JP2010252340A - 照明装置および画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 原稿の画像読取領域に対して一方向のみから照明光を照射すると、照明光の照射ムラが発生してしまう。
【解決手段】 画像の読取に用いられる照明光を生成する光源（２２）と、所定方向に延びる導光体（２１）とを有する。導光体は、所定方向の一端に形成され、光源からの照明光が入射する入射面（２１ａ）と、入射面から入射した照明光を拡散又は反射させる反射面（２３ｒ）と、反射面で反射して画像読取領域に直接向かう第１光成分が通過する第１射出面（２３ａ）と、第１射出面とは異なる方向に面しており、反射面で反射して第１光成分とは異なる方向に向かう第２光成分が通過する第２射出面（２３ｂ）と、を有する。第２射出面から射出した第２光成分は、反射部材（２５）によって、画像読取領域に向けて反射される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、画像読取装置に用いられる照明装置に関する。

デジタル複写機に用いられる画像読取装置では、主走査方向に延びる１ライン分の画像を読み取るために、主走査方向に延びる線状の光を光源から原稿に向かって照射して、原稿からの反射光をレンズ等で集光してイメージセンサに入射させている。

原稿の画像読取領域に対して一方向のみから照明光を照射すると、照明光の照射ムラが発生してしまうおそれがある。

上述した課題を解決するため、本願第１の発明は、画像の読取に用いられる照明光を生成する光源と、所定方向に延びる導光体であって、前記所定方向の一端に形成され、前記光源からの前記照明光が入射する入射面と、前記入射面から入射した前記照明光を拡散又は反射させる反射面と、前記反射面で拡散又は反射して画像読取領域に直接向かう第１光成分が通過する第１射出面と、前記第１射出面とは異なる方向に面しており、前記反射面で拡散又は反射して前記第１光成分とは異なる方向に向かう第２光成分が通過する第２射出面と、を有する導光体と、前記第２射出面から射出した前記第２光成分を、前記画像読取領域に向けて反射する反射部材と、を有する照明装置に関する。

本願第２の発明は、画像の読取に用いられる照明光を生成する光源と、所定方向に延びる導光体であって、前記光源からの前記照明光を拡散又は反射させる反射面と、前記反射面で拡散又は反射した前記照明光を射出する射出面と、を有し、前記射出面から画像読取領域に直接到達する前記照明光によって形成される第１光強度分布のピーク値を、前記画像読取領域の基準位置に対して一方向にずらす導光体と、前記導光体から射出した前記照明光の一部を前記画像読取領域に向けて拡散又は反射し、拡散又は反射光によって形成される第２光強度分布のピーク値を前記基準位置に対して他方向にずらす反射部材と、を有する照明装置に関する。

本願第１の発明によれば、光源からの光を、第１射出面から射出する成分と、第２射出面から射出する成分とに分けることにより、照明装置を簡素な構成としつつ、光源からの光を効率良く画像読取領域に照射することができる。また、画像読取領域に対して、互いに異なる方向（導光体および反射部材が位置する側）から照明光を照射することにより、照明光の照射ムラを抑制することができる。

本願第２の発明によれば、第１光強度分布および第２光強度分布のピーク値を、基準位置を挟む両側にそれぞれ発生させることにより、照明装置の全体としての光強度分布のバラツキを抑えることができる。

画像形成装置の外観図である。 実施形態１における画像読取装置の断面図である。 画像の読取領域および照明領域の関係を示す図である。 実施形態１における照明装置の断面図である。 実施形態１における照明装置の上面図である。 実施形態１の変形例における照明装置の断面図である。 実施形態１の他の変形例における照明装置の断面図である。 実施形態２における照明装置の上面図である。 実施形態２の変形例における照明装置の上面図である。 実施形態３における照明装置の断面図である。 実施形態３における照明装置の断面図である。 実施形態３の照明装置において、副走査方向の位置および照度の関係を示す図である。 実施形態３の比較例である照明装置の断面図である。 実施例３の比較例である照明装置において、副走査方向の位置および照度の関係を示す図である。 イメージセンサの出力とイメージセンサに入射する光量と関係を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。

（実施形態１）
本実施形態における画像形成装置（ＭＦＰ:Multi Function Peripheral）について、図１を用いて説明する。図１は、画像形成装置の概略を示す正面図である。

画像形成装置１００は、複数の給紙カセット１０１を有しており、各給紙カセット１０１には、複数の用紙が収容される。各給紙カセット１０１に収容された複数の用紙は、ピックアップローラによって１枚ずつ分離されて、用紙搬送路に供給される。そして、用紙は、用紙搬送路を通過して、画像形成部１０２に供給される。

画像形成部１０２は、画像データに基づいて、用紙に現像剤像を形成する。画像データには、例えば、外部機器（例えば、Personal Computer）から画像形成装置１００に送信された画像データや、画像読取装置１０３の読み取り動作によって生成された画像データが含まれる。

画像読取装置１０３は、用紙原稿およびブック原稿の画像をスキャンすることにより、画像データを生成する。図１では、画像読取装置１０３の一部を示している。画像読取装置１０３の上方には、画像読取装置１０３に対して原稿を自動的に搬送するための装置（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）１０４が配置されている。

画像形成装置１００の上部には、画像形成装置１００に対して各種の情報を入力するための操作パネル１０５が設けられている。操作パネル１０５は、例えば、ボタンスイッチや液晶パネルで構成することができる。

画像形成部１０２においては、具体的には、感光体の感光面に対して、画像データに応じた静電潜像を形成した後に、現像剤を供給して現像剤像を形成する。感光体の表面に形成された現像剤像は、用紙に転写される。感光体の表面に用紙を接触させることにより、現像剤像を用紙に転写することができる。一方、感光体上の現像剤像を、中間転写ベルトに転写した後に、中間転写ベルトから用紙に転写することもできる。

用紙に転写された現像剤像は、定着器（不図示）によって用紙に加熱定着される。現像剤像が定着された用紙は、用紙搬送路を通過し、排紙スペースＳに排出される。排紙スペースＳには、用紙を積載するための排紙トレイ１０６が配置されている。

図１に示す構成では、デジタル複合機としての画像形成装置１００に画像読取装置１０３を設けている。しかし、デジタル複写機としての画像形成装置に画像読取装置を設けた場合や、画像読取装置だけで製品を構成した場合にも、本発明を適用することができる。

次に、本実施形態における画像読取装置１０３の構成について、図２を用いて説明する。図２は、副走査方向に沿った画像読取装置１０３の断面図である。

プラテンガラス１１の上面には、原稿１２が置かれており、原稿１２の読み取り面は、プラテンガラス１１の上面と向かい合う。プラテンカバー１３は、画像読取装置１０３の本体に対して回転することができ、プラテンガラス１１の上面を開いた位置と、プラテンガラス１１の上面を閉じた位置との間で移動する。プラテンカバー１３を閉じ位置に移動させることにより、原稿１２は、プラテンガラス１１に押し付けられる。なお、プラテンカバー１３は、ＡＤＦ１０４の一部を構成している。

照明装置２０は、原稿１２に対して照明光を照射する。照明装置２０は、図２の紙面と直交する方向（主走査方向）に延びており、照明装置２０からは、照明装置２０の長手方向に延びる線状の照明光が照射される。原稿１２のうち、主走査方向に延びる１ライン分の画像領域に対して、線状の照明光が照射される。照明装置２０の具体的な構造については、後述する。

照明装置２０の照明光は、原稿１２で反射し、原稿１２からの反射光は、折り返しミラー１４ａ、１４ｂ、１４ｃで反射して結像レンズ１５に向かう。結像レンズ１５は、折り返しミラー１４ｃからの光を集光して、イメージセンサ１６上で結像させる。イメージセンサ１６は、図２の紙面と直交する方向に配列された複数の受光素子１６ａを有している。複数の受光素子１６ａは、線状の照明光に対応して配置されており、線状の照明光を受光できるように配置されている。各受光素子１６ａは、光電変換によって、入射光量に応じた電気信号を出力する。イメージセンサ１６としては、例えば、ＣＣＤセンサを用いることができる。

原稿１２からの反射光が、複数の受光素子１６ａに入射することにより、原稿１２のうち、主走査方向に延びる１ライン分の画像領域を読み取ることができる。

第１キャリッジ３１は、照明装置２０および折り返しミラー１４ａを支持しており、モータ（不図示）からの駆動力を受けて、副走査方向に移動することができる。第２キャリッジ３２は、折り返しミラー１４ｂ、１４ｃを支持しており、モータ（不図示）からの駆動力を受けて、副走査方向に移動することができる。

第１キャリッジ３１および第２キャリッジ３２は、副走査方向において相対的に移動して、原稿１２の面（照明光の反射面）からイメージセンサ１６の結像面までの光路長を一定に維持する。

例えば、第１キャリッジ３１および第２キャリッジ３２における副走査方向の移動速度は、「２：１（＝第１キャリッジ：第２キャリッジ）」の速度比に設定することができる。また、第１キャリッジ３１および第２キャリッジ３２は、イメージセンサ１６において画像を読み取るタイミング（イメージセンサ１６の出力を制御する信号）に同期して、副走査方向に移動する。

第１キャリッジ３１および第２キャリッジ３２を移動させることにより、照明装置２０からの照明光を副走査方向に走査することができる。第１キャリッジ３１および第２キャリッジ３２を副走査方向に移動させる間に、原稿１２のうち、主走査方向に延びる１ライン分の画像領域が順次、読み取られる。そして、原稿１２の全面を読み取ることができる。

次に、画像の読取領域と照明光の照明領域との関係について、図３を用いて説明する。図３は、副走査方向における原稿１２の画像読取領域を示している。

図３では、イメージセンサ１６として、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色のＣＣＤイメージセンサを用いており、解像度を６００ｄｐｉとし、隣り合うＣＣＤイメージセンサの間隔（副走査方向の長さ）を４ライン分の間隔としている。各色の画像読取領域Ｒｒ、Ｒｇ、Ｒｂの幅（副走査方向の長さ）は、０．０４２３［ｍｍ］、隣り合う画像読取領域の間隔（副走査方向の長さ）Ｗ１は０．１６９［ｍｍ］となる。間隔Ｗ１は、各画像読取領域Ｒｒ、Ｒｇ、Ｒｂの中心を基準としている。また、主走査方向に延びる１ライン分の画像の読取領域Ｗ２の幅（副走査方向の長さ）は、０．３８１［ｍｍ］となる。

画像読取装置１０３の製造誤差や、キャリッジ３１，３２の振動等に伴う照明領域のずれを考慮すると、画像読取領域に対する照明を安定して行うために、照明領域Ｗ３を、画像読取領域Ｗ２よりも広くすることが好ましい。すなわち、照明領域Ｗ３の範囲内に、画像読取領域Ｗ２を常に位置させることができるように、照明領域Ｗ３の幅を設定することが好ましい。

図３では、画像読取領域Ｗ２の両端に対して、照明領域Ｗ３の両端をα／２の分だけ広げている。照明領域Ｗ３の幅および画像読取領域Ｗ２の幅の差αは、適宜設定することができる。

図３は、イメージセンサ１６の構成を示す一例であり、他の構成であってもよい。例えば、イメージセンサのライン数や、隣り合うイメージセンサの間隔を変更したときには、変更後の構成において、画像読取領域Ｗ２や照明領域Ｗ３を設定すればよい。

次に、照明装置２０の構造について、図４および図５を用いて説明する。図４は、照明装置２０をプラテンガラス１１の側から見たときの上面図であり、図５は、照明装置２０を長手方向と直交する面で切断したときの断面図である。

図４に示すように、照明装置２０は、主走査方向に延びる導光体２１と、導光体２１の一端に固定された光源２２とを有している。光源２２としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることができ、発光ダイオードは、１個又は複数個、設けることができる。主走査方向における導光体２１の長さは、主走査方向における原稿１２の長さに対応した長さに設定されている。

光源２２から照射された照明光は、導光体２１の入射面２１ａから導光体２１の内部に入射し、導光体２１の長手方向に沿って進む。具体的には、導光体２１に入射した光は、導光体２１の内部で反射しながら、導光体２１の長手方向に沿って進む。

本実施形態では、導光体２１の一端に光源２２を配置しているが、導光体２１の両端に光源２２を配置することもでき、照明装置２０の光量を増加させることができる。

導光体２１は、導光プリズム２３と、導光プリズム２３の一部を覆うケース２４とを有している。導光プリズム２３は、アクリルやポリカーボネートといった光透過率の高い樹脂又は、光学ガラスで形成することができる。

導光プリズム２３は、平面で構成された第１射出面２３ａおよび第２射出面２３ｂを有しており、各射出面２３ａ、２３ｂは、導光体２１の長手方向に沿って延びている。

導光プリズム２３は光源２２から入射された光を第１射出面２３ａおよび第２射出面２３ｂに向かって拡散又は反射させる、反射面２３ｒを有している。反射面２３ｒは例えば、微小な凹凸又は印刷によって構成される。図５に示すように、ケース２４は、導光プリズム２３のうち、射出面２３ａ、２３ｂを除く領域を覆っており、光源２２から導光プリズム２３に入射した光は、反射面２３ｒによって反射又は拡散され、射出面２３ａ、２３ｂだけから射出する。

ケース２４は、高反射率を有する金属プレートで構成することができ、金属プレートとして、例えば、アルミニウムプレートやステンレスプレートを用いることができる。また、ケース２４を白色樹脂で形成したり、ケース２４の内壁面（導光プリズム２３と接する面）に反射塗料を塗布したりすることができる。

ケース２４は、導光プリズム２３に入射した光を、反射させることができればよい。導光プリズム２３の内部で、光源２２からの照明光を全反射させれば、ケース２４を省略することができる。

光源２２から照射された光は、導光体２１の一端から入射し、導光体２１の内部で反射しながら、導光体２１の長手方向に進む。また、導光体２１の内部を進む光は、導光プリズム２３の射出面２３ａ、２３ｂから導光体２１の外部に射出する。導光体２１の内部を進む光を全反射させることにより、光源２２からの光を射出面２３ａ、２３ｂから効率良く射出させることができる。

第１射出面２３ａは、プラテンガラス１１の面に対して傾斜しているとともに、プラテンガラス１１と向かい合う。第１射出面２３ａから射出した光は、プラテンガラス１１に到達する。

第２射出面２３ｂは、プラテンガラス１１の面と略直交しており、第１射出面２３ａに対してプラテンガラス１１の側に位置している。副走査方向において、第２射出面２３ｂと対向する位置には、反射部材２５が設けられている。第２射出面２３ｂから射出した光は、副走査方向に沿って進み、反射部材２５に到達する。反射部材２５は、第２射出面２３ｂからの光を拡散又は反射して、プラテンガラス１１に導く。

反射部材２５は反射面が光沢な面である部材又は、反射面に反射塗料を塗布することにより、第２射出面２３ｂからの光をプラテンガラス１１に向かって効率良く反射させることができる。また、反射部材２５の反射面を、全反射条件を満たす形状に形成することができる。また、反射部材２５は光を拡散させる部材を用いても良い。反射部材２５によって拡散又は反射した光は、第１射出面２３ａから射出した光と、プラテンガラス１１で重なる。プラテンガラス１１に対しては、互いに異なる方向から照明光が到達する。

反射部材２５の反射面は、平面で構成したり、曲面（凹面又は凸面）で構成したりすることができる。反射部材２５の反射面の形状は、反射部材２５の反射特性と、照明領域Ｗ３との関係に基づいて、適宜設定することができる。

第１射出面２３ａおよび第２射出面２３ｂの少なくとも一方に対して、正又は負の光学パワー（焦点距離の逆数）を持たせることができる。具体的には、照明領域Ｗ３を考慮することにより、第１射出面２３ａや第２射出面２３ｂに光学パワーを持たせることができる。例えば、第２射出面２３ｂに正の光学パワーを持たせ、反射部材２５を凸面で構成することができる。また、第２射出面２３ｂに負の光学パワーを持たせ、反射部材２５を凹面で構成することができる。

導光体２１（光源２２を含む）および反射部材２５は、照明装置２０のケース（不図示）に対して、位置決めされた状態で固定されている。例えば、導光体２１や反射部材２５に対して、位置決め用の突起部を設けておき、照明装置２０のケースに形成された溝部に突起部を挿入することができる。導光体２１および反射部材２５は、プラテンガラス１１に沿って配置されている。

原稿１２からの反射光は、導光体２１および反射部材２５の間を通過して、折り返しミラー１４ａに向かう。導光体２１および反射部材２５の間隔（副走査方向の長さ）は、原稿１２（画像読取領域）からの反射光を折り返しミラー１４ａに到達させることができるように設定すればよい。

本実施形態によれば、光源２２からの光を、第１射出面２３ａから射出する成分と、第２射出面２３ｂから射出する成分とに分けることにより、照明装置２０を簡素な構成としつつ、光源２２からの光を効率良く原稿１２に照射することができる。また、画像読取領域に対して、互いに異なる方向（導光体２１および反射部材２５が位置する側）から照明光を照射することにより、照明光の照射ムラを抑制することができる。

さらに、第１射出面２３ａから射出する成分と、第２射出面２３ｂから射出する成分とを分けた状態で光学設計を行うことができ、設計の自由度を向上させることができる。

本実施形態では、第２射出面２３ｂから射出した光を、プラテンガラス１１と略平行な方向に進ませているが、第２射出面２３ｂの射出光をプラテンガラス１１から離れる方向に向かわせることもできる。ここで、反射部材２５は、第２射出面２３ｂの射出光の光路上に配置されていればよい。

本実施形態では、導光体２１を図５に示す構成としているが、他の構成を適用することもできる。すなわち、導光体２１は、光源２２からの光を、プラテンガラス１１に直接向かう成分と、反射部材２５に向かう成分とに分ける機能を有していればよい。

導光体２１の変形例（一例）について、図６および図７を用いて説明する。図６および図７に示す構成は、互いに異なる変形例である。図６および図７において、本実施形態で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一符号を用いている。

図６に示す構成において、導光体２１は、導光プリズム２３およびケース２４を有している。導光プリズム２３の第１射出面２３ｃは、プラテンガラス１１の面と略平行に配置されており、プラテンガラス１１と向かい合っている。第１射出面２３ｃから射出した光は、プラテンガラス１１に直接、到達する。

第１射出面２３ｃは、平面で構成されているが、他の面で構成することもできる。例えば、第１射出面２３ｃを、射出光に対して正の屈折力（正の光学パワー）を与える面とすることができる。また、第１射出面２３ｃは、プラテンガラス１１に対して傾斜させることもできる。

ここで、導光プリズム２３の反射面２３ｅで反射した光は、第１射出面２３ｃに向かうようになっており、反射面２３ｅは、全反射条件を満たす形状に形成されている。また、反射面２３ｅで反射した光は、第１射出面２３ｃに対して全反射しない角度で入射し、第１射出面２３ｃの一部の領域を通過する。

第２射出面２３ｄは、プラテンガラス１１の面と直交する方向に延びており、第１射出面２３ｃよりもプラテンガラス１１から離れた位置に設けられている。第２射出面２３ｄは、第１射出面２３ｃを通過する照明光の光路から外れた位置に設けられている。

第２射出面２３ｄから射出した光は、副走査方向に進み、反射部材２５に到達する。反射部材２５は、第２射出面２３ｄからの光を反射して、プラテンガラス１１に導く。

第２射出面２３ｄは、平面で構成したり、曲面で構成したりすることができる。ここで、第２射出面２３ｄに対して正又は負の光学パワーを持たせることができる。第２射出面２３ｄに正の光学パワーを持たせれば、第２射出面２３ｄに到達する光を集光させた状態で射出することができる。また、第２射出面２３ｄは、拡散する入射光を平行光に変換して射出することができる。

図６に示す構成では、導光プリズム２３のうち、射出面２３ｃ、２３ｄおよび全反射面２３ｅを除く領域が、ケース２４によって覆われている。ここで、反射面２３ｅは全反射条件を満たす形状でなくてもよく、反射面２３ｅをケース２４で覆うこともできる。また、導光プリズム２３の内部で照明光を全反射させるようにすれば、ケース２４を省略することができる。

図７に示す構成において、導光体２１は、導光プリズム２３およびケース２４を有している。導光プリズム２３の第１射出面２３ｆは、プラテンガラス１１の面と略平行に配置され、プラテンガラス１１と向かい合っている。第１射出面２３ｆから射出した光は、プラテンガラス１１に直接、到達する。

ここで、導光プリズム２３の反射面２３ｈで反射した光は、第１射出面２３ｆに向かうようになっており、反射面２３ｈは、全反射条件を満たす形状に形成されている。

第２射出面２３ｇは、プラテンガラス１１の面と直交する方向に延びており、第１射出面２３ｆよりもプラテンガラス１１の側に位置している。第２射出面２３ｇから射出した光は、副走査方向に沿って進み、反射部材２５に到達する。反射部材２５は、第２射出面２３ｇからの光を反射して、プラテンガラス１１に導く。

図７に示す構成では、導光プリズム２３のうち、射出面２３ｆ、２３ｇおよび全反射面２３ｈを除く領域が、ケース２４によって覆われている。ここで、反射面２３ｈは全反射条件を満たす形状でなくてもよく、反射面２３ｈをケース２４で覆うこともできる。また、導光プリズム２３の内部で照明光を全反射させるようにすれば、ケース２４を省略することができる。

図６および図７に示す構成であっても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

（実施形態２）
本発明の実施形態２である画像読取装置について、説明する。実施形態１で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施形態１と異なる点について、主に説明する。

本実施形態では、図８に示すように、２つの導光体２１を用いて、主走査方向に延びる１ライン分の画像読取領域を照明している。図８は、本実施形態における照明装置２０をプラテンガラス１１の側から見たときの上面図である。

各導光体２１は、主走査方向に延びており、２つの導光体２１は、主走査方向において並んで配置されている。一方の導光体２１の先端部２１ｂは、他方の導光体２１の先端部２１ｂと主走査方向において、向かい合っている。

２つの先端部２１ｂは、主走査方向で離れていてもよいし、接触していてもよい。２つの先端部２１ｂは、近づけて配置することが好ましい。

２つの先端部２１ｂが主走査方向で離れていても、各導光体２１からの照明光の照射範囲（照射角度）を適宜設定すれば、画像読取領域Ｗ２の全体に対して照明光を照射することができる。すなわち、２つの先端部２１ｂが主走査方向で離れていても、画像読取領域Ｗ２において、照明光が照射されない領域が発生するのを防止することができる。

また、導光体２１の先端部２１ｂには、導光体２１を照明装置２０のケースに位置決めするための突起部２１ｃが設けられている。突起部２１ｃは、導光体２１の射出面とは異なる面に設けられている。照明装置２０のケースには、突起部２１ｃと係合する溝部が形成されている。

各導光体２１の基端部（入射面）２１ａには、光源２２が配置されており、光源２２で生成された照明光は、各導光体２１の基端部２１ａに形成された入射面から導光体２１の内部に入射する。本実施形態において、２つの光源２２は、主走査方向における画像読取領域Ｗ２の両端に対応した位置に配置されている。

２つの導光体２１は、同一の形状を有している。具体的には、主走査方向における各導光体２１の長さは、略等しい。

各導光体２１の構造は、適宜設定することができる。例えば、本実施形態における導光体２１として、実施形態１で説明した導光体２１を用いることができる。

この場合には、導光体２１の他に、実施形態１で説明した反射部材を設ける必要がある。反射部材を設けるときには、各導光体２１に対応して設けることもできるし、２つの導光体２１に対して１つの反射部材を設けることもできる。１つの反射部材を設けるときには、主走査方向における反射部材の長さは、主走査方向における画像読取領域Ｗ２の長さに対応した長さに設定される。

一方、導光体２１から射出した照明光を、画像読取領域Ｗ２に直接、到達させるだけでもよい。

本実施形態によれば、２つの導光体２１を用いることにより、１つの導光体２１を用いる場合に比べて、主走査方向における導光体２１の長さを短くすることができる。導光体２１の長さを短くすることにより、導光体２１を容易に製造することができる。

図９には、本実施形態の変形例である照明装置２０の構成を示している。図９は、照明装置２０をプラテンガラス１１の側から見たときの上面図である。

図９に示す構成では、２つの導光体２１を主走査方向において並べて配置するとともに、副走査方向において画像読取領域Ｗ２を挟む位置に一対の導光体２１をそれぞれ配置している。導光体２１として、実施形態１で説明した導光体２１を用いる場合には、実施形態１で説明した反射部材２５を設ける必要がある。ここで、反射部材２５は、導光体２１との干渉を避ける位置に配置すればよい。

図９に示す構成では、画像読取領域Ｗ２における照度を向上させることができる。また、画像読取領域Ｗ２に対して、互いに異なる方向から照明光を照射することができ、画像読取領域Ｗ２での光量のバラツキを抑制することができる。

本実施形態では、主走査方向に並んで配置される２つの導光体２１を同一の形状に形成しているが、互いに異なる形状にすることもできる。具体的には、主走査方向における導光体２１の長さを、互いに異ならせることができる。互いに異なる長さを有する２つの導光体２１を用いた場合には、２つの導光体２１の合計の長さ（主走査方向の長さ）を、主走査方向における画像読取領域Ｗ２の長さに対応させればよい。

（実施形態３）
本発明の実施形態３である画像読取装置について、説明する。実施形態１で説明した部材と同一の機能を有する部材については、同一符号を用い、詳細な説明は省略する。

図１０は、本実施形態における照明装置２０の構成を示す概略図であり、照明装置２０を主走査方向から見たときの図である。

光源２２で生成された照明光は、主走査方向に延びる導光体２１に入射し、導光体２１から射出した照明光が画像読取領域に到達する。導光体２１の構成は、実施形態１で説明した導光体２１の構成と同様の構成とすることもできるし、実施形態１で説明した導光体２１の構成とは異なる構成とすることもできる。

導光体２１から射出した照明光の一部は、直接、プラテンガラス１１に到達し、残りは、反射部材２６に到達する。反射部材２６は、導光体２１からの照明光をプラテンガラス１１に向かって反射させる。

導光体２１からプラテンガラス１１に直接向かう光成分と、反射部材２６からプラテンガラス１１に向かう光成分とは、照明領域Ｗ３（図３参照）において互いに重なる。

反射部材２６の反射面は、平面で構成してもよいし、曲面（凹面又は凸面）で構成してもよい。反射部材２６は反射面が光沢な面である部材又は、反射部材２６の反射面に反射塗料を塗布することができる。さらに、導光体２１からの照明光を全反射させる条件で、反射部材２６の反射面を形成することができる。また、反射部材２６は光を拡散させる部材を用いても良い。

図１１は、本実施形態における照明装置２０の配置を説明するための図である。図１１では、照明装置２０を構成する各部材の位置に関する具体的な数値（一例）も示している。

図１１に示す構成では、導光体２１からプラテンガラス１１に直接到達する照明光の強度が、画像読取領域Ｗ２の中心Ｃに対して副走査方向でずれた位置において最大となるように、導光体２１（光源２２を含む）を配置している。

具体的には、照明光の強度が中心Ｃで最大となるときの導光体２１の位置に対して、中心線ＣＬから離れる方向（図１１の矢印Ｓの方向）に導光体２１をシフトさせている。導光体２１をシフトさせる方向は、プラテンガラス１１の表面に沿った方向である。

画像読取領域Ｗ２の中心Ｃとは、副走査方向における画像読取領域Ｗ２の中心である。また、中心線ＣＬは、中心Ｃを通り、プラテンガラス１１の面と直交する線（仮想線）である。照明光の強度とは、副走査方向における照明光の強度である。

上述したように導光体２１を配置することにより、導光体２１からプラテンガラス１１に直接到達する照明光の強度分布は、図１２に示す分布ＬＤ１となる。図１２は、図１１に示す照明装置２０を用いた場合において、副走査方向における光強度分布を示している。図１２の横軸は、副走査方向の位置を示し、縦軸は、相対照度を示している。

図１２において、画像読取領域Ｗ２の中心Ｃについて、副走査位置を０としている。また、図１２に示すマイナスの範囲は、中心Ｃに対して図１１の左側に位置する領域に相当し、図１２に示すプラスの範囲は、中心Ｃに対して図１１の右側に位置する領域に相当する。

図１１に示す構成では、光強度分布ＬＤ１のピーク値が中心Ｃ（副走査位置：０）に対してマイナス方向にシフトしている。

一方、反射部材２６からプラテンガラス１１に到達する照明光の強度分布を図１２の分布ＬＤ２として示している。光強度分布ＬＤ２に示すように、副走査位置がプラスの範囲内における相対照度は、副走査位置がマイナスの範囲内における相対照度よりも高い。図１２に示す光強度分布ＬＤ２が得られるように、反射部材２６が配置されている。

上述したように光強度分布ＬＤ１，ＬＤ２を設定することにより、照明装置２０の光強度分布は、図１２に示す分布ＬＤ３となる。

本実施形態によれば、光強度分布ＬＤ１，ＬＤ２のピーク値を、中心Ｃに対して副走査方向の両側にそれぞれ発生させることにより、照明装置２０の全体としての光強度分布ＬＤ３のバラツキを抑えることができる。そして、相対照度のバラツキが抑えられた範囲を、副走査方向において広げることができる。

また、本実施形態によれば、反射部材２６を用いることにより、導光体２１から射出した照明光のうち、画像読取領域Ｗ２に向かわない光成分を画像読取領域Ｗ２に向かわせることができ、導光体２１からの光を効率良く利用することができる。

図１３は、本実施形態の比較例である照明装置２０の配置を説明するための図である。図１３に示す構成では、図１１で説明した構成から反射部材２６を省略しており、導光体２１から射出した照明光のすべてを、プラテンガラス１１に直接到達させている。

また、画像読取領域Ｗ２の中心Ｃにおいて、導光体２１からの照明光の強度が最も高くなるように導光体２１の向きを設定している。具体的には、図１１に示す導光体２１の位置よりも、中心線ＣＬに近づいた位置に導光体２１を配置している。なお、プラテンガラス１１および導光体２１の間隔や、プラテンガラス１１の面に対する導光体２１の傾斜角度は、図１１に示す構成と同様である。

図１４には、図１３に示す構成において、画像読取領域Ｗ２上での光強度分布を示している。図１４に示すように、画像読取領域Ｗ２の中心Ｃに対して、副走査方向に離れるにしたがって、画像読取領域における光強度が低下する。

ここで、照明領域を以下のように定義すると、本実施形態の構成によれば、図１３に示す構成と比べて、照度のバラツキを抑制しつつ、照明領域を広げることができる。

ＣＣＤイメージセンサ１６では、ＣＣＤイメージセンサ１６に入射する光の相対照度が０から１の範囲で変化するとき、ＣＣＤイメージセンサ１６から出力される信号値は、０から２５５の範囲で変化する。図１５には、イメージセンサ１６に入射する光の相対照度と、イメージセンサの出力信号との関係を示している。

ここで、画像を読み取るときには、画像の品質を維持するために、画像読取領域Ｗ２の全体に対して、略均一な照度で照明光を照射することが好ましい。イメージセンサ１６の出力値を基準に考えると、出力値のバラツキが９以下であることが好ましい。また、図１５に示す対応関係から、相対照度の低下率は、０．０３５以下であることが望ましい。

そこで、相対照度の低下率がピーク値に対して０．０３５の範囲内である領域を照明領域Ｗ３として定義することができる。

上述したように照明領域を定義すると、図１２および図１４に示すように、本実施形態の構成における照明領域の幅は、比較例の構成における照明領域の幅よりも広くなる。

上述した説明では、相対照度の低下率が０．０３５以下である範囲を照明領域Ｗ３として定義しているが、照明領域Ｗ３を定義する相対照度の低下率の値は、適宜設定することができる。

本実施形態では、中心線ＣＬに対して、導光体２１が配置されている側に、強度分布ＬＤ１のピーク値をシフトさせているが、中心線ＣＬに対して導光体２１が配置されていない側に、強度分布ＬＤ１のピーク値をシフトさせることもできる。ここで、反射部材２６の反射光によって得られる光強度分布ＬＤ２については、中心線ＣＬに対して導光体２１の側の相対照度を、導光体２１とは反対側の相対照度よりも高くすればよい。これにより、本実施形態と同様に、相対照度のバラツキを抑制しつつ、照明領域を広げることができる。

一方、本実施形態では、中心線ＣＬからの導光体２１の距離を変更することにより、光強度分布ＬＤ１のピーク値を中心Ｃに対して副走査方向にずらしているが、他の配置パラメータを変更しても、光強度分布ＬＤ１のピーク値をずらすことができる。例えば、プラテンガラス１１に対する導光体２１の傾斜角度、言い換えれば、導光体２１から照射される照明光の照射角度を変更することにより、光強度分布ＬＤ１のピーク値をずらすことができる。

また、本実施形態では、画像読取領域Ｗ２の中心Ｃを基準として、光強度分布ＬＤ１，ＬＤ２のピーク値をずらしているが、中心Ｃとは異なる他の基準位置を設定して、設定した基準位置に対して光強度分布ＬＤ１，ＬＤ２のピーク値をずらすこともできる。

本実施形態では、まず、光強度分布ＬＤ１のピーク値を中心Ｃに対してずらしておき、中心Ｃに対してずらした状態の光強度分布ＬＤ１を考慮して、光強度分布ＬＤ２を決定することができる。光強度分布ＬＤ２は、反射部材２６の反射面の形状や角度を変更することによって設定することができる。

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。

１００：画像形成装置、１０１：給紙カセット、１０２：画像形成部、
１０３：画像読取装置、１０４：ＡＤＦ、１０５：操作パネル、１０６：排紙トレイ、
１１：プラテンガラス、１２：原稿、１３：プラテンカバー、
１４ａ〜１４ｃ：折り返しミラー、１５：結像レンズ、１６：イメージセンサ、
１６ａ：受光素子、２０：照明装置、２１：導光体、２１ａ：入射面、２２：光源、
２３：導光プリズム、２３ａ，２３ｂ：射出面、２４：ケース、２５：反射部材、
３１：第１キャリッジ、３２：第２キャリッジ

特開２００５−１０２１１２号公報 特開２００９−０３１４２３号公報 特開２０００−１０１７８８号公報 特開２０００−０５９５７１号公報 国際公開第０６／０４９２０６号パンフレット 特開平１０−１０７９５９号公報 特開２００６−０６７５５１号公報 特開２００６−２４３２５８号公報 特開２００５−２５２６４６号公報

Claims (13)

1. 画像の読取に用いられる照明光を生成する光源と、
   所定方向に延びる導光体であって、前記所定方向の一端に形成され、前記光源からの前記照明光が入射する入射面と、前記入射面から入射した前記照明光を拡散又は反射させる反射面と、前記反射面で反射して画像読取領域に直接向かう第１光成分が通過する第１射出面と、前記第１射出面とは異なる方向に面しており、前記反射面で反射して前記第１光成分とは異なる方向に向かう第２光成分が通過する第２射出面と、を有する導光体と、
   前記第２射出面から射出した前記第２光成分を、前記画像読取領域に向けて反射する反射部材と、
   を有することを特徴とする照明装置。
2. 前記第１射出面は、前記画像読取領域が位置する平面と向かい合っており、
   前記第２射出面は、前記第２光成分を前記平面に沿った方向に向かわせることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記第１光成分は、前記第１射出面の一部の領域を通過し、
   前記第２射出面は、前記第１光成分の光路から外れた位置に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 前記第２射出面は、正の光学パワーを有することを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
5. 前記第２射出面は、前記第２射出面に入射する前記第２光成分を平行光に変換して前記第２射出面から射出することを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
6. 前記第１光成分は、前記第１射出面に対して全反射の入射角度とは異なる入射角度で入射することを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
7. 前記導光体は、プリズムと、前記プリズムの一部を覆い、前記反射面を形成するケースとを有する請求項１から６のいずれか１つに記載の照明装置。
8. 前記導光体は、プリズムで構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の照明装置。
9. 前記光源が取り付けられた前記導光体を複数有しており、
   前記複数の導光体は、前記所定方向において並んで配置されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか1つに記載の照明装置。
10. 前記光源は、前記各導光体の基端部に固定されており、
    前記複数の導光体の先端部は、前記所定方向で隣り合って配置されていることを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
11. 前記各導光体の前記先端部は、前記導光体の位置決めに用いられる突起部を有することを特徴とする請求項１０に記載の照明装置。
12. 前記画像読取領域が位置する平面と直交する方向から見たときに、前記所定方向に並んで配置された前記複数の導光体は、前記画像読取領域を挟む位置にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
13. 画像の読取に用いられる照明光を生成し、
    所定方向に延びる導光体の一端に形成された入射面に前記照明光を入射し、
    前記入射面から入射した前記照明光を反射し、
    前記照明光に含まれる第１光成分を、前記導光体の第１射出面から射出して画像読取領域に直接向かわせ、
    前記照明光に含まれる第２光成分を、前記導光体のうち、前記第１射出面とは異なる方向に面する第２射出面から射出し、
    前記第２射出面から射出した前記第２光成分を、前記画像読取領域に向けて反射する、
    ことを特徴とする照明方法。
    

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