JP2014027542A - 照明装置、画像読取装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 読取領域に載置される原稿からの正反射光に起因するハレーションの発生を抑制する。
【解決手段】 照射面１２に平行な方向を出射方向として光を発する光源１と、光源１からの光を内部反射させて照射面１２に照射する導光部材５と、を有してなる照明装置３０であって、導光部材３は、光源１からの光が入射する入射面６と、入射面６から入射した光を内部反射させて出射方向に導光する導光部５と、導光部５内を内部反射した光が出射する出射面１１と、導光部５内の光を出射面１１に向ける配光制御部１４と、を備え、出射面１１が照射面１２から光源１側に垂直に延びる領域より外方に位置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル複写機やイメージスキャナ等の画像読取装置に使用される照明装置と、この照明装置を備える画像読取装置と、この画像読取装置を備えた画像形成装置に関するものである。

近年、白色発光ダイオード（Light Emitting
Diode：以下「ＬＥＤ」ともいう。）は、光源として多くの照明分野への応用が期待されている。

白色ＬＥＤを光源とした照明の一例としては、デジタル複写機やイメージスキャナのような画像読取装置用の照明装置がある。

また、白色ＬＥＤの発光スペクトルは、可視域の波長帯をカバーしている。そのため、白色ＬＥＤは、白黒画像読取装置に限らずカラー画像読取装置用の照明装置の光源にも使用することができる。

以上のような白色ＬＥＤを光源として用いた画像読取装置用の照明装置について、照射面に相当する読取領域に向けて出射するように導光板を配置し、導光板の出射面から読取領域に照射するものが知られている（例えば、特許文献１と特許文献２参照）。

しかし、導光板の出射面から読取領域に照射された光が、読取領域に載置される原稿により正反射し、この正反射光が読取光学系を介して撮像素子に到達すると、ハレーションが発生してしまう。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、読取領域に載置される原稿からの正反射光に起因するハレーションの発生を抑制できる照明装置と、この照明装置を備える画像読取装置と、この画像読取装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る照明装置は、照射面に平行な方向を出射方向として光を発する光源と、光源からの光を内部反射させて照射面に照射する導光部材と、を有してなる照明装置であって、導光部材は、光源からの光が入射する入射面と、入射面から入射した光を内部反射させて出射方向に導光する導光部と、導光部内を内部反射した光が出射する出射面と、導光部内の光を出射面に向ける配光制御部と、を備え、配光制御部が照射面から光源側に垂直に延びる領域より外方に位置することを特徴とする。

本発明によれば、読取領域に載置される原稿からの正反射光に起因するハレーションの発生を抑制できる。

本発明に係る照明装置の実施の形態を示す副走査方向の断面図である。 上記照明装置の光源の正面図である。 導光部と配光制御部により内部反射された光の光路を示す、上記照明装置の副走査方向の拡大断面図である。 全反射面によって導光部内を内部反射されて配光制御部により屈折された光の光路を示す、上記照明装置の副走査方向の拡大断面図である。 上記照明装置の導光部材から原稿台ガラス上に載置された原稿に出射された光の正反射光が読取光学系に入射する例を示す上記照明装置の副走査方向の断面図である。 上記照明装置の配光制御部から原稿台ガラス上に載置された原稿に出射された光の正反射光が読取光学系に入射しない例を示す上記照明装置の副走査方向の断面図である。 上記照明装置の配光制御部から原稿台ガラス上に載置された原稿に出射された光の正反射光が読取光学系に入射しない別の例を示す上記照明装置の副走査方向の断面図である。 光拡散部を有しない導光部材の構成を示す、上記照明装置の副走査方向の拡大断面図である。 光拡散部を有する導光部材の構成を示す、上記照明装置の副走査方向の拡大断面図である。 上記入射面に設けられる光拡散部の構成例を示す図である。 上記入射面に設けられる光拡散部の別の構成例を示す図である。 本発明に係る照明装置の別の実施の形態を示す副走査方向の断面図である。 本発明に係る照明装置のさらに別の実施の形態を示す副走査方向の断面図である。 本発明に係る画像読取装置の実施の形態を示す副走査方向の断面図である。 本発明に係る画像読取装置の別の実施の形態を示す副走査方向の断面図である。 本発明に係る画像形成装置の実施の形態を示す副走査方向の断面図である。

以下、本発明に係る照明装置と画像読取装置と画像形成装置との実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

●照明装置（１）●
まず、本発明に係る照明装置の実施の形態について説明をする。

●照明装置の構成
図１は、本発明に係る照明装置の実施の形態を示す副走査方向の断面図である。照明装置３０は、原稿台ガラス４の読取光学系（不図示）の読取領域１２を照射面として光を照射する。

照明装置３０は、ＬＥＤチップやレーザーダイオード（Laser Diode：以下「ＬＤ」ともいう。）チップなどの半導体発光素子を用いる半導体発光装置やバルブ、あるいは蛍光管などにより構成される光源１と、光源１を載置する基板１３と、光源１からの光を導光して、読取光学系の光軸Ａを中心とした読取幅Ｗの読取領域１２へ出射する導光部材３とを有する。

●光源の構成
図２は、照明装置の光源の正面図である。図２に示すように、光源１は発光面１ｂをＺ軸方向に向けて基板１３に複数配置される。ここで、個々の光源１は、所定の間隔で離間してライン状に配置される。

ここで、以下の説明において、光源１が配列されるＸ軸方向を主走査方向とし、主走査方向と直交し光源１からの光が照射されるＺ軸方向を副走査方向とする。また、Ｙ軸方向は、主走査方向と副走査方向とに直交する方向であり、原稿台ガラス４の法線方向である。

光源１は、半導体発光素子を発光源とする半導体発光装置を用いた場合、例えばＬＥＤチップやＬＤチップからの光を第１の色の光として、この第１の光により励起される蛍光体からの光を第１の色の光とは異なる第２の光として、それぞれ出射する。光源１の構成例としては、青色ＬＥＤチップからの青色光と青色光により励起される黄色蛍光体からの黄色光との２色の光が混色して疑似的に白色光を生成する、いわゆる疑似白色ＬＥＤの発光装置が挙げられる。

光源１としては、様々なタイプの半導体発光装置を用いることができる。半導体発光装置として、いわゆるサイドビュータイプのものを用いると、基板１３に対し図２に示すようにＺ軸方向に発光面１ｂを向けて実装することで、図１に示したように導光部材３側に光を出射できる。

また、光源１をサイドビュータイプの半導体発光装置にすると、図２におけるＹ軸方向の発光面１ｂのサイズが１ｍｍまたはそれ以下の寸法の導光部材を選択できる。そのため、導光部材３として用いる導光体シートの厚さが１ｍｍ前後のときにも、発光面サイズが導光部材３の厚さ方向（Ｙ軸方向）の長さよりも大きくならない。そのため、光源１としてサイドビュータイプの半導体発光装置を用いると、光源１の出射光が導光部材３に入射する効率が高まる。

なお、光源１の基板１３への配置間隔について、Ｘ軸方向の基板中央部における光源間距離よりも基板外方部のピッチを狭くすると、結像素子を介して撮像素子上に照射される際の主走査方向の照度の均一性を改善することができる。

●導光部材の構成（１）
図３は、導光部５と配光制御部１４により内部反射された光の光路を示す、照明装置３０の副走査方向の拡大断面図である。導光部材３について、図１と図３を参照して説明する。

導光部材３は、Ｙ軸方向の厚さ１ｍｍ前後の略直方体の導光体であり、例えば薄い導光体シートである。導光部材３は、入射面６と導光部５と全反射面８，９と出射面１１とを備える。導光部材３は、読取領域１２と略平行に設けられる。

出射面１１と反対側の全反射面９の一部には、複数の配光制御面２０を有してなる配光制御部１４が形成されている。

なお、導光部材３には、導光体シートよりも厚みのある一般の導光板を用いることもできる。

入射面６は、導光部５に光源１からの光が入射する面である。入射面６には、光源１のＬＥＤチップ（不図示）からの青色光と第１の色の光に励起された黄色蛍光体（不図示）からの黄色光とが混色して発光面１ｂから照射された疑似白色光が入射する。

光源１の発光面１ｂと入射面６とは、例えば１ｍｍ以下の所定の間隔で配置されている。この理由は、光源１の実装の精度によって実装位置がＺ軸方向（紙面左右方向）にずれることがあり、その場合でも光源１と導光部材３とが接触しないようにするためである。つまり、一部の光源１と導光部材３とが接触している場合には、導光部材３に何らかの振動が加わったときに、接触している光源１に衝撃が集中するおそれがある。そのとき、その光源１は、基板１３から外れるなどの損傷が起こり得る。このために、発光面１ｂと入射面６との間には、間隔が設けられている。

導光部５は、入射面６から入射した光を出射面１１に向けて伝播する。導光部５を伝播する光は、Ｙ軸方向（紙面上下方向）の＋Ｙ軸方向（照射方向）側の全反射面８と−Ｙ軸方向（照射方向の反対）側の全反射面９により全反射を繰り返しながら副走査方向に進行する。

導光部５を進む光は、導光部材３の入射面６の反対側（読取領域１２側）に設けられている配光制御部１４に到達する。

配光制御部１４は、複数の配光制御面２０により構成される。配光制御部１４の表面形状を構成する配光制御面２０は、導光部５を進む光の反射角を変えている。そのために、配光制御面２０は、法線１９ａと全反射面９の法線１９ｂとにより示されるように、Ｚ軸方向に対して平行ではなく所定の傾き角を与えられている。

なお、各配光制御面２０の傾きとピッチを変えることで、配光制御部１４が照射する光の向きを調整することができる。

なお、導光部５を全反射して進行する光の反射角は、入射面６からの入射角の相違などにより一様ではない。そのため、配光制御面２０の傾き角などは、導光部５内の光が原稿台ガラス４に向かうように光線追跡を行って定めることができる。

全反射面８，９と異なる傾き角を与えられた配光制御面２０により、配光制御面２０で反射した光は反射角が変わる。ここで、配光制御面２０の傾き角は、法線１９ａの向きを法線１９ｂの向きよりも光源１が配置される側に与えられる。このように配光制御面２０の傾き角を設定することで、導光部５内での反射角が変わる。

そして、導光部５を伝播する光は、導光部材３の＋Ｙ軸方向側の全反射面８への入射角が全反射角よりも小さくなる。そのため、導光部５を伝播する光は、全反射することができなくなり導光部材３の出射面１１を屈折透過する。出射面１１を屈折透過する光は、出射面１１より副走査方向の原稿台ガラス４の上部にある読取領域１２を照射する。

以上説明したように、配光制御部１４は、読取領域１２の読取幅Ｗに対して、副走査方向について光源１側にずれた位置にあり、副走査方向に向けて強い配光を形成するように光を照射している。この点は、例えば液晶ディスプレイのバックライト照明のように、Ｙ軸方向（出射面１１の鉛直方向）に強い配光を形成するものとは異なる。そのため、配光制御部１４から読取領域１２までの光路は、Ｙ軸に平行な方向での出射面１１から原稿台ガラス４までの距離に比べて長い。

ここで、出射面１１から照射される光は、副走査方向と主走査方向に所定の角度の拡散角で照射される。つまり、主走査方向に複数並べて配置された光源１からの光は、配光制御部１４で反射して読取領域１２に到達するまでに主走査方向に広がり、読取領域１２には互いに重畳して照射される。そのため、配光制御部１４によれば、出射面１１の鉛直方向から読取領域１２を照射した場合と比較すると、主走査方向に均一な照度分布を得ることができる。

また、配光制御部１４によれば、主走査方向に光が広がりやすいため、主走査方向に光を意図的に拡散させるための構造を省くこともできる。つまり、配光制御部１４は、容易に作成可能な形状であるため、製造コストを下げることができる。

●導光部材の構成（２）●
次に、導光部材の構成について、以上説明した構成と相違する点について説明する。

図４は、全反射面８，９により導光部５内を内部反射されて配光制御部１４により屈折された光の光路を示す、照明装置３０の副走査方向の拡大断面図である。

図４に示すように、配光制御部１４は、先に説明した導光部材３の配光制御面２０による反射面と異なり、導光部材３ｘの出射面１１に屈折面として配光制御面１６が設けられている。

屈折面として設ける場合にも、配光制御部１４は、副走査方向の断面において全反射面８と傾きが異なる配光制御面１６を、副走査方向に複数設ける。このように構成することで、配光制御部１４は、全反射面９を反射した光の一部を屈折透過により導光部材３ｘの外部に出射させ、屈折に伴う偏向作用により出射光を読取領域１２の方向に導く。

なお、副走査方向に隣接する各配光制御面１６の間に、配光制御面１５を設けてもよい。配光制御面１５は、図７において破線で示すように光を内部反射する。

●出射面の配置（１）
次に、読取領域１２や読取光学系などに対する出射面１１の位置関係（配置）について説明する。

出射面１１の位置を副走査方向にある読取光学系の光軸Ａに近づけると、照明装置３０からの照射光により、読み取った画像にいわゆるハレーションが発生する。

ここで、照明装置３０の照射光によりハレーションが発生する原因について説明する。

図５は、照明装置３０の導光部材３から原稿台ガラス４上に載置された原稿に出射された光の正反射光が読取光学系に入射する例を示す照明装置３０の副走査方向の断面図である。

図５に示すように、配光制御部１４から出射面１１を経て読取領域１２に到達した光は、原稿台ガラス４を透過して原稿の原稿面６１で反射される。ここで、原稿面６１により生じる反射には、所定の角度により反射光の強度が強くなる正反射光Ｒと、それ以外の拡散反射光（不図示）がある。

図５のように、例えば、原稿面６１の傾きがψである場合には、読取領域１２に２ψの入射角で入射する光は、原稿面６１には角度ψで入射することになる。つまり、原稿面６１に入射する光は、原稿面６１に角度ψで入射し、角度ψで正反射すると光軸Ａに平行な方向の正反射光Ｒとなる。

正反射光Ｒが読取光学系の読取レンズ４１（または不図示の読取ミラー）を介して撮像素子（不図示）にまで到達した場合、正反射光Ｒの光強度は拡散反射光の光強度に対して強いため、ハレーションが発生してしまう。その結果、正反射光Ｒが照射した位置が白抜けした画像となってしまう。このようなハレーションを生じる正反射光Ｒは、冊子状の原稿のように原稿面６１の一部が傾いて上述のように原稿台ガラス４に対して角度がついたときに発生する。

したがって、正反射光Ｒによるハレーションの発生を回避するためには、出射面１１の位置を光軸Ａから光源１寄りに離した位置（光軸Ａより−Ｚ軸方向寄りの位置）に設けることが好ましい。つまり、出射面１１は、ハレーションが発生しないように留意する観点から、本実施形態における照射面である読取領域１２から光源１（照明装置３０）側に垂直に延びる領域（図５における破線内の領域）より外方に位置させることが好ましい。

図６は、照明装置３０の配光制御部１４から原稿台ガラス４上に載置された原稿に出射された光の正反射光が読取光学系に入射しない例を示す照明装置３０の副走査方向の断面図である。

図６において、以上説明した角度ψで傾いた原稿面６１による図５で説明した正反射光Ｒが読取レンズ４１に入射してしまうような光の仮想線（図６における一点鎖線）をハレーションラインＨＬとする。

配光制御部１４は、その端部２０ａがハレーションラインＨＬよりも、副走査方向に光軸Ａから光源１方向に離れた位置にあれば、配光制御部１４から出射面１１を経て読取領域１２に到達するいかなる光も、読取領域１２への入射角度が２ψよりも大きな角度（角度ψで傾いた原稿面６１への入射角がψよりも大きな角度）となる。

そのため、以上説明した出射面１１の配置によれば、原稿面６１での正反射光Ｒが光軸Ａと平行な方向に反射してハレーションが発生することを防止することができる。

●出射面の配置（２）
次に、読取領域１２や読取光学系などに対する出射面１１の位置関係（配置）の別の例について説明する。

図７は、照明装置３０の出射面１１から原稿台ガラス４上に載置された原稿に出射された光の正反射光Ｒが読取光学系に入射しない別の例を示す照明装置３０の副走査方向の断面図である。

読取レンズ４１の瞳の半径（以下「瞳径」ともいう。）ｒの影響を考慮してハレーションの発生を防止するように出射面１１を配置する場合には、原稿面から読取レンズ４１の瞳までの距離Ｌと瞳径ｒから、Ｌとｒより定まる角度ωを
ω＝ａｒｃｔａｎ（ｒ／Ｌ）
とする。

このとき、正反射光Ｒと光軸Ａのなす角度がωよりも大きければ、正反射光Ｒは読取レンズ４１の瞳には入らない。そのため、正反射光Ｒは、撮像素子に到達しないため、ハレーションが発生しない。

以上の条件を満たすには、図７において、読取領域１２に対する入射角が２ψ＋ωとなる光の仮想線（図７における一点鎖線）をハレーションラインＨＬと考えればよい。

そして、ハレーションラインＨＬよりも副走査方向に光軸Ａから離れた位置に、導光部材３の配光制御部１４の端部２０ａがあれば、配光制御部１４から読取領域１２に到達するいかなる光も、読取領域１２への入射角度が２ψ＋ωよりも大きな角度となる。

そのため、以上説明した出射面１１の配置によれば、読取レンズ４１の瞳径ｒ内に正反射光Ｒが入射しなくなるため、ハレーションの発生を防止することができる。

なお、以上説明した図４〜図７とその説明においては、説明を簡略にするために、原稿台ガラス４や導光部材３の界面における光の屈折は無視しているが、これらについても考慮することが好ましい。

また、出射面１１の配置について、光軸Ａの位置が変化することで、正反射光Ｒによるハレーションが発生する範囲が変化する点に留意することが好ましい。この場合に、光軸Ａの位置が変化する要因としては、部品の組み付け誤差や部品の寸法誤差、あるいはスキャニング動作時の振動により副走査方向に生じるズレなどが挙げられる。

さらに、出射面１１の配置について、画像上に発生するハレーションをどの程度許容できるかについても留意して設定することが好ましい。

●実施の形態に係る作用・効果
以上説明した実施の形態によれば、導光部材３が、導光部５内の光を出射面１１に向ける配光制御部１４を備え、出射面１１が照射面（読取領域１２）から光源側垂直に延びる領域より外方に位置する。このため、読取領域１２上にある原稿面６１で生じる正反射光Ｒが読取レンズ４１などの読取光学系に入射することがない。つまり、読取領域１２に載置される原稿に起因するハレーションの発生を抑制することができる。

また、以上説明した実施の形態によれば、配光制御部１４のうち光源１と出射方向反対側の端部２０ａが、端部２０ａから出射面１１に向けられた正反射光Ｒが照射面である原稿面６１で反射された反射光の光路上にある読取レンズ４１に入射しない範囲に位置する。このため、読取領域１２に載置される原稿に起因するハレーションの発生を抑制することができる。

また、以上説明した実施の形態によれば、配光制御部１４は、読取領域１２とは反対側の面に設けられる反射面であるため、反射作用により容易に出射方向と配光を制御することができる。

また、以上説明した実施の形態によれば、配光制御部１４を出射面１１に設けられる屈折面とすることで、屈折作用により容易に出射方向と配光を制御することができる。

また、以上説明した実施の形態によれば、導光部材３は、導光部５と原稿台ガラス４とが略平行となるように設けられるため、照明装置３０のＹ軸方向の寸法を小型化することができる。

さらに、以上説明した実施の形態によれば、導光部材３は、シート状の導光体であるため、照明装置３０のＹ軸方向の寸法を小型化することができる。

●照明装置（２）●
次に、本発明に係る照明装置の別の実施の形態について、先に説明した実施の形態との相違点を中心に説明する。

図８は、光拡散部を有しない導光部材３の構成を示す照明装置３０の副走査方向の拡大断面図である。なお、配光制御部１４は、図示を省略してある。

光源１としてＬＥＤを用いた場合、発光面１ｂから放射される光の強度分布は、いわゆるランバート分布であり、発光面１ｂの中心から法線方向の光強度が最も強い。また、光源１としてＬＤを用いた場合、発光面１ｂから放射される光の強度分布は、いわゆるガウシアン分布であり、発光面１ｂの中心から法線方向の光強度が最も強い。

そのため、図８に示すように、入射面６に光拡散部を有しない照明装置３０では、光源１からの光は入射面６に入射し、導光部５で内部反射することなく入射面６の反対側の端部にある第２出射面７から出射してしまう。

以上のような光源１がＬＥＤなどの半導体発光装置である場合の発光特性を考慮すると、入射面６において入射強度が最も高い位置は、発光面１ｂの中心からの法線が入射面６と交わる入射位置１８である。そして、ＬＥＤとＬＤのいずれの光源の場合にも、光源１の光の発光強度は、入射位置１８を中心として円径方向に減衰する。

図９は、光拡散部１７を有する導光部材の構成を示す、照明装置３０ａの副走査方向の拡大断面図である。なお、配光制御部１４は、図示を省略してある。

照明装置３０ａは、入射面６に光拡散部１７を有する点が図１に示す照明装置３０と異なる。

図９に示すように、入射面６の入射位置１８を中心とした範囲に光拡散部１７を設けることにより、導光部５内を伝播する光は様々な方向に拡散する。

そして、第２出射面７から出射する光の強度分布は、入射位置１８付近の分布が低下して全体的に拡散する。

一方、発光面１ｂの法線に対する放射角度が大きい光は、導光部５に対して入射角度が大きく、発光強度も比較的低い。このような放射角度が大きい光を拡散させてしまうと、導光部５の外部に抜ける光が増えてしまうので、照明の効率は下がってしまう。つまり、眩惑光にならない成分に対しては光拡散部１７に入射させないように構成した方がよい。

光拡散部１７は、例えば導光部５の入射面６に射出成型することで得られる。このように、光拡散部１７は、入射面の全面を拡散面にする場合よりも拡散領域の面積が小さいので、射出成型時の成型圧のムラが少なくなるため、品質のばらつきが少ない拡散面を得ることができる。

図１０は、入射面６に設けられる光拡散部１７の構成例を示す図である。

図１０に示すように、入射位置１８を中心として円形の領域に光拡散部１７を設ける。このようにすることで、光拡散部１７は、必要最小限の面積で眩惑光となってしまう光強度の高い光の成分に対してのみ選択的に拡散させて、光源１の発光強度を減衰させることができる。

入射面６における光源１の放射光の像を観察したとき、例えば光源１がＬＥＤの場合にはその光の強度分布の発光中心から、発光強度が発光中心の半分の値になるいわゆる半値角付近の領域までに対して拡散作用を与えるように拡散領域を設けてもよい。このように構成された光拡散部１７によれば、半値角内の光強度ピークを減衰させることができる。つまり、光拡散部１７を設けることで、第２出射面７から出射する光のエネルギーを減衰させて眩惑光を低減することができる。

なお、光源１が主走査方向に複数設けられる場合、光源１の数に対応して入射位置１８も主走査方向に離間して複数存在する。この場合には、図１０に示すように入射位置１８の数と位置に対応して光拡散部１７を設けてもよい。

図１１は、入射面６に設けられる光拡散部１７の別の構成例を示す図である。主走査方向の光源１の配置間隔は、等間隔に限られず、例えば主走査方向の両端側の間隔を狭めて配置することがある。そのような場合には、図１１に示すように、光拡散部１７も光源の配置間隔に合わせて配置してもよい。

●実施の形態に係る作用・効果
以上説明した実施の形態によれば、光源１が半導体発光装置であり、入射面６に光拡散性を有する光拡散部１７を備えるため、出射面１１から読取領域１２に出射される光を拡散させて原稿台ガラス４上の原稿面６１による正反射光Ｒの発生を低減することができる。

また、以上説明した実施の形態によれば、光拡散部１７が、入射面６のうち光源１の発光中心からの入射光の入射位置１８に対応した領域を中心とした範囲に設けられるため、発光強度の強い光を効率よく減衰することができる。

さらに、以上説明した実施の形態によれば、光拡散部１７が、入射面６のうち光源１からの光の強度分布の半値角範囲内相当の入射領域に対応した領域に設けられるため、発光強度の強い光を効率よく減衰することができる。

●照明装置（３）●
次に、本発明に係る照明装置のさらに別の実施の形態について、先に説明した実施の形態との相違点を中心に説明する。

図１２は、本発明に係る照明装置の別の実施の形態を示す副走査方向の断面図である。本実施の形態における照明装置３０ｂは、先に説明した実施の形態における照明装置３０とは、反射面１０を備える点で相違する。

光源１から導光部材３に入射する光には、入射角の小さい光が含まれる。入射角の小さい光の一部は、導光部５内で全反射することなく入射面６の反対側の第２出射面７から抜ける。

そこで、第２出射面７を抜けた光を偏向反射させて読取領域１２に導くために、照明装置３０ｂには、反射面（反射ミラー）１０が設けられている。

反射面１０は、副走査方向断面において、読取領域１２の光軸Ａに関して、光源１や導光部材３が設けられる側とは反対の側に設けられる。反射面１０のサイズや傾き角は、読取領域１２の照明効率が高くなるように調整される。

反射面１０を設けることで、照明装置３０ｂは、光源１からの光の利用効率が向上する。また、反射面１０を設けることで、照明装置３０ｂは、出射面１１からの光とは異なる角度から読取領域１２を照射（対向照射）することができる。

なお、照明装置３０ｂの入射面６に、先の実施の形態で説明した図９に示すような光拡散部１７を設けることもできる。光拡散部１７を設けることで、第２出射面７からの光が所望の拡散度合いの広がりを持った配光となって読取領域１２に到達するため、読取領域１２全体を均一に照射することができる。

また、出射面１１や第２出射面７に光拡散部を設けることもできる。この場合には、導光部５内を通過する間に光が広がっている。このため、光拡散部を設ける範囲について、光源１の発光強度を考慮する必要はなく、出射面１１や第２出射面７全体に一様に設けてもよい。

また、反射面１０の形状は、全反射面８により反射されて第２出射面７から出射された光を効率よく読取領域１２に導くために、図１２に示す副走査方向断面内で直線的な１枚の平面以外の様々な形状でもよい。反射面の形状は、例えば、複数の反射面を互いの反射面の法線が交差するように配置してもよい。また、反射面の形状は、例えば、凹面鏡にしてもよい。

●実施の形態の作用・効果
以上説明した実施の形態によれば、導光部材３の入射面とは反対側の端面に第２出射面７が設けられ、第２出射面７から出射する光を読取領域１２方向に反射させる反射面１０を設ける。このようにすることで、有効に利用することが困難であった光源１からの眩惑光となり得る成分を読取領域１２の方向に導くことができるため、光源１からの光の利用効率を高めることができる。

また、以上説明した実施の形態によれば、反射面１０を設けることで、照明装置３０ｂは、原稿台ガラス４上の原稿に浮きや段差があるような場合においてもそのエリアに影が生じにくい、いわゆる対向照明をすることができる。そのため、照明装置３０ｂを備える画像読取装置は、原稿を読み取る際に画像上に黒筋が生じにくくすることができる。

●照明装置（４）●
次に、本発明に係る照明装置のさらに別の実施の形態について、先に説明した実施の形態との相違点を中心に説明する。

図１３は、本発明に係る照明装置の別の実施の形態を示す副走査方向の断面図である。本実施の形態では、先に説明した実施の形態における照明装置３０の光軸Ａを挟んで反対側に、第２照明装置３０ｃを有する。

以上説明した実施の形態によれば、読取領域１２の光軸Ａを挟んで両側から照明装置３０と第２照明装置３０ｃとからの光が読取領域１２を照射するため、原稿台ガラス４上の原稿に浮きや段差があるような場合においてもそのエリアに影が生じにくくすることができる。そのため、照明装置３０と第２照明装置３０ｃを備える画像読取装置は、原稿を読み取る際に画像上に黒筋が生じにくくすることができる。

●画像読取装置●
次に、本発明に係る画像読取装置の実施の形態について説明する。

図１４は、本発明に係る画像読取装置の実施の形態を示す副走査方向の断面図である。

画像読取装置１００は、照明装置３０と、第１の反射ミラー２１と、第２の反射ミラー２２と、第３の反射ミラー２３と、結像素子４０と、撮像素子（ＣＣＤ）４６とを有してなる。第１の反射ミラー２１、第２の反射ミラー２２、第３の反射ミラー２３、結像素子４０は、読取光学系を構成する。

照明装置３０は、原稿台ガラス４上の原稿６０をライン状に照明する。第１の反射ミラー２１、第２の反射ミラー２２、第３の反射ミラー２３は、原稿反射光を結像素子４０に導き、原稿６０の像を撮像素子４６上に結像する。

照明装置３０と第１の反射ミラー２１とは走査速度Ｖで走査される。また、第２の反射ミラー２２と第３の反射ミラー２３は走査速度Ｖ／２で走査される。

そして、照明装置３０と第１の反射ミラー２１と第２の反射ミラー２２と第３の反射ミラー２３は、原稿面５０全体をスキャンして読み取る。

図１５は、本発明に係る画像読取装置の別の実施の形態を示す副走査方向の断面図である。画像読取装置２００は、照明装置３０と、反射ミラー２７、結像素子４０、撮像素子４６が一つの筐体２１０内に一体化されている。反射ミラー２７、結像素子４０は、読取光学系を構成する。

筐体２１０は走査速度Ｖで副走査方向に原稿台ガラス４を走査して、原稿６０をスキャンして読み取る。画像読取装置２００は、図１４で示した画像読取装置よりも走査機構が簡略化されているので、装置をＹ軸方向に薄型化できる。

以上説明した実施の形態によれば、読取領域上にある原稿面で生じる正反射光が読取レンズなどの読取光学系に入射することがない。つまり、読取領域に載置される原稿に起因するハレーションの発生を抑制することができる。

さらに、以上説明した実施の形態によれば、読取光学系と撮像素子が一体となる筐体を用いることにより、走査駆動の動的振動に伴う副走査方向の原稿読み取り位置の誤差が小さくなる。そのため、誤差を見込んで読み取りに必要な照明領域を副走査方向に広くしなくてもよい。

また、以上説明した実施の形態（画像読取装置２００）によれば、走査機構の一体化により走査機構を駆動するエネルギーが低減されるから、図１４に示した画像読取装置１００より省エネルギー化できる。

●画像形成装置●
次に、本発明に係る画像形成装置の実施の形態について説明する。

図１６は、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を示す副走査方向の断面図である。図１６には、照明装置３０、画像読取装置２００または画像読取装置３００を備えた画像形成装置の一形態としてのフルカラーの複写機４００の構成を示す。

複写機４００の装置本体４０２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４０３が設けられている。

画像形成部４０３は、等間隔に離間させて水平向きに並列に配設された４つのドラム状の感光体４０４、感光体４０４の外周面を一様に帯電する帯電ローラ４０５を備える。

また、画像形成部４０３は、帯電ローラ４０５により帯電された各感光体４０４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４０６、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４０７を備える。

また、画像形成部４０３は、感光体４０４上のトナー像が順次転写される中間転写ベルト４０８、中間転写ベルト４０８上へのトナー像の転写後に感光体４０４上に残留したトナーを除去するクリーニング装置４０９を備える。

さらに、画像形成部４０３は、中間転写ベルト４０８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４１０等により構成されている。

なお、４つの感光体４０４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）が形成される。これらの各色のトナー像が中間転写ベルト４０８上に転写されることにより、中間転写ベルト４０８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４０２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ＡＤＦ４１１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４１２と、ＡＤＦ４１１で自動送りされた原稿またはコンタクトガラス４１２上に載置された原稿を読み取る画像読取装置４１３とが配置されている。

画像読取装置４１３は、コンタクトガラス４１２と平行に２：１の速度で走行可能な第１走行体４１４と第２走行体４１５、レンズ４１６、画像読み取り素子であるＣＣＤ４１７等により構成されている。

第１走行体４１４には、コンタクトガラス４１２上に載置された原稿、または、ＡＤＦ４１１で搬送される原稿の原稿面を照明するための照明装置３０と、原稿面で反射されて読取光軸に沿って進行する読取光を反射させる第１ミラー４１９とが搭載されている。

第２走行体４１５には、第１ミラー４１９で反射された光をさらに反射させる第２ミラー４２０と第３ミラー４２１とが搭載されている。第１〜第３ミラー４１９、４２０、４２１で順次反射された読取光の進行方向前方には、レンズ４１６とＣＣＤ４１７とが配置されている。

装置本体４０２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４２４が設けられている。これらの用紙カセット４２４内に収納された記録媒体Ｓはピックアップローラ４２５とフィードローラ４２６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４０２内に設けられた用紙搬送路４２７に沿って搬送される。

用紙搬送路４２７上には、レジストローラ４２８、転写ローラ４１０、定着装置４２９、排紙ローラ４３０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４１３での読み取り結果に応じて露光装置４０６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る。そのレーザ光が帯電ローラ４０５により一様に帯電された各感光体４０４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４０７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４０４上のトナー像は、感光体４０４と同期して移動する中間転写ベルト４０８上に順次転写され、中間転写ベルト４０８上にはカラートナー像が形成される。

一方、画像形成部４０３での画像形成動作開始に合わせ、用紙カセット４２４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４２７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対４２８により、中間転写ベルト４０８と転写ローラ４１０との間の転写位置へ送り込まれる。

次にレジストローラ対４２８が回転駆動され、記録媒体Ｓが中間転写ベルト４０８と転写ローラ４１０との間に送り込まれることにより、中間転写ベルト４０８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４２９を通過する過程で記録媒体Ｓに定着され、カラートナー像が定着された記録媒体Ｓは排紙ローラ対４３０によって排紙トレイ４３１上に排紙される。

複写機４００を構成する照明装置３０は上述した本発明に係る照明装置であり、画像読取装置４１３には、上述した本発明に係る画像読取装置１００または２００を搭載している。

以上説明した実施の形態によれば、読取領域上にある原稿面で生じる正反射光が読取レンズなどの読取光学系に入射することがない。つまり、読取領域に載置される原稿に起因するハレーションの発生を抑制することができる。

なお、画像読取装置４１３はスキャナ装置として独立に動作させることも可能である。

１ ：光源
１ｂ ：発光面
３ ：導光部材
４ ：原稿台ガラス
５ ：導光部
６ ：入射面
７ ：第２出射面
８ ：全反射面
９ ：全反射面
１０ ：反射面
１１ ：出射面
１２ ：読取領域
１３ ：基板
１４ ：配光制御部
１５ ：配光制御面
１６ ：配光制御面
１７ ：光拡散部
１８ ：入射位置
２０ ：配光制御面
２０ａ ：端部
２１ ：第１の反射ミラー
２２ ：第２の反射ミラー
２３ ：第３の反射ミラー
２７ ：反射ミラー
３０ ：照明装置
４０ ：結像素子
４１ ：読取レンズ
４６ ：撮像素子
５０ ：原稿面
６０ ：原稿
６１ ：原稿面
１００ ：画像読取装置
２００ ：画像読取装置
２１０ ：筐体
３００ ：画像読取装置
４００ ：複写機

特開２０１０−２５２３４０号公報 特開２０１０−１９１３９７号公報

Claims (13)

1. 照射面を照射する照明装置であって、
   前記照射面に平行な方向を出射方向として光を発する光源と、
   前記光源からの前記光を内部反射させて前記照射面に照射する導光部材と、
   を有し、
   前記導光部材は、
   前記光源からの前記光が入射する入射面と、
   前記入射面から入射した前記光を内部反射させて前記出射方向に導光する導光部と、
   前記導光部内を内部反射した前記光が出射する出射面と、
   前記導光部内の前記光を前記出射面に向ける配光制御部と、
   を備え、
   前記出射面が前記照射面から前記光源側に垂直に延びる領域より外方に位置することを特徴とする照明装置。
2. 前記配光制御部のうち前記出射方向において前記光源反対側の端部は、前記端部から前記出射面に向けられ前記照射面で正反射した光が、前記照射面で反射された反射光の光路上にある読取光学系に入射しない範囲に位置する、
   請求項１記載の照明装置。
3. 前記出射面は、前記導光部の前記照射面に対向する側の面に設けられ、
   前記配光制御部は、前記導光部の前記出射面とは反対側の面に設けられる、
   請求項１または２に記載の照明装置。
4. 前記出射面は、前記導光部の前記照射面に対向する側の面に設けられ、
   前記配光制御部は、前記出射面に設けられる、
   請求項１乃至３のいずれかに記載の照明装置。
5. 前記光源は、半導体発光装置であり、
   前記入射面と前記出射面の少なくともいずれか一方は、光拡散性を有する拡散部を備える、
   請求項１乃至４のいずれかに記載の照明装置。
6. 前記拡散部は、前記入射面のうち前記光源の発光中心からの入射光の入射領域に対応した領域を中心とした範囲に設けられる、
   請求項５記載の照明装置。
7. 前記拡散部は、前記入射面のうち前記光源からの前記光の強度分布の半値角範囲内相当の入射領域に対応した領域に設けられる、
   請求項５記載の照明装置。
8. 前記導光部材は、前記導光部と前記照射面とが略平行となるように設けられる、
   請求項１乃至７のいずれかに記載の照明装置。
9. 前記導光部材の前記入射面とは反対側の端面には、第２出射面が設けられ、
   前記第２出射面からの光の出射方向には、前記第２出射面から出射する光を前記照射面方向に反射させる反射部材が設けられている、
   請求項１乃至８のいずれかに記載の照明装置。
10. 前記第２出射面は、光拡散性を有する拡散部を備える、
    請求項９記載の照明装置。
11. 前記導光部材は、シート状の導光体である、
    請求項１乃至１０のいずれかに記載の照明装置。
12. 照射面を照射する照明装置と、
    前記照明装置から出射されて前記照射面で反射された光の光路上に配置された読取光学系と、
    前記読取光学系を介して光が入射する撮像素子と、
    を有してなる画像読取装置であって、
    前記照明装置は、請求項１乃至１１のいずれかに記載の照明装置である、
    ことを特徴とする画像読取装置。
13. 画像読取装置と、
    前記画像読取装置で読み取られた画像情報に基づいて記録媒体上に画像を形成する本体装置と、
    を有してなる画像形成装置であって、
    前記画像読取装置は、請求項１２記載の画像読取装置である、
    ことを特徴とする画像形成装置。
    

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