JP2010268221A - 照明装置、画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の発光素子の前方に配置される拡散板に、少なくとも縮小光学読取系に用いられるレンズの特性を打ち消すように印刷パターンを形成することで、レンズ特性による読取画像の劣化を防止する。
【解決手段】複数の第１発光素子２１２ａ，…、及び複数の第２発光素子２１２ｂ，…をそれぞれ例状に配置した照明装置において、各発光素子２１２ａ，…、２１２ｂ，…と原稿台ガラス２０１ａに載置された原稿Ｇの光照射面Ｇ‘との間の光路に、レンズ特性に対応した第１拡散板５２と、縮小光学系に使用されるレンズ特性に対応した第２拡散板５３とを配置する。
【選択図】図１２

Description

本発明は、複数の発光素子を直線状に配列した照明装置、この照明装置を備えた画像読取装置、及びこの画像読取装置を搭載した画像形成装置に関する。

複数の発光素子（ＬＥＤ素子）を列状に配置した照明装置を備えた画像読取装置においては、隣り合うＬＥＤ素子の間で、光の照度ムラ（ＬＥＤ素子に対抗する部分では照度が高く、ＬＥＤ素子とＬＥＤ素子との間では照度が低くなる現象）が発生する。また、原稿からの反射光を読み取る場合、読み取り部分に画像読取素子（例えばＣＣＤ等）とレンズを用いた縮小光学系では、レンズの特性により、レンズ中央部の透過光は明るくレンズ端部の透過光は暗くなる。このため、それに合わせて画像読取素子からの出力信号に電気的補正（シェーディング補正）を行う必要がある。

このような問題に対し、例えば特許文献１には、パネル裏面に配置した光源よりの光を表面側へ透過させて視認し得るようにしたパネル面において、パネル裏面の光源とパネルとの間に、光源よりの中心距離が遠ざかるほど不透光部分は小さく、逆に透光部分は大きくなる縞状パターンを印刷して成る透光板を配置したパネル面の照度均一化構造が開示されている。この特許文献１記載のものは、パネル裏面の光源よりの光を、パネル裏面に均一に照射させることを目的として創案されたものであり、パネル裏面の光源とパネルとの間に透光板を配置することで目的を達成している。

また、特許文献２には、複数個のＬＥＤ発光素子を列設して形成されたＬＥＤアレイを備えて原稿に向け光を照射する光源と、ＬＥＤアレイと前記原稿との間に配置され前記光照射体から射出される光を拡散する拡散部材とを備え、拡散部材とＬＥＤアレイからの距離Ｌを、列設されたＬＥＤ素子の間隔をＰ、前記ＬＥＤ素子の発光分布での照射面における相対光度が０．５となる角度をθとしたとき、Ｌ＝（Ｐ／２）ｔａｎθとなるように配置した照明装置、画像読取装置及び画像形成装置が開示されている。この特許文献２記載のものは、点光源を主走査方向にアレイ状に並べた光源の場合でも、光を効率よく原稿面に照射し、かつ、正反射光が撮像素子に入った際に画像の劣化を低減させることを目的として創案されたものであり、ＬＥＤアレイと原稿との間に配置する拡散部材のＬＥＤ発光素子からの距離を、上記関係式を満たすように配置することで目的を達成している。

実開昭６１−１８４２１１号公報 特開２００８−１７２５６１号公報

上記特許文献１，２記載のものによれば、光源（ＬＥＤ素子）による照度ムラを無くすことは可能である。

一方、原稿からの反射光を読み取る場合、読み取り部分に画像読取素子（例えばＣＣＤ）とレンズを用いた縮小光学系では、レンズの特性により、レンズ中央部の透過光は明るくレンズ端部の透過光は暗くなる。このため、それに合わせて画像読取素子からの出力信号に電気的補正（シェーディング補正）を行う必要があるが、上記引用文献１，２記載のものでは、透光板や拡散部材はあくまで照度ムラを無くすためのものであり、このような出力信号のシェーディング補正までは考慮されていない。そのため、シェーディング補正については別途対応する必要があった。

本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、複数の発光素子の前方に配置される拡散板に、少なくとも縮小光学系に用いられるレンズの特性を打ち消すように印刷パターンを形成することで、レンズ特性による読取画像の劣化を防止するとともに、併せて発光素子による照度ムラも解消した照明装置、画像読取装置及び画像形成装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の照明装置は、複数の発光素子を列状に配置した照明装置であって、前記発光素子の前方に光学系レンズのレンズ特性に対応した拡散板が配置されていることを特徴としている。ここで、レンズ特性とは、撮像素子に集光する光学系に使用されるレンズの特性（主に縮小光学系に使用されるレンズの特性）のことである。

このように、縮小光学系のレンズ特性に対応した拡散板を用いることにより、原稿からの反射光を、主走査方向に対してほぼ均一な照度レベルの光に補正して画像読取素子（例えば、ＣＣＤ等）に導くことが可能となる。これにより、画像読取素子の出力を補正する必要が無くなる。すなわち、レンズ中央部とレンズ端部とに対応する位置から出てくる画像読取素子の出力を同等にすることができる。

また、本発明の照明装置によれば、前記発光素子の前方に当該発光素子による照度ムラに対応した拡散板が配置されていることを特徴としている。

すなわち、縮小光学系のレンズ特性に対応した拡散板に加え、発光素子による照度ムラに対応した拡散板をさらに配置することで、ほぼ均一な照度レベルの光を原稿に照射することができ、かつ、主走査方向に対してほぼ均一な照度レベルの光に補正して画像読取素子に導くことが可能となる。これにより、画像読取素子の出力を補正する必要が無くなる。すなわち、レンズ中央部とレンズ端部とに対応する位置から出てくる画像読取素子の出力を同等にすることができる。

ここで、前記拡散板は、透明基材の上に、縮小光学系のレンズ特性に対応した不透光な印刷パターン、及び／又は発光素子による照度ムラに対応した不透光な印刷パターンが形成されたものである。不透光なインクを用いてパターンを印刷することで、手軽で安価に拡散板を作成することができる。

ここで、配置される拡散板が１枚の場合、前記拡散板は、透明基材の一方の面にレンズ特性に対応した不透光な印刷パターンが形成され、他方の面に前記発光素子の照度ムラに対応した不透光な印刷パターンが形成された構成としてもよい。

また、配置される拡散板が１枚の場合、前記拡散板は、透明基材の一方の面に、レンズ特性に対応した不透光な印刷パターンと、前記発光素子の照度ムラに対応した不透光な印刷パターンとが合わせて（重ねて）形成された構成としてもよい。

本発明の照明装置を画像読取装置に搭載した場合、画像読取装置では、光照射側の特性（複数の発光素子からなるＬＥＤアレイの照度ムラ）に対応したパターンと、光受光側の特性（縮小光学系のレンズ、及びＣＣＤ等の画像読取素子によるシェーディング特性）に対応したパターンとを分離して（個別に）作成することで、印刷するパターンの数を減らすことができる。

例えば、同一読み取りサイズの画像読取装置が複数機種あった場合を想定し、画像読取装置に使用されるＬＥＤアレイが３種、縮小光学系のレンズが３種であったと仮定すると、これらの種類に応じたパターンを拡散板の表裏両面に印刷する場合、印刷パターンとしては３×３の９種（全ての組み合わせ分）が必要となりる。一方、これらのパターンを拡散板の一つの面に個別に印刷する場合、印刷パターンとしては３＋３の６種で対応することが可能となる。

具体的に説明すると、ＬＥＤアレイとして、配置ピッチや照度ムラが違うＡ，Ｂ，Ｃの３種あり、レンズとして、端部と中央部の照度差に違いのあるａ，ｂ，ｃの３種あったとすると、それぞれの組み合わせのパターンを１枚の拡散板の表裏両面に印刷する場合には、Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ，Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃの９種類の組み合わせパターンが印刷された９枚の拡散板が必要となる。

一方、１枚の拡散板の一面に各パターンを個別に印刷する場合は、表面用のＡ，Ｂ，Ｃと、裏面用のａ，ｂ，ｃの６種類のパターンが個別に印刷された６枚の拡散板で全ての組み合わせの画像読取装置を実現することが可能となる。

また、本発明によれば、前記拡散板は、前記発光素子と原稿との間の光路に配置された構成とすることができる。この配置構成の場合、レンズ特性に対応したパターンが一面に印刷された拡散板と、発光素子による照度ムラに対応したパターンが一面に印刷された拡散板の２枚の拡散板を配置する場合と、表裏両面にレンズ特性に対応したパターンと発光素子による照度ムラに対応したパターンとが印刷された（若しくは、同一面にレンズ特性に対応したパターンと発光素子による照度ムラに対応したパターンとが合わせて（重ねて）印刷された）１枚の拡散板を配置する場合とがある。

一方、レンズ特性に対応したパターンが一面に印刷された拡散板と、発光素子による照度ムラに対応したパターンが一面に印刷された拡散板の２枚の拡散板を配置する場合には、発光素子の照度ムラに対応した拡散板を前記発光素子と原稿との間の光路に配置し、前記レンズ特性に対応した拡散板を原稿からの反射光の光路に配置した構成とすることができる。

次に、本発明に係わる印刷パターンについて具体的に説明する。

本発明によれば、発光素子の照度ムラに対応した印刷パターンとして、縞模様（具体的には、縦縞模様）状のパターンとし、前記発光素子の直上に対応する部分の縞が太く、前記直上に対応する部分から離れるに従って縞が徐々に細くなるように印刷された構成とすることができる。

また、発光素子の照度ムラに対応した印刷パターンとして、前記発光素子の直上に対応する部分のインク濃度が濃く、前記直上に対応する部分から離れるに従って徐々にインク濃度が薄くなるように印刷された構成とすることができる。

また、発光素子の照度ムラに対応した印刷パターンとして、濃度の薄いインクを複数回重ねて印刷した構成とし、前記発光素子の直上に対応する部分の印刷回数が多く、前記直上に対応する部分から離れるに従って徐々に印刷回数が少なくなるように印刷された構成とすることができる。

また、本発明によれば、レンズ特性に対応した印刷パターンとして、レンズ中央部に対応する部分のインク濃度が濃く、前記レンズ中央部に対応する部分から離れるに従ってインク濃度が徐々に薄くなるように印刷された構成とすることができる。

また、レンズ特性に対応した印刷パターンとして、レンズ中央部に対応する部分のインクドットが高密度、前記レンズ中央部に対応する部分から離れるに従ってインクドットが徐々に低密度となるように印刷された構成とすることができる。

なお、本発明では、このような構成の照明装置を画像読取装置に備えることで、原稿に対して主走査方向に照度ムラの無い（若しくは少ない）ほぼ均一な照度レベルの光を照射し、原稿の反射光に対してシェーディング補正を行って画像読取素子に導くことができる画像読取装置を実現することができる。

また、この画像読取装置を画像形成装置に搭載することで、原稿の読み取り品質に優れた画像形成装置を実現することができる。

本発明は上記のように構成したので、レンズ特性に対応した拡散板を用いることにより、原稿からの反射光を、主走査方向に対してほぼ均一な光量に補正することができる。すなわち、レンズ中央部とレンズ端部とに対応する位置から出てくる画像読取素子の出力を同等にすることができる。

本発明に係る照明装置の一実施形態を適用した画像読取装置を備えた画像形成装置を概略的に示す側面図である。 図１に示す画像読取装置の概略縦断面図である。 本実施形態に係る照明装置の一例である光源ユニットの概略構成を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は分解斜視図である。 光源ユニットの断面図である。 光源ユニットにおける光源を示す図であって、（ａ）は概略側面図、（ｂ）は概略平面図である。 複数の発光素子が光照射領域を基準にして、副走査方向の片側のみに配列されている一例を示す概略側面図である。 頂面発光を行う発光面を有する複数の発光素子の一例を示す概略側面図であって、（ａ）は、両側に配列された第１発光素子及び第２発光素子が頂面発光を行う一例を示す図、（ｂ）は、片側のみに配列された発光素子が頂面発光を行う一例を示す図である。 ＬＥＤ素子の配列に伴う原稿面での照射ムラを説明する図である。 レンズのシェーディング特性を示す曲線図である。 照度ムラとレンズのシェーディング特性がのった光信号の画像読取素子での光量の変化を示す説明図である。 本実施形態における拡散板の配置構成の具体例１を示す説明図である。 本実施形態における拡散板の配置構成の具体例２を示す説明図である。 本実施形態における拡散板の配置構成の具体例３を示す説明図である。 拡散板に印刷された実施例１の印刷パターンを示す説明図であり、（ａ）は拡散板の表面図、（ｂ）は拡散板の側面図、（ｃ）は拡散板の裏面図、（ｄ）は発光素子が設けられた光源基板の側面図である。 実施例１の拡散板を用いた場合の、光量変化の様子を示す説明図である。 発光素子の照度ムラに対応した印刷パターンの他の例を示す説明図である。 拡散板に印刷された実施例２の印刷パターンを示す説明図であり、（ａ）は拡散板の表面図、（ｂ）は拡散板の側面図、（ｃ）は拡散板の裏面図、（ｄ）は発光素子が設けられた光源基板の側面図である。 拡散板に印刷された実施例３の印刷パターンを示す説明図であり、（ａ）は第２拡散板の３面図（上から表面図、側面図、裏面図）、（ｂ）は第１拡散板の３面図（上から表面図、側面図、裏面図）、（ｃ）は発光素子が設けられた光源基板の側面図である。

以下、本発明に係る一実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。

図１は、本発明に係る照明装置の一実施形態を適用した画像読取装置１００を備えた画像形成装置Ｄを概略的に示す側面図である。

図１に示す画像形成装置Ｄは、原稿Ｇ（後述する図２等参照）の画像を読み取る画像読取装置１００と、この画像読取装置１００により読み取られた原稿Ｇの画像又は外部から受信した画像をカラーもしくは単色で普通紙等の記録シートに記録形成する装置本体Ｄ’とを備えている。

［画像形成装置の全体構成の説明］
画像形成装置Ｄの装置本体Ｄ’は、露光装置１、現像装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、像担持体として作用する感光体ドラム３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）、帯電器５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）、クリーナ装置４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）、転写部として作用する中間転写ローラ６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）を含む中間転写ベルト装置８、定着装置１２、シート搬送装置５０、給紙部として作用する給紙トレイ１０、及び排紙部として作用する排紙トレイ１５を備えている。

画像形成装置Ｄの装置本体Ｄ’において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたもの、又は単色（例えばブラック）を用いたモノクロ画像に応じたものである。従って、現像装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、感光体ドラム３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）、帯電器５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）、クリーナ装置４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）、中間転写ローラ６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）は各色に応じた４種類の画像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれの末尾符号ａ〜ｄのうち、ａがブラックに、ｂがシアンに、ｃがマゼンタに、ｄがイエローに対応付けられて、４つの画像ステーションが構成されている。以下、末尾符号ａ〜ｄは省略して説明する。

感光体ドラム３は、装置本体Ｄ’の上下方向のほぼ中央に配置されている。帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、接触型であるローラ型やブラシ型の帯電器のほか、チャージャー型の帯電器が用いられる。

露光装置１は、ここでは、レーザダイオード及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）であり、帯電された感光体ドラム３表面を画像データに応じて露光して、その表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。

現像装置２は、感光体ドラム３上に形成された静電潜像を（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）のトナーにより現像する。クリーナ装置４は、現像及び画像転写後に感光体ドラム３表面に残留したトナーを除去及び回収する。

感光体ドラム３の上方に配置されている中間転写ベルト装置８は、中間転写ローラ６に加えて、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ２１、従動ローラ２２、テンションローラ２３、及び中間転写ベルトクリーニング装置９を備えている。

中間転写ベルト駆動ローラ２１、中間転写ローラ６、従動ローラ２２、テンションローラ２３等のローラ部材は、中間転写ベルト７を張架して支持し、中間転写ベルト７を所定のシート搬送方向（図中矢印方向）に周回移動させる。

中間転写ローラ６は、中間転写ベルト７内側に回転可能に支持され、中間転写ベルト７を介して感光体ドラム３に圧接されている。

中間転写ベルト７は、各感光体ドラム３に接触するように設けられており、各感光体ドラム３表面のトナー像を中間転写ベルト７に順次重ねて転写することによって、カラーのトナー像（各色のトナー像）を形成する。この転写ベルト７は、ここでは、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端ベルト状に形成されている。

感光体ドラム３から中間転写ベルト７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト７内側（裏面）に圧接されている中間転写ローラ６によって行われる。中間転写ローラ６には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（例えば、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加される。中間転写ローラ６は、ここでは、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面は、導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）により覆われたローラである。この導電性の弾性材により、記録シートに対して均一に高電圧を印加することができる。

画像形成装置Ｄの装置本体Ｄ’は、転写部として作用する転写ローラ１１ａを含む２次転写装置１１をさらに備えている。転写ローラ１１ａは、中間転写ベルト７の中間転写ベルト駆動ローラ２１とは反対側（外側）に接触している。

上述の様に各感光体ドラム３表面のトナー像は、中間転写ベルト７で積層され、画像データによって示されるカラーのトナー像となる。このように積層された各色のトナー像は、中間転写ベルト７と共に搬送され、２次転写装置１１によって記録シート上に転写される。

中間転写ベルト７と２次転写装置１１の転写ローラ１１ａとは、相互に圧接されてニップ域を形成する。また、２次転写装置１１の転写ローラ１１ａには、中間転写ベルト７上の各色のトナー像を記録シートに転写させるための電圧（例えば、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加される。さらに、そのニップ域を定常的に得るために、２次転写装置１１の転写ローラ１１ａもしくは中間転写ベルト駆動ローラ２１の何れか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラや発泡性樹脂ローラ等）としている。

また、２次転写装置１１によって中間転写ベルト７上のトナー像が記録シート上に完全に転写されず、中間転写ベルト７上にトナーが残留することがあり、この残留トナーが次工程でトナーの混色を発生させる原因となる。このため、中間転写ベルトクリーニング装置９によって残留トナーを除去及び回収する。中間転写ベルトクリーニング装置９には、例えばクリーニング部材として中間転写ベルト７に接触するクリーニングブレードが備えられており、このクリーニングブレードで残留トナーを除去及び回収することができる。従動ローラ２２は、中間転写ベルト７を内側（裏側）から支持しており、クリーニングブレードは、外部から従動ローラ２２に向けて押圧するように中間転写ベルト７に接触している。

給紙トレイ１０は、記録シートを格納しておくためのトレイであり、装置本体Ｄ’の画像形成部の下側に設けられている。また、画像形成部の上側に設けられている排紙トレイ１５は、印刷済みの記録シートをフェイスダウンで載置するためのトレイである。

また、装置本体Ｄ’には、給紙トレイ１０の記録シートを２次転写装置１１や定着装置１２を経由させて排紙トレイ１５に送るためのシート搬送装置５０が設けられている。このシート搬送装置５０は、Ｓの字形状のシート搬送路Ｓを有し、シート搬送路Ｓに沿って、ピックアップローラ１６、サバキローラ１４ａ、分離ローラ１４ｂ、各搬送ローラ１３、レジスト前ローラ対１９、レジストローラ対１０６、定着装置１２、及び排紙ローラ１７等の搬送部材が配置されている。

ピックアップローラ１６は、給紙トレイ１０のシート搬送方向下流側端部に設けられ、給紙トレイ１０から記録シートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。サバキローラ１４ａは、分離ローラ１４ｂとの間に記録シートを通過させて１枚ずつ分離しつつシート搬送路Ｓへと搬送する。各搬送ローラ１３及びレジスト前ローラ対１９は、記録シートの搬送を促進補助するための小型のローラである。各搬送ローラ１３は、シート搬送路Ｓに沿って複数箇所に設けられている。レジスト前ローラ対１９は、レジストローラ対１０６のシート搬送方向上流側の直近に設けられており、記録シートをレジストローラ対１０６へと搬送するようになっている。

定着装置１２は、トナー像が転写された記録シートを受け取り、この記録シートをヒートローラ３１及び加圧ローラ３２間に挟み込んで搬送する。

ヒートローラ３１は、所定の定着温度となるように温度制御され、加圧ローラ３２と共に記録シートを熱圧着することにより、記録シートに転写されたトナー像を溶融、混合、圧接し、記録シートに対して熱定着させる機能を有している。また、定着装置１２には、ヒートローラ３１を外部から加熱するための外部加熱ベルト３３が設けられている。

各色のトナー像の定着後での記録シートは、排紙ローラ１７によって排紙トレイ１５上に排出される。

なお、４つの画像形成ステーションのうち一つだけを用いて、モノクロ画像を形成し、モノクロ画像を中間転写ベルト装置８の中間転写ベルト７に転写することも可能である。このモノクロ画像も、カラー画像と同様に、中間転写ベルト７から記録シートに転写され、記録シート上に定着される。

また、記録シートの表（オモテ）面だけではなく、両面の画像形成を行う場合は、記録シートの表面の画像を定着装置１２により定着した後に、記録シートをシート搬送路Ｓの排紙ローラ１７により搬送する途中で、排紙ローラ１７を停止させてから逆回転させ、記録シートを表裏反転経路Ｓｒに通して、記録シートの表裏を反転させてから、記録シートを再びレジストローラ対１０６へと導き、記録シートの表面と同様に、記録シートの裏面に画像を記録して定着し、記録シートを排紙トレイ１５に排出する。

［画像読取装置の全体構成の説明］
図２は、図１に示す画像読取装置１００の概略縦断面図である。図１及び図２に示す画像読取装置１００は、原稿固定方式により原稿Ｇを固定して原稿画像を読み取ると共に、原稿移動方式により原稿Ｇを移動させて原稿画像を読み取るように構成されている。

すなわち、画像読取装置１００は、原稿台の一例である原稿台ガラス２０１ａ上に載置される原稿Ｇを光源２１１にて該ガラス２０１ａを介して照明し、該光源２１１を副走査方向（図中矢印Ｙ方向一方側）に移動させつつ該光源２１１により照明された原稿Ｇからの反射光を副走査方向Ｙに直交する主走査方向（後述する図３の矢印Ｘ方向）に走査して原稿画像を読み取る原稿固定読取構成と、自動原稿送り装置３００で原稿台の他の例である原稿読取ガラス２０１ｂ上を通過するように副走査方向Ｙ一方側に搬送される原稿Ｇを、原稿読取部２００において定位置Ｖに位置する光源２１１にて該ガラス２０１ｂを介して照明しつつ該光源２１１により照明された原稿Ｇからの反射光を主走査方向Ｘに走査して原稿画像を読み取る原稿移動読取構成とを備えている。なお、図２では光源２１１が定位置Ｖに位置している状態を示している。

詳しく説明すると、原稿読取部２００は、原稿台ガラス２０１ａ、光源２１１を含む光源ユニット２１０（照明装置の一例）、光源２１１を移動させる光学系駆動部（図示せず）、ミラーユニット２０３、集光レンズ２０４及び撮像素子（ここではＣＣＤ）２０５を備えている。光源２１１は光源ユニット２１０に設けられており、これらは金属製の枠体２０２内に収容されている。なお、光源ユニット２１０についてはのちほど詳しく説明する。

原稿台ガラス２０１ａは、透明なガラス板からなり、主走査方向Ｘの両端部が枠体２０２に載置されている。なお、自動原稿送り装置３００は、副走査方向Ｙに沿った軸線回りに（例えばヒンジによって軸支され）原稿読取部２００に対して開閉可能となっており、その下面が原稿読取部２００の原稿台ガラス２０１ａ上に載置された原稿Ｇを上から押さえる原稿押さえ部材を兼ねている。

ミラーユニット２０３は、第２ミラー２０３ａ、第３ミラー２０３ｂ及び支持部材（図示せず）を備えている。前記支持部材は、第２ミラー２０３ａを、光源ユニット２１０における第１ミラー２３０からの光を反射して第３ミラー２０３ｂに導くように支持すると共に、第３ミラー２０３ｂを、第２ミラー２０３ａからの光を反射して集光レンズ２０４に導くように支持している。集光レンズ２０４は、第３ミラー２０３ｂからの光を撮像素子２０５に集光するものであり、撮像素子２０５は、集光レンズ２０４からの光（原稿画像光）を電気信号に画像データとして電気信号に変換するものである。

また、前記光学系駆動部は、光源ユニット２１０を一定の速度で副走査方向Ｙに移動させると共に、ミラーユニット２０３を光源ユニット２１０の移動速度の１／２の移動速度で同じく副走査方向Ｙに移動させるように構成されている。

ここでは、原稿読取部２００は、原稿固定方式に加えて、原稿移動方式にも対応しており、原稿読取ガラス２０１ｂを備えている。従って、前記光学系駆動部は、さらに、光源ユニット２１０を原稿読取ガラス２０１ｂ下方の所定のホームポジションＶに位置させるように構成されている。なお、原稿台ガラス２０１ａ及び原稿読取ガラス２０１ｂは、ここでは個々に独立したものとしているが、これらを一体的に形成したものとしてもよい。

自動原稿送り装置３００は、原稿Ｇを搬送するために載置する原稿トレイ３０１と、この原稿トレイ３０１の下方に配置される排出トレイ３０２と、これらの間を接続する第１搬送路３０３と、原稿読取ガラス２０１ｂを基準にして原稿Ｇを該原稿Ｇの搬送方向Ｙ１においてそれぞれ上流側及び下流側で搬送する上流側搬送ローラ対３０４及び下流側搬送ローラ対３０５とからなる２つの搬送ローラ対とを備えている。すなわち、上流側搬送ローラ対３０４、原稿読取ガラス２０１ｂ及び下流側搬送ローラ対３０５は、搬送方向Ｙ１に沿ってこの順に配設されている。また、原稿読取ガラス２０１ｂは、第１搬送路３０３の搬送壁を画するように略水平に設けられている。

自動原稿送り装置３００は、さらに、ピックアップローラ３０６と、サバキローラ３０７と、分離パッド等の分離部材３０８とを備えている。

ピックアップローラ３０６は、原稿トレイ３０１上に載置された原稿Ｇを該原稿トレイ３０１から搬送方向Ｙ１に沿って第１搬送路３０３内へ送り出すものである。サバキローラ３０７は、ピックアップローラ３０６より搬送方向Ｙ１下流側に配置されており、ピックアップローラ３０６にて送られてきた原稿Ｇを分離部材３０８と共に挟持しつつさらに搬送方向Ｙ１下流側へ搬送するものである。分離部材３０８は、サバキローラ３０７に対峙された状態で該サバキローラ３０７との間に搬送される原稿Ｇが１枚になるように該原稿Ｇを捌く（分離する）ようになっている。

かかる構成を備えた自動原稿送り装置３００は、原稿Ｇをピックアップローラ３０６にてサバキローラ３０７と分離部材３０８との間に搬送し、ここで原稿Ｇを捌いて分離すると共にサバキローラ３０７が回転駆動されることによって１枚ずつ搬送するようになっている。そして、サバキローラ３０７にて搬送される原稿Ｇを第１搬送路３０３にて案内して上流側搬送ローラ対３０４に向けて１枚ずつ供給することが可能となっている。

詳しく説明すると、ピックアップローラ３０６は、原稿トレイ３０１に積載された原稿Ｇに対して、図示しないピックアップローラ駆動部にて接離可能とされている。また、ピックアップローラ３０６は、無端ベルト等を含む駆動伝達手段３０９を介してサバキローラ３０７と同方向に回転するように該サバキローラ３０７に連結されている。ピックアップローラ３０６及びサバキローラ３０７は、原稿Ｇの読み取り要求がなされると、図示しない原稿供給駆動部にて原稿Ｇを搬送方向Ｙ１に搬送させる方向（図２中矢印Ｗ）に回転駆動されるようになっている。

本実施形態では、自動原稿送り装置３００は、原稿Ｇの一方の面を読み取り可能に搬送した後、該原稿Ｇを表裏が逆転するように反転させて該原稿Ｇの他方の面を読み取り可能に搬送するように構成されている。

詳しく説明すると、自動原稿送り装置３００は、前記の構成に加えて、さらに、反転ローラ対３１０と、第２搬送路３１１と、切換爪３１２とを備えている。

第１搬送路３０３は、原稿Ｇをサバキローラ３０７から上流側搬送ローラ対３０４、原稿読取ガラス２０１ｂ、下流側搬送ローラ対３０５及び反転ローラ対３１０を経て排出トレイ３０２へ搬送するようにループ状に形成されている。反転ローラ対３１０は、下流側搬送ローラ対３０５よりも搬送方向Ｙ１下流側に配設され、かつ、該下流側搬送ローラ対３０５から搬送されてきた原稿Ｇを後端（搬送方向Ｙ１上流側端）が前になるように搬送するためのものである。第２搬送路３１１は、反転ローラ対３１０と下流側搬送ローラ対３０５との間の分岐部Ｓ’から分岐され、かつ、該反転ローラ対３１０にて後端が前になるように搬送された原稿Ｇを該原稿Ｇの表裏が逆転するように反転させるために第１搬送路３０３の上流側搬送ローラ対３０４よりも搬送方向Ｙ１上流側へ導くものである。第１搬送路３０３の反転ローラ対３１０と分岐部Ｓ’との間には、スイッチバック搬送路３１３が形成されている。このスイッチバック搬送路３１３は、反転ローラ対３１０の順方向（原稿Ｇの搬送方向Ｙ１）の回転による原稿Ｇの搬送と、逆方向の回転による原稿Ｇの逆搬送とが可能な搬送路とされている。

切換爪３１２は、分岐部Ｓ’に配置され、かつ、原稿Ｇを反転ローラ対３１０から第２搬送路３１１を介して上流側搬送ローラ対３０４へ導く第１切換姿勢と、原稿Ｇを下流側搬送ローラ対３０５からスイッチバック搬送路３１３を介して反転ローラ対３１０へ導く第２切換姿勢とをとり得るように構成されている。

ここでは、切換爪３１２は、通常状態では、スイッチバック搬送路３１３と第２搬送路３１１とを直結する形態で配置され（第１切換姿勢、図２中実線参照）、原稿読取部２００で原稿画像が読み取られた原稿Ｇが搬送方向Ｙ１に搬送される際には、該原稿Ｇの先端（搬送方向Ｙ１下流側端）が切換爪３１２を押し上げて該原稿Ｇをスイッチバック搬送路３１３へ導くようになっている（第２切換姿勢、図中破線参照）。この分岐爪３１２は、爪部３１２ａが自重で落下し、下流側搬送ローラ対３０５と反転ローラ対３１０との間の第１搬送路３０３を閉塞して前記第１切換姿勢をとるように反転ローラ対３１１の軸線方向に沿った揺動軸Ｑ回りに揺動自在とされている。そして、切換爪３１２は、原稿Ｇの後端がスイッチバック搬送路３１３内に位置し、該原稿Ｇが逆方向に回転する反転ローラ対３１０にて原稿Ｇの搬送方向Ｙ１とは反対方向の逆搬送方向（図中矢印Ｙ２方向）に逆搬送される際には、該原稿Ｇを第２搬送路３１１へ導くようになっている。

なお、原稿トレイ３０１に載置された原稿Ｇのサイズは、原稿トレイ３０１の原稿載置部に配設された原稿サイズセンサ３１４で検出されるようになっている。原稿トレイ３０１に載置された原稿Ｇの有無は、原稿トレイ３０１の原稿載置部のピックアップローラ３０６近傍に配設された原稿有無検知センサ３１５で検出されるようになっている。また、上流側搬送ローラ対３０４は、停止状態においてサバキローラ３０７にて搬送された原稿Ｇの先端を突き合わせて整合し、読み取りタイミングに合わせて回転駆動されるようになっている。こうして搬送される原稿Ｇは、第１搬送路３０３の搬送方向Ｙ１において第２搬送路３１１より下流側、かつ、上流側搬送ローラ対３０４より下流側に配設された搬送センサ３１６で検出されるようになっている。また、反転ローラ対３１０にて排出される原稿Ｇは、反転ローラ対３１０より排出側で該反転ローラ対３１０近傍に配設された排出センサ３１７で検出されるようになっている。なお、搬送ローラ対３０４，３０５、反転ローラ対３１０等は、図示しない搬送系の駆動部にて駆動されるようになっている。

また、本実施形態においては、原稿搬送部２００は、搬送される原稿Ｇを間にして、原稿読取ガラス２０１ｂと対向する読取ガイド３１８をさらに備えている。

以上説明した画像読取装置１００では、原稿固定方式によって原稿Ｇの原稿画像を読み取る指示がなされると、光源ユニット２１０は原稿台ガラス２０１ａに載置される原稿Ｇに対して光を該原稿台ガラス２０１ａを介して照射しながら一定の速度で副走査方向Ｙの一方側に移動して原稿Ｇの画像を走査し、それと同時にミラーユニット２０３は光源ユニット２１０の移動速度の１／２の移動速度で同じく副走査方向Ｙの一方側に移動する。

光源ユニット２１０にて照明された原稿Ｇからの反射光は、光源ユニット２１０に設けられた第１ミラー２３０で反射したのち、ミラーユニット２０３の第２及び第３ミラー２０３ａ，２０３ｂによって１８０°光路変換され、第３ミラー２０３ｂから反射された光は集光レンズ２０４を介して撮像素子２０５に結像し、ここで原稿画像光が読み取られて電気的な画像データに変換される。

一方、原稿移動方式によって原稿Ｇの原稿画像を読み取る指示がなされると、光源ユニット２１０及びミラーユニット２０３が図２に示される位置Ｖに静止したまま、自動原稿送り装置３００によって原稿Ｇが図２に示される位置Ｖの上部を通過するように副走査方向Ｙの一方側に搬送される。すなわち、原稿トレイ３０１に載置された原稿Ｇは、ピックアップローラ３０６によって取り出され、サバキローラ３０７及び分離部材３０８によって１枚ずつに分離され、第１搬送路３０３に搬送される。第１搬送路３０３に搬送された原稿Ｇは、搬送センサ３１６で原稿Ｇの搬送が確認された後、上流側搬送ローラ対３０４によって、斜行防止のために先端が揃えられると共に、規定の読み取りタイミングで送り出され、表裏が反転されて原稿読取ガラス２０１ｂへと搬送される。

そして、原稿読取ガラス２０１ｂ上を通過した原稿Ｇの一方の面に、光源ユニット２１０からの光が該原稿読取ガラス２０１ｂを介して照射されて該一方の面で反射される。この原稿Ｇの一方の面から反射された光は、上述の原稿固定方式と同様に第１ミラー２３０によって反射された後、ミラーユニット２０３の第２及び第３ミラー２０３ａ，２０３ｂによって１８０°光路変換され、集光レンズ２０４を介して撮像素子２０５に結像し、ここで原稿画像が読み取られて電気的な画像データに変換される。なお、この撮像素子２０５による読み取り動作は、後述する両面読み取りの場合も同様であり、以下では説明を省略する。

読み取りの終了した原稿Ｇは、下流側搬送ローラ対３０５によって読取ガラス２０１ｂ上から引き出され、第１搬送路３０３のスイッチバック搬送路３１３を介して、可逆回転可能な反転ローラ対３１０によって排出トレイ３０２上に排出される。

また、原稿Ｇの一方の面と他方の面との両面を読み取る場合には、一方の面が読み取られた原稿Ｇが排出トレイ３０２に排出されることなく、該原稿Ｇの後端がスイッチバック搬送路３１３内に位置するように搬送され、逆方向に回転する反転ローラ対３１０にて逆搬送方向Ｙ２に逆搬送されて第１切換姿勢にある切換爪３１２にて第２搬送路３１１へ導かれる。第２搬送路３１１に導かれた原稿Ｇは、第２搬送路３１１を介して、再度、第１搬送路３０３に戻ることで、表裏が反転されて上流側搬送ローラ対３０４にて搬送され、原稿読取ガラス２０１ｂ上を通過して他方の面が読み取られる。こうして両面の読み取りが終わった原稿Ｇは、再度、第１搬送路３０３に戻ることで、表裏が反転されて搬送ローラ対３０４，３０５にて搬送され、その後、第１搬送路３０３のスイッチバック搬送路３１３を通過し、順方向に回転する反転ローラ対３１０を介して排出トレイ３０２に排出される。

［本発明の特徴部分である光源ユニットの説明］
図３及び図４は、本実施形態に係る照明装置の一例である光源ユニット２１０の概略構成を示す図であって、図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は分解斜視図、図４は断面図である。また、図５は、光源ユニット２１０における光源２１１を示す図であって、（ａ）は概略側面図、（ｂ）は概略平面図である。なお、図５（ａ）においては、原稿台２０１ａ，２０１ｂ及び原稿Ｇも図示している。

図３及び図４に示すように、本実施形態の光源ユニット２１０は、発光素子アレイユニット２１５と、この発光素子アレイユニット２１５が設けられるミラーベースユニット２１６とを備えている。

発光素子アレイユニット２１５は、第１光源２１１ａである複数の第１発光素子２１２ａ，…が設けられた第１光源基板２１３ａと、第２光源２１１ｂである複数の第２発光素子２１２ｂ，…が設けられた第２光源基板２１３ｂと、第１光源基板２１３ａ及び第２光源基板２１３ｂが設けられた基台２１４とを備えている。

第１光源基板２１３ａと第２光源基板２１３ｂとは、原稿Ｇにおける主走査方向Ｘに延びた板状部材であって、主走査方向Ｘに直交する副走査方向Ｙに所定の間隔をあけて平行に配置されており、この状態で主走査方向Ｘの両端部が、基台２１４の主走査方向Ｘの両端部に形成された固定片２１４ａ，２１４ｂにビス等の固定部材ＳＣにてそれぞれ固定されている。このように固定された第１光源基板２１３ａと第２光源基板２１３ｂとの間は、原稿Ｇからの反射光を通過させるための主走査方向Ｘに沿って延びるスリットＲとなっており、このスリットＲは、後述する原稿読取位置である光照射領域Ｌ’の下方に位置している。

ミラーベースユニット２１６には、第１ミラー２３０が設けられている。この第１ミラー２３０は、原稿Ｇの光照射面Ｇ’で反射した光を基台２１４に設けられたスリットＲを介してミラーユニット２０３の第２ミラー２０３ａに導くものであり、ミラーベースユニット２１６の主走査方向Ｘに沿った開口部２１６ａに対向するように配置されている。

次に、上記構成の光源ユニット２１０において、第１光源２１１ａ及び第２光源２１１ｂについてさらに詳しく説明する。

第１光源２１１ａ及び第２光源２１１ｂの各発光素子２１２ａ，２１２ｂは、同じタイプのものであり、光量や発光の際の指向特性等は何れも実質的に同一のものである。

第１発光素子２１２ａ，…及び第２発光素子２１２ｂ，…は、原稿Ｇにおける光照射領域Ｌ’に向けて光を照射するものであり、第１光源基板２１３ａ及び第２光源基板２１３ｂ上にそれぞれ直線状に列を成して配置されている。すなわち、第１発光素子２１２ａ，…と第２発光素子２１２ｂ，…とは、原稿Ｇにおける光照射面Ｇ’に沿って配置されており、原稿読取位置である原稿Ｇの光照射領域Ｌ’を基準にして、副走査方向Ｙの両側の対称位置にそれぞれ配置されている。また、第１発光素子２１２ａ，…と第２発光素子２１２ｂ，…とは、各光軸Ｌが光照射領域Ｌ’の主走査方向Ｘに対して直角になるように配置されている。すなわち、本実施形態では、複数の第１発光素子２１２ａ，…で構成される第１発光素子列と複数の第２発光素子２１２ｂ，…で構成される第２発光素子列との２列に配置されている。

本実施形態においては、第１発光素子２１２ａ，…及び第２発光素子２１２ｂ，…は、何れも発光ダイオード（ＬＥＤ素子）を用いている。従って、第１発光素子２１２ａ，…及び第２発光素子２１２ｂ，…は、所定方向に強い指向特性を有している。各発光素子２１２ａ，…，２１２ｂ，…から出射される光のうち光束が最も強くなる方向を光軸Ｌとしている。

また、本実施形態においては、複数の第１発光素子２１２ａ，…及び複数の第２発光素子２１２ｂ，…の各ピッチは、同一の発光素子ピッチＰ（素子中心間の主走査方向Ｘにおける距離が同一）となっている。さらに、前記第１発光素子列及び前記第２発光素子列において、第１発光素子２１２ａ，…及び第２発光素子２１２ｂ，…は、ピッチ位置が副走査方向Ｙで揃うように（同一ピッチ位置構成で）配列されている。

さらに、本実施形態においては、第１発光素子２１２ａ，…及び第２発光素子２１２ｂ，…は、第１光源基板２１３ａ及び第２光源基板２１３ｂの各基板面Ｆに対して光軸Ｌが平行になるように光を射出するサイド発光を行う発光面Ｅ１を有している。そのため、各光軸Ｌが光照射領域Ｌ’へ向くように、第１光源基板２１３ａ及び第２光源基板２１３ｂは原稿Ｇ側とは反対側が開いた「ハの字」型に傾斜配置されている。なお、光照射領域Ｌ’は、第１発光素子２１２ａ，…及び第２発光素子２１２ｂ，…の中間に位置している。

図５に示す構成では、複数の発光素子２１２ａ，…及び複数の発光素子２１２ｂ，…を、光照射領域Ｌ’を基準にして、副走査方向Ｙの両側に配置しているが、片側のみに配置してもよい。

図６は、複数の発光素子２１２，…が光照射領域Ｌ’を基準にして、副走査方向Ｙの片側のみに配置されている例を示す概略側面図である。

図６に示す複数の発光素子２１２，…は、光照射領域Ｌ’を基準に副走査方向Ｙの片側に配置された光源基板２１３に搭載されており、基板面Ｆに対して光軸Ｌが平行になるように光を射出するサイド発光を行う発光面Ｅ１を有している。具体的には、光源基板２１３は、光軸Ｌの方向が光照射領域Ｌ’へ向くように傾斜配置されている。

また、複数の発光素子２１２，…が両側に配置されているか或いは片側のみに配置されているかに係わらず、搭載される光源基板２１３の基板面Ｆに対して光軸Ｌが垂直になるように光を射出する頂面発光を行ってもよい。

図７は、頂面発光を行う発光面Ｅ２を有する複数の発光素子２１２，…の一例を示す概略側面図であって、（ａ）は、両側に配置された第１発光素子２１２ａ，…及び第２発光素子２１２ｂ，…が頂面発光を行う一例を示しており、（ｂ）は、片側のみに配置された発光素子２１２，…が頂面発光を行う一例を示している。

図７（ａ）に示すように、第１発光素子２１２ａ，…及び第２発光素子２１２ｂ，…が頂面発光を行う発光面Ｅ２を有する場合には、光軸Ｌの方向が光照射領域Ｌ’へ向くように原稿側が開いた逆「ハの字」形に第１光源基板２１３ａ及び第２光源基板２１３ｂを配置する。なお、光照射領域Ｌ’は、第１光源基板２１３ａ及び第２光源基板２１３ｂの中間に位置している。

また、図７（ｂ）に示すように、発光素子２１２，…が片側のみに配置されている場合には、光軸Ｌの方向が光照射領域Ｌ’へ向くように光源基板２１３を傾斜配置することができる。

このように、発光素子は図５〜図７に示す配置構成とすることができるが、何れにしても、発光素子がサイド発光と頂面発光とのうち何れかの発光を行う発光面Ｅ１，Ｅ２を有していると、光源ユニット２１０内の構成部品の配置構成に応じて、サイド発光を行う発光面Ｅ１を有する発光素子と頂面発光を行う発光面Ｅ２を有する発光素子との使い分けを行うことで、光源ユニット２１０内の空いたスペースを有効に利用することができる。

（上記第１及び第２発光素子の配列に伴う原稿面での照射ムラの説明）
図８は、発光素子の配列に伴う原稿面での照射ムラを説明する図である。ここでは、図５に示す配列を例に挙げて照射ムラを説明する。

画像読み取りでは、均一な光で原稿Ｇを照射することが望ましいが、発光素子（ＬＥＤ素子）の光は点光源であり指向性を有しているため、図８に示すように、第１発光素子２１２ａ及び第２発光素子２１２ｂの直上部分は明るく、隣接する発光素子との中間部分では光量が落ちて暗くなる。そのため、原稿面照度は、原稿Ｇの光照射面Ｇ’の主走査方向Ｘに沿ってサインカーブが連続するような波形の曲線を描くように変化し、照度の中間レベルＮ１に対し、区間Ｔ１では中間レベルＮ１より照度が高く、区間Ｔ２では中間レベルＮ１より照度が低くなっている。なお、区間Ｔ１＋区間Ｔ２が照度周期Ｔであり、発光素子ピッチＰに等しくなっている。

（レンズのシェーディング特性の説明）
図９は、レンズのシェーディング特性を示す曲線図である。縮小光学系に使用されるレンズは、その特性として、レンズ中央部に対応する区間Ｔ１１を通る光量が大きく、この区間Ｔ１１からレンズ端部までの間の区間Ｔ１２では、レンズ中央部からレンズ端部に向かうほど光量が小さくなる全体として山形のカーブを描くことになる。

（画像読取素子に入射される照度ムラとレンズのシェーディング特性がのった光信号の光量変化の説明）
図１０は、照度ムラとレンズのシェーディング特性がのった光信号の画像読取素子での光量の変化を示す説明図である。

発光素子（第１発光素子２１２ａ及び第２発光素子２１２ｂ）による照度ムラと、レンズ（集光レンズ２０４）によるシェーディング特性の影響を受ける結果、光源からレンズを通って画像読取素子である撮像素子に入射する光量は、原稿Ｇが均一な白色の場合でも、図１０（ｂ）に示すように、中央部の光量が大きく（レンズによる影響）、かつ、発光素子の間隔に応じたムラ（ヒゲ状のムラ）を持った光量となる。そこで、発光素子の特性に応じた拡散板を第１光源２１１ａ及び第２光源２１１ｂと原稿Ｇとの間に配置することで、図１０（ｃ）に示すように照度ムラが解消された光量とすることができ、さらに、レンズの特性に応じた拡散板を第１光源２１１ａ及び第２光源２１１ｂと原稿Ｇとの間（若しくは第１光源２１１ａ及び第２光源２１１ｂとレンズとの間）に配置することで、図１０（ｄ）に示すように、原稿Ｇの主走査方向Ｘの全幅においてほぼ均一な光量にすることができる。

従って、本発明では、上記構成の光学ユニット２１０において、第１光源２１１ａ及び第２光源２１１ｂと原稿Ｇとの間（若しくは第１光源２１１ａ及び第２光源２１１ｂとレンズとの間）に、レンズの特性に応じた拡散板と、発光素子の特性に応じた拡散板とを配置することで、レンズ特性による読取画像の劣化を防止し、併せて発光素子による照度ムラを解消するものである。以下、拡散板自体の構成及び拡散板の配置構成について具体的に説明する。まず、拡散板の配置構成の具体例について説明する。

（拡散板の配置構成の具体例１）
図１１は、本実施形態における拡散板の配置構成の具体例１を示す説明図である。

本具体例１の拡散板は、縮小光学系のレンズ特性に応じたパターンと、発光素子の照度ムラに応じたパターンの両方のパターンが印刷された1枚の拡散板５１で構成されている。この場合、拡散板５１は、複数の第１発光素子２１２ａ，…及び複数の第２発光素子２１２ｂ，…と原稿Ｇとの間の光路上に（すなわち、光路を横切るように）それぞれ配置されている。

このように、発光素子（第１発光素子２１２ａ及び第１発光素子２１２ａ）による照度ムラに対応したパターンが印刷された拡散板５１を配置することで、ほぼ均一な照度レベルの光を原稿Ｇに照射することができる。また、縮小光学系のレンズ特性に対応したパターンを印刷した拡散板５１を配置することで、原稿Ｇからの反射光が、集光レンズ２０４を通ったときには主走査方向に対してほぼ均一な照度レベルの出力となるように補正して、撮像素子２０５に導くことができる。これにより、撮像素子２０５の出力を補正する必要が無くなる。すなわち、集光レンズ２０４の中央部と端部とに対応する位置から出てくる出力の照度レベルを同等にすることができる。

（拡散板の配置構成の具体例２）
図１２は、本実施形態における拡散板の配置構成の具体例２を示す説明図である。

本具体例２の拡散板は、発光素子の照度ムラに応じたパターンが印刷された第１拡散板５２と、縮小光学系のレンズ特性に応じたパターンが印刷された第２拡散板５３の２枚の拡散板で構成されている。この場合、本具体例２では、複数の第１発光素子２１２ａ，…及び複数の第２発光素子２１２ｂ，…と原稿Ｇとの間の光路上（すなわち、光路を横切るように）に、第１拡散板５２と第２拡散板５３の両方がそれぞれ配置されている。すなわち、複数の第１発光素子２１２ａ，…及び複数の第２発光素子２１２ｂ，…の前方に第１拡散板５２がそれぞれ配置され、これら第１拡散板５２の前方に第２拡散板５３がそれぞれ配置されている。

このように、発光素子（第１発光素子２１２ａ及び第１発光素子２１２ａ）による照度ムラに対応したパターンが印刷された第１拡散板５２を配置することで、ほぼ均一な照度の光を原稿Ｇに照射することができる。また、縮小光学系のレンズ特性に対応したパターンを印刷した第２拡散板５３を配置することで、原稿Ｇからの反射光を、集光レンズ２０４を通ったときには主走査方向に対してほぼ均一な照度レベルの出力となるように補正して、撮像素子２０５に導くことができる。これにより、撮像素子２０５の出力を補正する必要が無くなる。すなわち、集光レンズ２０４の中央部と端部とに対応する位置から出てくる出力の照度レベルを同等にすることができる。

（拡散板の配置構成の具体例３）
図１３は、本実施形態における拡散板の配置構成の具体例３を示す説明図であり、上記具体例２の変形例である。

すなわち、本具体例３の拡散板も、発光素子の照度ムラに応じたパターンが印刷された第１拡散板５２と、縮小光学系のレンズ特性に応じたパターンが印刷された第２拡散板５３の２枚の拡散板で構成されている。ただし、本具体例３では、複数の第１発光素子２１２ａ，…及び複数の第２発光素子２１２ｂ，…と原稿Ｇとの間の光路上に（すなわち、光路を横切るように）第１拡散板５２がそれぞれ配置され、レンズ特性に応じたパターンが印刷された第２拡散板５３は、原稿Ｇからの反射光の光路上に（すなわち、光路を横切るように）１個配置されている。より具体的には、第２拡散板５３は、原稿Ｇと第１ミラー２３０との間の光路上に（すなわち、光路を横切るように）配置されている。

すなわち、本具体例３は、複数の第１発光素子２１２ａ，…側の第２拡散板としての機能と、複数の第２発光素子２１２ｂ，…側の第２拡散板としての機能の両方の機能を１個の第２拡散板５３で担う構成となっている。このように、第２拡散板５３を共通使用することで、上記具体例２に比べて光路周辺に配置する部品点数を減らすことが可能となる。

次に、拡散板に印刷される不透光な印刷パターンの実施例について説明する。なお、印刷パターンの説明では、第１発光素子２１２ａ，…側に配置される拡散板も第２発光素子２１２ｂ，…に配置される拡散版も同じであるので、以下の説明では第１発光素子２１２ａと第２発光素子２１２ｂとを区別することなく、単に発光素子２１２として説明する。また、これらが設けられる第１光源基板２１３ａと第２光源基板２１３ｂも区別することなく、単に光源基板２１３として説明する。

（印刷パターンの実施例１）
本実施例１は、拡散板が１枚の場合の印刷パターンの実施例である。

図１４は、拡散板５１に印刷された実施例１の印刷パターンを示す説明図であり、（ａ）は拡散板５１の表面図、（ｂ）は拡散板５１の側面図、（ｃ）は拡散板５１の裏面図、（ｄ）は発光素子２１２（第１発光素子２１２ａ及び第２発光素子２１２ｂに共通）が設けられた光源基板２１３（第１光源基板２１３ａ及び第２光源基板２１３ｂに共通）の側面図であり、（ｄ）に示す各発光素子２１２の配置位置と（ｃ）に示す拡散板５１の裏面側の印刷パターンの印刷位置とが対応している。

本実施例１の拡散板５１は、光源基板２１３の主走査方向Ｘの長さと同等な長さを有する長尺形状の透明基材５５からなり、この透明基板５５の表面側に、縮小光学系のレンズ特性に対応した不透光な印刷パターン６１が印刷され、裏面側に、発光素子２１２による照度ムラに対応した不透光な印刷パターン６２が印刷された実施例である。透明基材５５としては、アクリル樹脂やＰＣ（ポリカーボネート）、透明シリコン、透明ガスラなどの部材を用いることができる。このように不透光なインクを用いてパターンを印刷することで、手軽で安価に拡散板を作成することができる。

透明基板５５の裏面側に印刷された印刷パターン６２は、本実施形態では所定幅Ｔ１の縦縞模様状の１組の印刷パターン群６２ａが、主走査方向Ｘに沿って所定の間隔Ｔ２を存して連続的に形成されたものである。１組の印刷パターン群６２ａは、１個の発光素子２１２に対応している。また、所定幅Ｔ１及び所定の間隔Ｔ２は、図８に示した区間Ｔ１，Ｔ２に対応している。

すなわち、１組の印刷パターン群６２ａについて見ると、発光素子２１２の直上に対応する部分（中央部分）の縞の幅が太く、この中央部分から左右（主走査方向Ｘ）に離れるに従って縞の幅が徐々に細くなるように（逆に言えば、縞と縞の間の白い部分の幅が徐々に広くなるように）印刷されている。縞の数は、図１４に示した例では、中央部の太い縦縞を挟んで左右に２本、計５本印刷しているが、このような５本に限定されるものではなく、発光素子２１２の指向性や照度ムラの特性、さらには発光素子ピッチＰ等を考慮してより細かく本数や間隔を設定すればよい。

一方、透明基板５５の表面側に印刷された印刷パターン６１は、本実施形態ではレンズ中央部の所定幅に対応する部分Ｔ１１のインク濃度を濃く印刷し、レンズ中央部の所定幅に対応する部分Ｔ１１から左右に連続する所定幅の部分Ｔ１２，Ｔ１２については、レンズ中央部の所定幅に対応する部分Ｔ１１から離れるに従ってインク濃度が徐々に薄くなるように印刷されたものである。なお、レンズ中央部の所定幅に対応する部分Ｔ１１及びレンズ中央部の所定幅に対応する部分Ｔ１１から左右に連続する所定幅の部分Ｔ１２は、図９に示した区間Ｔ１１，Ｔ１２にそれぞれ対応している。

図１５は、上記のように構成した拡散板５１を用いた場合の、光量変化の様子を示す説明図である。

複数の発光素子２１２，…から照射された光は、各発光素子２１２の有する照射ムラの関係で、図中の符号７１で示すように、主走査方向Ｘに沿って連続したサインカーブを描くような山形の波形として出射される。このような波形の光が拡散板５１の裏面側に設けられた印刷パターン６２を通過すると、その透過光は、図中の符号７２で示すように、山部分がほぼ平坦に均され、主走査方向Ｘに沿ってほぼ均等な出射光量の光となる。そして、この光が拡散板５１の表面側に設けられた印刷パターン６１を通過すると、その透過光は、図中の符号７３で示すように、主走査方向Ｘの中央部が湾曲状に凹んだ逆山形状の光となって出射されることになる。この符号７３で示す逆山形状の波形は、図９に示したレンズのシェーディング特性を示す曲線と逆形状の曲線となっている。従って、このように補正された光が原稿Ｇの光照射面Ｇ’で反射され、その反射光が各ミラーで反射され、集光レンズ２０４を通ったときには主走査方向Ｘに対してほぼ均一な出射光量（照度レベル）の出力となるように補正されて、撮像素子２０５に導かれることになる。

図１６は、発光素子の照度ムラに対応した印刷パターン６２の他の例を示しており、発光素子２１２の直上に対応する部分Ｔ２１のインク濃度が濃く、この直上に対応する部分Ｔ２１から左右（主走査方向Ｘ）に離れるに従って徐々にインク濃度が薄くなるように印刷された構成としてもよい。また、印刷パターン６２のさらに他の例として、図示は省略しているが、濃度の薄いインクを複数回重ねて印刷した構成としてもよい。すなわち、発光素子の直上に対応する部分の印刷回数が多く、直上に対応する部分から左右（主走査方向Ｘ）に離れるに従って徐々に印刷回数が少なくなるように印刷された構成としてもよい。

一方、レンズ特性に対応した印刷パターン６１の他の例としては、レンズ中央部の所定幅に対応する部分Ｔ１１のインクドットを高密度とし、レンズ中央部の所定幅に対応する部分Ｔ１１から左右に連続する所定幅の部分Ｔ１２，Ｔ１２については、レンズ中央部の所定幅に対応する部分Ｔ１１から離れるに従ってインクドットの密度が徐々に低密度となるように印刷した構成としてもよい。

なお、上記実施例１では、透明基板５５の表面側に、縮小光学系のレンズ特性に対応した不透光な印刷パターン６１を印刷し、裏面側に、発光素子２１２による照度ムラに対応した不透光な印刷パターン６２を印刷しているが、透明基板５５の表面側に、発光素子２１２による照度ムラに対応した不透光な印刷パターン６２を印刷し、裏面側に、縮小光学系のレンズ特性に対応した不透光な印刷パターン６１を印刷してもよい。

本発明は、このような構成の照明装置を画像読取装置に備えることで、原稿Ｇに対して主走査方向Ｘに照度ムラの無い（若しくは少ない）ほぼ均一な照度レベルの光を照射し、原稿Ｇの反射光に対してシェーディング補正を行って画像読取素子である撮像素子２０５に導くことができる画像読取装置を実現することができる。また、この画像読取装置を画像形成装置に搭載することで、原稿の読み取り品質に優れた画像形成装置を実現することができる。

（印刷パターンの実施例２）
本実施例２は、拡散板が１枚の場合の印刷パターンの実施例である。

図１７は、拡散板５１に印刷された実施例２の印刷パターンを示す説明図であり、（ａ）は拡散板５１の表面図、（ｂ）は拡散板５１の側面図、（ｃ）は拡散板５１の裏面図、（ｄ）は発光素子２１２が設けられた光源基板２１３の側面図であり、（ｄ）に示す各発光素子２１２の配置位置と（ｃ）に示す拡散板５１の裏面側の印刷パターンの印刷位置とが対応している。

本実施例２の拡散板５１は、光源基板２１３の主走査方向Ｘの長さと同等な長さを有する長尺形状の透明基材５５からなり、この透明基板５５の一方の面（この例では裏面）側に、縮小光学系のレンズ特性に対応した不透光な印刷パターン６１と、発光素子２１２による照度ムラに対応した不透光な印刷パターン６２の両方を合わせて（重ねて）印刷した実施例である。なお、印刷パターン６１，６２については、重ねて印刷する以外は、上記実施例１の印刷パターンと同じであるので、ここでは印刷パターンについての説明を省略する。また、印刷パターン６１，６２の印刷面については、透明基板５５の裏面側ではなく表面側に印刷してもよい。

本実施例２によれば、両印刷パターン６１，６２を透明基板５５の片面に印刷しているので、印刷パターン６１，６２の印刷工程が上記実施例１の場合に比べて簡略化されることになる。すなわち、透明基板５５を表裏反転させる工程が不要となる。

（印刷パターンの実施例３）
本実施例３は、拡散板が２枚の場合の印刷パターンの実施例である。

図１８は、拡散板に印刷された実施例３の印刷パターンを示す説明図であり、（ａ）は第２拡散板５３の３面図（上から表面図、側面図、裏面図）、（ｂ）は第１拡散板５２の３面図（上から表面図、側面図、裏面図）、（ｃ）は発光素子２１２が設けられた光源基板２１３の側面図であり、（ｃ）に示す各発光素子２１２の配置位置と（ｂ）に示す第１拡散板５２の裏面側の印刷パターンの印刷位置とが対応している。

本実施例３では、第１拡散板５２及び第２拡散板５２は、光源基板２１３の主走査方向Ｘの長さと同等な長さを有する長尺形状の透明基材５５からなり、この透明基板５５の一方の面に、縮小光学系のレンズ特性に対応した不透光な印刷パターン６１、又は、発光素子２１２による照度ムラに対応した不透光な印刷パターン６２が印刷された実施例である。

具体的に説明すると、第１拡散板５２の裏面側に、発光素子２１２による照度ムラに対応した不透光な印刷パターン６２が印刷され、第２拡散板５３の裏面側に、縮小光学系のレンズ特性に対応した不透光な印刷パターン６１が印刷されている。ただし、第１拡散板５２の表面側に、発光素子２１２による照度ムラに対応した不透光な印刷パターン６２が印刷され、第２拡散板５３の表面側に、縮小光学系のレンズ特性に対応した不透光な印刷パターン６１が印刷されていてもよい。すなわち、各印刷パターン６１，６２の印刷面は、透明基板５５の表裏どちらでもよい。

なお、印刷パターン６１，６２については、上記実施例１の印刷パターンと同じであるので、ここでは印刷パターンについての説明を省略する。

本発明の照明装置を画像読取装置に搭載した場合、画像読取装置では、光照射側の特性（複数の発光素子からなるＬＥＤアレイの照度ムラ）に対応したパターンと、光受光側の特性（縮小光学系のレンズ、及びＣＣＤ等の画像読取素子によるシェーディング特性）に対応したパターンとを、上記実施例３のように分離して（個別に）作成することで、印刷するパターンの数を減らすことができる。

例えば、同一読み取りサイズの画像読取装置が複数機種あった場合を想定し、画像読取装置に使用されるＬＥＤアレイが３種、縮小光学系のレンズが３種であったと仮定すると、これらの種類に応じたパターンを拡散板の表裏両面又は片面に印刷する場合（上記実施例１，２の場合）、印刷パターンとしては３×３の９種（全ての組み合わせ分）が必要となりる。一方、これらのパターンを拡散板の一つの面に個別に印刷する場合（上記実施例３の場合）、印刷パターンとしては３＋３の６種で対応することが可能となる。

具体的に説明すると、ＬＥＤアレイとして、発光素子ピッチ（配置ピッチ）や照度ムラの異なるＡ，Ｂ，Ｃの３種があり、集束レンズとして、端部と中央部の照度差に違いのあるａ，ｂ，ｃの３種があったとすると、それぞれの組み合わせのパターンを１枚の拡散板の表裏両面又は片面に印刷する場合には、Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ，Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃの９種類の組み合わせパターンが印刷された９枚の拡散板が必要となる。

一方、１枚の拡散板の一面に各パターンを個別に印刷する場合は、表面用のＡ，Ｂ，Ｃと、裏面用のａ，ｂ，ｃの６種類のパターンが個別に印刷された６枚の拡散板で全ての組み合わせの画像読取装置を実現することが可能となる。

本発明は、一次元的に配列されたＬＥＤ素子（ＬＥＤアレイ）を照明装置とした原稿等の画像読取装置及びそれを備えた画像形成装置の分野に利用可能なものである。

５１ 拡散板
５２ 第１拡散板
５３ 第２拡散板
６１，６２ 印刷パターン
６２ａ １組の印刷パターン群
１００ 画像読取装置
２００ 原稿読取部
２０１ａ 原稿台ガラス
２０１ｂ 原稿読取ガラス
２０２ 枠体
２０３ ミラーユニット
２０３ａ 第２ミラー
２０３ｂ 第３ミラー
２０４ 集光レンズ
２０５ 撮像素子（画像読取素子）
２１０ 光源ユニット（照明装置の一例）
２１１ 光源
２１１ａ 第１光源
２１１ｂ 第２光源
２１２ 発光素子（ＬＥＤ素子）
２１２ａ 第１発光素子
２１２ｂ 第２発光素子
２１３ 光源基板
２１３ａ 第１光源基板
２１３ｂ 第２光源基板
２１４ 基台
２１４ａ，２１４ｂ 固定片
２１５ 発光素子アレイユニット
２１６ ミラーベースユニット
２１６ａ 開口部
２３０ 第１ミラー
Ｄ 画像形成装置
Ｅ１ サイド発光を行う発光面
Ｅ２ 頂面発光を行う発光面
Ｇ 原稿
Ｇ’ 原稿の光照射面
Ｒ スリット
ＳＣ 固定部材
Ｌ 光軸
Ｌ’ 光照射領域
Ｐ 発光素子ピッチ
Ｔ 照度周期
Ｔ１ 所定幅（１組の印刷パターン群の幅）（中間レベルＮ１より照度が高い区間）
Ｔ２ 所定の間隔（中間レベルＮ１より照度が低い区間）
Ｔ１１ レンズ中央部に対応する区間（レンズ中央部の所定幅に対応する部分）
Ｔ１２ 区間Ｔ１１からレンズ端部までの間の区間（Ｔ１１から左右に連続する所定幅の部分）
Ｘ 主走査方向
Ｙ 副走査方向（原稿搬送方向）

Claims (15)

1. 複数の発光素子を列状に配置した照明装置において、
   前記発光素子の前方に光学系レンズのレンズ特性に対応した拡散板が配置されていることを特徴とする照明装置。
2. 請求項１に記載の照明装置において、
   前記レンズ特性が撮像素子に集光する光学系に使用されるレンズの特性であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の照明装置において、
   前記発光素子の前方に当該発光素子による照度ムラに対応した拡散板が配置されていることを特徴とする照明装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の照明装置において、
   前記拡散板は、透明基材の上に不透光な印刷パターンが形成されていることを特徴とする照明装置。
5. 請求項4に記載の照明装置において、
   前記拡散板は、透明基材の一方の面にレンズ特性に対応した不透光な印刷パターンが形成され、他方の面に前記発光素子の照度ムラに対応した不透光な印刷パターンが形成されていることを特徴とする照明装置。
6. 請求項4に記載の照明装置において、
   前記拡散板は、透明基材の一方の面に、レンズ特性に対応した不透光な印刷パターンと前記発光素子の照度ムラに対応した不透光な印刷パターンとが合わせて形成されていることを特徴とする照明装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の照明装置において、
   前記拡散板は、前記発光素子と原稿との間の光路に配置されることを特徴とする照明装置。
8. 請求項３又は請求項４に記載の照明装置において、
   発光素子の照度ムラに対応した拡散板は前記発光素子と原稿との間の光路に配置され、前記レンズ特性に対応した拡散板は原稿からの反射光の光路に配置されていることを特徴とする照明装置。
9. 請求項４から請求項８までのいずれか１項に記載の照明装置において、
   発光素子の照度ムラに対応した前記印刷パターンは、縞模様状のパターンであり、前記発光素子の直上に対応する部分の縞が太く、前記直上に対応する部分から離れるに従って縞が徐々に細くなるように印刷されていることを特徴とする照明装置。
10. 請求項４から請求項８までのいずれか１項に記載の照明装置において、
    発光素子の照度ムラに対応した前記印刷パターンは、前記発光素子の直上に対応する部分のインク濃度が濃く、前記直上に対応する部分から離れるに従ってインク濃度が徐々に薄くなるように印刷されていることを特徴とする照明装置。
11. 請求項４から請求項８までのいずれか１項に記載の照明装置において、
    発光素子の照度ムラに対応した前記印刷パターンは、濃度の薄いインクが複数回重ねて印刷されたものであり、前記発光素子の直上に対応する部分の印刷回数が多く、前記直上に対応する部分から離れるに従って徐々に印刷回数が少なくなるように印刷されていることを特徴とする照明装置。
12. 請求項４から請求項１１までのいずれか１項に記載の照明装置において、
    レンズ特性に対応した前記印刷パターンは、レンズ中央部に対応する部分のインク濃度が濃く、前記レンズ中央部に対応する部分から離れるに従ってインク濃度が徐々に薄くなるように印刷されていることを特徴とする照明装置。
13. 請求項４から請求項１１までのいずれか１項に記載の照明装置において、
    レンズ特性に対応した前記印刷パターンは、レンズ中央部に対応する部分のインクドットが高密度、前記レンズ中央部に対応する部分から離れるに従ってインクドットが徐々に低密度となるように印刷されていることを特徴とする照明装置。
14. 請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載の照明装置を備えた画像読取装置。
15. 請求項１４に記載の画像読取装置を備えた画像形成装置。

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