JP5071495B2

JP5071495B2 - 光源装置

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Publication number: JP5071495B2
Application number: JP2010047581A
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Inventors: 正樹井上; 優塩崎; 宏市亀井
Original assignee: Ushio Denki KK
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Filing date: 2010-03-04
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Description

本発明は、ファクシミリ、複写機、スキャナなどの機器に使用される原稿読取用の光源装置に関する。

ファクシミリ、複写機、スキャナなどの機器は、原稿面からの反射光によって原稿面の文字・画像情報を読み取る原稿読取装置を有し、この原稿読取装置には、原稿面を照明する光源装置が搭載されている。
このような光源装置としては、一端に発光素子が配置された棒状の導光体と、この導光体に並ぶよう配置された反射鏡とを具えてなるものが知られている（特許文献１参照。）。

図１２は、原稿読取装置に搭載された従来の光源装置の一例における要部の構成を示す説明用断面図である。この図において、８０は光源装置であって、原稿２が載置される原稿台５の下方に設けられている。この光源装置８０は、主走査方向（図において紙面に垂直な方向）に伸びる棒状の導光体８１と、この導光体８１に原稿載置面１に垂直な原稿読取軸Ｙを介して離間して並ぶよう配置された、主走査方向に伸びる長尺な反射鏡８７と、導光体８１を保持する保持部材８８と、導光体８１および反射鏡８７を固定するシャーシ９０とを有し、導光体８１の一端面（例えば紙面において手前側の端面）には、発光素子（図示省略）が配置されている。導光体８１には、その長手方向に沿って、当該長手方向に垂直な断面における外周輪郭が円弧状の光出射面８２が形成され、この光出射面に対向する周面には、発光素子からの光を原稿載置面１に向かって光を反射する第１の光反射面８３、および発光素子からの光を反射鏡８７に向かって反射する第２の光反射面８４が形成されている。８５および８６は、導光体８１にその長手方向に沿って形成された保持用突条部である。

上記の光源装置８０においては、発光素子から放射される光は、導光体８１にその端面から入射され、この導光体８１によって主走査方向に導かれると共に、当該導光体８１における第１の光反射面８３および第２の光反射面８４によって、原稿載置面１および反射鏡８７に向かって光出射面８２から出射され、更に、反射鏡８７に向かって出射された光は、当該反射鏡８７によって原稿載置面１に向かって反射される。このようにして原稿載置面１に載置された原稿２に、原稿読取軸Ｙの一側（図１２において左側）から導光体８１からの光が照射されると共に、原稿読取軸Ｙの他側（図１２において右側）から反射鏡８７からの反射光が照射されることによって、当該原稿２の一面には、主走査方向に伸びる帯状の高照度照明領域が形成され、この高照度照明領域が原稿の情報を読み取るための有効照明領域として利用される。すなわち、原稿２の一面に形成された高照度照明領域からの原稿反射光が、光源装置の下方に配置されたＣＣＤ（図示省略）に受光される。そして、原稿２の一面における高照度照明領域を、当該原稿２に対して副走査方向すなわち導光体８１の長手方向に対して垂直な方向に相対的に移動させることにより、原稿２の一面における所要の文字・画像情報が読み取られる。
ここで、高照度照明領域とは、所定の照度例えば最大照度の９０％以上の照度を有する照明領域である。

このような光源装置８０が搭載された原稿読取装置においては、原稿載置面１における光源装置８０による高照度照明領域が、原稿載置面１におけるＣＣＤによる読取領域全体をカバーするものであることが必要である。然るに、原稿読取装置の組立工程においては、光源装置８０をＣＣＤに対して高い位置精度で配置することが困難であり、このため、原稿載置面１において、ＣＣＤによる読取領域に対する光源装置８０による高照度照明領域の位置ずれが生じることにより、当該高照度照明領域が、当該読取領域全体をカバーすることができず、その結果、ＣＣＤによって原稿２の文字・画像情報を確実に読取が困難となる、という問題がある。このような事情から、光源装置８０としては、サイズの大きい高照度照明領域、具体的には副走査方向における幅の大きい高照度照明領域を形成することができるものが求められている。

そして、副走査方向における幅の大きい高照度照明領域を形成するためには、導光体および反射鏡が、原稿載置面において、導光体からの光の光軸位置と反射鏡からの反射光の光軸位置とが互いに離間するよう配置された構成が考えられる。
しかしながら、このような光源装置においては、以下のような問題がある。
図１３は、従来の光源装置において、導光体および反射鏡を導光体からの光の光軸位置と反射鏡からの反射光の光軸位置とが互いに離間するよう配置した場合における原稿載置面での副走査方向の照度分布を示す曲線図である。この図において、縦軸は相対照度、横軸は副走査方向における位置を示し、ａは導光体からの光による照度分布曲線、ｂは反射鏡からの反射光による照度分布曲線、ｃは装置全体からの光による照度分布曲線である。また、原稿読取軸の位置をＹ１で示し、原稿読取軸に対する導光体からの光の方向および原稿読取軸に対する反射鏡からの反射光の方向を、それぞれ矢印ａ１，ｂ１で示す。
この図１３に示すように、導光体および反射鏡を導光体からの光の光軸位置と反射鏡からの反射光の光軸位置とが互いに離間するよう配置した場合には、副走査方向における幅の大きい高照度照明領域Ｒ１を形成することが可能である。然るに、この高照度照明領域Ｒ１のうち、導光体からの光および反射鏡からの反射光のいずれか一方のみによる領域部分においては、原稿読取軸の一側および他側のいずれかからの光のみが照射されるため、原稿２の一面に凹凸があると影が生じることから、原稿を読み取るための有効照明領域Ｒ２としては、原稿読取軸の一側から照射される導光体からの光による照明領域と、原稿読取軸の他側から照射される反射鏡からの反射光による照明領域とが重なる領域部分しか利用できず、しかも、有効照明領域Ｒ２として利用できない領域部分は、導光体からの光による照明領域および反射鏡からの反射光による照明領域の各々の１／２にも及ぶため、光の利用効率が低い、という問題がある。

特開２００８−２１６４０９号公報

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、原稿からの反射光を読み取る原稿読取装置に用いられる光源装置において、副走査方向における幅が大きい高照度照明領域を形成することができ、しかも、高い光の利用効率が得られる光源装置を提供することにある。

本発明の光源装置は、原稿からの原稿反射光を読み取る原稿読取装置に用いられる光源装置であって、
一端に発光素子が配置された棒状の導光体と、それぞれ前記導光体に並ぶよう配置され、当該導光体からの光を原稿載置面に向かって反射する第１の反射鏡および第２の反射鏡とを具えてなり、
前記導光体は、その長手方向に沿って形成された光出射面と、この光出射面に対向する周面に形成された、前記発光素子からの光を前記原稿載置面に向かって反射する第１の光反射面と、前記光出射面に対向する周面に形成された、前記発光素子からの光を前記第１の反射鏡および前記第２の反射鏡に向かって反射する第２の光反射面とを有し、
前記第１の反射鏡および前記第２の反射鏡は、前記原稿載置面において、前記第１の光反射面からの光の光軸位置が、前記第１の反射鏡からの反射光の光軸位置と前記第２の反射鏡からの反射光の光軸位置との間に位置するよう配置されており、
前記導光体の第１の光反射面からの光が原稿読取軸の一側から照射されると共に、第１の反射鏡からの反射光および第２の反射鏡からの反射光が原稿読取軸の他側から照射され、
前記導光体の第１の光反射面からの光による照明領域に、その副走査方向における一側領域部分に第１の反射鏡からの反射光による照明領域が重畳して形成されると共に、その副走査方向における他側領域部分に第２の反射鏡からの反射光による照明領域が重畳して形成され、
更に、前記第１の反射鏡および前記第２の反射鏡は、前記原稿載置面において、当該第１の反射鏡からの反射光による照明領域の一部が当該第２の反射鏡からの反射光による照明領域の一部と重なるよう配置されていることを特徴とする。

また、本発明の光源装置は、原稿からの原稿反射光を読み取る原稿読取装置に用いられる光源装置であって、
一端に発光素子が配置された棒状の導光体と、それぞれ前記導光体に並ぶよう配置され、当該導光体からの光を原稿載置面に向かって反射する第１の反射鏡および第２の反射鏡とを具えてなり、
前記導光体は、その長手方向に沿って形成された光出射面と、この光出射面に対向する周面に形成された、前記発光素子からの光を前記原稿載置面に向かって反射する第１の光反射面と、前記光出射面に対向する周面に形成された、前記発光素子からの光を前記第１の反射鏡に向かって反射する第２の光反射面と、前記発光素子からの光を前記第２の反射鏡に向かって反射する第３の光反射面とを有し、
前記第１の反射鏡および前記第２の反射鏡は、前記原稿載置面において、前記第１の光反射面からの光の光軸位置が、前記第１の反射鏡からの反射光の光軸位置と前記第２の反射鏡からの反射光の光軸位置との間に位置するよう配置されており、
前記導光体の第１の光反射面からの光が原稿読取軸の一側から照射されると共に、第１の反射鏡からの反射光および第２の反射鏡からの反射光が原稿読取軸の他側から照射され、
前記導光体の第１の光反射面からの光による照明領域に、その副走査方向における一側領域部分に第１の反射鏡からの反射光による照明領域が重畳して形成されると共に、その副走査方向における他側領域部分に第２の反射鏡からの反射光による照明領域が重畳して形成され、
更に、前記第１の反射鏡および前記第２の反射鏡は、前記原稿載置面において、当該第１の反射鏡からの反射光による照明領域の一部が当該第２の反射鏡からの反射光による照明領域の一部と重なるよう配置されていることを特徴とする。

本発明の光源装置においては、前記導光体、前記第１の反射鏡および前記第２の反射鏡を固定保持するシャーシを有し、このシャーシには、原稿からの原稿反射光を透過させるスリットが形成されていることが好ましい。

本発明の光源装置によれば、第１の反射鏡および第２の反射鏡が、原稿載置面において、導光体の第１の光反射面からの光の光軸位置が、第１の反射鏡からの反射光の光軸位置と第２の反射鏡からの反射光の光軸位置との間に位置するよう配置されていることにより、原稿載置面において、導光体の第１の光反射面からの光による照明領域には、その副走査方向における一側領域部分に第１の反射鏡からの反射光による照明領域が重畳して形成されると共に、その副走査方向における他側領域部分に第２の反射鏡からの反射光による照明領域が重畳して形成されるため、副走査方向における幅が大きい高照度照明領域を形成することができる。しかも、この高照度照明領域において、第１の反射鏡からの反射光および第２の反射鏡からの反射光のいずれか一方のみによる領域部分、すなわち原稿の凹凸による影が生ずる領域部分は、第１の反射鏡からの反射光による照明領域および第２の反射鏡からの反射光による照明領域の一部のみであり、原稿読取軸の一側から照射される導光体の第１の光反射面からの光による照明領域にそれぞれ原稿読取軸の他側から照射される第１の反射鏡からの反射光および第２の反射鏡からの反射光のいずれかによる照明領域が重畳して形成されることにより、導光体の第１の光反射面からの光による照明領域全体を、原稿を読み取るための有効照明領域として利用することができるので、高い光の利用効率が得られる。
また、第１の反射鏡および第２の反射鏡が、原稿載置面において、当該第１の反射鏡からの反射光による照明領域の一部が当該第２の反射鏡からの反射光による照明領域の一部と重なるよう配置されることにより、高照度照明領域の副走査方向における中央に、原稿読取軸の一側から照射される導光体の第１の光反射面からの光のみによる領域部分、すなわち原稿の凹凸による影が生ずる領域部分が生じることを回避することができる。

原稿読取装置に搭載された本発明の光源装置の一例における構成を示す説明用断面図である。図１に示す光源装置における導光体、第１の反射鏡および第２の反射鏡を示す斜視図である。図１に示す光源装置における導光体を示す縦断面図である。図１に示す光源装置からの光による原稿載置面での副走査方向の照度分布を示す曲線図である。原稿載置面において導光体からの光の光軸位置と第２の反射鏡からの反射光の光軸位置との間に第１の反射鏡からの光の光軸位置が位置されるよう第１の反射鏡および第２の反射鏡を配置した場合における、光源装置からの光による原稿載置面での副走査方向の照度分布を示す曲線図である。本発明の光源装置の他の例における構成を原稿読取装置に搭載された状態で副走査方向に切断して示す説明用断面図である。（１）は原稿読取装置に搭載された本発明の光源装置の更に他の例における構成を示す説明用断面図であり、（２）は、（１）に示す光源装置における破線Ａの部分を拡大して示す説明用断面図である。図７に示す光源装置からの光による原稿載置面での副走査方向の照度分布を示す曲線図である。実験例１に係る光源装置（Ａ）による原稿載置面での副走査方向の照度分布を示す曲線図である。比較実験例１に係る光源装置（Ｂ）による原稿載置面での副走査方向の照度分布を示す曲線図である。比較実験例２に係る光源装置（Ｃ）による原稿載置面での副走査方向の照度分布を示す曲線図である。原稿読取装置に搭載された従来の光源装置の一例における要部の構成を示す説明用断面図である。従来の光源装置において、導光体および反射鏡を導光体からの光の光軸位置と反射鏡からの反射光の光軸とが互いに離間するよう配置した場合における原稿載置面での副走査方向の照度分布を示す曲線図である。

以下、本発明の光源装置の実施の形態について説明する。
図１は、原稿読取装置に搭載された本発明の光源装置の一例における構成を示す説明用断面図であり、図２は、図１に示す光源装置における導光体、第１の反射鏡および第２の反射鏡を示す斜視図、図３は、図１に示す光源装置における導光体を示す縦断面図である。
この光源装置は、原稿読取装置において原稿２が載置される透光性を有する原稿台５の下方に配置され、原稿台５の原稿載置面１に平行な平面に沿って主走査方向に伸びるよう配置された棒状の導光体１０と、この導光体１０に原稿載置面１に垂直な原稿読取軸Ｙを介して離間して平行に並ぶよう配置された、それぞれ主走査方向に伸びる長尺な矩形の板状の第１の反射鏡２０および第２の反射鏡２５を有する。図示の例では、第１の反射鏡２０および第２の反射鏡２５はそれぞれ平面ミラーであって、第２の反射鏡２５が、第１の反射鏡２０の上側縁部に連結して一体的に形成されている。
本発明において、「副走査方向」とは、原稿載置面１に対して光源装置を相対的に移動させるときの移動方向を意味し、「主走査方向」とは、副走査方向と垂直な方向であって原稿載置面に対して平行な方向を意味する。
導光体１０の一端には、発光素子３０が当該導光体１０の一端面から離間して配置され、導光体１０の一端面と発光素子３０との間の空間を取り囲むようミラー３１が配置されている。一方、導光体１０の他端面には、発光素子３０からの光を拡散反射する光拡散反射板３５が配置されている。

導光体１０においては、その長手方向に垂直な断面における外周輪郭が円弧状の光出射面１１が、当該導光体１０の長手方向に沿って形成されており、その光出射面１１に対向する周面には、それぞれ表面に微小プリズム群が形成された、発光素子３０からの光を原稿載置面１に向かって反射する第１の光反射面１２が形成されると共に、この第１の光反射面１２から離間した位置に、発光素子３０からの光を第１の反射鏡２０および第２の反射鏡２５に向かって反射する第２の光反射面１３が、当該導光体１０の長手方向に沿って形成されている。また、図示の例では、導光体１０における光出射面１１と第１の光反射面１２との間に、導光体１０の長手方向に伸びる保持用突条部１５が形成されている。

導光体１０、第１の反射鏡２０および第２の反射鏡２５の各々は、共通のシャーシ４０によって固定されて保持されている。具体的に説明すると、シャーシ４０は、角形の樋状の基台４１と、この基台４１上に設けられた、導光体１０と同方向に伸びる導光体保持台４５と、基台４１上に導光体保持台４５から離間して並ぶよう設けられた、第１の反射鏡２０および第２の反射鏡２５と同方向に伸びる反射鏡保持台４６と、基台４１および導光体保持台４５の間に挟持されて保持されたガイド固定つめ４７とを有する。そして、導光体１０は、その保持用突条部１５がシャーシ４０におけるガイド固定つめ４７によって固定されることにより、光出射面１１が所定の方向を向いた状態で導光体保持台４５に保持されて固定され、一方、互いに連結された第１の反射鏡２０および第２の反射鏡２５は、それぞれの反射面が所定の方向を向いた状態で反射鏡保持台４６に保持されている。また、シャーシ４０における基台４１には、導光体保持台４５と反射鏡保持台４６との間の位置に、原稿２からの原稿反射光を透過させるスリット４４が導光体保持台４５および反射鏡保持台４６と同方向に伸びるよう形成されており、これにより、原稿２からの反射光が、例えば光源装置の下方に配置されたＣＣＤに受光される。

導光体１０を構成する材料としては、ポリメチルメタクリレート樹脂等のアクリル系樹脂、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマーなどを用いることができ、このような材料を用いることにより、射出成形法によって導光体１０を作製することができる。導光体１０の寸法の一例を挙げると、全長が３４０ｍｍ、光出射面１１を形成する円弧の半径が２．８ｍｍ、第１の光反射面１２の幅が１．０ｍｍ、第２の光反射面１３の幅が１．０ｍｍである。

発光素子３０としては、白色ＬＥＤを用いることができる。
光拡散反射板３５としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂中に、酸化チタン、炭酸カルシウム、ガラスビーズ等が含有されてなるものを用いることができる。
また、シャーシ４０における基台４１を構成する材料としては、アルミニウムなどの金属材料を用いることができ、導光体保持台４５および反射鏡保持台４６を構成する材料としては、アルミニウムなどの金属材料、ポリカーボネート樹脂などの樹脂材料を用いることができる。

このような光源装置においては、発光素子３０から放射される光Ｌがミラー３１に反射されて導かれて、導光体１０にその端面から入射され、この導光体１０によってその周面に反射されながら当該導光体１０の長手方向に導かれると共に、第１の光反射面１２および第２の光反射面１３の各々によって反射され、この反射光が導光体１０の光出射面１１から出射される。そして、第１の光反射面１２からの光Ｌ１は、原稿台５上に載置された原稿２の一面に照射されると共に、第２の光反射面１３からの光は、第１の反射鏡２０および第２の反射鏡２５によって反射され、この反射光Ｌ２，Ｌ３の各々が原稿台５上に載置された原稿２の一面に照射される。
而して、本発明の光源装置においては、第１の反射鏡２０および第２の反射鏡２５は、原稿載置面１において、第１の光反射面からの光Ｌ１の光軸位置Ｐ１が、第１の反射鏡２０からの反射光Ｌ２の光軸位置Ｐ２と第２の反射鏡２５からの反射光Ｌ３の光軸位置Ｐ３との間に位置するよう配置されている。

ここで、「光軸位置」とは、原稿載置面に形成される照明領域において、最も照度の高い位置のことを意味する。
具体的には、「第１の光反射面からの光の光軸位置」とは、第１の光反射面からの光によって原稿載置面に形成された照明領域において、最も照度の高い位置のことを意味するし、「第１の反射鏡からの反射光の光軸位置」とは、第１の反射鏡からの反射光によって原稿載置面に形成された照明領域において、最も照度の高い位置のことを意味し、「第２の反射鏡からの反射光の光軸位置」とは、第２の反射鏡からの反射光によって原稿載置面に形成された照明領域において、最も照度の高い位置のことを意味する。
本発明において、第１の光反射面からの光の光軸位置は、以下のようにして求められる。すなわち、光源装置における第１の反射鏡および第２の反射鏡から原稿載置面に照射される反射光を遮光した状態で、当該光源装置を点灯させ、導光体の第１の反射面からの光によって原稿載置面に形成される照明領域の照度分布を測定し、この照明領域において照度が最も高い位置を特定することにより求められる。
また、第１の反射鏡からの反射光の光軸位置は、以下のようにして求められる。すなわち、光源装置を点灯させ、導光体の第１の光反射面からの光、第１の反射鏡からの反射光および第２の反射鏡からの反射光によって原稿載置面に形成された照明領域の照度分布を測定する（以下、測定された照度分布を「第１の照度分布」という。）と共に、第１の反射鏡からの反射光を遮光した状態で、光源装置を点灯させ、導光体の第１の光反射面からの光および第２の反射鏡からの反射光によって原稿載置面に形成された照明領域の照度分布を測定し（以下、測定された照度分布を「第２の照度分布」という。）、第１の照度分布と第２の照度分布との差から、第１の反射鏡からの反射光によって原稿載置面に形成された照明領域の照度分布を測定し、この照明領域において照度が最も高い位置を特定することにより求められる。
また、第２の反射鏡からの反射光の光軸位置は、以下のようにして求められる。すなわち、第２の反射鏡からの反射光を遮光した状態で、光源装置を点灯させ、導光体の第１の光反射面からの光および第１の反射鏡からの反射光によって原稿載置面に形成された照明領域の照度分布を測定し（以下、測定された照度分布を「第３の照度分布」という。）、第１の照度分布と第３の照度分布との差から、第２の反射鏡からの反射光によって原稿載置面に形成された照明領域の照度分布を測定し、この照明領域において照度が最も高い位置を特定することにより求められる。

また、第１の反射鏡２０および第２の反射鏡２５は、原稿載置面１において、当該第１の反射鏡２０からの反射光Ｌ２による照明領域の一部が当該第２の反射鏡２５からの反射光Ｌ３による照明領域の一部と重なるよう配置されていることが好ましい。
また、第１の光反射面１２からの光Ｌ１の光軸位置Ｐ１から第１の反射鏡２０からの反射光Ｌ２の光軸位置Ｐ２までの距離と、第１の光反射面１２からの光Ｌ１の光軸位置Ｐ１から第２の反射鏡２５からの反射光Ｌ３の光軸位置Ｐ３までの距離との比は、例えば１である。

図４は、図１に示す光源装置からの光による原稿載置面での副走査方向の照度分布を示す曲線図である。この図において、縦軸は相対照度、横軸は副走査方向における位置を示し、ａは導光体からの光による照度分布曲線、ｂは第１の反射鏡からの反射光による照度分布曲線、ｃは第２の反射鏡からの反射光による照度分布曲線、ｄは装置全体からの光による照度分布曲線である。また、原稿読取軸の位置をＹ１で示し、原稿読取軸に対する導光体からの光の方向、原稿読取軸に対する第１の反射鏡からの反射光の方向、および原稿読取軸に対する第２の反射鏡からの反射光の方向を、それぞれ矢印ａ１，ｂ１，ｃ１で示す。
図４（１）に示すように、図１に示す光源装置においては、導光体１０の第１の光反射面１２からの光Ｌ１による照明領域（照度分布曲線ａに係る照明領域）には、その副走査方向における一側領域部分に第１の反射鏡２０からの反射光Ｌ２による照明領域（照度分布曲線ｂに係る照明領域）が重畳して形成されると共に、その副走査方向における他側領域部分に第２の反射鏡２５からの反射光Ｌ３による照明領域（照度分布曲線ｃに係る照明領域）が重畳して形成される。このため、図４（２）に示すように、光源装置全体からの光による照明領域（照度分布曲線ｄに係る照明領域）は、副走査方向における幅が大きい高照度照明領域（Ｒ１）を有することが理解される。
また、高照度照明領域Ｒ１のうち、原稿読取軸Ｙの一側（図１において左側）から照射される導光体１０の第１の光反射面１２からの光Ｌ１による照明領域と、それぞれ原稿読取軸Ｙの他側（図１において右側）から照射される第１の反射鏡２０からの反射光Ｌ２による照明領域または第２の反射鏡２５からの反射光Ｌ３による照明領域とが重なる領域部分においては、原稿読取軸Ｙに対して互いに異なる方向からの光、具体的には原稿読取軸Ｙの一側の方向からの光と原稿読取軸Ｙの他側からの光とが照射されるため、原稿２の一面に凹凸があっても影が生じることがなく、従って、この領域部分が原稿を読み取るための有効照明領域Ｒ２として利用される。そして、図１に示す光源装置においては、光源装置全体による照明領域うち、第１の反射鏡２０からの反射光Ｌ２による照明領域の約１／２および第２の反射鏡２５からの反射光Ｌ３による照明領域の約１／２を犠牲にしているのみで、導光体１０の第１の反射面１２からの光Ｌ１による照明領域全体を利用していることが理解される。

従って、上記の光源装置によれば、第１の反射鏡２０および第２の反射鏡２５が、原稿載置面１において、導光体１０の第１の光反射面１２からの光Ｌ１の光軸位置Ｐ１が、第１の反射鏡２０からの反射光Ｌ２の光軸位置Ｐ２と第２の反射鏡２５からの反射光Ｌ３の光軸位置Ｐ３との間に位置するよう配置されていることにより、原稿載置面１において、導光体１０の第１の光反射面１２からの光Ｌ１による照明領域には、その副走査方向における一側領域部分に第１の反射鏡２０からの反射光Ｌ２による照明領域が重畳して形成されると共に、その副走査方向における他側領域部分に第２の反射鏡２５からの反射光Ｌ３による照明領域が重畳して形成されるため、副走査方向における幅が大きい高照度照明領域を形成することができる。しかも、この高照度照明領域において、第１の反射鏡２０からの反射光Ｌ２および第２の反射鏡２５からの反射光Ｌ３のいずれか一方のみによる領域部分、すなわち原稿２の凹凸による影が生ずる領域部分は、第１の反射鏡２０からの反射光Ｌ２による照明領域および第２の反射鏡２５からの反射光Ｌ３による照明領域の一部のみであり、原稿読取軸Ｙの一側から照射される導光体１０の第１の光反射面１１からの光による照明領域にそれぞれ原稿読取軸Ｙの他側から照射される第１の反射鏡２０からの反射光および第２の反射鏡２５からの反射光のいずれかによる照明領域が重畳して形成されることにより、導光体１０の第１の光反射面１２からの光Ｌ１による照明領域全体を、原稿を読み取るための有効照明領域として利用することができるので、高い光の利用効率が得られる。
また、第１の反射鏡２０および第２の反射鏡２５が、原稿載置面１において、当該第１の反射鏡２０からの反射光Ｌ２による照明領域の一部が当該第２の反射鏡２０からの反射光Ｌ２による照明領域の一部と重なるよう配置されることにより、高照度照明領域の副走査方向における中央に、原稿読取軸Ｙの一側から照射される導光体１０の第１の光反射面１２からの光Ｌ１のみによる領域部分、すなわち原稿２の凹凸による影が生ずる領域部分が生じることを回避することができる。

以上において、第１の反射鏡２０および第２の反射鏡２５が、例えば原稿載置面１において、第１の反射鏡２０からの反射光Ｌ２の光軸位置Ｐ２が、導光体１０の第１の光反射面１２からの光Ｌ１の光軸位置Ｐ１と第２の反射鏡２５からの反射光Ｌ３の光軸位置Ｐ３との間に位置するよう配置されている場合には、以下のような問題が生ずる。

図５は、原稿載置面において導光体からの光の光軸位置と第２の反射鏡からの反射光の光軸位置との間に第１の反射鏡からの光の光軸位置が位置されるよう第１の反射鏡および第２の反射鏡を配置した場合における、光源装置からの光による副走査方向の照度分布を示す曲線図である。この図において、縦軸は相対照度、横軸は副走査方向における位置を示し、ａは導光体からの光による照度分布曲線、ｂは第１の反射鏡からの反射光による照度分布曲線、ｃは第２の反射鏡からの反射光による照度分布曲線、ｄは装置全体からの光による照度分布曲線である。また、原稿読取軸の位置をＹ１で示し、原稿読取軸に対する導光体からの光の方向、原稿読取軸に対する第１の反射鏡からの反射光の方向、および原稿読取軸に対する第２の反射鏡からの反射光の方向を、それぞれ矢印ａ１，ｂ１，ｃ１で示す。
図５（１）に示すように、第１の反射鏡２０からの反射光Ｌ２による照明領域（照度分布曲線ｂに係る照明領域）には、その副走査方向における一側領域部分に導光体１０の第１の光反射面１２からの光Ｌ１による照明領域（照度分布曲線ａに係る照明領域）が重畳して形成されると共に、その副走査方向における他側領域部分に第２の反射鏡２５からの反射光Ｌ３による照明領域（照度分布曲線ｃに係る照明領域）が重畳して形成される。このため、図５（２）に示すように、光源装置全体からの光による照明領域（照度分布曲線ｄに係る照明領域）は、副走査方向における幅が大きい高照度照明領域（Ｒ１）を有するものである。
然るに、高照度照明領域Ｒ１において、原稿２の凹凸による影が生じない領域部分、すなわち原稿を読み取るための有効照明領域Ｒ２は、原稿読取軸Ｙの一側から照射される導光体１０の第１の光反射面１２からの光Ｌ１による照明領域と、原稿読取軸Ｙの他側から照射される第１の反射鏡２０からの反射光Ｌ２による照明領域とが重なる領域部分のみであるため、有効照明領域Ｒ２としては、副走査方向における幅が小さいものとなり、しかも、第２の反射鏡２５からの反射光Ｌ３による照明領域の大部分を犠牲にしているため、光の利用効率が極めて低い、という問題を有する。

図６は、本発明の光源装置の他の例における構成を原稿読取装置に搭載された状態で示す説明用断面図である。
この例の導光体１０においては、その長手方向に垂直な断面における外周輪郭が円弧状の光出射面１１が、当該導光体１０の長手方向に沿って形成されており、その光出射面１１に対向する周面には、それぞれ表面に微小プリズム群が形成された、発光素子３０からの光を原稿載置面１に向かって反射する第１の光反射面１２と、発光素子３０からの光を第１の反射鏡２０に向かって反射する第２の光反射面１３と、発光素子３０からの光を第２の反射鏡２５に向かって光を反射する第３の光反射面１４とが、当該導光体１０の長手方向に沿って形成されている。

このような光源装置においては、発光素子３０から放射される光がミラー３１（図２および図３参照）に反射されて導かれて、導光体１０にその端面から入射され、この導光体１０によってその周面に反射されながら当該導光体１０の長手方向に導かれると共に、第１の光反射面１２、第２の光反射面１３および第３の光反射面１４の各々によって反射され、この反射光が導光体１０の光出射面１１から出射される。そして、第１の光反射面１２からの光Ｌ１は、原稿台５上に載置された原稿２の一面に照射されると共に、第２の光反射面１３からの光Ｌ２は、第１の反射鏡２０によって反射され、更に、第３の光反射面１４からの光Ｌ３は、第２の反射鏡２５によって反射され、これらの反射光の各々が原稿台５上に載置された原稿２の一面に照射される。
而して、上記の光源装置においては、第１の反射鏡２０および第２の反射鏡２５は、原稿載置面１において、第１の光反射面１２からの光Ｌ１の光軸位置Ｐ１が、第１の反射鏡２０からの反射光Ｌ２の光軸位置Ｐ２と第２の反射鏡２５からの反射光Ｌ３の光軸位置Ｐ３との間に位置するよう配置されている。
また、第１の反射鏡２０および第２の反射鏡２５は、原稿載置面１において、当該第１の反射鏡２０からの反射光Ｌ２による照明領域の一部が当該第２の反射鏡２０からの反射光Ｌ２による照明領域の一部と重なるよう配置されていることが好ましい。
この光源装置におけるその他の基本的な構成は、図１に示す光源装置と同様である。

第１の反射鏡２０および第２の反射鏡２５が、原稿載置面１において、導光体１０の第１の光反射面１２からの光Ｌ１の光軸位置Ｐ１が、第１の反射鏡２０からの反射光Ｌ２の光軸位置Ｐ２と第２の反射鏡２５からの反射光Ｌ３の光軸位置Ｐ３との間に位置するよう配置されていることにより、原稿載置面１において、導光体１０の第１の光反射面１２からの光Ｌ１による照明領域には、その副走査方向における一側領域部分に第１の反射鏡２０からの反射光Ｌ２による照明領域が重畳して形成されると共に、その副走査方向における他側領域部分に第２の反射鏡２５からの反射光Ｌ３による照明領域が重畳して形成されるため、副走査方向における幅が大きい高照度照明領域を形成することができる。しかも、この高照度照明領域において、第１の反射鏡２０からの反射光Ｌ２および第２の反射鏡２５からの反射光Ｌ３のいずれか一方のみによる領域部分、すなわち原稿２の凹凸による影が生ずる領域部分は、第１の反射鏡２０からの反射光Ｌ２による照明領域および第２の反射鏡２５からの反射光Ｌ３による照明領域の一部のみであり、原稿読取軸Ｙの一側から照射される導光体１０の第１の光反射面１１からの光による照明領域にそれぞれ原稿読取軸Ｙの他側から照射される第１の反射鏡２０からの反射光および第２の反射鏡２５からの反射光のいずれかによる照明領域が重畳して形成されることにより、導光体１０の第１の光反射面１２からの光Ｌ１による照明領域全体を、原稿を読み取るための有効照明領域として利用することができるので、高い光の利用効率が得られる。
また、第１の反射鏡２０および第２の反射鏡２５が、原稿載置面１において、当該第１の反射鏡２０からの反射光Ｌ２による照明領域の一部が当該第２の反射鏡２０からの反射光Ｌ２による照明領域の一部と重なるよう配置されることにより、高照度照明領域の副走査方向における中央に、原稿読取軸Ｙの一側から照射される導光体１０の第１の光反射面１２からの光Ｌ１のみによる領域部分、すなわち原稿２の凹凸による影が生ずる領域部分が生じることを回避することができる。

図７（１）は原稿読取装置に搭載された本発明の光源装置の更に他の例における構成を示す説明用断面図であり、図７（２）は、図７（１）に示す光源装置における破線Ａの部分を拡大して示す説明用断面図である。
この光源装置は、図７（２）に示すように、導光体１０の光出射面１１における第１の光反射面１２からの光Ｌ１の光軸が交差する位置に、当該導光体１０の長手方向に沿って伸びる複数（図示の例では２つ）の凸部１６が形成されていることを除き、図１に示す光源装置と同様の構成である。

このような光源装置によれば、図１に示す光源装置と同様の効果が得られると共に、更に以下のような効果が得られる。
図８は、図７に示す光源装置からの光による副走査方向の照度分布を示す曲線図である。この図において、縦軸は相対照度、横軸は副走査方向における位置を示し、ａは導光体からの光による照度分布曲線、ｂは第１の反射鏡からの反射光による照度分布曲線、ｃは第２の反射鏡からの反射光による照度分布曲線、ｄは装置全体からの光による照度分布曲線である。
図７に示す光源装置によれば、導光体１０の光出射面１１に凸部１６が形成されているため、当該導光体１０の第１の光反射面１２からの光Ｌ１が光出射面１１を通過する際に拡散することにより、図８（１）に示すように、第１の光反射面１２からの光Ｌ１による照明領域（照度分布曲線ａに係る照明領域）は、副走査方向における幅が大きいものとなるため、第１の反射鏡２０からの反射光Ｌ２および第２の反射鏡２５からの反射光Ｌ３のいずれか一方のみによる領域部分、すなわち原稿２の凹凸による影が生ずる領域部分の副走査方向における幅を小さくすることができ、従って、高照度照明領域Ｒ１における有効照明領域Ｒ２の割合が大きいので、一層高い光の利用効率が得られる。

本発明の光源装置は、上記の実施の形態に限定されず種々の変更を加えることが可能である。
例えば第１の反射鏡２０および第２の反射鏡２５は、互いに分離したものであってもよい。
また、第１の反射鏡２０および第２の反射鏡２５としては、集光機能を有する凹面鏡を用いることができる。

〈実験例１〉
発光素子として白色ＬＥＤを用い、下記の条件により、図１に示す光源装置（Ａ）を作製した。
導光体（１０）は、材質がアクリル系樹脂で、全長が３４０ｍｍ、光出射面（１１）を形成する円弧の半径が２．８ｍｍ、第１の光反射面（１２）の幅が１．０ｍｍ、第２の光反射面（１３）の幅が１．０ｍｍである。
第１の反射鏡（２０）および第２の反射鏡（２５）は、それぞれ長尺な矩形の板状の平面ミラーであって、第１の反射鏡（２０）の縦横の寸法が５．２ｍｍ×３６０ｍｍ、第２の反射鏡（２５）の縦横の寸法が２．８ｍｍ×３６０ｍｍである。
この光源装置（Ａ）によって、導光体（１０）の垂直方向に８ｍｍ離間した原稿載置面（１）に光を照射し、副走査方向における照度分布を測定した。
ここで、原稿載置面（１）において、導光体（１０）における第１の反射面（１１）からの光（Ｌ１）の光軸位置（Ｐ１）と第１の反射鏡（２０）からの反射光（Ｌ２）の光軸位置（Ｐ２）との距離、および導光体（１０）における第１の反射面（１２）からの光（Ｌ１）の光軸位置（Ｐ１）と第２の反射鏡（２５）からの反射光（Ｌ３）の光軸位置（Ｐ３）との距離は、いずれも２．５ｍｍである。

図９は、光源装置（Ａ）からの光による原稿載置面における副走査方向の照度分布を示す曲線図であり、縦軸は相対照度、横軸は原稿載置面における基準位置からの距離、ａは導光体の第１の光反射面からの光による照度分布曲線、ｂは第１の反射鏡からの反射光による照度分布曲線、ｃは第２の反射鏡からの反射光による照度分布曲線、ｄは装置全体からの光による照度分布曲線である。
この図から明らかなように、光源装置（Ａ）においては、導光体の第１の光反射面からの光による照明領域には、その副走査方向における一側領域部分に第１の反射鏡からの反射光による照明領域の一部が重畳して形成されると共に、その副走査方向における他側領域部分に第２の反射鏡からの反射光による照明領域の一部が重畳して形成されており、更に、第１の反射鏡からの反射光による照明領域および第２の反射鏡からの反射光による照明領域は、それぞれの一部が互いに重畳するよう形成されている。
そして、光源装置（Ａ）による高照度照明領域（最大照度の９０％以上の照度を有する照明領域）の副走査方向における幅を測定したところ、５．５ｍｍであり、導光体の第１の光反射面からの光による照明領域と、第１の反射鏡および／または第２の反射鏡からの反射光による照明領域とが重なる領域部分、すなわち原稿の凹凸による影が生じない有効照明領域の幅を測定したところ、５．５ｍｍであった。
また、光源装置（Ａ）による照明領域において、原稿載置面上の照射光に対する、有効照明領域に係る光の利用効率を測定したところ、８０％であった。
以上のように、光源装置（Ａ）によれば、副走査方向における幅が大きい高照度照明領域が形成され、しかも、高い光の利用効率が得られることが確認された。

〈比較実験例１〉
発光素子として白色ＬＥＤを用い、下記の条件により、図１２に示す光源装置（Ｂ）を作製した。
導光体（８１）は、材質がアクリル系樹脂で、全長が３４０ｍｍ、光出射面（８２）を形成する円弧の半径が２．８ｍｍ、第１の光反射面（８３）の幅が１．０ｍｍ、第２の光反射面（８４）の幅が１．０ｍｍである。
反射鏡（８７）は、長尺な矩形の板状の平面ミラーであって、その縦横の寸法が８ｍｍ×３６０ｍｍである。
この光源装置（Ｂ）によって、導光体（８１）の垂直方向に８ｍｍ離間した原稿載置面（１）に光を照射し、副走査方向における照度分布を測定した。
ここで、反射鏡（８７）は、原稿載置面（１）において、当該反射鏡（８７）からの反射光の光軸位置が、導光体（８１）における第１の反射面（８３）からの光の光軸位置と一致するよう配置されている。

図１０は、光源装置（Ｂ）からの光による原稿載置面における副走査方向の照度分布を示す曲線図であり、縦軸は相対照度、横軸は原稿載置面における基準位置からの距離、ａは導光体の第１の光反射面からの光による照度分布曲線、ｂは反射鏡からの反射光による照度分布曲線、ｃは装置全体からの光による照度分布曲線である。
この図から明らかなように、光源装置（Ｂ）においては、反射鏡からの反射光による照明領域は、その全部が導光体の第１の光反射面からの光による照明領域に重畳するよう形成されている。
そして、光源装置（Ｂ）による高照度照明領域（最大照度の９０％以上の照度を有する照明領域）の副走査方向における幅を測定したところ、１．１ｍｍであり、副走査方向における幅が小さいものであった。

〈比較実験例２〉
反射鏡（８７）を、原稿載置面（１）において、当該反射鏡（８７）からの反射光の光軸位置と、導光体（８１）における第１の反射面（８３）からの光の光軸位置との離間距離が３ｍｍとなるよう配置したこと以外は、比較実験例１と同様の構成の光源装置（Ｃ）を作製し、この光源装置（Ｃ）によって、導光体（８１）の垂直方向に８ｍｍ離間した原稿載置面（１）に光を照射し、副走査方向における照度分布を測定した。

図１１は、光源装置（Ｃ）からの光による原稿載置面における副走査方向の照度分布を示す曲線図であり、縦軸は相対照度、横軸は原稿載置面における基準位置からの距離、ａは導光体の第１の光反射面からの光による照度分布曲線、ｂは反射鏡からの反射光による照度分布曲線、ｃは装置全体からの光による照度分布曲線である。
この図から明らかなように、光源装置（Ｃ）においては、反射鏡からの反射光による照明領域は、その一部が導光体の第１の光反射面からの光による照明領域の一部に重畳するよう形成されている。
そして、光源装置（Ｃ）による高照度照明領域（最大照度の９０％以上の照度を有する照明領域）の副走査方向における幅を測定したところ、３．４ｍｍであり、副走査方向における幅が大きい高照度照明領域が形成されることが確認されたが、導光体の第１の光反射面からの光による照明領域と、反射鏡からの反射光による照明領域とが重なる領域部分、すなわち原稿の凹凸による影が生じない領域部分の幅を測定したところ、３．４ｍｍであった。
また、光源装置（Ｃ）による照明領域において、有効照明領域に係る光の利用効率を測定したところ、６０％であり、高い光の利用効率を得ることができなかった。

１原稿載置面
２原稿
５原稿台
１０導光体
１１光出射面
１２第１の光反射面
１３第２の光反射面
１４第３の光反射面
１５保持用突条部
１６凸部
２０第１の反射鏡
２５第２の反射鏡
３０発光素子
３１ミラー
３５光拡散反射板
４０シャーシ
４１基台
４４スリット
４５導光体保持台
４６反射鏡保持台
４７ガイド固定つめ
８０光源装置
８１導光体
８２光出射面
８３第１の光反射面
８４第２の光反射面
８５，８６保持用突条部
８７反射鏡
８８保持部材
９０シャーシ

Claims

原稿からの原稿反射光を読み取る原稿読取装置に用いられる光源装置であって、
一端に発光素子が配置された棒状の導光体と、それぞれ前記導光体に並ぶよう配置され、当該導光体からの光を原稿載置面に向かって反射する第１の反射鏡および第２の反射鏡とを具えてなり、
前記導光体は、その長手方向に沿って形成された光出射面と、この光出射面に対向する周面に形成された、前記発光素子からの光を前記原稿載置面に向かって反射する第１の光反射面と、前記光出射面に対向する周面に形成された、前記発光素子からの光を前記第１の反射鏡および前記第２の反射鏡に向かって反射する第２の光反射面とを有し、
前記第１の反射鏡および前記第２の反射鏡は、前記原稿載置面において、前記第１の光反射面からの光の光軸位置が、前記第１の反射鏡からの反射光の光軸位置と前記第２の反射鏡からの反射光の光軸位置との間に位置するよう配置されており、
前記導光体の第１の光反射面からの光が原稿読取軸の一側から照射されると共に、第１の反射鏡からの反射光および第２の反射鏡からの反射光が原稿読取軸の他側から照射され、
前記導光体の第１の光反射面からの光による照明領域に、その副走査方向における一側領域部分に第１の反射鏡からの反射光による照明領域が重畳して形成されると共に、その副走査方向における他側領域部分に第２の反射鏡からの反射光による照明領域が重畳して形成され、
更に、前記第１の反射鏡および前記第２の反射鏡は、前記原稿載置面において、当該第１の反射鏡からの反射光による照明領域の一部が当該第２の反射鏡からの反射光による照明領域の一部と重なるよう配置されていることを特徴とする光源装置。
原稿からの原稿反射光を読み取る原稿読取装置に用いられる光源装置であって、
一端に発光素子が配置された棒状の導光体と、それぞれ前記導光体に並ぶよう配置され、当該導光体からの光を原稿載置面に向かって反射する第１の反射鏡および第２の反射鏡とを具えてなり、
前記導光体は、その長手方向に沿って形成された光出射面と、この光出射面に対向する周面に形成された、前記発光素子からの光を前記原稿載置面に向かって反射する第１の光反射面と、前記光出射面に対向する周面に形成された、前記発光素子からの光を前記第１の反射鏡に向かって反射する第２の光反射面と、前記発光素子からの光を前記第２の反射鏡に向かって反射する第３の光反射面とを有し、
前記第１の反射鏡および前記第２の反射鏡は、前記原稿載置面において、前記第１の光反射面からの光の光軸位置が、前記第１の反射鏡からの反射光の光軸位置と前記第２の反射鏡からの反射光の光軸位置との間に位置するよう配置されており、
前記導光体の第１の光反射面からの光が原稿読取軸の一側から照射されると共に、第１の反射鏡からの反射光および第２の反射鏡からの反射光が原稿読取軸の他側から照射され、
前記導光体の第１の光反射面からの光による照明領域に、その副走査方向における一側領域部分に第１の反射鏡からの反射光による照明領域が重畳して形成されると共に、その副走査方向における他側領域部分に第２の反射鏡からの反射光による照明領域が重畳して形成され、
更に、前記第１の反射鏡および前記第２の反射鏡は、前記原稿載置面において、当該第１の反射鏡からの反射光による照明領域の一部が当該第２の反射鏡からの反射光による照明領域の一部と重なるよう配置されていることを特徴とする光源装置。
前記導光体、前記第１の反射鏡および前記第２の反射鏡を固定保持するシャーシを有し、このシャーシには、原稿からの原稿反射光を透過させるスリットが形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源装置。