(57)【要約】【課題】光源から発した光線の光利用効率が高い、省エネルギー化を達成した原稿照明装置および画像読取装置を提供する。【解決手段】画像読取装置の原稿を照明する光源として複数の発光素子を用いその発光素子から発光した光を集光する集光手段を設けた照明手段において、集光手段の形状は、副走査方向の断面が発光素子の発光部に対向する部分が凸形状であり、他の部分が凹形状であり、主走査方向の断面が長尺形状である。【選択図】図１
2010200286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像読取装置の原稿を照明する光源として複数の発光素子を用いその発光素子から発光した光を集光する集光手段を設けた照明手段において、
前記集光手段の形状は、副走査方向の断面が前記発光素子の発光部に対向する部分が凸形状であり、他の部分が凹形状であり、主走査方向の断面が長尺形状であることを特徴とする原稿照明装置。
【請求項２】
画像読取装置の原稿を照明する光源として複数の発光素子を用いその発光素子から発光した光を集光する集光手段を設けた照明手段において、
前記集光手段の形状は、副走査方向の断面が前記発光素子の発光部に対向する部分が微細凹凸形状であり、他の部分が凹形状であり、主走査方向の断面が長尺形状であることを特徴とする原稿照明装置。
【請求項３】
画像読取装置の原稿を照明する光源として複数の発光素子を用いその発光素子から発光した光を集光する集光手段を設けた照明手段において、
前記集光手段の形状は、副走査方向の断面が前記発光素子の発光部に対向する部分が微細凹凸形状であり、他の部分が凹形状であり、主走査方向の断面が長尺形状であり、
前記集光手段からの反射光路上に拡散手段を配置したことを特徴とする原稿照明装置。
【請求項４】
前記拡散手段は、異方性拡散特性を有することを特徴とする請求項３記載の原稿証明装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項記載の原稿照明装置において、
原稿載置板の上に載置された前記原稿を前記原稿載置板の下から照明する光源に対向し、かつ前記読取装置の読取レンズから前記原稿載置板の読取対象領域への光軸を挟むように反射部材を配置したことを特徴とする原稿照明装置。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項記載の原稿照明装置において、
前記発光素子は主走査方向に対して中央から周辺にわたって間隔が狭くなっていることを特徴とする原稿照明装置。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項記載の原稿照明装置を用いたことを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル複写機やイメージスキャナに使用される画像読取装置、およびそれに用いられる原稿照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：以下、LED素子）の開発が活発に行われており、LED素子の明るさは急激に高まっている。LED素子は、一般的に長寿命、高効率、高耐Ｇ性、単色発光などの利点を有しており、多くの照明分野への応用が期待されている。
【０００３】
その用途の一つとして、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の原稿照明装置にLED素子が用いられている。
画像読取装置に用いられるLED素子の使用方法としては、様々な方式が提案されている。
例えば、特許文献１では、原稿の主走査方向と平行にLED素子を多数並べ、LED素子の出射光を、主走査方向においては光学的な作用を与えないことで発散させ、副走査方向においては反射面の集光作用によって、原稿面上の読取対象領域における照度を高めている。
【０００４】
しかしながら、図１８、図１９に示すように作業者が原稿置板側から装置内を見たときに、読取り照明光学系の光源が見えやすく、眩しいことが欠点となっている。
尚、図１８、１９は、原稿照明装置の従来例を示す原理図である。
【０００５】
特許文献２では、原稿の主走査方向と平行にLED素子を多数並べたLED素子が下向きに設置されているため、LED素子からの直接光が作業者の目に直接入射せず、眩しくなり難くい点で優れている。
【０００６】
しかしながら、図２０に示すようにLED素子から凹面ミラーに当たって反射した光が光源自体によって遮られ、利用効率が悪くなっている。特にLED素子から出射する光線のうち最も強度の強い正面方向に発光する光が遮られてしまうので光の利用効率が低くなる。
図２０は、原稿照明装置の従来例を示す原理図である。
また、図２１に示す拡散手段を原稿照明装置に用いると主走査方向に照度ムラが発生しやすい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、光源から発した光線の光利用効率が高い、省エネルギー化を達成した原稿照明装置および画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、画像読取装置の原稿を照明する光源として複数の発光素子を用いその発光素子から発光した光を集光する集光手段を設けた照明手段において、前記集光手段の形状は、副走査方向の断面が前記発光素子の発光部に対向する部分が凸形状であり、他の部分が凹形状であり、主走査方向の断面が長尺形状であることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、画像読取装置の原稿を照明する光源として複数の発光素子を用いその発光素子から発光した光を集光する集光手段を設けた照明手段において、前記集光手段の形状は、副走査方向の断面が前記発光素子の発光部に対向する部分が微細凹凸形状であり、他の部分が凹形状であり、主走査方向の断面が長尺形状であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、画像読取装置の原稿を照明する光源として複数の発光素子を用いその発光素子から発光した光を集光する集光手段を設けた照明手段において、前記集光手段の形状は、副走査方向の断面が前記発光素子の発光部に対向する部分が微細凹凸形状であり、他の部分が凹形状であり、主走査方向の断面が長尺形状であり、前記集光手段からの反射光路上に拡散手段を配置したことを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記拡散手段は、異方性拡散特性を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１から４の何れか一項記載の発明において、原稿載置板の上に載置された前記原稿を前記原稿載置板の下から照明する光源に対向し、かつ前記読取装置の読取レンズから前記原稿載置板の読取対象領域への光軸を挟むように反射部材を配置したことを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項１から５の何れか一項記載の原稿照明装置において、前記発光素子は主走査方向に対して中央から周辺にわたって間隔が狭くなっていることを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項１から６の何れか一項に記載の原稿照明装置を用いた画像読取装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光源から発した光線の光利用効率が高い、省エネルギー化を達成した原稿照明装置および画像読取装置の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る画像読取装置に用いられる原稿照明装置の原理図である。
【図２】本発明に係る画像読取装置に用いられる原稿照明装置の他の原理図である。
【図３】本発明に係る画像読取装置に用いられる原稿照明装置の説明図である。
【図４】主走査位置と原稿面照度との関係を示す図である。
【図５】本発明に係る原稿照明装置を用いた画像読取装置の一実施の形態を示す概念図である。
【図６】（ａ）は、本発明に係る原稿照明装置に用いられる集光手段の一例を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の変形例である。
【図７】本発明に係る画像読取装置に用いられる原稿照明装置の他の原理図である。
【図８】本発明に係る画像読取装置に用いられる原稿照明装置の他の原理図である。
【図９】本発明に係る原稿照明装置を用いた画像読取装置の他の実施の形態を示す概念図である。
【図１０】（ａ）は、本発明に係る原稿照明装置に用いられる集光手段の他の一例であり、（ｂ）は、（ａ）の変形例である。
【図１１】本発明に係る画像読取装置に用いられる原稿照明装置の他の原理図である。
【図１２】本発明に係る画像読取装置に用いられる原稿照明装置の他の原理図である。
【図１３】本発明に係る原稿照明装置を用いた画像読取装置の他の実施の形態を示す概念図である。
【図１４】本発明に係る画像読取装置に用いられる原稿照明装置の他の原理図である。
【図１５】本発明に係る画像読取装置に用いられる原稿照明装置の他の原理図である。
【図１６】本発明に係る原稿照明装置を用いた画像読取装置の他の実施の形態を示す概念図である。
【図１７】（ａ）は、本発明に係る画像読取装置に用いられる拡散手段の原理図であり、（ｂ）は、本発明に係る原稿照明装置に用いられる集光手段の一例を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の変形例である。
【図１８】原稿照明装置の従来例を示す原理図である。
【図１９】原稿照明装置の従来例を示す原理図である。
【図２０】原稿照明装置の従来例を示す原理図である。
【図２１】拡散手段の従来例を示す原理図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜実施形態１＞
次に、本発明に係る原稿照明装置の一実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る画像読取装置に用いられる原稿照明装置の原理図である。
図１に示すように、画像読取装置に用いられる原稿照明光源である複数の発光素子としてのLED素子１を用いそのLED素子１から発光した光を集光する集光手段２−１を設けた照明手段において、集光手段２−１の形状は、副走査方向（Ｘ軸方向）の断面がLED素子１の発光部１ａに対向する部分が凸形状であり、他の部分が凹形状であり、主走査方向（Ｙ軸方向）の断面が長尺形状である。
【００１８】
LED素子１の正面方向（矢印Ｙ１方向）へ出射する光線は、集光手段２−１の凸形状部分（LED素子１に対して凸形状の部分（凸面の領域Ａ１））で反射し、次に凹形状部分（凹面）に到達して再び反射し、光線は透明な原稿載置板（例えばガラス板、もしくはアクリル板）４（図２参照）へ向う。
これにより、従来技術で遮られていたLED素子１の正面方向への出射光線がケラレることがなくなり、出射光線の有効利用が可能となる。
【００１９】
ここで、「ケラレ」とは、レンズの本来の設計上は想定していないような使用法によって、周辺が暗くなることがある。このケラレは、画面サイズに対してイメージサークルの不適切に小さいレンズを用いた場合に生じることがある。口径食ともいう。
【００２０】
集光手段の形状は図６（ａ）、（ｂ）に示すように様々な形状が考えられる。
図６（ａ）は、本発明に係る原稿照明装置に用いられる集光手段の一例を示す図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の変形例である。
図６（ａ）に示す集光手段２−１ａの形状は、副走査方向（Ｘ軸方向）の断面がLED素子１の発光部１ａに対向する部分（正面近傍）にて鋭角三角形状となっており、他の部分は凹形状となっており、主走査方向（Ｙ軸方向）の断面が長尺形状である。
【００２１】
図６（ｂ）に示す集光手段２−１ｂの形状は、副走査方向（Ｘ軸方向）の断面がLED素子１の発光部１ａに対向する部分（正面近傍）にて放物線形状（もしくは半楕円形状）となっており、他の部分は凹形状となっており、主走査方向（Ｙ軸方向）の断面が長尺形状である。
【００２２】
図２は、本発明に係る画像読取装置に用いられる原稿照明装置の他の原理図である。
図２に示すように、原稿載置板４の上と図には示されていない画像読取装置の結像レンズからの光軸Ｌ２の交点(図２中の「●」の位置)よりもLED素子１から遠い位置に反射部材３を配設した。すなわち、原稿載置板４の上に載置された図示しない原稿を原稿載置板４の下から照明するLED素子１に対向し、かつ図には示されていない画像読取装置の結像レンズから原稿載置板４への光軸Ｌ２を挟むように反射部材３を配置した。
【００２３】
LED素子１から出射する光線のうち、凹面部分で反射した光が、反射部材３に到達し、反射部材３で反射して原稿載置板４を照射する。このとき、原稿載置板４上の読取位置は図中の左側と、図中右側からの両方から照射される。このように読取位置へ対向照射することで、原稿に段差があっても影が生じにくくなる。
【００２４】
図３は、本発明に係る画像読取装置に用いられる原稿照明装置の説明図である。
図３に示すように、光源としてのLED素子１（１1〜１10）は、主走査方向（Ｙ軸方向）に対して中央（１5、１6）から周辺（１1，１10）に行くに従い間隔（Ｐ0，Ｐ1）が狭くなっている。
図には示されていない原稿からの反射光束を結像レンズによりCCD等の固体撮像素子に結像させその原稿の画像情報を読取る公知の光学系においては、結像レンズのＣＯＳ４乗則によりCCD（受光手段）等の固体撮像素子上の光量は中央に対して周辺で低下してしまう。
【００２５】
ここで、ＣＯＳ４乗則とは、入射角と照度との関係を示すもので、レンズに入射する光の入射角が光軸に対して、θの場合、以下の関係性を持つことをいう。
Ｉ＝Ｉ0ｃｏｓ4θ
但し、Ｉ0：入射前の光の照度
Ｉ  ：入射後の光の照度
【００２６】
主走査方向の画像有効領域でほぼフラットな原稿照明光量分布では結像レンズによる周辺光量低下のため、CCD等の固体撮像素子の周辺部出力が低下してノイズの影響が大きくなる。
そのためノイズによる影響で画像品質が劣化し特に端部付近の画像情報の品質低下が起こっていた。
【００２７】
図４は、主走査位置と原稿面照度との関係を示す図である。同図において、横軸が主走査位置を示し、縦軸が原稿面照度を示している。
画像品質低下の対策としては、原稿照明を主走査方向の図４のように周辺で増加することが望ましいが、本発明においては長尺反射部材が前述のように主走査方向に同一の形状で延長されているため周辺部のLED素子１の間隔ピッチP1を中央部P0より密に並べることも可能であり、原稿載置ガラス上の照明光量分布を図４のように中央部から周辺部にいくに従い増加することが可能になる。それにより結像レンズのＣＯＳ４乗則による損失を補うことができる。
【００２８】
図５は、本発明に係る原稿照明装置を用いた画像読取装置の一実施の形態を示す概念図である。
同図に示す画像読取装置は、原稿載置板４の下側に配置された照明ランプＣａ、対向反射板３、折り返しミラー５〜７、読取レンズ８、及びＣＣＤ９を有する。
照明ランプＣａは、LED素子１、及び集光手段２−１を有する。照明ランプＣａは、原稿載置板４の読取対象領域Ａを照射するように斜め上向きに傾斜配置されている。
折り返しミラー５〜７、読取レンズ８、及びＣＣＤ９の位置関係について説明する。
折り返しミラー５が、読取対象領域Ａを通る垂線（光軸１０）上に、かつその反射光が副走査方向（Ｘ軸方向）と逆の方向になるように４５°傾斜配置されている。折り返しミラー６が、折り返しミラー５の反射光路（光軸１０）上に、かつその反射光が鉛直下向き方向（Ｚ軸方向吐逆方向）になるように４５°傾斜配置されている。折り返しミラー７が、折り返しミラー６の反射光路上に、かつその反射光が副走査方向（Ｘ軸方向）になるように配置されている。読取レンズ８が反射ミラー７の反射光路（光軸１０）上に配置されている。読取レンズ８の出射光路上にＣＣＤ９が配置されている。
対向反射板３が、照明効率を向上させるため、光軸１０を挟んで照明ランプＣａに対向して斜め上向きに配置されている。
【００２９】
このように構成することで、光源から発した光線の光利用効率が高い、省エネルギー化を達成した画像読取装置の提供を実現することができる。
【００３０】
以上において、上記実施の形態によれば、LED素子光源を取り囲む照明系においてLED素子から発光した光を効率よく原稿読取装置に適応させるライン照明状に集光することが可能になり、省エネルギー効果が得られる。
【００３１】
対向照射することで、段差がある原稿においても影ができにくくなる。
【００３２】
主走査方向のLED素子の間隔を所望の配置とすることで、結像レンズのＣＯＳ４乗則を補うことができる。
【００３３】
なお、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
以下、他の実施の形態ついて述べる。
【００３４】
＜実施形態２＞
図７は、本発明に係る画像読取装置に用いられる原稿照明装置の他の原理図である。
図７に示した原稿照明装置の図１に示した原稿照明装置との相違点は、集光手段の形状が、副走査方向の断面が発光素子の発光部に対向する部分が微細凹凸形状である点である。
【００３５】
すなわち、図７に示す原稿照明装置は、画像読取装置の原稿を照明する光源として複数のLED素子１を用いそのLED素子１から発光した光を集光する集光手段を設けた照明手段において、集光手段２−３の形状は、副走査方向（Ｘ軸方向）の断面がLED素子１の発光部１ａに対向する部分（拡散反射面：領域Ａ７）が微細凹凸形状であり、他の部分が凹形状であり、主走査方向（Ｙ軸方向）の断面が長尺形状であることを特徴とする。
【００３６】
LED素子１の正面方向（矢印Ｙ７方向）へ出射する光線は、拡散反射面Ａ７で散乱し、他の正反射面にて再び反射し、光線は原稿載置板４へと向う。
これにより、従来技術で遮られていたLED素子１の正面方向（矢印Ｙ７方向）への出射光線もケラレが減少し、光線の有効に利用が可能となる。
【００３７】
集光手段の形状は図１０（ａ）、（ｂ）に示すように様々な形状が考えられる。
図１０（ａ）は、本発明に係る原稿照明装置に用いられる集光手段の他の一例であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の変形例である。
図１０（ａ）に示す集光手段２−３ａの形状は、副走査方向（Ｘ軸方向）の断面がLED素子１の発光部１ａに対向する部分（正面近傍）及び他の部分が凹面形状となっており、主走査方向（Ｙ軸方向）の断面が長尺形状である。
【００３８】
図１０（ｂ）に示す集光手段２−３ｂの形状は、副走査方向（Ｘ軸方向）の断面がLED素子１の発光部１ａに対向する部分（正面近傍）が平面となっており、他の部分は凹形状となっており、主走査方向（Ｙ軸方向）の断面が長尺形状である。
【００３９】
図８は、本発明に係る画像読取装置に用いられる原稿照明装置の他の原理図である。
図８に示すように、原稿載置板４の上と図には示されていない画像読取装置の結像レンズからの光軸Ｌ８の交点(図８中の「●」の位置)よりもLED素子１から遠い位置に反射部材３を配設した。すなわち、原稿載置板４の上に載置された図示しない原稿を原稿載置板４の下から照明するLED素子１に対向し、かつ図には示されていない画像読取装置の結像レンズから原稿載置板４への光軸Ｌ８を挟むように反射部材３を配置した。
【００４０】
LED素子１から出射する光線のうち、凹面部分で反射した光が、反射部材３に到達し、反射部材３で反射して原稿載置板４を照射する。このとき、原稿載置板４上の読取位置は図中の左側と、図中右側からの両方から照射される。このように読取位置へ対向照射することで、原稿に段差があっても影が生じにくくなる。
【００４１】
図９は、本発明に係る原稿照明装置を用いた画像読取装置の他の実施の形態を示す概念図である。
同図に示す画像読取装置は、原稿載置板４の下側に配置された照明ランプＣｂ、対向反射板３、折り返しミラー５〜７、読取レンズ８、及びＣＣＤ９を有する。
照明ランプＣｂは、LED素子１、及び集光手段２−３を有する。照明ランプＣｂは、原稿載置板４の読取対象領域Ａを照射するように斜め上向きに傾斜配置されている。
対向反射板４、折り返しミラー５〜７、読取レンズ８、及びＣＣＤ９の位置関係については図５に示した画像読取装置と同様のため、説明を省略する。
【００４２】
このような構成により、光源から発した光線の光利用効率が高い、省エネルギー化を達成した画像読取装置の提供を実現することができる。
【００４３】
以上において、上記実施形態によれば、LED素子光源を取り囲む照明系においてLED素子から発光した光を効率よく原稿読取装置に適応させるライン照明状に集光することが可能になり、省エネルギー効果が得られる。
【００４４】
対向照射することで、段差がある原稿においても影ができにくくなる。
【００４５】
主走査方向のLED素子の間隔を所望の配置とすることで、結像レンズのＣＯＳ４乗則を補うことができる。
【００４６】
＜実施形態３＞
図１１は、本発明に係る画像読取装置に用いられる原稿照明装置の他の原理図である。
図１１に示した原稿照明装置の図７に示した原稿照明装置との相違点は、集光手段からの反射光路上に拡散手段としての拡散部材１１を配置した点である。
すなわち、図１１に示す原稿照明装置は、画像読取装置の原稿を照明する光源として複数のLED素子を用いそのLED素子から発光した光を集光する集光手段を設けた照明手段において、集光手段２−３の形状は、副走査方向（Ｘ軸方向）の断面がLED素子１の発光部１ａに対向する部分（領域Ａ１１）が微細凹凸形状であり、他の部分が凹形状であり、主走査方向（Ｙ軸方向）の断面が長尺形状であり、集光手段２−３からの反射光路上に拡散部材１１を配置したことを特徴とする。
【００４７】
LED素子１の正面方向へ出射する光線は、拡散部材１１の拡散反射面部分で散乱し、他の正反射面にて再び反射し、光線は原稿載置板４へと向う。
これにより、従来技術で遮られていたLED素子１の正面方向への出射光線もケラレが減少し、光線の有効利用が可能となる。なお、拡散反射部分は図１０（ａ）、（ｂ）に示すように凹面であっても平面であっても構わない。
【００４８】
また、拡散部材１１によって、指向性の高いLED素子１を用いても指向性の低い拡散照明光に変換される。また、LED素子１の発光面１aが小さくても、拡散部材１１によって発光面は直接見えなくなる。拡散部材１１上に新たな発光面が生成され、その発光面のサイズは大きくなる。
【００４９】
図１２は、本発明に係る画像読取装置に用いられる原稿照明装置の他の原理図である。
図１２に示すように、原稿載置板４上と画像読取装置の読取レンズの光軸の交点(図１２中の●の位置)よりも光源から遠い位置に反射部材３を配設し、光源の前面に拡散部材１１を設けたことを特徴とする照明装置である。LED素子１から出射する光線は拡散部材１１で拡散され、拡散光が、反射部材３に到達し、反射して原稿載置板４を照射する。このとき、 原稿載置板４上の読取位置は図中の左側と、図中右側からの両方から照射される。このように対向照射することで、段差がある原稿においても影ができにくくなる。
【００５０】
図１３は、本発明に係る原稿照明装置を用いた画像読取装置の他の実施の形態を示す概念図である。
同図に示す画像読取装置は、原稿載置板４の下側に配置された照明ランプＣｃ、対向反射板３、折り返しミラー５〜７、読取レンズ８、ＣＣＤ９、及び拡散部材１１を有する。
照明ランプＣｃは、LED素子１、及び集光手段２−３を有し、出射側に拡散部材１１を有する。照明ランプＣｃは、原稿載置板４の読取対象領域Ａを照射するように斜め上向きに傾斜配置されている。
対向反射板４、折り返しミラー５〜７、読取レンズ８、及びＣＣＤ９の位置関係については図５に示した画像読取装置と同様のため、説明を省略する。
【００５１】
このような構成により、光源から発した光線の光利用効率が高い、省エネルギー化を達成した画像読取装置の提供を実現することができる。
【００５２】
以上において、上記実施形態によれば、LED素子光源を取り囲む照明系においてLED素子から発光した光を効率よく原稿読取装置に適応させるライン照明状に集光することが可能になり、省エネルギー効果が得られる。
また、発光面が小さく、放射光の指向性が高い発光素子を用いても指向性の低い拡散照明光に変換され、拡散部材上には発光面積の大きい２次的な発光面ができるため、優れた原稿照明装置を実現できる。
対向照射することで、段差がある原稿においても影ができにくくなる。
走査方向のLED素子の間隔を所望の配置とすることで、結像レンズのＣＯＳ４乗則を補うことができる。
【００５３】
＜実施形態４＞
図１４は、本発明に係る画像読取装置に用いられる原稿照明装置の他の原理図である。
図１４に示した原稿照明装置の図７に示した原稿照明装置との相違点は、集光手段２−５からの反射光路上に拡散手段としての拡散部材１１を配置した点である。
すなわち、図１４に示す原稿照明装置は、画像読取装置の原稿を照明する光源として複数のLED素子を用い、そのLED素子から発光した光を集光する集光手段を設けた照明手段において、集光手段２−５の形状は、副走査方向（Ｘ軸方向）の断面がLED素子１の発光部に対向する部分（領域Ａ１４）が凸形状であり、他の部分が凹形状であり、主走査方向の断面が長尺形状であることを特徴とする。
【００５４】
LED素子１の正面方向へ出射する光線は、拡散部材１１の拡散反射面部分で散乱し、他の正反射面にて再び反射し、光線は原稿載置板４へと向う。
これにより、従来技術で遮られていたLED素子１の正面方向への出射光線もケラレが減少し、光線の有効利用が可能となる。なお、反射部分は図６（ａ）、（ｂ）に示すような形状であっても構わない。
【００５５】
また、拡散部材１１によって、指向性の高いLED素子１を用いても指向性の低い拡散照明光に変換される。また、LED素子１の発光面１aが小さくても、拡散部材１１によって発光面は直接見えなくなる。拡散部材１１上に新たな発光面が生成され、その発光面のサイズは大きくなる。
【００５６】
図１５は、本発明に係る画像読取装置に用いられる原稿照明装置の他の原理図である。
図１５に示すように、原稿載置板４上と画像読取装置の読取レンズの光軸の交点(図１５中の●の位置)よりも光源から遠い位置に反射部材３を配設し、光源の前面に拡散部材１１を設けたことを特徴とする照明装置である。LED素子１から出射する光線は拡散部材１１で拡散され、拡散光が、反射部材３に到達し、反射して原稿載置板４を照射する。このとき、 原稿載置板４上の読取位置は図中の左側と、図中右側からの両方から照射される。このように対向照射することで、段差がある原稿においても影ができにくくなる。
【００５７】
図１６は、本発明に係る原稿照明装置を用いた画像読取装置の他の実施の形態を示す概念図である。
同図に示す画像読取装置は、原稿載置板４の下側に配置された照明ランプＣｄ、対向反射板３、折り返しミラー５〜７、読取レンズ８、ＣＣＤ９、及び拡散部材１１を有する。
照明ランプＣｃは、LED素子１、及び集光手段２−５を有し、出射側に拡散部材１１を有する。照明ランプＣｄは、原稿載置板４の読取対象領域Ａを照射するように斜め上向きに傾斜配置されている。
対向反射板４、折り返しミラー５〜７、読取レンズ８、及びＣＣＤ９の位置関係については図５に示した画像読取装置と同様のため、説明を省略する。
【００５８】
＜実施形態５＞
図１７（ａ）は、本発明に係る画像読取装置に用いられる拡散手段の原理図であり、図１７（ｂ）は、本発明に係る原稿照明装置に用いられる集光手段の一例を示す図であり、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）の変形例である。
図１７（ａ）に示した拡散手段１１ａの図１１に示した拡散部材１１との相違点は、異方性拡散部材を用いた点である。
また、図１７（ｂ）、（ｃ）は、図６（ａ）、（ｂ）に示した集光手段に異方性拡散部材１１ａを設けたものである。
異方性拡散部材は、照明光を人が直視したときにぎらつき感を低減させるために用いる。拡散部材としては微細な楕円形状凹凸がランダムに形成されたものや、ホログラムのように回折現象を利用したもの、微少な棒状または回転楕円対のビーズを敷き詰めた拡散シートなどが利用できる。また、プリズムシートのプリズム稜線を紙面に平行になるように配置し、ＬＥＤアレイ方向のみに光を拡散させるものであっても良い。
すりガラスや拡散ビーズによる拡散特性はガウス散乱特性を有する場合が多い。
散乱強度は数式（１）で示される。
散乱強度＝Ｐ０ｅｘｐ｛（−１／２）（θ／σ）2｝                    …（１）
但し、θは散乱角、
Ｐ０は散乱光のピークの光強度、
σは散乱強度が１／ｅとなる角度である。
拡散部材のσはＬＥＤアレイ方向に、おおむね、５°から１５°までの間に設定すると、ぎらつき感の低減効果と光利用効率低下の抑制を両立しやすい。ＬＥＤアレイ方向に直交する方向のσは、０もしくはＬＥＤアレイ方向のσより小さな値となるような異方性とする。
ＬＥＤ素子１の正面方向へ出射する光線は、拡散部材１１ａの拡散反射部分で散乱し、他の正反射面にて再び反射し、光線は原稿載置板４へと向かう。
このような異方性拡散部材１１ａを用いることにより、主走査方向の照度ムラが低減される。
【００５９】
このような構成により、光源から発した光線の光利用効率が高い、省エネルギー化を達成した画像読取装置の提供を実現することができる。
【００６０】
以上において、上記実施形態によれば、LED素子光源を取り囲む照明系においてLED素子から発光した光を効率よく原稿読取装置に適応させるライン照明状に集光することが可能になり、省エネルギー効果が得られる。
また、発光面が小さく、放射光の指向性が高い発光素子を用いても指向性の低い拡散照明光に変換され、拡散部材上には発光面積の大きい２次的な発光面ができるため、優れた原稿照明装置を実現できる。
対向照射することで、段差がある原稿においても影ができにくくなる。
走査方向のLED素子の間隔を所望の配置とすることで、結像レンズのＣＯＳ４乗則を補うことができる。
【符号の説明】
【００６１】
２、２−１〜２−６    集光手段
３    対向反射板
４    原稿載置板
５〜７    折り返しミラー
８    読取レンズ
９    ＣＣＤ
１０    光軸
１１    拡散部材
１１ａ    異方性拡散部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６２】
【特許文献１】特開２００６−４２０１６号公報
【特許文献２】特開２００５−２４１６８１号公報
【特許文献３】特開２００８−２０９８７９号公報
【図１】
2010200286.tif 000003
【図２】
2010200286.tif 000004
【図３】
2010200286.tif 000005
【図４】
2010200286.tif 000006
【図５】
2010200286.tif 000007
【図６】
2010200286.tif 000008
【図７】
2010200286.tif 000009
【図８】
2010200286.tif 000010
【図９】
2010200286.tif 000011
【図１０】
2010200286.tif 000012
【図１１】
2010200286.tif 000013
【図１２】
2010200286.tif 000014
【図１３】
2010200286.tif 000015
【図１４】
2010200286.tif 000016
【図１５】
2010200286.tif 000017
【図１６】
2010200286.tif 000018
【図１７】
2010200286.tif 000019
【図１８】
2010200286.tif 000020
【図１９】
2010200286.tif 000021
【図２０】
2010200286.tif 000022
【図２１】
2010200286.tif 000023