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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410425503.3(22)申请日 2014.08.262013-176175 2013.08.28 JPH04N 1/024(2006.01)H04N 1/028(2006.01)(71)申请人株式会社理光地址日本东京都大田区中马込一丁目3番6号(72)发明人岩松明宏 藤本刚 井上斗贵子(74)专利代理机构上海市华诚律师事务所 31210代理人肖华(54) 发明名称光照射装置以及图像形成装置(57) 摘要本发明涉及光照射装置以及图像形成装置。光照射装置包括：光源，输出扩散光；以及导光体，将扩散光导向照射点；光照射装置的特征在于：。
2、导光体包括：入射面，从光源输出的扩散光入射；第一射出面，入射的扩散光之中，光轴中心部分的光射出；以及第二射出面，入射的扩散光之中，光轴中心部分的周边部分的光射出；第一射出面具有使得扩散光进一步扩散射出的第一扩散特性；第二射出面具有使得扩散光进一步扩散射出的第二扩散特性；由第二扩散特性提供的第二扩散角度比由第一扩散特性提供的第一扩散角度小。提供能满足激光安全标准、且提高光的利用效率的光照射装置。(30)优先权数据(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书7页 附图10页(10)申请公布号 CN 104427188 A(43)申请公布日 2。
3、015.03.18CN 104427188 A1/1页21.一种光照射装置，包括：光源，输出扩散光；以及导光体，将上述扩散光导向照射点；上述光照射装置的特征在于：上述导光体包括：入射面，从上述光源输出的上述扩散光入射；第一射出面，入射的上述扩散光之中，光轴中心部分的光射出；以及第二射出面，入射的上述扩散光之中，上述光轴中心部分的周边部分的光射出；上述第一射出面具有使得上述扩散光进一步扩散射出的第一扩散特性；上述第二射出面具有使得上述扩散光进一步扩散射出的第二扩散特性；由上述第二扩散特性提供的第二扩散角度比由上述第一扩散特性提供的第一扩散角度小。2.一种光照射装置，包括：光源，输出扩散光；以及导。
4、光体和折返反射镜，将上述扩散光导向照射点；上述光照射装置的特征在于：上述折返反射镜配置在将从上述导光体输出的上述扩散光的一部分朝上述照射点反射的位置；上述导光体包括上述扩散光入射的入射面以及使得从上述入射面入射的扩散光射出的二个射出面；上述导光体的二个射出面之中，向着上述折返反射镜射出扩散光的第一射出面具有第一扩散特性，向着上述照射点射出扩散光的第二射出面具有第二扩散特性，由上述第二扩散特性提供的第二扩散角度比由上述第一扩散特性提供的第一扩散角度小。3.根据权利要求1或2所述的光照射装置，其特征在于：通过施于上述第一射出面的微细结构赋与上述第一扩散特性；通过施于上述第二射出面的微细结构赋与上述。
5、第二扩散特性。4.根据权利要求1至3中任一个所述的光照射装置，其特征在于：对上述导光体的上述第一射出面及上述第二射出面的以外的面，在内面施以反射镜加工，使得入射到上述导光体的扩散光不从上述第一射出面及上述第二射出面的以外的面射出。5.一种图像形成装置，包括：光照射装置，向着载置在原稿台的原稿面的照射点照射光；图像读取部，根据来自上述照射点的反射光，读取上述原稿面上的图像；以及图像形成部，根据由上述图像读取部读取的图像信息，在记录介质上形成图像；上述图像形成装置的特征在于：上述光照射装置是权利要求1至4中任一个所述的光照射装置。权 利 要 求 书CN 104427188 A1/7页3光照射装置以。
6、及图像形成装置技术领域0001 本发明涉及用于图像读取装置的光照射装置，以及设有该光照射装置的图像形成装置。背景技术0002 对于载置在原稿台的原稿，照射从光源输出的光，根据来自原稿的反射光读取原稿面的图像读取装置为人们所公知。该图像读取装置设有的光照射装置构成为对于原稿面上的照射点照射来自二个不同的方向的光。对于照射点照射来自二个方向的光，有其理由。即，为了在原稿面上不使其产生阴影。换言之，若对于原稿面仅仅从一方向照射光，则因在原稿面产生的阴影，引起原稿读取品质降低。为了防止这种现象，使得对于原稿面照射来自二个方向的光。0003 为了向着原稿面照射来自二个方向的光，使用将从光源输出(射出)的。
7、光导向照射点的导光体。这种导光体设有二个射出面(第一射出面和第二射出面)，这为人们所公知(例如，参照专利文献1)。若使用该导光体构成光照射装置，则能防止上述那样的原稿读取品质降低。0004 根据专利文献1中记载的导光体，从第一射出面射出的光利用反射面照射到照射点。又，从第二射出面射出的光直接照射到照射点。0005 用于光源的LED因近年技术进步，制造得更明亮。但是，关于从光源照射的光，需要满足激光安全标准。于是，为了满足激光安全标准，在从光源到照射点的光路上的某处，配置使得光扩散的光学部件，减弱LED光源具有的光的直进性。0006 在专利文献1记载那样的使用设有二个射出面的导光体的光照射装置中。
8、，根据导光体的形状或光源的配置位置和二个射出面的位置关系不同，从导光体的第一射出面射出的光的强度和从第二射出面射出的光的强度不同。在设有二个射出面的导光体中，若将第一射出面侧的扩散特性和第二射出面侧的扩散特性设为相同扩散特性，则来自一方的射出面的光弱，来自另一方的射出面的光强。因来自二个方向照射的光，成为明亮度平衡崩溃状态，因此，在原稿面上产生阴影。0007 又，若与光变弱的射出面侧的扩散特性一致，设定光变强的扩散特性，则作为光照射装置的光利用效率降低。0008 如上所述，使用导光体构成的光照射装置，存在需要改善的课题。0009 【专利文献1】日本特开2011-71608号公报发明内容0010。
9、 本发明是为了解决上述课题而提出来的，其目的在于，提供满足激光安全标准、且提高光的利用效率的光照射装置。0011 为了实现上述目的，本发明涉及的一种光照射装置包括：0012 光源，输出扩散光；以及说 明 书CN 104427188 A2/7页40013 导光体，将上述扩散光导向照射点；0014 上述光照射装置的特征在于：0015 上述导光体包括：0016 入射面，从上述光源输出的上述扩散光入射；0017 第一射出面，入射的上述扩散光之中，光轴中心部分的光射出；以及0018 第二射出面，入射的上述扩散光之中，上述光轴中心部分的周边部分的光射出；0019 上述第一射出面具有使得上述扩散光进一步扩散。
10、射出的第一扩散特性；0020 上述第二射出面具有使得上述扩散光进一步扩散射出的第二扩散特性；0021 由上述第二扩散特性提供的第二扩散角度比由上述第一扩散特性提供的第一扩散角度小。0022 下面说明本发明的效果：0023 按照本发明，能满足激光安全标准，且能提高光的利用效率。附图说明0024 图1是表示本发明涉及的光照射装置的实施形态的光学配置图。0025 图2是表示上述光照射装置设有的光源的配光特性例的特性图。0026 图3表示上述光照射装置的照度分布例。0027 图4是表示一般虚拟白色LED的发光频谱例的曲线。0028 图5是关于激光安全标准(JIS C 6802，IEC60825)中的“。
11、视网膜的光化学伤害”说明的曲线。0029 图6是关于灯安全标准(JIS C 7550，IEC/EN62471)中的“蓝色光引起的视网膜伤害”说明的曲线。0030 图7是在本发明涉及的光照射装置设有的导光体的射出面施以微细结构的例子。0031 图8是表示激光安全标准(JIS 6802，IEC60825)的指标值、从导光体射出面离开5mm位置的照度、以及赋与该导光体的扩散特性引起的扩散程度的关系的曲线。0032 图9表示导光模型的例子。0033 图10是表示在本发明涉及的光照射装置中将第一射出面和第二射出面的扩散特性设定为不同场合的照度分布例的曲线。0034 图11表示在上述光照射装置中将第一射出。
12、面和第二射出面的扩散特性设定为不同场合的中心照度值比的例子。0035 图12是表示从上述光照射装置设有的导光体各射出面射出的光线的亮度分布例的曲线。0036 图13是表示本发明涉及的图像形成装置的实施形态的纵截面图。0037 图14是表示上述图像形成装置设有的图像读取部的例子的纵截面图。具体实施方式0038 下面，一边参照附图一边说明本发明涉及的光照射装置和图像形成装置的实施形态，在以下实施形态中，虽然对构成要素，种类，组合，位置，形状，数量，相对配置等作了各种限定，但是，这些仅仅是例举，本发明并不局限于此。说 明 书CN 104427188 A3/7页50039 光照射装置的实施形态0040。
13、 图1是表示本实施形态涉及的光照射装置100的例子的光学配置图。在图1中，光照射装置100包括作为LED光源的光源1101，安装光源1101的基板1102，导光体1103，以及作为折返反射镜(folding-back mirror)的对向反射板1104。将上述各部件保持在所设定位置的固定结构体图示省略。0041 从光源1101输出(射出)的光向着图1所示纸面右方。将该光的直进方向设为X方向。又，将与X方向正交方向、从光源1101看配置稿台玻璃1105的方向设为Y方向。在图1中，用X轴表示X方向，用Y轴表示Y方向。又，将与X轴和Y轴正交的轴设为Z轴，将Z轴方向设为Z方向。在后述的图像形成装置中，。
14、X方向成为副扫描方向，Z方向成为主扫描方向。0042 图1也是光照射装置100的X方向的截面图。即，导光体1103、对向反射板1104、以及稿台玻璃1105在Z方向具有以同一形状根据读取原稿的长度的结构。又，光源1101也在Z方向在根据读取原稿的范围内排列多个配置。0043 从光源1101输出的光从导光体1103的入射面入射，通过第一射出面1111和第二射出面1112，从导光体1103向着各自方向射出。0044 导光体1103的侧面是研磨为镜面状的研磨面，内面侧施以反射镜加工。在此所说的“导光体1103的侧面”是指除去入射面、第一射出面1111、第二射出面1112的面。因此，从入射面入射到导光。
15、体1103的光以某入射角以上角度入射到任一侧面场合，不透过该侧面，进行全反射。因此，入射到导光体1103的光除了在导光体1103的入射面发生表面反射，以及因构成导光体1103的材料的吸收，不衰减，在导光体1103内导光，从第一射出面1111和第二射出面1112射出。0045 下面，说明从导光体1103具有的二个射出面射出的光。从第一射出面1111射出的光主要是在导光体1103的侧面1113不反射而射出的光，是在对向反射板1104反射向着稿台玻璃1105上的照射点的光。另一方面，从第二射出面1112射出的光主要是在侧面1113全反射、从第二射出面1112直接向着稿台玻璃1105上的照射点的光。0。
16、046 换言之，入射面相对从光源1101输出的扩散光的光轴垂直，光照射装置100使得从该入射面入射到导光体1103的光的光轴中心部分为主的光从第一射出面1111射出。又，以入射到导光体1103的光的光轴中心部分的周边部分为主的光从第二射出面1112射出。0047 图2是表示光源1101的配光特性例的特性图。用于光源1101的LED为了成本低，尤其为了聚光，大多不使用树脂透镜等，萤光体以平坦面形状暴露。这种LED场合，输出的光的配光特性具有图2所示那样的称为“朗伯发光”的特性。0048 在图2中，0度方向(图2的纸面朝下方向)为X方向(参照图1)。即，光源1101的与发光面垂直的方向为图2的0度。
17、方向。从图2可知，从光源1101发出最强光的方向，即，亮度高的方向为0度方向。0049 因此，从配置在光源1101的射出面的垂直方向的第一射出面1111输出的光的亮度比从第二射出面1112输出的光的亮度高。于是，调整导光体1103的第一射出面1111和第二射出面1112各自的扩散特性(diffusion characteristic)。具体地说，调整第二射出面1112具有的第二扩散特性和第一射出面1111具有的第一扩散特性，使得从第二射出面1112输出的光的亮度成为不超过从第一射出面1111输出的光的亮度的范围内。说 明 书CN 104427188 A4/7页60050 下面，说明导光体110。
18、3的第一扩散特性和第二扩散特性的不同。先说明用于光源1101的LED的输出光(扩散光)的照度分布。图3表示由光照射装置100照射稿台玻璃1105上的区域E时的照度分布例。0051 从光源1101输出的扩散光入射到导光体1103，从第一射出面1111和第二射出面1112(两者在图3中都没有图示)射出。从导光体1103射出的光的一部分直接向着稿台玻璃1105上的区域E，从导光体1103射出的光的其它一部分由对向反射板1104反射后，向着稿台玻璃1105上的区域E。0052 该区域E成为照射点。光照射装置100配置导光体1103和对向反射板1104，使得照射点的照度为最高。0053 下面，说明光源1。
19、101的发光频谱。图4是用于光源1101的一般虚拟白色LED的发光频谱例。在图4中，横轴表示光的波长，纵轴表示分光强度。虚拟白色LED是发出波长450nm左右的光线的蓝色LED芯片，通过激励充填在其周边的黄色或橙色的萤光体使其发出萤光，使得上述色混色，发出白色光。因此，尽管人的可见度小，对照度值的贡献也小，但如图4所示，从蓝色LED芯片的发光频谱非常强。0054 下面，说明光给予人的视网膜的影响。图5是关于激光安全标准(JIS C 6802，IEC60825)中的“视网膜的光化学伤害”说明的曲线。图6是关于灯安全标准(JIS C 7550，IEC/EN62471)中的“蓝色光引起的视网膜伤害”。
20、说明的曲线。0055 图5及图6的曲线的横轴表示光的波长，纵轴表示视网膜的光学的伤害指标。从图5及图6可知，视网膜的光学的伤害指标值受波长400nm450nm附近的光的影响最大。0056 因此，使用该波长附近的分光强度强的发光手段、例如虚拟白色LED场合，该光源装置与使用其它发光手段的装置相比，即使以更低的照度值使用场合，也易实现安全标准指标值的阈值。因此，以往，为了更安全地实现安全标准基准等级，以比发光手段具有能力低的照度值运行，从光的利用效率角度看，存在改进余地。本实施形态涉及的光照射装置100满足激光安全标准，且提高光的利用效率。详细将在后文说明。0057 下面，说明作为用于说明第一射出。
21、面1111的第一扩散特性和第二射出面1112的第二扩散特性差异时的指标的“扩散角度”(diffusion angle)。0058 在第一射出面1111和第二射出面1112，通过施以图7所示那样的微细结构，能赋与各自不同的扩散特性的“第一扩散特性”和“第二扩散特性”。因此，第一扩散特性和第二扩散特性所提供的“扩散角度”差异通过第一射出面1111和第二射出面1112的微细结构差异赋与。0059 所谓扩散角度是指当激光那样的直进光线垂直入射到扩散结构体时射出的扩散光的强度成为最大值的一半的角度幅度(半值全宽)。即，扩散角度的大小直接表示扩散程度的大小。扩散角度大，即使是相同激光，其强度弱。0060 。
22、在此，参照图8，使用简单的导光体模型，说明激光安全标准(JIS 6802，IEC60825)的指标值、从导光体射出面离开5mm位置的照度、以及赋与该导光体的扩散特性引起的扩散程度的关系。0061 在图8中，横轴表示扩散面的扩散角度(扩散面扩散角度)，纵轴表示照度和安全标准指标。0062 图9表示图8所示曲线所使用的光照射模型的例子。如图9所示，光照射模型200说 明 书CN 104427188 A5/7页7由作为光源的LED201以及将扩散面203设为射出面的导光体模型202构成。0063 在图8所示曲线中，各值将赋与扩散面203的扩散特性的扩散角度为10时的照度及安全标准指标值作为“1”标准。
23、化。0064 如图8所示，若光照射模型200的扩散面203的扩散角度变大，则安全标准指标值变小，同时，照度也降低。即，若重视安全面，扩散面203的扩散角度变大，则原稿面的照度降低，光的效率也下降。0065 于是，在本实施形态中，优选通过赋与各面的扩散特性改变透过导光体1103的第一射出面1111和第二射出面1112的光的亮度。0066 即，关于光源1101，在位于图2的0方向的第一射出面1111中，因第一扩散特性而得到第一扩散角度，在第二射出面1112中，因第二扩散特性而得到的第二扩散角度，可以使得第一扩散角度比第二扩散角度大。即，可以赋与各自的扩散特性，使得第二扩散角度比第一扩散角度小。00。
24、67 图10表示在本实施形态涉及的光照射装置100中将赋与第一射出面1111的第一扩散角度和赋与第二射出面1112的第二扩散角度设定为不同值场合的照射点的照度分布例。0068 图10是将赋与第一射出面1111的第一扩散角度的半值幅度设定为5、赋与第二射出面1112的第二扩散角度的半值幅度设定为15场合的照射点的照度分布。0069 又，图11表示哪个面的扩散角度都设定为15场合的中心照度值和赋与第一射出面1111的第一扩散角度的半值幅度设定为5、赋与第二射出面1112的第二扩散角度的半值幅度设定为15场合的中心照度值的比。如图11所示，将第一扩散角度和第二扩散角度设定为不同值，其中心照度值高6。。
25、0070 如上所述，通过赋与射出面表面微细形状，对导光体1103的第一射出面1111赋与第一扩散特性，对第二射出面1112赋与第二扩散特性。透过该面的光线扩散为以射出点为顶点的圆锥状。0071 如上所述，近年，既能使得该扩散角度任意变化，又能使得水平方向和垂直方向的扩散角度不相同。0072 图12是说明从导光体1103的各射出面射出的光线的亮度分布的曲线，是模拟从导光体1103的二个射出面射出的光线的亮度分布。0073 在图12中，横轴的角度为0的方向与图1所示X方向(水平左方向)一致。+90的方向与图1所示Y方向(垂直上方向)一致。亮度以最大值标准化。0074 从图12可知，从导光体1103。
26、射出的光线之中，射出具有最强亮度的光线是第一射出面1111。在此，从第二射出面1112射出的光线亮度在第二扩散特性的第二扩散角度为15场合，为来自第一射出面1111的光线的亮度的60左右。0075 如图12所示，若第二射出面1112的扩散角度改变为5，则上述亮度的比例增加到80，但不会超过来自第一射出面1111的亮度。0076 因此，使用导光体1103的光照射装置100的安全标准值即使使得第二射出面1112的扩散角度小至5也可以将从第一射出面1111射出的光线作为对象计算。换言之，光照射装置100的安全标准值可以与第二射出面1112的扩散角度不相关，而与第一射出面1111的扩散角度相关，进行计。
27、算。说 明 书CN 104427188 A6/7页80077 另一方面，如图12所示，原稿面的照度依存于第二射出面1112的第二扩散特性。由此可知，第二射出面1112的第二扩散特性的第二扩散角度的亮度变高(明亮)。因此，为了提高原稿面的照度，只要从第二射出面1112射出的光线的亮度不超过从第一射出面1111射出的光线的亮度，可以使得第二扩散角度比第一扩散角度小(狭)。0078 根据上述说明的本实施形态涉及的光照射装置100，在导光体1103具有的二个射出面中，使得照射光的强度弱的第二射出面1112的扩散角度比照射光的强度强的第一射出面1111的扩散角度小。由此，能满足激光安全标准，且能提高光的。
28、利用效率。0079 在本实施形态中，导光体1103的射出面以二个射出面为例进行说明。但是，本发明涉及的光照射装置并不局限于此，也可以具有三个或三个以上的射出面。又，并不局限于射出面，入射面也可以是二个或二个以上，又，也可以不是光广泛地透过的面，而设在反射面。又，也可以是上述组合。0080 图像形成装置的实施形态0081 下面，参照图13说明本发明涉及的图像形成装置的实施形态。图13是作为本实施形态涉及的图像形成装置例的复印机10的纵截面图。在图13中，复印机10包括自动原稿运送装置11，供纸部12，图像读取部(图像读取装置)13，以及图像形成部(图像形成手段)14。0082 自动原稿运送装置1。
29、1包括原稿盘16，分离供纸手段17，运送带18，排纸手段19，以及排纸盘20。0083 通过由供纸辊及分离辊等各种辊构成的分离供纸手段17将载置在原稿盘16的原稿运送到作为原稿台的稿台玻璃1105上。运送到稿台玻璃1105上的原稿读取结束后，通过运送带18从稿台玻璃1105上运出该原稿。从稿台玻璃1105运出的原稿通过由各种排纸辊构成的排纸手段19排纸到排纸盘20。0084 又，当进行双面原稿读取时，通过设在排纸手段19的分叉机构以及运送带18，将原稿返送到稿台玻璃1105上，进行未读取面的读取。0085 供纸部12设有收纳作为不同尺寸的记录介质的记录纸的第一供纸盒21a和第二供纸盒21b。收。
30、纳在第一供纸盒21a和第二供纸盒21b的记录纸通过由各种辊构成的供纸手段22运送到转印位置。0086 图像读取部13朝图5所示纸面左右方向(即，副扫描方向)驱动第一车架35和第二车架36，使得来自光源的光照射原稿面，由此，读取原稿面。在反射镜反射该读取光后，由透镜单元37取入到CCD等的图像读取传感器。图像读取部13的详细结构将在后文说明。0087 图像形成部14包括曝光装置23，多个感光体鼓24，显影装置25，进行转印的转印带26，以及定影装置27。0088 曝光装置23根据由透镜单元37取入的读取信号形成写入信号。0089 多个感光体鼓24通过由曝光装置23生成的写入信号，在表面形成潜像。。
31、0090 显影装置25充填青色、品红色、黄色、黑色各不相同色的调色剂，将不同色的调色剂供给到各感光体鼓24上，使得潜像可视像化。0091 将形成在感光体鼓24上的可视像叠合转印在转印带26上，形成彩色图像，将该彩色图像转印在从供纸部12供给的记录纸上。0092 定影装置27使得记录纸上的彩色图像定影。说 明 书CN 104427188 A7/7页90093 下面，参照图14说明图像读取部13的构成。图像读取部13主要包括稿台玻璃1105，本体框架31，第一车架35，第二车架36，透镜单元37，以及摄像元件57。0094 又，图像读取部13还包括驱动导轨，带轮，电机，电线，以及保持上述各部件的结。
32、构体(在图14中没有图示)。0095 第一车架35是已经说明的光照射装置100。即，包括光源1101，安装光源1101的基板1102，由透明材料构成的导光体1103，以及作为反射镜的对向反射板1104。0096 第二车架36包括二个反射镜44b和反射镜44c。0097 光照射光学系统由第一车架35和第二车架36构成，构成光照射光学系统的光学部件及摄像元件57沿着图14的垂直方向配置为长形状，或连续配置。将该方向称为主扫描方向。0098 作为读取对象的原稿载置(保持)在稿台玻璃1105上。光照射光学系统沿着主扫描方向照射该原稿面，来自该照射区域的反射光在各反射镜反射。该反射光入射到透镜单元37，。
33、聚光/成像在摄像元件57上。由此，取得线状的图像数据(图像信息)。0099 为了取得面状的图像数据，可以在读取对象面上朝着与主扫描方向垂直的方向移动，一边移动一边连续取得线状的图像数据。将该移动方向称为副扫描方向。0100 图像读取部13可以使得第一车架35移动，但是，也可以使得第二车架36移动，使得原稿面和透镜单元37以及摄像元件57之间的距离不变化。由此，摄像元件57得到的图像数据不会模糊，能得到良好的面状的图像数据。0101 通过将上述说明的光照射装置100适用于上述说明的复印机的光照射光学系统，能得到满足激光安全标准、且能提高光的利用效率的图像形成装置。0102 上面参照附图说明了本发明的实施形态，但本发明并不局限于上述实施形态。在本发明技术思想范围内可以作种种变更，它们都属于本发明的保护范围。说 明 书CN 104427188 A1/10页10图1说 明 书 附 图CN 104427188 A10。