JP6720022B2 - 照明装置及び画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばファクシミリ、複写機、イメージスキャナー等の画像読取装置や他の様々な光学デバイスに使用される照明装置、及びこれを備えた画像読取装置に関する。

従来より、ファクシミリ、複写機、イメージスキャナー等の画像読取装置では、原稿の画像をラインイメージセンサーで読み取るために、主走査方向（ラインイメージセンサーの配列方向）に線状光を照射する照明装置が広く使用されている。多くの照明装置は、棒状の導光体とその端面付近に配置した光源とを備え、導光体の端面から入射した光が、導光体内で全反射を繰り返しながら反対側の端部に向けて伝播する間に、長手方向の反射面で拡散反射され、それに対向する光出射面から原稿面に向けて線状光を出射する。

一般に、このような照明装置は、原稿の読取面において主走査方向に沿って照度分布の均一性が要求される。そこで、導光体の長手方向の面に白色塗料の印刷による光散乱パターンを、長手方向の中間部を連続的にかつ端部付近を断続的に形成することによって、導光体の端部付近の光量を抑え、出射光の強度が導光体の長手方向に均一になるようにしたライン照明装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

また、導光体の出光面に、その長手方向の光源に近い端部付近に光拡散用凹凸部を設けて、出射光を長手方向と直交する線幅方向に拡散させるようにした照明装置が知られている（例えば、特許文献２を参照）。これにより、光源近くの出射光による照射ピークを解消し、長手方向に適度で均一な照度分布が得られるようにしている。

同様に、画像読取装置の照明装置において、導光体の長手方向に出射光の輝度及び照度を均一化するために、導光体から光を出射する光取り出し面とそれに対向する第１光拡散面とにそれぞれ光拡散構造を設けた光源モジュールが提案されている（例えば、特許文献３を参照）。第１光拡散面の第１光拡散構造は、複数の拡散部を導光体の端部から遠くなるに従って高い密度で配置して、出射光の強度分布を均一化し、これに長手方向に幅一定の長方形をなす、光取り出し面の第２光拡散構造を組み合わせて、出射光の輝度及び照度を制御し易くしている。

更に、特許文献３には、第１光拡散構造の拡散部を長手方向に等間隔で配置し、第２光拡散構造の幅を導光体の端部から中心に向けて広げた第２実施形態の光源モジュールが記載されている。出射光の輝度及び照度分布は、第２光拡散構造のパターン形状によって、同様に均一に制御される。

特開２００２−１２５０９８号公報 特開２００８−１４０７２６号公報 特開２０１０−２０５５６５号公報

上述した特許文献１記載の従来の照明装置では、導光体の不連続な光散乱パターンによって、長手方向に沿って原稿読取面に照度むらが発生する虞がある。この照度むらは、原稿の読取画像に濃淡むらを生じさせ、画質を低下させるという問題がある。

特許文献２記載の照明装置では、導光体の長手方向に沿って光拡散用凹凸部の境界で、出光面から原稿面に照射される光の量が急激に変化し、原稿の読取画像に濃淡の変化を生じさせる虞がある。更に、導光体の光源を設けた端部付近では、相当量の出射光が、光拡散用凹凸部によって原稿面の副走査方向（主走査方向に直交する方向）に読取領域の外へ散乱してしまう、という問題がある。

特許文献３に記載の光源モジュールでは、光取り出し面の長手方向全体に亘って、相当量の出射光が、第２光拡散構造によって原稿面の副走査方向に読取領域の外へ散乱してしまう。そのため、原稿読取領域の全体に亘って照度が低下するという問題が生じる。

特に、特許文献３において第２実施形態の光学モジュールは、第２光拡散構造の幅が、導光体の中央部から両端部に向けて狭く形成されている。第２光拡散構造の幅が狭い部分は、製造上公差の影響が幅の広い部分よりも大きく現れる。その結果、個々の導光体において及び／又は導光体間で照度分布にばらつきが発生し易くなる。

他方、原稿読取面からの反射光を受けて光電変換するイメージセンサーを構成する各変換素子も、受光感度及び変換効率に製造上ばらつきが生じる。かかるイメージセンサーにおける感度等のばらつきと、照明装置における照度のむらとを同時に補正するために、従来から一般に白色基準板を用いたシェーディング補正が行われている。具体的には、均一で高い反射率の白色基準板をプラテンガラス表面に密着させて画像読取を行い、イメージセンサーの各変換素子の出力に基づいて補正量を算出し、これを用いて実際の原稿読取時に各変換素子の出力を補正する。

ところが、原稿の読取面は、原稿に折り目、しわ、反り返り等があると、プラテンガラスから浮き上がることがある。また、所謂オートドキュメントフィーダー（ＡＤＦ）で自動搬送される原稿は、プラテンガラスから浮き上がって離れた位置を通過することがある。導光体から出射される光の光強度分布のむらは、プラテンガラスからの高さによって変化するから、プラテンガラスから浮いた原稿の読取画像は、プラテンガラス表面での補正量を用いても、濃淡むらや画質の低下を解消できない虞がある。

そこで、本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、端部に光源を設けた棒状の導光体を用いて線状光を出射する照明装置において、導光体の長手方向に沿って、特に光源を設けた導光体の端部付近から出射される光量を低減して、光強度分布のむらを抑制し、照度分布の均一性を高めることにある。

更に本発明の目的は、原稿の読取面に照射した光の反射光を光電変換して読取画像を形成する画像読取装置において、原稿読取面の主走査方向に光強度分布の均一性を高め、原稿読取面がプラテンガラスから浮いても、濃淡むらの無い高品質の読取画像が得られるようにすることにある。

本発明の照明装置は、透光性材料で形成された棒状の導光体と、前記導光体にその長手方向の少なくとも一方の端面から光を入射させる光源と、を備え、前記導光体は、前記光源から前記導光体に入射した光を反射する複数の反射面と、前記導光体から光を外部に出射する光出射面とを有し、前記複数の反射面の１つである第１の前記反射面が、前記長手方向に沿って所定の間隔をもって断続的に形成された不連続パターンを含む、光を拡散反射する第１の拡散反射パターンを有し、前記複数の反射面の内、前記第１の反射面とは異なる他の１つである第２の反射面が、前記第１の拡散反射パターンの前記不連続パターンの前記所定の間隔を補う前記長手方向に沿って連続した一つの光を拡散反射する第２の拡散反射パターンを有する、ことを特徴とする。

ある実施形態において、前記第２の拡散反射パターンは、前記第１の拡散反射パターンの前記長手方向の全長に亘って、連続する１つのパターンを有する。

別の実施形態において、第１の拡散反射パターンの長手方向と直交する方向の幅は、第２の拡散反射パターンの前記長手方向と直交する方向の幅より大きい。

また、別の実施形態において、少なくとも１つの反射面と他の少なくとも１つの反射面とは、同一平面上に設けられている。この場合、前記第１の反射面と前記第２の反射面とは、溝を挟んで同一平面上に設けることができる。

本発明の別の側面によれば、上述した本発明の照明装置と、該照明装置から出射されて原稿の読取面で反射された光を光電変換する光電変換部とを備える画像読取装置が提供される。

或る実施形態において、照明装置の導光体は、少なくとも１つの反射面が、原稿の読取面で反射された光の読取光軸に関して、他の少なくとも１つの反射面よりも遠い側に位置するように配置される。

別の実施形態において、照明装置の導光体は、少なくとも１つの反射面及び他の少なくとも１つの反射面から垂直に反射されて光出射面から出射される光が、原稿の読取面で反射された光の読取光軸と交差するように配置されている。

本発明の照明装置によれば、導光体の長手方向に沿って所定の間隔をもって断続的に形成された不連続パターンを含む、光を拡散反射する第１の拡散反射パターンを有する少なくとも１つの反射面と、第１の拡散反射パターンから反射されて光出射面から出射される光量の、導光体の長手方向におけるむら即ち変動を低減するように設けられた第２の拡散反射パターンを有する他の少なくとも１つの反射面とを組み合わせることによって、読み取り対象の原稿面における照度分布の均一性を向上させることができる。

本発明による画像読取装置の構成全体を示す概略斜視図。 本発明による照明装置を備えた読取キャリッジの平面図。 図２の読取キャリッジの拡大断面図。 図２の読取キャリッジの一部を示す分解斜視図。 図２の導光体の斜視図。 図５の導光体の断面図。 図５の導光体の第１，第２拡散反射パターンを示す底面図。 第１，第２拡散反射パターンの変形例を示す図７と同様の底面図。 図２の照明装置における照明光の配向を説明する模式図。 導光体の配向を説明する模式図。 導光体の直接光とリフレクターからの反射光とによる長手方向の照度分布の説明図。 導光体の直接光とリフレクターからの反射光とによる副走査方向の光強度分布を示す線図。 導光体の直接光による長手方向（主走査方向）の照度分布の説明図 比較例における図１３と同様の照度分布の説明図。 導光体の直接光による副走査方向の光強度分布を示す線図。

以下に、添付図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。尚、添付図面において、本明細書全体を通して類似の構成要素には、同様の参照符号を付して表すこととする。

図１は、本発明による好適な本実施形態の照明装置を備えた画像読取装置の構成全体を概略的に示している。本実施形態の画像読取装置１は、画像形成装置の一部としての画像読取手段を構成するフラットベッド方式のイメージスキャナーである。画像読取装置１の上部には、図示しないプラテンカバー又はオートドキュメントフィーダー（ＡＤＦ）をヒンジ機構を介して開閉自在に装着することができる。

画像読取装置１は、低背な概ね矩形箱状の装置ハウジング２を有し、その上面には、大型矩形の透明ガラス板からなるプラテンガラス３が固定されている。読み取り対象の原稿は、その読取面を下向きにしてプラテンガラス３の上面に載置され、前記プラテンカバーを閉じることにより、該プラテンガラス上面に密接する。又は、原稿は、前記ＡＤＦによりプラテンガラス３上面に接触しながら又はプラテンガラス３上を該プラテンガラス上面から僅かに浮いた状態で搬送される。

装置ハウジング２の内部には、読取キャリッジ４と読取部５とからなる縮小光学系の画像読取機構が搭載されている。読取キャリッジ４には、後述するように、原稿読取面に向けて線状光を照射する本発明の照明装置が設けられている。本実施形態において、前記照明装置は、原稿の主走査方向（読取幅方向）即ち図１中前後方向に沿って線状光を照射するように配設される。本実施形態の画像読取機構は、読取キャリッジ４と読取部５とが別個に構成されているが、別の実施形態では、それらを一体に構成しても良い。

装置ハウジング２内には、その前後両側部に沿って直線状に延長する１対のガイドレール６が、左右略全幅に亘って設けられている。読取キャリッジ４は、プラテンガラス３の直ぐ下側に配置され、その前後両端部がガイドレール６に左右方向即ち主走査方向と直交する向き（副走査方向）に走行可能に支持されている。

プラテンガラス３上に載置された原稿を読み取るとき、読取キャリッジ４は、駆動モーター（図示せず）によりワイヤー７等を介して駆動され、ガイドレール６に沿って原稿の読取方向即ち副走査方向にプラテンガラス３と平行に移動する。前記ＡＤＦによりプラテンガラス３上を搬送される原稿を読み取るとき、読取キャリッジ４は、図１に示す基準位置、即ち副走査方向の一方の端部位置に停止した状態に保持される。

読取部５は、集光レンズ等からなる結像光学系８と、多数のＣＣＤ又はＣ−ＭＯＳ等の受光素子からなるラインセンサー（図示せず）とを備える。読取部５は、結像光学系８の前記集光レンズを読取キャリッジ４側に向けて、該読取キャリッジの前記基準位置と反対側の副走査方向の端部位置に配置されている。前記照明装置により照明された原稿読取面からの反射光は、結像光学系８により結像され、前記ラインセンサーにより画像データに変換される。

図２，図３は、本実施形態の読取キャリッジ４の構成を模式的に示している。読取キャリッジ４は、ガイドレール６間を主走査方向に延在するキャリッジ部１１と、該キャリッジ部に一体に組み込まれた照明装置１２とを有する。キャリッジ部１１は、その長手方向（主走査方向）の両端に、それぞれ隣接するガイドレール６に移動可能に取り付けられる取付部１３を有する。キャリッジ部１１は、例えば金属材料及び／又は硬質の合成樹脂材料で一体に形成される。

照明装置１２は、光源部と、前記光源部の光を原稿読取面に照射する照明光学系と、原稿読取面からの反射光を読取部５に案内する反射光学系とを有する。前記照明光学系は、前記光源部の光を線状光に変換して出射する棒状の導光体１４と、該導光体の出射光の一部を原稿読取面に向けて反射するリフレクター１５とから構成される。

キャリッジ部１１には、導光体１４を収容するために該導光体の長手方向に沿って溝部１６が形成されている。溝部１６内に配置された導光体１４は、上方から固定部材１７により挟装されて、キャリッジ部１１に所定の位置及び向きに保持される。固定部材１７は、弾性変形可能な爪部１８をキャリッジ部１１の引掛部に係合させることによって、取外可能に装着される。リフレクター１５は、その反射面を導光体１４に向けて、主走査方向において該導光体と平行にキャリッジ部１１に固定される。

前記反射光学系は、原稿読取面からの反射光を読取部５の前記集光レンズに向けて案内する複数の反射ミラーから構成される。前記複数の反射ミラーは、原稿読取面から前記集光レンズまでに所定長さの光路長が得られるように、その枚数及び配置が設定される。図２には、図面を簡単にするために、原稿読取面からの反射光を直接反射する第１反射ミラー１９と、該第１反射ミラーからの反射光を反射する第２の反射ミラー２０とが例示的に記載されている。

前記光源部は、上述したようにキャリッジ部１１に装着された導光体１４の長手方向の両端付近に配置された２つの光源ユニット２１を有する。図４に示すように、光源ユニット２１は、光源である発光体２２と、該発光体を実装する回路基板２３と、該回路基板の発光体２２を実装した前面に積層されるリフレクター部材２４とを有する。発光体２２は、例えば白色ＬＥＤチップからなる発光素子である。リフレクター部材２４には円孔２４ａが、その内側に発光体２２が配置されるように貫設されている。回路基板２３の背面には、熱伝達シート２５を介してヒートシンク２６が設けられる。

光源ユニット２１は、図４に示すように、側方から見てコ字形状の板ばねからなるクリップ２７によって、キャリッジ部１１に取外可能に装着される。各光源ユニット２１は、リフレクター部材２４を導光体１４の隣接する端面に当接させるように配置する。回路基板２３と導光体１４端面との間にリフレクター部材２４が介在することによって、該導光体１４端面と発光体２２との間に所定の大きさの間隙を画定することができる。これにより、発光体２２の光を外部に漏出させることなく、導光体１４端面から入射させることができる。更に、リフレクター部材２４の円孔２４ａ内面を、例えばアルミニウム、銀等の金属薄膜を蒸着させて高反射率に形成すると、発光体２２の光を実質的に損失しないので、好都合である。

別の実施形態では、各光源ユニット２１に複数の発光体を配置することができる。発光体２２には、ＬＥＤ以外に、有機又は無機ＥＬ（エレクトリックルミネッセンス）やＬＤ（レーザダイオード）等の様々な公知の発光素子を採用することができる。また、本実施形態のように発光体２２に白色ＬＥＤを使用する場合、読取部５の前記ラインセンサーは白黒画像のみを出力する。カラー画像を出力したい場合には、ＲＧＢ３原色に対応して赤色、緑色及び青色のＬＥＤを使用すればよい。これら３色のＬＥＤに代えて、白色ＬＥＤと赤色、緑色及び青色の光学カラーフィルターとを組み合わせて、カラー画像を読み取ることもできる。また、ＲＧＢそれぞれのカラーフィルターを備えた、３ラインのラインセンサーを用いても良い。

導光体１４は、図５に示すように、長手方向に読取キャリッジ４の原稿読取幅に対応する長さを有し、例えばガラス、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の高い透光性を有する透明材料で、全長に亘って一様な断面形状に形成されている。導光体１４は、図６に示す概ね逆台形断面形状を有し、その上面に光出射面３１が、それに対向する底面に第１，第２反射面３２，３３が細溝３４を挟んで設けられている。光出射面３１は、一定の曲率を有する、又は周方向に段階的若しくは連続的に曲率が変化する凸状湾曲面からなるレンズ面に表面加工されている。尚、図５は、導光体１４全体を図面に表すために、作図上導光体１４の中央部を一部省略して描いている。

第１，第２反射面３２，３３は、前記底面にその幅方向中心位置で直交する中心軸１４ａに関して対称に、即ち中心軸１４ａから細溝３４を挟んで等距離にかつ同一平面上に同じ幅で形成されている。第１，第２反射面３２，３３には、それぞれ後述する第１，第２拡散反射パターン３５，３６が設けられている。また、各光源ユニット２１の発光体２２は、それぞれ中心軸１４ａ上に位置するように配置される。

光出射面３１と第１反射面３２を結ぶ側面は、第１突出部３７を挟んで光出射面３１に連続する第１上側側面３８と、第１反射面３２に連続する第１下側側面３９とから構成される。同様に、光出射面３１と第２反射面３３を結ぶ側面は、第２突出部４１を挟んで光出射面３１に連続する第２上側側面４２と、第２反射面３３に連続する第２下側側面４３とから構成される。第１，第２突出部３７，４１は、導光体１４の全長に亘って形成されている。

図２に示すように、キャリッジ部１１の溝部１６に導光体１４を収容したとき、上側に露出する第１突出部３７に固定部材１７を係合させることによって、導光体１４をより確実に所定の位置及び向きに保持することができる。また、第２突出部４１には、キャリッジ部１１に対して導光体１４を位置決めするための突起４４が、長手方向の所定位置に形成されている。

本実施形態において、第１，第２下側側面３９，４３は、それぞれ中心軸１４ａに関して第１，第２反射面３２，３３から外側に拡がるように形成されている。これに対し、第１，第２上側側面３８，４２は、中心軸１４ａと略平行に形成されている。これにより、透光体１４内で第１，第２上側側面３８，４２で全反射された光が光出射面３１から外部に出射する範囲を内側に、即ち外側に拡散し過ぎないように絞ることができる。

図７は、第１，第２反射面３２，３３に形成された第１，第２拡散反射パターン３５，３６を示している。第１，第２拡散反射パターン３５，３６は、白色インキ等の高反射率の反射塗料をシルク印刷等により第１，第２反射面３２，３３に塗装することによって形成される。導光体１４内で第１，第２拡散反射パターン３５，３６に入射した光は、拡散反射、即ち入射角とは異なる角度に反射される。上述したように第１，第２反射面３２，３３が同一平面上にあるので、第１，第２拡散反射パターン３５，３６のシルク印刷は、１つの共通の版を用いて一度の工程で行うことができる。別の実施形態では、前記反射面をエッチング加工したり、モールド成形加工することによって、同様に拡散反射する凹凸面に形成することができる。

図７において、第１拡散反射パターン３５は、導光体１４の両端部から所定長さの範囲が、複数の短い矩形パターン５１ａを長手方向に沿って断続的に形成した不連続パターン部５１と、それらの間に配置された１つの長い矩形パターン５２ａからなる連続パターン部５２とから構成される。短い矩形パターン５１ａは、いずれも同じ寸法形状を有し、一定の間隔で直線状に配置されている。長い矩形パターン５２ａは、全長に亘って短い矩形パターン５１ａと同じ一定の幅を有し、不連続パターン部５１と同一直線上に配置されている。これに対し、第２拡散反射パターン３６は、長手方向に全長に亘って一定の幅で連続する１つの長い矩形パターンで形成されている。別言すれば、第２拡散反射パターン３６は、不連続パターン部５１の各矩形パターン５１ａの間隙即ち断続部分を少なくとも部分的に補うように設けられる。

各光源ユニット２１の発光体２２から発せられた光は、導光体１４内にその両端面から入射され、導光体１４の内面で全反射を繰り返しながら長手方向に伝播する。導光体１４内で第１，第２反射面３２，３３に入射した光は、第１，第２拡散反射パターン３５，３６が形成された部分では拡散反射され、第１，第２拡散反射パターン３５，３６が形成されていない部分では、全反射される。第１，第２拡散反射パターン３５，３６から光出射面３１に向けて反射された光は、該光出射面への入射角が所定の臨界角以上であると、光出射面３１に全反射されて導光体１４内に戻るが、前記所定の臨界角より小さいと、光出射面３１を通して外部に出射される。これにより、導光体１４の略全長に亘って光出射面３１から線状光が出射される。

一般にシルク印刷（又は他の方法）によりパターンを形成する場合、パターンの寸法の大小に拘わらず、製造上公差は同じであるから、公差の影響は寸法が小さいほど大きく、寸法が大きいほど小さく現れる。本実施形態において、第１拡散反射パターン３５の幅ｗ１は、第２拡散反射パターン３６の幅ｗ２より大きく設定されている。従って、導光体１４の長手方向即ち主走査方向において、第１拡散反射パターン３５により反射されて導光体１４から出射される光の強度分布は、公差の影響が軽減され、従って原稿読取面における照度分部のばらつきが低減する。

第１拡散反射パターン３５による出射光の強度分布は、導光体１４の長手方向に沿って全体として一定ではない。連続パターン部５２に対応する範囲では、出射光の強度分布が略一定である。これに対し、不連続パターン部５１に対応する範囲では、長手方向に沿って短い矩形パターン５１ａの断続部分で出射光の光量が減少するから、その減少に対応して出射光の強度分布が波状に変動する。

この波状の変動は、導光体１４の長手方向に沿って該導光体から所定の距離離れた同じ高さ位置で前記出射光を見ると、光量にむらを発生させている。ここで光量のむらとは、光照度分布の差による濃淡即ち光量の変動である。主走査方向に沿って光強度分布に差がある光を原稿に照射し、その反射光を均一な感度特性を持つＣＣＤ等のラインセンサーで副走査方向に連続的に読み取れば、そのデータで形成される画像は、主走査方向に沿って縞模様が生じる。第２拡散反射パターン３６は、その出射光の強度分布が、第１拡散反射パターン３５による出射光の強度分布の変動を解消し又は緩和、低減するように設けられる。

図８は、第１，第２反射面３２，３３に形成される第１，第２拡散反射パターン３５，３６の別の実施形態を示している。この実施形態は、長手方向に連続する第２拡散反射パターン３６が、両端の幅変動パターン部５３と中央の一定幅パターン部５４とから構成される点において、図７の実施形態と異なる。幅変動パターン部５３は、長手方向に第１拡散反射パターン３５の不連続パターン部５１と同じ範囲に設けられ、導光体１４の端部に向けて幅ｗ21が漸次減少するように形成されている。一定幅パターン部５４は、その全長に亘って第１拡散反射パターン３５と同じ又はそれより小さい幅ｗ22を有する。

更に別の変形例では、図８の幅変動パターン部５３を、第１拡散反射パターン３５の不連続パターン部５１と同様に、長手方向に沿って断続的に配置した複数の短い矩形パターンで形成することができる。その場合、前記短い矩形パターンは、不連続パターン部５１の各矩形パターン５１ａの間隙即ち断続部分を少なくとも部分的に埋める又は補うように配置する。

第１拡散反射パターン３５も、上述した図７の構成に限定されるものではない。例えば、導光体１４の端部から中央部に向けて、短い矩形パターン５１ａの長手方向の寸法が長くなるように、かつ／又は矩形パターン５１ａの間隔が短くなるように設定することができる。また、導光体１４の長手方向に不連続パターン部５１の設定範囲も、画像読取装置１や読取キャリッジ４の設計条件、原稿読取幅や読取部５の光学特性等に対応して適当に設定又は変更することができる。

図９は、読取キャリッジ４における照明装置１２の前記照明光学系並びに前記反射光学系の配置、及びプラテンガラス３上の原稿に照射する照明光の配向を示している。同図において、符号Ｌxは、プラテンガラス３上の原稿Ｄの読取面Ｄsから第１反射ミラー１９に向けて垂直に反射される反射光の読取光軸である。読取光軸Ｌxとプラテンガラス３上面との交点が、副走査方向Ｘにおける原稿の読取位置Ｐxである。また、同図中、Ｒ0は、プラテンガラス３上面の高さ位置Ｚ0において副走査方向に目標とする照明領域であり、Ｒ1は、プラテンガラス３上面から或る高さ位置Ｚ1において副走査方向に目標とする照明領域である。

前記照明光学系の導光体１４とリフレクター１５とは、光出射面３１及び反射面１５ａを原稿読取位置Ｐxに向けて、それらの中間位置を読取光軸Ｌxが通過するように配置される。このとき、主走査方向Ｙに沿って導光体１４とリフレクター１５との間に画定される隙間が、原稿読取面Ｄsから反射される反射光の読取開口幅Ｓwである。

導光体１４は、第１反射面３２が第２反射面３３よりも、読取光軸Ｌxに関して遠い側にかつプラテンガラス３に関して近い側に位置するように、その中心軸１４ａを傾斜させて配置する。これにより、第１拡散反射パターン３５からの出射光Ｌ１は、原稿読取面Ｄsへの入射角度が、第２拡散反射パターン３６からの出射光Ｌ２よりも小さくなる。即ち、第１拡散反射パターン３５からの出射光Ｌ１は、副走査方向において原稿読取面Ｄsの照射範囲が第２拡散反射パターン３６からの出射光Ｌ２よりも広くなる。その結果、第１拡散反射パターン３５の不連続パターン部５１による出射光の主走査方向における強度分布の変動を、第１拡散反射パターン３５からの出射光によって補い、より効果的に低減又は緩和することができる。また、別の実施形態では、出射面３１の、第１拡散反射パターン３５からの光が出射される部分３１ａを粗面加工して、出射光Ｌ１を拡散させ、その主走査方向における強度分布の変動を抑制することもできる。

また、導光体１４は、その中心軸１４ａがプラテンガラス３の下方位置で読取光軸Ｌxと交差するように、比較的大きく傾斜させて配置されている。これにより、第２拡散反射パターン３６からの出射光Ｌ２は、プラテンガラス３の上方における読取光軸Ｌxへの入射角度が、第１拡散反射パターン３５からの出射光Ｌ１よりも小さくなる。即ち、第２拡散反射パターン３６からの出射光Ｌ２は、プラテンガラス３の上方において原稿読取面Ｄsの照明範囲が第１拡散反射パターン３５からの出射光Ｌ１よりも広くなる。その結果、プラテンガラス３の原稿読取位置Ｐxから上方に従来よりも広い範囲で、光強度の減少が抑制され、原稿の浮き上がりに対して高さ方向Ｚに鮮明な画像が得られる範囲を拡大することができる。

更に、導光体１４は、図１０に示すように、第１拡散反射パターン３５から垂直に反射された出射光Ｌv1と、第２拡散反射パターン３６から垂直に反射された出射光Ｌv2とが、プラテンガラス３の下方で読取光軸Ｌxと交差するように配置されている。これにより、副走査方向Ｘに原稿読取面Ｄsの照明範囲をより拡大することができる。その結果、読取開口幅Ｓwにおける反射光の強度をより大きく、その強度分布をより均一にすることができる。従って、副走査方向においても、反射光の有効な読取範囲で、照度分布の均一性を高めることができる。

図１１は、本実施形態の照明装置１２において、導光体１４の直接光による原稿面の照明と、リフレクター１５からの反射光による原稿面の照明とによる、導光体１４の長手方向即ち主走査方向に沿った照度分布を示している。同図において、Ｉdは、導光体１４から直接出射される光による照明光の強度分布、Ｉrは、導光体１４から出射されてリフレクター１５で反射された光による照明光の強度分布である。Ｉ0は、導光体１４の直接光及びリフレクター１５からの反射光の双方によるプラテンガラス３上面の高さＺ0における照明光の強度分布、Ｉ1は、プラテンガラス３上面から或る高さＺ1における照明光の強度分布である。同図に示すように、光強度分布Ｉd及びＩrの双方において、第１拡散反射パターン３５の不連続パターン部５１の影響が軽減され、これは、特に光強度分布Ｉ0及びＩ1においてより顕著である。

図１２は、導光体１４の直接光による原稿面の照明と、リフレクター１５からの反射光による原稿面の照明とによる、導光体１４の副走査方向に沿った照度分布を示している。同図において、Ｊ1は導光体１４の第１拡散反射パターン３５からの照明光の強度分布、Ｊ2は第２拡散反射パターン３６からの照明光の強度分布である。Ｊ0は、第１拡散反射パターン３５及び第２拡散反射パターン３６双方によるプラテンガラス３上面の高さＺ0における照明光の強度分布である。また、副走査方向Ｘにおける原稿読取位置Ｐxからの距離は、導光体１４側がプラスである。同図に示すように、副走査方向に照明光の強度が大きくかつ強度分布が比較的広い範囲で高い均一性を発揮することが分かる。

本発明の別の実施形態によれば、照明装置１２においてリフレクター１５を省略し、導光体１４だけで原稿読取面を照明することができる。図１３は、導光体１４の直接光のみによる長手方向即ち主走査方向に沿った照度分布を示している。同図において、Ｋdは導光体１４の光出射面３１における照明光の強度分布、Ｋ0はプラテンガラス３上面の高さＺ0における照明光の強度分布、Ｋ1はプラテンガラス３上面から或る高さＺ1における照明光の強度分布である。

これに対し、図１４は、反射面に第１拡散反射パターン３５のみを形成した比較例の導光体における、長手方向に沿った照度分布を示している。同図において、Ｍdは導光体１４の光出射面３１における照明光の強度分布、Ｍ0はプラテンガラス３上面の高さＺ0における照明光の強度分布、Ｍ1はプラテンガラス３上面から或る高さＺ1における照明光の強度分布である。図１３と図１４を比較するとよく分かるように、第１拡散反射パターン３５と第２拡散反射パターン３６とを組み合わせることによって、第１拡散反射パターン３５の不連続パターン部５１の影響が有効に軽減される。

図１５は、導光体１４の直接光による原稿面の照明による、導光体１４の副走査方向に沿った照度分布のシミュレーション結果を示している。同図において、Ｎ1は導光体１４の第１拡散反射パターン３５からの照明光の強度分布、Ｎ2は第２拡散反射パターン３６からの照明光の強度分布である。Ｎ0は、第１拡散反射パターン３５及び第２拡散反射パターン３６双方によるプラテンガラス３上面における照明光の強度分布である。同図から、リフレクター１５を省略した照明装置においても、副走査方向に照明光の強度が大きくかつ比較的広い範囲で強度分布の高い均一性を得ることができる。

以上、本発明を好適な実施態様に関連して説明したが、本発明は上記実施態様に限定されるものでなく、その技術的範囲において、様々な変更又は変形を加えて実施し得ることは言うまでもない。例えば、光源ユニット２１を導光体１４の一方の端部にのみ配置し、他方の端部には、導光体１４内を伝播する光を前記一方の端部に向けて反射する反射面を形成することができる。

１ 画像読取装置
３ プラテンガラス
４ 読取キャリッジ
５ 読取部
１１ キャリッジ部
１２ 照明装置
１４ 導光体
１５ リフレクター
１９ 第１反射ミラー
２１ 光源ユニット
２２ 発光体
３１ 光出射面
３２ 第１反射面
３３ 第２反射面
３５ 第１拡散反射パターン
３６ 第２拡散反射パターン
５１ 不連続パターン部
５１ａ 短い矩形パターン
５２ 連続パターン部
５２ａ 長い矩形パターン

Claims (8)

1. 透光性材料で形成された棒状の導光体と、
   前記導光体にその長手方向の少なくとも一方の端面から光を入射させる光源と、を備え、
   前記導光体は、前記光源から前記導光体に入射した光を反射する複数の反射面と、前記導光体から光を外部に出射する光出射面とを有し、
   前記複数の反射面の１つである第１の前記反射面が、前記長手方向に沿って所定の間隔をもって断続的に形成された不連続パターンを含む、光を拡散反射する第１の拡散反射パターンを有し、
   前記複数の反射面の内、前記第１の反射面とは異なる他の１つである第２の反射面が、前記第１の拡散反射パターンの前記不連続パターンの前記所定の間隔を補う前記長手方向に沿って連続した一つの光を拡散反射する第２の拡散反射パターンを有する、ことを特徴とする照明装置。
2. 前記第２の拡散反射パターンは、前記第１の拡散反射パターンの前記長手方向の全長に亘って、連続する１つのパターンを有することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記第１の拡散反射パターンの前記長手方向と直交する方向の幅は、前記第２の拡散反射パターンの前記長手方向と直交する方向の幅より大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
4. 前記第１の反射面と前記第２の反射面とは、同一平面上に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の照明装置。
5. 前記第１の反射面と前記第２の反射面とは、溝を挟んで同一平面上に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の照明装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の照明装置と、
   前記照明装置から出射されて原稿の読取面で反射された光を光電変換する光電変換部とを備えることを特徴とする画像読取装置。
7. 前記照明装置の前記導光体は、前記第１の反射面が、前記原稿の読取面で反射された光の読取光軸に関して、前記第２の反射面よりも遠い側に位置するように配置されることを特徴とする請求項６に記載の画像読取装置。
8. 前記照明装置の前記導光体は、前記第１の反射面及び前記第２の反射面から垂直に反射されて前記光出射面から出射される光が、前記原稿の読取面で反射された光の読取光軸と交差するように配置されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の画像読取装置。

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