JP2010219600A - 照明装置、画像読取装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】導光体への入射時の光の損失を低減し照明箇所を効率よく照明することができる照明装置、画像読取装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】光源９０１の光軸上に入射面９０３ａと第２の出射面９０３ｄと反射部材９０４とが配置されるとともに、入射面９０３ａが光軸に対してほぼ直交するように平面形状をなし、光源９０１の光軸を間にして位置する両端部側に第１の出射面９０３ｃと反射面９０３ｂとがそれぞれ配置され、反射面９０３ｂは、光源９０１の光軸を除く光の一部を第１の出射面９０３ｃへ導くように外側に凸形状に形成された曲面形状をなす。
【選択図】図４

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。

原稿の画像を光学的に読み取る画像読取装置において、読取対象となる原稿面に切り貼りなどの段差が存在する場合、段差部分での影が発生してしまい、原稿面の読取性能が劣ってしまうという問題がある。この問題に対して、読取光軸に対して両側から照射することで段差部分での影を防止することができる照明装置が提案されている（特許文献１参照）。この照明装置は、反射部材と、光源側に凸状になった凸面からなる入射面と光源から入射した光の一部を反射部材に向けて反射する平面状の反射面とを有する導光体（集光体）とを備え、光源から導光体に入射された光の一部が導光体の平面状の反射面で反射され反射部材に向けて出射され、反射部材で反射された光が原稿面に照射される。また、光源から導光体に入射された光の他の一部が反射面で反射されることなく出射され、原稿面に直接照射される。

しかしながら、上記特許文献３に記載されている照明装置では、導光体の入射面が光源側に凸状になった凸面である。そのため、光源のＬＥＤから出射する光のうち、入射光の光軸との角度（出射角度）が小さい光のみ導光体に入射することになり、それ以外の周辺の光は導光体に入射されず原稿に照射されない無駄な光となる。従って、導光体に入射する光が少なく、効率が悪い。また、導光体の入射面が凸面の場合、ＬＥＤからの照射角度が大きい光は、導光体の入射面に対する光の入射角が大きくなるため、入射面で反射しやすく、さらに効率が悪い。これに対して単に入射面を平面にしただけでは、反射面が平面であるため発散してしまい効率が悪くなる。さらに、光源の光軸上からずれて出射面および反射部材が設けられているため、原稿照射位置における左右方向からの光量がほぼ均等に照射されているとは言い難い。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、導光体への入射時の光の損失を低減し照明箇所を効率よく照明することができる照明装置、画像読取装置及び画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、光を出射する光源と、前記光源からの光が入射される入射面と、該入射面により入射された前記光源の光軸を除く光の一部が反射面を経由して出射する第１の出射面と、該入射面により入射された前記光源の光軸およびその近傍の光が内部を通過し直接出射する第２の出射面とを有する導光体と、前記導光体の第２の出射面から出射された光を対象物の照明箇所に向けて反射する反射部材と、を備え、前記導光体の第１の出射面から出射する光を直接前記照明箇所に照射するとともに、前記導光体の第２の出射面から出射する光を前記反射部材を経由して該照明箇所に照射するように構成された照明装置であって、前記光源の光軸上に前記入射面と前記第２の出射面と前記反射部材とが配置されるとともに、該入射面が光軸に対してほぼ直交するように平面形状をなし、前記光源の光軸を間にして位置する両端部側に前記第１の出射面と前記反射面とがそれぞれ配置され、前記反射面は、前記光源の光軸を除く光の一部を前記第１の出射面へ導くように外側に凸形状に形成された曲面形状をなすことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の照明装置において、前記曲面形状の反射面は、該反射面に到達した発散光を略平行光にして前記第１の出射面に向けて反射するように形成されていることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の照明装置において、前記曲面形状の反射面は、該反射面に到達した光を全反射するように形成されていることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１の照明装置において、前記第１の出射面及び前記第２の出射面は互いに隣り合うように形成され、前記第１の出射面と前記第２の出射面との境界部は、Ｒ形状又は面取り形状をなすとともに、該境界部に到達した光が前記反射部材へ導かれるように出射する第３の出射面である有していることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、原稿の画像読取箇所を照明する照明手段と、前記画像読取箇所で反射された反射光を受光し該画像読取箇所の画像を撮像する撮像手段と、を備えた画像読取装置であって、前記照明手段として、請求項１乃至４のいずれかの照明装置を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、画像形成装置であって、請求項５の画像読取装置と、前記画像読取装置で読み取った電気信号に基づいて生成された画像データに応じて記録媒体に画像を形成する画像形成部と、を備える。

本発明によれば、光源からの光が入射する導光体の入射面が平面状になっているため、光源から出射する光のうち光源からの出射角度が小さい中央部分の光だけでなくそれ以外の出射角度が大きな周辺部分の光についても、入射面に対する入射角が全反射されにくい程度まで小さくなり、光源から光導体への光の入射効率を高めることができる。しかも、光導体の外側に凸形状に形成された曲面形状の反射面により、光導体の入射面から内部に入射した光の一部を集光もしくは平行光とし照明対象の照明箇所に向けて反射することができるため、曲面形状の反射面で反射され第１の出射面から照明箇所に向かって出射する光の光量の低下を抑えることができる。また、光源から発する光のうち発光面に対して垂直方向の最も光量が高い成分が第２の出射面から反射部材に向かって出射するので、反射部材を経由して照明箇所に照射される光の光量の低下を抑えることができる。以上により、導光体への入射時の光の損失を低減し照明箇所を効率よく照明することができる。

本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。 同画像形成装置に設けられた画像読取装置を部分的に示す部分斜視図。 同画像読取装置の移動読取部をその側方から示す構成図。 同画像読取装置の照明装置を備えた第１キャリッジの内部の構成例を示す正面図。 照明装置の光源を構成するＬＥＤ及びＬＥＤ基板の斜視図。 照明装置の導光板を長手方向から見た拡大正面図。 照明装置で照射された原稿面上の副走査照度分布を示す説明図。 他の実施形態に係る照明装置を備えた第１キャリッジの内部の構成例を示す正面図。 導光板の入射面とＬＥＤからの出射光との関係を示す説明図。 従来の構成における導光板の入射面とＬＥＤからの出射光との関係を示す説明図。

以下、本発明を、電子写真方式の画像形成装置に適用した一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係る画像形成装置の基本的な構成について説明する。図１は、本画像形成装置を示す概略構成図である。この画像形成装置は、画像形成部１と、用紙供給装置４０と、原稿搬送読取ユニット５０とを備えている。原稿搬送読取ユニット５０は、画像形成部１の上に固定された画像読取装置（スキャナ）１５０と、これに支持される原稿搬送装置としてのＡＤＦ５１とを有している。

用紙供給装置４０は、ペーパーバンク４１内に多段に配設された２つの給紙カセット４２、給紙カセット４２から記録媒体としての用紙を送り出す送出ローラ４３、送り出された用紙を分離して給紙路４４に供給する分離ローラ４５等を有している。また、画像形成装置の給紙路３７に用紙を搬送する複数の搬送ローラ４６等も有している。そして、給紙カセット４２内の用紙を画像形成装置内の給紙路３７内に給紙する。

画像形成装置は、光書込装置２や、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ色のトナー像を形成する４つのプロセスユニット３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ、中間転写ベルト２５を有する転写ユニット２４、紙搬送ユニット２８、レジストローラ対３３、定着装置３４、排紙ローラ対３５、スイッチバック装置３６、給紙路３７等を備えている。そして、光書込装置２内に配設された図示しないレーザーダイオードやＬＥＤ等の光源を駆動して、プロセスユニット３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃの感光体４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃに向けてレーザー光Ｌを照射する。この照射により、ドラム状の感光体４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面には静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。なお、符号の後に付されたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字は、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアン用の仕様であることを示している。

上記構成の画像形成装置において、各感光体４Ｋ，４Ｙ，４Ｍ，４Ｃの表面に形成されたトナー像は、図中時計回り方向に無端移動する中間転写ベルト２５に順次重ね合わせて１次転写される。この１次転写により、中間転写ベルト２５には４色重ね合わせのカラートナー像が形成される。また、用紙供給装置４０から供給された用紙が、レジストローラ対３３により所定のタイミングで、紙搬送ユニット２８と中間転写ベルト２５との間で形成された２次転写ニップに送り出され、中間転写ベルト２５上のカラートナー像が用紙に一括２次転写される。２次転写ニップを通過した用紙は、中間転写ベルト２５から離間して定着装置３４へ搬送される。定着装置３４に搬送された用紙は、定着装置３４内における加圧や加熱によってフルカラー画像が定着された後、定着装置３４から排紙ローラ対３５に送られた後、機外へと排出される。

画像形成部１の上に配置された画像読取装置１５０は、第１キャリッジ１６２及び第２キャリッジ１６３などで構成されている。第１キャリッジ１６２及び第２キャリッジ１６３は、原稿ＭＳに接触するように画像読取装置１５０のケーシング上壁に固定された図示しないコンタクトガラスの直下に配設されている。第１キャリッジ１６２は光源や反射ミラーなどが、第２キャリッジ１６３には反射ミラーなどが設けられている。ＡＤＦ５１によって搬送される原稿ＭＳの画像を読み取る場合には、第１キャリッジ１６２及び第２キャリッジ１６３が、図１中Ａの位置に移動し、そこで静止した状態で、ＡＤＦ５１によって搬送される原稿ＭＳがコンタクトガラス上を通過する際に光源から発した光を原稿面で順次反射させながら、複数の反射ミラーを経由させて撮像手段としてのＣＣＤで原稿ＭＳの画像を読み取る。

一方、コンタクトガラス上に載置された原稿ＭＳの画像を読み取る場合には、第１キャリッジ１６２及び第２キャリッジ１６３を図中左側から右側に移動させる。そして、第１キャリッジ１６２及び第２キャリッジ１６３を図中左側から右側に移動させていく過程で、光源から発した光をコンタクトガラス上に載置された原稿で反射させ、複数の反射ミラーや結像レンズなどを経由させて撮像手段としてのＣＣＤで原稿ＭＳの画像を読み取る。

図２は、画像読取装置１５０の内部構成を斜め上方から示した斜視図である。図３は、画像読取装置１５０の内部構成をその側方から示す拡大構成図である。図に示すように、画像読取装置１５０の筐体１６０内には、一体的に移動可能な第１走行体としての第１キャリッジ１６２及び第２走行体としての第２キャリッジ１６３が設けられている。第１キャリッジ１６２は、照明装置９００と、第１ミラー１６２ａとを備えている。第２キャリッジ１６３は、第２ミラー１６３ａと、第３ミラー１６３ｂとを備えている。

画像読取装置１５０の筐体１６０内には、図示しないが、その長手方向に延在する２本の金属製の第１レールが短手方向に所定の間隔をあけて固定されており、２本の第１レールの間に、第１キャリッジ１６２が架け渡されており、第１レール上でその長手方向に沿って走行できるようになっている。これら第１レールよりも鉛直方向の下方には、筐体長手方向に延在する図示しない２本の金属製の第２レールが筐体短手方向に所定の間隔をあけて固定されている。図示しない２本の第２レールの間には、第２キャリッジ１６３が架け渡されており、第２レール上でその長手方向に沿って走行できるようになっている。また、筐体１６０には、金属製の梁板１６４が固定されており、金属製の梁板１６４によって、その上面にネジ固定された結像レンズ２００、撮像手段としてのＣＣＤ２２１を備えた電子回路基板としての画像読取ボードユニット２２０を備えたレンズユニット２１０が支持されている。

図２に示すように、図中右上には、駆動モータ１７０が設けられており、駆動モータ１７０の駆動ギヤと噛み合う従動ギヤ１７１の回転軸には、駆動タイミングプーリ１７２が固定されている。また、図中右側の筐体内の長手方向一端部には、回転軸１７３が回転可能に支持されている。回転軸１７３の一端部には、従動タイミングプーリ１７４が固定され、駆動タイミングプーリ１７２と従動タイミングプーリ１７４とに駆動タイミングベルト１７５が張架されている。また、回転軸１７３の両端部付近には、第１プーリ１８０が固定されている。そして、図中左側の筐体内の長手方向他端部の短手方向に所定の間隔を開けて２個の第２プーリ１８１が回転可能に支持されており、第１プーリ１８０と第２プーリ１８１とに第１タイミングベルト１８２が張架されている。

第２キャリッジ１６３は、第２ミラー１６３ａ、第３ミラー１６３ｂの主走査方向両端を支持する一対のミラーステー部１６３ｃと、このミラーステー部１６３ｃからそれぞれ第１キャリッジ側に延びるアーム部１６３ｄとを有している。また、ミラーステー部１６３ｃの筐体側面側には、第３プーリ１８３が回転可能に支持されている。また、アーム部１６３ｄの先端にはブラケット１６３ｅが設けられており、このブラケット１６３ｅに第４プーリ１８４が回転可能に支持されている。第３プーリ１８３、第４プーリ１８４には、第２タイミングベルト１８５が張架されており、この第２タイミングベルト１８５の一部は、図示しない固定部材によって筐体１６０の底部に固定されている。

また、第１タイミングベルト１８２、第２タイミングベルト１８５は、第１キャリッジ１６２の底部にそれぞれ固定されている。

画像読取がスタートすると、照明装置９００によって図示しない原稿ＭＳに対して光を照射する。また、駆動モータ１７０が駆動して、駆動モータ１７０の回転駆動力が、駆動タイミングベルト１７５を介して回転軸１７３に伝達され、回転軸１７３が回転する。回転軸１７３が回転することで、第１タイミングベルト１８２が図中時計回りに回転する。これにより、第１タイミングベルト１８２に固定されている第１キャリッジ１６２が図中左側から右側へ移動する。また、第１キャリッジ１６２が移動すると、第１キャリッジ１６２に固定された第２タイミングベルト１８５が、図中右側へ移動する。第２タイミングベルト１８５の一部は、筐体１６０の底部に固定されているため、第２タイミングベルト１８５は、その場で回転するのではなく、第２キャリッジ１６３の図中右側への移動を伴いながら回転する。ここで、第３、第４プーリ１８３、１８４の径は、第１、第２プーリの径の２倍となっているため、第２キャリッジ１６３は、第１キャリッジ１６２の１／２の速度で、図中右側へ移動する。このように、第２キャリッジ１６３は、第１キャリッジ１６２の半分の速度で第１キャリッジと同方向へ移動することで、原稿面から結像レンズ２００までの光束の光路長が変化しないようになっている。

駆動モータ１７０を制御する制御部は、ホストコンピュータから送られてくる１ライン毎の画像読取要求信号に応じて駆動モータ１７０を制御して、第２キャリッジ１６３と第１キャリッジ１６２との移動速度を制御している。

第１、第２キャリッジ１６２、１６３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９００から発した光をコンタクトガラス１５５上に載置された図示しない照明対象物としての原稿ＭＳで反射させる。この反射によって得られた光学像は、第１ミラー１６２ａ、第２ミラー１６３ａ、第３ミラー１６３ｃを介して、結像レンズ２００に導かれ、撮像手段であるＣＣＤ２２１上に結像される。

ＣＣＤ２２１は、結像された原稿ＭＳの反射光像を光電変換して読取画像であるアナログ画像信号を出力する。そして、第１キャリッジ１６２及び第２キャリッジ１６３が図３の点線に示す位置まで移動したら、原稿ＭＳの読み取りを終了し、第１キャリッジ１６２と第２キャリッジ１６３とは図中実線で示すホームポジション位置に復動する。なお、ＣＣＤ２２１から出力されたアナログ画像信号は、アナログ／デジタル変換器によりデジタル画像信号に変換され、画像処理回路を搭載した回路基板において、各々の画像処理（２値化、多値化、階調処理、変倍処理、編集処理など）が施される。

図４は、第１走行体としての第１キャリッジ１６２の内部の構成例を示す正面図である。本構成例の第１キャリッジ１６２は、照明装置９００と反射部材としての第１ミラー１６２ａとを備えている。照明装置９００は、複数の光源である発光素子としての発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という。）９０１と、第１キャリッジ１６２の移動方向と交差する方向（図の紙面と直交する方向）に延在する長尺形状の導光体としての導光板９０３と、導光板９０３から出射した光の一部をコンタクトガラス１５５上の画像読取対象物（照明対象物）としての原稿に向けて反射する反射部材９０４とを備えている。

複数のＬＥＤ９０１は、基板の実装面に対して垂直の方向に発光の光軸があるタイプのＬＥＤであり、図５に示すようにＬＥＤ基板９０２の長手方向にリニアアレイ状に列設されている。

導光板９０３の材質は、アクリル等の透過率の高い樹脂材料などが望ましい。また、全反射を利用して光を出射面に導くため、導光板９０３の各面は鏡面仕上げされていることが望ましい。また、導光板９０３の各面で光を全反射させるためには、導光板９０３の内部から見た反射角に関わらず、気体層（空気層）が導光板９０３の外側にあることが必要となる。従って、外部の非反射面との接触による光の損失を防ぐために、導光板９０３は、部分的に接触する形態にて保持されていることが望ましい。

また、上記導光板９０３は、ＬＥＤ９０１からの光が入射される平面状の入射面９０３ａと、入射面９０３ａから内部に入射した光の一部（光軸Ｂを除く）をコンタクトガラス１５５上の原稿の照明箇所（原稿の画像読取箇所）に向けて反射するように外側に凸形状に形成された曲面形状の集光反射面（曲面）９０３ｂと、集光反射面９０３ｂで反射された光が前記照明箇所に向かって出射する第１の出射面９０３ｃと、入射面９０３ａから内部に入射した光の他の一部（光軸Ｂとその近傍の光）が反射部材９０４に向かって出射する第２の出射面９０３ｄと、入射面９０３ａから内部に入射した光の一部（光軸Ｂを除く）を第１の出射面９０３ｃと第２の出射面９０３ｄへ反射させる反射面９０３ｇとを有する。ここで、ＬＥＤ９０１の発光点から各出射角度の方向における光の強度分布（図９参照）において強度１００％となるＢを光軸と定義したとき、第２の出射面９０３ｄは光軸と交差するように設けられている。また、第２の出射面９０３ｄは、ＬＥＤ９０１の発光面に対して略平行になるように形成されている。さらに、入射面９０３ａは、光軸Ｂに対して略直交するように配置されている。

上記構成の照明装置において、ＬＥＤ９０１から発した光の一部はＬＥＤ発光面に略平行な第２の出射面９０３ｄから出射し、光軸上であって第２の出射面９０３ｄに対向する反射部材９０４にて反射し、コンタクトガラス１５５上の原稿面に照射される。一方、ＬＥＤ９０１から発した光の他の一部は集光反射面９０３ｂで反射され、その反射経路上にある第１の出射面９０３ｃから出射し、同様に、コンタクトガラス１５５上の原稿面に照射される。

図６は、導光板９０３を長手方向から見た拡大正面図である。
ＬＥＤ９０１から導光板９０３への入射角をθ１とし、導光板９０３の屈折率をｎとした場合、導光板９０３内部での屈折角θ２は、次の（１）式のように表すことができる。

また、導光板９０３へ入射した入射光線の集光反射面９０３ｂへの入射角θ３は、その集光反射面９０３ｂの接線と入射面９０３ａとの法線からなる角θ４より、次の（２）式のように表すことができる。

また、集光反射面９０３ｂでは到達した全ての光が全反射される必要があり、上記入射角θ３は次の（３）式の関係を満足する必要がある。

上記（１）〜（３）式により、ある入射角θ１が集光反射面９０３ｂで全反射するには、上記集光反射面９０３ｂの接線と入射面９０３ａとの法線からなる角θ４は次の（４）式を満たせばよいことになる。

ここで、いくつかの入射角θ１について上記角θ４を求め、各接線との交点を連結していくと、上記集光反射面９０３ｂは図６のような形状となる。上記（４）式は不等号で表せるため、集光反射面９０３ｂの形状は、図６のように楕円曲線Ｃで近似することができる。

また、図４及び６に示す照明装置の構成例では、集光反射面９０３ｂと第２の出射面９０３ｄとの間に別の平面９０３ｅが設けられ、集光反射面９０３ｂと第２の出射面９０３ｄとが所定の距離だけ離れた構成になっている。これにより、集光反射面９０３ｂにて反射した光が第２の出射面９０３ｄに到達することがなく、狙いの第１の出射面９０３ｃに到達させることができる。

また、図４及び６に示す照明装置で照射された原稿面上の副走査方向（照明装置の移動方向）における照度の分布を示す副走査照度分布は、図７のようになる。図中の「読取光軸」は、原稿面で反射されて第１ミラー１６２ａに向かう光からなる光学像の中心軸である。本実施形態の照明装置によれば、図７に示すように、導光板９０３の第１の出射面９０３ｃから出射して原稿面に直接照射された「直接光成分」と、導光板９０３の第２の出射面９０３ｄから出射して反射部材９０４で反射されて原稿面に照射された「対向反射板成分」とのバランスのとれた良好な照度分布を得ることができる。

なお、図４及び６に示す照明装置の例では、第２の出射面９０３ｄはＬＥＤ発光面と平行な面としているが、ＬＥＤ発光面に対して所定の角度だけ傾斜または曲面を設けても構わない。ただし、必要以上の傾斜は出射効率を悪化させてしまうため、望ましくない。

また、集光反射面９０３ｂからの反射光が第１の出射面９０３ｃで反射されにくくするために、第１の出射面９０３ｃは、図４及び６に示すように集光反射面９０３ｂからの反射光の光軸となるべく垂直となるように傾斜させるのが望ましい。

また、本実施形態の照明装置において、第１の出射面９０３ｃ及び第２の出射面９０３ｄはいずれも拡散面とするのが好ましい。各出射面を拡散面とする方法は、例えば、導光板９０３の成形後にサンドブラスト加工により表面に凹凸形状を設けたり、型にシボ形状を設けて成形する方法が挙げられる。また、拡散シートなど別部材を追加することにより同様の光拡散機能を持たせる方法でもよい。

また、図４及び６に示す照明装置の例では、第１の出射面９０３ｃと第２の出射面９０３ｄとは互いに隣り合った面になっている。この場合、成形型の構成により両出射面の境界の角にバリが発生してしまうおそれがある。このようなバリが発生した場合、バリからの照射により照度分布が悪化してしまう。そこで、図８に示すように第１の出射面９０３ｃと第２の出射面９０３ｄとの境界部９０３ｆを図８のように所定の曲率からなるＲ形状にしてもよい。このように境界部９０３ｆをＲ形状にすることにより、第１の出射面９０３ｃ及び第２の出射面９０３ｄは同一の金型にて形成することができるため、バリの発生がなくなる。また、図８に示すように両出射面の境界部９０３ｆをＲ形状にすることにより、導光板９０３にシリンダーレンズの機能を持たせることが可能となる。このＲ形状の境界部９０３ｆは、その境界部９０３ｆに到達した光が集光されて反射部材９０４へ導かれるように出射する第３の出射面としても機能する。すなわち、図８のように、Ｒ形状の境界部９０３ｆに到達した光は屈折角が変わり、反射部材９０４に導かれるため、さらに効率がよくなる。なお、第１の出射面９０３ｃと第２の出射面９０３ｄとの境界部は、上記バリの発生を防止するため、Ｒ形状にする代わりに面取り形状にしてもよい。

以上、本実施形態によれば、ＬＥＤ（光源）９０１からの光が入射する導光板（導光体）９０３の入射面９０３ａが平面状になっているため、図９に示すようにＬＥＤ９０１から出射する光のうち出射角度が小さい中央部分の光だけでなくそれ以外の出射角度が大きな周辺部分の光についても、入射面９０３ａに対する入射角が全反射されにくい程度まで小さくなり、ＬＥＤ９０１から導光板９０３への光の入射効率を高めることができる。これに対し、導光板９０３の入射面を外側に凸状になった曲面にした従来の構成の場合は、図１０に示すように、入射面の中心から外れた部分では、ＬＥＤ９０１からの光の入射角が大きくなって全反射され導光板９０３の内部に入射されず、効率がわるい。なお、図９、１０中の破線Ｌは、ＬＥＤ９０１の発光点から各出射角度の方向における光の強度を中央光軸Ｂ上の強度を基準（１００％）にして示した相対強度レベルである。

しかも、本実施形態によれば、導光板９０３の外側に凸形状に形成された曲面形状の反射面である集光反射面９０３ｂにより、導光板９０３の入射面９０３ａから内部に入射した光の一部を集光し照明対象の照明箇所である原稿面に向けて反射することができるため、集光反射面９０３ｂで反射され第１の出射面９０３ｃから原稿面に向かって出射する光の光量の低下を抑えることができる。また、ＬＥＤ９０１の光軸（発する光のうち発光面に対して垂直方向の最も光量が高い成分）が第２の出射面から出射するので、図７に示すように導光板９０３の第１の出射面９０３ｃから出射して原稿面に直接照射された「直接光成分」と、導光板９０３の第２の出射面９０３ｄから出射して反射部材９０４で反射されて原稿面に照射された「対向反射板成分」とのバランスのとれた良好な照度分布を得ることができる。

以上のように、本実施形態によれば、導光板９０３に入射しない光の量が少なく、かつ、導光板９０３に入射した光は導光板９０３内の経路にて導光板９０３から抜けることなく必要な原稿面の照明領域に照明することができるので、ＬＥＤ９０１からの光が入射される導光板９０３への入射時の光の損失を低減し原稿面を効率よく照明することができる。
更に、図７に示すように、反射部材９０４からも十分な光量で原稿面を照射できるので、導光板９０３の第１の出射面９０３ｃから出射して原稿面に直接照射された「直接光成分」と、導光板９０３の第２の出射面９０３ｄから出射して反射部材９０４で反射されて原稿面に照射された「対向反射板成分」とのバランスのとれた安定した良好な照度分布を得ることができる。
また、原稿面に対して２方向から光を照射することにより、切り貼り原稿の読取時に影が発生しないので、良好な読取画像を得ることができる。また、導光板９０３に上記曲面形状の集光反射面９０３ｂを設けたことにより、従来の直方体の導光板と比して断面係数が増えて高強度となり、導光板のたわみによる原稿面上の照度分布の劣化が発生しにくい。

また、本実施形態によれば、上記曲面形状の集光反射面９０３ｂは、その反射面に到達した発散光を略平行光にして第１の出射面９０３ｃに向けて反射するように形成されているため、第１の出射面９０３ｃ以外の面に到達する光が少なくなり、第１の出射面９０３ｃから出射して原稿面に照射される光に光量低減を更に抑制できる。
また、本実施形態によれば、上記曲面形状の集光反射面９０３ｂは、その反射面に到達した光を全反射するように形成されているため、集光反射面９０３ｂにおける光の透過による損失を防止できる。
また、本実施形態によれば、上記第１の出射面９０３ｃは、曲面形状の集光反射面９０３ｂで反射された光の光軸と略直交していることにより、第１の出射面９０３ｃから光が出射するときの反射を少なくすることができる。
また、本実施形態によれば、上記第１の出射面９０３ｃ及び第２の出射面９０３ｄは互いに隣り合うように形成され、第１の出射面９０３ｃと第２の出射面９０３ｄとの境界の境界部は、Ｒ形状又は面取り形状を有していることにより、境界部における光の散乱を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、上記第２の出射面第２の出射面９０３ｄと集光反射面９０３ｂとの間に別の平面９０３ｅを有することにより、集光反射面９０３ｂと第２の出射面９０３ｄとを離しているので、集光反射面９０３ｂで反射した光が第２の出射面９０３ｄに到達することがなく、狙いの第１の出射面９０３ｃに到達させることができる。
また、上記第１の出射面９０３ｃ及び第２の出射面９０３ｄはいずれも拡散面であることにより、原稿面における正反射光による画像の劣化や、ＬＥＤ９０１の実装ばらつきに起因した光量むらによる画像の劣化がなく、良好な読取画像を得ることができる。
また、本実施形態によれば、長尺形状の導光板９０３により、複数の発光素子（ＬＥＤ）が列設された光源からの光を原稿面の所定の照射領域に効率よく照射することができる。
なお、第２の出射面９０３ｄは、ＬＥＤ９０１の光軸と交差するように配置されていればＬＥＤ９０１の発光面に対して平行でなくてもよい。また、光源として発光ダイオードを例にしたが、キセノンランプ等の他の光源を用いてもよい。

１５０ 画像読取装置
９００ 照明装置
９０１ ＬＥＤ
９０２ ＬＥＤ基板
９０３ 導光板
９０３ａ 入射面
９０３ｂ 集光反射面
９０３ｃ 第１の出射面
９０３ｄ 第２の出射面
９０４ 反射部材

特開２００５−１０２１１２号公報

Claims (6)

1. 光を出射する光源と、
   前記光源からの光が入射される入射面と、該入射面により入射された前記光源の光軸を除く光の一部が反射面を経由して出射する第１の出射面と、該入射面により入射された前記光源の光軸およびその近傍の光が内部を通過し直接出射する第２の出射面とを有する導光体と、
   前記導光体の第２の出射面から出射された光を対象物の照明箇所に向けて反射する反射部材と、を備え、
   前記導光体の第１の出射面から出射する光を直接前記照明箇所に照射するとともに、前記導光体の第２の出射面から出射する光を前記反射部材を経由して該照明箇所に照射するように構成された照明装置であって、
   前記光源の光軸上に前記入射面と前記第２の出射面と前記反射部材とが配置されるとともに、該入射面が光軸に対してほぼ直交するように平面形状をなし、
   前記光源の光軸を間にして位置する両端部側に前記第１の出射面と前記反射面とがそれぞれ配置され、
   前記反射面は、前記光源の光軸を除く光の一部を前記第１の出射面へ導くように外側に凸形状に形成された曲面形状をなす
   ことを特徴とする照明装置。
2. 請求項１の照明装置において、
   前記曲面形状の反射面は、該反射面に到達した発散光を略平行光にして前記第１の出射面に向けて反射するように形成されていることを特徴とする照明装置。
3. 請求項１又は２の照明装置において、
   前記曲面形状の反射面は、該反射面に到達した光を全反射するように形成されていることを特徴とする照明装置。
4. 請求項１の照明装置において、
   前記第１の出射面及び前記第２の出射面は互いに隣り合うように形成され、
   前記第１の出射面と前記第２の出射面との境界部は、Ｒ形状又は面取り形状をなすとともに、該境界部に到達した光が前記反射部材へ導かれるように出射する第３の出射面であることを特徴とする照明装置。
5. 原稿の画像読取箇所を照明する照明手段と、前記画像読取箇所で反射された反射光を受光し該画像読取箇所の画像を撮像する撮像手段と、を備えた画像読取装置であって、
   前記照明手段として、請求項１乃至４のいずれかの照明装置を備えたことを特徴とする画像読取装置。
6. 請求項５の画像読取装置と、
   前記画像読取装置で読み取った電気信号に基づいて生成された画像データに応じて記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   を備えた画像形成装置。

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