專利名稱：照明單元、圖像讀取裝置和圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用在數(shù)字復(fù)印機或圖像掃描儀中的圖像讀取裝置。
背景技術(shù)：
近年來，發(fā)光二極管(下面稱為LED)的發(fā)展被積極地推進著。LED元件的亮度快速地増加。通常地，LED具有諸如較長的壽命、高效、高抗-G性能以及單色發(fā)光的優(yōu)勢，使得人們期望它應(yīng)用于各種的照明場所。例如ー個LED的應(yīng)用，LED被應(yīng)用在諸如數(shù)字復(fù)印機或圖像掃描儀的圖像讀取裝置和原始文件照明裝置中。作為LED用在圖像讀取裝置中的用法，各種方法已被提出。例如，在JP2005-241681A中，大量的LED被平行于原始文件的表面的主掃描方向排列，通過在主掃描方向不提供光學(xué)效果，LED發(fā)出的光被擴散(diffuse)，并且通過在副掃描方向的反射面的聚光作用，LED發(fā)出的光被聚集，使得在原始文件的表面上的讀取目標區(qū)域的照明強度增カロ。而且，在JP2693098B中，通過在光導(dǎo)內(nèi)重復(fù)全反射，LED的出射光被引導(dǎo)到主掃描方向上并在擴散(diffuse)和反射區(qū)域擴散和反射，從全反射條件偏離的光被出射到光導(dǎo)的外部。通過這種方式，在主掃描方向上照明分布的均勻性增強了。進ー步，在JP2004-361425A中，大量的LED被平行于原始文件的主掃描方向排列，通過在主掃描方向不提供光學(xué)作用LED發(fā)出的光被分散，通過在副掃描方向上的棱鏡的聚光作用LED發(fā)出的光被聚集，使得在原始文件的表面上的讀取目標區(qū)域的照明強度增加。然而，如果一本翻開的書或類似物被放置在壓片玻璃(資料壓板)上，由于書或者類似物的構(gòu)造，頁面之間的部分不可避免地上升。由于這個原因，頁面之間的上升部分相對于壓片玻璃形成ー個角度。因為形成陰影，具有ー個角度的整個上升部分不能夠被光線照亮。因此，就有ー個問題，當讀取原始文件時黑色的陰影被讀取。通常，如JP2004-361425所描述的，利用使用冷陰極管的光源，通過把反射板彼此相對放置，可以獲得來自第一區(qū)域和第二區(qū)域內(nèi)的兩個方向的光。在這種情況下，從原始文件反射的以及用于成像的光的路徑開始，光源側(cè)被定義為第一區(qū)域并且光源的相對側(cè)被定義為第二區(qū)域。然而，在JP2005-241681A描述的構(gòu)造中，盡管光的使用效率可以通過使用反射面被提高，原始文件的表面僅僅從第一區(qū)域側(cè)被照亮。由于從LED發(fā)出的光通過反射表面被聚集，即使對面的反射板被放置在第二區(qū)域，幾乎沒有光線到達對面的反射板。由于這個原因，從兩個方向照明實際上是不可能的。如果從兩個方向照明是通過降低聚集度來獲得，則光的使用效率被嚴重降低了。而且,在JP2683098B中描述的構(gòu)造中，相對于排列LED的方法,光學(xué)照明系統(tǒng)的光發(fā)射量被大大降低了，因為可以被提供在光導(dǎo)中的LED的數(shù)目被限制。因此，在JP2683098B描述的構(gòu)造中，期望在第一區(qū)域和第二區(qū)域的每個區(qū)域都提供光學(xué)照明系統(tǒng)，以進行所期望的兩個方向的照明，但是這種方法成本很高。而且,在JP2004-361425A描述的構(gòu)造中，從原始文件表面第一鏡方向上的整個光學(xué)照明系統(tǒng)的尺寸趨于增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮上述的問題而制造的。因此，本發(fā)明的ー個目的是提供一種圖像讀取裝置和一種可以防止原始文件表面的上升產(chǎn)生的陰影部分的圖像形成裝置，并且提供一種具有高效率的光線不降低光線聚集度的尺寸減小的圖像讀取裝置和圖像形成裝置。又，本發(fā)明的另一目的是提供一種不降低光線聚集度的、具有高的光利用效率的照明単元、圖 像讀取裝置和圖像形成裝置。更具體的，用于解決上述指定的問題而提供的本發(fā)明的照明単元、圖像讀取裝置和圖像形成裝置具有如下面(I)到(5)所描述的技術(shù)特征。(I) ー種照明単元，其用于圖像讀取裝置，對讀取目標區(qū)域進行照明，其特征在干，具有被排列在規(guī)定的一方向上的多個光源；以及將從所述光源發(fā)出的光引導(dǎo)到讀取目標區(qū)域的光學(xué)構(gòu)件，所述光學(xué)構(gòu)件包含彼此具有角度地相對的第一反射面和第二反射面，所述第一反射面和所述第二反射面都是平面。(2)在上面(I)中描述的照明単元，所述第一反射面與所述第二反射面的距離隨著向從所述光源發(fā)出的光的前進方向前進而増大。(3)在上面⑴或⑵中描述的照明単元，具有第一反射板和第二反射板，所述第一反射面設(shè)置在所述第一反射板上，所述第二反射面設(shè)置在所述第二反射板上。(4) ー種圖像讀取裝置，其具有上面(1)-(3)中任一項記載的照明単元。(5) 一種圖像形成裝置，其特征在于，具有上面(4)所述的圖像讀取裝置。[發(fā)明的效果]根據(jù)本發(fā)明，能夠構(gòu)成可以防止原始文件表面的上升產(chǎn)生的陰影部分、小型的、且不降低光線聚集度的、光利用效率高的照明光學(xué)系統(tǒng)。又，本發(fā)明還能夠提供一種不降低光線聚集度的、光利用效率高的照明単元、圖像讀取裝置和圖像形成裝置。


本發(fā)明的上述以及其它特征、方面和優(yōu)點參照下面的描述、附錄的權(quán)利要求書和附圖將變得更易理解。圖I是說明根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第一實施例的構(gòu)造的在副掃描方向上的截面圖。
圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第一實施例的構(gòu)造的在主掃描方向上的截面圖。圖3是說明在根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第一實施例中從發(fā)光二極管發(fā)出的光到達讀取目標區(qū)域的最短距離r的示意圖。圖 4是說明在根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第一實施例中從讀取目標區(qū)域到CCD(電荷耦合器件)的路徑的示意圖。圖5是說明根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置的第一實施例的構(gòu)造的示意圖。圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第二實施例的構(gòu)造的在副掃描方向上的截面圖。圖7是說明根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第二實施例的構(gòu)造的在主掃描方向上的截面圖。圖8是說明在根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第二實施例中從發(fā)光二極管發(fā)出的光到達讀取目標區(qū)域的最短距離r’的示意圖。圖9是說明根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第三實施例的構(gòu)造在副掃描方向上的截面圖。圖10是說明根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第三實施例的構(gòu)造在主掃描方向上的截面圖。圖11是說明根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第四實施例的構(gòu)造的在副掃描方向上的截面圖。圖12是說明根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第四實施例的構(gòu)造的在主掃描方向上的截面圖。圖13是說明根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第五實施例的部分構(gòu)造的照明光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造在主掃描方向上的截面圖。圖14是說明根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第五實施例的部分構(gòu)造的照明光學(xué)系統(tǒng)的變形例子的構(gòu)造在主掃描方向上的截面圖。圖15是說明根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第六實施例的構(gòu)造在副掃描方向上的截面圖。圖16是說明根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第六實施例的構(gòu)造在主掃描方向上的截面圖。圖17是說明在根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第六實施例中具有拋物線形式的對立反射板的示意圖。圖18是說明根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第七實施例的構(gòu)造在副掃描方向上的截面圖。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置和圖像讀取裝置的基本構(gòu)造將在下面描述。另外，由于下面的實施例是本發(fā)明的較佳的例子，技術(shù)上有利的限制被應(yīng)用。然而，只要在下面的描述中沒有特別限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明不僅限于這些實施例。(圖像讀取裝置)
本發(fā)明的圖像讀取裝置包括照亮原始文件表面的光源，將光源發(fā)出的光引導(dǎo)至具有長度和寬度的讀取目標區(qū)域的照明光學(xué)系統(tǒng)，成像從原始文件表面反射的光線的成像光學(xué)系統(tǒng)，提供在成像光學(xué)系統(tǒng)的成像部分中的傳感器，用于讀取在原始文件表面上的原始文件圖像。照明光學(xué)系統(tǒng)包括ー個具有光線聚集作用的光學(xué)部分以及大量的反射部分。用于設(shè)置照明光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)件的區(qū)域被ー個垂直于原始文件表面、平行于長度方向并且穿過讀取目標區(qū)域的虛擬平面分成兩個區(qū)域，并且至少ー個反射部分被設(shè)置在每個區(qū)域。[第一實施例]根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第一實施例的構(gòu)造(在副掃描方向上的截面部分)在圖1、3中描述。根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第一實施例的構(gòu)造(在主掃描方向上的截面部分)在圖2中描述。如圖1、2所描述的，第一實施例的光源和照明光學(xué)系統(tǒng)具有以下的構(gòu)造。 (光源).LED4(X5 片)(照明光學(xué)系統(tǒng))·反射板トa·反射板 l_b·反射板トc·反射板トd·反射板2 反射板3(反射板)反射板都是平面的，并且由反射板l-a、l-b、l-c、l-d形成的光學(xué)構(gòu)件通過粘合劑結(jié)合。在這種情況下，粘合在一起的反射板被稱為光導(dǎo)體。(虛擬平面，第一區(qū)域，第二區(qū)域)在圖I中，長度方向是垂直于附圖的方向并且寬度方向是在附圖中的左右方向。虛擬平面是ー個垂直于原始文件表面并且平行于長度方向的平面，并且也是ー個穿過讀取目標區(qū)域6的表面。更特別的，虛擬平面被定義為由原始文件反射的并且用于成像的光線穿過的平面。而且，當ー個用于設(shè)置光源和照明光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)件的區(qū)域被虛擬平面分成兩個區(qū)域時，設(shè)置光源的區(qū)域是第一區(qū)域并且不設(shè)置光源的區(qū)域是第二區(qū)域。
圖I解釋在本發(fā)明的本實施例中的特例。在圖I中，虛擬平面表示一條作為第一區(qū)域和第二區(qū)域的分界線。在LED 4中，由反射板l-a、l-b、l-c、l-d形成的光學(xué)構(gòu)件以及反射板2被設(shè)置在第一區(qū)域，并且反射板3被設(shè)置在第二區(qū)域。另外，在下面的實施例中，虛擬平面，第一區(qū)域和第二區(qū)域使用的定義類似于本發(fā)明的本實施例中使用的定義。更特別的，在下面的實施例中，虛擬平面7、第一區(qū)域和第二實施例的排列類似于本發(fā)明的本實施例中的排列除光學(xué)部分的類型等被改變之外。(圖像讀取裝置的構(gòu)造)在副掃描方向上，LED 4發(fā)出的光的從LED 4的前表面方向向外擴散的光線被有效的反射，并且通過彼此相對且平行于長度方向的反射板l_a和反射板Ι-b而聚集在LED 4的前表面方向中。彼此相對的反射板Ι-a和反射板l_b被排列成具有ー個角度使得發(fā)光側(cè)的反射板之間的間距B大于從光源發(fā)出的光進入側(cè)的反射板之間的間距A。 相反,在主掃描方向上，因為光學(xué)作用沒有被提供用于光線向彼此相對的反射板Ι-aU-b的外部偏離，但是偏離的光線被反射板Ι-c和反射板Ι-d反射，并且被有效地用于原始文件的照明。照這樣，從由反射板l-a、l-b、l-c、l_d組成的光導(dǎo)體發(fā)出的光線被第一區(qū)域上的反射板2反射，以引導(dǎo)到原始文件表面，并且也被第二區(qū)域上的反射板3反射以引導(dǎo)到原始文件表面。另外，反射板l_a和反射板Ι-b較佳地被設(shè)置成具有ー個角度，從而使得光出射方向平行于原始文件表面。根據(jù)上面的構(gòu)造，由于光出射方向平行于原始文件表面，光源和光學(xué)構(gòu)件被設(shè)置成平行于原始文件表面。由于這個原因，垂直于光源和照明光學(xué)系統(tǒng)的原始文件表面方向上的厚度被減小。結(jié)果，圖像讀取裝置尺寸被減小。另外，用于分散LED發(fā)出的光所要求的間距(用于把掃描方向的照明不均衡性等效于少數(shù)的LED)是LED的發(fā)光面的前表面方向(在圖I中的左右方向)。在本實施例中，當LED 4的光出射方向平行于原始文件表面(圖I中的壓片玻璃5的上表面)，光通過光導(dǎo)體被聚集在副掃描方向上，并且光線被鏡子獲得，圖像讀取裝置可以在圖I的上下方向減小尺寸。另外，通過增加LED的數(shù)目超過5，圖像讀取裝置可以在圖2的左右方向減小尺寸。這時，它變得能夠獲得高照明強度。另外，由于實現(xiàn)了兩個方向的照明，即使原始文件的一部分有上升，陰影不會出現(xiàn)。當考慮LED的光分布，通過調(diào)整反射板的角度，如圖I所示，在副掃描方向上的照明強度分布被優(yōu)化。例如，可以進行調(diào)整從而在讀取目標區(qū)域6附近獲得大約3_的平坦的照明強度分布被。在這種情況下，通過使反射板具有曲率，可以增加圖像讀取裝置的設(shè)計自由度，使得形成更期望的光線質(zhì)量分布。另外，當為了照明強度在讀取目標區(qū)域6的主掃描方向上不具有不均勻性而計算發(fā)光二極管之間間距P的合適值吋，間距r (從發(fā)光二極管發(fā)出的光穿過光學(xué)構(gòu)件、被多個反射板中的任何ー個反射并且到達讀取目標區(qū)域6的最短距離)被要求?？梢酝ㄟ^在第一實施例的圖3中的路徑獲得間距r。通過使用獲得的間距r，利用下面的公式1，可以獲得不具有照明不均勻性的發(fā)光ニ極管之間的間距P的合適值。P 彡 I. 3 · r...(公式 I)圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第一實施例的從讀取目標區(qū)域6到實施例CCD(電荷耦合器)的路徑的示意圖。由讀取目標區(qū)域6反射的光線穿過虛擬平面7，并且被多個折疊鏡反射以引導(dǎo)至讀取透鏡。穿過讀取透鏡的光線被引導(dǎo)至CCD，使得圖像信息被CCD讀取。(圖像形成裝置)圖5是表示包括根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖像讀取裝置的圖像形成裝置的模式圖。在圖5中，符號100表示圖像形成裝置，200表示圖像讀取裝置。其他符號在說明 書中被直接引用。在圖像讀取裝置200中，原始文件202被放置在壓片玻璃5上，并且原始文件202被放置在位于壓片玻璃5下面的第一運動部分203上的照明部分照明。從原始文件202反射的光線被第一運動部分203的第一鏡203a反射并且接著被第二運動部分204的第一鏡204a和第二鏡204b反射，使得光線被引導(dǎo)到減小的成像透鏡205，并且在線傳感器206上成像。另外，在彩色圖像讀取裝置的情況下，通過在每個RGB顔色上提供線傳感器206，本發(fā)明可以以相同的構(gòu)造被應(yīng)用。在讀取原始文件的縱向方向的情況下，第一運動部分203以速度V在圖5的右側(cè)方向上移動，而第二運動部分204以第一運動部分203的1/2V速度在右側(cè)方向上移動，使得從原始文件202到線傳感器206的光學(xué)路徑長度被保持不變，并且整個原始文件能夠以特定的放大倍數(shù)被讀取。作為ー種在圖像讀取裝置中使用的原始文件照明裝置的LED常規(guī)用法，大量的LED元件以陣列排列。圖像形成裝置100具有鼓狀的潛像載體111，并且在它的周圍有作為充電裝置的 充電輥112，圖像顯影裝置113，轉(zhuǎn)印輥114以及清潔裝置115?！半姇炇匠潆娖鳌笨梢员挥米鞒潆娧b置。而且，諸如圖像讀取部件的光掃描儀117例被提供在圖像形成裝置中，從而ー從外部接收到原始文件的信息就通過激光束LB執(zhí)行光掃描。在充電輥112和圖像顯影裝置113之間通過光學(xué)寫入進行曝光。當執(zhí)行圖像形成時，光導(dǎo)光感受器的潛像載體111以恒定的速度順時針旋轉(zhuǎn)。潛像載體111的表面是被充電輥112均一化地充電，并且由光掃描裝置117的激光束LB的光學(xué)寫入進行曝光形成靜電潛像。形成的靜電潛像包含ー個所謂的負潛像，其中圖像區(qū)域被曝光，以及ー個所謂的正潛像，其中非圖像區(qū)域被曝光。任何ー個上述的靜電潛像在顯影裝置113上通過使用用于靜電潛像的顯影的調(diào)色劑被可視化。在這種情況下，一種可以形成彩色圖像的圖像形成裝置可以通過提供分別對應(yīng)于4種顏色YMCK的總共4個顯影裝置113而獲得。用于存儲轉(zhuǎn)印紙P的盒子被可分離地提供在圖像形成裝置100的主體中。在如圖5所示的附接狀態(tài)下，存儲在上部的轉(zhuǎn)印紙P通過紙張饋送輥120被供給。饋送的轉(zhuǎn)印紙P的頂端部分被抵抗棍對119卡住。抵抗棍對119轉(zhuǎn)印紙P傳送到轉(zhuǎn)印部分,此時在潛像載體111上的色粉圖像被轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)印部分。被傳送的轉(zhuǎn)印紙P在轉(zhuǎn)印部分上被施加色粉圖像并且受到轉(zhuǎn)印棍114的作用，色粉圖像被靜電轉(zhuǎn)印。以色粉圖像轉(zhuǎn)印的轉(zhuǎn)印紙P被傳送到定影裝置116并且色粉圖像在固定裝置116中被固定。轉(zhuǎn)印紙穿過進紙路徑121，并且通過紙張排出輥對122被排出到托盤123。潛像載體111的表面在色粉圖像轉(zhuǎn)印后被清潔裝置115清潔，因此剩余的色粉、紙末等被移除。[第二實施例]根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第二實施例的構(gòu)造(在副掃描方向上的截面部分)在圖6、8中描述。根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第二實施例的構(gòu)造(在主掃描方向上的截面部分)在圖4、7中描述。而且，如圖6和7所示，第二實施例的光學(xué)照明系統(tǒng)和光源的構(gòu)造如下。(光源)·發(fā)光二極管4 (X 5片)(照明光學(xué)系統(tǒng))
光導(dǎo)體8·反射板2·反射板3(反射板，光導(dǎo)體)
反射板都是平面的，并且第二實施例的構(gòu)造除了光導(dǎo)體8之外與第一實施例的構(gòu)造相同。第一實施例和第二實施例之間的光導(dǎo)體的不同在下面描述。在第一實施例的光導(dǎo)體中，由于最終的鏡面通常為覆鋁等等的不貴重的反射板的反射面，對可見光反射率大約為90%。比較起來，第二實施例的光導(dǎo)體8由例如玻璃和塑料的材料形成，并且實現(xiàn)光線的全部反射。因此，反射的程度大約為100%。在這種情況下，第ニ實施例的光導(dǎo)體8的反射面以具有經(jīng)過拋光處理而不太粗糙的鏡面被應(yīng)用，使得反射的程度進ー步達到100%。如果反射面是粗糙表面，在表面上的損失變得更多。因此人們更期望塑料而不是玻璃制造的光導(dǎo)體8，因為加工起來更方便，并且光導(dǎo)體8的重量也減輕了。另外，第二實施例的光導(dǎo)體8由6個平面形成。光的入射面(最接近圖6中的LED4的表面)和光的出射面(最接近圖6中的反射板2的表面)沒有利用光的全部反射。因為光的入射面和光的出射面是執(zhí)行光線的入射和出射的面，它們不限于只具有高效率光線使用的表面形狀的平面。因此，光導(dǎo)體8至少具有4個運用全部反射的平面在4個平面中的兩個平面被彼此相對地設(shè)置。被彼此相對設(shè)置的兩個平面被排列成使得從光發(fā)出側(cè)的平面之間的間距B’大于從光源的光進入側(cè)的平面之間的間距A。另外，彼此相對設(shè)置的兩個平面較佳地平行于長度方向設(shè)置。依照上面的構(gòu)造，在副掃描方向上，從LED 4發(fā)出的光的從LED 4的前表面方向分散的光被有效地反射并且被聚集在LED的前表面方向上。而且，除了 4個平面中的兩個彼此相對設(shè)置的平面，剩下的兩個平面較佳地平行于長度方向并垂直于原始文件表面方向設(shè)置。在主掃描方向上，通過上面的構(gòu)造，向彼此相對設(shè)置的兩個平面的外側(cè)偏離的光線被反射，以更有效地用于原始文件的照明。另外，當計算發(fā)光二極管之間的間距P’的合適值，間距r’ (由下面公式3表示的轉(zhuǎn)換間距)被要求。r' = γ-Σ {Di · (l-1/Ni)}…(公式 3)間距r’可以從第二實施例的圖8的路徑中計算出。使用計算的間距r’，要求的使得不具備照明不均勻性的發(fā)光二極管之間的間距P’的合適值可以使用下面的公式2計算。P’ < 1.3 ·!■’ ...(公式 2)在這種情況下，它不同于光線穿過具有折射率的介質(zhì)(光導(dǎo)體8)的第一實施例。間距r’可以通過公式3從圖4的光導(dǎo)體8的折射率和路徑計算出來。第三實施例根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第三實施例的構(gòu)造(在副掃描方向上的截面部分)在圖9中示出。根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第三實施例的構(gòu)造(在主掃描方向上的截面部分)在圖10中示出。另外，如圖9和10所示，第三實施例的光學(xué)照明系統(tǒng)和光源的構(gòu)造如下。(光源)
發(fā)光二極管4 (X 5單位)(光學(xué)照明系統(tǒng)) 反射部分9 反射板2 反射板3(反射板，反射部分)反射板都是平面的。除了反射部分9之外它們與第一實施例的構(gòu)造一祥。由于反射部分9的功能與第一實施例的光導(dǎo)體一祥，反射部分9在下面描述。反射部分9在副掃描方向上具有曲率。它是ー個在主掃描方向上不具有曲率的圓 柱體。曲面的形狀是ー個球面或者一個拋物面。反射部分具有把從LED 4發(fā)出的光轉(zhuǎn)到大約平行于副掃描方向上的光的作用。[第四實施例]根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第四實施例的構(gòu)造(在副掃描方向上的截面部分)在圖11中示出。根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第四實施例的構(gòu)造(在主掃描方向上的截面部分)在圖12中示出。而且，如圖11和12所示，第四實施例的光學(xué)照明系統(tǒng)和光源的構(gòu)造如下。(光源)·發(fā)光二極管4 (X 5單位)(光學(xué)照明系統(tǒng)) 透鏡 10 反射板2 反射板3(反射板，透鏡)反射板都是平面的。除了透鏡10之外它們與第一實施例的構(gòu)造一祥。由于透鏡10的功能與第一實施例的光導(dǎo)體一祥，透鏡10在下面描述。透鏡10在副掃描方向上具有曲率。它是ー個在主方向上不具有曲率的圓柱體。曲面的形狀是ー個球面或者一個拋物面。透鏡10具有把從LED 4發(fā)出的光轉(zhuǎn)到大約平行于副掃描方向上的光的作用。第五實施例第五實施例是ー個在第一實施例中的只有光學(xué)照明系統(tǒng)被改變的實施例。側(cè)反射板的構(gòu)造和它的作用基于圖13和圖14中描述的第五實施例的構(gòu)造將詳細介紹。為了闡明側(cè)反射板(反射板Ι-d)的作用，在圖13中，反射板2、3從圖2中的圖像讀取裝置的構(gòu)造中省略。然而，在本實施例中，裝置包括如圖2中描述的反射板2、3，雖然它們在圖13中省略了。如圖13所示，從LED發(fā)出的主掃描方向上傳播的光線被側(cè)反射板(反射板l_d)反射。從而光線作為照明光被引導(dǎo)至讀取目標區(qū)域以更加有效地利用。圖14是側(cè)反射板(反射板Ι-d)的進ー步功能性的應(yīng)用的例子。如圖14所示，彼此相對設(shè)置的反射板Ι-c (側(cè)反射板)和反射板Ι-d(側(cè)反射板)被排列成具有ー個角度使得光從光源進入側(cè)的側(cè)反射板之間的間距C和光出射側(cè)的側(cè)反射板之間的間距D包含Cく D的關(guān)系。反射板Ι-c和反射板Ι-d以平行于前表面的排列關(guān)系但沒有被設(shè)置成彼此相対。通過將彼此相対的反射板Ι-c和反射板Ι-d設(shè)置成具有ー個角度可以獲得兩個作用。ー個作用是在壓片玻璃表面上反射光的損失減輕，因為光線進入固定壓片玻璃的讀取目標區(qū)域的角度變得接近垂直(玻璃的表面具有反射部分入射光的性質(zhì)。通常，當進入玻璃的入射光的角度變陡峭時，在壓片玻璃上的反射光通量増加并且照明效率(光線使用率)増加)。因此，從LED發(fā)出的被用做照明光用于讀取的光的效率，也就是，在光線使用效率上可以被期望提高。另ー個作用是通過調(diào)整角度，如圖14所示，可以期望在讀取目標區(qū)域的邊緣部分的光線數(shù)量提高。 (第六實施例)根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第六實施例的構(gòu)造(在副掃描方向上的截面部分)在圖15中示出。根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第六實施例的構(gòu)造(在主掃描方向上的截面部分)在圖16中不出。在第六實施例中，在第一實施例中被設(shè)置成彼此相対的反射板l-a’，l_b’的形狀被配置成拋物線形狀。反射板是在長度方向上的拋物線形狀并且在寬度方向上不具有曲率。如圖15所示，反射板在副掃描方向的截面上是拋物線形狀。通過在拋物面的焦點或者它的近處放置光源，從光源發(fā)出的并且被反射面反射的光線變成大約為平行光。圖17是延長并且交叉副掃描方向的截面上反射面的線段的視圖。拋物面的焦點自然地接近光出射方向(接近圖17的右側(cè))而不是線段的交點，這樣光源被設(shè)置在接近光出射方向而不是線段的交點。如果反射面被變成類似與第五實施例的拋物面形狀，與第一實施例相比，從光源發(fā)出的光變得進一歩接近于平行光。由于這個原因，雖然光線使用效率增加，改變反射面為拋物面形狀的制造成本比平面的成本高。因此，在考慮了制造成本，一種以類似于拋物面的角度設(shè)置平面的方法的例子被應(yīng)用。而且，基于把本實施例的彼此相対的反射板的反射面變成拋物面形狀的技術(shù)想法，可以把光導(dǎo)體的反射面變成拋物面形狀。經(jīng)證實，使用拋物面形狀的反射面的光導(dǎo)體可以獲得與本實施例一祥的效果。而且，通過將關(guān)于第五實施例中側(cè)反射面的排列配置的技術(shù)想法與改變光導(dǎo)體的反射面為拋物面的發(fā)明組合起來，可以獲得光使用效率的提高。也就是說，在兩個彼此相對的平面的長度方向的邊緣部分，側(cè)平面被設(shè)置成每個平面彼此相對放置。ー對彼此相對設(shè)置的側(cè)平面被排列成具有ー個角度，使得從光源入射側(cè)的側(cè)反射平面之間的間距C’和光出射側(cè)的側(cè)平面之間的間距D’滿足C’ < D’的關(guān)系。[第七實施例]根據(jù)本發(fā)明的圖像讀取裝置的第七實施例的構(gòu)造(在副掃描方向上的截面部分)在圖18中描述。在第七實施例中，第一實施例的反射板2和反射板3被改變成如反射板2’和反射板3’的曲面。通過改變反射板為曲面，只由第一實施例的反射板Ι-a和Ι-b共有的光聚集作用可以被反射板2’和反射板3’共有。讀取目標區(qū)域的照明強度的提高可以被期望。然而，通過采用這樣的配置，在副掃描方向上的照明強度分布中，均勻的照明區(qū)域變窄。由于這個原因，如果照明區(qū)域和讀取目標區(qū)域由于制造誤差等使得不重合，擔(dān)心讀取目標區(qū)域的照明強度急劇下降。但是當制造過程在穩(wěn)定狀態(tài)中并且不必考慮這種擔(dān)心吋，第七實施例的配置值得考慮。依照第一實施例到第七實施例的圖像形成裝置和圖像讀取裝置，由原始文件表面上升引起的陰影部分可以被預(yù)防，并且可以提供減小尺寸的圖像形成裝置以及具有高光線使用效率而卻不減弱光線聚集度的圖像讀取裝置。本發(fā)明可以防止由原始文件上升引起的陰影部分，同時也可以構(gòu)造ー種高光線使用效率并且不減弱光線聚集度的尺寸減小的光學(xué)照明系統(tǒng)。即使本發(fā)明的更合適的實施例在上面被描述并且解釋，應(yīng)該知道這些是本發(fā)明的 例子而不是限制。増加、刪除、代替、以及其他修改可以在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)或范圍的情況下進行。因此，本發(fā)明不會被上面的描述限制，并且只被附錄的權(quán)利要求書限制。
權(quán)利要求
1.ー種照明単元，其用于圖像讀取裝置，對讀取目標區(qū)域進行照明，其特征在于，具有 被排列在規(guī)定的一方向上的多個光源；以及 將從所述光源發(fā)出的光引導(dǎo)到讀取目標區(qū)域的光學(xué)構(gòu)件， 所述光學(xué)構(gòu)件包含彼此具有角度地相對的第一反射面和第二反射面， 所述第一反射面和所述第二反射面都是平面。
2.如權(quán)利要求I所述的照明単元，其特征在于，所述第一反射面與所述第二反射面的距離隨著向從所述光源發(fā)出的光的前進方向前進而増大。
3.如權(quán)利要求I所述的照明単元，其特征在于，具有 第一反射板和第二反射板， 所述第一反射面設(shè)置在所述第一反射板上， 所述第二反射面設(shè)置在所述第二反射板上。
4.如權(quán)利要求2所述的照明単元，其特征在于，具有 第一反射板和第二反射板， 所述第一反射面設(shè)置在所述第一反射板上， 所述第二反射面設(shè)置在所述第二反射板上。
5.ー種圖像讀取裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求1-4中任一項記載的照明単元。
6.一種圖像形成裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求5所述的圖像讀取裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可以防止原始文件表面的上升產(chǎn)生的陰影部分、小型的、且不降低光線聚集度的、光利用效率高的照明單元、圖像讀取裝置和圖像形成裝置。該照明單元用于圖像讀取裝置，對讀取目標區(qū)域進行照明，其特征在于，具有被排列在規(guī)定的一方向上的多個光源；以及將從所述光源發(fā)出的光引導(dǎo)到讀取目標區(qū)域的光學(xué)構(gòu)件，所述光學(xué)構(gòu)件包含彼此具有角度地相對的第一反射面和第二反射面，所述第一反射面和所述第二反射面都是平面。
文檔編號H04N1/028GK102661531SQ20121009959
公開日2012年9月12日 申請日期2008年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月31日
發(fā)明者辰野響 申請人:株式會社理光