(57)【要約】【課題】画像読取り装置において、主走査方向での照度むらを効果的に軽減すること。【解決手段】複数の発光素子２１をそれぞれの発光点２１ａが主走査方向に所定のピッチＰとなるように配置したアレイ光源と、該アレイ光源からの照射方向に対向して配置された反射面４と、を備え、アレイ光源からの照明光が主に反射面４で反射されて原稿面１５を照射する画像読取り装置。反射面４は主走査方向に接続された複数の曲面にて構成され、該複数の曲面の接続部Ｇは発光素子２１のそれぞれの発光点２１ａに対向する位置にある。さらに、複数の曲面は、それぞれ複数回の反射が生じることのない曲率を有し、かつ、発光素子２１のそれぞれの発光点２１ａからほぼ垂直に出射された照明光が各曲面で反射されて原稿面１５に到達するときの主走査方向の変位量が所定のピッチＰの１／２を超えない曲率である。【選択図】図２
2014155130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子をそれぞれの発光点が主走査方向に所定のピッチとなるように配置したアレイ光源と、該アレイ光源からの照射方向に対向して配置された反射面と、を備え、前記アレイ光源からの照明光が主に前記反射面で反射されて原稿面を照射する画像読取り装置において、
前記反射面は主走査方向に接続された複数の曲面にて構成され、該複数の曲面の接続部は前記発光素子のそれぞれの発光点に対向する位置にあり、
前記複数の曲面は、それぞれ複数回の反射が生じることのない曲率を有し、かつ、前記発光素子のそれぞれの発光点からほぼ垂直に出射された照明光が各曲面で反射されて前記原稿面に到達するときの主走査方向の変位量が前記所定のピッチの１／２を超えない曲率であること、
を特徴とする画像読取り装置。
【請求項２】
前記曲面の接続部から原稿面までの距離をＤ、前記発光点のピッチをＰ、前記曲面の半径をｒとしたとき、０．３＜ｒ／（Ｄ×Ｐ）＜１．５の関係にあること、を特徴とする請求項１に記載の画像読取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取り装置、特に、主走査方向に配置された複数の発光素子から出射される照明光にて原稿画像を光学的に読み取る画像読取り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式による画像形成装置に搭載されている画像読取り装置では、原稿面に光を照射し、その反射光（光学像）をＣＣＤなどの画像読取りセンサに導いて読み取っている。原稿面を照射する光の光源として、近年では、省エネルギーに優れたＬＥＤ（発光ダイオード）が多く用いられており、複数のＬＥＤ素子を主走査方向に配列したアレイ方式が採用されている。各ＬＥＤ素子からの照明光は直接的又は間接的に原稿面へと向かう。
【０００３】
ＬＥＤアレイ光源によって原稿面へ光を照射する際、各発光点の配光分布及び各配光の原稿面までの距離分布に起因して、発光点の配置ピッチに応じたリップル状の照度むらが主走査方向に生じる。一般に、発光点直上の照度は高く、発光点間の照度は低くなる。照度むらはプリント画像の品質に影響するため、一定値以下に抑えることが望ましい。
【０００４】
そこで、特許文献１，２に記載のように、直接照明光と間接照明光との組合せにより、主走査方向の照度むらを抑制することが提案されている。即ち、ＬＥＤアレイ光源からの直接照射光に加え、反射面を用いて間接照明光を利用する構成としたうえで、反射面の形状を発光点のピッチ間隔で加工することにより、原稿面における間接照射光の照度を、発光点直上は低く、発光点間を高くすることで、直接照射光の照度むらを打ち消すようにしている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１，２に記載の構成では、直接照射光におけるリップル状の照度むらは残存するため、加工・組立上の誤差によっては、直接照射光と間接照明光との組合せによる照度むらの打消しが不十分となる場合が不可避である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２４５９５５号公報
【特許文献２】特開２００８−１７５８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、主走査方向での照度むらを効果的に軽減できる画像読取り装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態である画像読取り装置は、
複数の発光素子をそれぞれの発光点が主走査方向に所定のピッチとなるように配置したアレイ光源と、該アレイ光源からの照射方向に対向して配置された反射面と、を備え、前記アレイ光源からの照明光が主に前記反射面で反射されて原稿面を照射する画像読取り装置において、
前記反射面は主走査方向に接続された複数の曲面にて構成され、該複数の曲面の接続部は前記発光素子のそれぞれの発光点に対向する位置にあり、
前記複数の曲面は、それぞれ複数回の反射が生じることのない曲率を有し、かつ、前記発光素子のそれぞれの発光点からほぼ垂直に出射された照明光が各曲面で反射されて前記原稿面に到達するときの主走査方向の変位量が前記所定のピッチの１／２を超えない曲率であること、
を特徴とする。
【０００９】
前記画像読取り装置において、アレイ光源からの照明光は主に反射面で反射されて原稿面を照射する。反射面を前記構成の曲面とすることによって、発光点直上の照明光は隣接する発光点の照明光に干渉することなく周辺に一定量分散されることになり、原稿面上にあっては発光点直上の照度が低下し、発光点間の照度が高くなり、主走査方向での照度むらが軽減される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、画像読取り装置において主走査方向での照度むらを効果的に軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（Ａ）は第１例である画像読取り装置の光源部における副走査方向での断面図、（Ｂ）は第２例である画像読取り装置の光源部における副走査方向での断面図である。
【図２】（Ａ）は画像読取り装置の光源部における主走査方向での断面を模式的に示す図、（Ｂ）は原稿面上での照度分布を示すグラフである。
【図３】画像読取り装置において反射面の半径寸法を種々の値に設定した場合の原稿面上での照度分布を示すグラフである。
【図４】（Ａ）は第１比較例である画像読取り装置の光源部における主走査方向での断面を模式的に示す図、（Ｂ）は原稿面上での照度分布を示すグラフである。
【図５】（Ａ）は第２比較例である画像読取り装置の光源部における主走査方向での断面を模式的に示す図、（Ｂ）は原稿面上での照度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る画像読取り装置の実施例について添付図面を参照して説明する。
【００１３】
第１例である画像読取り装置の光源部１における副走査方向での断面を図１（Ａ）に示す。ＬＥＤアレイ光源２を副走査方向に対向するように配置し、光源２を保持する基板３から延在した部分には反射面４が形成されている。原稿はプラテンガラス１０上に画像面を下に向けた載置される。ＬＥＤアレイ光源２は、図２（Ａ）に示すように、複数の発光素子（ＬＥＤ）２１をそれぞれの発光点２１ａが主走査方向に所定のピッチＰとなるように配置されている。図１（Ａ）において、一方のＬＥＤアレイ光源２から照射された光は対向する反射面４で反射され、他方のＬＥＤアレイ光源２から照射された光は対向する反射面４で反射され、該反射面４での反射光はプラテンガラス１０の上面である読取り位置Ｆに集光される。
【００１４】
照明光はプラテンガラス１０上に載置された原稿の画像面で反射され、さらに、図示しないミラーなどで反射されて図示しないＣＣＤなどの画像読取りセンサに導かれる。また、光源部１は所定の速度で副走査方向に移動し、原稿画像を主走査方向に１ラインずつ副走査方向に２次元的に読み取っていく。
【００１５】
第２例である画像読取り装置の光源部１における副走査方向での断面を図１（Ｂ）に示す。ＬＥＤアレイ光源２はプラテンガラス１０に対して逆方向に向けて光を照射するように配置され、それぞれの基板３から水平方向に延在した部分には反射面４が形成されている。ＬＥＤアレイ光源２から照射された光はそれぞれ反射面４で反射され、該反射面４での反射光はプラテンガラス１０の上面である読取り位置Ｆに集光される。複数の発光素子（ＬＥＤ）２１の主走査方向の配置は図２（Ａ）を参照して前述したとおりである。
【００１６】
前記反射面４は、図２（Ａ）に示すように、主走査方向に接続された複数の曲面にて構成され、該複数の曲面の接続部Ｇは発光素子２１のそれぞれの発光点２１ａに対向して位置している。複数の曲面は、それぞれ複数回の反射が生じることのない曲率（半径ｒ）を有し、かつ、それぞれの発光点２１ａからほぼ垂直に出射された照明光が各曲面で反射されて原稿面１５に到達するときの主走査方向の変位量が前記ピッチＰの１／２を超えない曲率とされている。
【００１７】
前記画像読取り装置において、ＬＥＤアレイ光源２からの照明光は主に反射面４で反射されて原稿面１５を照射する。発光点２１ａからほぼ垂直に出射された照明光が反射面４で反射されて原稿面１５に到達するときの主走査方向の変位量はピッチＰの１／２よりも小さい。つまり、発光点２１ａの直上の照明光は隣接する発光点２１ａの照明光に干渉することなく周辺に一定量分散されることになり、原稿面１５上にあっては発光点２１ａの直上の照度が低下し、発光点２１ａ間の照度が高くなり、主走査方向でのリップル状の照度むらが軽減される。
【００１８】
図２（Ｂ）にＬＥＤアレイ光源２による照度分布を示す。曲線Ａは各発光点２１ａごとの原稿面１５における主走査方向の照度分布を示し、曲線Ａを合成したものを曲線Ｂとして示す。各発光点２１ａからの照明光は前記構成からなる反射面４で反射され、原稿面１５に向かう際には発光点２１ａの直上の照明光が一定量分散され、曲線Ａとして示すように主走査方向になだらかな形状となっている。原稿面１５上での照度分布はこれらの曲線Ａを重ね合わせた曲線Ｂとして示すように、主走査方向の照度分布のむらは良好に抑制されている。
【００１９】
ここで、曲面の接続部Ｇから原稿面１５までの距離Ｄを８ｍｍ、発光点２１ａのピッチＰを１５ｍｍとして、曲面の半径ｒを３０ｍｍ、５０ｍｍ、７５ｍｍ、１００ｍｍ、１５０ｍｍ、２００ｍｍ、平面とした場合の原稿面１５上での主走査方向の照度分布をシミュレーションした。その結果を図３に示す。図３において、曲線ａは半径ｒが３０ｍｍ、曲線ｂは半径ｒが５０ｍｍ、曲線ｃは半径ｒが７５ｍｍ、曲線ｄは半径ｒが１００ｍｍ、曲線ｅは半径ｒが１５０ｍｍ、曲線ｆは半径ｒが２００ｍｍ、曲線ｇは半径ｒが無限大（平面）である場合の照度分布を示す。
【００２０】
図３から明らかなように、半径ｒが２００ｍｍ以上の場合及び３０ｍｍ以下の場合には、原稿面１５上での主走査方向の照度むらが５％を超えてしまう。しかし、半径ｒが５０〜１５０ｍｍの場合は原稿面１５上での主走査方向の照度むらが５％以下となって良好に抑制される。
【００２１】
つまり、ｒ／（Ｄ×Ｐ）の計算式を導入すると、半径ｒが３０ｍｍの場合は該計算式の値は０．３、半径ｒが２００ｍｍの場合は該計算式の値は１．５となる。従って、０．３＜ｒ／（Ｄ×Ｐ）＜１．５の関係にあることが好ましい。
【００２２】
ちなみに、半径ｒを３０ｍｍとした場合を第１比較例として図４（Ａ），（Ｂ）に示す。第１比較例では半径ｒが小さいため、それぞれの発光点２１ａからほぼ垂直に出射された照明光が各曲面で反射されて原稿面１５に到達するときの主走査方向の変位量がピッチＰの１／２あるいはそれ以上となり、各発光点２１ａごとの原稿面１５における主走査方向の照度分布を示す曲線Ａから明らかなように、発光点２１ａの直上の照明光は大きく拡散されて照度が比較的大きく低下している。それゆえ、各曲線Ａを合成した原稿面１５上での照度分布を示す曲線Ｂでは、発光点２１ａの直上の照度が比較的大きく低下した照度むらを生じている。
【００２３】
半径ｒが無限大とした場合を第２比較例として図５（Ａ），（Ｂ）に示す。第２比較例では反射面４が平面であるため、それぞれの発光点２１ａからほぼ垂直に出射された照明光の主走査方向の変位量はほぼ０であり、各発光点２１ａごとの原稿面１５における主走査方向の照度分布を示す曲線Ａから明らかなように、発光点２１ａの直上の照明光は拡散されずに照度は高いままである。それゆえ、各曲線Ａを合成した原稿面１５上での照度分布を示す曲線Ｂでは、発光点２１ａの直上の照度が比較的大きな照度むらを生じている。
【００２４】
なお、本発明に係る画像読取り装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００２５】
特に、光源部を副走査方向に移動させる態様は様々であり、さらに、光源部が静止した状態で原稿を一定速度で移動させ、その画像を読み取る態様であってもよい。また、発光素子や反射面の配置も様々な態様を採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上のように、本発明は、画像読取り装置に有用であり、特に、主走査方向での照度むらを効果的に軽減できる点で優れている。
【符号の説明】
【００２７】
１…光源部
２…ＬＥＤアレイ光源
２１…発光素子
２１ａ…発光点
４…反射面
１５…原稿面
ｒ…半径
Ｄ…距離
Ｐ…ピッチ
Ｇ…接続部
【図１】
2014155130.tif 000003
【図２】
2014155130.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014155130.tif 000006
【図５】
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