CN108156347B - 读取模块、图像读取装置和图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供读取模块和具备该读取模块的图像读取装置以及图像形成装置。所述读取模块包括光源、光学系统和传感器。光源照射原稿。光学系统将从光源照射到原稿的光的反射光作为图像光成像。传感器把由光学系统成像的图像光转换为电信号。光学系统具备反射镜阵列和光圈部。反射镜阵列将多个反射镜在主扫描方向阵列状连接。光圈部具有用于调整被各反射镜反射的图像光的光量的第一光圈，以及遮蔽从邻接的反射镜入射第一光圈的杂散光的第二光圈。第一光圈和第二光圈之间设有反射抑制机构，用于抑制从第二光圈朝向第一光圈的成像光以外的光向第一光圈方向反射。

Description

读取模块、图像读取装置和图像形成装置
技术领域
本发明涉及数码复印机和图像扫描器等上采用的对原稿照射光并读取反射的图像光的读取模块和具备该读取模块的图像读取装置以及图像形成装置。
背景技术
以往，作为采用电子照相方式的数码复合机等上装载的图像读取装置的光学成像系统，有将图像缩小并成像的缩小光学系统，以及不将图像缩小而在等倍的状态下成像的等倍光学系统等。
缩小光学系统针对比原稿尺寸小的图像传感器，使用多个平面反射镜和光学透镜，结成缩小图像并读取图像。缩小光学系统中的图像传感器，使用被称为CCD(ChargeCoupled Devices)传感器的电荷耦合器件。作为缩小光学系统的优点，可以列举景深较深。这里，景深指即使拍照对象(这里为原稿)从焦点准确对准的位置在光轴方向偏移，也处于被视为焦点似乎对准的范围。即，如果景深较深，即使原稿偏离规定的位置，也能够读入效果不算差的图像。
另一方面，缩小光学系统的缺点，可以列举光路长(光从拍照对象至传感器行进的距离)非常长、达200～500mm。图像读取装置为了在支架的有限空间内保证所述光路长，使用多个平面反射镜改变光的行进方向。因此，零件数变多、费用升高。此外，光学系统中使用透镜时，因波长导致折射率的差异，从而产生色差。为修正所述色差，需要多枚透镜。而这样使用多枚透镜又成为成本增加的主要因素。
等倍光学系统将正立等倍的棒形透镜排列为多个阵列状，在与原稿同等尺寸的图像传感器上成像并读取。等倍光学系统中的图像传感器，使用被称为CMOS(ComplementaryMOS互补型金属氧化物半导体)传感器的光电转换元件。作为等倍光学系统的优点，相比缩小光学系统，可以列举由于光路长为10mm～20mm较短、而小型。此外可以列举，由于仅使用棒形透镜成像，不需要缩小光学系统所需要的反射镜，因此能够使装载等倍光学系统的传感器的扫描器单元薄型化，结构简单因而费用低。另一方面，由于等倍光学系统景深非常小，所以原稿在光轴方向偏离规定的位置时，因各个透镜的倍率的离散、图像洇浸导致的模糊的影响大幅显现。其结果，具有不能均匀读取书原稿和有凹凸的原稿的缺点。
近年，与上述的缩小光学系统、等倍光学系统不同，公开有在成像光学系统中使用反射镜阵列读取图像的方式。所述方式将多个反射镜阵列状排列，将在与各反射镜对应的每个读取区域中读取的原稿，在传感器上缩小倒立成像。可是，与采用棒形透镜阵列的等倍光学系统不同，通过一个光学系统对一个区域读取并成像。此外，成像方式采用远心光学系统，在多个区域中读取原稿时，不会因倍率不同的像的重合而产生图像洇浸，抑制了图像模糊，使复眼读取方式成立。
而且，由于所述方式中光学系统中仅使用反射镜，所以与光学系统中使用透镜时不同，不会产生色差。因此不必修正色差，可以减少构成光学系统的单元数。
可是，用反射镜在主扫描方向连续设置的反射镜阵列构成光学系统的情况下，由于照明系对原稿照射的光发生散射、向各方向扩散，而存在如下问题：邻接的反射镜反射的光通过光圈，成为杂光(杂散光)而到达传感器。由于所述杂光的入射光量因作为读取对象的原稿的反射率而变化，所以不能修正。因此，需要使杂光不入射传感器的构成。
发明内容
本发明鉴于上述问题，目的是提供读取模块和具备该读取模块的图像读取装置以及图像形成装置，在采用将反射镜阵列状排列的反射镜阵列的读取方式中，能抑制被邻接的反射镜反射的杂光入射传感器。
本发明的第一方式的读取模块，包括：光源，照射原稿；光学系统，将从光源照射到原稿的光的反射光作为图像光成像；以及传感器，将由光学系统成像的图像光转换为电信号，多个成像区域在主扫描方向邻接配置。光学系统包括：反射镜阵列，反射面为非球面形状的凹面的多个反射镜在主扫描方向以阵列状连接；以及多个光圈部，在所述图像光的光路上分别设置在各反射镜与传感器的各成像区域之间，所述光圈部具有：第一光圈，调整各反射镜反射的图像光的光量；以及第二光圈，相对于第一光圈形成在反射镜阵列侧，遮蔽从邻接的反射镜入射第一光圈的杂散光。第一光圈与第二光圈之间设有反射抑制机构，所述反射抑制机构抑制从第二光圈朝向第一光圈的成像光以外的光向第一光圈方向反射。所述第一光圈和所述第二光圈是分别设置在光圈部主体的所述传感器侧和所述反射镜阵列侧的开口。
本发明的第二方式的图像读取装置，包括：接触玻璃，固定在图像读取部的上表面；原稿输送装置，相对于接触玻璃能在上方开闭，将原稿输送到接触玻璃的图像读取位置；以及上述构成的读取模块，以能在副扫描方向往返移动的方式配置在接触玻璃的下方。读取模块能边向副扫描方向移动、边读取接触玻璃上承载的原稿的图像，并且能在停止在与图像读取位置相对的位置的状态下读取输送到图像读取位置的原稿的图像。
本发明的第三方式的图像形成装置，装载有上述的构成的图像读取装置。
按照本发明的第一方式的读取模块、第二方式的图像读取装置和第三方式的图像形成装置，从第二光圈入射的杂散光，向第一光圈方向的反射被反射抑制机构抑制。这样，可以抑制通过第二光圈而未直接入射第一光圈的杂散光，被反射后通过第一光圈，入射传感器的成像区域而产生异常图像。
本发明的其他目的和能够由本发明得到的具体优点，由以下的实施方式进一步说明。
附图说明
图1是表示具备采用本发明的读取模块50的图像读取部6的图像形成装置100的整体构成的侧面断面图。
图2是表示图像读取部6内装载的本发明第一实施方式的读取模块50的内部结构的侧面断面图。
图3是表示第一实施方式的读取模块50的内部结构的局部立体图。
图4是表示第一实施方式的读取模块50内的光学单元40与传感器41之间的构成的平面断面图。
图5是表示图4中的反射镜35a、35b与传感器41之间的光路的局部放大图。
图6是表示反射镜35a与传感器41上的成像区域41a之间的光路的局部放大图，表示成像区域41a的边界部上设有遮光壁43的构成的图。
图7是表示第一实施方式的读取模块50内的光学单元40的构成的局部立体图。
图8是将第一实施方式的读取模块50上采用的光圈部37从折返镜34侧观察的立体图。
图9是将第一实施方式的读取模块50上采用的光圈部37从传感器41侧观察的立体图。
图10是将第一实施方式的读取模块50上采用的光圈部37从上方观察的立体图。
图11是示意性表示杂散光F入射第一实施方式的读取模块50上采用的光圈部37的状态图。
图12是从上方观察本发明第二实施方式的读取模块50上采用的光圈部37的立体图。
图13是示意性表示杂散光F入射第二实施方式的读取模块50上采用的光圈部37的状态图。
图14是表示第二实施方式的读取模块50内的一个反射镜35b与传感器41之间的构成的平面断面图。
图15是将本发明第三实施方式的读取模块50上采用的光圈部37从折返镜34侧观察的立体图。
图16是将第三实施方式的光圈部37从第二光圈37b侧观察的放大图。
图17是将本发明第四实施方式的读取模块50上采用的光圈部37从折返镜34侧观察的立体图。
图18是将本发明第四实施方式的读取模块50上采用的光圈部37从传感器41侧观察的立体图。
图19是沿图17的200-200线的断面图。
图20是示意性表示光被本发明第四实施方式的读取模块50上采用的光圈部37的第二光圈37b的内侧面37e反射的状态图。
图21是表示本发明的读取模块50的变形例的局部断面图，表示用折返镜34将图像光d反射3次的构成的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。图1是具备采用本发明的读取模块50的图像读取部6的图像形成装置100的结构示意图。在图1中，图像形成装置100(这里作为一例，表示了数码复合机)，进行复印动作时，在后述图像读取部6中读取原稿的图像数据并转换为图像信号。另一方面，在数码复合机主体2内的图像形成部3中，在图1中沿顺时针方向旋转的感光鼓5通过带电单元4均匀带电。而后，利用来自曝光单元(激光扫描单元等)7的激光束，在感光鼓5上形成基于图像读取部6读取的原稿图像数据的静电潜影。通过显影单元8使显影剂(以下称调色剂)粘着在形成的静电潜影上，从而形成调色剂像。从调色剂容器9对所述显影单元8进行调色剂供给。
朝向如上所述形成有调色剂像的感光鼓5，从供给机构10经过纸输送通道11和对准辊对12将纸输送到图像形成部3。供给机构10具有供纸盒10a、10b，以及设置在其上方的辅助堆纸盘(手动盘)10c。被输送来的纸经过感光鼓5与转印辊13(图像转印部)的狭缝部，由此转印感光鼓5的表面上的调色剂像。而后，转印了调色剂像的纸离开感光鼓5，输送到具有定影辊对14a的定影部14，将调色剂像定影。经过定影部14的纸，利用纸输送通道15的分叉点上设置的路径切换机构21、22分配输送方向，原状(或送到翻转输送通道16进行双面复印后)排出到由第一出纸盘17a、第二出纸盘17b构成的纸张排出部。
调色剂像转印后感光鼓5表面残留的调色剂被清洁装置18除去。此外，感光鼓5表面的残留电荷，由相对于感光鼓5的旋转方向设置在清洁装置18下游侧的电荷去除装置(未图示)除去。
数码复合机主体2的上部配置有图像读取部6，按压并支撑图像读取部6的接触玻璃25(参照图2)上承载的原稿的原稿送出板(原稿按压构件)24能开闭地设置，原稿送出板24上附加设置有原稿输送装置27。
进而，数码复合机主体2内配置有用于控制图像形成部3、图像读取部6、原稿输送装置27等的动作的控制部(CPU)90。
图2是表示图像读取部6上装载的本发明第一实施方式的读取模块50的内部结构的侧面断面图，图3是表示本实施方式的读取模块50中的从原稿60至传感器41的光路的立体图，图4是表示本实施方式的读取模块50内的光学单元40与传感器41之间的构成的平面断面图。另外，在图4中构成光学单元40的反射镜阵列35反射光线，但图4中为便于说明，表示了光线透过光学单元40的模型。
读取模块50边在副扫描方向(箭头AA′方向)上移动、边读取接触玻璃25上承载的原稿60的正面(图2的下表面侧)的图像。此外，读取模块50以停止在接触玻璃25的自动读取位置的正下方的状态，读取由原稿输送装置27(参照图1)输送来的原稿60的正面的图像。
如图2所示，读取模块50的框体30内，具备：光源31、平面反射镜33a、折返镜34、由反射面为非球面形状的凹面的多个反射镜构成的反射镜阵列35、光圈部37、作为读取单元的传感器41。传感器41被传感器基板42(参照图4)支撑，根据设计采用CCD和CMOS中某一种图像传感器。此外，读取模块50将用于取得白色基准数据的基准板(未图示)的正下方作为起始点位置。
在上述构成中，以原稿固定方式读取原稿图像时，首先，将原稿60以图像面朝下的方式承载在接触玻璃25上。而后，边利用从光源31出射并通过开口30a的光照射原稿60的图像面，边使读取模块50以规定的速度从扫描起始点侧向扫描折返点侧移动。其结果，由原稿60的图像面反射的光成为图像光d(用图2的实线箭头表示)，由平面反射镜33a变更光路后，被折返镜34反射。反射后的图像光d由反射镜阵列35聚光，再次被折返镜34反射后，通过光圈部37后，在传感器41上成像。成像的图像光d在传感器41中像素分解，转换成与各像素的浓度对应的电信号，进行图像的读取。
另一方面，以纸张穿过型方式读取原稿图像时，将读取模块50移动到接触玻璃25的图像读取区域(图像读取位置)的正下方。而后，边用来自光源31的光照射由原稿输送装置27朝向图像读取区域轻轻按压着依次输送的原稿的图像面，边将在图像面反射的图像光d借助平面反射镜33a、折返镜34、反射镜阵列35、折返镜34、光圈部37在传感器41上成像，进行图像的读取。
如图3所示，反射镜阵列35和光圈部37由相同的材料一体形成，单元化为光学单元40。通过将反射镜阵列35和光圈部37一体形成，可以高精度保持反射镜阵列35和光圈部37的相对位置。这样，可以有效防止反射镜阵列35和光圈部37因温度变化膨胀或收缩而引起相对位置变化而导致成像性能劣化。
折返镜34设置在与反射镜阵列35相对的位置，反射从原稿60借助平面反射镜33a入射反射镜阵列35的光线(图像光d)，以及被反射镜阵列35反射并入射光圈部37的光线(图像光d)双方。
如图4所示，使图像光d在传感器41成像的反射镜阵列35，由与传感器41的规定区域对应的多枚反射镜35a、35b、35c···在主扫描方向(箭头BB′方向)连接成阵列状。
按照本实施方式的构成，在主扫描方向上被划分的原稿60的各读取区域Ra、Rb(参照图5)···反射的图像光d，由平面反射镜33a和折返镜34(参照图2)改变光路，入射反射镜阵列35的反射镜35a、35b、35c···。图像光d由各反射镜35a、35b、35c···缩小为规定的缩小倍率，被折返镜34再次反射后，通过光圈部37并在传感器41上的对应成像区域上成像为倒立像。
在各成像区域上成像的倒立像，被转换为数字信号，所以对各成像区域的每一个，根据缩小倍率进行数据插入、倍率放大修正，将数据翻转成正立图像后，连接各成像区域的图像，由此进行输出图像的形成。
此外，由于光圈部37配置在构成反射镜阵列35的各反射镜35a、35b、35c···的焦点上，所以光圈部37与反射镜阵列35的物理性距离(图2的上下方向的距离)由反射镜阵列35的缩小倍率决定。本实施方式的读取模块50通过用折返镜34将光线进行2次反射的结构，能够保证从反射镜阵列35至光圈部37的光路长，可以将针对反射镜阵列35的图像光d的入反射角度设为最小。其结果，可以抑制各成像区域41a、41b···中成像的图像的弯曲。
此外，当折返镜34划分为多枚反射镜时，被各反射镜的边缘部反射的光成为杂散光，入射反射镜阵列35或光圈部37。通过本实施方式这样采用一枚平面反射镜作为折返镜34，即使在折返镜34上双方光线产生重合的情况下，也不会受到杂散光的影响。另外，在本实施方式中，为了缩小读取模块50的高度方向的尺寸使用了平面反射镜33a，但是也可以不使用平面反射镜33a。
本实施方式这种采用反射镜阵列35的复眼读取方式中，如果成像倍率根据与各反射镜35a、35b、35c···对应的区域中的原稿位置(反射镜与原稿之间的光路长)而不同，则原稿60从接触玻璃25浮起的情况下，由于图像在各反射镜35a、35b、35c···的边界部邻接的位置上重叠或分开，而成为异常图像。
在本实施方式中，将从原稿60至反射镜阵列35之间作为图像光d与光轴平行的远心光学系统。远心光学系统具有通过光圈部37中心的图像光d的主光线垂直于原稿面的特征。这样，可以构成如下的读取模块50：即使原稿位置变化，但各反射镜35a、35b、35c···的成像倍率不变，所以将原稿60分成细小区域读取时，也可以没有图像洇浸、景深较深。但是，由于和原稿位置无关、而需要使主光线垂直于原稿面，所以需要主扫描方向的尺寸与原稿尺寸同等以上的反射镜阵列35。
在采用如上所述的反射镜阵列35的复眼读取方式中，被各反射镜35a、35b、35c···反射并通过光圈部37的图像光d在传感器41上的规定区域成像时，存在读取区域外的图像光d成为杂散光而入射与传感器41上的规定区域邻接的区域的危险。
图5是表示图4中的反射镜35a、35b与传感器41之间的光路的局部放大图。如图5所示，来自与各反射镜35a、35b对应的读取区域Ra、Rb的光，在传感器41上的对应的成像区域41a、41b中成像。这里，即使是来自读取区域Ra、Rb外侧的光，但比主光线靠内侧的光线(图5的阴影线区域)，通过反射镜35a、35b在传感器41上成像。具体被反射镜35a反射的光入射邻接的成像区域41b，被反射镜35b反射的光入射邻接的成像区域41a。由于上述的成像光尽管光量微弱，却是与不同的读取区域对应的倒立像，所以与原本应在成像区域41a、41b中成像的图像重叠时成为异常图像。
在此，在本实施方式中将反射镜阵列35的各反射镜35a、35b、35c···的成像倍率设为缩小倍率，如图6所示形成从传感器41的成像区域41a、41b的边界、向光圈部37方向突出的遮光壁43。
此时，如图6所示，例如在传感器41上的成像区域41a中成像的图像光d，由于来自读取区域Ra外侧的光被遮光壁43遮光，所以能够防止成为杂散光入射到成像区域41a的主扫描方向上邻接的成像区域41b。这里，将反射镜35a、35b、35c···的成像倍率设为等倍时，利用反射镜35a、35b、35c···，直至各成像区域41a、41b···的边界的整个区域用于图像光d的成像。其结果，不能在各成像区域41a、41b···的边界上保证用于形成遮光壁43的空间。为保证形成遮光壁43的空间，需要如上所述将反射镜35a、35b、35c···的成像倍率设为缩小倍率。
考虑费用问题，包含反射镜阵列35、光圈部37的光学单元40，优选通过树脂注塑成形。因此，考虑读取模块50的周围温度(以下称环境温度)变化带来的膨胀和收缩，需要以具有规定的公差(余量)的方式决定缩小倍率。可是，减小反射镜35a、35b、35c···的缩小倍率时，在使用与所述倍率对应的单元尺寸(成像区域)的传感器41时需要成为传感器41上的分辨率，使用等倍系统上采用的单元尺寸的传感器41的情况下分辨率也会降低。因此，优选尽可能加大缩小倍率。
图7是表示第一实施方式的读取模块50内的光学单元40的构成的局部立体图。图8和图9分别是将本实施方式的读取模块50上采用的光圈部37从折返镜34侧(图2的左侧)和传感器41侧(图2的右侧)观察的立体图。另外，如图7所示，在反射镜阵列35的反射镜35a、35b···连续的主扫描方向上，连续形成有与反射镜35a、35b···同数量的光圈部37，图8和图9仅表示了与反射镜35b对应的光圈部37的一个单位(图7的虚线圆内)。与其他反射镜35a，35c···对应的光圈部37结构完全相同。
如图8和图9所示，光圈部37具有配置在传感器41侧的第一光圈37a，以及配置在折返镜34侧(反射镜阵列35侧)的第二光圈37b。第一光圈37a为圆形开口，调整在传感器41上成像的图像光d的光量。第二光圈37b是以和第一光圈37a连通的方式形成的矩形开口，用于防止被邻接的反射镜35a、35c反射的图像光d的一部分成为杂散光入射第一光圈37a。第一光圈37a和第二光圈37b由相同的树脂材料一体形成。
通过像本实施方式这样，由第一光圈37a和第二光圈37b构成光圈部37，可以有效防止被邻接的反射镜35a、35c反射的图像光d的一部分通过与反射镜35b对应的第一光圈37a，成为杂散光入射传感器41上的规定区域的不利情况。另外，之所以第二光圈37b的开口为矩形，是因为能以直线状的开口边缘高精度地将来自反射镜35b的图像光d与来自邻接的反射镜35a、35c的杂散光分开。
如上所述，与某一反射镜(例如反射镜35b)对应的第二光圈37b，以使被邻接的反射镜(例如反射镜35a、35c)反射后通过第二光圈37b的杂散光不会直接入射第一光圈37a的方式配置。可是，由于本实施方式中第一光圈37a和第二光圈37b作为同一结构件一体形成，所以通过第二光圈37b但是不直接入射第一光圈37a的杂散光，会被存在于第一光圈37a和第二光圈37b之间的内壁面反射而通过第一光圈37a，入射传感器41。在此，需要在第一光圈37a与第二光圈37b之间抑制光的反射，从而防止杂散光入射传感器41。
图10是将本实施方式的读取模块50上采用的光圈部37从上方观察的立体图。另外，图10以能看到光圈部37内部的方式表示了除去上表面的状态。
如图10所示，光圈部37的第一光圈37a形成在中空长方体状的光圈部主体38的传感器41侧(图10的右上方向)的壁部38a上。此外，光圈部主体38的折返镜34侧(图10的左下方向)的壁部38b上，且与第一光圈37a相对的位置上形成有第二光圈37b。光圈部主体38的内部被邻接的第一光圈37a、第二光圈37b之间形成的隔壁38d分为多个空间S。利用所述构成，相对的一对第一光圈37a、第二光圈37b，分别隔着空间S相对。空间S构成用于抑制从第二光圈37b朝向第一光圈37a的成像光以外的光向第一光圈37a方向反射的反射抑制机构。
图11是示意性表示杂散光F入射本实施方式的读取模块50上采用的光圈部37的状态图。杂散光F是通过第二光圈37b但是不直接入射第一光圈37a的光，即，从第二光圈37b入射光圈部主体38内的成像光以外的光。如图11所示，从第二光圈37b入射到光圈部主体38内的杂散光F，在被隔壁38d和壁部38a、38b反射的同时在空间S内行进的过程中逐渐衰减。这样，可以抑制通过第二光圈37b但是不直接入射第一光圈37a的杂散光F被反射后入射第一光圈37a的现象。
图12是从上方观察本发明第二实施方式的读取模块50上采用的光圈部37的立体图，图13是示意性表示杂散光F入射本实施方式的读取模块50上采用的光圈部37的状态图。另外，图12以和图10同样能看到光圈部37内部的方式、表示了除去上表面的状态。本实施方式设有从隔壁38d和平行于隔壁38d的壁部38c向各空间S内突出的肋70。空间S和肋70构成反射抑制机构，用于抑制从第二光圈37b朝向第一光圈37a的成像光以外的光向第一光圈37a方向反射。光圈部37的其他部分的构成和第一实施方式相同。
如图12和图13所示，对相对的各隔壁38d和壁部38c各形成2枚肋70。相对的一对肋70以相对于成像光从第二光圈37b朝向第一光圈37a通过的成像光通过区域R1(图13的被虚线夹持的区域)线对称的方式形成。各肋70以从第二光圈37b侧朝向第一光圈37a侧、向接近成像光通过区域R1的方向倾斜。
如图13所示，从第二光圈37b入射光圈部主体38内的杂散光F，被肋70反射后从第二光圈37b再次向折返镜34(参照图3)侧出射，或者边被隔着成像光通过区域R1相对的其他肋70及隔壁38d、壁部38b、38c等反射，边在空间S内行进的过程中逐渐衰减。这样，和第一实施方式同样，可以抑制通过第二光圈37b但是不直接入射第一光圈37a的杂散光F被反射后入射第一光圈37a的现象。
图14是表示本实施方式的读取模块50内的一个反射镜35b与传感器41之间的构成的平面断面图。另外，其他反射镜35a、35c···与传感器41之间的构成也和图14相同。另外，为便于说明，图14与图4同样、表示了光线透过光学单元40的模型。此外，图14中为便于说明省略了第二光圈37b，仅图示了多个肋70中的一个。使用图14，说明相对于主扫描方向的肋70的倾斜角α的范围的决定方法。
现在，在传感器41上的主扫描方向的中央取坐标原点O，在从坐标原点O平行于传感器41的直线上(主扫描方向)设定X轴，在从坐标原点O朝向反射镜35b的垂直线上(副扫描方向)设定Y轴。此外，设反射镜35b的主扫描方向的反射镜宽度为a，从第一光圈37a至肋70的基端部的距离(Y轴向距离)为h，从第一光圈37a至反射镜35b、传感器41的距离分别为z、z′。
光线D1是在反射镜35b上的点E上反射的与X轴呈角度θ的来自反射镜阵列35的入射光，箭头表示光线的行进方向。设点E的坐标(d，z+z′)，则光线D1表示为，
y＝tanθ·x+z+z′－dtanθ···(1)。
这里，点E的x坐标d处于0≦d≦a/2的范围。此外，由于光线D1的相对于X轴的角度θ比肋70的倾斜角α大，所以成为0≦α＜θ、0≦tanα＜tanθ。此外，肋70的基端部的点F的坐标由(a/2，z′+h)表示，因此肋70表示为，
y＝tanα·x+z′+h－a/2·tanα···(2)。
光线D2是相对肋70的光线D1的反射光，箭头表示光线的行进方向。即，光线D2相对于肋70的法线L、与光线D1线对称。此时，光线D2为，
y＝－{(tanθtan2α+2tanα－tanθ)/(tan2α－2tanθtanα－1)}·x－{(tan2α+1)(h－z－a/2tanα+dtanθ)}/(tan2α－2tanθtanα－1)+z′+h－a/2·tanα···(3)。
这里，为了不让光线D2到达传感器41上，使下述成立即可：
－(tanθtan2α+2tanα－tanθ)/(tan2α－2tanθtanα－1)＜0···(4)。
如果着眼于不等式(4)的分母的tan2α－2tanθtanα－1，则tan2α－2tanθtanα－1＝(tanα－tanθ)2－1－tan2θ，如上所述由于tanα＜tanθ，所以(tanα－tanθ)2－1－tan2θ＜(tanθ－tanθ)2－1－tan2θ＝－1－tan2θ＜0。
如上所述，为了使不等式(4)成立，需要－(tanθtan2α+2tanα－tanθ)＞0，即，tanθtan2α+2tanα－tanθ＜0。将上述看作关于tanα的2次不等式求解tanα，考虑0≦tanα＜tanθ，根据
Figure GDA0002139995130000131
，只要肋70的倾斜角α满足上述不等式(5)，光线D2就不会到达传感器41上。
图15是将本发明第三实施方式的读取模块50上采用的光圈部37从折返镜34侧(图2的左侧)观察的立体图，图16是将图15的光圈部37从第二光圈37b侧观察的放大图。另外，图15和图16与图8和图9同样，仅表示了与反射镜35a、35b、35c···的一个对应的光圈部37的一个单位(图7的虚线圆内)。此外，去掉光圈部37的上半部分，仅表示了下半部分。
按照本实施方式，成像光从第二光圈37b朝向第一光圈37a通过的成像光通过区域R1，从上下和左右四方被内壁面37c(图15中仅记载了左右和下方的三方的内壁面37c)包围。此外，各内壁面37c通过浮雕(梨皮面)加工成为粗糙面，如图16所示内壁面37c的整个区域上形成细小的凹凸71。从第二光圈37b入射的光被各内壁面37c反射后，成为向不规则的方向散射的散射光。凹凸71构成反射抑制机构，用于抑制从第二光圈37b朝向第一光圈37a的成像光以外的光向第一光圈37a方向反射。
这样，与第一及第二实施方式同样，可以抑制通过第二光圈37b但是不直接入射第一光圈37a的杂散光F被内壁面37c反射后入射第一光圈37a的现象。
图17是将本发明第四实施方式的读取模块50上采用的光圈部37从折返镜34侧(图2的左侧)观察的立体图，图18是将本发明第四实施方式的读取模块50上采用的光圈部37从传感器41侧(图2的右侧)观察的立体图。图19是沿图17的200－200线的断面图，图20是示意性表示光被本发明第四实施方式的读取模块50上采用的光圈部37的第二光圈37b的内侧面37e反射的状态图。另外，图17～图20与图8及图9同样，仅表示了与反射镜35a、35b、35c···的一个对应的光圈部37的一个单位(图7的虚线圆内)。此外，以能看到光圈部37的内部的方式表示了去除上表面的状态。
本实施方式的光圈部主体38上，设有从光轴方向(从第二光圈37b朝向第一光圈37a的方向)观察、相对于主扫描方向倾斜的倾斜面37d。倾斜面37d相对于成像光所通过的成像光通过区域R1、配置在主扫描方向的两侧。空间S和倾斜面37d构成反射抑制机构，用于抑制从第二光圈37b朝向第一光圈37a的成像光以外的光向第一光圈37a方向反射。
倾斜面37d相对于主扫描方向、仅倾斜倾斜角θ37d(参照图19)。优选倾斜角θ37d在40°以上65°以下。为了在控制倾斜面37d的主扫描方向的长度的同时，抑制被倾斜面37d反射的杂散光F朝向第一光圈37a，更优选倾斜角θ37d在55°以上60°以下，这里设定为约60°。
从第二光圈37b入射光圈部主体38内的杂散光F，由倾斜面37d朝向第一光圈37a的上方反射，在壁部38a、38b和倾斜面37d等上重复反射的过程中逐渐衰减。这样，与上述第一～第三实施方式同样，可以抑制通过第二光圈37b但是不直接入射第一光圈37a的杂散光F被反射后入射第一光圈37a的现象。
此外，本实施方式的第二光圈37b是以和第一光圈37a连通的方式形成的矩形开口，第二光圈37b的主扫描方向两侧的内侧面37e朝向第一光圈37a、向接近成像光通过区域R1的方向倾斜。如果第二光圈37b的内侧面37e相对于主扫描方向的倾斜角θ37e(参照图20)在例如45°以下，则可以大致完全防止被内侧面37e反射的光(图20的虚线箭头)入射光圈部主体38内。
此外，本实施方式中第一光圈37a为圆形的开口，第一光圈37a的内周面37f形成朝向传感器41扩展的锥形形状。具体内周面37f朝向传感器41以扩展2°以上(这里约2.5°)的方式形成。此外，在俯视中，优选内周面37f的传感器41侧(图20的上侧)的端缘37g，相对于连接内周面37f的折返镜34侧(图20的下侧)的端缘37h以及第二光圈37b的内侧面37e的传感器41侧(图20的上侧)的端缘37i的直线L37，配置在主扫描方向的外侧。按照这种构成，可以抑制杂散光F被第一光圈37a的内周面37f反射后入射传感器41。
此外本发明不限于上述各实施方式，在不脱离本发明的发明思想的范围内可以进行各种变更。例如，上述各实施方式中，使用折返镜34将从原稿60借助平面反射镜33a入射反射镜阵列35的图像光d，以及被反射镜阵列35反射后入射光圈部37的图像光d反射各1次、合计2次，但是也可以如图21所示，通过在光学单元40侧配置平面反射镜33b，使用折返镜34将图像光d反射3次以上。
此外，上述各实施方式中作为图像读取装置举例说明了图像形成装置100上装载的图像读取部6，但是和图像形成装置100分开使用的图像扫描器也完全可以同样应用。
此外，例如上述第四实施方式中，在光圈部37上设置倾斜面37d的构成中，例示了将第二光圈37b的内侧面37e相对于主扫描方向倾斜的同时，使第一光圈37a的内周面37f朝向传感器41扩展形成，但是本发明不限于此。例如，在上述第一和第二实施方式中，可以使第二光圈37b的内侧面37e相对于主扫描方向倾斜。此外，例如在上述第一～第三实施方式中，可以使第一光圈37a的内周面37f朝向传感器41扩展形成。
此外，将上述的实施方式和变形例的构成适当组合得到的构成，也包含在本发明的范围中。
本发明可以应用在具备将反射镜阵列状排列的读取方式的读取模块的图像读取装置上。通过本发明的应用，可以提供图像读取装置和具备图像读取装置的图像形成装置，所述图像读取装置能通过简单的结构防止在将对应各反射镜的缩小倍率的传感器芯片邻接配置到基座基板上的情况下杂散光入射传感器。

Claims (14)

1.一种读取模块，其特征在于，
包括：
光源，照射原稿；
光学系统，将从所述光源照射到原稿的光的反射光作为图像光成像；以及
传感器，将由所述光学系统成像的图像光转换为电信号，多个成像区域在主扫描方向邻接配置，
所述光学系统包括：
反射镜阵列，反射面为非球面形状的凹面的多个反射镜在主扫描方向以阵列状连接；以及
多个光圈部，在所述图像光的光路上分别设置在各所述反射镜与所述传感器的各所述成像区域之间，所述光圈部具有：第一光圈，调整各所述反射镜反射的图像光的光量；以及第二光圈，相对于所述第一光圈形成在所述反射镜阵列侧，遮蔽从邻接的所述反射镜入射所述第一光圈的杂散光，
所述第一光圈与所述第二光圈之间设有反射抑制机构，所述反射抑制机构抑制从所述第二光圈朝向所述第一光圈的成像光以外的光向所述第一光圈方向反射，
所述第一光圈和所述第二光圈是分别设置在光圈部主体的所述传感器侧和所述反射镜阵列侧的开口。
2.根据权利要求1所述的读取模块，其特征在于，所述反射抑制机构是形成在所述光圈部主体的所述第一光圈和所述第二光圈之间的空间。
3.根据权利要求2所述的读取模块，其特征在于，
所述光圈部主体上形成有肋，所述肋从相对于所述第一光圈和所述第二光圈垂直的内壁面，朝向所述成像光所通过的成像光通过区域，向所述空间内突出，
所述肋从所述第二光圈朝向所述第一光圈，向接近所述成像光通过区域的方向倾斜。
4.根据权利要求3所述的读取模块，其特征在于，
设从所述反射镜向所述第二光圈的入射光的相对于主扫描方向的角度为θ时，所述肋的相对于主扫描方向的倾斜角α满足以下的公式：
0≦tanα＜{-1+√(1+tan2θ)}/tanθ。
5.根据权利要求2所述的读取模块，其特征在于，所述光圈部主体上设有倾斜面，所述倾斜面相对于所述成像光所通过的成像光通过区域配置在主扫描方向的两侧，并且从光轴方向观察，所述倾斜面相对于主扫描方向倾斜。
6.根据权利要求1所述的读取模块，其特征在于，所述反射抑制机构是形成在相对于所述光圈部主体的所述第一光圈和所述第二光圈垂直的内壁面上的凹凸。
7.根据权利要求3～5中任意一项所述的读取模块，其特征在于，
所述第二光圈是矩形的开口，
所述第二光圈的主扫描方向两侧的内侧面，朝向所述第一光圈，向接近所述成像光通过区域的方向倾斜。
8.根据权利要求1～6中任意一项所述的读取模块，其特征在于，
所述第一光圈是圆形的开口，
所述第一光圈的内周面以朝向所述传感器扩展的方式形成。
9.根据权利要求1～6中任意一项所述的读取模块，其特征在于，所述光学系统是使图像光在所述反射镜阵列的原稿侧与光轴平行的远心光学系统，将倒立像成像在所述传感器上。
10.根据权利要求9所述的读取模块，其特征在于，
各所述反射镜的对各所述成像区域的成像倍率设定为缩小倍率，
所述读取模块中设有遮光壁，所述遮光壁以从各所述成像区域的边界向所述光圈部的方向突出的方式形成，遮蔽入射各所述成像区域的杂散光。
11.根据权利要求10所述的读取模块，其特征在于，将在所述传感器的各所述成像区域读取的图像数据，根据所述缩小倍率进行数据插入并进行倍率放大修正，再将数据翻转成正立图像后，将各成像区域的图像结合，构成与原稿对应的读取图像。
12.根据权利要求1～6中任意一项所述的读取模块，其特征在于，
朝向各所述反射镜的图像光的光路与朝向所述光圈部的图像光的光路是同一方向，
在与所述反射镜阵列相对的位置配置有折返镜，所述折返镜将被各所述反射镜反射的图像光向所述光圈部的方向折返，
所述折返镜在相同的反射面将图像光折返2次以上，包括朝向各所述反射镜的图像光的折返，以及被各所述反射镜反射后朝向所述光圈部的图像光的折返。
13.一种图像读取装置，其特征在于，
包括：
接触玻璃，固定在图像读取部的上表面；
原稿输送装置，相对于所述接触玻璃能在上方开闭，将原稿输送到所述接触玻璃的图像读取位置；以及
如权利要求1～12中任意一项所述的所述读取模块，以能在副扫描方向往返移动的方式配置在所述接触玻璃的下方，
所述读取模块能边向副扫描方向移动边读取所述接触玻璃上承载的原稿的图像，并且能在停止在与所述图像读取位置相对的位置的状态下读取输送到所述图像读取位置的原稿的图像。
14.一种图像形成装置，其特征在于，装载有如权利要求13所述的图像读取装置。
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