JP2016171423A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像を読み取るために照明装置により照明される原稿面の照度ムラを低減する。
【解決手段】原稿２０３の画像を読み取る画像読取装置２０７は、原稿を照明する照明装置５０と、原稿からの反射光を受光して反射光を画像信号に変換する固体撮像素子２０６と、を備え、照明装置は、複数の発光素子１００と、複数の発光素子から出射された光を原稿へ向ける導光体１０２と、を備え、導光体は、複数の発光素子から出射された光を原稿へ向けるために光を偏向する偏向面１０５と、偏向面により偏向された光を原稿へ向けて出射する出射面１０６とを有し、前記偏向面には、複数の第一湾曲光学面が導光体の長手方向Ｘに並んで設けられており、前記出射面には、複数の第二湾曲光学面が導光体の長手方向に並んで設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、原稿を照明する照明装置を有する画像読取装置に関する。

従来、画像読取装置は、複写機、イメージスキャナ、マルチファンクションプリンタ等に用いられている。画像読取装置は、原稿を光で照明し、原稿からの反射光を受光することにより原稿の画像を読み取る。原稿を光で照明するために、画像読取装置は、照明装置を有する。照明装置は、複数の発光素子から出射された光を原稿へ導く導光体を有するものがある（特許文献１）。

図８は、従来の照明装置５５０を示す図である。図８（ａ）は、照明装置５５０の斜視図である。図８（ｂ）は、照明装置５５０の副走査断面を示す断面図である。照明装置５５０は、複数の発光素子１００と、複数の発光素子１００がアレイ状に配列された基板１０１と、基板１０１に固定された導光体５０２とを有する。複数の発光素子１００から出射された光１０７は、導光体５０２の入射面５０３へ入射する。光１０７は、導光体５０２の導光部５０４の内壁で全反射を繰り返し伝搬する。光１０７は、偏向面５０５により進行方向を上方へ偏向され、出射面５０６から出射光１０８として出射される。出射光１０８は、原稿台ガラス２０２の上に載置された原稿２０３の面を線状に照明する。

特開２０１１−６５８６４号公報

図８（ａ）に示すように、複数の発光素子１００は、所定の間隔（距離）で基板１０１上に直線状に配置されている。図９は、従来の照明装置５５０の配光特性図である。図９（ａ）は、主走査方向位置における原稿２０３上の照度を示す図である。図９（ｂ）は、従来の導光体５０２の光線配光図である。複数の発光素子１００が互いに間隔を空けて配置されているため、原稿面上の照度分布に、複数の発光素子１００の配列の間隔に応じて生じる照度ムラ（以下、発光点ムラという。）１１３が発生する。

発光点ムラ１１３を低減するために、導光体６０２の出射面６０６にトーリック面アレイ１０９を形成することが考えられる。図１０は、出射面６０６にトーリック面アレイ１０９が設けられた照明装置６５０の配光特性図である。トーリック面アレイ１０９は、導光体６０２の長手方向に並んで配列された複数のトーリック面からなる。トーリック面アレイ１０９は、出射面６０６から出射される出射光１０８を導光体６０２の長手方向に拡散させる二次光源となる。トーリック面アレイ１０９は、図９（ａ）に示すような発光点ムラ１１３を低減させる。しかし、図１０（ａ）に示すように、トーリック面アレイ１０９の複数のトーリック面のピッチに応じて生じる細かい照度ムラ（以下、ピッチ輝点ムラという。）１１４が発生する。特に、光沢のある原稿を読み取る際に、読み取った画像にピッチ輝点ムラ１１４が発生するという問題点がある。

そこで、本発明は、画像を読み取るために照明装置により照明される原稿面の照度ムラを低減する画像読取装置を提供する。

上記の問題を解決するために、本発明の実施例による原稿の画像を読み取る画像読取装置は、
前記原稿を照明する照明装置と、
前記原稿からの反射光を受光して前記反射光を画像信号に変換する固体撮像素子と、
を備え、
前記照明装置は、
複数の発光素子と、
前記複数の発光素子から出射された光を前記原稿へ向ける導光体と、
を備え、
前記導光体は、
前記複数の発光素子から出射された前記光を前記原稿へ向けるために前記光を偏向する偏向面と、
前記偏向面により偏向された前記光を前記原稿へ向けて出射する出射面とを有し、
前記偏向面には、複数の第一湾曲光学面が前記導光体の長手方向に並んで設けられており、
前記出射面には、複数の第二湾曲光学面が前記導光体の前記長手方向に並んで設けられている
ことを特徴とする。

本発明によれば、画像を読み取るために照明装置により照明される原稿面の照度ムラを低減することができる。

実施例１の照明装置を示す図。 シボ加工の説明図。 実施例１の配光特性図。 実施例１の光学ユニットの断面図。 実施例１の画像読取装置の断面図。 実施例２の照明装置を示す図。 実施例３の照明装置を示す図。 従来の照明装置を示す図。 従来の照明装置の配光特性図。 出射面にトーリック面アレイが設けられた照明装置の配光特性図。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。

以下、実施例１を説明する。

（画像読取装置）
図５は、実施例１の画像読取装置２０７の断面図である。画像読取装置２０７は、本体２０８と、本体２０８の上部に配置された原稿台ガラス２０２と、本体２０８の内部で副走査方向Ｙに移動可能な光学ユニット２００とを有する。光学ユニット２００は、本体２０８に設けられた軌道２０９に支持されている。光学ユニット２００は、一対のプーリー２１１、２１２に巻き掛けられたベルト２１０に固定されている。モータ２１３は、プーリー２１１を正回転及び逆回転させて、ベルト２１０を矢印Ｃ１及びＣ２で示す方向に回転させる。モータ２１３によりベルト２１０を矢印Ｃ１で示す方向に正回転させると、光学ユニット２００は、軌道２０９に沿って副走査方向Ｙに移動する。一方、モータ２１３によりベルト２１０を矢印Ｃ２で示す方向に逆回転させると、光学ユニット２００は、副走査方向Ｙと逆の方向に移動する。

光学ユニット２００は、原稿２０３が載置された原稿台ガラス２０２の下を副走査方向Ｙへ移動しながら、原稿２０３の画像を読み取る。ここで、副走査方向Ｙは、主走査方向Ｘ（図１（ｂ））に直交する。主走査方向Ｘは、光学ユニット２００の固体撮像素子（イメージセンサー）２０６の複数の受光部が配列されている方向（図５の紙面に垂直な方向）である。すなわち、固体撮像素子２０６は、原稿２０３の画像を主走査方向Ｘに線状に画像信号に変換する。

（光学ユニット）
図４は、実施例１の光学ユニット２００の断面図である。光学ユニット２００は、枠体２１４と、照明装置（照明ユニット）５０と、反射ミラー２０４（２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃ、２０４ｄ）と、レンズユニット（結像光学系）２０５と、固体撮像素子２０６とを有する。ハウジング部材２０１は、枠体２１４の上部に設けられている。照明装置５０は、ハウジング部材２０１に固定されている。複数の反射ミラー２０４及びレンズユニット２０５は、枠体２１４内に配置されている。固体撮像素子２０６は、枠体２１４の側部に固定されている。

照明装置５０は、原稿台ガラス２０２上の原稿２０３を主走査方向Ｘに線状に照明する。照明装置５０から出射されたＬＥＤ光束（以下、光という。）１０７は、原稿台ガラス２０２上の原稿２０３で反射される。反射光１１７は、ハウジング部材２０１の光透過部２０１ａ及び枠体２１４の光透過部２１４ａを通して枠体２１４内へ入射する。反射光１１７は、反射ミラー２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃ、及び２０４ｄにより反射されて、レンズユニット２０５へ入射する。レンズユニット２０５は、反射光１１７を枠体２１４の光透過部２１４ｂを通して固体撮像素子２０６の上に結像させる。固体撮像素子２０６は、主走査方向Ｘに配列された複数の受光部を有する。固体撮像素子２０６は、反射光１１７を受光して、反射光１１７を、原稿２０３の主走査方向Ｘの線状の画像情報に従う画像信号としての電気信号に光電変換する。

光学ユニット２００は、画像読取装置２０７内を副走査方向Ｙへ移動しながら主走査方向Ｘの線状の画像情報を電気信号として順次出力することにより、原稿２０３の平面的な画像を読み取るように構成されている。

（照明装置）
図１は、実施例１の照明装置５０を示す図である。図１（ａ）は、照明装置５０の副走査断面を示す断面図である。図１（ｂ）は、照明装置５０の斜視図である。照明装置５０は、複数の発光ダイオード（以下、発光素子という。）１００と、複数の発光素子１００がアレイ状に配列されたＬＥＤプリント配線板（以下、基板という。）１０１と、基板１０１に固定された導光体１０２とを有する。本実施例においては、発光素子１００として端面放射型発光ダイオードが使用されている。しかし、発光素子１００として表面放射型発光ダイオードを使用してもよい。複数の発光素子１００は、基板１０１の長手方向（以下、主走査方向Ｘという。）に沿って所定の間隔で直線状に並んで配置されている。

導光体１０２は、入射面１０３、導光部１０４、偏向面（反射面）１０５、及び出射面１０６を有する。本実施例において、導光体１０２は、アクリル樹脂などの透明な樹脂材料で形成されている。導光体１０２は、基板１０１に固定されている。基板１０１は、光学ユニット２００のハウジング部材２０１に取り付けられている。導光体１０２は、主走査方向Ｘに細長い形状を有する。導光体１０２の入射面１０３は、直線状に配置された複数の発光素子１００に沿って配置されている。入射面１０３は、発光素子１００からの光の光量損失を低減するために、発光素子１００の発光部（出射面）１１９に近接して配置されている。

発光素子１００の発光部１１９から出射された光１０７は、導光体１０２の入射面１０３へ入射する。入射面１０３へ入射した光１０７は、導光体１０２の導光部１０４の内部で全反射を繰り返し伝搬する。導光体１０２の導光部１０４と出射面１０６との間には原稿２０３へ光１０７を向かわせるための偏向面１０５が設けられている。偏向面１０５は、図１（ａ）に示すように斜め上方へ光１０７を偏向（反射）する。偏向された光１０７は、導光体１０２の出射面１０６から出射光１０８として出射される。出射光１０８は、原稿面２０３を主走査方向Ｘに直線状に照明する。

(導光体)
図１（ｃ）は、導光体１０２の偏向面１０５及び出射面１０６の部分拡大図である。偏向面１０５及び出射面１０６には、複数の湾曲光学面１１０ａ及び１１１ａが導光体１０２の長手方向（主走査方向Ｘ）に並んで形成されている。実施例１において、湾曲光学面１１０ａ及び１１１ａは、凸状のトーリック面である。凸状のトーリック面１１０ａ及び１１１ａは、導光体１０２の長手方向（主走査方向Ｘ）および長手方向Ｘに直交する方向（副走査方向Ｙ）にパワーを有する。しかし、凸状のトーリック面１１０ａ及び１１１ａは、必ずしも、導光体１０２の長手方向Ｘおよび長手方向Ｘに直交する副走査方向Ｙにパワーを有していなくてもよい。凸状のトーリック面１１０ａ及び１１１ａは、長手方向Ｘに対して傾いた方向および長手方向Ｘに直交する副走査方向Ｙに対して傾いた方向にパワーを有していてもよい。すなわち、凸状のトーリック面１１０ａ及び１１１ａの長手方向は、導光体１０２の長手方向Ｘに垂直な方向であってもよいし、導光体１０２の長手方向Ｘに対して傾いていてもよい。また、凸状のトーリック面１１０ａ及び１１１ａは、凸状のトーリック面１１０ａ及び１１１ａの長手方向に直線状に形成されていてもよいし、凸状のトーリック面１１０ａ及び１１１ａの長手方向に湾曲して形成されていてもよい。

導光体１０２の偏向面１０５には、複数の凸状のトーリック面（第一湾曲光学面）１１０ａが導光体１０２の長手方向Ｘに第一ピッチＰ１で等間隔に並んで配置された第一トーリック面アレイ（第一湾曲光学面アレイ）１１０が設けられている。第一ピッチＰ１は、凸状のトーリック面１１０ａの幅に相当する。本実施例においては、隣り合う凸状のトーリック面１１０ａの間に隙間なく複数の凸状のトーリック面１１０ａが並んで形成されている。しかし、隣り合う凸状のトーリック面１１０ａの間に隙間（非トーリック面）がわずかに存在していてもよい。第一トーリック面アレイ１１０は、導光部１０４を伝播する光１０７を上方へ偏向させるとともに、導光体１０２の長手方向Ｘに拡散させる二次光源となる。第一トーリック面アレイ１１０により、光１０７は、導光体１０２の長手方向Ｘへの拡散光となり、発光素子１００の配列の間隔に応じて生じる発光点ムラが低減される。

導光体１０２の出射面１０６には、複数の凸状のトーリック面（第二湾曲光学面）１１１ａが導光体１０２の長手方向Ｘに第二ピッチＰ２で等間隔に並んで配置された第二トーリック面アレイ（第二湾曲光学面アレイ）１１１が設けられている。第二ピッチＰ２は、凸状のトーリック面１１１ａの幅に相当する。本実施例においては、隣り合う凸状のトーリック面１１１ａの間に隙間なく複数の凸状のトーリック面１１１ａが並んで形成されている。第二トーリック面アレイ１１１は、導光体１０２の出射面１０６から出射される出射光１０８を導光体１０２の長手方向Ｘに拡散させる二次光源となる。第二トーリック面アレイ１１１により、出射光１０８は、導光体１０２の長手方向Ｘへの拡散光となり、発光素子１００の配列の間隔に応じて生じる発光点ムラが更に低減される。

第二トーリック面アレイ１１１が設けられた出射面１０６には、透過する光１０７を散乱することにより出射光１０８をさらに拡散する光学的拡散手段１１２が施されている。本実施例において、光学的拡散手段１１２は、複数の凸状のトーリック面に形成されるシボ（しわ模様）である。シボは、細かい凹凸模様である。不規則な微細加工により、複数の凸状のトーリック面１１１ａに光学的拡散手段１１２としての微細模様を施してもよい。第二トーリック面アレイ１１１に施された光学的拡散手段１１２は、第二トーリック面アレイ１１１の複数の凸状のトーリック面１１１ａの第二ピッチＰ２に応じて生じるピッチ輝点ムラを低減する。

（シボ加工）
図２は、シボ加工の説明図である。図２（ａ）は、金型１１５の表面１１５ａのシボが、導光体１０２の第二トーリック面アレイ１１１へ転写されることを説明する図である。シボ加工は、金型１１５の表面１１５ａに細かい凹凸模様を形成し、その模様を第二トーリック面アレイ１１１に転写することにより行われる。金型１１５の表面１１５ａは、エッチングやサンドブラスト（砂打ち）などにより細かい凹凸模様が形成される。

図２（ｂ）は、金型１１５の表面１１５ａの部分拡大図である。金型１１５の表面１１５ａは、サンドブラストなどで微細な凹凸が形成される。第二トーリック面アレイ１１１を形成する金型１１５のエッジ部１１６は、サンドブラストにより他の部分より削ずれが進行する。エッジ部１１６の削ずれが大きいと、トーリック面１１１ａの形状にばらつきが生じたり、トーリック面１１１ａが形成できなかったりする。第二トーリック面アレイ１１１の複数のトーリック面１１１ａの形状にばらつきやゆがみが生じると、出射光１０８の拡散効果が低減する。一方、金型１１５のエッジ部１１６の削ずれを低減するために、粗い砂粒を用いずに細かい砂粒を用いてサンドブラストを行うと、金型１１５の表面１１５ａに粗いシボ加工ができない。金型１１５の表面１１５ａに粗いシボ加工ができないと、第二トーリック面アレイ１１１に粗いシボを転写できないので、ピッチ輝点ムラを効果的に低減できない。

ところで、第二トーリック面アレイ１１１のトーリック面１１１ａの数を多くすることにより発光点ムラを低減することができるが、トーリック面１１１ａの数を増やすことにより金型１１５のエッジ部１１６の数も増えてしまう。このため、シボ加工によって削り取られるエッジ部１１６の数が増えてしまうので、トーリック面１１１ａの数を多くした場合に第二トーリック面アレイ１１１のシボ加工によるピッチ輝点ムラの低減が期待できないという問題がある。

そこで、本実施例では、図１（ｃ）に示すように、第二トーリック面アレイ１１１の複数のトーリック面１１１ａの第二ピッチＰ２を第一トーリック面アレイ１１０のトーリック面１１０ａの第一ピッチＰ１より大きくしている（Ｐ１＜Ｐ２）。これによって、第二トーリック面アレイ１１１を形成する金型１１５の山谷の数すなわちエッジ部１１６の数を少なくすることができる。エッジ部１１６の数が減ることにより、エッジ部１１６の削ずれによる個々のトーリック面１１１ａの形状への影響が低下する。よって、粗い砂粒を用いてサンドブラストを行い、金型１１５の表面１１５ａに粗いシボ加工を行うことができる。従来は、金型１１５の表面１１５ａに日本エッチング（株）のホーニングＮｏ.３程度の浅いシボ加工しかできなかったが、本実施例によれば、ホーニングＮｏ.８程度の粗いシボ加工を行うことができる。

図３は、実施例１の配光特性図である。図３（ａ）は、主走査方向Ｘの位置における原稿２０３上の照度を示す図である。図３（ｂ）は、実施例１の導光体１０２の光線配光図である。図３（ａ）から、実施例１の導光体１０２によれば、従来技術に比べて原稿２０３の面の照度分布（照明光量分布）が均一化され、照度ムラが低減していることがわかる。

本実施例によれば、光学的拡散手段１１２が施された第二トーリック面アレイ１１１の第二ピッチＰ２を第一トーリック面アレイ１１０の第一ピッチＰ１より大きくしている。従って、第二トーリック面アレイ１１１を形成するための金型１１５の山谷の数を減らすことができる。金型１１５のエッジ部（山部）１１６に削ずれが生じても、個々のトーリック面１１１ａのプロファイルは、エッジ部１１６の削ずれによる影響を受ける面積比が減る。よって、エッジ部１１６の削ずれによるトーリック面１１１ａのプロファイルの変形が照明光の均一性に与える影響を低減できる。また、離散的に配置されている複数の発光素子１００による発光点ムラを二つのトーリック面アレイ１１０及び１１１により低減させることができる。よって、本実施例によれば、複数の発光素子１００による発光点ムラ及び複数のトーリック面１１０ａ及び１１１ａによるピッチ輝点ムラを効果的に低減させ、原稿２０３の面上の照度ムラを低減することができる。

なお、本実施例においては、第二トーリック面アレイ１１１にシボ加工を施しているが、第二トーリック面アレイ１１１にシボ加工等の光学的拡散手段１１２を施さなくてもよい。この場合にも、二つのトーリック面アレイ１１０及び１１１により照度ムラを低減させることができる。

本実施例では、第二トーリック面アレイ１１１の複数のトーリック面１１１ａの第二ピッチＰ２を第一トーリック面アレイ１１０の複数のトーリック面１１０ａの第一ピッチＰ１より大きくしている（Ｐ１＜Ｐ２）。しかし、第二ピッチＰ２をシボ加工に適した大きさに設定した場合、第一ピッチＰ１は、第二ピッチＰ２と同じであってもよい。

次に、実施例２を説明する。実施例２において、実施例１と同様の構造には同様の参照符号を付して説明を省略する。実施例２の画像読取装置、光学ユニットおよび照明装置は、実施例１と同様であるので説明を省略する。以下、実施例２の導光体を説明する。

(導光体)
図６は、実施例２の照明装置５０を示す図である。図６（ａ）は、照明装置５０の副走査断面を示す断面図である。図６（ｂ）は、導光体１０２の偏向面１０５及び出射面１０６の部分拡大図である。偏向面１０５及び出射面１０６には、複数の湾曲光学面１２０ａ及び１２１ａが導光体１０２の長手方向（主走査方向Ｘ）に並んで形成されている。実施例２において、湾曲光学面１２０ａ及び１２１ａは、凹状のトーリック面である。凹状のトーリック面１２０ａ及び１２１ａは、導光体１０２の長手方向（主走査方向Ｘ）および長手方向Ｘに直交する副走査方向Ｙにパワーを有する。しかし、凹状のトーリック面１２０ａ及び１２１ａは、必ずしも、導光体１０２の長手方向Ｘおよび長手方向Ｘに直交する副走査方向Ｙにパワーを有していなくてもよい。凹状のトーリック面１２０ａ及び１２１ａは、長手方向Ｘに対して傾いた方向および長手方向Ｘに直交する方向に対して傾いた方向にパワーを有していてもよい。すなわち、凹状のトーリック面１２０ａ及び１２１ａの長手方向は、導光体１０２の長手方向Ｘに垂直な方向であってもよいし、導光体１０２の長手方向Ｘに対して傾いていてもよい。また、凹状のトーリック面１２０ａ及び１２１ａは、凹状のトーリック面１２０ａ及び１２１ａの長手方向に直線状に形成されていてもよいし、凹状のトーリック面１２０ａ及び１２１ａの長手方向に湾曲して形成されていてもよい。

導光体１０２の偏向面１０５には、複数の凹状のトーリック面（第一湾曲光学面）１２０ａが導光体１０２の長手方向Ｘに第一ピッチＰ２１で等間隔に並んで配置された第一トーリック面アレイ（第一湾曲光学面アレイ）１２０が設けられている。第一ピッチＰ２１は、凹状のトーリック面１２０ａの幅に相当する。本実施例においては、隣り合う凹状のトーリック面１２０ａの間に隙間なく複数の凹状のトーリック面１２０ａが並んで形成されている。しかし、隣り合う凹状のトーリック面１２０ａの間に隙間（非トーリック面）がわずかに存在していてもよい。第一トーリック面アレイ１２０は、導光部１０４を伝播する光１０７を上方へ偏向させるとともに、導光体１０２の長手方向Ｘに拡散させる二次光源となる。第一トーリック面アレイ１２０により、光１０７は、導光体１０２の長手方向Ｘへの拡散光となり、発光素子１００の配列の間隔に応じて生じる発光点ムラが低減される。

導光体１０２の出射面１０６には、複数の凹状のトーリック面（第二湾曲光学面）１２１ａが導光体１０２の長手方向Ｘに第二ピッチＰ２２で等間隔に並んで配置された第二トーリック面アレイ（第二湾曲光学面アレイ）１２１が設けられている。第二ピッチＰ２２は、凹状のトーリック面１２１ａの幅に相当する。本実施例においては、隣り合う凹状のトーリック面１２１ａの間に隙間なく複数の凹状のトーリック面１２１ａが並んで形成されている。しかし、隣り合う凹状のトーリック面１２１ａの間に隙間（非トーリック面）がわずかに存在していてもよい。第二トーリック面アレイ１２１は、導光体１０２の出射面１０６から出射される出射光１０８を導光体１０２の長手方向Ｘに拡散させる二次光源となる。第二トーリック面アレイ１２１により、出射光１０８は、導光体１０２の長手方向Ｘへの拡散光となり、発光素子１００の配列の間隔に応じて生じる発光点ムラが更に低減される。

実施例１と同様に、第二トーリック面アレイ１２１が設けられた出射面１０６には、透過する光１０７を散乱することにより出射光１０８をさらに拡散する光学的拡散手段１１２が施されている。本実施例において、光学的拡散手段１１２は、複数の凹状のトーリック面１２１ａに形成されるシボ（しわ模様）である。第二トーリック面アレイ１２１に施された光学的拡散手段１１２は、第二トーリック面アレイ１２１の複数の凹状のトーリック面１２１ａの第二ピッチＰ２２により生じるピッチ輝点ムラを低減する。シボ加工については、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

実施例１と同様に、実施例２では、図６（ｂ）に示すように、第二トーリック面アレイ１２１の複数のトーリック面１２１ａの第二ピッチＰ２２を第一トーリック面アレイ１２０のトーリック面１２０ａの第一ピッチＰ２１より大きくしている（Ｐ２１＜Ｐ２２）。これによって、第二トーリック面アレイ１２１を形成する金型１１５の山谷の数すなわち溝部の数を少なくすることができる。また、溝部の幅を大きくすることができる。金型１１５の溝部には、サンドブラストの砂粒が入り込みにくい。金型１１５の溝部の数が多く、また、そのために溝部の幅が狭くなると、溝部のシボ加工が不十分となる。金型１１５の溝部のシボ加工が不十分であると、光学的拡散手段１１２の効果が低減し、ピッチ輝点ムラの低減効果が不十分となる。これに対して、実施例２では、第二ピッチＰ２２を第一ピッチ２１より大きくすることにより、金型１１５の溝部の数を低減するとともに溝部の幅を大きくしているので、金型１１５のシボ加工を容易に且つ十分に行うことができる。

実施例２によれば、複数の発光素子１００による発光点ムラ及び複数のトーリック面１２０ａ及び１２１ａによるピッチ輝点ムラを効果的に低減させ、原稿２０３の面上の照度ムラを低減することができる。

なお、本実施例においては、第二トーリック面アレイ１２１にシボ加工を施しているが、第二トーリック面アレイ１２１にシボ加工等の光学的拡散手段１１２を施さなくてもよい。この場合にも、二つのトーリック面アレイ１２０及び１２１により照度ムラを低減させることができる。

本実施例では、第二トーリック面アレイ１２１の複数のトーリック面１２１ａの第二ピッチＰ２２を第一トーリック面アレイ１２０のトーリック面１２０ａの第一ピッチＰ２１より大きくしている（Ｐ２１＜Ｐ２２）。しかし、第二ピッチＰ２２をシボ加工に適した大きさに設定した場合、第一ピッチＰ２１は、第二ピッチＰ２２と同じであってもよい。

次に、実施例３を説明する。実施例３において、実施例１と同様の構造には同様の参照符号を付して説明を省略する。実施例３の画像読取装置、光学ユニットおよび照明装置は、実施例１と同様であるので説明を省略する。以下、実施例３の導光体を説明する。

(導光体)
図７は、実施例３の照明装置５０を示す図である。図７（ａ）は、照明装置５０の副走査断面を示す断面図である。図７（ｂ）は、導光体１０２の偏向面１０５及び出射面１０６の部分拡大図である。偏向面１０５及び出射面１０６には、複数の湾曲光学面１３０ａ及び１３１ａが導光体１０２の長手方向（主走査方向Ｘ）に並んで形成されている。実施例３において、湾曲光学面１３０ａ及び１３１ａは、実施例２の凹状のトーリック面１２０ａ及び１２１ａの母線が直線となった凹状のシリンドリカル面である。凹状のシリンドリカル面１３０ａ及び１３１ａは、導光体１０２の長手方向（主走査方向Ｘ）のみにパワーを有し、長手方向Ｘに直交する副走査方向Ｙにパワーを有しない。しかし、凹状のシリンドリカル面１３０ａ及び１３１ａは、長手方向Ｘに対して傾いた方向のみにパワーを有していてもよい。すなわち、凹状のシリンドリカル面１３０ａ及び１３１ａの長手方向は、導光体１０２の長手方向Ｘに垂直な方向であってもよいし、導光体１０２の長手方向Ｘに対して傾いていてもよい。

導光体１０２の偏向面１０５には、複数の凹状のシリンドリカル面（第一湾曲光学面）１３０ａが導光体１０２の長手方向Ｘに第一ピッチＰ３１で等間隔に並んで配置された第一シリンドリカル面アレイ（第一湾曲光学面アレイ）１３０が設けられている。第一ピッチＰ３１は、凹状のシリンドリカル面１３０ａの幅に相当する。本実施例においては、隣り合う凹状のシリンドリカル面１３０ａの間に隙間なく複数の凹状のシリンドリカル面１３０ａが並んで形成されている。しかし、隣り合う凹状のシリンドリカル面１３０ａの間に隙間（非シリンドリカル面）がわずかに存在していてもよい。第一シリンドリカル面アレイ１３０は、導光部１０４を伝播する光１０７を上方へ偏向させるとともに、導光体１０２の長手方向Ｘに拡散させる二次光源となる。第一シリンドリカル面アレイ１３０により、光１０７は、導光体１０２の長手方向Ｘへの拡散光となり、発光素子１００の配列の間隔に応じて生じる発光点ムラが低減される。

導光体１０２の出射面１０６には、複数の凹状のシリンドリカル面（第二湾曲光学面）１３１ａが導光体１０２の長手方向Ｘに第二ピッチＰ３２で等間隔に並んで配置された第二シリンドリカル面アレイ（第二湾曲光学面アレイ）１３１が設けられている。第二ピッチＰ３２は、凹状のシリンドリカル面１３１ａの幅に相当する。本実施例においては、隣り合う凹状のシリンドリカル面１３１ａの間に隙間なく複数の凹状のシリンドリカル面１３１ａが並んで形成されている。しかし、隣り合う凹状のシリンドリカル面１３１ａの間に隙間（非シリンドリカル面）がわずかに存在していてもよい。第二シリンドリカル面アレイ１３１は、導光体１０２の出射面１０６から出射される出射光１０８を導光体１０２の長手方向Ｘに拡散させる二次光源となる。第二シリンドリカル面アレイ１３１により、出射光１０８は、導光体１０２の長手方向Ｘへの拡散光となり、発光素子１００の配列の間隔に応じて生じる発光点ムラが更に低減される。

実施例１と同様に、第二シリンドリカル面アレイ１３１が設けられた出射面１０６には、透過する光１０７を散乱することにより出射光１０８をさらに拡散する光学的拡散手段１１２が施されている。本実施例において、光学的拡散手段１１２は、複数の凹状のシリンドリカル面１３１ａに形成されるシボ（しわ模様）である。第二シリンドリカル面アレイ１３１に施された光学的拡散手段１１２は、第二シリンドリカル面アレイ１３１の複数の凹状のシリンドリカル面１３１ａの第二ピッチＰ３２に応じて生じるピッチ輝点ムラを低減する。シボ加工については、実施例１と同様であるので、説明を省略する。

図７（ｂ）に示すように、第二シリンドリカル面アレイ１３１の複数のシリンドリカル面１３１ａの第二ピッチＰ３２を第一シリンドリカル面アレイ１３０のシリンドリカル面１３０ａの第一ピッチＰ３１より大きくしている（Ｐ３１＜Ｐ３２）。これによって、第二シリンドリカル面アレイ１３１を形成する金型１１５の山谷の数すなわち溝部の数を少なくすることができる。従って、実施例２と同様に、金型１１５のシボ加工を容易に且つ十分に行うことができる。

実施例３によれば、複数の発光素子１００による発光点ムラ及び複数のシリンドリカル面１３０ａ及び１３１ａによるピッチ輝点ムラを効果的に低減させ、原稿２０３の面上の照度ムラを低減することができる。

なお、本実施例においては、第二シリンドリカル面アレイ１３１にシボ加工を施しているが、第二シリンドリカル面アレイ１３１にシボ加工等の光学的拡散手段１１２を施さなくてもよい。この場合にも、二つのシリンドリカル面アレイ１３０及び１３１により照度ムラを低減させることができる。

本実施例では、第二シリンドリカル面アレイ１３１の複数のシリンドリカル面１３１ａの第二ピッチＰ３２を第一シリンドリカル面アレイ１３０のシリンドリカル面１３０ａの第一ピッチＰ３１より大きくしている（Ｐ３１＜Ｐ３２）。しかし、第二ピッチＰ３２をシボ加工に適した大きさに設定した場合、第一ピッチＰ３１は、第二ピッチＰ３２と同じであってもよい。

本実施例においては、導光体１０２の偏向面１０５及び出射面１０６に、湾曲光学面として凹状のシリンドリカル面１３０ａ及び１３１ａを設けた。しかし、湾曲光学面として凸状のシリンドリカル面を用いてもよい。導光体１０２の偏向面１０５及び出射面１０６に、複数の凸状のシリンドリカル面を導光体１０２の長手方向（主走査方向Ｘ）に並んで配置してもよい。

また、偏向面１０５及び出射面１０６の一方に凹状のシリンドリカル面アレイを設け、他方に凸状のシリンドリカル面アレイを設けてもよい。あるいは、偏向面１０５及び出射面１０６の一方に凹状のトーリック面アレイを設け、他方に凸状のトーリック面アレイを設けてもよい。さらにまた、偏向面１０５及び出射面１０６の一方に凹状又は凸状のトーリック面アレイを設け、他方に凹状又は凸状のシリンドリカル面アレイを設けてもよい。

上記実施例によれば、画像を読み取るために照明装置により照明される原稿面の照度ムラを低減することができる。

５０・・・照明装置
１００・・・発光素子
１０２・・・導光体
１０５・・・偏向面
１０６・・・出射面
１０７・・・光
１１０ａ、１２０ａ・・・第一トーリック面（第一湾曲光学面）
１１１ａ、１２１ａ・・・第二トーリック面（第二湾曲光学面）
１３０ａ・・・第一シリンドリカル面（第一湾曲光学面）
１３１ａ・・・第二シリンドリカル面（第二湾曲光学面）
２０３・・・原稿
２０６・・・固体撮像素子
２０７・・・画像読取装置
Ｘ・・・主走査方向（長手方向）

Claims (5)

1. 原稿の画像を読み取る画像読取装置であって、
   前記原稿を照明する照明装置と、
   前記原稿からの反射光を受光して前記反射光を画像信号に変換する固体撮像素子と、
   を備え、
   前記照明装置は、
   複数の発光素子と、
   前記複数の発光素子から出射された光を前記原稿へ向ける導光体と、
   を備え、
   前記導光体は、
   前記複数の発光素子から出射された前記光を前記原稿へ向けるために前記光を偏向する偏向面と、
   前記偏向面により偏向された前記光を前記原稿へ向けて出射する出射面とを有し、
   前記偏向面には、複数の第一湾曲光学面が前記導光体の長手方向に並んで設けられており、
   前記出射面には、複数の第二湾曲光学面が前記導光体の前記長手方向に並んで設けられている
   ことを特徴とする画像読取装置。
2. 前記複数の第一湾曲光学面は、前記導光体の前記長手方向に第一ピッチで並んで前記偏向面に設けられており、
   前記複数の第二湾曲光学面は、前記導光体の前記長手方向に第二ピッチで並んで前記出射面に設けられており、
   前記第二ピッチは、前記第一ピッチより大きいことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記出射面には、光学的拡散手段が施されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
4. 前記光学的拡散手段は、シボ加工により前記出射面に形成されたシボまたは不規則な微細加工により前記出射面に形成された微細模様であることを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
5. 前記複数の第一湾曲光学面は、凸状のトーリック面、凹状のトーリック面、凸状のシリンドリカル面または凹状のシリンドリカル面であり、
   前記複数の第二湾曲光学面は、凸状のトーリック面、凹状のトーリック面、凸状のシリンドリカル面または凹状のシリンドリカル面であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像読取装置。

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