JP2021158497A - 照明装置、画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第二光源の光利用率の低下を抑制できる照明装置を提供する。【解決手段】照明装置は、基板５０２上にアレイ状に配列された複数の第一光源たる白色点光源５０１と、白色点光源５０１よりも光照射方向上流側に配置された第二光源たる赤外光点光源７０１とを有している。この照明装置においては、光照射方向上流側に配置された赤外光点光源７０１の半値角と、光照射方向下流側に配置された白色点光源５０１の半値角とを互いに異ならせている。【選択図】図１３

Description

本発明は、照明装置、画像読取装置及び画像形成装置に関するものである。

従来、基板上にアレイ状に配列された複数の第一光源と、第一光源よりも光照射方向上流側に配置された第二光源とを有する照明装置が知られている。

特許文献１には、上記照明装置として、基板上にアレイ状に配列された白色に発光する複数の第一光源と、第一光源よりも光照射方向上流側でアレイ状に配列されたアンバー色に発光する複数の第二光源とを有するものが記載されている。

しかしながら、光照射方向上流側に配置した第二光源から出射された光の一部が、光照射方向下流側に配置した第一光源により遮られ、第二光源の光利用率が低下する問題があった。

上述した課題を解決するために、本発明は、基板上にアレイ状に配列された複数の第一光源と、前記第一光源よりも光照射方向上流側に配置された第二光源とを有する照明装置において、前記第二光源の指向角が、前記第一光源の指向角と異なることを特徴とするものである。

本発明によれば、第二光源の光利用率の低下を抑制できる。

実施形態に係る画像形成装置としての複写機全体の外観斜視図。 複写機の概略構成図。 スキャナ部を示す斜視図。 スキャナ部の内部を示す斜視図。 一体型走査ユニットを示す概略構成図。 基板の実装面にアレイ状に配置された白色点光源のピッチについて説明する図。 読取位置における主走査方向の光量分布を示す図。 白色点光源の間に赤外光点光源を配置した照射装置の斜視図。 Ｘ方向端部側で赤外光点光源が白色点光源に干渉する不具合を説明する図。 白色点光源のＺ方向における配置位置と、赤外光点光源のＺ方向における配置位置を互いに異ならせた例を示す図。 赤外光点光源の半値角内の強い光の一部が白色点光源に遮られてしまう不具合を説明する図。 図１１に示す構成の赤外光点光源の読取位置における主走査方向（Ｘ方向）の光量分布と、理想の光量分布とを示す図。 白色点光源よりもＸ方向の半値角の小さい赤外光点光源を用いた実施例を示す図。 点光源の指向性を示す図。 Ｘ方向の半値角とＹ方向の半値角とが異なる指向性を有する点光源の一例を示す図。 白色点光源と、赤外光点光源との配置関係について説明する図。 基板をＸ方向から見た図。 差動ミラー方式の画像読取ユニットのスキャナ部を示す概略図。

以下、本発明を適用した画像形成装置の実施形態の一例（以下、本実施形態を実施形態１という。）として、電子写真方式の複写機（以下、単に複写機１という）について説明する。
図１は、実施形態に係る画像形成装置としての複写機１全体の外観斜視図である。
複写機１では、本体の略中央部に画像形成手段としてのプリンタ部１００が配置され、そのプリンタ部１００の上部には画像読取ユニット１３０が配置されている。画像読取ユニット１３０には、スキャナ部１０と原稿搬送手段としての原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）１２０とが設けられている。

図２は、複写機１の概略構成図である。
プリンタ部１００は、画像処理部Ｂ、画像記憶部Ｃ、画像書込部Ｄ、画像記録部Ｅ、給紙部Ｆ等を備えている。

画像記録部Ｅは、潜像担持体である感光体ドラム３１と、その周囲に配置される、帯電器３２、現像器３３、転写器３４、分離器３５、クリーニング装置３６等とから構成されている。また、分離器３５の下流側には、さらに、搬送部３７、定着部３８、排紙部３９も配置されており、これらも画像記録部Ｅを構成している。
給紙部Ｆは、記録材としての転写紙Ｐを収容する給紙カセット４１、給紙カセット４１内の転写紙Ｐを分離して給送する給紙機構４２等から構成されている。

回転駆動する感光体ドラム３１の表面は、帯電器３２により一様帯電される。帯電された後の感光体ドラム３１の表面には、画像読取ユニット１３０で読み取った画像情報について画像処理部Ｂが画像処理した後の情報に基づいて変調されたレーザー光線３が画像書込部Ｄから感光体ドラム軸方向にスキャンされて照射される。これにより、感光体ドラム３１上に静電潜像が形成される。感光体ドラム３１上に形成された静電潜像は、現像器３３と対向する現像領域において帯電トナーが付着して現像されることによりトナー像となる。一方、転写紙Ｐは給紙部Ｆにより給紙・搬送され、所定のタイミングで感光体ドラム３１と転写器３４とが対向する転写領域に送出・搬送される。そして、転写器３４により、感光体ドラム３１上のトナー像とは逆極性の電荷を転写紙Ｐに付与することで、感光体ドラム３１上に形成されたトナー像が転写紙Ｐに転写される。次いで、転写紙Ｐは、感光体ドラム３１から分離され、搬送部３７により定着部３８へ搬送される。そして、その定着部３８においてトナー像が定着される。その後、排紙部３９により機外に排出される。転写器３４でトナー像が転写された後の感光体ドラム３１の表面は、クリーニング装置３６でクリーニングされ、感光体ドラム３１上に残ったトナーが除去される。

画像処理部Ｂは、画像読取ユニット１３０から送信された画像信号について所定の画像処理を行う。画像処理部Ｂで行う画像処理としては、例えば、シェーディング補正、輝度／濃度変換、ＥＥ処理、文字／網点判別、フィルタ／変倍処理、コピーγ補正、書込濃度補正、２ビーム制御、誤差拡散処理、データ圧縮処理等が挙げられる。そして、画像処理部Ｂで処理された画像データは画像記憶部Ｃ内に一時的に保存される。画像記憶部Ｃに一時的に記憶された画像データは、画像書込部Ｄに出力される。画像書込部Ｄでは、その画像データに基づく書込光を半導体レーザーから出力する。この半導体レーザーからの書込光は、駆動モータ２１により回転される回転多面鏡（ポリゴンミラー）２２で回転走査される。回転走査された書込光は、ｆθレンズ２３を経て、第１ミラー２４、第２ミラー２５、シリンドリカルレンズ２６、第３ミラー２７を通過する。そして、カバーガラス２８から射出され、画像記録部Ｅに設けられた感光体ドラム３１上に照射される。

図３は、スキャナ部１０を示す斜視図である。このスキャナ部１０の上には、原稿自動搬送装置１２０が搭載され、蝶番によって揺動自在に支持されていることで、スキャナ部１０の上面を開閉することが可能になっている。スキャナ部１０の上面には、透明部材としてのコンタクトガラス５７およびスリットガラス５８とを備えている。

図４は、スキャナ部１０の内部を示す斜視図である。
図４に示すように、スキャナ部１０は、一体型走査ユニット２００などを収納した略直方体形状の箱状部材の筐体部１０ａと、筐体部１０ａの上面を塞ぐように筐体部１０ａに取り付けられるスキャナカバー１０ｂとを有している。一体型走査ユニット２００は、筐体部１０ａに図中左右方向に取り付けられたガイドロッド５２と、ガイドレール５１とにより図中矢印Ｇ方向に移動可能に支持されている。

図５は、一体型走査ユニット２００を示す概略構成図である。
図５に示すように、一体型走査ユニット２００のフレーム４０８内には、照明装置４０１が格納されている。また、撮像対象物としての原稿４１４からの反射光を屈折させる５枚の反射ミラー４０２ａ，４０２ｂ，４０２ｃ，４０２ｄ，４０２ｅ、これら反射ミラーからの反射光を結像するための第一レンズ群４０３、第二レンズ群４０４も格納されている。また、第一レンズ群４０３および第二レンズ群４０４により結像された光を光電変換する撮像手段としてのイメージセンサ４０５、イメージセンサ４０５を駆動するイメージセンサ４０５から出力された電気信号に基づいて画像信号を出力する駆動回路基板４０６なども格納されている。

反射ミラー４０２ｅ側に配置された第一レンズ群４０３は、レンズバンド４０７によりレンズ受台４０９に固定されている。イメージセンサ４０５側に配置された第二レンズ群４０４は、レンズ固定ブラケット４１３を介してレンズ受台４０９に取り付けられている。

第一レンズ群４０３は、正のパワーをもつレンズであり、第二レンズ群４０４は、負のパワーをもつレンズである。本実施形態においては、正のパワーをもつ第一レンズ群４０３と、負のパワーをもつ第二レンズ群４０４とで構成することで、色収差が補正され、解像度の高い画像をイメージセンサ４０５に結像することができる。また、焦点距離を短くでき、一体型走査ユニット２００をコンパクト化することができる。さらには、第二レンズ群４０４からイメージセンサ４０５までの距離である所謂バックフォーカスも短縮することができ、一体型走査ユニット２００をコンパクト化することができる。

イメージセンサ４０５を実装した駆動回路基板４０６は、固定ブラケット４１０を介してレンズ受台４０９に取り付けられている。イメージセンサ４０５としては、ＣＣＤ（charge-coupled device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などを用いることができる。なお、本実施形態のイメージセンサ４０５は、可視光領域と赤外領域の撮像が可能となっている。

照明装置４０１は、白色光を照射する複数の白色点光源５０１がアレイ状に実装面５０２ａに配列された基板５０２を有している。また、照明装置４０１は、白色点光源５０１から出射された光を、原稿の照明領域へ導く導光体５０３を有している。導光体５０３は、アクリル等の透過率の高い樹脂等によって形成されており、出射面５０３ａには、拡散手段としての拡散剤が塗布されている。白色点光源５０１からの光が導光体５０３の出射面５０３ａから射出するとき、光が拡散され、各点光源の色度や照度のばらつきの影響による原稿面に照射されるＸ方向の照度や色度のばらつきを抑えることができる。

照明装置４０１からコンタクトガラス５７に載置された照射対象である原稿４１４の原稿面に向けて白色光が照射される。原稿面で反射した反射光は、５枚の反射ミラー４０２ａ，４０２ｂ，４０２ｃ，４０２ｄ，４０２ｅにより反射される。反射して導かれた反射光は、第一レンズ群４０３、第二レンズ群４０４を通ってイメージセンサ４０５に入射し、イメージセンサ４０５によって受光され、原稿面の画像が読み取られる。

一体型走査ユニット２００が図中矢印Ｇ方向に移動することで、コンタクトガラス５７に載置された原稿面の画像がイメージセンサ４０５によって順次読み取られ、原稿面全体の画像が読み取られる。

また、照明装置４０１からの光が、スリットガラス５８に向けて照射される図４に示すホーム位置に一体型走査ユニット２００を位置させ、スリットガラス５８上を通過する原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）１２０により搬送される搬送原稿の原稿面の画像がイメージセンサ４０５によって読み取られる。

図６は、基板５０２の光源実装面たる実装面５０２ａにアレイ状に配列された白色点光源５０１のピッチについて説明する図である。なお、以下の説明では、基板の長手方向（読取位置における主走査方向）をＸ方向、基板の厚み方向をＹ方向、点光源の光照射方向をＺ方向として説明する。
図６に示すように、複数の白色点光源５０１は、Ｘ方向にアレイ状に配列されている。複数の白色点光源５０１は、サイドビュータイプのＬＥＤであり、光照射面Ｓ１が実装面５０２ａに対して垂直、かつ、基板５０２の端部の端面と同一平面状に配置されている。Ｘ方向端部側の白色点光源５０１の配列ピッチＰ２は、Ｘ方向中央側の白色点光源５０１の配列ピッチＰ１よりも狭くなっている。なお、配列ピッチは、Ｘ方向における白色点光源５０１の中央（点光源の発光中心）から、隣接する白色点光源５０１の中央までの距離である。

図７は、照射位置である読取位置における主走査方向（Ｘ方向）の光量分布を示す図である。
上述したように、Ｘ方向端部側の白色点光源５０１の配列ピッチＰ２を、Ｘ方向中央側の白色点光源５０１の配列ピッチＰ１よりも狭くしているので、Ｘ方向端部側の光量が、中央側よりも多くなる。

第一レンズ群４０３および第二レンズ群４０４通過時にこれらレンズ群のＸ方向端部側で光量の低下が起こる。そのため、Ｘ方向端部側の白色点光源５０１の配列ピッチＰ２を、Ｘ方向中央側の白色点光源５０１の配列ピッチＰ１よりも狭くして、Ｘ方向端部側の光量を中央に比べて上げることで、第一レンズ群４０３および第二レンズ群４０４通過時の光量低下を補うことができる。これにより、イメージセンサ４０５が受光するＸ方向端部側の光量が中央に比べて低下するのを抑制でき、Ｘ方向端部側の原稿面の画像も良好に読み取ることができる。なお、Ｘ方向端部側の白色点光源５０１の発光パワーを中央の白色点光源５０１の発光パワーよりも増加させることで、Ｘ方向端部側の光量を中央に比べて上げることもできる。

図８は、白色点光源５０１の間に、この白色点光源５０１とは、波長領域が異なる点光源である赤外光点光源７０１を配置した照射装置の斜視図である。
図８に示すように、白色点光源５０１の間に赤外光点光源７０１を配置している。赤外光点光源７０１もサイドビュータイプのＬＥＤであり、光照射面が実装面５０２ａに対して垂直となるように基板５０２に実装されている。白色点光源５０１の間に赤外光点光源７０１を配置することで、白色光による原稿画像の読み取りと、赤外光による原稿画像の読み取りとを行うことができる。例えば、原稿画像の文字の認識（ＯＣＲ（Optical Character Recognition/Reader）光学的文字認識）を行う場合は、赤外光を照射して原稿画像を読み取る。赤外光を照射することで、原稿画像の色を無効にし、文字認識の精度を高めることができる。

また、赤外光を照射することで、ＩＲ画像（赤外光を照射することで可視化する画像）の読み取りを行うことができる。例えば、赤外光を照射して各種証明書や機密書類等に印刷された偽造防止のために形成されたＩＲ画像を読み取り、ＩＲ画像があった場合は、複写を禁止する。これにより、偽造を防止することができる。また、赤外光を照射して読み取ったＩＲ画像を黒色トナーなどの可視トナーで複製物であることを知らしめる印刷をして偽造防止を図ってもよい。

しかしながら、本実施形態では、図６を用いて説明したように、白色点光源５０１のＸ方向端部側の配列ピッチを中央側に比べて狭めている。そのため、部品サイズ等の影響で、Ｚ方向において白色点光源５０１と同位置となるように、白色点光源５０１の間に赤外光点光源７０１を配置した場合、図９に示すように、Ｘ方向端部側で赤外光点光源７０１が白色点光源５０１に接触して干渉してしまうことがある。

図１０は、図８の複数の赤外光点光源７０１の光照射面の配置位置を、複数の白色点光源５０１よりも光照射方向（＋Ｚ方向）上流側に配置した例を示す図である。
図１０に示すように、白色点光源５０１のＺ方向における配置位置と、赤外光点光源７０１のＺ方向における配置位置とを互いに異ならせることで、Ｘ方向端部側で赤外光点光源７０１が白色点光源５０１に接触干渉するのを防止できる。なお、複数の白色点光源５０１を複数の赤外光点光源７０１よりも光照射方向（＋Ｚ方向）上流側に配置してもよい。

しかしながら、図１０に示す構成においては、図１１に示すように、白色点光源５０１と赤外光点光源７０１のうち、光照射方向上流側に配置された第二点光源たる赤外光点光源７０１の光の一部が、光照射方向下流側に配置された第一点光源たる白色点光源５０１の筐体ケース等に遮られるおそれがある。このような、白色点光源５０１による光の遮りは、白色点光源５０１の配列ピッチと、赤外光点光源７０１の指向角、特に発光中心の光量の（１／２）の光量となる半値角との関係によって発生する。具体的には、白色点光源５０１の配列ピッチが狭ければ狭いほど、赤外光点光源７０１の半値角が大きければ大きいほど、白色点光源５０１により遮られる光量は多くなる。図１１に示すように、白色点光源５０１の配列ピッチが広いＸ方向中央では、半値角内の強い光は白色点光源５０１に遮られることはないが、白色点光源５０１の配列ピッチが狭いＸ方向端部側では、半値角内の強い光が白色点光源５０１により遮られてしまい、遮られる光量が多くなる。

このように、Ｘ方向端部側で赤外光点光源７０１から照射された半値角内の強い光の一部が、光照射方向下流側に配置された白色点光源５０１に遮られてしまうことで、Ｘ方向端部側で赤外光点光源７０１から照射された光の利用率が大幅に低下し、導光体５０３（図５参照）に入射する光量が大きく低下してしまう。

図１２は、図１１に示す構成の赤外光点光源７０１の読取位置における主走査方向（Ｘ方向）の光量分布と、理想の光量分布とを示す図である。図中破線が、赤外光点光源７０１の光量分布であり、実線が理想の光量分布である。Ｘ方向端部側で、赤外光点光源７０１から照射された半値角内の強い光の一部が、白色点光源５０１により遮られることで、Ｘ方向端部側で導光体５０３に入射する光量が低下してしまう。その結果、図１２の破線で示すように、原稿面におけるＸ方向端部の光量が理想の光量よりも低下してしまう。よって、第一レンズ群４０３および第二レンズ群４０４通過時の光量の低下を補うことができず、Ｘ方向端部側のイメージセンサ４０５に入射する光量が低下して、Ｘ方向端部側の原稿画像を良好に読み取れないおそれがある。その結果、赤外光点光源７０１の光で読み取った画像情報に基づいて形成した画像品質が低下するおそれがあった。

そこで、本実施形態においては、白色点光源５０１よりも光照射方向（＋Ｚ方向）上流側に配置される赤外光点光源として、白色点光源５０１の半値角よりも半値角が小さい赤外光点光源を用いた。

図１３は、白色点光源５０１の半値角よりも半値角が小さい赤外光点光源７０１ａを用いた実施例を示す図である。
図１３に示すように、白色点光源５０１よりも光照射方向（＋Ｚ方向）上流側に配置される赤外光点光源として、白色点光源５０１の半値角よりも半値角が小さい赤外光点光源７０１ａを用いることで、赤外光点光源の半値角が白色点光源５０１の半値角以上の場合に比べて、赤外光点光源７０１から照射された半値角内の強い光が、白色点光源５０１により遮られるのを抑制できる。これにより、Ｘ方向端部側の光量低下を抑制することができ、赤外光点光源７０１の光により、良好に原稿画像を読み取ることができる。その結果、この読み取った画像情報に基づいて複写した画像品質の低下を抑制することができる。

なお、赤外光点光源のＸ方向の半値角を小さくすることで、赤外光点光源から照射される赤外光のＸ方向の照射範囲が狭まってしまう。しかし、本実施形態では、上述したように導光体５０３出射面に拡散剤が塗布されており、導光体５０３から出射した光が拡散されて原稿面へ照射される。従って、多少、赤外光点光源から照射される赤外光のＸ方向の照射範囲が狭くても、原稿面の主走査方向における点光源の間の位置の光量が低下することがなく、主走査方向均一に原稿面に赤外光を照射することができる。なお、赤外光点光源の半値角内の光が遮られず、かつ、赤外光点光源の白色点光源に対する対接触干渉がなければ白色点光源と赤外光点光源の照射面のＺ方向の位置を同じにしてもよい。

ここで、半値角について説明する。
図１４は、点光源の指向性を示す図である。図中実線が、基板の長手方向であるＸ方向（図１３参照）における指向性を示しており、図中破線が基板の厚み方向であるＹ方向（図１３参照）における指向性を示している。
図１４に示すように、照射の指向角が大きくなるほど光量が低下していく。そして、半値角とは、最大光量（指向角０度のときの光量）に対して、半分の光量となる指向角のことであり、図１４に示す例では、Ｘ方向における半値角、Ｙ方向における半値角ともに、６０°である。

なお、図１５（ａ）に示すように基板の長手方向であるＸ方向（図１３参照）の半値角と、図１５（ｂ）に示すように基板の厚み方向であるＹ方向（図１３参照）の半値角とが互いに異なる指向性を有する点光源もある。

図１６は、白色点光源５０１と、赤外光点光源７０１との配置関係について説明する図である。
図１６に示すように、白色点光源５０１の光照射面Ｓ１は、基板５０２の端部の端面と同一平面状に配置され、光照射面Ｓ１から読取位置までの距離と基板５０２の端部から読取位置までの距離とを同じにしている。このように、白色点光源５０１を基板５０２の端面と同一平面状に配置することで、Ｙ方向に指向する光が、基板５０２に遮られることなく、導光体５０３に入射させることができ、白色点光源５０１の光利用率を向上させることができる。

また、白色点光源５０１は、Ｘ方向に一直状配置されており、白色点光源５０１の光照射面Ｓ１から読取位置までの距離ａが、同一の距離となっている。これにより、原稿面におけるＸ方向の光量分布（図７参照）が、白色点光源間の配列ピッチのみで制御が可能となり、容易に原稿面におけるＸ方向の光量分布を、狙いの光量分布にすることができる。

赤外光点光源７０１ａの光照射面Ｓ２から隣接する白色点光源５０１の光照射面まで距離をＢ、赤外光点光源７０１ａの半値角をθ、赤外光点光源７０１ａの発光中心Ｏ２から隣接する白色点光源５０１の光照射面Ｓ１の一端Ｃ１までの距離をＸとしたとき、Ｂ≦Ｘ／ｔａｎθの関係となるように、赤外光点光源７０１ａを基板５０２に配置するのが好ましい。これにより、赤外光点光源７０１ａのＸ方向における半値角内の強い光は、すべて導光体５０３に入射させることができ、光量の低下を良好に抑制でき好ましい。

また、本実施形態では、赤外光点光源７０１ａについても、Ｘ方向に一直状配置されており、赤外光点光源７０１ａの光照射面Ｓ２から読取位置までの距離Ａが、同一の距離となっている。これにより、容易に原稿面におけるＸ方向の光量分布を、狙いの光量分布に制御しやすくできる。
なお、Ｚ方向において、白色点光源５０１と同一の位置に配置すると接触干渉してしてしまうＸ方向端部側の赤外光点光源７０１ａを白色点光源５０１よりも光照射方向上流側に配置し（ａ＜Ａ）、中央側は、Ｚ方向において、白色点光源５０１と同一の位置に赤外光点光源７０１を配置してもよい（ａ＝Ａ）。これにより、中央側について、Ｙ方向に指向する光が、基板５０２に遮られることなく、導光体５０３に入射させることができ、中央側の光利用率を高めることができる。

図１７は、図１６の基板５０２をＸ方向から見た図である。
図１７に示すように赤外光点光源として、Ｙ方向における半値角が、白色点光源５０１のＹ方向における半値角よりも小さいものを用いるのが好ましい。本実施形態の白色点光源および赤外光点光源は、サイドビュータイプのＬＥＤであり、光照射面Ｓ１，Ｓ２が、実装面５０２ａ対して垂直となるように基板５０２に実装されている。図１５（ａ）、（ｂ）からわかるように、光照射面を、基板５０２の端部の端面と同一平面状に配置する白色点光源５０１については、Ｙ方向に指向する光は、基板５０２に遮られることなく、導光体５０３に入射する。一方、白色点光源５０１よりも基板５０２の端面から離れた位置に配置された赤外光点光源については、Ｙ方向に指向する光の一部は、基板５０２に遮られてしまう。Ｙ方向の半値角が大きいほど、強い光が基板５０２に遮られてしまい、光利用率が著しく低下する。図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、赤外光点光源として、Ｙ方向における半値角が、白色点光源５０１のＹ方向における半値角よりも小さい赤外光点光源７０１ｂを用いることで、半値角内の強い光が基板５０２に遮られるのを抑制でき、Ｙ方向における光利用率を高めることができ、好ましい。

なお、上述では、一体型走査ユニットで原稿画像を読み取る画像読取ユニットに本発明の照明装置を適用した例について説明したが、差動ミラー方式の画像読取ユニットに本発明の照明装置を適用することもできる。

図１８は、差動ミラー方式の画像読取ユニットのスキャナ部１１０を示す概略図である。
図１８に示すように、差動ミラー方式の画像読取ユニットのスキャナ部１１０には、第一キャリッジ２０１及び第二キャリッジ２０２が設けられている。第一キャリッジ２０１は、照明装置４０１と、第一ミラー２０１ａとを備えている。第二キャリッジ２０２は、第二ミラー２０２ａと、第三ミラー２０２ｂとを備えている。

画像読取がスタートすると、照明装置４０１によってコンタクトガラスに載置された原稿に対して光を照射するとともに、第一キャリッジ２０１を図中左側から右側へ移動させる。さらに、第二キャリッジ２０２を、第一キャリッジ２０１の１／２の速度で、図中右側へ移動させる。このように、第二キャリッジ２０２は、第一キャリッジ２０１の半分の速度で第一キャリッジ２０１と同方向へ移動することで、原稿面から結像レンズ２０３までの光束の光路長が変化しないようになっている。

第一、第二キャリッジ２０１、２０２を図中左側から右側に２：１の速度比で移動させていく過程で、照明装置４０１から発した光をコンタクトガラス５７上に載置された原稿で反射させる。原稿からの反射光は、第一ミラー２０１ａ、第二ミラー２０２ａ、第三ミラー２０２ｂを介して、結像レンズ２０３に導かれ、イメージセンサ４０５上に結像され、原稿画像が読み取られる。

この差動ミラー方式の画像読取ユニットにおいて、本発明の照明装置を用いることで、光照射面から読取位置までの距離が互いに異なる２種類の点光源のうち、光照射面から読取位置までの距離が遠い側に配置された第二点光源の光利用率の低下を抑制でき、第二点光源の光でも良好に原稿画像を読み取ることができる。

上述では、赤外光点光源を白色点光源よりも光照射方向上流側に配置した例について説明したが、配置が逆でもよい。配置を逆にした場合は、白色点光源として、半値角が赤外光点光源の半値角よりも小さいものを用いる。また、上述では、光照射面Ｓ１から読取位置までの距離が互いに異なる２つの光源の組み合わせとして、白色点光源５０１と赤外光点光源７０１との組み合わせについて説明したが、例えば、可視領域の光を照射する白色点光源と紫外領域の光を照射する紫外光点光源の組み合わせや、赤色光を発光する点光源と青色光を発光する点光源との組み合わせでもよい。さらには、波長領域が同一で、半値角が互いに異なる点光源の組み合わせでもよい。

また、本発明の照明装置は、画像読取ユニット以外の装置にも適用可能である。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
基板上にアレイ状に配列された白色点光源５０１などの第一光源と、第一光源よりも光照射方向上流側に配置された赤外光点光源７０１などの第二光源とを有する照明装置４０１において、第二光源の指向角が、第一光源の指向角と異なる。
これによれば、赤外光点光源７０１などの第二光源の指向角を、白色点光源５０１などの第一光源の指向角と異ならせて、第二光源の指向角を、第一光源の指向角よりも小さくすることで、第二光源の指向角が第一光源の指向角以上の場合に比べて、第二光源から出射された光が第一光源に遮られるのを抑制でき、第二光源の光利用率の低下を抑制できる。

（態様２）
態様１において、赤外光点光源７０１などの第二光源の指向角が、白色点光源５０１などの第一光源よりも小さい。
これによれば、実施形態で説明したように、第二光源の指向角が、第一光源の指向角以上にした場合に比べて、第二光源から出射された光が第一光源に遮られるのを抑制でき、光源の光利用率の低下を抑制できる。

（態様３）
基板５０２上にアレイ状に配列された白色点光源５０１などの第一光源を有する照明装置４０１において、第一光源よりも指向角が小さい赤外光点光源７０１などの第二光源を有し、第一光源の光照射面から照射対象までの距離ａ、第二光源の光照射面から照射対象までの距離Ａとしたとき、ａ≦Ａの関係となる。
これによれば、実施形態で説明したように、第一光源の光照射面から原稿などの光照射対象までの距離ａを、第二光源の光照射面から照射対象までの距離Ａよりも長くしたものに比べて、光源の光利用率の低下を抑制できる。

（態様４）
態様１乃至３いずれかにおいて、指向角は半値角である。

（態様５）
態様１乃至４いずれかにおいて、赤外光点光源７０１などの第二光源は、基板５０２の長手方向で白色点光源５０１などの第一光源間に配置されており、基板５０２の光源実装面に対して垂直方向から見たとき、第一光源の光照射面Ｓ１から、長手方向において隣接する第二光源の光照射面Ｓ２まで距離をＢ、第一光源の半値角をθ、第二光源の発光中心Ｏ２から、隣接する第一光源の光照射面Ｓ１の第二光源側端部までの距離Ｘとしたとき、Ｂ≦Ｘ／ｔａｎθの関係となる。
これによれば、図１６を用いて説明したように、第二光源の半値角内の強い光が、第一光源に遮られることがなくなり、第二光源の光利用率の低下を良好に抑制することができる。

（態様６）
態様１乃至５いずれかにおいて、前記指向角は、基板の長手方向（本実施形態では、Ｘ方向）の半値角である。
これによれば、実施形態で説明したように、Ｘ方向などの基板の長手方向における第二光源の光量低下を抑制できる。

（態様７）
態様１乃至６いずれかにおいて、白色点光源５０１などの第一光源および赤外光点光源７０１などの第二光源の光照射面Ｓ１，Ｓ２は、基板の実装面５０２ａなどの光源実装面に対して垂直である。

（態様８）
態様７において、第二光源の基板５０２の光源実装面に対して垂直方向（本実施形態では、Ｙ方向）の半値角が、第一光源の前記垂直方向の半値角よりも小さい。
これによれば、図１７を用いて説明したように、第二光源から照射された光源実装面に対して垂直方向における半値角内の光が、基板に遮られるのを抑制することができ、光源実装面に対して垂直方向における第二光源の光量低下を抑えることができる。

（態様９）
態様７または８において、白色点光源５０１である第一光源の光照射面Ｓ１が、基板５０２の端面と同一平面状となるように、第一光源が配置されている。
これによれば、白色点光源５０１などの第一光源から照射された光が基板に遮られるのを防止でき、第一光源の光利用効率の低下を抑制することができる。

（態様１０）
態様１乃至９いずれかにおいて、基板５０２の長手方向（本実施形態では、Ｘ方向）端部側の白色点光源５０１などの第一光源の配列ピッチを、中央側の配列ピッチよりも狭くした。
これによれば、基板５０２の長手方向（本実施形態では、Ｘ方向）端部側の読取位置などの被照射位置における光量を中央側よりも多くすることができる。これにより、原稿面などの被照射面から反射した反射光が通過する結像レンズなどの光学レンズのＸ方向端部側を通過する光の光量低下を補うことができ、主走査方向均一な反射光をイメージセンサ４０５に入射させることができる。

（態様１１）
態様１乃至１０いずれかにおいて、白色点光源５０１などの第一光源および赤外光点光源７０１などの第二光源のいずれか一方が、赤外光源で、他方が白色光源である。
これによれば、実施形態で説明したように、原稿面などの被照射面に白色光と赤外光とを照射することができる。

（態様１２）
態様１乃至１１いずれかにおいて、複数の白色点光源５０１など第一光源の光照射面を、一直線状に並べて配置した。
これによれば、実施形態で説明したように、光照射面から被照射位置までの距離を揃えることができ、第一光源から被照射面に照射される光量を揃えることができる。これにより、第一光源の配列ピッチを調整するだけで、主走査方の光量分布を、規定の光量分布にすることができる。

（態様１３）
光を照射する照明装置４０１と、原稿面からの反射光を受光して原稿面の画像を撮像するイメージセンサ４０５などの撮像装置とを備えた画像読取ユニット１３０などの画像読取装置であって、照明装置として、態様１乃至１２いずれかの照明装置を用いた。
これによれば、第二光源の光を照射して読み取った読取画像の品質を高めることができる。

（態様１４）
原稿面の画像を読み取る画像読取装置と、該画像読取装置で読み取った画像情報に基づいて記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、画像読取装置として、態様１２の画像読取装置を用いた。
これによれば、第二光源の光を照射して読み取った画像情報に基づいて記録材上に形成した画像の品質を高めることができる。

１ ：複写機
１０ ：スキャナ部
１０ａ ：筐体部
１０ｂ ：スキャナカバー
５７ ：コンタクトガラス
５８ ：スリットガラス
１００ ：プリンタ部
１１０ ：スキャナ部
１２０ ：原稿自動搬送装置
１３０ ：画像読取ユニット
２００ ：一体型走査ユニット
４０１ ：照明装置
４０２ａ〜４０２ｅ ：反射ミラー
４０３ ：第一レンズ群
４０４ ：第二レンズ群
４０５ ：イメージセンサ
４０６ ：駆動回路基板
４０７ ：レンズバンド
４０８ ：フレーム
４０９ ：レンズ受台
４１０ ：固定ブラケット
４１３ ：レンズ固定ブラケット
４１４ ：原稿
５０１ ：白色点光源
５０２ ：基板
５０２ａ ：実装面
５０３ ：導光体
５０３ａ ：導光体の出射面
７０１ ：赤外光点光源
７０１ａ ：赤外光点光源
７０１ｂ ：赤外光点光源
Ａ ：赤外光点光源の光照射面から読取位置までの距離
Ｂ ：赤外光点光源の光照射面から隣接する白色点光源の光照射面まで距離
Ｇ ：一体型走査ユニットの移動方向
Ｏ２ ：赤外光点光源の発光中心
Ｐ ：転写紙
Ｐ１ ：Ｘ方向中央側の配列ピッチ
Ｐ２ ：Ｘ方向端部側の配列ピッチ
Ｓ１ ：白色点光源の光照射面
Ｓ２ ：赤外光点光源の光照射面
Ｘ ：赤外光点光源の発光中心から隣接する白色点光源の光照射面の一端までの距離
ａ ：白色点光源の光照射面から読取位置までの距離
θ ：赤外光点光源の半値角

特開２０１９−１８４７４１号公報

Claims (14)

1. 基板上にアレイ状に配列された複数の第一光源と、前記第一光源よりも光照射方向上流側に配置された第二光源とを有する照明装置において、
   前記第二光源の指向角が、前記第一光源の指向角と異な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、
   前記第二光源の前記指向角が、前記第一光源よりも小さいことを特徴とする照明装置。
3. 基板上にアレイ状に配列された複数の第一光源を有する照明装置において、
   前記第一光源よりも指向角が小さい第二光源を有し、
   前記第一光源の光照射面から照射対象までの距離をａ、前記第二光源の光照射面から前記照射対象までの距離をＡとしたとき、
   ａ≦Ａの関係となることを特徴とする照明装置。
4. 請求項１乃至３いずれか一項に記載の照明装置において、
   前記指向角は半値角であることを特徴とする照明装置。
5. 請求項１乃至４いずれか一項に記載の照明装置において、
   前記第二光源は、前記基板の長手方向で第一光源間に配置されており、
   前記基板の光源実装面に対して垂直方向から見たとき、
   前記第一光源の光照射面から、前記長手方向において隣接する前記第二光源の光照射面まで距離をＢ、
   前記第二光源の半値角をθ、
   前記第二光源の発光中心から、隣接する前記第一光源の光照射面の第二光源側端部までの距離Ｘとしたとき、
   Ｂ≦Ｘ／ｔａｎθの関係となることを特徴とする照明装置。
6. 請求項１乃至５いずれか一項に記載の照明装置において、
   前記指向角は、前記基板の長手方向の半値角であることを特徴とする照明装置。
7. 請求項１乃至６いずれか一項に記載の照明装置において、
   前記第一光源および前記第二光源の光照射面は、前記基板の光源実装面に対して垂直であることを特徴とする照明装置。
8. 請求項７に記載の照明装置において、
   前記第二光源の前記基板の光源実装面に対して垂直方向の半値角が、第一光源の前記垂直方向の半値角よりも小さいことを特徴とする照明装置。
9. 請求項７または８に記載の照明装置において、
   前記第一光源の光照射面が、前記基板の端面と同一平面状となるように、前記第一光源を配置したことを特徴とする照明装置。
10. 請求項１乃至９いずれか一項に記載の照明装置において、
    前記基板の長手方向端部側の前記第一光源の配列ピッチを、中央側の配列ピッチよりも狭くしたことを特徴とする照明装置。
11. 請求項１乃至１０いずれか一項に記載の照明装置において、
    前記第一光源および前記第二光源のいずれか一方が、赤外光源で、他方が白色光源であることを特徴とする照明装置。
12. 請求項１乃至１１いずれか一項に記載の照明装置において、
    複数の前記第一光源の光照射面を、一直線状に並べて配置したことを特徴とする照明装置。
13. 原稿面に対して光を照射する照明装置と、該原稿面からの反射光を受光して該原稿面の画像を撮像する撮像装置とを備えた画像読取装置であって、
    上記照明装置として、請求項１乃至１２いずれか一項に記載の照明装置を用いたことを特徴とする画像読取装置。
14. 原稿面の画像を読み取る画像読取装置と、
    該画像読取装置で読み取った画像情報に基づいて記録材上に画像を形成する画像形成装置であって、
    上記画像読取装置として、請求項１３に記載の画像読取装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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