(57)【要約】【課題】色度の不均一性を低減するとともに、薄型化することができる照明ユニットを提供する。【解決手段】  各照明光学系は、複数のＬＥＤ素子１１、実装基板、及び光混合シート１３などを有している。光混合シート１３は、ＬＥＤ素子１１における光の射出面の直径と同程度の厚さであり、複数のＬＥＤ素子１１に近接あるいは当接して配置されている。光混合シート１３の一側の端面から入射した光は、内部で多数回反射された後、他側の端面から射出される。そこで、ＬＥＤ素子１１から射出された青色の光と黄色の光は、光混合シート１３内で十分に混合され、色度の不均一性が低減された白色の光が光混合シート１３から射出される。【選択図】図１０
2012120061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に相対的に移動する対象物を照明する照明ユニットであって、
前記第１の方向に直交する第２の方向に沿って配置され、第１の色の光を発するＬＥＤチップと該ＬＥＤチップからの光によって前記第１の色とは異なる第２の色の蛍光を発する蛍光体とをそれぞれが含む複数のＬＥＤ素子と；
前記複数のＬＥＤ素子からの前記第１の色の光及び前記第２の色の光が一側の端面から入射し、前記第１の色の光と前記第２の色の光を混合させて他側の端面から前記対象物に向けて射出するシート状の光混合部材と；を備える照明ユニット。
【請求項２】
前記光混合部材の厚さは、前記ＬＥＤ素子における光の射出面の開口径と同程度の厚さであることを特徴とする請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項３】
前記光混合部材の材質は、アクリル、ポリカーボネート、及びシリコン樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明ユニット。
【請求項４】
前記光混合部材の前記他側の端面は、テーパ面であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明ユニット。
【請求項５】
前記テーパ面で反射され、前記対象物に向かう方向とは異なる方向に前記光混合部材から射出された光の光路上に配置され、該光を前記テーパ面に向けて反射する反射部材を備えることを特徴とする請求項４に記載の照明ユニット。
【請求項６】
前記光混合部材から前記対象物に向かう光の光路上に配置され、該光を透過拡散させる光拡散部材を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の照明ユニット。
【請求項７】
前記光混合部材の前記他側の端面と前記光拡散部材は、光透過性を有する材料を用いて接着されていることを特徴とする請求項６に記載の照明ユニット。
【請求項８】
前記光混合部材の前記一側の端面は、前記複数の発光素子に近接あるいは当接されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の照明ユニット。
【請求項９】
前記複数の発光素子は、それぞれサイドビュータイプのＬＥＤ素子であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の照明ユニット。
【請求項１０】
前記複数の発光素子は、それぞれ基板上に実装され、
該基板は前記複数の発光素子よりも前記対象物に近い位置に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の照明ユニット。
【請求項１１】
前記光混合部材は、前記基板に保持されていることを特徴とする請求項１０に記載の照明ユニット。
【請求項１２】
前記基板と前記光混合部材との間に配置され、前記光混合部材よりも屈折率が小さいシート部材を備えることを特徴とする請求項１１に記載の照明ユニット。
【請求項１３】
前記基板と前記光混合部材との間に配置され、光反射特性を有する部材を備えることを特徴とする請求項１１に記載の照明ユニット。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の照明ユニットと；
前記照明ユニットから射出され原稿で反射された光の光路上に配置された読取光学系と；
前記読取光学系を介した光が入射する撮像素子と；を備えた原稿読取装置。
【請求項１５】
前記照明ユニット、前記読取光学系及び前記撮像素子が保持される筐体を備えることを特徴とする請求項１４に記載の原稿読取装置。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載の原稿読取装置と；
該原稿読取装置で読み取られた画像情報に基づいて記録媒体上に画像を形成する本体装置と；を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明ユニット、原稿読取装置及び画像形成装置に係り、更に詳しくは、複数の発光素子を有する照明ユニット、該照明ユニットを備える原稿読取装置、及び該原稿読取装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：以下、「ＬＥＤ」という）の開発が活発に行われている。このＬＥＤの明るさは急速に高まっており、コストも低廉化してきている。
【０００３】
一般的に、ＬＥＤは、長寿命、高効率、高耐衝撃性、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。
【０００４】
照明用のＬＥＤ素子として、青色の光を発するＬＥＤチップと、該ＬＥＤチップからの光によって黄色の蛍光を発する蛍光体を有し、青色の光と黄色の光を混合させて擬似的に白色の光を射出するＬＥＤ素子（以下では、「白色ＬＥＤ素子」と略述する）がある。
【０００５】
白色ＬＥＤ素子における発光スペクトルは、可視光の波長帯をカバーしており、カラー画像に対応した照明装置にも使用することができる。このため、デジタル複写機やイメージスキャナにおける原稿読取装置の照明装置に白色ＬＥＤ素子を用いることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、ＬＥＤを光源に使用すると、消費電力を低下させることができる。すなわち、省エネルギー化を図ることができる。
【０００７】
なお、特許文献２には、透明フィルムの片面にその表面層との屈折率差が０．１以内の粘着層を有し、かつ透明フィルムの他面にフィルム面に対する傾斜角が３５〜４８度で略一定方向を向く光路変換斜面を具備し、凹凸の繰り返し構造を有する光学フィルムが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、白色ＬＥＤ素子では、青色の光と黄色の光を混合させて白色の光としているため、青色の光と黄色の光の混合比によっては、青味がかった白色や黄色味がかった白色となる。すなわち、白色ＬＥＤ素子から射出される光は、必ずしも色度が一様ではない。
【０００９】
原稿読取装置では、その読取領域において照明光の色度が一様でないと、読み取った原稿の色が本来の色と異なってしまう。
【００１０】
特許文献１に開示されている原稿照明装置は、照度ムラを低減することを目的として多角形状の導光板を設けている。しかしながら、この原稿照明装置では、色度の不均一性を解消するのは困難であった。また、更なる小型化が困難であるという不都合があった。
【００１１】
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、色度の不均一性を低減するとともに、薄型化することができる照明ユニットを提供することにある。
【００１２】
また、本発明の第２の目的は、大型化を招くことなく、精度良く原稿を読み取ることができる原稿読取装置を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の第３の目的は、大型化を招くことなく、高品質の画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、第１の観点からすると、第１の方向に相対的に移動する対象物を照明する照明ユニットであって、前記第１の方向に直交する第２の方向に沿って配置され、第１の色の光を発するＬＥＤチップと該ＬＥＤチップからの光によって前記第１の色とは異なる第２の色の蛍光を発する蛍光体とをそれぞれが含む複数のＬＥＤ素子と；前記複数のＬＥＤ素子からの前記第１の色の光及び前記第２の色の光が一側の端面から入射し、前記第１の色の光と前記第２の色の光を混合させて他側の端面から前記対象物に向けて射出するシート状の光混合部材と；を備える照明ユニットである。
【００１５】
これによれば、色度の不均一性を低減するとともに、薄型化することができる。
【００１６】
本発明は、第２の観点からすると、本発明の照明ユニットと；前記照明ユニットから射出され原稿で反射された光の光路上に配置された読取光学系と；前記読取光学系を介した光が入射する撮像素子と；を備えた原稿読取装置である。
【００１７】
これによれば、大型化を招くことなく、精度良く原稿を読み取ることができる。
【００１８】
本発明は、第３の観点からすると、本発明の原稿読取装置と；該原稿読取装置で読み取られた画像情報に基づいて記録媒体上に画像を形成する本体装置と；を備える画像形成装置である。
【００１９】
これによれば、大型化を招くことなく、高品質の画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る複合機の概略構成を説明するための図である。
【図２】図１の一部を拡大した図である。
【図３】図１における読取装置を説明するための図（その１）である。
【図４】図１における読取装置を説明するための図（その２）である。
【図５】照明装置を説明するための図である。
【図６】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、それぞれサイドビュータイプの複数のＬＥＤ素子の配列を説明するための図である。
【図７】各ＬＥＤ素子の概略構成を説明するための図である。
【図８】ＬＥＤ素子と光混合シートの位置関係を説明するための図である。
【図９】照明光学系から射出される光を説明するための図である。
【図１０】光混合シート内での光の反射を説明するための概念図である。
【図１１】２つの照明光学系の位置関係を説明するための図である。
【図１２】２つの照明光学系から射出された主光線の交差位置を説明するための図である。
【図１３】薄肉部材を説明するための図である。
【図１４】図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、それぞれトップビュータイプの複数のＬＥＤ素子の配列を説明するための図である。
【図１５】ＬＥＤ素子がトップビュータイプのときの実装基板の配置を説明するための図である。
【図１６】ＬＥＤ素子がトップビュータイプのときのＬＥＤ素子と光混合シートの位置関係を説明するための図である。
【図１７】ＬＥＤ素子がトップビュータイプのときの照明光学系から射出される光を説明するための図である。
【図１８】照明光学系の変形例１を説明するための図である。
【図１９】変形例１の照明光学系における２つの照明光学系の位置関係を説明するための図である。
【図２０】光拡散シートの配置例１を説明するための図である。
【図２１】図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）は、それぞれ光拡散シートによる照度分布の均一化を説明するための図である。
【図２２】光拡散シートの配置例２を説明するための図である。
【図２３】反射部材を説明するための図である。
【図２４】光混合シートの保持機構を説明するための図である。
【図２５】実装基板の位置の変形例を説明するための図である。
【図２６】図２６（Ａ）及び図２６（Ｂ）は、それぞれ光混合シートから射出される光の拡散角を説明するための図である。
【図２７】読取装置の筐体を説明するための図（その１）である。
【図２８】読取装置の筐体を説明するための図（その２）である。
【図２９】照明光学系が１つの場合を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１２に基づいて説明する。図１及び図２には、一実施形態に係る画像形成装置としての複合機２０００の概略構成が示されている。なお、図２は、図１の一部を拡大した図である。
【００２２】
この複合機２０００は、複写機、プリンタ、及びイメージスキャナの機能を有し、本体装置１００１、読取装置１００２、及び自動原稿給紙装置１００３などを備えている。
【００２３】
なお、ここでは、ＸＹＺ３次元直交座標系において、複合機２０００が設置されている床面に直交する方向をＺ軸方向として説明する。
【００２４】
本体装置１００１は、４色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を重ね合わせてフルカラーの画像を形成するタンデム方式の多色カラープリンタである。
【００２５】
読取装置１００２は、本体装置１００１の上側（＋Ｚ側）に配置され、原稿を読み取る。ここで読み取られた原稿の画像情報は、本体装置１００１のプリンタ制御装置２０９０に送られる。
【００２６】
自動原稿給紙装置１００３は、読取装置１００２の上側（＋Ｚ側）に配置され、セットされた原稿を読取装置１００２に向けて送り出す。この自動原稿給紙装置１００３は、一般にＡＤＦ（Ａｕｔｏ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｆｅｅｄｅｒ）と呼ばれている。
【００２７】
先ず、本体装置１００１の詳細について説明する。
【００２８】
本体装置１００１は、光走査装置２０１０、４つの感光体ドラム（２０３０ａ、２０３０ｂ、２０３０ｃ、２０３０ｄ）、４つのクリーニングユニット（２０３１ａ、２０３１ｂ、２０３１ｃ、２０３１ｄ）、４つの帯電装置（２０３２ａ、２０３２ｂ、２０３２ｃ、２０３２ｄ）、４つの現像装置（２０３３ａ、２０３３ｂ、２０３３ｃ、２０３３ｄ）、転写ベルト２０４０、転写ローラ２０４２、定着装置２０５０、４つのピックアップローラ２０５４、４つのフィードローラ２０５５、レジストローラ２０５６、排紙ローラ２０５８、４つの給紙トレイ２０６０、排紙トレイ２０７０、通信制御装置２０８０、及び上記各部を統括的に制御するプリンタ制御装置２０９０などを備えている。
【００２９】
通信制御装置２０８０は、ネットワークなどを介した上位装置（例えばパソコン）との双方向の通信を制御する。
【００３０】
プリンタ制御装置２０９０は、ＣＰＵ、該ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム及び該プログラムを実行する際に用いられる各種データが格納されているＲＯＭ、作業用のメモリであるＲＡＭ、アナログデータをデジタルデータに変換するＡＤ変換回路などを有している。そして、プリンタ制御装置２０９０は、読取装置１００２からの画像情報あるいは通信制御装置２０８０を介した画像情報を光走査装置２０１０に出力する。
【００３１】
感光体ドラム２０３０ａ、帯電装置２０３２ａ、現像装置２０３３ａ、及びクリーニングユニット２０３１ａは、組として使用され、ブラックの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｋステーション」ともいう）を構成する。
【００３２】
感光体ドラム２０３０ｂ、帯電装置２０３２ｂ、現像装置２０３３ｂ、及びクリーニングユニット２０３１ｂは、組として使用され、シアンの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｃステーション」ともいう）を構成する。
【００３３】
感光体ドラム２０３０ｃ、帯電装置２０３２ｃ、現像装置２０３３ｃ、及びクリーニングユニット２０３１ｃは、組として使用され、マゼンタの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｍステーション」ともいう）を構成する。
【００３４】
感光体ドラム２０３０ｄ、帯電装置２０３２ｄ、現像装置２０３３ｄ、及びクリーニングユニット２０３１ｄは、組として使用され、イエローの画像を形成する画像形成ステーション（以下では、便宜上「Ｙステーション」ともいう）を構成する。
【００３５】
各感光体ドラムはいずれも、その表面に感光層が形成されている。すなわち、各感光体ドラムの表面がそれぞれ被走査面である。
【００３６】
各帯電装置は、対応する感光体ドラムの表面をそれぞれ均一に帯電させる。
【００３７】
光走査装置２０１０は、プリンタ制御装置２０９０からの画像情報（ブラック画像情報、シアン画像情報、マゼンタ画像情報、イエロー画像情報）に基づいて変調された光束で、対応する感光体ドラムの表面を走査する。
【００３８】
これにより、各感光体ドラムの表面では、光が照射された部分だけ電荷が消失し、画像情報に対応した潜像が各感光体ドラムの表面にそれぞれ形成される。ここで形成された潜像は、感光体ドラムの回転に伴って対応する現像装置の方向に移動する。
【００３９】
各現像装置は、対応する感光体ドラムの表面に形成された潜像にトナーを付着させて顕像化させる。ここでトナーが付着した像（トナー画像）は、感光体ドラムの回転に伴って転写ベルト２０４０の方向に移動する。
【００４０】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー画像は、所定のタイミングで転写ベルト２０４０上に順次転写され、重ね合わされて多色のカラー画像が形成される。
【００４１】
各給紙トレイ２０６０には記録紙が格納されている。そして、各給紙トレイ２０６０の近傍にはそれぞれピックアップローラ２０５４が配置されている。
【００４２】
ユーザが記録紙を指定すると、該記録紙が格納されている給紙トレイ２０６０が、プリンタ制御装置２０９０によって選択される。
【００４３】
選択された給紙トレイ２０６０に対応するピックアップローラ２０５４は、記録紙を該給紙トレイ２０６０から１枚ずつ取り出し、フィードローラ２０５５を介してレジストローラ２０５６に搬送する。該レジストローラ２０５６は、所定のタイミングで記録紙を転写ベルト２０４０と転写ローラ２０４２との間隙に向けて送り出す。これにより、転写ベルト２０４０上のカラー画像が記録紙に転写される。ここで転写された記録紙は、定着装置２０５０に送られる。
【００４４】
定着装置２０５０では、熱と圧力とが記録紙に加えられ、これによってトナーが記録紙上に定着される。ここで定着された記録紙は、排紙ローラ２０５８を介して排紙トレイ２０７０に送られ、排紙トレイ２０７０上に順次積み重ねられる。
【００４５】
各クリーニングユニットは、対応する感光体ドラムの表面に残ったトナー（残留トナー）を除去する。残留トナーが除去された感光体ドラムの表面は、再度対応する帯電装置に対向する位置に戻る。
【００４６】
次に、読取装置１００２の詳細について説明する。
【００４７】
読取装置１００２は、一例として図３に示されるように、原稿が載置されるコンタクトガラス１１０の−Ｚ側に配置され、照明装置１０、３枚の反射ミラー（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３）、読み取りレンズ５０、撮像素子６０などを有している。なお、撮像素子６０として、ＣＣＤやＣＭＯＳを用いることができる。
【００４８】
コンタクトガラス１１０の＋Ｚ側の面上に原稿が載置される。そして、以下では、原稿の−Ｚ側の面を「原稿面」ともいう。また、コンタクトガラス１１０の＋Ｚ側の面を「読取面」ともいう。
【００４９】
照明装置１０と反射ミラーＭ１は、第１の走行機構Ｌ１によって、一体的にＸ軸方向に移動可能である。また、反射ミラーＭ２と反射ミラーＭ３は、第２の走行機構Ｌ２によって、一体的にＸ軸方向に移動可能である。
【００５０】
原稿を読み取る際には、照明装置１０と反射ミラーＭ１は速度Ｖで、反射ミラーＭ２と反射ミラーＭ３は速度Ｖ／２で移動し、原稿面全体を読み取る（図４参照）。これにより、読取面で反射された光の撮像素子６０までの光路長を一定にすることができる。
【００５１】
照明装置１０は、一例として図５に示されるように、２つの照明光学系（１０Ａ、１０Ｂ）を有している。
【００５２】
各照明光学系は、同じ構成であり、それぞれ、複数のＬＥＤ素子１１、該複数のＬＥＤ素子１１が実装されている実装基板１２、光混合シート１３、及び光拡散シート１４などを有している。
【００５３】
各ＬＥＤ素子１１は、サイドビュータイプのＬＥＤ素子である。
【００５４】
ここでは、一例として図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、１７個のＬＥＤ素子１１が、Ｙ軸方向に沿って、一列に配置されている。なお、以下では、各ＬＥＤ素子１１からの光の射出方向を「ｂ方向」、１７個のＬＥＤ素子１１の配列方向を「ａ方向」（Ｙ軸方向と同じ）、ａ方向及びｂ方向のいずれにも直交する方向を「ｃ方向」とする。
【００５５】
１７個のＬＥＤ素子１１は、実装基板１２の＋ｃ側の面に実装されている。
【００５６】
実装基板１２のｃ方向の長さ（厚さ）は１ｍｍ程度である。
【００５７】
また、ａ方向に関して隣り合う２個のＬＥＤ素子１１の間隔である素子間隔は、配列の中央から両端に向けて、徐々に小さくなるように設定されている。これにより、撮像素子６０上におけるＹ軸方向に関する照度の均一性を向上させることができる。なお、複数のＬＥＤ素子の素子間隔が一様な場合には、読取りレンズを介して撮像素子上で得られる光量分布は、読取り光学系のコサイン４乗則のために像高の高い周辺部が暗くなる。ここでは、このことを考慮して、複数のＬＥＤ素子の配列における周辺での素子間隔を短くし、周辺部が明るくなるようにしているので、撮像素子上では照度の均一性が得られる。
【００５８】
各ＬＥＤ素子１１は、一例として図７に示されるように、ＬＥＤチップ１００、該ＬＥＤチップ１００からの光によって蛍光を発する蛍光体１０２、パッケージ部材１０３、及び電極（図示省略）などから構成されている。ここでは、各ＬＥＤチップ１００は、青色の光を射出するＬＥＤチップである。また、蛍光体１０２は、黄色の蛍光を発する蛍光体である。また、各ＬＥＤ素子１１における光の射出面の開口径は、約１ｍｍである。なお、開口径は、蛍光体１０２における光射出側の面のｃ方向の長さである。
【００５９】
光混合シート１３は、一例として図８に示されるように、複数のＬＥＤ素子１１の＋ｂ側に近接あるいは当接して配置され、厚さが約１ｍｍのシート状部材である。すなわち、光混合シート１３の厚さは、各ＬＥＤ素子１１における光の射出面の開口径と略同じである。
【００６０】
そして、光混合シート１３の−ｂ側端部の−ｃ側の面は、実装基板１２の＋ｃ側の面と接して固定されている。すなわち、実装基板１２によって、ＬＥＤ素子１１と光混合シート１３の位置関係が規定されることとなる。そこで、ＬＥＤ素子１１と光混合シート１３の入射面との間に位置ズレがなく、複数のＬＥＤ素子１１の光結合効率を均一化、安定化することができる。さらに、ＬＥＤ素子１１と光混合シート１３が実装基板１２に保持されていることによって、動的な振動にも強くなる。
【００６１】
光混合シート１３の材料としては、アクリル、ポリカーボネート、及びシリコン樹脂のいずれかを用いることができる。なお、複数のＬＥＤ素子１１の＋ｂ側の位置が一様でなく、光混合シート１３が当接されると、光混合シート１３から力を受けるおそれがある場合には、光混合シート１３の材料として、軟かいシリコン樹脂を用ることが好ましい。この場合は、光混合シート１３がＬＥＤ素子１１に当接されても該ＬＥＤ素子１１へのダメージはほとんどない。
【００６２】
光混合シート１３のａ方向の長さは、全てのＬＥＤ素子１１からの光を受光することができる長さであり、原稿のＹ軸方向の長さよりも長いことが好ましい。光混合シート１３のｂ方向の長さは、照明装置１０が設けられる空間の大きさの制約を受ける。一般的には、１０〜３０ｍｍの長さが許容されるが、これより短くても良い。
【００６３】
各ＬＥＤ素子１１から射出された光は、光混合シート１３に入射し、一例として図１０に示されるように、光混合シート１３の内部で複数回反射され、光混合シート１３の射出面から＋ｂ方向に所定の拡がりをもって射出される。
【００６４】
そして、一例として図１１に示されるように、照明光学系１０Ａからの光は、入射角θでコンタクトガラス１１０を照明する。また、照明光学系１０Ｂからの光は、入射角θでコンタクトガラス１１０を照明する。なお、図１１では、光拡散シート１４については、図示を省略している。
【００６５】
図１１における「照明領域」は、読取面における照明装置１０からの光が照射される領域である。実際の読取りに必要な領域は前記照明領域よりも狭く、図１１で「読取領域」として示されている。「読取領域」は、読取り光学系の光軸が静的ないし動的にズレた場合を想定したものになっている。静的なズレは部品サイズの誤差や組み付け誤差に起因するものであり、動的なズレはスキャニング動作時の振動などに伴うものである。
【００６６】
２つの照明光学系（１０Ａ、１０Ｂ）は、ＸＺ面内で、照明領域に対して対称となるように配置されている。なお、ここでは、一例として、入射角θの絶対値を３０°としている。入射角θの絶対値は、３０°以下が好適である。
【００６７】
この場合、コンタクトガラス１１０は、Ｘ軸方向に関して、照明領域を挟んだ２方向から照明されるので、原稿面に段差があるときに該段差の像が陰線になる不都合が回避される。また、照明光学系が１つの場合に比べて照度が２倍となるので、読取速度を速くすることができる。さらに、高い照度が必要な機種にも適用可能である。
【００６８】
また、２つの照明光学系（１０Ａ、１０Ｂ）は、照明光学系１０Ａからの光の主光線と、照明光学系１０Ｂからの光の主光線とが、コンタクトガラス１１０の＋Ｚ側の面（上側の面）よりも若干＋Ｚ側の位置で交差するように配置されている（図１２参照）。この場合は、Ｘ軸方向に関して、照度分布における平坦領域が広くなり、原稿が浮いていても一様な照度で原稿面を照明することが可能である。なお、図１２では、光拡散シート１４については、図示を省略している。
【００６９】
光拡散シート１４は、光混合シート１３から射出される光の光路上に配置され、該光を透過拡散させる。これにより、読取面での照度分布における平坦領域を拡大することができる。
【００７０】
光拡散シート１４は、一側の面を拡散面とする表面拡散タイプの光拡散シートである。そして、光拡散シート１４は、該拡散面が所望の拡散特性を有していれば、該拡散面がコンタクトガラス１１０側となるように配置される。なお、光拡散シート１４を、該拡散面が光混合シート１３側となるように配置されると、原稿面で反射された光が再度光拡散シート１４に入射するとき、入射する面が拡散面ではないため、入射する面から再反射する光は拡散反射しないため、反射光が再度原稿面に到達して反射してフレア光となることを防止することができる。
【００７１】
ところで、実装基板１２への光吸収が多い場合には、一例として図１３に示されるように、屈折率が光混合シート１３よりも小さい薄肉部材１５を、光混合シート１３と実装基板１２との間に挿入しても良い。これにより、実装基板１２への光吸収を少なくすることができる。そこで、光利用効率が高くなり、ＬＥＤ素子の個数低減や、消費電力の低減が可能となる。なお、薄肉部材１５に代えて、反射フィルム部材を用いても良い。また、薄肉部材１５を挿入するのに代えて、実装基板１２表面に白色の塗料を塗布して反射率を高くしても良い。
【００７２】
図３に戻り、反射ミラーＭ１は、原稿面で反射された光の光路上に配置され、該光路を−Ｘ方向に曲げる。反射ミラーＭ２は、反射ミラーＭ１の−Ｘ側に配置され、反射ミラーＭ１で反射された光の光路を−Ｚ方向に曲げる。反射ミラーＭ３は、反射ミラーＭ２の−Ｚ側に配置され、反射ミラーＭ２で反射された光の光路を＋Ｘ方向に曲げる。
【００７３】
読み取りレンズ５０は、反射ミラーＭ３の＋Ｘ側に配置され、反射ミラーＭ３で反射された光を集光する。
【００７４】
撮像素子６０は、読み取りレンズ５０の＋Ｘ側に配置され、読み取りレンズ５０を介した光を受光する。この撮像素子６０の出力信号は、プリンタ制御装置２０９０に送られる。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態に係る照明装置１０によると、２つの照明光学系（１０Ａ、１０Ｂ）を有し、各照明光学系は、それぞれ、複数のＬＥＤ素子１１、該複数のＬＥＤ素子１１が実装されている実装基板１２、光混合シート１３、及び光拡散シート１４などを有している。
【００７６】
光混合シート１３は、ＬＥＤ素子１１における光の射出面の直径と同程度の厚さであり、一側の端面が複数のＬＥＤ素子１１に近接あるいは当接して配置されている。
【００７７】
ここでは、光混合シート１３が非常に薄いため、一側の端面から入射した光は、光混合シート１３の内部で多数回反射された後、他側の端面から射出される。そこで、ＬＥＤ素子１１から射出された青色の光と黄色の光は、光混合シート１３内で十分に混合され、色度の不均一性が低減された白色の光が光混合シート１３から射出される。これにより、照明領域での色度の不均一性が少なくなる。また、照明装置１０の薄型化及び小型化を促進することができる。
【００７８】
すなわち、色度の不均一性を低減するとともに、薄型化を図ることができる。
【００７９】
また、光混合シート１３が、複数のＬＥＤ素子１１の＋ｂ側に近接あるいは当接して配置されているため、光混合シート１３への光結合効率を高くすることができる。
【００８０】
また、複数のＬＥＤ素子１１が、サイドビュータイプのＬＥＤ素子であるため、照明装置の薄型化を促進することができる。
【００８１】
また、光混合シート１３から射出される光の光路上に光拡散シート１４が配置されているため、読取面での照度分布における平坦領域を拡大することができる。
【００８２】
なお、上記実施形態において、複数のＬＥＤ素子１１が、トップビュータイプのＬＥＤ素子であり、一例として図１４（Ａ）〜図１７に示されるように、実装基板１２の＋ｂ側の面に実装されても良い。
【００８３】
また、上記実施形態において、前記光混合シート１３に代えて、一例として図１８に示されるように、光が射出される面（以下では、「光射出面」と略述する）がテーパ面である光混合シート１３Ａを用いても良い。該テーパは、＋ｃ方向に対して＋ｃ側に角度θだけ傾斜した方向に光が射出されるように設定されている。
【００８４】
この場合は、一例として図１９に示されるように、各照明光学系を傾斜させる必要がなく、読取装置をＺ軸方向に関してさらに薄くすることができる。なお、図１９では、光拡散シート１４については、図示を省略している。
【００８５】
なお、テーパ角α（図１８参照）は、２０°よりも大きく、４５°よりも小さいことが好ましい。
【００８６】
この場合に、一例として図２０に示されるように、光混合シート１３Ａにおける光射出面上に前記光拡散シート１４が設けられても良い。
【００８７】
光拡散シート１４は、光透過性の接着テープを用いて光混合シート１３Ａに接着されている。この場合は、光混合シートと光拡散シートの相対位置が安定して保持されるので、読取面におけるＸ軸方向及びＹ軸方向に関する照明光の照度の静的及び動的な不均一性を改善することができる。
【００８８】
例えば、撮像素子６０の感度が高く、ＬＥＤ素子１１の個数が少なくても必要な照度を確保できる場合には、複数のＬＥＤ素子１１における素子間隔が長くなり、読取面における照明光のＹ軸方向に関する照度分布がリップル状となるおそれがある（図２１（Ａ）参照）。この場合に、Ｙ軸方向の拡散特性がＹ軸方向に直交する方向の拡散特性よりも強い拡散シートを用いることにより、Ｙ軸方向に関する照度分布を略一様とすることができる（図２１（Ｂ）参照）。
【００８９】
拡散特性が拡散面の表面形状によって規定される拡散シートでは、その拡散面における凹凸のピッチを、Ｙ軸方向に関して小さく、Ｙ軸方向に直交する方向に関して大きくすれば良い。なお、拡散面における凸部あるいは凹部の頂端部は、Ｒ状もしくは平坦であることが好ましい。
【００９０】
また、この場合に、一例として図２２に示されるように、光拡散シート１４の−ｂ側端部を光混合シート１３Ａの＋ｃ側の面に固定しても良い。すなわち、光混合シート１３Ａの光射出面と光拡散シート１４とが離間していても良い。
【００９１】
光拡散シート１４として、指向性のある散乱特性を有する光拡散シートが用いられるときには、光拡散シート１４が光混合シート１３Ａの光射出面に密着している場合よりも、製造時の作業性が向上する。
【００９２】
また、光拡散シート１４の配置は、読取装置１００２の厚さに制約を与えないので、読取装置１００２を厚くすることなく、光混合シート１３Ａの光射出面のテーパ角を最適化することができる。
【００９３】
そして、この場合に、一例として図２３に示されるように、光混合シート１３Ａの−ｃ側に反射部材１６が設けられても良い。この反射部材１６は、ｂｃ断面の形状が直角三角形であり、その斜面が反射面となっている。
【００９４】
反射部材１６は、光混合シート１３Ａの光射出面で全反射して光混合シート１３から漏れた光を反射面で反射し、光混合シート１３Ａに戻している。光混合シート１３Ａに戻された光線は、光射出面では入射角が全反射角よりも小さくなるので、光射出面を透過することができる。この場合は、読取面での光量を増やすことができる。
【００９５】
反射部材１６は、光混合シート１３Ａの＋ｂ側端部を支持する機能を有している。すなわち、光混合シート１３Ａの＋ｂ側端部のｃ軸方向の位置は、反射部材１６によって規定されている（図２４参照）。
【００９６】
なお、この場合に、一例として図２５に示されるように、複数のＬＥＤ素子１１が、実装基板１２の−ｃ側の面に実装されても良い。これにより、各照明光学系を更にコンタクトガラス１１０に近づけることができる。
【００９７】
光混合シート１３Ａの厚さは、強度とのバランスで適宜選択でき、薄いものでは１ｍｍ以下も選択できる。光拡散シート１４の厚さも、強度とのバランスで適宜選択でき、薄いものでは０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度である。
【００９８】
また、上記実施形態において、光混合シート１３の厚さを、入射側よりも射出側が厚いテーパ状にしても良い。この場合は、光混合シート１３の射出面からのＸ軸方向の光の広がりが抑えられ、照明効率を高くすることができる（図２６（Ａ）及び図２６（Ｂ）参照）。
【００９９】
また、一例として図２７に示されるように、照明装置１０、複数の反射ミラー（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３）、読み取りレンズ５０、撮像素子６０がひとつの筐体７０内に収容されても良い。この場合は、該筐体７０が線速Ｖで副走査方向に移動して、原稿を読取る（図２８参照）。また、この場合は、照明装置１０と複数の反射ミラー（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３）のみが移動する場合よりも走査機構が簡略化され、読取装置のＺ軸方向の長さ（厚さ）を小さくすることができる。また、走査駆動の動的振動に伴うＸ軸方向の原稿読取り位置の誤差が小さくなるので、照度及び照度分布の平坦性が保証された照明領域を、誤差を見込んでＸ軸方向に関して広くする必要がなく、低コスト化を図ることができる。さらに、各ＬＥＤチップの発光量を少なくすることが可能となり、省エネ化を促進することができる。
【０１００】
また、上記実施形態では、照明装置が２つの照明光学系（１０Ａ、１０Ｂ）を有している場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、照明装置が１つの照明光学系１０Ａのみを有しても良い。そして、この場合、一例として図２９に示されるように、前記照明光学系１０Ｂに代えて、ミラーＭ４を用いても良い。このミラーＭ４は、照明光学系１０Ａから射出された光の一部を反射して読取面を照明する。なお、図２９では、光拡散シート１４については、図示を省略している。
【０１０１】
また、上記実施形態では、ＬＥＤチップ１００が青色の光を射出する場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０１０２】
また、上記実施形態では、蛍光体１０２が黄色の蛍光を発する場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０１０３】
また、上記実施形態において、照明領域における照度の平坦性に不都合がなければ、前記光拡散シート１４はなくても良い。
【０１０４】
また、上記実施形態では、画像形成装置として複合機の場合について説明したが、これに限定されるものではない。画像形成装置が、単独の複写機、及びイメージスキャナであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
以上説明したように、本発明の照明ユニットによれば、色度の不均一性を低減するとともに、薄型化するのに適している。また、本発明の原稿読取装置によれば、大型化を招くことなく、精度良く原稿を読み取るのに適している。また、本発明の画像形成装置によれば、大型化を招くことなく、高品質の画像を形成するのに適している。
【符号の説明】
【０１０６】
１０…照明装置、１０Ａ，１０Ｂ…照明光学系（照明ユニット）、１１…ＬＥＤ素子、１２…実装基板、１３…光混合シート（光混合部材）、１３Ａ…光混合シート（光混合部材）、１４…光拡散シート（光拡散部材）、１５…薄肉部材（シート部材）、１６…反射部材、５０…読み取りレンズ（読取光学系の一部）、６０…撮像素子、７０…筐体、１００…ＬＥＤチップ、１０２…蛍光体、１０３…パッケージ部材、１１０…コンタクトガラス、１００１…本体装置、１００２…読取装置（原稿読取装置）、２０００…複合機（画像形成装置）、Ｌ１…第１の走行機構、Ｌ２…第２の走行機構、Ｍ１〜Ｍ３…反射ミラー（読取光学系の一部）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０７】
【特許文献１】特開２００６−６７５５１号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２２７０７号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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