JP2011193206A - 照明装置、画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
集光部材から出射された青色光と黄色光の照明領域における色ムラの発生を抑制することが可能な照明装置及びこれを備えた画像読取装置並びに画像形成装置を提供する。
【解決手段】
凹曲面鏡４４から出射された反射光４７、４８、４９を透過させるホルダ４３の開口部４３ａを閉塞するように、ホルダの開口周縁部４３ｂにピン４６で位置決めされた透過率制御手段であるフィルタ４０Ａが取り付けられている。このフィルタ４０Ａは、青色光の透過率が前記画像読取装置１３の副走査方向における場所によって異なるフィルタである。この第１実施形態においては、青の補色である黄色のフィルタの厚さを変えて青色光を部分的に透過率制御している。
【選択図】図２

Description

本発明は、白色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を光源とする照明装置及びこの照明装置を用いた画像読取装置並びにこの画像読取装置を備えた画像形成装置に関する。

従来、スキャナなどの画像読取装置では、コンタクトガラス上に配置され読取対象物となる原稿の原稿面に向けて光を出射する光源を有し、原稿面で反射された後に読取光軸に沿って進行する読取光を、レンズを介してＣＣＤ等の結像素子に結像して原稿画像を読み取っている。

このような画像読取装置の光源として、蛍光灯やキセノンランプ等の線状光源や、白色ＬＥＤ等の点状光源を原稿の主走査方向にライン状に複数個並べたものが使用されている。そして、このような白色ＬＥＤ等の点状光源を使用することにより、画像読取装置の小型化、消費電力の低減等を図ることが行われている。

まず、画像読取装置の光源として用いられる白色ＬＥＤについて、図１８、図１９、図２０及び図２１に基づいて説明する。図１８は、従来の画像読取装置で使用されている凹面鏡を集光部材とした照明装置の概略構成を示す断面図である。図１９は、図１８で示す照明装置で使用される白色ＬＥＤの概略構成を示す断面図である。図２０は、図１８の照明装置を用いた場合の青色光と黄色光の副走査方向における照度分布を示すグラフ図である。図２１は、従来の画像読取装置で使用されているレンズを集光部材とした照明装置の概略構成を示す断面図である。

従来の画像読取装置で使用されている凹面鏡を集光部材とした照明装置１８は、図１８に示すように、ホルダ４３に基板４２を介して取り付けられた白色ＬＥＤ４１と、白色ＬＥＤ４１から出射された白色光をコンタクトガラス１２の照明領域１２ａに集光する凹曲面鏡４４を備えている。そして、白色ＬＥＤ４１は、図１９に示すように、青色光を発光するＬＥＤチップ５２と、ＬＥＤチップ５２を被覆してＬＥＤチップ５２から出射された青色光４８によって励起されて黄色光を発光する黄色光発光蛍光体５３を有している。従って、ＬＥＤチップ５２から点光源状に発光される青色光４８と、黄色光発光蛍光体５３から発光される黄色光４７とは、発光位置が異なっているために、図１８に示すように、画像読取装置の副走査方向Ａにおいて、白色ＬＥＤ４１から出射された青色光は、中心光４９を中心として、青色光端４８の幅で凹曲面鏡４４によって照明領域１２ａに反射集光される。一方、黄色光発光蛍光体５３から発光された黄色光は、中心光４９を中心として青色光より広幅に拡散された黄色光端４７の幅で凹曲面鏡４４によって照明領域１２ａに反射集光される。そして、このようにして照明領域１２ａに照射された白色光は、照明領域１２ａ上に載置された原稿の原稿面（図示せず）から光軸５１を中心として読取光端５０の幅で読取光として反射される。

このようにして照明領域１２ａに照射された青色光と黄色光は、画像読取装置の副走査方向Ａで光軸５１を中心とした場合において、図２０に示すような照度分布を有する場合があり、この場合には、青色光は、黄色光に比べて光軸５１の近傍で、黄色光より大きな照度を有している。その結果、副走査方向Ａにおいて青色光と黄色光の照度比率が異なることになるために、読取光の色が変化してしまう、いわゆる色ムラを発生する。このような色ムラが発生すると、画像読取装置の動作時の位置変動等により、読取位置が副走査方向にずれた場合、色変化によって、読取色が変化してしまうという問題が生じる。なお、図２０中、曲線Ｂは、青色光、曲線Ｙは黄色光について示す。

このような色ムラは、図２１で示す集光部材としてレンズ５５を使用する従来の照明装置２２を使用した場合にも同様の問題を発生する。なお、図２１中、図１８と同一構成については、同一符号を付して説明を省略する。

このような色ムラに対処するために、種々の提案がなされており、例えば、特許文献１においては、光源から出射された光の発散を規制して反射部材に光を導く導光部材と、照明領域に複数の方向から光を反射する反射部材とを有し、反射部材は、配設角度がいずれも異なる複数の反射部反射面を有し、複数の反射部反射面は、照明領域からの反射光が通過するための開口部を形成するように配設され、導光部材は、配設角度がいずれも異なる複数の導光部反射面を有し、複数の導光部反射面のうち、光源から最も遠い面は、光源よりも原稿台側で、且つ、開口部よりも光源側に配設され、複数の反射部反射面のうち、光源に対して開口部より遠い側に配設された面の原稿台側端部は、複数の導光部反射面のうち、光源から最も遠い面よりも原稿台側である照明装置が開示されている。しかしながら、この特許文献１記載のものでは、前述の図１９で示す青色ＬＥＤチップと黄色光発光蛍光体を使用した白色ＬＥＤを使用した場合には、照明領域における青色光と黄色光の照度分布が異なり、上記した色ムラ発生を抑制することができない。

また、その他の従来技術として、白色ＬＥＤ光源からの光を導光部材へ入射し、出射面に赤外領域の波長をカットするフィルタを設ける照明装置が特許文献２に開示されている。この場合、この特許文献２記載のものでは、可視光線を規制していないので、上記した色ムラを解消することができない。

また、その他の従来技術として、白色ＬＥＤ光源からの出射光線の角度を規制部材によって規制する照明装置が特許文献３に開示されている。しかしながら、この特許文献３において、集光部材を用いた照明装置としても、青色光と黄色光の発光位置ずれによって、青色光と黄色光の照度分布が異なるので、色ムラによる色変化によって、読取光色が変化してしまうという問題は解消できない。

また、その他の従来技術として、白色ＬＥＤ光源からの出射光を原稿と反対方向に向けて、凹曲線状に形成した反射鏡で反射して原稿を照明する照明装置が特許文献４に開示されている。しかしながら、この特許文献４記載のものでは、光の利用効率を改善することが可能となるが、青色光と黄色光の発光位置ずれが発生して青色光と黄色光の照度分布が異なるので、色ムラによる色変化によって、読取光色が変化してしまうという問題は解消できない。

また、その他の従来技術として、白色ＬＥＤ光源からの出射光の青色光を反射するフィルタと、青色光を吸収して赤色光に発光する赤色光発光蛍光を使用する照明装置が特許文献５に開示されている。しかしながら、この特許文献５記載のものでは、フィルタは青色光が照射される入射面の全面で均一特性を有するものであるから、青色光の照度分布を均等に変化させることしかできない。その結果、青色光と黄色光の照度分布が異なり、色ムラが生じて読取光色が変化してしまうという問題は解消できない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、白色ＬＥＤ光源から出射された光を照明領域に向けて集光する集光部材から出射された青色光と黄色光の照明領域における色ムラの発生を抑制することが可能な照明装置及びこれを備えた画像読取装置並びに画像形成装置を提供することを目的としたものである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、画像読取装置の原稿面における照射領域を照射する照明装置であって、ＬＥＤ光源と、集光部材と、透過率制御手段と、を有し、前記ＬＥＤ光源は、第１のピーク波長を有する光を出射するＬＥＤチップと、前記第１のピーク波長を有する光で励起されて第２のピーク波長を有する光を発光する蛍光体とを有する白色ＬＥＤであり、画像読取装置の主走査方向に沿って複数個配列され、
前記集光部材は、前記複数個のＬＥＤ光源から出射された光を前記照明領域に集光させ、前記透過率制御手段は、前記集光部材から出射された光のうち前記第１のピーク波長を有する光の透過率を部分的に制御することを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１記載の照明装置において、前記第１のピーク波長を有する光は、青色光であり、前記透過率制御手段は、前記青色光を吸収する黄色フィルタ部を有する黄色フィルタであることを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１記載の照明装置において、前記第１のピーク波長を有する光は、青色光であり、前記透過率制御手段は、前記青色光を選択的に反射する青色光反射部を有するフィルタであることを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項２又は３記載の照明装置において、前記透過率制御手段は、前記青色光に対する透過率を一定とするフィルタ部の前記画像読取装置の副走査方向での光照射面積率を変化させて部分的に前記青色光の透過率を制御するものであることを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項２記載の照明装置において、前記透過率制御手段は、前記黄色フィルタの前記画像読取装置の副走査方向での厚さを変化させて部分的に前記青色光の透過率を制御するものであることを特徴とする。

また、請求項６の発明は、請求項２記載の照明装置において、前記透過率制御手段は、前記黄色フィルタの前記画像読取装置の副走査方向での濃度を変化させて部分的に前記青色光の透過率を制御するものであることを特徴とする。

また、請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項記載の照明装置において、 前記集光部材はレンズであることを特徴とする。

また、請求項８の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項記載の照明装置において、 前記集光部材は凹面鏡であることを特徴とする。

また、請求項９の発明は、請求項８記載の照明装置において、前記凹面鏡は凹面多面鏡であることを特徴とする。

また、請求項１０の発明は、原稿の原稿面における照明領域を照明する照明装置と、前記照明領域からの反射光を読み取る画像読取部とを具備した画像読取装置において、前記照明装置は、請求項１乃至９のいずれか１項記載の照明装置であることを特徴とする。

また、請求項１１の発明は、請求項１０記載の画像読取装置において、前記透過率制御手段を、前記集光部材と前記照明領域の間に配設することを特徴とする。

また、請求項１２の発明は、請求項１０又は１１記載の画像読取装置と、当該画像読取装置で読み取った画像データに応じて記録媒体上に画像を形成する画像形成部と、を備えることを特徴とする画像形成装置としたものである。

本発明によれば、ＬＥＤ光源は、第１のピーク波長を有する光を出射するＬＥＤチップと、前記第１のピーク波長を有する光で励起されて第２のピーク波長を有する光を発光する蛍光体とを有する白色ＬＥＤであり、画像読取装置の主走査方向に沿って複数個配列され、集光部材は、前記複数のＬＥＤ光源から出射された光を照明領域に集光させ、透過率制御手段は、前記集光部材から出射された光のうち前記第１のピーク波長を有する光の透過率を部分的に制御することによって、白色ＬＥＤ光源から出射された光を照明領域に向けて集光する集光部材から出射された青色光と黄色光の照明領域における色ムラの発生を抑制することが可能な照明装置及びこれを備えた画像読取装置並びに画像形成装置を提供することができる。

本発明による一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 本発明による第１実施形態に係る照明装置の概略構成を示す断面図である。 図２で示す照明装置で使用されるフィルタの断面図である。 図２で示す照明装置で使用される白色ＬＥＤの分光透過率特性を示すグラフ図である。 図２で示す照明装置で使用される黄色フィルタ部の分光透過率特性を示すグラフ図である。 図３で示すフィルタを使用した際の画像読取装置の副走査方向における副走査方向位置と青色光の透過率の関係を示すグラフ図である。 図３で示すフィルタを使用した際の画像読取装置の副走査方向における副走査方向位置と青色光及び黄色光の照度との関係を示すグラフ図である。 図３で示すフィルタを使用した際の画像読取装置の副走査方向における副走査方向位置と青色光比率（青色光／黄色光）の関係を示すグラフ図である。 本発明による第２実施形態に係る照明装置で使用されるフィルタの画像読取装置の副走査方向における青色光線の透過率分布を示すグラフ図である。 本発明による第２実施形態に係る照明装置の照明領域における青色光と黄色光の照度分布を示すグラフ図である。 図１０に基づいて算出された青色光比率と副走査方向位置との関係を示すグラフ図である。 本発明による第３実施形態に係る照明装置で使用されるフィルタの平面図である。 本発明による第４実施形態に係る照明装置で使用されるフィルタの平面図である。 本発明による第５実施形態に係る照明装置の概略構成を示す断面図である。 本発明による第６実施形態に係る照明装置の概略構成を示す断面図である。 本発明による第７実施形態に係る照明装置の概略構成を示す断面図である。 本発明による第８実施形態に係る照明装置で使用されるフィルタの平面図である。 従来の画像読取装置で使用されている凹面鏡を集光部材とした照明装置の概略構成を示す断面図である。 図１８で示す照明装置で使用される白色ＬＥＤの概略構成を示す断面図である。 図１８の照明装置を用いた場合の副走査方向位置と青色光及び黄色光の照度との関係を示すグラフ図である。 従来の画像読取装置で使用されているレンズを集光部材とした照明装置の概略構成を示す断面図である。

始めに、本発明による一実施形態に係る画像形成装置について、図１に基づいて説明する。図１は、本発明による一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。

本発明による一実施形態に係る画像形成装置としてのフルカラーの複写機１は、装置本体２内の上部に画像読取装置１３を備え、装置本体２内の中央部にはカラー画像を形成するための画像形成部３が設けられている。この画像形成部３は、等間隔に離間させて水平向きに並列に配設され、矢印反時計方向に回転する４つのドラム状の感光体４、感光体４の外周面を一様に帯電する帯電ローラ５、帯電ローラ５により帯電された各感光体４の外周面を画像データに応じて露光することにより静電潜像を形成する露光装置６、静電潜像にトナーを供給することにより静電潜像をトナー像として顕像化する現像装置７を備えている。さらに、画像形成部３は、感光体４上のトナー像が順次転写される中間転写ベルト８、中間転写ベルト８上へのトナー像の転写後に感光体４上に残留したトナーを除去するクリーニング装置９、中間転写ベルト８上に転写されたトナー像を記録媒体Ｓに転写させる転写ローラ１０等を備えている。なお、４つの感光体４上には、それぞれ異なる色のトナー像（Ｙ；イエロー、Ｍ；マゼンタ、Ｃ；シアン、Ｋ；ブラック）が形成され、これらの各色のトナー像が中間転写ベルト８上に順次積層して転写されることにより、中間転写ベルト８上ではカラーのトナー像が形成され、このカラーのトナー像が記録媒体Ｓに転写される。

装置本体２の上部には、後述する照明装置による照明対象物である原稿を自動送りするＡＤＦ（Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）１１と、後述する照明装置による照明対象物である原稿が載置されるコンタクトガラス１２と、ＡＤＦ１１で自動送りされた原稿又はコンタクトガラス１２上に載置された原稿を読み取る画像読取装置１３とが配置されている。

画像読取装置１３は、コンタクトガラス１２と平行に２：１の速度で、矢印Ａで示す副走査方向に走行可能な第１・第２走行体１４，１５、レンズ１６、画像読取部であるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｄ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子１７等により構成されている。第１走行体１４には、コンタクトガラス１２上に載置された原稿、又は、ＡＤＦ１１で搬送される原稿の原稿面の照明領域を画像読取装置の主走査方向（図１の紙面奥行方向）において一括して照明するための照明装置１８と、原稿面で反射されて読取光軸５１に沿って進行する読取光を反射させる第１ミラー１９とが搭載されている。第２走行体１５には、第１ミラー１９で反射された読取光５１をさらに反射させる第２ミラー２０と第３ミラー２１とが搭載されている。第１〜第３ミラー１９，２０，２１で順次反射された読取光５１の進行方向前方には、読取光５１を撮像素子１７に結像させるレンズ１６と撮像素子１７とが配置されている。

従って、画像読取装置１３は、照明装置１８から照射された白色光によって原稿面の照明領域を主走査方向でライン状に一括して読み取ると共に、第１走行体１４及び第２走行体１５を副走査方向（矢印Ａ）に走行させることによって、コンタクトガラス１２上に載置された原稿の原稿面の全面を読取可能としている。

また、装置本体２の下部には、記録媒体Ｓを収納する複数段、例えば４段の用紙カセット２４が設けられている。これらの用紙カセット２４内に収納された記録媒体Ｓは、ピックアップローラ２５とフィードローラ２６とにより一枚ずつ分離給紙され、分離給紙された記録媒体Ｓは装置本体２内に設けられた用紙搬送路２７に沿って搬送される。この用紙搬送路２７上には、レジストローラ２８、転写ローラ１０、定着装置２９、排紙ローラ３０等が配置されている。

このような構成において、画像読取装置１３での画像の読み取り結果に応じて露光装置６の半導体レーザから各色（イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫ）の画像データに応じたレーザ光が出射され、そのレーザ光が帯電ローラ５により一様に帯電された各感光体４の外周面を露光することにより静電潜像が形成される。この静電潜像に対して各現像装置７から各色のトナーが供給されることにより、各色のトナー像が形成される。各感光体４上のトナー像は、感光体４と同期して矢印Ｃ方向に移動する中間転写ベルト８上に順次積層して転写され、中間転写ベルト８上にはカラートナー像が形成される。

一方、画像形成部３での画像形成動作開始にあわせ、用紙カセット２４内からは、記録媒体Ｓの分離給紙が開始され、分離給紙されて用紙搬送路２７上を搬送された記録媒体Ｓは間欠的に回転駆動するレジストローラ２８により、中間転写ベルト８と転写ローラ１０との間の転写位置へ送り込まれる。

次に、レジストローラ２８が回転駆動され、記録媒体Ｓが中間転写ベルト８と転写ローラ１０との間に送り込まれることにより、中間転写ベルト８上のカラートナー像が記録媒体Ｓ上に転写される。記録媒体Ｓ上に転写されたカラートナー像は、記録媒体Ｓが定着装置２９を通過する過程で加熱、加圧されて記録媒体Ｓに定着され、カラートナー像が定着された記録媒体Ｓは排紙ローラ３０によって排紙トレイ３１上に排紙される。

ここで、本発明おいては、上記画像読取装置に使用される照明装置において主として特徴を有している。そのため、本発明に係る画像読取装置の一部を構成する照明装置について、さらに詳細に説明する。なお、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な実施形態であるので、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

次に、上述のような画像形成装置における画像読取装置１３に使用される本発明による第１実施形態に係る照明装置について、図２〜図８に基づいて説明する。図２は、本発明による第１実施形態に係る照明装置の概略構成を示す断面図である。図３は、図２で示す照明装置で使用されるフィルタの断面図である。図４は、図２で示す照明装置で使用される白色ＬＥＤの分光透過率特性を示すグラフ図である。図５は、図３で示すフィルタの分光透過率特性を示すグラフ図である。図６は、図３で示すフィルタを使用した際の画像読取装置の副走査方向における副走査方向位置と青色光の透過率の関係を示すグラフ図である。図７は、図３で示すフィルタを使用した際の画像読取装置の副走査方向における副走査方向位置と青色光及び黄色光の照度との関係を示すグラフ図である。図８は、図３で示すフィルタを使用した際の画像読取装置の副走査方向における副走査方向位置と青色光比率（青色光／黄色光）の関係を示すグラフ図である。

本発明による第１実施形態に係る照明装置１８Ａは、図２に示すように、ホルダ４３に基板４２を介して取り付けられた画像読取装置の主走査方向（図２の奥行き方向）においてライン状に複数個配列された白色ＬＥＤ４１を備えている。さらに、照明装置１８Ａは、白色ＬＥＤ４１から出射された白色光をコンタクトガラス１２の照明領域１２ａに集光する画像読取装置の副走査方向Ａにおいて凹面とした凹曲面４４ａを主走査方向に延在させたシリンドリカル状の凹曲面４４ａを有する凹曲面鏡４４を有しており、この凹曲面鏡４４は、ネジ４５によってホルダ４３に固定して取り付けられている。

そして、白色ＬＥＤ４１は、前述の図１９に示すように、第１のピーク波長を有する光である青色光を発光するＬＥＤチップ５２と、ＬＥＤチップ５２を被覆してＬＥＤチップ５２から出射された青色光によって励起されて第２のピーク波長を有する光である黄色光に発光する黄色光発光蛍光体５３を有している。従って、ＬＥＤチップ５２から点光源状に発光される青色光と、黄色光発光蛍光体５３から発光される黄色光とは、発光位置が異なっているために、図２に示すように、画像読取装置の副走査方向Ａにおいて、白色ＬＥＤ４１から出射された青色光は、中心光４９を中心として、青色光端４８の幅で凹曲面鏡４４によって照明領域１２ａに反射集光される。一方、黄色光発光蛍光体５３から発光された黄色光は、中心光４９を中心として青色光より広幅に拡散された黄色光端４７の幅で凹曲面鏡４４によって照明領域１２ａに反射集光される。そして、このようにして照明領域１２ａに照射された白色光は、照明領域１２ａ上に載置された原稿の原稿面（図示せず）から光軸５１を中心として読取光端５０の幅で読取光として反射され、前述の図１で示す画像読取装置１３の第１ミラー１９、第２ミラー２０、第３ミラー２１で反射されてレンズ１６を介して撮像素子１７に結像させて読み取るようになっている。

また、この照明装置１８Ａにおいては、図２に示すように、凹曲面鏡４４から出射された反射光４７、４８、４９を透過させるホルダ４３の開口部４３ａを閉塞するように、ホルダの開口周縁部４３ｂにピン４６で位置決めされた透過率制御手段であるフィルタ４０Ａが取り付けられている。このフィルタ４０Ａは、青色光の透過率が前記画像読取装置１３の副走査方向における場所によって異なるフィルタである。この第１実施形態においては、青の補色である黄色のフィルタの厚さを変えて青色光を部分的に透過率制御している。

図５には、波長４００ｎｍから５００ｎｍの青色光線部の透過率を０．３（曲線１）、０．５（曲線２）、０．７（曲線３）の３種類とするフィルタの例について示している。青色光の透過率は、図３に示すように、黄色フィルタ部５６の厚さで制御している。青色光線の透過率が低い薄い黄色フィルタ部５６ａを有する領域の単位体積当たりの透過率は一定であるが、黄色フィルタ部５６の厚さが異なることにより黄色フィルタ部５６を透過するトータル厚みの青色光線の透過率を変化させられる。図３では、黄色フィルタ部５６の厚さを、端部４０ａから中央部４０ｂに向けて段階的に黄色フィルタ部５６ａ、５６ｂ、５６ｃとして変化させた３段階の例を示した。このフィルタ４０Ａは、透明領域５７と青色光線透過率が低い黄色フィルタ部５６の断面積を変えたフィルタを３枚重ね合わせれば実現可能である。

また、この第１実施形態において使用される白色ＬＥＤ４１は、図４の曲線４に示すような分光透過率特性を示し、ピーク波長λ１を有して主として４００ｎｍから５００ｎｍのスペクトルを有する青色光と、ピーク波長λ２を有して５００ｎｍから６５０ｎｍのスペクトルを有する黄色光を有している。従って、図５の曲線１、２、３に示すフィルタ特性を有する図３で示す構造のフィルタ４０Ａとすることによって、照明領域１２ａに照射される青色光成分の照射量を制御することができる。

一方、前述の図１８に示した従来の照明装置による照射領域１ａにおける青色光と黄色光の照度分布は、図２０のようになっており、青色光と黄色光の前記画像読取装置の副走査方向における照度比率が異なって色ムラを発生している。これを改善するために、この第１実施形態においては、上述のようなフィルタ４０Ａを使用している。このようなフィルタ４０Ａを使用した場合におけるフィルタ４０Ａを通過後の青色光線透過率分布を図６に示す。図６の曲線５に示すように、図２０で示す青色光線が強い前記画像読取装置の副走査方向Ａにおける中央部では、青色光の透過率を抑え、図２０で示す青色光線が弱い前記画像読取装置の副走査方向Ａにおける端部では、青色光の透過率をあげている。このようなフィルタ４０Ａを使用した場合における図２の構成での照明領域１２ａの青色光と黄色光の照度分布を、図７に、また、この場合における青色光比率（青色光／黄色光）と副走査方向位置との関係を図８に示す。この図７の曲線Ｂ１に示すように、副走査方向位置の＋側で大きかった青色光の照度を補正して適当な値に改善できている。そして、青色光比率は、図８の直線６として示すように、副走査方向全域で一定の値となり、色ムラの発生が抑制されていることが明らかである。なお、図７において、曲線Ｙ１は、黄色光についての照度分布曲線であり、曲線Ｂ１は、黄色光についての照度分布曲線である。

以上の様に、従来では、照明領域１２ａでの副走査方向における青色光と黄色光の比率が異なっていたが、本発明により比率を一定とできるから色ムラの抑制された照明装置を実現できる。なお、この第１実施形態では、黄色光の比率が大きめになっているが、画像読取部１３（図１参照）の色感度調整で適正な読取が可能である。

なお、この第１実施形態においては、第１のピーク波長を有する光として青色光を発光し、第２のピーク波長を有する光として黄色光を発光する白色ＬＥＤ４１ものを使用したが、第１のピーク波長を有する光として青色光を発光するＬＥＤチップ５２を使用し、この青色光で励起されて第２のピーク波長を有する緑色光を発光する緑色光発光蛍光体及び、青色光で励起されて第３のピーク波長を有する赤色光を発光する赤色光発光蛍光体を使用した高演色性の白色ＬＥＤも同様に使用可能である。以下述べる他の実施形態においても同様である。

また、この第１実施形態においては、フィルタ４０Ａは、ホルダ４３の開口周縁部４３ｂに取り付けられたが、凹曲面鏡４４と照明領域１２ａ間の反射光４７、４８、４９を遮光する位置の第１走行体１４（図１参照）に取り付けても良い。以下述べる他の実施形態においても同様である。

（第２実施形態）
次に、本発明による第２実施形態に係る照明装置について図９〜図１１に基づいて説明する。図９は、本発明による第２実施形態に係る照明装置で使用されるフィルタの画像読取装置の副走査方向における青色光線の透過率分布を示すグラフ図である。図１０は、本発明による第２実施形態に係る照明装置の照明領域における青色光と黄色光の照度分布を示すグラフ図である。図１１は、図１０に基づいて算出された青色光比率と副走査方向位置との関係を示すグラフ図である。なお、前述の実施形態と同一構成については、同一符号を付して説明を省略する。

本発明による第２実施形態に係る照明装置１８Ｂは、全体構成として前述の第１実施形態の照明装置１８Ａと基本的には、同じであり、照明装置１８Ｂ内のフィルタ４０Ｂのみ異なる。この第２実施形態おいて使用されるフィルタ４０Ｂは、図９の曲線５に示すように、前述の第１実施形態において使用されたフィルタ４０Ａに比べて厚みを薄くして青色光の透過率を高くしている。そのため、光利用効率も良く、また黄色光と青色光の比率が後述するように、１：０．９程度になるので、青や黄色への偏りの小さい白色光を得られる。

即ち、この第２実施形態に係る照明装置図１８Ｂは、図１０の曲線Ｂ２に示すように、副走査方向位置の＋側で大きかった青色光の照度（曲線Ｂ（図２０参照））を補正して適当な値に改善できている。因みに、この図１０で示す青色光と黄色光の照度分布の青色光比率（青色光／黄色光）を計算すると図１１の曲線８に示す結果となる。この結果から、副走査方向位置で±３ｍｍを使用範囲とすれば、青色光比率の差が±０．０５の範囲にすることが可能となる。なお、図１０において、曲線Ｙ２は、黄色光についての照度分布曲線であり、曲線Ｂ２は、黄色光についての照度分布曲線である。このように、この第２実施形態に係る照明装置１８Ｂにおいては、青色光と黄色光との比率を１に近くすることもできた。さらに、別の透過率分布としたフィルタを用いれば、画像読取部１３（図１参照）に最適な青色光と黄色光の比率に変更することも可能であるから、白色ＬＥＤ４１の白色の度合いを、最適な値へ変換することが可能である。

（第３実施形態）
次に、本発明による第３実施形態に係る照明装置について、図１２に基づいて説明する。図１２は、本発明による第３実施形態に係る照明装置で使用されるフィルタの平面図である。なお、前述の実施形態と同一構成については、同一符号を付して説明を省略する。

本発明による第２実施形態に係る照明装置１８Ｃは、全体構成として前述の第１実施形態の照明装置１８Ａと基本的には同じであり、照明装置１８Ｃ内のフィルタ４０Ｃのみ異なる。この第３実施形態においては、フィルタ４０Ｃの青色光線透過率を前述の図６及び図９に示すような青色光線透過率の分布と同一にするために、フィルタ４０Ｃの黄色フィルタ部５６Ｃの黄色の濃度を変化させて青色光線透過率分布を作っている。図１２に示すように、フィルタ４０Ｃの副走査方向Ａにおいて、フィルタ４０Ｃの中央部４０Ｃｂで最濃色の黄色として青色光線透過率を低くし、端部４０Ｃａに行くに従って黄色の濃度を薄くして青色光線透過率が高くなるようにしている。即ち、フィルタ４０Ｃの厚さは均等であっても黄色フィルタ部５６Ｃの黄色濃度を変えることによって体積当たりの青色光線透過率を変えて透過率の分布を形成するようにしている。これは、フィルタ４０Ｃの位置と黄色濃度を考慮して、例えば、透明ガラスやプラスチック基板上に、濃度の異なる黄色被膜を形成することによって容易に製造することができる。なお、フィルタ４０Ｃの長手方向（主走査方向Ｂ）の黄色フィルタ５６Ｃの濃度は、白色ＬＥＤ４１の配列方向と同一方向となって色ムラが生じないので均一濃度とすることができる。

（第４実施形態）
次に、本発明による第４実施形態に係る照明装置について図１３に基づいて説明する。図１３は、本発明による第４実施形態に係る照明装置で使用されるフィルタの平面図である。なお、前述の実施形態と同一構成については、同一符号を付して説明を省略する。

本発明による第４実施形態に係る照明装置１８Ｄは、全体構成として前述の第１実施形態の照明装置１８Ａと基本的には同じであり、照明装置１８Ｄ内のフィルタ４０Ｄのみ異なる。この第４実施形態においては、フィルタ４０Ｄの青色光線透過率を、前述の図６及び図９に示すよう青色光線透過率の分布と同一にするために、黄色フィルタ部５６Ｄの表面積を変化させて青色光線透過率分布を作っている。図１３に示すように、フィルタ４０Ｄの中央部４０Ｄｂの表面積が副走査方向Ａにおいて大きく、端部４０Ｄaに行くにしたがって黄色フィルタ部５６Ｄの表面積が少なくなっている。即ち、フィルタ４０Ｄの厚さは均等で黄色フィルタ５６Ｄの体積当たりの青色光線透過率も均等であるが、白色光が照射されるフィルタ４０Ｄの黄色フィルタ部５６Ｄの表面積を変えることによって所望の青色光線透過率の分布を形成するようにしている。これは、例えば、透明ガラスやプラスチック基板上に、線幅の異なる黄色被膜を形成することによって容易に製造することができる。なお、この第４実施形態においても前述の第３実施形態の場合と同様に、黄色フィルタ５６Ｄは、フィルタ４０Ｄの長手方向（主走査方向Ｂ）に沿って同一長さの帯状に形成されているが、白色ＬＥＤ４１の配列方向と同一方向となって色ムラが生じないのでライン状の均一表面積とすることができる。また、黄色フィルタ部５６Ｄの形状は、図１３においては、ベタ塗りの帯状としているが、網点の帯状等、別の形でも良い。

（第５実施形態）
次に、本発明による第５実施形態に係る照明装置について図１４に基づいて説明する。図１４は、本発明による第５実施形態に係る照明装置の概略構成を示す断面図である。なお、前述の実施形態と同一構成については、同一符号を付して説明を省略する。

本発明による第２実施形態に係る照明装置１８Ｅは、全体構成として前述の第１実施形態の照明装置１８Ａと基本的には同じであり、照明装置１８Ｅに、対向ミラー５８を配設した点において相違する。この第５実施形態においては、図１４に示すように、対向ミラー５８を、光軸５１を介して凹曲面鏡４４と対向した位置に配設している。従って、白色ＬＥＤ４１から出射された白色光のうち、凹曲面鏡４４に照射されない白色光５９を対向ミラー５８で反射して照明領域１２ａに照射可能となっている。そのため、白色ＬＥＤ４１の光利用効率が高くなり、同時に、原稿が立体的な場合でも影が生じにくいというメリットがある。

（第６実施形態）
次に、本発明による第６実施形態に係る照明装置について図１５に基づいて説明する。図１５は、本発明による第６実施形態に係る照明装置の概略構成を示す断面図である。なお、前述の実施形態と同一構成については、同一符号を付して説明を省略する。

本発明による第６実施形態に係る照明装置１８Ｆは、前述の第１実施形態の照明装置１８Ａとは、集光部材として、凹曲面鏡４４に代えてレンズ５５を使用した点が相違する。この第６実施形態においては、図１５に示すように、白色ＬＥＤ４１から出射された白色光は、ホルダ４３によって保持されたレンズ５５を透過し、このレンズ５５のレンズ面５５ａで屈折されて照明領域１２ａに集光されるようになっている。そのために、凹曲面鏡４４等の反射鏡などの場合よりレンズ５５の位置決め精度に裕度をもって設置できるというメリットがある。この場合であっても、前述の第１実施形態の場合と同様にレンズ５５を保持するホルダ４３の開口周縁部４３ｂにフィルタ４０Ａを設ければ、白色ＬＥＤ４１から出射される青色光４８、４９に対して同様に青色光の透過率を部分的に低減することが可能となり、色ムラの発生が抑制された照明装置を実現できる。

（第７実施形態）
次に、本発明による第７実施形態に係る照明装置について図１６に基づいて説明する。図１６は、本発明による第７実施形態に係る照明装置の概略構成を示す断面図である。なお、前述の実施形態と同一構成については、同一符号を付して説明を省略する。

本発明による第７実施形態に係る照明装置１８Ｇは、前述の第１実施形態の照明装置１８Ａとは、集光部材として、凹曲面鏡４４に代えて凹多面鏡５４を使用した点において相違する。この第７実施形態においては、図１６に示すように、白色ＬＥＤ４１から出射された白色光は、ホルダ４３によって保持された凹多面鏡５４の多面反射面５４ａで反射されて照明領域１２ａに集光されるようになっている。従って、凹曲面鏡４４の場合より光が集光し難いために、凹多面鏡５４の位置決め精度を緩くできるというメリットがある。この場合であっても、前述の第１実施形態の場合と同様に、ホルダ４３の開口周縁部４３ｂにフィルタ４０Ａを設ければ、白色ＬＥＤ４１から出射される青色光４８、４９に対して青色光の透過率を部分的に低減することが可能となり、色ムラの発生が抑制された照明装置を実現できる。

（第８実施形態）
次に、本発明による第８実施形態に係る照明装置について図１７に基づいて説明する。図１７は、本発明による第８実施形態に係る照明装置で使用されるフィルタ平面図である。なお、前述の実施形態と同一構成については、同一符号を付して説明を省略する。

本発明による第８実施形態に係る照明装置１８Ｈは、全体構成として前述の第１実施形態の照明装置１８Ａと基本的には同じであり、照明装置１８Ａ内のフィルタ４０Ａに代えて透過率制御部材として、青色光線を選択的に反射する特性を有するフィルタ４０Ｈを使用している。このフィルタ４０Ｈは、図１７に示すように、凹曲面鏡４４（図２参照）から出射され白色光中の青色光を所定の反射率で反射する青色光反射部（青色光フィルタ部）６０を副走査方向Ａにおいて中央部４０Ｈｂで最大とし、中央部４０Ｈｂから端部４０Ｈａに行くに従い小さい表面積となるように、部分的に異なる表面積を有するようになっている。従って、凹曲面鏡４４（図２参照）から出射され白色光中の青色光は、中央部４０Ｈｂにおいて高反射率（青色光の透過率小）で反射され、中央部４０Ｈｂから端部４０Ｈａに行くに従い低反射率（青色光の透過率大）で反射させることによって、照射領域１２ａ（図２参照）に照射される青色光の照度を部分的に制御するようにしている。このようなフィルタ４０Ｈは、透光性のガラスやプラスチック基材の表面に、青色光を所定の反射率で反射する、例えば、誘電体の積層スパッタ膜等の多層膜コーティングを副走査方向Ａで表面積を変化させて形成することで容易に実現可能である。この場合であっても、前述の第１実施形態の場合と同様に、白色ＬＥＤ４１から出射される青色光４８、４９に対して同様に青色光の透過率を部分的に低減することが可能となり、色ムラの発生が抑制された照明装置を実現できる。

１ 複写機
２ 装置本体
３ 画像形成部
４ 感光体
５ 帯電ローラ
６ 露光装置
７ 現像装置
８ 中間転写ベルト
９ クリーニング装置
１０ 転写ローラ
１１ ＡＤＦ
１２ コンタクトガラス
１３ 画像読取装置
１４ 第１走行体
１５ 第２走行体
１６ レンズ
１７ 撮像素子
１８、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ、１８Ｅ、１８Ｆ、１８Ｇ、１８Ｈ 照明装置
１９ 第１ミラー
２０ 第２ミラー
２１ 第３ミラー
２４ 用紙カセット
２５ ピックアップローラ
２６ フィードローラ
２７ 用紙搬送路
２８ レジストローラ
２９ 定着装置
３０ 排紙ローラ
３１ 排紙トレイ
４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｈ フィルタ
４０ａ、４０Ａａ、４０Ｂａ、４０Ｃａ、４０Ｄａ、４０Ｈａ 端部
４０ｂ、４０Ａｂ、４０Ｂｂ、４０Ｃｂ、４０Ｄｂ、４０Ｈｂ 中央部
４１ 白色ＬＥＤ
４２ 基板
４３ ホルダ
４３ａ 開口
４３ｂ 開口周縁部
４４ 凹曲面鏡
４５ ネジ
４６ ピン
４７ 黄色光端
４８ 青色光端
４９ 中心光
５０ 読取光端
５１ 光軸
５２ ＬＥＤチップ
５３ 黄色光発光蛍光体
５４ 凹多面鏡
５５ レンズ
５５ａ レンズ面
５６、５６ａ、５６ｂ、５６ｃ 黄色フィルタ部
５７ 透明領域
５８ 対向ミラー
５９ 白色光
６０ 青色光フィルタ部

特開２００９−１９８８９３号公報 特開２００６−２２７３８４号公報 特開２００９−１７１３７６号公報 特開２００２−１４２０８２号公報 特開２００７−７３２０６号公報

Claims (12)

1. 画像読取装置の原稿面における照射領域を照射する照明装置であって、
   ＬＥＤ光源と、集光部材と、透過率制御手段と、を有し、
   前記ＬＥＤ光源は、第１のピーク波長を有する光を出射するＬＥＤチップと、前記第１のピーク波長を有する光で励起されて第２のピーク波長を有する光を発光する蛍光体とを有する白色ＬＥＤであり、画像読取装置の主走査方向に沿って複数個配列され、
   前記集光部材は、前記複数個のＬＥＤ光源から出射された光を前記照明領域に集光させ、
   前記透過率制御手段は、前記集光部材から出射された光のうち前記第１のピーク波長を有する光の透過率を部分的に制御することを特徴とする照明装置。
2. 請求項１記載の照明装置において、
   前記第１のピーク波長を有する光は、青色光であり、
   前記透過率制御手段は、前記青色光を吸収する黄色フィルタ部を有する黄色フィルタであることを特徴とする照明装置。
3. 請求項１記載の照明装置において、
   前記第１のピーク波長を有する光は、青色光であり、
   前記透過率制御手段は、前記青色光を選択的に反射する青色光反射部を有するフィルタであることを特徴とする照明装置。
4. 請求項２又は３記載の照明装置において、
   前記透過率制御手段は、前記青色光に対する透過率を一定とするフィルタ部の前記画像読取装置の副走査方向での光照射面積率を変化させて部分的に前記青色光の透過率を制御するものであることを特徴とする照明装置。
5. 請求項２記載の照明装置において、
   前記透過率制御手段は、前記黄色フィルタの前記画像読取装置の副走査方向での厚さを変化させて部分的に前記青色光の透過率を制御するものであることを特徴とする照明装置。
6. 請求項２記載の照明装置において、
   前記透過率制御手段は、前記黄色フィルタの前記画像読取装置の副走査方向での濃度を変化させて部分的に前記青色光の透過率を制御するものであることを特徴とする照明装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項記載の照明装置において、
   前記集光部材はレンズであることを特徴とする照明装置。
8. 請求項１乃至６のいずれか１項記載の照明装置において、
   前記集光部材は凹面鏡であることを特徴とする照明装置。
9. 請求項８記載の照明装置において、
   前記凹面鏡は凹面多面鏡であることを特徴とする照明装置。
10. 原稿の原稿面における照明領域を照明する照明装置と、前記照明領域からの反射光を読み取る画像読取部とを具備した画像読取装置において、
    前記照明装置は、請求項１乃至９のいずれか１項記載の照明装置であることを特徴とする画像読取装置。
11. 請求項１０記載の画像読取装置において、
    前記透過率制御手段を、前記集光部材と前記照明領域の間に配設することを特徴とする画像読取装置。
12. 請求項１０又は１１記載の画像読取装置と、当該画像読取装置で読み取った画像データに応じて記録媒体上に画像を形成する画像形成部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。