JPH11295603A - ２次元領域斜め照明系 - Google Patents
２次元領域斜め照明系Info
- Publication number
- JPH11295603A JPH11295603A JP10097797A JP9779798A JPH11295603A JP H11295603 A JPH11295603 A JP H11295603A JP 10097797 A JP10097797 A JP 10097797A JP 9779798 A JP9779798 A JP 9779798A JP H11295603 A JPH11295603 A JP H11295603A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light source
- area
- region
- illuminated
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/024—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
- H04N1/028—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
- H04N1/02815—Means for illuminating the original, not specific to a particular type of pick-up head
- H04N1/02845—Means for illuminating the original, not specific to a particular type of pick-up head using an elongated light source, e.g. tubular lamp, LED array
- H04N1/0285—Means for illuminating the original, not specific to a particular type of pick-up head using an elongated light source, e.g. tubular lamp, LED array in combination with at least one reflector which is in fixed relation to the light source
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V7/00—Reflectors for light sources
- F21V7/04—Optical design
- F21V7/09—Optical design with a combination of different curvatures
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/024—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
- H04N1/028—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
- H04N1/02815—Means for illuminating the original, not specific to a particular type of pick-up head
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/024—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
- H04N1/028—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
- H04N1/02815—Means for illuminating the original, not specific to a particular type of pick-up head
- H04N1/02845—Means for illuminating the original, not specific to a particular type of pick-up head using an elongated light source, e.g. tubular lamp, LED array
- H04N1/0287—Means for illuminating the original, not specific to a particular type of pick-up head using an elongated light source, e.g. tubular lamp, LED array using a tubular lamp or a combination of such lamps
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N2201/00—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
- H04N2201/04—Scanning arrangements
- H04N2201/0402—Arrangements not specific to a particular one of the scanning methods covered by groups H04N1/04 - H04N1/207
- H04N2201/0436—Scanning a picture-bearing surface lying face up on a support
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Light Sources And Details Of Projection-Printing Devices (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Lenses (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２次元領域斜め照明系において、照射光を２
次結像させるタイプの反射鏡を用いて、光源からの１回
反射領域の包括角度を大きくして効率を上げ、正反射光
を撮像系に入射させずに照度分布を一様とし、かつ、反
射鏡をコンパクトにする。 【解決手段】 反射鏡５１は、長尺状光源５２から発し
た光束を１回反射して収束した後、被照明領域５３を照
明する第１の領域Ｉを持ち、この第１の領域Ｉを、反射
鏡５１の母線に垂直な断面内でみたとき、光源５２から
発して第１の領域Ｉの両端にて反射される光線ｍ，ｎの
交点Ｋが、光源５２から発して第１の領域Ｉにより反射
され被照明領域５３の中心に至る光線ｑよりも光源５２
側に位置するような形状とする。これにより、光源から
離れた領域に多くの光束を配分することができ、一様な
照度分布を得ることができる。
次結像させるタイプの反射鏡を用いて、光源からの１回
反射領域の包括角度を大きくして効率を上げ、正反射光
を撮像系に入射させずに照度分布を一様とし、かつ、反
射鏡をコンパクトにする。 【解決手段】 反射鏡５１は、長尺状光源５２から発し
た光束を１回反射して収束した後、被照明領域５３を照
明する第１の領域Ｉを持ち、この第１の領域Ｉを、反射
鏡５１の母線に垂直な断面内でみたとき、光源５２から
発して第１の領域Ｉの両端にて反射される光線ｍ，ｎの
交点Ｋが、光源５２から発して第１の領域Ｉにより反射
され被照明領域５３の中心に至る光線ｑよりも光源５２
側に位置するような形状とする。これにより、光源から
離れた領域に多くの光束を配分することができ、一様な
照度分布を得ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、上向き原稿やブッ
ク原稿の画像を読み取る装置（スキャナ）に適用される
照明系に関する。
ク原稿の画像を読み取る装置（スキャナ）に適用される
照明系に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ブック原稿を含む上向き原稿の原
稿画像を読み取る読取装置に用いられる照明装置として
は、原稿の上方かつ後方（本のとじ代の部分に影がでな
い方向）に配置して撮像手段へ向かう原稿像の光を遮る
ことがないようにし、また、照明光の原稿による正反射
光が撮像手段に入射しないように配置したものが知られ
ている（特願平５−１６９７２３号）。また、この出願
には、照度分布を一様にするために、楕円などの反射鏡
を用いて照射光を２次結像させるタイプの照明系につい
ての記述もある。また、米国特許第 4747033号，第 489
1739号明細書には、複写機（通常の下向き原稿タイプ）
の全面露光タイプの照明ユニットであって、１回反射後
の光束が２次結像しないタイプのものが示されている。
稿画像を読み取る読取装置に用いられる照明装置として
は、原稿の上方かつ後方（本のとじ代の部分に影がでな
い方向）に配置して撮像手段へ向かう原稿像の光を遮る
ことがないようにし、また、照明光の原稿による正反射
光が撮像手段に入射しないように配置したものが知られ
ている（特願平５−１６９７２３号）。また、この出願
には、照度分布を一様にするために、楕円などの反射鏡
を用いて照射光を２次結像させるタイプの照明系につい
ての記述もある。また、米国特許第 4747033号，第 489
1739号明細書には、複写機（通常の下向き原稿タイプ）
の全面露光タイプの照明ユニットであって、１回反射後
の光束が２次結像しないタイプのものが示されている。
【０００３】上記出願に示される照明系の構成において
は、照明系からは原稿面を斜めに見込むことになるた
め、原稿面上での照度分布を一様にするために、断面が
楕円形などからなる反射鏡を用いる必要がある。しかし
ながら、原稿面を斜めに見込む程度が大きくなると、原
稿面上での照度分布を一様にしながら、光量を確保する
のは困難が伴う。これは、線状光源で反射鏡がない状態
で原稿を照明することを考えると分かるように、長手垂
直方向の配光（光度の方向特性）が一様な無限の長さを
持つ線状光源では、原稿面上のある点の照度は、入射角
の余弦に比例し、光源からの距離に反比例するので、こ
れを逆に補正するような配光を反射鏡で作り出す必要が
あるためである（例えば、『照明工学講義（新訂版）』
関重広著東京電機大学出版局 p71〜72 (5・18)式と(5
・21)式参照）。また、上記出願には、光源位置を楕円
鏡の焦点位置からずらして照度分布を一様にする旨が記
載されているが、どのように光源を配置すれば一様な照
度が得られるかについては記載されていない。
は、照明系からは原稿面を斜めに見込むことになるた
め、原稿面上での照度分布を一様にするために、断面が
楕円形などからなる反射鏡を用いる必要がある。しかし
ながら、原稿面を斜めに見込む程度が大きくなると、原
稿面上での照度分布を一様にしながら、光量を確保する
のは困難が伴う。これは、線状光源で反射鏡がない状態
で原稿を照明することを考えると分かるように、長手垂
直方向の配光（光度の方向特性）が一様な無限の長さを
持つ線状光源では、原稿面上のある点の照度は、入射角
の余弦に比例し、光源からの距離に反比例するので、こ
れを逆に補正するような配光を反射鏡で作り出す必要が
あるためである（例えば、『照明工学講義（新訂版）』
関重広著東京電機大学出版局 p71〜72 (5・18)式と(5
・21)式参照）。また、上記出願には、光源位置を楕円
鏡の焦点位置からずらして照度分布を一様にする旨が記
載されているが、どのように光源を配置すれば一様な照
度が得られるかについては記載されていない。
【０００４】また、上記米国特許明細書には、主として
ドーナッツ型の光源と回転体の２次元曲面反射鏡を持つ
ものが示され、２次結像しないタイプであるため、反射
鏡の形状は大きくなり、光源からの１回反射領域の包括
角度が小さく、光の利用効率が悪い。
ドーナッツ型の光源と回転体の２次元曲面反射鏡を持つ
ものが示され、２次結像しないタイプであるため、反射
鏡の形状は大きくなり、光源からの１回反射領域の包括
角度が小さく、光の利用効率が悪い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題を解消するものであり、照射光を２次結像させる
タイプの反射鏡を用いて、光源からの１回反射領域の包
括角度を大きく取りつつ（効率が良い）、照度分布を一
様とし、かつ、反射鏡をコンパクトにした２次元領域斜
め照明系を提供することを目的とする。また、原稿から
の正反射光を撮像系に入射させず、原稿面の上部を開放
する位置に配置しながらも照度分布を一様とし、光源か
ら発する光束を無駄なく使用可能な２次元領域斜め照明
系を提供することを目的とする。
な問題を解消するものであり、照射光を２次結像させる
タイプの反射鏡を用いて、光源からの１回反射領域の包
括角度を大きく取りつつ（効率が良い）、照度分布を一
様とし、かつ、反射鏡をコンパクトにした２次元領域斜
め照明系を提供することを目的とする。また、原稿から
の正反射光を撮像系に入射させず、原稿面の上部を開放
する位置に配置しながらも照度分布を一様とし、光源か
ら発する光束を無駄なく使用可能な２次元領域斜め照明
系を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、長尺状の光源と、母線が前記長
尺状光源と平行なシリンダ形状である反射鏡からなり、
被照明領域の中心を通る垂線から離れたところに位置す
る、２次元領域を照明する斜め照明系であって、反射鏡
の面は、長尺状光源から発した光束を１回反射して収束
した後、被照明領域を照明する第１の領域を持ち、この
第１の領域を、反射鏡の母線に垂直な断面内でみたと
き、長尺状光源から発して第１の領域の両端にて反射さ
れる光線の交点が、長尺状光源から発して第１の領域に
より反射され被照明領域の中心に至る光線よりも長尺状
光源側に位置するような照明系としたものである。
に、請求項１の発明は、長尺状の光源と、母線が前記長
尺状光源と平行なシリンダ形状である反射鏡からなり、
被照明領域の中心を通る垂線から離れたところに位置す
る、２次元領域を照明する斜め照明系であって、反射鏡
の面は、長尺状光源から発した光束を１回反射して収束
した後、被照明領域を照明する第１の領域を持ち、この
第１の領域を、反射鏡の母線に垂直な断面内でみたと
き、長尺状光源から発して第１の領域の両端にて反射さ
れる光線の交点が、長尺状光源から発して第１の領域に
より反射され被照明領域の中心に至る光線よりも長尺状
光源側に位置するような照明系としたものである。
【０００７】本発明の作用を説明する前に、図９（ａ）
（ｂ）を用いて従来の楕円鏡を用いた２次元領域斜め照
明系の作用を説明する。図９（ａ）（ｂ）において、反
射鏡１０１は、被照明面１０３を照明する領域（第１の
領域）ｅが楕円であり、光源１０２が楕円の第１焦点Ｏ
１にある場合を示す。被照明面１０３の中央の点Ｑより
左半分では、光源１０２からの距離が遠くなり、また入
射角も大きくなるため、光束を多くすることで一様な照
度を達成する必要がある。光源１０２が楕円の第１焦点
にあることから、光源１０２から発して第１の領域ｅで
反射する光線は全て、楕円の第２焦点Ｏ２に収束する。
光線ｍ、ｑ、ｎは後述の図８と同様に定義されるもので
ある。光源１０２として、図の断面内で一様な配光（光
度の方向特性が一様）の光源を用いると、被照明面１０
３の中央点Ｑより右半分に至る光束は光源からの角度β
の光束であり、被照明面１０３の中央点Ｑより左半分に
至る光束は光源からの角度αの光束であり、β＜αとな
るように楕円を配置し、かつ楕円のパラメータを適切に
取り、αとβの関係を適切にすることで、被照明面１０
３の左半分に至る光束の方が被照明面１０３の右半分に
至る光束よりも多くし、被照明面上で光束の密度を一様
にでき、ほぼ一様な照度を達成することができる。ここ
では、簡単のために被照明面を２つに分けて考えたが、
被照明面上の各点における照度を考えるためには、微小
な領域に分割して考える必要がある。
（ｂ）を用いて従来の楕円鏡を用いた２次元領域斜め照
明系の作用を説明する。図９（ａ）（ｂ）において、反
射鏡１０１は、被照明面１０３を照明する領域（第１の
領域）ｅが楕円であり、光源１０２が楕円の第１焦点Ｏ
１にある場合を示す。被照明面１０３の中央の点Ｑより
左半分では、光源１０２からの距離が遠くなり、また入
射角も大きくなるため、光束を多くすることで一様な照
度を達成する必要がある。光源１０２が楕円の第１焦点
にあることから、光源１０２から発して第１の領域ｅで
反射する光線は全て、楕円の第２焦点Ｏ２に収束する。
光線ｍ、ｑ、ｎは後述の図８と同様に定義されるもので
ある。光源１０２として、図の断面内で一様な配光（光
度の方向特性が一様）の光源を用いると、被照明面１０
３の中央点Ｑより右半分に至る光束は光源からの角度β
の光束であり、被照明面１０３の中央点Ｑより左半分に
至る光束は光源からの角度αの光束であり、β＜αとな
るように楕円を配置し、かつ楕円のパラメータを適切に
取り、αとβの関係を適切にすることで、被照明面１０
３の左半分に至る光束の方が被照明面１０３の右半分に
至る光束よりも多くし、被照明面上で光束の密度を一様
にでき、ほぼ一様な照度を達成することができる。ここ
では、簡単のために被照明面を２つに分けて考えたが、
被照明面上の各点における照度を考えるためには、微小
な領域に分割して考える必要がある。
【０００８】しかしながら、この方法では、光源１０２
から発する任意の光線は焦点を通るという制約があるた
め、照明系が斜めから見込む度合いを強くしていくと、
楕円形状かつ光源をその焦点位置に配置したままでは光
度の配分を適切に行なうことが困難になる。
から発する任意の光線は焦点を通るという制約があるた
め、照明系が斜めから見込む度合いを強くしていくと、
楕円形状かつ光源をその焦点位置に配置したままでは光
度の配分を適切に行なうことが困難になる。
【０００９】本発明の照明系は、その点を解消してお
り、以下にその作用を図８（ａ）（ｂ）を用いて説明す
る。図８（ａ）（ｂ）において、反射鏡５１は、長尺ラ
ンプから成る光源５２の中心から発した光束を１回反射
して収束した後、被照明面５３を照明する第１の領域
（Ｉ）と、光源５２から発した光束を反射して光源側に
戻し、第１の領域（Ｉ）を介して被照明領域５３を照明
する、断面が円弧状の第２の領域（II）と、光源５２か
ら発した光束が直接被照明領域５３を照明しないように
遮る第３の領域(III)とから成る。光源５２中心から発
して第１の領域（Ｉ）で反射した後、被照明面の反射鏡
５１に近い側端に至る光線をｍ、光源５２中心から発し
て第１の領域（Ｉ）で反射した後、被照明面の中心を通
る光線をｑ、光源５２中心から発して第１の領域（Ｉ）
で反射した後、被照明面の反射鏡５１から遠い側端に至
る光線をｎとし、光線ｍと光線ｎの交点をＫとしたと
き、請求項１で規定している第１の領域（Ｉ）は、交点
Ｋが反射後の光線ｑを含む直線を境界としたときに、光
源５２側（図８上で右側）に位置するような形状とする
ということである。
り、以下にその作用を図８（ａ）（ｂ）を用いて説明す
る。図８（ａ）（ｂ）において、反射鏡５１は、長尺ラ
ンプから成る光源５２の中心から発した光束を１回反射
して収束した後、被照明面５３を照明する第１の領域
（Ｉ）と、光源５２から発した光束を反射して光源側に
戻し、第１の領域（Ｉ）を介して被照明領域５３を照明
する、断面が円弧状の第２の領域（II）と、光源５２か
ら発した光束が直接被照明領域５３を照明しないように
遮る第３の領域(III)とから成る。光源５２中心から発
して第１の領域（Ｉ）で反射した後、被照明面の反射鏡
５１に近い側端に至る光線をｍ、光源５２中心から発し
て第１の領域（Ｉ）で反射した後、被照明面の中心を通
る光線をｑ、光源５２中心から発して第１の領域（Ｉ）
で反射した後、被照明面の反射鏡５１から遠い側端に至
る光線をｎとし、光線ｍと光線ｎの交点をＫとしたと
き、請求項１で規定している第１の領域（Ｉ）は、交点
Ｋが反射後の光線ｑを含む直線を境界としたときに、光
源５２側（図８上で右側）に位置するような形状とする
ということである。
【００１０】ここで、照明系が被照明領域に対して斜め
から見込む度合いを強くしていくと、上記のような照明
系が、焦点位置に光源を配置した単純な楕円形状から成
る反射鏡の場合よりも有利であることを図１０を用いて
説明する。光線ｍと光線ｎを変えないままで、従って、
反射鏡５１の第１の領域の両端の位置と角度を固定した
まま、しかも、光源５２の位置Ｏ１から被照明面５３の
中央点Ｑに至る光線ｑがその両端の位置Ｏ１とＱを固定
したままで、第１の領域の曲線を自由に変化させて光源
５２から見込む角度αを大きく取れるようにするには、
反射点Ｒが図１０で左の方向（Ｒ´）に移動するように
曲線を破線で示すように変形すればよい。このとき、光
線ｑ’は点Ｑを通らなければならないので、交点Ｋは光
線ｑ’の右側に位置することになる。このとき、反射点
Ｒ’における曲線の接線の傾きは、Ｒにおけるその傾き
よりも図で右上がりになる。このように曲線を構成する
ことで、照明系が斜めから見込む度合いが強い場合にも
光源から離れた領域に多くの光束を配分することがで
き、一様な照度分布を得ることができる。
から見込む度合いを強くしていくと、上記のような照明
系が、焦点位置に光源を配置した単純な楕円形状から成
る反射鏡の場合よりも有利であることを図１０を用いて
説明する。光線ｍと光線ｎを変えないままで、従って、
反射鏡５１の第１の領域の両端の位置と角度を固定した
まま、しかも、光源５２の位置Ｏ１から被照明面５３の
中央点Ｑに至る光線ｑがその両端の位置Ｏ１とＱを固定
したままで、第１の領域の曲線を自由に変化させて光源
５２から見込む角度αを大きく取れるようにするには、
反射点Ｒが図１０で左の方向（Ｒ´）に移動するように
曲線を破線で示すように変形すればよい。このとき、光
線ｑ’は点Ｑを通らなければならないので、交点Ｋは光
線ｑ’の右側に位置することになる。このとき、反射点
Ｒ’における曲線の接線の傾きは、Ｒにおけるその傾き
よりも図で右上がりになる。このように曲線を構成する
ことで、照明系が斜めから見込む度合いが強い場合にも
光源から離れた領域に多くの光束を配分することがで
き、一様な照度分布を得ることができる。
【００１１】本発明の照明系は、上記構成において、反
射鏡の母線に垂直な断面内でみたとき、第１の領域は少
なくとも２つの接線を共有する曲線からなるものとすれ
ばよい。また、反射鏡の母線に垂直な断面内でみたと
き、第１の領域を表現する曲線は、３つ以上のパラメー
タを持つものとすることができる。また、反射鏡は、長
尺状光源から発した光束を反射して長尺状光源側に戻
し、第１の領域を介して被照明領域を照明する、断面が
円弧状の第２の領域と、長尺状光源から発した光束が直
接被照明領域を照明しないように遮る第３の領域とをさ
らに持ち、第３の領域は、長尺状光源から発して第３の
領域に達した光束を第１の領域に導かないようにするこ
とが望ましい。また、長尺状光源の長手垂直方向の光度
は方向によらず一様であり、長手方向の中心部よりも周
辺部の方が高いものとすることが望ましい。また、長尺
状光源は、複数のコイル状のフィラメントをその共通の
回転軸上に並べたランプを用いることができる。また、
反射鏡の母線に垂直な断面内において、第２の領域を光
源中心から見込む角度は、第１の領域を光源中心から見
込む角度とほぼ等しいものとしてもよい。また、反射鏡
の母線に垂直な断面内において、光源中心から反射鏡の
第１の領域で反射して被照明面に至る光線について、光
源中心から微小な一定角度で発する２本の光線の被照明
面での幅をΔZとしたとき、１／ΔZの値が、被照明面の
両端において照明系から離れている端の値の方が、照明
系に近い端の値よりも大きいものとすることが望まし
い。また、反射鏡の母線に垂直な断面内において、光源
中心から反射鏡の第１の領域で反射して被照明面に至る
光線について、光源中心から微小な一定角度で発する２
本の光線の被照明面での幅をΔZとしたとき、１／ΔZの
値が、被照明面の両端と照明面の中央では、両端の平均
の値よりも中央の値の方が小さいものとすることが望ま
しい。また、反射鏡の母線に垂直な断面内において、反
射鏡上の第１の領域は、被照明面と平行方向にみて、光
源の中心位置を跨がって存在するものとすることが望ま
しい。
射鏡の母線に垂直な断面内でみたとき、第１の領域は少
なくとも２つの接線を共有する曲線からなるものとすれ
ばよい。また、反射鏡の母線に垂直な断面内でみたと
き、第１の領域を表現する曲線は、３つ以上のパラメー
タを持つものとすることができる。また、反射鏡は、長
尺状光源から発した光束を反射して長尺状光源側に戻
し、第１の領域を介して被照明領域を照明する、断面が
円弧状の第２の領域と、長尺状光源から発した光束が直
接被照明領域を照明しないように遮る第３の領域とをさ
らに持ち、第３の領域は、長尺状光源から発して第３の
領域に達した光束を第１の領域に導かないようにするこ
とが望ましい。また、長尺状光源の長手垂直方向の光度
は方向によらず一様であり、長手方向の中心部よりも周
辺部の方が高いものとすることが望ましい。また、長尺
状光源は、複数のコイル状のフィラメントをその共通の
回転軸上に並べたランプを用いることができる。また、
反射鏡の母線に垂直な断面内において、第２の領域を光
源中心から見込む角度は、第１の領域を光源中心から見
込む角度とほぼ等しいものとしてもよい。また、反射鏡
の母線に垂直な断面内において、光源中心から反射鏡の
第１の領域で反射して被照明面に至る光線について、光
源中心から微小な一定角度で発する２本の光線の被照明
面での幅をΔZとしたとき、１／ΔZの値が、被照明面の
両端において照明系から離れている端の値の方が、照明
系に近い端の値よりも大きいものとすることが望まし
い。また、反射鏡の母線に垂直な断面内において、光源
中心から反射鏡の第１の領域で反射して被照明面に至る
光線について、光源中心から微小な一定角度で発する２
本の光線の被照明面での幅をΔZとしたとき、１／ΔZの
値が、被照明面の両端と照明面の中央では、両端の平均
の値よりも中央の値の方が小さいものとすることが望ま
しい。また、反射鏡の母線に垂直な断面内において、反
射鏡上の第１の領域は、被照明面と平行方向にみて、光
源の中心位置を跨がって存在するものとすることが望ま
しい。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の照明系の第１、第２及び
第３の実施例を、図１（ａ）（ｂ）、図３（ａ）
（ｂ）、図５（ａ）（ｂ）に示す。いずれも（ｂ）は
（ａ）の拡大断面図である。図２、図４及び図６はそれ
ぞれ第１、第２及び第３実施例の被照明面左右位置に対
する１／ΔZのグラフを示し、１／ΔZは光源中心から微
小な一定角度で発する２本の光線の被照明面での幅の逆
数であり、被照明面での光束の密度に相当する。横軸は
被照明面の座標で、点Ｑを原点とするローカル座標を取
り、負の方向が反射系から離れる方向である。これら照
明系の構成を特定する具体的な数値は後述する。照明系
において、光源５２中心から反射鏡５１の第１の領域
（Ｉ）を、反射鏡５１の母線に垂直な断面内で見込む角
度（包括角度）をφとしたとき、第１実施例及び第２実
施例では請求項１〜１０を満たし、φ＝１０５°、第３
実施例では、φ＝１２０°であり、請求項１〜８，１０
に規定する要件を満たす構成となっている。請求項４で
いう、円弧状の第２の領域を含めると、φの２倍の角度
内の光線が有効に使用される。
第３の実施例を、図１（ａ）（ｂ）、図３（ａ）
（ｂ）、図５（ａ）（ｂ）に示す。いずれも（ｂ）は
（ａ）の拡大断面図である。図２、図４及び図６はそれ
ぞれ第１、第２及び第３実施例の被照明面左右位置に対
する１／ΔZのグラフを示し、１／ΔZは光源中心から微
小な一定角度で発する２本の光線の被照明面での幅の逆
数であり、被照明面での光束の密度に相当する。横軸は
被照明面の座標で、点Ｑを原点とするローカル座標を取
り、負の方向が反射系から離れる方向である。これら照
明系の構成を特定する具体的な数値は後述する。照明系
において、光源５２中心から反射鏡５１の第１の領域
（Ｉ）を、反射鏡５１の母線に垂直な断面内で見込む角
度（包括角度）をφとしたとき、第１実施例及び第２実
施例では請求項１〜１０を満たし、φ＝１０５°、第３
実施例では、φ＝１２０°であり、請求項１〜８，１０
に規定する要件を満たす構成となっている。請求項４で
いう、円弧状の第２の領域を含めると、φの２倍の角度
内の光線が有効に使用される。
【００１３】また、反射鏡５１による反射率を考慮する
と、角度が同じであっても１回反射光の方が、被照明面
５３の照度向上に寄与する。第２の領域は光源中心を中
心とする円であり、光源から第２の領域を見込む角度は
光源から第１の領域を見込む角度に等しいので、照度分
布は、１回反射光のみを考えれば十分である。また、各
実施例においては、光源５２はコイル状のフィラメント
を共軸上にいくつか並べたものを想定している。コイル
状のフィラメントの対称軸は、紙面に垂直方向（X軸）
にあるものとする。
と、角度が同じであっても１回反射光の方が、被照明面
５３の照度向上に寄与する。第２の領域は光源中心を中
心とする円であり、光源から第２の領域を見込む角度は
光源から第１の領域を見込む角度に等しいので、照度分
布は、１回反射光のみを考えれば十分である。また、各
実施例においては、光源５２はコイル状のフィラメント
を共軸上にいくつか並べたものを想定している。コイル
状のフィラメントの対称軸は、紙面に垂直方向（X軸）
にあるものとする。
【００１４】ここで、反射鏡５１のミラー面形状を特定
するために、図７（ａ）（ｂ）を参照して説明する。反
射鏡５１は、いずれもX軸方向を母線とするシリンダ形
状であるため、断面形状で示し、断面をZY平面にとる。
すなわち、座標系は、光源の位置Ｏを原点とし、図の右
方向にZ軸の正の方向、上方向にY軸の正の方向、紙面垂
直方向にX軸となる直交座標系をとる。図では、特に断
らない限りZY平面を図示している。ZY平面内の点の座標
は、(Z,Y)で表わす。ZY平面内の回転の符号は、図で反
時計回りを正とする。Ｐは、曲線１及び曲線２共通の面
頂点位置である。Ｐθは、曲線１及び曲線２共通の面頂
点座標系の回転角を表わす。各曲線はその面頂点を原点
とし、原点で曲線に接するローカル座標系で表わす。す
なわち、Z軸を対称軸としY軸を曲線に接する軸とする座
標系を考え、そのY軸からのサグ量を、次式で定義す
る。
するために、図７（ａ）（ｂ）を参照して説明する。反
射鏡５１は、いずれもX軸方向を母線とするシリンダ形
状であるため、断面形状で示し、断面をZY平面にとる。
すなわち、座標系は、光源の位置Ｏを原点とし、図の右
方向にZ軸の正の方向、上方向にY軸の正の方向、紙面垂
直方向にX軸となる直交座標系をとる。図では、特に断
らない限りZY平面を図示している。ZY平面内の点の座標
は、(Z,Y)で表わす。ZY平面内の回転の符号は、図で反
時計回りを正とする。Ｐは、曲線１及び曲線２共通の面
頂点位置である。Ｐθは、曲線１及び曲線２共通の面頂
点座標系の回転角を表わす。各曲線はその面頂点を原点
とし、原点で曲線に接するローカル座標系で表わす。す
なわち、Z軸を対称軸としY軸を曲線に接する軸とする座
標系を考え、そのY軸からのサグ量を、次式で定義す
る。
【００１５】
【数１】
【００１６】ここに、右辺第１項は２次曲線を表わす
項、第２項以降は高次の付加項である。CURVは面頂点に
おける曲率、K は円錐定数である。A,B,C,Dは付加項の
係数であり、上式で高次の付加項がないとき、つまりA,
B,C,D=0で、K = 0 のときは円、k > 0 のときは、Z軸方
向に短径を持つ楕円を表わす。後述のYmin,Ymax は、上
記ローカル座標系で表わした、曲線の定義されている範
囲である。
項、第２項以降は高次の付加項である。CURVは面頂点に
おける曲率、K は円錐定数である。A,B,C,Dは付加項の
係数であり、上式で高次の付加項がないとき、つまりA,
B,C,D=0で、K = 0 のときは円、k > 0 のときは、Z軸方
向に短径を持つ楕円を表わす。後述のYmin,Ymax は、上
記ローカル座標系で表わした、曲線の定義されている範
囲である。
【００１７】被照明面５３（原稿面）はY軸と垂直な面
内にあり、Ｑは被照明面上のほぼ中央にある基準位置
で、被照明面の有効領域は、ZY平面内では、Zmin≦Z≦Z
maxである。上記第１乃至第３の実施例の各々におい
て、Ｑ点の座標と被照明面の範囲は同一であり、Ｑ＝
（-380.5，-411.2），Zmin＝ -672.5，Zmax＝ -65.5で
ある。図２、図４、図６に示されるように、１／ΔZの
値が、被照明面上で中央位置（０ｍｍ）よりも左側、つ
まり光源から遠い側の方が近い側よりも大きくなってい
る（請求項８）。これにより、長さが有限な長尺光源で
反射面に拡散があっても一様な照明が可能となる。ま
た、図２及び図４では、１／ΔZの値が、被照明面の両
端と中央とで両端の平均の値よりも中央の値の方が小さ
い、すなわち、下に凸状にしている（請求項９）。両端
では拡散光がカットされるため、このようにすることで
一様な照明が可能となる。また、反射鏡５１上の第１の
領域は、被照明面５３と平行方向にみて（図で左右方
向）、光源５２の中心位置を跨がって存在するものとし
ている（請求項１０）。これにより１回反射の光源の包
括角度を大きく取れ、光束を効率的に使用できる。
内にあり、Ｑは被照明面上のほぼ中央にある基準位置
で、被照明面の有効領域は、ZY平面内では、Zmin≦Z≦Z
maxである。上記第１乃至第３の実施例の各々におい
て、Ｑ点の座標と被照明面の範囲は同一であり、Ｑ＝
（-380.5，-411.2），Zmin＝ -672.5，Zmax＝ -65.5で
ある。図２、図４、図６に示されるように、１／ΔZの
値が、被照明面上で中央位置（０ｍｍ）よりも左側、つ
まり光源から遠い側の方が近い側よりも大きくなってい
る（請求項８）。これにより、長さが有限な長尺光源で
反射面に拡散があっても一様な照明が可能となる。ま
た、図２及び図４では、１／ΔZの値が、被照明面の両
端と中央とで両端の平均の値よりも中央の値の方が小さ
い、すなわち、下に凸状にしている（請求項９）。両端
では拡散光がカットされるため、このようにすることで
一様な照明が可能となる。また、反射鏡５１上の第１の
領域は、被照明面５３と平行方向にみて（図で左右方
向）、光源５２の中心位置を跨がって存在するものとし
ている（請求項１０）。これにより１回反射の光源の包
括角度を大きく取れ、光束を効率的に使用できる。
【００１８】各実施例での曲線１と曲線２のデータのみ
を下記表に示す。なお、曲線３は、光源の中心位置を中
心とする円であり、曲線３の表わすミラーは、光源の中
心から出た光線を再び光源に戻して、進行方向が反対に
なる。すなわち、曲線３は光源から発する光束を有効利
用するためにある。ただし、曲線の有効領域は、光源か
ら発する光束が直接被照明面（原稿面）に入射しないよ
う、かつ光源から発して曲線１と曲線２のミラーで反射
して被照明面に入射する光束を妨げないように決める。
曲線３の半径は、この２つの条件を満たせば、いくらで
あってもよい。
を下記表に示す。なお、曲線３は、光源の中心位置を中
心とする円であり、曲線３の表わすミラーは、光源の中
心から出た光線を再び光源に戻して、進行方向が反対に
なる。すなわち、曲線３は光源から発する光束を有効利
用するためにある。ただし、曲線の有効領域は、光源か
ら発する光束が直接被照明面（原稿面）に入射しないよ
う、かつ光源から発して曲線１と曲線２のミラーで反射
して被照明面に入射する光束を妨げないように決める。
曲線３の半径は、この２つの条件を満たせば、いくらで
あってもよい。
【００１９】図１，図３，図５において、曲線３と曲線
１の交差部は段差が付いているが、この段差部は曲線３
の半径を適当に取れば、なくすこともできる。段差を付
ける際、その段差の位置は、曲線１のミラーで反射して
被照明面に入射する光束を妨げず、かつ曲線３のミラー
で反射して曲線１又は曲線２のミラーで再度反射し、被
照明面に入射する光束を妨げなければ、どこにあっても
よい。また、下記データに示す曲線１の Ymin は、曲線
１を定義しうる範囲を示しただけで、必ずしも曲線３と
の境界の段差位置を示すものではない。これとは違っ
て、曲線２の Ymax は有効領域を示す。なお、以上の説
明で、光源から発する光束というのは、大きさを持った
光源を想定している。
１の交差部は段差が付いているが、この段差部は曲線３
の半径を適当に取れば、なくすこともできる。段差を付
ける際、その段差の位置は、曲線１のミラーで反射して
被照明面に入射する光束を妨げず、かつ曲線３のミラー
で反射して曲線１又は曲線２のミラーで再度反射し、被
照明面に入射する光束を妨げなければ、どこにあっても
よい。また、下記データに示す曲線１の Ymin は、曲線
１を定義しうる範囲を示しただけで、必ずしも曲線３と
の境界の段差位置を示すものではない。これとは違っ
て、曲線２の Ymax は有効領域を示す。なお、以上の説
明で、光源から発する光束というのは、大きさを持った
光源を想定している。
【００２０】
【表１】 （第１実施例） Ｐ = (-29.23, 16.80)， Ｐθ = 106.89° 曲線１ CURV : -0.022128 K : 0.668800 A : 0.105533E-05 B : -0.830175E-09 C : 0.299281E-12 D : -0.285837E-16 Ymin : -34.98 Ymax : 0.0 曲線２ CURV : -0.022222 Ymin : 0.0 Ymax : 16.0
【００２１】
【表２】 （第２実施例） Ｐ = (-32.52,13.47 )， Ｐθ = 114.22° 曲線１ CURV : -0.022135 K : 0.668800 A : -0.209856E-06 B : 0.713242E-09 C : -0.464299E-12 D : 0.179142E-15 Ymin : -34.97 Ymax : 0.0 曲線２ CURV : -0.022135 Ymin : 0.0 Ymax : 16.0
【００２２】
【表３】 （第３実施例） 包括角度 φ = 120° Ｐ = (-33.09, 14.92)， Ｐθ = 115.78° 曲線１ CURV : -0.021251 K : 0.668800 A : 0.275188E-06 B : -0.874450E-09 C : 0.847684E-12 D : -0.310017E-15 Ymin : -36.43 Ymax : 0.0 曲線２ CURV : -0.021251 Ymin : 0.0 Ymax : 12.0
【００２３】図１１、図１２に、本発明の照明系を画像
読取装置に適用した例を示す。図１１において、画像読
取装置は、原稿を載置する原稿台１と、この原稿台１の
後方位置に設けられた支柱２の所定の高さに設けられた
照明装置３（照明系）と、原稿台１の略中央の上方位置
で支柱２に支持された撮像装置４とを有している。原稿
台１には、その台上の後方でＹ−Ｙ´方向（載置される
原稿の左右つまり横方向）に撮像装置４の感度補正をす
るための基準反射板１５が設けられている。照明装置３
は、図示Ｙ−Ｙ´方向に延びた線状の光源５と、この光
源５からの光を原稿台１に向けて反射させる反射鏡６
と、電極７及び電線８とを備えている。撮像装置４は、
図示矢印方向にスキャンして原稿面からの反射光を撮像
するイメージセンサ等の読取センサ９と、この読取セン
サ９上に像を結像する撮像レンズ１０とを備えている。
読取装置に適用した例を示す。図１１において、画像読
取装置は、原稿を載置する原稿台１と、この原稿台１の
後方位置に設けられた支柱２の所定の高さに設けられた
照明装置３（照明系）と、原稿台１の略中央の上方位置
で支柱２に支持された撮像装置４とを有している。原稿
台１には、その台上の後方でＹ−Ｙ´方向（載置される
原稿の左右つまり横方向）に撮像装置４の感度補正をす
るための基準反射板１５が設けられている。照明装置３
は、図示Ｙ−Ｙ´方向に延びた線状の光源５と、この光
源５からの光を原稿台１に向けて反射させる反射鏡６
と、電極７及び電線８とを備えている。撮像装置４は、
図示矢印方向にスキャンして原稿面からの反射光を撮像
するイメージセンサ等の読取センサ９と、この読取セン
サ９上に像を結像する撮像レンズ１０とを備えている。
【００２４】上記構成の画像読取装置において、光源５
から発せられた照射光の一部は直接反射鏡６を介して間
接的に原稿面１１を照射する。これらの光は原稿面１１
にて反射拡散され、この反射光は原稿面の濃淡、色彩等
の画像情報として光学的に撮像レンズ１０を介して光学
的スキャン動作する読取センサ９にて読み取られるよう
になっている。
から発せられた照射光の一部は直接反射鏡６を介して間
接的に原稿面１１を照射する。これらの光は原稿面１１
にて反射拡散され、この反射光は原稿面の濃淡、色彩等
の画像情報として光学的に撮像レンズ１０を介して光学
的スキャン動作する読取センサ９にて読み取られるよう
になっている。
【００２５】図１２の（ａ），（ｂ）は本画像読取装置
における撮像装置４と照明装置３と原稿台１の配置関係
を説明するための正面図と側面図である。原稿面での正
反射光が撮像装置４に入射すると、その部分の照度が読
取センサ９で適正に読み取ることができる照度より高く
なり、濃淡、色彩等の正確な画像情報が得られず、画像
品質の低下に繋がる。そこで、この不具合を解消するた
めに、照明装置４は、点線Ｌを境界とした２つの領域
Ａ，Ｂの内の領域Ｂ（原稿台１の後方位置）にあって、
かつブック原稿など厚みのある書籍１２を照明する際、
正反射を起こす限度領域（一点鎖線Ｃで示す）のさらに
外側に配置している。この配置により正反射光が撮像装
置４に入射することを防いでいる。
における撮像装置４と照明装置３と原稿台１の配置関係
を説明するための正面図と側面図である。原稿面での正
反射光が撮像装置４に入射すると、その部分の照度が読
取センサ９で適正に読み取ることができる照度より高く
なり、濃淡、色彩等の正確な画像情報が得られず、画像
品質の低下に繋がる。そこで、この不具合を解消するた
めに、照明装置４は、点線Ｌを境界とした２つの領域
Ａ，Ｂの内の領域Ｂ（原稿台１の後方位置）にあって、
かつブック原稿など厚みのある書籍１２を照明する際、
正反射を起こす限度領域（一点鎖線Ｃで示す）のさらに
外側に配置している。この配置により正反射光が撮像装
置４に入射することを防いでいる。
【００２６】照明装置３は１つであり、しかも原稿面１
１全体を均一に照明できるように線状の光源５を使用し
て、コスト削減を図り、また、照明装置３を支柱２に配
置することで、撮像レンズ１０と原稿台１の空間から照
明装置がなくなり、原稿セット操作を容易に行えるよう
にしている。さらに、照明装置３を原稿台１の後方に配
置したので、書籍１２のように左右に頁を開いた際、そ
の頁の曲面によって起こる正反射光の影響を低減でき
る。
１全体を均一に照明できるように線状の光源５を使用し
て、コスト削減を図り、また、照明装置３を支柱２に配
置することで、撮像レンズ１０と原稿台１の空間から照
明装置がなくなり、原稿セット操作を容易に行えるよう
にしている。さらに、照明装置３を原稿台１の後方に配
置したので、書籍１２のように左右に頁を開いた際、そ
の頁の曲面によって起こる正反射光の影響を低減でき
る。
【００２７】本発明は、上記実施例構成に限られること
なく種々の変形が可能である。例えば、反射鏡の第１〜
第３の領域は、一体に成型されているほうが精度的に有
利であるが、別々の部材で構成して本体に組み付けても
よい。
なく種々の変形が可能である。例えば、反射鏡の第１〜
第３の領域は、一体に成型されているほうが精度的に有
利であるが、別々の部材で構成して本体に組み付けても
よい。
【００２８】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
反射鏡の母線に垂直な断面内でみたとき、反射鏡の第１
の領域の両端を通る光線の交点が被照明領域の中心に至
る光線よりも光源側にあるような反射鏡形状としたこと
により、被照明面を斜めから見込みつつ、一様な照度分
布を実現することができる。また、光源中心から反射鏡
の第１の領域を上記断面内で見込む角度φが約 90°以
上と大きいときには、楕円等の対称性を持つ曲線で第１
の領域を形成すると、その対称性故に曲率と傾きを適切
にコントロールできなくなり、一様な照明が困難になる
のに対して、請求項２の発明によれば、第１の領域を複
数の曲線でつなぎ合わせることで、自由度が上がり、曲
率と傾きを適切にコントロールでき、一様な照明が容易
に行える。また、光源中心から反射鏡の第１の領域を上
記断面内で見込む角度φが約 90°以上と大きいときに
は、楕円等の２次曲線のようにパラメータが２つしかな
い曲線のみで第１の領域を形成すると、曲線上の任意の
点での反射点位置と曲率と傾きを適切にコントロールで
きなくなり、一様な照明が困難になるのに対して、請求
項３の発明によれば、第１の領域に２次曲線よりも自由
度の高い曲線を使用することで、その問題を解消でき
る。また、光源からの光束が直接被照明領域を照明しな
いように遮る第３の領域に達した光束を第１の領域に導
いてしまうと、第３の領域と光源の位置関係から分かる
ように、被照明領域の照明系に近い領域を多く照明する
ような光束となってしまい、一様照明にすることが困難
になるのに対して、請求項４の発明によれば、第３の領
域の光束を第１の領域に導かないようにしているので、
その問題は解消される。また、請求項５の発明によれ
ば、長尺状光源の長手方向の端部の光量を多くしたの
で、光源から露光された被照明面の、光源長手方向の照
度分布を一様にすることができる。また、請求項６の発
明によれば、長尺状光源は、複数のコイル状のフィラメ
ントとすることで、例えば長手方向端部にあるコイルの
長さを中央部のコイルの長さよりも長くすることで請求
項５を満たす構成とすることができる。また、請求項７
の発明によれば、光源から発した光束を反射して光源側
に戻し、第１の領域を介して被照明領域を照明する断面
が円弧状の第２の領域の包括角度を、第１の領域の包括
角度と同じにするので、照度分布は第１の領域と全く同
じままで、全体光量を上げることができる。また、請求
項８の発明によれば、照度分布のパラメータ設定に関し
て、被照明面での光束の密度に相当する１／ΔZの値
が、照明系から離れている端の値の方が大きくなるよう
にした。この値は、光源が無限の長さを持つ線状光源
（断面内で光源が方向によらず一様）で、かつ反射面に
よる拡散（正反射成光の割合が入射角に応じて変化す
る。鏡面のとき拡散はない。）が全くない場合に各点の
照度を表わし、その場所による比は、照度比を表わすこ
とから、現実の光源の長さや配列、鏡面の拡散を考慮す
ると、上記のようにすることは、一様な照明を得るに効
果がある。また、請求項９の発明によれば、照度分布の
パラメータ設定に関して、１／ΔZの値が、被照射面の
両端よりも中央の方が小さくなるようにした。拡散の効
果を考えると、両端では拡散光の片側がカットされ、中
央では両側に拡散光が残るため、上記のようにすること
が、一様な照明を得るに効果がある。また、請求項１０
の発明によれば、１回反射の領域による光源の包括角度
を大きく取り得る構成となるので、光源から発する光束
を効率的に使用できる効果がある。
反射鏡の母線に垂直な断面内でみたとき、反射鏡の第１
の領域の両端を通る光線の交点が被照明領域の中心に至
る光線よりも光源側にあるような反射鏡形状としたこと
により、被照明面を斜めから見込みつつ、一様な照度分
布を実現することができる。また、光源中心から反射鏡
の第１の領域を上記断面内で見込む角度φが約 90°以
上と大きいときには、楕円等の対称性を持つ曲線で第１
の領域を形成すると、その対称性故に曲率と傾きを適切
にコントロールできなくなり、一様な照明が困難になる
のに対して、請求項２の発明によれば、第１の領域を複
数の曲線でつなぎ合わせることで、自由度が上がり、曲
率と傾きを適切にコントロールでき、一様な照明が容易
に行える。また、光源中心から反射鏡の第１の領域を上
記断面内で見込む角度φが約 90°以上と大きいときに
は、楕円等の２次曲線のようにパラメータが２つしかな
い曲線のみで第１の領域を形成すると、曲線上の任意の
点での反射点位置と曲率と傾きを適切にコントロールで
きなくなり、一様な照明が困難になるのに対して、請求
項３の発明によれば、第１の領域に２次曲線よりも自由
度の高い曲線を使用することで、その問題を解消でき
る。また、光源からの光束が直接被照明領域を照明しな
いように遮る第３の領域に達した光束を第１の領域に導
いてしまうと、第３の領域と光源の位置関係から分かる
ように、被照明領域の照明系に近い領域を多く照明する
ような光束となってしまい、一様照明にすることが困難
になるのに対して、請求項４の発明によれば、第３の領
域の光束を第１の領域に導かないようにしているので、
その問題は解消される。また、請求項５の発明によれ
ば、長尺状光源の長手方向の端部の光量を多くしたの
で、光源から露光された被照明面の、光源長手方向の照
度分布を一様にすることができる。また、請求項６の発
明によれば、長尺状光源は、複数のコイル状のフィラメ
ントとすることで、例えば長手方向端部にあるコイルの
長さを中央部のコイルの長さよりも長くすることで請求
項５を満たす構成とすることができる。また、請求項７
の発明によれば、光源から発した光束を反射して光源側
に戻し、第１の領域を介して被照明領域を照明する断面
が円弧状の第２の領域の包括角度を、第１の領域の包括
角度と同じにするので、照度分布は第１の領域と全く同
じままで、全体光量を上げることができる。また、請求
項８の発明によれば、照度分布のパラメータ設定に関し
て、被照明面での光束の密度に相当する１／ΔZの値
が、照明系から離れている端の値の方が大きくなるよう
にした。この値は、光源が無限の長さを持つ線状光源
（断面内で光源が方向によらず一様）で、かつ反射面に
よる拡散（正反射成光の割合が入射角に応じて変化す
る。鏡面のとき拡散はない。）が全くない場合に各点の
照度を表わし、その場所による比は、照度比を表わすこ
とから、現実の光源の長さや配列、鏡面の拡散を考慮す
ると、上記のようにすることは、一様な照明を得るに効
果がある。また、請求項９の発明によれば、照度分布の
パラメータ設定に関して、１／ΔZの値が、被照射面の
両端よりも中央の方が小さくなるようにした。拡散の効
果を考えると、両端では拡散光の片側がカットされ、中
央では両側に拡散光が残るため、上記のようにすること
が、一様な照明を得るに効果がある。また、請求項１０
の発明によれば、１回反射の領域による光源の包括角度
を大きく取り得る構成となるので、光源から発する光束
を効率的に使用できる効果がある。
【図１】 （ａ）は本発明の第１実施例による照明系の
断面図、（ｂ）はその拡大断面図。
断面図、（ｂ）はその拡大断面図。
【図２】 第１実施例による特性図。
【図３】 （ａ）は本発明の第２実施例による照明系の
断面図、（ｂ）はその拡大断面図。
断面図、（ｂ）はその拡大断面図。
【図４】 第２実施例による特性図。
【図５】 （ａ）は本発明の第３実施例による照明系の
断面図、（ｂ）はその拡大断面図。
断面図、（ｂ）はその拡大断面図。
【図６】 第３実施例による特性図。
【図７】 （ａ）（ｂ）は本発明の照明系を特定するた
めの説明図。
めの説明図。
【図８】 （ａ）（ｂ）は本発明の照明系の構成を説明
する図。
する図。
【図９】 （ａ）（ｂ）は従来の照明系での楕円反射鏡
の場合の説明図。
の場合の説明図。
【図１０】 本発明の照明系の作用を説明するための
図。
図。
【図１１】 本発明の照明系が適用された画像読取装置
の斜視図。
の斜視図。
【図１２】（ａ）は画像読取装置の原稿台と照明装置と
撮像装置の配置関係を示す正面図、（ｂ）はその側面
図。
撮像装置の配置関係を示す正面図、（ｂ）はその側面
図。
５１…反射鏡 ５２…光源 ５３…被照明面 Ｉ
…第１の領域 II…第２の領域 III…第３の領域 ｍ…第１の領域（Ｉ）で反射した後、被照明面の反射鏡
５１に近い側端に至る光線 ｑ…第１の領域（Ｉ）の中心を通る光線 ｎ…第１の領域（Ｉ）で反射した後、被照明面の反射鏡
５１から遠い側端に至る光線 Ｋ…光線ｍと光線ｎの交点
…第１の領域 II…第２の領域 III…第３の領域 ｍ…第１の領域（Ｉ）で反射した後、被照明面の反射鏡
５１に近い側端に至る光線 ｑ…第１の領域（Ｉ）の中心を通る光線 ｎ…第１の領域（Ｉ）で反射した後、被照明面の反射鏡
５１から遠い側端に至る光線 Ｋ…光線ｍと光線ｎの交点
Claims (10)
- 【請求項１】 長尺状の光源と、母線が前記長尺状光源
と平行なシリンダ形状である反射鏡からなり、被照明領
域の中心を通る垂線から離れたところに位置する、２次
元領域を照明する斜め照明系であって、 前記反射鏡の面は、前記長尺状光源から発した光束を１
回反射して収束した後、被照明領域を照明する第１の領
域を持ち、 この第１の領域を、前記反射鏡の母線に垂直な断面内で
みたとき、前記長尺状光源から発して該第１の領域の両
端にて反射される光線の交点が、前記長尺状光源から発
して該第１の領域により反射され被照明領域の中心に至
る光線よりも長尺状光源側に位置するような形状とした
ことを特徴とする２次元領域斜め照明系。 - 【請求項２】 前記反射鏡の母線に垂直な断面内でみた
とき、前記第１の領域は少なくとも２つの接線を共有す
る曲線からなることを特徴とする請求項１に記載の２次
元領域斜め照明系。 - 【請求項３】 前記反射鏡の母線に垂直な断面内でみた
とき、前記第１の領域を表現する曲線は、３つ以上のパ
ラメータを持つことを特徴とする請求項１または請求項
２に記載の２次元領域斜め照明系。 - 【請求項４】 前記反射鏡は、前記長尺状光源から発し
た光束を反射して長尺状光源側に戻し、前記第１の領域
を介して被照明領域を照明する、断面が円弧状の第２の
領域と、前記長尺状光源から発した光束が直接被照明領
域を照明しないように遮る第３の領域とをさらに持ち、
前記第３の領域は、長尺状光源から発して前記第３の領
域に達した光束を第１の領域に導かないようにしたこと
を特徴とする請求項１に記載の２次元領域斜め照明系。 - 【請求項５】 前記長尺状光源の長手垂直方向の光度は
方向によらず一様であり、長手方向の中心部よりも周辺
部の方が高いことを特徴とする請求項１に記載の２次元
領域斜め照明系。 - 【請求項６】 前記長尺状光源は、複数のコイル状のフ
ィラメントをその共通の回転軸上に並べたランプである
ことを特徴とする請求項１または請求項５に記載の２次
元領域斜め照明系。 - 【請求項７】 前記反射鏡の母線に垂直な断面内におい
て、前記第２の領域を光源中心から見込む角度は、前記
第１の領域を光源中心から見込む角度とほぼ等しいこと
を特徴とする請求項１に記載の２次元領域斜め照明系。 - 【請求項８】 前記反射鏡の母線に垂直な断面内におい
て、光源中心から反射鏡の第１の領域で反射して被照明
面に至る光線について、光源中心から微小な一定角度で
発する２本の光線の被照明面での幅をΔZとしたとき、 １／ΔZ の値が、被照明面の両端において照明系から離れている
端の値の方が、照明系に近い端の値よりも大きい請求項
１又は請求項５に記載の２次元領域斜め照明系。 - 【請求項９】 前記反射鏡の母線に垂直な断面内におい
て、光源中心から反射鏡の第１の領域で反射して被照明
面に至る光線について、光源中心から微小な一定角度で
発する２本の光線の被照明面での幅をΔZとしたとき、 １／ΔZ の値が、被照明面の両端と照明面の中央では、両端の平
均の値よりも中央の値の方が小さいことを特徴とする請
求項１又は請求項８に記載の２次元領域斜め照明系。 - 【請求項１０】 前記反射鏡の母線に垂直な断面内にお
いて、反射鏡上の第１の領域は、被照明面と平行方向に
みて、光源の中心位置を跨がって存在することを特徴と
する請求項１に記載の２次元領域斜め照明系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10097797A JPH11295603A (ja) | 1998-04-09 | 1998-04-09 | ２次元領域斜め照明系 |
| US09/280,213 US6238066B1 (en) | 1998-04-09 | 1999-03-29 | Two-dimensional area tilted illumination system having curved reflecting mirror |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10097797A JPH11295603A (ja) | 1998-04-09 | 1998-04-09 | ２次元領域斜め照明系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11295603A true JPH11295603A (ja) | 1999-10-29 |
Family
ID=14201800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10097797A Pending JPH11295603A (ja) | 1998-04-09 | 1998-04-09 | ２次元領域斜め照明系 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6238066B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11295603A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008542987A (ja) * | 2005-05-25 | 2008-11-27 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 照明システム、棚照明システム及びウォールウォッシャ照明システム |
| US20090208694A1 (en) * | 2006-05-30 | 2009-08-20 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Flocked metal plate, method of producing flocked metal plate, roofing material and duct for air-conditioning system |
| JP2020095923A (ja) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | 不二サッシ株式会社 | 照明装置 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6379026B1 (en) * | 2000-04-10 | 2002-04-30 | John T. Petrick | Obstruction lighting system |
| DE10024094A1 (de) * | 2000-05-18 | 2001-11-29 | Just Normlicht Vertriebs Gmbh | Bildvorlagen-Beleuchter |
| AU2000275542A1 (en) * | 2000-09-15 | 2002-03-26 | 3M Innovative Properties Company | Light extractor for a light guide lamp |
| TW531662B (en) * | 2002-09-27 | 2003-05-11 | Delta Electronics Inc | Structure for reflection of light |
| US7055990B2 (en) * | 2004-05-06 | 2006-06-06 | Fusion Uv Systems, Inc. | Apparatus and method for providing substantially uniform radiation of a three-dimensional object with at least one curved surface |
| US7481557B2 (en) * | 2006-01-25 | 2009-01-27 | Cooper Technologies Company | Method and apparatus for reflecting light |
| US7357538B2 (en) * | 2006-01-25 | 2008-04-15 | Cooper Technologies Company | Method and apparatus for providing light |
| JP2007290233A (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Ushio Inc | 光照射器およびインクジェットプリンタ |
| US20110235317A1 (en) * | 2010-03-26 | 2011-09-29 | Orion Energy Systems, Inc. | Lighting device with throw forward reflector |
| US8556451B1 (en) | 2010-04-30 | 2013-10-15 | Cooper Technologies Company | Linear lighting fixture |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4568179A (en) * | 1984-08-03 | 1986-02-04 | Xerox Corporation | Full-frame illumination system for a document reproduction device |
| US4891739A (en) * | 1984-10-12 | 1990-01-02 | Ricoh Company, Ltd. | Illuminating device |
| DE3536583A1 (de) * | 1984-10-12 | 1986-04-17 | Ricoh Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Beleuchtungseinrichtung |
| US5697699A (en) * | 1993-09-09 | 1997-12-16 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Lighting apparatus |
| US5791771A (en) * | 1995-12-19 | 1998-08-11 | United Parcel Service Of America, Inc. | Unsymmetrical elliptical reflector for spatial illumination |
-
1998
- 1998-04-09 JP JP10097797A patent/JPH11295603A/ja active Pending
-
1999
- 1999-03-29 US US09/280,213 patent/US6238066B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008542987A (ja) * | 2005-05-25 | 2008-11-27 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 照明システム、棚照明システム及びウォールウォッシャ照明システム |
| US20090208694A1 (en) * | 2006-05-30 | 2009-08-20 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Flocked metal plate, method of producing flocked metal plate, roofing material and duct for air-conditioning system |
| US8101260B2 (en) * | 2006-05-30 | 2012-01-24 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Flocked metal plate, method of producing flocked metal plate, roofing material and duct for air-conditioning system |
| JP2020095923A (ja) * | 2018-12-14 | 2020-06-18 | 不二サッシ株式会社 | 照明装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6238066B1 (en) | 2001-05-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3982116A (en) | Slit illumination system for copying machine | |
| JPH11295603A (ja) | ２次元領域斜め照明系 | |
| JP2000050031A (ja) | 画像読取装置 | |
| JPH0434863B2 (ja) | ||
| US7440151B2 (en) | Image reading apparatus | |
| JPH0951405A (ja) | 画像読取装置 | |
| JP2652092B2 (ja) | 照明装置 | |
| JP2001174932A (ja) | 画像読取装置 | |
| JP2000101781A (ja) | 密着型イメージセンサユニット | |
| JPH05150381A (ja) | 照明装置 | |
| JP2649747B2 (ja) | 原稿照明装置 | |
| JP3129862B2 (ja) | 透明原稿照明用の拡散部材および透明原稿照明方法 | |
| JP2691803B2 (ja) | 原稿読取装置用の照明装置 | |
| JPH0580439A (ja) | 原稿読取装置の照明光学系 | |
| JPH07120843A (ja) | 画像読み取り装置 | |
| JP2004021172A (ja) | 原稿照明装置及び画像読取装置 | |
| JPH08223368A (ja) | 原稿読取装置 | |
| JPH0593968A (ja) | 照明装置 | |
| JPH05241250A (ja) | 画像読取装置 | |
| JP2005084624A (ja) | 画像読取り光学装置及び該装置における反射面の調整方法 | |
| JPH02280566A (ja) | 画像読取装置 | |
| JPH09326903A (ja) | 原稿読取装置 | |
| JP2002077538A (ja) | 画像読み取り装置 | |
| JPH0746380A (ja) | 読取装置 | |
| JPH05142662A (ja) | 原稿読取装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050106 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050304 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20050304 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050517 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050913 |