JP2008227961A - 照明ユニットおよびそれを用いた画像読取装置，画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原稿の浮いた場合においても光源の集光を良好に抑制し、良好な画像を得られとともに、高効率光利用が可能でかつ、消費電力が小さい省エネに対応可能な、地球環境保全に対応できる照明ユニットおよびそれを用いた画像読取装置、画像形成装置を提供する。
【解決手段】微小面積から光を発する光源部３Ｌが複数配列されてなる照明ユニットにおいて、少なくとも該照明ユニット中央部における前記光源部３Ｌから出射される照明光のうち配光特性として光強度の最も強い方向の照明光Ｌ_Ａを含む一部の光の照射方向が、前記照明光Ｌ_Ａの出射方向に対して光源部３Ｌの配列方向に傾くように変更されることを特徴とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、原稿に光を照射する照明ユニットに関し、特に、結像光学系を用いてＣＣＤ等の光電変換素子に縮小結像して原稿情報を読み取るデジタル画像読取装置、デジタル複写機等に関する。

一般的に、画像読取装置の照明手段に用いられるキセノンランプ、ハロゲンランプ等の管灯は、消費電力が大きく、また、発熱が大きいことから装置全体の温度を上昇させてしまう。画像読取装置内の温度上昇は、光学系の共役関係を崩し、光電変換素子からピントがずれて結像しなくなり、良好な画像を得られなくなること等が問題になってきている。

そこで、キセノンランプ等の管灯に替わる新しい照明光源として、消費電力と発熱の少ないＬＥＤ光源を用いた照明ユニットが注目されるようになってきている。ＬＥＤ光源を用いた照明ユニットとして、例えば、特許文献１〜３では、ＬＥＤを一列に並べ、導光体を通して、原稿を照明する照明ユニットが示されている。また別の公知技術として、特許文献４において、配列したＬＥＤの前に長尺のレンズ系を配置して、ＬＥＤの配列と直交する方向への照明の集光度を高くする照明ユニットが示されている。さらに別の公知技術として、特許文献５では、ＬＥＤからの照明光を一度反射ミラーで反射させてから原稿を照射する照明ユニットが示されている。

図１に画像読取装置において原稿が原稿台に密着している場合の照明、反射状態を示す。管灯、及びＬＥＤを用いた照明ユニット１３を用いた場合においても、画像読取装置における照明では、原稿に反射した光のうち原稿２からの反射光が多い方向、つまり正反射方向では読み取らないことが一般的である。それは正反射方向の光束で照明すると、原稿からの反射だけでなく、原稿台１の裏面からの反射も強く反射されるため、裏面の反射光の成分も光電変換素子に入射してしまうため、フレアなどの迷光により、良好に画像を読み取ることが出来なくなるためである。したがって、照明ユニット１３は、原稿面に対して、斜めに配置して原稿２を照明し、原稿２からの反射光のうち、原稿に対して垂直な方向の光をミラー３Ｃで反射した反射光を読み取るのが一般的である。こうすることにより、原稿台裏面からの反射光の影響をなくすことができる。

しかしながら、上記に示すように斜めから照明した場合であっても、図２（ａ）に示すような、例えば本など綴じ部分を読み取るとき、綴じて原稿台１よりも遠くの位置にある、折れ曲がった部分に照射した光が、ある特定の角度において、原稿台面の垂直方向に正反射光が射出してしまう。そのため、正反射光が直接、光電変換素子に入射する。この時の光量は、通常原稿を読み取っているときの反射光の光量よりも大きくなってしまうため、白抜けしてしまう。さらには、上記に示したようなＬＥＤを用いた照明ユニット１３では、ＬＥＤそのものの像を画像読取装置で読み取ってしまうことになり、図２（ｂ）に示したように、本などの綴じ部付近において、所謂ハレーションと呼ばれる白くドット抜けしたような画像となり、良好に原稿情報を読み取ることが出来なくなってしまうという問題がある。

この現象は、キセノンランプ等の管灯では、拡散光源であるために発生しにくく、指向性の強いＬＥＤ等で発生しやすい現象である。また、密着型の等倍センサのように等倍結像素子自体の焦点深度が浅い場合では、指向性の強いＬＥＤ等を用いても発生しにくく、焦点深度の深い縮小系の光学系において見られる現象であり、さらに、光沢の強い原稿などの場合において顕著にみられる現象である。

特開２００６−０２５３０３号公報 特開２００４−２１２５９２号公報 特開平８−３１７１３３号公報 特開２００５−２７８１３２号公報 特開２００５−２４１６８１号公報

本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、原稿の浮いた場合においても光源の集光を良好に抑制し、良好な画像を得られとともに、高効率光利用が可能でかつ、消費電力が小さい省エネに対応可能な、地球環境保全に対応できる照明ユニットおよびそれを用いた画像読取装置、画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。
（１）微小発光部から光を発する光源部が複数配列されてなる照明ユニットにおいて、少なくとも該照明ユニット中央部における前記光源部から出射される照明光のうち配光特性として光強度の最も強い方向の照明光Ａを含む一部の光の照射方向が、前記照明光Ａの出射方向に対して光源部の配列方向に傾くように変更されることを特徴とする照明ユニット。
（２）前記光源部は、該光源部から出射される照明光のうち前記照明光Ａを含む一部の光の照射方向を変更する反射部を前記微小発光部近傍に備えることを特徴とする前記（１）記載の照明ユニット。
（３）前記変更後の照射方向は、以下の条件式を満足することを特徴とする前記（２）記載の照明ユニット。
θ_b ＜ ９０−(０．５×θ_a)
（ここで、θaは光源部から出射される光の強度分布におけるピーク光強度の半値角（°）であり、θbは配光特性として光強度の最も強い方向の照明光Ａの前記反射部により方向変更された後の照射方向と光源部の配列方向との成す角度（°）である。）
（４）前記光源部の個数が、偶数個であることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の照明ユニット。
（５）前記光源部は、任意のＬＥＤを励起源として、蛍光色を発する白色ＬＥＤを用いてなることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の照明ユニット。
（６）複数色の光源部をそれぞれ配列し、白色照明を構成してなることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の照明ユニット。
（７）原稿を配置する原稿台と、前記（１）〜（６）のいずれかに記載の照明ユニットと、原稿情報を読み取る光電変換素子と、光電変換素子に原稿からの反射光を結像する結像光学系とを備えることを特徴とする画像読取装置。
（８）前記結像光学系は、原稿からの反射光を光電変化素子に縮小結像させることを特徴とする前記（７）記載の画像読取装置。
（９）前記結像光学系の任意の光路中に色分解機能を有し、前記光電変化素子は、原稿情報をフルカラーで読み取ることを特徴とする前記（７）または（８）記載の画像読取装置。
（１０）前記（７）〜（９）のいずれかに記載の画像読取装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

請求項１記載の発明によれば、本などの綴じ部などの折れ曲がった原稿に当たって正反射光が結像素子に入射したとしても、ハレーションを低減することができ、異常画像として発生することなく、良好な画像読み取りが可能となる。
請求項２記載の発明によれば、光源部の微小発光部近傍に反射部材を配置することで、反射部材を小型にできるため、照明ユニット全体の小型化が達成できると共に、配光特性の最も強い照明光の傾きの設定範囲の自由度も向上でき、高精度読み取りや、照明ユニットの高効率化や省エネルギーに対応できる。
請求項３記載の発明によれば、配光特性として光強度の最も強い方向の光の照射方向を規定するものであり、この条件を満足することで、ハレーションの低減と、高効率照明の両立が可能となる。
請求項４記載の発明によれば、照明ユニット中央に光源部を配置しないことで、両側の均一照明や、結像系のコサイン四乗則による周辺光量低下を補正するような、照明光を得ることができる。
請求項５記載の発明によれば、光源部に任意のＬＥＤを励起源として、蛍光色を発する白色ＬＥＤを用いることで、キセノンランプ等の管灯に比べ、高効率、低消費電力を実現することができ、さらに、指向性が強いＬＥＤを用いることにより、ハレーションをさらに低減することができる。また白色光源であるため、フルカラーの画像読み取りが可能なり、光沢性の高い写真集などを読み取る場合にでも、綴じ部におけるハレーションによるデータの欠落なく、良好に画像読み取りが可能となる
請求項６記載の発明によれば、請求項５の効果に加え、光電変換素子の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各フィルタに対応した色の光源を用いることで、光利用効率を上げることも可能であり、さらに、波長帯域が狭いＬＥＤにおいて、抜けている波長の色を増やして、原稿情報の色情報の再現性を高めることも可能である。
請求項７記載の発明によれば、本発明の照明ユニットを画像読取装置に用いるものであり、本発明の照明ユニットを用いることにより、従来のキセノンランプ等の管灯に比べ、光の利用効率が高いため、低消費電力、低発熱を実現できる。
請求項８記載の発明によれば、画像読み取り装置の結像系に、従来ハレーションが発生して使用できなかった縮小結像光学系を用いることが可能となるため、原稿面深度幅が等倍結像素子に比較して非常に広いため、本などの厚い原稿の綴じ部まで良好な画像読み取りを可能とする画像読取装置が得られる。
請求項９記載の発明によれば、結像光学系任意の光路中に色分解機能を有したフルカラー読取り画像読取装置において、モノクロと比較して非常に目立ちやすいハレーションを実使用上問題ないレベルまで小さく低減でき、良好な読み取り品質が得られる。
請求項１０記載の発明によれば、本発明の照明ユニットを画像形成装置に用いるものであり、画像形成装置の低消費電力化に繋がるとともに、本などの厚い原稿を複写した場合においても、綴じ部まで良好な画像出力が可能となる画像形成装置を実現できる。

以下に、本発明に係る照明ユニットを用いた画像読取装置、画像形成装置の構成について説明する。
図３に本発明に係る画像読取装置について示す。
図３において、読取られるべき画像を有する原稿２は「原稿台」としてのコンタクトガラス１上に平面的に定置され、コンタクトガラス１の下部に照明手段を配置し、照明手段として図紙面の法線方向にＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の微小面積（点光源）から光を発する光源部３Ｌが複数配列されてなる照明ユニット３Ａを用い、「当該図面の紙面の法線方向に長いスリット状部分」を照明させる。

原稿２の照明された部分からの反射光（画像による反射光）は、第１走行体３に設けられた第１ミラー３Ｃにより反射された後、第２走行体４に設けられた第２ミラー４Ａ、第３ミラー４Ｂにより順次反射され、画像読取レンズ（結像レンズ）５により、光電変換素子としてのラインセンサ６の撮像面上に原稿画像の縮小像を結像する。第１〜第３ミラー３Ｃ、４Ａ、４Ｂは「反射光学系」を構成する。

第１走行体３、第２走行体４は、図示されない駆動手段により、それぞれ矢印方向（図の右方）へ走行させられる。第１走行体３の走行速度は「Ｖ」、第２走行体４の走行速度は「Ｖ／２」である。この走行により、第１走行体３、第２走行体４は、それぞれ「破線で示す位置」まで変位する。また、照明ユニット３Ａ、第１ミラー３Ｃは、第１走行体３として一体的に移動し、コンタクトガラス１上の原稿２の全体を「照明走査」する。このとき、 第１、第２走行体の移動速度比は「Ｖ：Ｖ／２」であるので「照明走査される原稿部分から画像読取レンズに至る光路長」は不変に保たれる。

「撮像部」であるラインセンサ６は、「色分解手段として赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルタを持った光電変換素子（６Ａ、６Ｂ、６Ｃ）を、１チップに３列に配列させた３ラインＣＣＤ（３ラインのラインセンサ）」であり、原稿２の照明走査に伴い、原稿画像を画像信号化する。このようにして原稿２の読取りが実行され、原稿２のカラー画像は、赤、緑、青の３原色に色分解して読取られる。
また、この画像読取装置は、画像をフルカラーで読取る装置であって、画像読取レンズ５の結像光路中に設けられた「色分解手段（前記３ラインＣＣＤに設けられた赤、緑、青のフィルタ）」を有する。

なお、画像読取装置の他の形態として「コンタクトガラス上の原稿をスリット状に照明する照明手段と、ラインセンサと、原稿の被照明部からラインセンサに至る結像光路を形成する複数のミラーと、上記結像光路上に配置される画像読取レンズと」を相互に一体化した読取ユニットを、駆動手段により原稿に相対的に走行させることにより原稿を読取走査するようにした形態のものとすることもできる。

「色分解」は、上記とは別に、画像読取レンズとラインセンサ（ＣＣＤ）との間に色分解プリズムやフィルタを選択的に挿入し、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に色分解する方法や「Ｒ、Ｇ、Ｂの光源を順次点灯させ原稿を照明する方法」を用いることができる。また、結像光路中に色分解素子を有さず、原稿情報をモノクロとして読取ることも可能である。

ここで、照明ユニット３Ａにおいて、光源部３Ｌから出射される照明光のうち配光特性として光強度の最も強い方向の照明光Ｌ_Ａを含む一部の光が、前記照明光Ｌ_Ａの出射方向に対して光源部３Ｌの配列方向に傾くように照射方向が変更されている。配列方向とは図４（ａ）に示すように、各光源部３Ｌが配列されている方向であり一般的に主走査方向(スリット長手方向)と呼ばれる。また配光特性における光強度の最も強い方向とは、図４(ｂ)に示す配向特性に見られるように、光源部３Ｌの微小面積から出射される照明光の配光の中で最も光強度の強くなる方向のことであり、図中真上に向いた矢印（照明光Ｌ_Ａ）の方向である。なお、このような照明光の一部の照射方向を変更することは、少なくとも照明ユニット３Ａ中央付近の光源部３Ｌについて行うとよい。

上記で述べたように、図２（ａ）のように、本など綴じ部分の折れ曲がった部分にこの配光特性として光強度の最も強い方向近傍の照明光が原稿台面の垂直方向に正反射光が射出してしまうと、正反射光の光量が非常に大きくなり、ハレーションが非常に目立ってしまう。一般的に光源部からの配光特性は、光源部に対して垂直方向が最も配光特性が強くなっており、結像系が位置する照明ユニット中央付近において、ハレーションが発生しやすい。そこで本発明では、少なくとも照明ユニット３Ａ中央付近の、光源部３Ｌの配光特性として光強度最も強くなる方向近傍の照明光を、原稿が湾曲した場合でも結像レンズで直接光源変換素子に入射しない様に傾けることで、ハレーションの発生を小さく抑えるものである。

その具体的な構成としては、光源部３Ｌは発光点近傍に反射部を有し、その反射部により光源部３Ｌの照明光のうち配光特性として最も光強度が強い方向の照明光Ｌ_Ａを含む一部の光の照射方向を照明光Ｌ_Ａの出射方向に対して所定の角度で傾けるものである。図５は、配光特性として光強度の最も強い方向近傍の照明光を傾ける方法として、具体的な方法を示したものであり、光源部３Ｌの発光点近傍に反射部材３Ｒを配し、発光点から出射された配光特性として光強度の最も強い方向の照明光Ｌ_Ａを含む一部の照明光を反射させ、出射された方向（図中上方向）から照明光の角度を傾ける構成例を示している。なお、反射部材３Ｒを発光点近傍に配置することで反射部材３Ｒを小さくできることができる。

反射方式として、図５(ａ)は、配光特性として光強度の最も強い方向の照射光Ｌ_Ａを含み、配光分布のうち片側半分領域(図中右側領域)の照明光を反射させる構成である。また図５(ｂ)は、配光特性として光強度の最も強い方向の照射光Ｌ_Ａを含み配光分布のうち片側半分領域の一部を反射する構成である。また図５(ｃ)は、反射部材３Ｒに曲率をつけて、反射光の方向をそろえるようにした構成である。また、図示しないが反射部材３Ｒの曲率の方向を図５（ｃ）とは逆方向(凹面)として、反射光を収束させたり、反射面を非球面形状や自由曲面等としたりして、所望の反射特性を得るようにしてもよい。

また、本発明に係る照明ユニットは、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。
θb ＜ ９０−(０．５×θa) ・・・ (１)式
（ここで、θaは光源部３Ｌから出射される光の強度分布におけるピーク光強度の半値角（°）であり、θbは配光特性として光強度の最も強い方向の照明光Ｌ_Ａの前記反射部材３Ｒにより方向変更された後の照射方向と光源部３Ｌの配列方向との成す角度（°）である。）

前記半値角θaとは、図６に示されるよう光源部３Ｌから出射される光の強度分布を測定したとき、光の強度が最大値（ピーク光強度）の半分になる方向であり、光源部３Ｌの射出面に垂直な方向（光源部３Ｌから出射される照明光のうち配光特性として光強度の最も強い方向）を基準として測った角度（方位角）である。また、角度θbは図７で示されるように、配光特性として光強度の最も強い方向の照明光Ｌ_Ａの前記反射部材３Ｒにより方向変更された後の照射方向と光源部３Ｌの配列方向との成す角度である。例えば、半値角θaが５０°であれば、θbを６５°より小さく構成すれば、配光特性として最も強い強度の半分以下の照明光が、直接光電変換素子６Ａ，６Ｂ，６Ｃに入射することとなり、原稿の綴じ部付近の画像における白ドット抜けを低減することができる。

また光源部３Ｌの配光特性がランバート分布を持つ場合、半値角θ_aは６０°であり、θ_bは６０°となる。つまり、照明ユニット３Ａの中心にある光源部３Ｌにおいて、受光素子に直接入射する照明光は、半値角６０゜より外側の照明光のみとなり、最も放射強度が強い光の強度を１とした場合に、ｃｏｓ６０°≒０．５以下の放射強度を中心にした光が受光素子に入射するため、ハレーションを半分以下に低減することができる。また、光源部３Ｌに配光特性として指向性を有する光源を使用すると、更にハレーションを低減することが判る。

また、照明ユニット３Ａにおいて、光源部３Ｌの個数が偶数個であることが好ましい。照明ユニット３Ａは、結像系が位置する照明ユニット３Ａの中央に対して、その両側で均等に照明する必要がある。このため、光源部３Ｌは照明ユニット３Ａの中央に対して対称的に配置する必要がある。光源部３Ｌの個数を奇数個にした場合、中央に対して対称に配置するためには、照明ユニット３Ａの中央部に光源部３Ｌを１つ配置する必要がある。上記で述べたように照明ユニット３Ａの中央部付近は、結像系の光軸に対応しているため、原稿が折れ曲がって浮き上がった場合に、ハレーションが最も発生しやすい。そこで、光源部３Ｌの個数を偶数個とすることで、照明ユニット３Ａの中央部付近に光源を配置しなくて良くなり、よりハレーションを小さく抑える事が可能となる。

また、照明ユニット３Ａにおいて、任意のＬＥＤを励起源として、蛍光色を発する白色ＬＥＤを用いることが好ましい。ＬＥＤは、キセノンランプ等の管灯に比べ、高光利用効率、低消費電力を実現することが可能である。またＬＥＤは指向性が強いため、配光特性として光強度の最も強い方向近傍の照明光の照射方向を出射方向から傾けることで、ハレーション低減をさらに小さく低減できる。さらに、白色ＬＥＤを用いることにより、フルカラーの画像情報を得るために必要となる色情報も読み取ることが可能となる。さらに、色情報を読み取る際には色にじみも発生し、白ドット抜けによる劣化が目立つが、本発明の照明ユニットにおいてはどの波長の光においても白ドット抜けを低減することができる。

また、照明ユニット３Ａにおいて、複数色の光源ユニット（色の異なる複数の光源ユニット）をそれぞれ配列することにより、白色照明を構成したものとしてもよい。ＬＥＤは、キセノンランプ等の管灯に比べ、高光利用効率、低消費電力を実現することが可能である。またＬＥＤは指向性が強いため、配光特性の最も強い方向近傍の照明光を傾けることで、ハレーション低減をさらに小さく低減できる。さらに、複数色の光源ユニットを、光電変換素子６Ａ，６Ｂ，６Ｃの赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各フィルタに対応した色の光源として用いることで、光利用効率を上げて、フルカラーの画像情報を読み取ることも可能である。一般的にＬＥＤは、波長帯域が狭いため、光源ユニットとしては３色に限らず、別の色を増やして、原稿情報の色情報の再現性を高めることも可能である。さらに、色情報を読み取る際には色にじみも発生し、白ドット抜けによる劣化が目立つが、本発明の照明ユニットにおいてはどの波長の光においても白ドット抜けを低減することができる。

照明ユニット３Ａの態様についてさらに詳細に説明する。
まず、従来の照明ユニットについて、図８を用いて説明する。なお、以下説明する図において光源部(ＬＥＤ)の配光特性として光強度の最も強い方向を矢印の実線で示すものとする。

図８は、図２(a)のように正反射光成分が光電変換素子に入射する環境における従来のスキャナ光学系の概略図である。原稿面と受光素子（光電変換素子）は共役関係にある。このような配置の時、原稿の折れ曲がり等により原稿が浮き上がることにより、ＬＥＤからの直接光が受光素子の前の共役関係となる場所(ＬＥＤ像面)に集光し、その光が受光素子に入射し、ハレーションが発生する。光源部の方向(光源部の射出面に垂直な方向)は配光分布が最も強い、すなわち放射強度が最も強く、照明ユニットの中央においては光源部の方向の光がＬＥＤ像面に結像するため、ハレーションが強く発生する。

そこで、図９に示すように、各光源部を同一方向（図中左方向）に傾けると、周辺に配置された光源部(１１-ａ)による配光特性として光強度の強い照明光が、直接受光素子に入射し、強いハレーションを発生させる。このような周辺の光源部による白ドット抜けが強くならないように更に各光源部の傾き角を大きくすると、原稿に到達する効率が非常に低下してしまい、照明効率が悪くなる。

本発明は以上の問題を解決するものであり、少なくとも照明ユニット３Ａの中央付近の光源部３Ｌにおける配光特性として光強度の最も強い方向の照射光を、その出射方向より光源部３Ｌの配列方向に傾けることにより、ハレーションを低減することができるようにしたものである。このとき照明ユニット３Ａの中央に対して、両側(図中左右方向)の傾きを異ならせることで、上記記載のように周辺の光源を傾けたことによるハレーションの発生や照明光率の低下を防ぐことが可能となる。

本発明の具体的な構成を図１０〜図１３を用いて説明する。照明ユニット中央に光源を配置しないよう偶数個の光源を、図１０では各光源部（ＬＥＤ）を照明ユニット中心に向け、図１１は各光源部（ＬＥＤ）を照明ユニットの外側に向けて配置しており、いずれも照明ユニットの中央に対し、図中左右方向で傾きが逆方向になるように設定されている。どちらの方法においても、配光特性として光強度の最も強い方向の照明光が直接受光素子に入射しないため、ハレーションが低減でき、良好な画像品質が得られる。

また、図１２に示すように、照明ユニット中心を境にして、図中左側、右側それぞれで光源（ＬＥＤ）ごとの配光特性として光強度の最も強い方向の傾きを異ならせることで、ハレーションを低減可能であると共に、角度を最適化することで、結像光学系のコサイン四乗則による周辺光量低下を補正することや、均一な照明光を得ることが可能である。

また、図１３で示すように、ＬＥＤが照射された光をミラーや導光体により反射すると、放射強度の強い光を照明光として利用することができるため、高効率の照明をすることができる。さらにミラーや導光体を用いることにより光源部の方向を大きく傾けることができるようになり、よりハレーションを低減することができる。ここで、導光体とは、全反射を利用して、一端から入った光を他端に導く光学素子である。

以上のように、本発明の照明ユニット３Ａを用いることで、ハレーションを低減した良好な読取品質を有した、画像読取装置を得ることができる。

また本発明の画像読取装置において、前記結像光学系が、原稿からの反射光を光電変化素子に縮小結像させることを特徴とする。画像読取装置において、特にハレーションが発生しやすい結像光学系を縮小結像させる光学系としても、本発明の照明ユニット３Ａを用いることで、ハレーションを実使用上問題ないレベルまで小さく抑えることが可能である。

なお本発明に係る画像読取装置としては、上記に記載した図３に示したような、ミラーを走査して原稿情報を読取るものに限定されず、図１４に示すような構成であってもよい。すなわち、読取られるべき画像を有する原稿２は「原稿台」としてのコンタクトガラス１上に平面的に定置され、コンタクトガラス１の下部に照明ユニット３を配置し、「図の紙面の法線方向に長いスリット状部分」を照明させる。原稿２の照明された部分からの反射光（画像による反射光）は、５枚のミラー(10、11、12、13、14)により反射された後、画像読取レンズ５により、光電変換素子としてのラインセンサ６の撮像面上に原稿画像の縮小像を結像する。このとき、照明ユニット３と５枚のミラー、画像読取レンズ５およびラインセンサ６は、一体的に保持され、これが図示されない駆動手段により、矢印方向（図の右方）へ走行する形態のものとすることもできる。なお、図１４の例ではミラー枚数を５枚としたがミラーの枚数は何枚でも良いのは、いうまでも無い。

また、前記画像読取装置において、前記結像光学系の任意の光路中に色分解機能を有し、前記光電変化素子は、原稿情報をフルカラーで読み取ることが好ましい。色分解機能は、読取レンズと前記光電変化素子（ＣＣＤ）の間に色分解プリズムや、フィルタを選択的に挿入しＲ、Ｇ、Ｂに色分解する方法や、例えばＲ、Ｇ、Ｂ光源を順次転倒させ原稿を照明する方法、あるいはＲ、Ｇ、Ｂのフィルタを持った前記光電変化素子は、が１チップに３列に配列されている、所謂３ラインＣＣＤを用い、この受光面にカラー画像を結像させることにより３原色に色分解する方法などどのような方式で実現してもよい。

つぎに、本発明に係る画像形成装置について説明する。
本発明に係る画像形成装置は、前述した本発明の画像読取装置を用いることを特徴とする。これにより原稿からの特定の角度からの反射光が光電変換素子上で集光した像を画像に出力せず、良好な画像を得ることが可能となる。

図１５に本発明に係わる画像形成装置の構成例を示す。
この画像形成装置は、装置上部に位置する画像読取装置２００と、その下位に位置する「画像形成部」とを有する。画像読取装置２００の部分は、図３に即して説明したのと同様のものであり、各部には図３と同じ符号を付してある。

画像読取装置２００の３ラインのラインセンサ（撮像手段）６から出力される画像信号は画像処理部１２００に送られ、画像処理部１２００において処理されて「書込み用の信号（イエロー・マゼンタ・シアン・黒の各色を書込むための信号）」に変換される。

画像形成部は、「潜像担持体」として円筒状に形成された光導電性の感光体１１００を有し、その周囲に、帯電手段としての帯電ローラ１１１０、リボルバ式の現像装置１１３０、転写ベルト１１４０、クリーニング装置１１５０が配設されている。帯電手段としては帯電ローラ１１１０に代えて「コロナチャージャ」を用いることもできる。

信号処理部１２００から書込み用の信号を受けて光走査により感光体１１００に書込みを行う光走査装置１１７０は、帯電ローラ１１１０と現像装置１１３０との間において感光体１１００の光走査を行うようになっている。なお、符号１１６０は定着装置、符号１１８０はカセット、符号１１９０はレジストローラ対、符号１２２０は給紙コロ、符号１２１０はトレイ、符号Ｓは「記録媒体」としての転写紙を示している。

画像形成を行うときは、光導電性の感光体１１００が時計回りに等速回転され、その表面が帯電ローラ１１１０により均一帯電され、光走査装置１１７０のレーザビームの光書込による露光を受けて静電潜像が形成される。形成された静電潜像は所謂「ネガ潜像」であって画像部が露光されている。

「画像の書込み」は、感光体１１００の回転に従い、イエロー画像、マゼンタ画像、シアン画像、黒画像の順に行われ、形成された静電潜像はリボルバ式の現像装置１１３０の各現像ユニットＹ（イエロートナーによる現像を行う）、Ｍ（マゼンタトナーによる現像を行う）、Ｃ（シアントナーによる現像を行う）、Ｋ（黒トナーによる現像を行う）により順次反転現像されてポジ画像として可視化され、得られた各色トナー画像は、転写ベルト１１４０上に、転写電圧印加ローラ１１４Ａにより順次転写され、上記各色トナー画像が転写ベルト１１４０上で重ね合わせられてカラー画像となる。

転写紙Ｓを収納したカセット１１８０は、画像形成装置本体に脱着可能であり、図のごとく装着された状態において、収納された転写紙Ｓの最上位の１枚が給紙コロ１２２０により給紙され、給紙された転写紙Ｓはその先端部をレジストローラ対１１９０に捕えられる。

レジストローラ対１１９０は、転写ベルト１１４０上の「トナーによるカラー画像」が転写位置へ移動するのにタイミングを合わせて転写紙Ｓを転写部へ送り込む。送り込まれた転写紙Ｓは、転写部においてカラー画像と重ね合わせられ、転写ローラ１１４Ｂの作用によりカラー画像を静電転写される。転写ローラ１１４Ｂは、転写時に転写紙Ｓをカラー画像に押圧させる。

カラー画像を転写された転写紙Ｓは定着装置１１６０へ送られ、定着装置１１６０においてカラー画像を定着され、図示されないガイド手段による搬送路を通り、図示されない排紙ローラ対によりトレイ１２１０上に排出される。各色トナー画像が転写されるたびに、感光体１１００の表面はクリーニング装置１１５０によりクリーニングされ、残留トナーや紙粉等が除去される。
また、画像形成部の構成は、周知の単色画像形成用の構成に変えることができる。

なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

従来の画像読取装置における照射状態（１）を示す概略図である。 従来の画像読取装置における照射状態（２）及びそれに基づいた画像形成状態を示す概略図である。 本発明に係る画像読取装置の構成（１）を示す概略図である。 本発明に係る画像読取装置における光源部の配列方向と照明光の配光特性を示す説明図である。 本発明で用いる光源部の構成例を示す概念図である。 光源部から出射される光の強度分布と半値角の説明図である。 角度θbの説明図である。 従来の画像読取装置におけるＬＥＤ照明の説明図（１）である。 従来の画像読取装置におけるＬＥＤ照明の説明図（２）である。 本発明に係る画像読取装置におけるＬＥＤ照明の構成例（１）を示す概略図である。 本発明に係る画像読取装置におけるＬＥＤ照明の構成例（２）を示す概略図である。 本発明に係る画像読取装置におけるＬＥＤ照明の構成例（３）を示す概略図である。 本発明に係る画像読取装置におけるＬＥＤ照明の構成例（４）を示す概略図である。 本発明に係る画像読取装置の構成（２）を示す概略図である。 本発明に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。

符号の説明

１ コンタクトガラス
２ 原稿台
３ 第１走行体
３Ａ，１３ 照明ユニット
３Ｃ 第１ミラー
３Ｌ 光源部
３Ｒ 反射部材
４ 第２走行体
４Ａ 第２ミラー
４Ｂ 第３ミラー
５ 画像読取レンズ（結像レンズ）
６ ラインセンサ
６Ａ，６Ｂ，６Ｃ 光電変換素子
１０，１１，１２，１３，１４ ミラー
２００ 画像読取装置
１１００ 感光体
１１１０ 帯電ローラ
１１３０ 現像装置
１１４０ 転写ベルト
１１４Ａ 転写電圧印加ローラ
１１４Ｂ 転写ローラ
１１５０ クリーニング装置
１１６０ 定着装置
１１７０ 光走査装置
１１８０ カセット
１１９０ レジストローラ対
１２００ 画像処理部
１２１０ トレイ
１２２０ 給紙コロ
Ｓ 転写紙

Claims (10)

1. 微小発光部から光を発する光源部が複数配列されてなる照明ユニットにおいて、少なくとも該照明ユニット中央部における前記光源部から出射される照明光のうち配光特性として光強度の最も強い方向の照明光Ａを含む一部の光の照射方向が、前記照明光Ａの出射方向に対して光源部の配列方向に傾くように変更されることを特徴とする照明ユニット。
2. 前記光源部は、該光源部から出射される照明光のうち前記照明光Ａを含む一部の光の照射方向を変更する反射部を前記微小発光部近傍に備えることを特徴とする請求項１記載の照明ユニット。
3. 前記変更後の照射方向は、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２記載の照明ユニット。
   θ_b ＜ ９０−(０．５×θ_a)
   （ここで、θaは光源部から出射される光の強度分布におけるピーク光強度の半値角（°）であり、θbは配光特性として光強度の最も強い方向の照明光Ａの前記反射部により方向変更された後の照射方向と光源部の配列方向との成す角度（°）である。）
4. 前記光源部の個数が、偶数個であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の照明ユニット。
5. 前記光源部は、任意のＬＥＤを励起源として、蛍光色を発する白色ＬＥＤを用いてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の照明ユニット。
6. 複数色の光源部をそれぞれ配列し、白色照明を構成してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の照明ユニット。
7. 原稿を配置する原稿台と、請求項１〜６のいずれかに記載の照明ユニットと、原稿情報を読み取る光電変換素子と、光電変換素子に原稿からの反射光を結像する結像光学系とを備えることを特徴とする画像読取装置。
8. 前記結像光学系は、原稿からの反射光を光電変化素子に縮小結像させることを特徴とする請求項７記載の画像読取装置。
9. 前記結像光学系の任意の光路中に色分解機能を有し、前記光電変化素子は、原稿情報をフルカラーで読み取ることを特徴とする請求項７または８記載の画像読取装置。
10. 請求項７〜９のいずれかに記載の画像読取装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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