar results were obtained when a color surface light source was used. In addition, a surface-emitting light source having a width of 4 mm is used and the length r of the line segment L is fixed to 5 mm, but the angle θ is preferably 30 ° to 60 ° when measured under other conditions. It was found that the range is particularly preferable when the angle θ is 40 ° to 55 °.
(Embodiment 4)
Incidentally, in order to drive the light emitting elements, as shown in FIG. 16, it is easy to drive each of the light emitting elements L by individual constant current sources M. However, such a configuration increases the cost. That is, in view of cost, it is preferable to adopt a configuration in which a plurality of light emitting elements are driven by one constant current source.
[0064]
However, if a configuration in which a plurality of light emitting elements are simply driven by one constant current source is adopted, the effect of extending the life of the light source is impaired. This is because if there is a defect such as a thin film thickness at any one point of a certain light emitting element, the current that should flow to the other light emitting element gathers at one point on the light emitting element, and the film burns out from here. .
[0065]
Therefore, in the present invention, the light emitting element is driven by the following configuration in order not to increase the cost and to prevent the effect of extending the life of the light source.
[0066]
That is, as shown in FIG. 17A, a plurality of light emitting elements L and one constant current source M are electrically connected via a resistor N. The resistance value of the resistor N is not particularly limited, but is set to a value far larger than the resistance value of the light emitting element L.
[0067]
In this way, even if there is a defect such as a thin film thickness at any one point of a certain light emitting element, there is almost no effect on the sum of resistance values of the resistor and the light emitting element, so other light emitting elements The current that should flow through the light emitting element does not collect at one point on the light emitting element.
[0068]
Alternatively, as shown in FIG. 17B, a plurality of resistors N and the light emitting element L may be connected, and a constant voltage source O may be connected to apply a predetermined voltage to both ends thereof. . Even with such a configuration, if the resistance value of the resistor N is set to a value much larger than the resistance value of the light emitting element L, the same effect as described above can be obtained.
[0069]
As described above, in the present invention, the light emitting element is driven with a configuration that does not increase the cost and does not impair the effect of extending the life of the light source.
[0070]
Note that here, only a plurality of light emitting elements and one constant current source are connected, but the number of light emitting elements connected to one constant current source is not particularly limited. That is, all the light emitting elements may be connected to one constant current source, or one constant current source may be connected to each light emitting element corresponding to each RGB color. One constant current source may be connected for each surface light emitter row G1 shown in FIG. Of course, the same applies to the number of light emitting elements connected to one constant voltage source.
[0071]
In the above description, the light source of the image reading apparatus is illustrated, but the present invention may be applied to a light source of an image writing apparatus such as a print head. That is, the present invention is applied as long as it is a light source that emits light by forming a film layer on a transparent substrate in the order of a transparent electrode, a surface light emitter, and a metal electrode and applying a predetermined voltage to the two electrodes. Can do.
[0072]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a plurality of surface light emitter rows in which surface light emitters corresponding to RGB colors are repeatedly arranged in the main scanning direction are arranged in the sub scanning direction so that the phases in the main scanning direction are different from each other. Therefore, the illuminance distribution in the main scanning direction and the sub-scanning direction can be made uniform.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a color surface emitting light source to which the present invention is applied.
FIG. 2 is an explanatory diagram of phase Z1, phase Z2, and phase Z3
FIG. 3 is a diagram showing an illuminance distribution in the sub-scanning direction in phase Z1, phase Z2, and phase Z3.
FIG. 4 is an explanatory diagram of phase Z4 and phase Z5.
FIG. 5 is a diagram showing the illuminance distribution in the sub-scanning direction at phase Z4 and phase Z5.
FIG. 6 is an explanatory diagram of illuminance variation.
FIG. 7 is a configuration diagram of a color surface-emitting light source to which the present invention is applied.
FIG. 8 is a diagram showing a state in which adjacent surface light emitters of the same color overlap in the sub-scanning direction.
FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which adjacent surface light emitters of the same color overlap in the sub-scanning direction.
FIG. 10 is a diagram for explaining a parabolic illuminance distribution;
FIG. 11 is a diagram for explaining an illuminance distribution obtained by two surface-emitting light sources;
FIG. 12 is a diagram for explaining a trapezoidal illuminance distribution;
FIG. 13 is a diagram for explaining the upper side length;
FIG. 14 is a diagram illustrating the arrangement of surface-emitting light sources.
FIG. 15 is a diagram showing measurement results of document surface illuminance and MTF value;
FIG. 16 is a diagram showing a configuration for driving a light emitting element;
FIG. 17 is a diagram showing a configuration for driving a light emitting element;
FIG. 18 is a configuration diagram of a conventional image reading apparatus.
FIG. 19 is a perspective view of a light source provided in a conventional image reading apparatus.
FIG. 20 is a perspective view of a rod lens array provided in a conventional image reading apparatus.
FIG. 21 is a perspective view of a monochrome surface emitting light source using an electroluminescence film.
FIG. 22 is an explanatory diagram of a color surface emitting light source using an electroluminescence film.
FIG. 23 is a configuration diagram of an image reading apparatus employing a surface emitting light source.
FIG. 24 is an explanatory diagram of a color surface emitting light source using an electroluminescence film.
[Explanation of symbols]
5 Surface emitting light source
100 Electroluminescence film
101 Transparent substrate
102 Metal electrode
103 Transparent electrode film

Claims

In a light source of an image reading device that forms a film layer on a transparent substrate in the order of a transparent electrode, a surface light emitter, and a metal electrode, and emits light by applying a predetermined voltage to the two electrodes,
A plurality of surface emitter rows in which surface emitters corresponding to each color of R (red), G (green), and B (blue) are repeatedly arranged in the main scanning direction are arranged so that the phases in the main scanning direction are different from each other. A light source of an image reading device, which is arranged in a scanning direction.

The light source of the image reading apparatus according to claim 1, wherein the phases in the main scanning direction differ from each other by one color of the surface light emitter.

The light source of the image reading apparatus according to claim 2, wherein a sheet feed method is adopted as the image reading method.

The light source of the image reading apparatus according to claim 1, wherein the phases in the main scanning direction differ from each other by a half color of the surface light emitter.

The light source of the image reading apparatus according to claim 4, wherein a flat bed method is adopted as an image reading method.

In a light source of an image reading device that forms a film layer on a transparent substrate in the order of a transparent electrode, a surface light emitter, and a metal electrode, and emits light by applying a predetermined voltage to the two electrodes,
A light source for an image reading apparatus, wherein surface light emitters corresponding to each of R (red), G (green), and B (blue) are formed into parallelograms and repeatedly arranged in the main scanning direction.

The light source of the image reading apparatus according to claim 6, wherein part of adjacent surface light emitters of the same color overlap in the sub-scanning direction.

The upper side length of the trapezoidal illuminance distribution in the sub-scanning direction is 2D / tan θ, where D is the target depth of focus, and θ is the angle between the line segment connecting the center of the light source and the reading position with the document surface. The light source of the image reading apparatus according to claim 1, wherein the width of the surface light emitter in the sub-scanning direction is determined so that the angle is (θ = 55 °) to 2D / tan θ (θ = 40 °).