(57)【要約】      （修正有）【課題】複数のＬＥＤ素子を有する照明装置において、照度分布の不均一を抑制する。【解決手段】照明装置は、所定の方向に並べられる複数のＬＥＤパッケージ２１を有し、複数のＬＥＤパッケージ２１は複数のグループに分けられており、１つの同じグループに含まれる複数のＬＥＤパッケージ２１どうしは直列に接続されており、複数のグループどうしは並列に接続されており、１つの同じグループに含まれる複数のＬＥＤパッケージ２１どうしは隣接していない。【選択図】図１
2016009926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の方向に並べられる複数のＬＥＤパッケージを有する照明装置であって、
複数の前記ＬＥＤパッケージは複数のグループに分けられており、
同じグループに含まれる複数の前記ＬＥＤパッケージどうしは直列に接続されると共に、
複数の前記グループどうしは並列に接続され、
１つの同じ前記グループに含まれる複数の前記ＬＥＤパッケージどうしは隣接していないことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記１つの同じグループに含まれる前記複数のＬＥＤパッケージは、直線状に周期的に配置されるか、または、千鳥状に配置されることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
所定の方向に並べられる複数のＬＥＤパッケージを有する照明装置であって、
前記複数のＬＥＤパッケージには、互いに発光波長が異なるＬＥＤパッケージが含まれており、
前記複数のＬＥＤパッケージは、前記発光波長ごとに複数のグループに分けられており、
１つの同じグループに含まれる前記複数のＬＥＤパッケージどうしは直列に接続されており、
前記複数のグループどうしは並列に接続されており、
前記１つの同じグループに含まれる前記複数のＬＥＤパッケージどうしは、他の発光波長のＬＥＤパッケージが存在しないとみなした場合に、隣接していないことを特徴とする照明装置。
【請求項４】
前記１つの同じグループに含まれる前記複数のＬＥＤパッケージは、直線状に周期的に配置されるか、または、千鳥状に配置されることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
基板と、前記基板に配列される複数の発光素子と、を有する照明装置であって、
複数の前記発光素子は、それぞれ並列に接続された複数のグループに分けられるとともに、
複数の前記グループのそれぞれに含まれる前記発光素子は直列に接続されており、
複数の前記グループのそれぞれに含まれる複数の前記発光素子は、所定の方向に周期的に配列されることを特徴とする照明装置。
【請求項６】
基板と、前記基板に配列される複数の発光素子と、を有する照明装置であって、
複数の前記発光素子は、それぞれ並列に接続された複数のグループに分けられるとともに、
複数の前記グループのそれぞれに含まれる複数の前記発光素子は直列に接続されており、
複数の前記発光素子は、所定の方向に同じ前記グループに含まれる前記発光素子どうしが隣接しないように配列されることを特徴とする照明装置。
【請求項７】
被照明体に光を照射する照明装置と、
前記被照明体からの光を検出するイメージセンサと、
を有し、
前記照明装置は、請求項１から６のいずれか１項に記載の照明装置であることを特徴とするイメージセンサユニット。
【請求項８】
イメージセンサユニットと被照明体とを相対的に移動させながら、前記被照明体からの反射光を読み取る画像読取装置であって、
前記イメージセンサユニットは、請求項７に記載のイメージセンサユニットであることを特徴とする画像読取装置。
【請求項９】
イメージセンサユニットと被照明体とを相対的に移動させながら、前記被照明体からの反射光を読み取る画像読取手段と、
記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記イメージセンサユニットは、請求項７に記載のイメージセンサユニットであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置、イメージセンサユニット、画像読取装置および画像形成装置に関する。特には、光源としてＬＥＤアレイを有する照明装置と、この照明装置が適用されたイメージセンサユニット、画像読取装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スキャナなどに用いられるイメージセンサユニットには、光源にＬＥＤアレイが適用された照明装置を有する。ＬＥＤアレイは、所定の方向に並べられる複数のＬＥＤ素子を有する。そして、ＬＥＤアレイには、複数のＬＥＤ素子が複数のグループにグループ分けされ、１つのグループに含まれるＬＥＤ素子は直列接続され、複数のグループは並列接続される構成である。
【０００３】
ところで、一般的にＬＥＤ素子の順電圧にはばらつきがある。このため、複数のグループが並列接続される構成では、順電圧が低いＬＥＤ素子が含まれるグループに流れる電流が大きくなり、ＬＥＤ素子の明るさに差が生じる。その結果、照明装置の照度分布が不均一になるおそれがある。
【０００４】
特許文献１には、並列接続される複数のグループのそれぞれに抵抗を設けることにより、電流値のばらつきを抑制する構成が開示されている。しかしながら、このような構成では、使用時の温度変化に起因する順電圧の変化や、順電圧の経年変化に対応することはできない。また、この特許文献１には、並列接続される複数のグループに共通の抵抗を設ける構成も開示されている。しかしながら、このような構成では、グループごとの電流のばらつきを抑制することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２９９６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、複数のＬＥＤ素子が直列接続されたグループを複数有し、これら複数のグループが並列接続される構成において、照度分布の不均一を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するため、本発明の照明装置は、所定の方向に並べられる複数のＬＥＤパッケージを有する照明装置であって、複数の前記ＬＥＤパッケージは複数のグループに分けられており、同じグループに含まれる複数の前記ＬＥＤパッケージどうしは直列に接続されると共に、前記複数のグループどうしは並列に接続され、１つの同じ前記グループに含まれる複数の前記ＬＥＤパッケージどうしは隣接していないことを特徴とする。  
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、あるグループのＬＥＤ素子の照度が変化した場合であっても、照度が変化したＬＥＤ素子は隣接せずに分散することになる。したがって、局所的な照度の変化を抑制し、照度分布の不均一を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、ＬＥＤアレイの回路構成の例を模式的に示す図である。
【図２】図２は、第１の照明装置の構成例を模式的に示す外観斜視図である。
【図３】図３は、第１の照明装置の部分拡大図である。
【図４】図４は、ＬＥＤの配置の例を模式的に示す平面図である。
【図５】図５は、第２の照明装置の構成例を模式的に示す外観斜視図である。
【図６】図６は、第２の照明装置の部分拡大図である。
【図７】図７は、ＬＥＤアレイの回路構成の例を模式的に示す図である。
【図８】図８は、ＬＥＤの配置の例を模式的に示す平面図である。
【図９】図９（ａ）は、第１の照明装置の実施例の照度分布の例を示すグラフであり、図９（ｂ）は、比較例にかかる照明装置の照度分布の例を示すグラフである。
【図１０】図１０（ａ）は、第２の照明装置の実施例の照度分布の例を示すグラフであり、図１０（ｂ）は、比較例にかかる照明装置の照度分布の例を示すグラフである。
【図１１】図１１は、イメージセンサユニットの構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図１２】図１２は、イメージセンサユニットの構成を模式的に示す外観斜視図である。
【図１３】図１３は、イメージセンサユニットの内部構造を模式的に示す断面図であり、主走査方向に直角な面で切断した図である。
【図１４】図１４は、多機能プリンタの構成例を模式的に示す外観斜視図である。
【図１５】図１５は、画像形成部の要部の構成例を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を適用できる実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施形態は、ＬＥＤアレイを有する照明装置と、この照明装置が適用されたイメージセンサユニットと、このイメージセンサユニットが適用された画像読取装置および画像形成装置である。
本発明の実施形態で示す画像読取装置および画像形成装置では、イメージセンサユニットが被照明体としての原稿Ｐに光を照射し、反射光を電気信号に変換することで画像を読み取る（反射読取）。なお、被照明体は原稿Ｐに限られず、紙幣などの読取対象物に対しても適用できる。また、原稿Ｐを透過した透過射光を電気信号に変換することで画像を読み取る透過読取であっても適用できる。
なお、各図においては、三次元の各方向を、Ｘ，Ｙ，Ｚの矢印で示す。Ｘ方向は、照明装置が適用されたイメージセンサユニットの主走査方向である。Ｙ方向は、このイメージセンサユニットの副走査方向である。Ｚ軸方向は、このイメージセンサユニットの上下方向である。また、本発明の実施形態において、光とは、可視光のみならず、赤外線や紫外線などの可視光以外の波長の電磁波も含むものとする。
【００１１】
（第１の照明装置）
まず、第１の照明装置１ａの構成例について、図２と図３を参照して説明する。図２は、第１の照明装置１ａの構成例を模式的に示す外観斜視図である。図３は、第１の照明装置１ａの部分拡大図である。図２と図３に示すように、第１の照明装置１ａは、光源基板１１と、この光源基板１１に実装される複数のＬＥＤアレイ２ａとを有する。
【００１２】
光源基板１１は、平面視において細長い矩形状に形成される回路基板である。そして、光源基板１１の長手方向が、イメージセンサユニット５（後述）に組み込まれた状態での主走査方向となる。なお、図では省略してあるが、光源基板１１には、実装された複数のＬＥＤアレイ２ａに給電するための配線パターンが形成される。さらに光源基板１１には、外部と電気的に接続するためのコネクタが実装される。
【００１３】
ＬＥＤアレイ２ａには、複数のＬＥＤパッケージ２１が設けられる。図３に示すように、ＬＥＤパッケージ２１には、可視光を発するＬＥＤパッケージ２１ｖ（以下、『可視光ＬＥＤ』と記す）と、赤外線を発するＬＥＤパッケージ２１ｉ（以下、『赤外線ＬＥＤ』と記す）と、紫外線を発するＬＥＤパッケージ２１ｕ（以下『紫外線ＬＥＤ』と記す）とが含まれる。可視光ＬＥＤ２１ｖは、発光素子として、赤（Ｒ）と緑（Ｇ）と青（Ｂ）の各色の可視光を発するＬＥＤ素子２１１ｒ，２１１ｇ，２１１ｂを有する。赤外線ＬＥＤ２１ｉは、発光素子として赤外線を発するＬＥＤ素子を有する。紫外線ＬＥＤ２１ｕは、発光素子として紫外線を発するＬＥＤ素子を有する。ここでは、ＬＥＤアレイ２ａに、８個ずつの可視光ＬＥＤ２１ｖと赤外線ＬＥＤ２１ｉと紫外線ＬＥＤ２１ｕとが設けられる構成を例に示す。そして、ＬＥＤアレイ２ａには、図３に示すように、可視光ＬＥＤ２１ｖと赤外線ＬＥＤ２１ｉと紫外線ＬＥＤ２１ｕとが、周期的かつ直線状に、１列に並べて配置される。
【００１４】
図２と図３に示すように、光源基板１１には、複数のＬＥＤアレイ２ａが、長手方向（主走査方向）に直線状に並べて配置される。そして、各々のＬＥＤアレイ２ａは、それらに設けられるＬＥＤパッケージ２１の配置方向が、光源基板１１の長手方向と平行になるように配置される。このような構成であると、複数のＬＥＤアレイ２ａに設けられるＬＥＤパッケージ２１が、光源基板１１の長手方向に直線状に並ぶ。このため、光源基板１１には、複数の発光素子が長手方向に配列されることになる。
【００１５】
なお、ここでは、１個のＬＥＤアレイ２ａに、８個ずつの可視光ＬＥＤ２１ｖと赤外線ＬＥＤ２１ｉと紫外線ＬＥＤ２１ｕとが設けられる構成を例に示が、このような構成に限定されない。要は、光源基板１１に、複数の発光素子が長手方向に配列される構成であればよい。上述のＬＥＤアレイ２ａの構成は一例であり、ＬＥＤアレイ２ａに含まれるＬＥＤパッケージ２１の数や種類は、この構成に限定されない。ＬＥＤアレイ２ａに含まれるＬＥＤパッケージ２１の数や種類は、第１の照明装置１ａの機能や用途に応じて適宜選択される。例えば、ＬＥＤアレイ２ａには、可視光ＬＥＤ２１ｖと赤外線ＬＥＤ２１ｉと紫外線ＬＥＤ２１ｕのいずれか１種類または２種類が設けられる構成であってもよい。また、光源基板１１に実装されるＬＥＤアレイ２ａの数も限定されない。
【００１６】
次に、ＬＥＤアレイ２ａにおけるＬＥＤパッケージ２１の配置と回路構成について、図１と図４を参照して説明する。図１は、ＬＥＤアレイ２ａの可視光ＬＥＤ２１ｖの回路構成の例を模式的に示す図である。図４は、ＬＥＤアレイ２ａにおけるＬＥＤパッケージ２１の配置の例を模式的に示す平面図である。なお、図１と図４に示す可視光ＬＥＤ２１ｖの符号「＜Ａ１＞〜＜Ａ４＞」と「＜Ｂ１＞〜＜Ｂ４＞」は、可視光ＬＥＤ２１ｖを識別するための符号であり、図１と図４とで同じ符号が付された可視光ＬＥＤ２１ｖは、同じ可視光ＬＥＤ２１ｖであることを示す。
【００１７】
図１に示すように、ＬＥＤアレイ２ａに含まれる複数の可視光ＬＥＤ２１ｖは、複数のグループに分けられている。ここでは、複数の可視光ＬＥＤ２１ｖが、２つのグループ（グループＡ，Ｂ）に分けられている構成を例に示す。そして、１つの同じグループに含まれる複数の可視光ＬＥＤ２１ｖのＬＥＤ素子２１１ｒ，２１１ｇ，２１１ｇは、色ごとに直列に接続される。また、複数のグループ（ここでは２つのグループＡ，Ｂ）は、色ごとに並列に接続される。なお、グループの数は特に限定されない。すなわち、可視光ＬＥＤ２１ｖが３つ以上のグループに分けられる構成であってもよい。
【００１８】
そして、図４に示すように、１つの同じグループに含まれる可視光ＬＥＤ２１ｖは、赤外線ＬＥＤ２１ｉと紫外線ＬＥＤ２１ｕとが存在しないとみなした場合において、隣接しないように配置される。すなわち、ある可視光ＬＥＤ２１ｖと、その長手方向の両側に最も近い他の可視光ＬＥＤ２１ｖとは、それぞれ別のグループに含まれる。例えば、図４において、グループＡに含まれる可視光ＬＥＤ２１ｖ＜Ａ２＞に着目すると、この可視光ＬＥＤ２１ｖ＜Ａ２＞に最も近い可視光ＬＥＤ２１ｖは、グループＢに含まれる可視光ＬＥＤ２１ｖ＜Ｂ１＞＜Ｂ２＞となる。
【００１９】
また、ＬＥＤアレイ２ａに可視光ＬＥＤ２１ｖのみが設けられ、赤外線ＬＥＤ２１ｉと紫外線ＬＥＤ２１ｕとが設けられない構成であれば、１つの同じグループに含まれる可視光ＬＥＤ２１ｖどうしが隣接しないように配置される。例えば、２つのグループのそれぞれに含まれる可視光ＬＥＤ２１ｖが、長手方向に交互に並ぶように配置されている。複数の可視光ＬＥＤ２１ｖが３つ以上のグループに分けられる構成であれば、３つのグループに含まれる可視光ＬＥＤ２１ｖが、３個ごとに周期的に配置される。
【００２０】
なお、図１においては可視光ＬＥＤ２１ｖの回路構成について示したが、赤外線ＬＥＤ２１ｉと紫外線ＬＥＤ２１ｕについても、同様の回路構成および配置が適用される。このように、１つの同じグループに含まれる複数のＬＥＤパッケージ２１は、発光波長ごとに、ＬＥＤアレイ２ａの特定の領域に集中して配置されず、ＬＥＤアレイ２ａの全体に分散して配置される。
【００２１】
このように、光源基板１１には複数の発光素子（ここでは、可視光ＬＥＤ、赤外線ＬＥＤ、紫外線ＬＥＤ）が、長手方向に配列される。複数の発光素子は複数のグループに分けられており、複数のグループは並列に接続されるとともに、１つのグループに含まれる複数の発光素子は直列に接続される。そして、光源基板１１には、複数の発光素子が、ある１つのグループに含まれる発光素子が周期的に現れるような態様で、長手方向に配列される。なお、複数の発光素子が周期的に配列される構成でなくてもよく、ランダムな順序で配列される構成であってもよい。要は、同じグループに含まれる発光素子が隣接しなければよい。
【００２２】
このような構成であると、第１の照明装置１ａの照度分布の不均一を抑制できる。すなわち、１つのグループに含まれる複数のＬＥＤパッケージ２１が直列に接続されると、同じ１つのグループに含まれる複数のＬＥＤパッケージ２１には同じ電流が流れる。そして、仮に全てのＬＥＤパッケージ２１の順電圧が等しいとすれば、全てのグループに流れる電流は等しくなる。しかしながら、ＬＥＤパッケージ２１に順電圧のばらつきが存在する場合や、使用によって（例えば、温度変化や経年変化によって）順電圧にばらつきが生じた場合には、各グループに流れる電流値にばらつきが生じる。そうすると、グループ間で、ＬＥＤパッケージ２１の照度に差が生じることがある。この場合、１つの同じグループに含まれる複数のＬＥＤパッケージ２１が、例えば隣接するなどして特定の領域に集中して配置されていると、当該特定の領域と他の領域とで照度に差が生じる。このため、照明装置の照度に局所的な相違が生じ、照度分布が不均一になる。これに対して、本発明の実施形態では、１つの同じグループに含まれるＬＥＤパッケージ２１が、他の発光波長のＬＥＤパッケージ２１が存在しないとみなした場合に、隣接しないように配置される。このような構成であると、それぞれの発光波長ごとに、照度が異なる（または変化した）ＬＥＤパッケージ２１がＬＥＤアレイ２ａに分散して配置されることになる。このため、第１の照明装置１ａの照度分布が不均一になることを抑制できる。
【００２３】
（第２の照明装置）
次に、第２の照明装置１ｂの構成例について、図５と図６を参照して説明する。図５は、第２の照明装置１ｂの構成例を模式的に示す外観斜視図である。図６は、第２の照明装置１ｂの部分拡大図である。なお、第１の照明装置１ａと共通する構成には同じ符号を付し、説明を省略する。図５と図６に示すように、第２の照明装置１ｂは、光源基板１１と、この光源基板１１に実装される複数のＬＥＤアレイ２ｂとを有する。光源基板１１は、第１の照明装置１ａと同じ構成でよい。
【００２４】
ＬＥＤアレイ２ｂには、複数のＬＥＤパッケージ２１が設けられる。ここでは、１つのＬＥＤアレイ２ｂに、１６個ずつの可視光ＬＥＤ２１ｖと赤外線ＬＥＤ２１ｉと紫外線ＬＥＤ２１ｕとが設けられる構成を例に示す。そして、図６に示すように、１つのＬＥＤアレイには、２列のＬＥＤパッケージ２１の列が形成される。ＬＥＤパッケージ２１の各列には、可視光ＬＥＤ２１ｖと赤外線ＬＥＤ２１ｉと紫外線ＬＥＤ２１ｕとが、長手方向に周期的に並べて設けられる。なお、同じ発光波長のＬＥＤパッケージ２１は、一方の列と他方の列とで、長手方向に互いにずれた位置に配置される構成であることが好ましい。すなわち、同じ種類のＬＥＤパッケージ２１どうしは、短尺方向に並ばない構成であることが好ましい。例えば、図６に示すように、一方の列には、複数のＬＥＤパッケージ２１が、可視光ＬＥＤ２１ｖ、紫外線ＬＥＤ２１ｕ、赤外線ＬＥＤ２１ｉ、可視光ＬＥＤ２１ｖ、・・・の順に周期的に配置される。そして、他方の列には、複数のＬＥＤパッケージ２１が、紫外線ＬＥＤ２１ｕ、赤外線ＬＥＤ２１ｉ、可視光ＬＥＤ２１ｖ、紫外線ＬＥＤ２１ｕ、・・・の順に周期的に配置される。
【００２５】
そして、図５と図６に示すように、光源基板１１には、複数のＬＥＤアレイ２ｂが長手方向に直線状に並べて実装される。第１の照明装置１ａと同様に、各々のＬＥＤアレイ２ｂは、それらに含まれるＬＥＤパッケージ２１の各列の方向と、光源基板１１の長手方向とが平行になるように配置される。
【００２６】
なお、上述のＬＥＤアレイ２ｂの構成は一例であり、ＬＥＤアレイ２ｂに含まれるＬＥＤパッケージ２１の数や種類は特に限定されない。ＬＥＤアレイ２ｂに含まれるＬＥＤパッケージ２１は、第２の照明装置１ｂの機能や用途に応じて適宜選択される。また、ＬＥＤアレイ２ｂに形成されるＬＥＤパッケージ２１の列の数も限定されない。たとえば、ＬＥＤパッケージ２１の列は３列以上であってもよい。
【００２７】
ここで、ＬＥＤアレイ２ｂにおけるＬＥＤパッケージ２１の配置と回路構成について、図７と図８を参照して説明する。図７は、ＬＥＤアレイ２ｂの可視光ＬＥＤ２１ｖの回路構成の例を模式的に示す図である。図８は、ＬＥＤアレイ２ｂにおけるＬＥＤパッケージ２１の配置の例を模式的に示す平面図である。なお、図７と図８に示す可視光ＬＥＤ２１ｖの符号「＜Ａ１＞〜＜Ａ４＞」、「＜Ｂ１＞〜＜Ｂ４＞」「＜Ｃ１＞〜＜Ｃ４＞」、「＜Ｄ１＞〜＜Ｄ４＞」は、可視光ＬＥＤ２１ｖを識別するための符号であり、図７と図８とで同じ符号が付された可視光ＬＥＤ２１ｖは、同じ可視光ＬＥＤ２１ｖであることを示す。
【００２８】
図７に示すように、ＬＥＤアレイ２ｂに含まれる複数の可視光ＬＥＤ２１ｖは、複数のグループに分けられている。ここでは、複数の可視光ＬＥＤ２１ｖが４つのグループ（グループＡ〜Ｄ）に分けられている構成を例に示す。そして、１つの同じグループに含まれる複数の可視光ＬＥＤ２１ｖの各色のＬＥＤ素子２１１ｒ，２１１ｇ，２１１ｂは、色ごとに直列に接続される。一方、複数のグループどうしは、色ごとに並列に接続される。
【００２９】
図８に示すように、同じ１つのグループに含まれる可視光ＬＥＤ２１ｖは、赤外線ＬＥＤ２１ｉと紫外線ＬＥＤ２１ｕとが存在しないとみなした場合に、隣接しないように配置される。例えば、図８において、グループＡに含まれる可視光ＬＥＤ２１ｖ＜Ａ２＞について着目すると、この可視光ＬＥＤ２１ｖ＜Ａ２＞の長手方向に最も接近する可視光ＬＥＤ２１ｖは、グループＤに含まれる可視光ＬＥＤ２１ｖ＜Ｄ１＞と、グループＢに含まれる可視光ＬＥＤ２１ｖ＜Ｂ２＞である。さらに、他方の列の可視光ＬＥＤ２１ｖについては、グループＤに含まれる可視光ＬＥＤ２１ｖ＜Ｄ２＞が、この可視光ＬＥＤ２１ｖ＜Ａ２＞に最も接近している。このように、１つの同じグループに含まれる可視光ＬＥＤ２１ｖどうしは、赤外線ＬＥＤ２１ｉと紫外線ＬＥＤ２１ｕ（すなわち、他の発光波長のＬＥＤパッケージ）が存在しないとみなすと、隣接することなく分散して配置される。特に、２列のＬＥＤパッケージ２１の列が設けられる構成においては、１つの同じグループに含まれる複数の可視光ＬＥＤ２１ｖどうしは、赤外線ＬＥＤ２１ｉと紫外線ＬＥＤ２１ｕとが存在しないとみなした場合に、互いに隣接しないように千鳥状に配置される。
【００３０】
なお、図７においては、可視光ＬＥＤ２１ｖについて示したが、赤外線ＬＥＤ２１ｉと紫外線ＬＥＤ２１ｕについても、同様の回路構成および配置が適用される。このように、１つの同じグループに含まれる複数のＬＥＤパッケージ２１は、発光波長ごとに、ＬＥＤアレイ２ｂの特定の領域に集中して配置されず、ＬＥＤアレイ２ｂの全体に分散して配置される。すなわち、ある発光波長のＬＥＤパッケージ２１は、他の発光波長のＬＥＤパッケージ２１が存在しないとみなした場合に、１つの同じグループに含まれるＬＥＤパッケージ２１どうしが隣接しないように配置される。このような構成であれば、第１の照明装置１ａと同様の作用によって、照度分布の不均一を抑制できる。
【００３１】
なお、第１の照明装置１ａと第２の照明装置１ｂにおいては、複数のＬＥＤパッケージ２１を１つのＬＥＤアレイ２ａ，２ｂごとに複数のグループに分ける構成を示したが、本発明はこのような構成に限定されない。たとえば、光源基板１１には、複数のＬＥＤ素子を有するＬＥＤパッケージ２１ではなく、複数の発光素子（ＬＥＤ素子など）が単体で光源基板１１に配列される構成であってもよい。また、複数のＬＥＤ素子を有するＬＥＤパッケージ２１と、発光素子単体とが混載される構成であってもよい。そして、光源基板１１に複数のＬＥＤパッケージ２１または複数の発光素子単体が長手方向に並べて配置される構成において、これら全てのＬＥＤパッケージ２１または複数の発光素子をまとめて複数のグループに分ける構成であってもよい。この場合には、１つの同じグループに含まれる複数のＬＥＤパッケージ２１または複数の発光素子どうしが隣接しないように配置される構成であればよい。例えば、光源基板１１に複数のＬＥＤパッケージ２１または発光素子単体が長手方向に並べて配置されているとする。この場合、これら複数のＬＥＤパッケージ２１または発光素子をＭ個のグループに分け、１つの同じグループに含まれるＬＥＤパッケージ２１または発光素子がＭ個おきに周期的に配置される構成や、ランダムに配置されるが適用できる。
【００３２】
なお、光源基板１１に、一種類の発光波長の複数のＬＥＤパッケージ２１または発光素子のみが設けられる構成においては、１つの同じグループに含まれるＬＥＤパッケージ２１または発光素子どうしが隣接しないように配置される構成であればよい。一方、光源基板１１に、互いに発光波長が異なる複数のＬＥＤパッケージ２１または発光素子が設けられる構成においては、まず、ある発光波長のＬＥＤパッケージ２１または発光素子に着目する。そして、着目したＬＥＤパッケージ２１または発光素子の発光波長以外のＬＥＤパッケージ２１または発光素子が存在しない状態を想定する。そのように想定した状態において、１つの同じグループに含まれるＬＥＤパッケージ２１どうしが隣接しないように配置される構成であればよい。
【００３３】
（第１の照明装置の実施例）
次に、第１の照明装置１ａの実施例について、図９を参照して説明する。図９（ａ）は、第１の照明装置１ａの実施例の照度分布の例を示すグラフである。図９（ｂ）は、比較例にかかる照明装置の照度分布の例を示すグラフである。この実施例および比較例では、１つのＬＥＤアレイ２ａに８個の可視光ＬＥＤ２１ｖが１列に直線状に並べて配置される例を示す。また、実施例および比較例においては、８個の可視光ＬＥＤ２１ｖが、４個ずつ２つのグループに分けられる。そして、実施例においては、可視光ＬＥＤ２１ｖ以外のＬＥＤパッケージ２１が設けられていないとみなした場合において、同じ１つのグループに含まれる可視光ＬＥＤ２１ｖが隣接しないように配置されている。すなわち、２つのグループの可視光ＬＥＤ２１ｖが、長手方向に交互に並べられる。一方、比較例においては、同じ１つのグループに含まれる４個の可視光ＬＥＤ２１ｖが、ＬＥＤアレイ２ａの一側寄りに分散せずに纏めて配置されている。
【００３４】
そして、実施例および比較例について、ＬＥＤパッケージ２１の可視光ＬＥＤ２１ｖを発光させて配置方向の照度分布（画素の出力値）を測定し、次の数式を用いて明出力均一性Ｕｐを算出した。明出力均一性Ｕｐは、値が小さいほど照度分布が均一であることを示している。
Ｕｐ＝（ＶｐＨ−ＶｐＬ）／（ＶｐＨ＋ＶｐＬ）×１００  ［％］
ここで、
ＶｐＨ：全ての画素の最大出力値
ＶｐＬ：全ての画素の最小出力値
である。
【００３５】
実施例および比較例において、全ての可視光ＬＥＤ２１ｖを均一の照度で発光させた場合には、Ｕｐ＝２５．８％であった。ここで、一方のグループに含まれる可視光ＬＥＤ２１ｖの照度を他方のグループの１／２に設定すると、実施例においてはＵｐ＝３０．７％となり、比較例においてはＵｐ＝４０．６％となった。すなわち、全ての可視光ＬＥＤ２１ｖを均一の照度で発光させた場合と比較すると、比較例においては明出力均一性Ｕｐの増加が１４．８％であるのに対し、実施例においては明出力均一性Ｕｐの増加は４．９％にとどまった。このように、本実施例によれば、同じ１つのグループに含まれる可視光ＬＥＤ２１ｖを集中して配置する構成に比較して、照度分布の不均一の低下を抑制できることが確認された。
【００３６】
（第２の照明装置の実施例）
次に、第２の照明装置１ｂの実施例と比較例について、図１０を参照して説明する。図１０（ａ）は、第２の照明装置１ｂの実施例の照度分布の例を示すグラフである。図１０（ｂ）は、比較例にかかる照明装置の照度分布の例を示すグラフである。この実施例および比較例では、１つのＬＥＤアレイに１６個の可視光ＬＥＤ２１ｖが、８個ずつ２列に直線状に並べて配置される例を示す。また、この実施例および比較例においては、１６個の可視光ＬＥＤ２１ｖが、８個ずつ４つのグループに分けられる。そして、実施例においては、可視光ＬＥＤ２１ｖ以外のＬＥＤパッケージ２１が設けられないとみなした場合において、同じ１つのグループに含まれる可視光ＬＥＤ２１ｖどうしが隣接しないように、千鳥状に並べられる。一方、比較例においては、同じ１つのグループに含まれる８個の可視光ＬＥＤ２１ｖが、分散せずに長手方向の一側寄りに纏めて配置されている。
【００３７】
実施例および比較例において、全ての可視光ＬＥＤ２１ｖを均一の照度で発光させた場合には、Ｕｐ＝１４．４％であった。そして、４つのグループのうちの２つのグループに含まれる可視光ＬＥＤ２１ｖの照度を、残りの２つのグループの１／２に設定すると、実施例においてはＵｐ＝３４．６％となり、比較例においてはＵｐ＝４４．５％となった。すなわち、全ての可視光ＬＥＤ２１ｖを均一の照度で発光させた場合と比較すると、比較例においては明出力均一性Ｕｐの増加が３０．１％であるのに対し、実施例においては明出力均一性Ｕｐの増加は２０．２％にとどまった。このように、この実施例によれば、ＬＥＤパッケージ２１が２列に並べられる構成においても、同じ１つのグループに含まれる可視光ＬＥＤ２１ｖを集中して配置する構成に比較して、照度分布の不均一の低下を抑制できることが確認された。
【００３８】
（イメージセンサユニット）
次に、上述の照明装置１が適用されるイメージセンサユニット５について、図１１〜図１３を参照して説明する。図１１は、イメージセンサユニット５の構成を模式的に示す分解斜視図である。図１２は、イメージセンサユニット５の構成を模式的に示す外観斜視図である。図１３は、イメージセンサユニット５の内部構造を模式的に示す断面図であり、主走査方向に直角な面で切断した図である。ここでは、Ａ０サイズの大型（大判）の原稿Ｐを読取ることができるイメージセンサユニットを例に示す。
【００３９】
イメージセンサユニット５は、全体として細長い直方体状に形成される。イメージセンサユニット５においては、その長手方向が主走査方向（Ｘ方向）となり、これに直交する短尺方向が副走査方向（Ｙ方向）となる。そして、副走査方向が被照明体の例である原稿Ｐの搬送方向（イメージセンサユニット５との相対的な移動方向）となる。そして、イメージセンサユニット５は、原稿Ｐに対して副走査方向に相対的に移動しながら原稿Ｐに光を照射し、その反射光によって原稿Ｐを読取る。
【００４０】
イメージセンサユニット５は、第１の照明装置１ａと第２の照明装置１ｂのいずれかの照明装置１（光源基板１１およびＬＥＤアレイ２ａ，２ｂ）と、フレーム５１と、集光体５２と、イメージセンサ基板５３とを含んで構成される。
【００４１】
フレーム５１は、イメージセンサユニット５の筐体である。フレーム５１には、照明装置１と、集光体５２と、イメージセンサ基板５３とが収容されて取り付けられる。フレーム５１は、例えば、黒色に着色されて遮光性を有する樹脂材料により一体に形成される。樹脂材料には、例えばポリカーボネートが適用できる。
【００４２】
図１１と図１２に示すように、フレーム５１は、主走査方向に長い略直方体の部材である。フレーム５１には、照明装置収容室５１１と、集光体収容室５１２と、回路基板収容室５１３（図１３参照）とが形成される。照明装置収容室５１１は、上側に開放する領域であり、照明装置１を収容可能に構成される。集光体収容室５１２は、上側に開放する領域であり、集光体５２を収容可能に構成される。回路基板収容室５１３は、下側に開放する領域であり、イメージセンサ基板５３を収容可能に構成される。照明装置収容室５１１と集光体収容室５１２とは、副走査方向に並べて形成される。また、フレーム５１には、集光体収容室５１２と回路基板収容室５１３とを光が通過可能に連通する開口部５１４が形成される。
【００４３】
イメージセンサ基板５３は、イメージセンサＩＣ５３２が実装された回路基板５３１である。イメージセンサ基板５３は、平面視において主走査方向に長い矩形状に形成される。そして、回路基板５３１の上面には、複数のイメージセンサＩＣ５３２が主走査方向に直線状に並べて実装される。
イメージセンサＩＣ５３２は、集光体５２により結像した反射光を検出して電気信号に変換する。
集光体５２は、例えば複数の正立等倍結像型の結像素子（ロッドレンズ）が主走査方向に直線状に配列されるロッドレンズアレイが適用できる。なお、集光体５２は、イメージセンサＩＣ５３２の表面に結像できればよく、上述した構成に限定されない。集光体５２には各種マイクロレンズアレイなど、従来公知の各種集光機能を有する光学部材が適用できる。
イメージセンサＩＣ５３２は、イメージセンサユニット５の読取りの解像度に応じた複数の受光素子（光電変換素子）を含んで構成される。そして、イメージセンサ基板５３の回路基板５３１に実装された複数のイメージセンサＩＣ５３２が、原稿Ｐを読取るイメージセンサ５３３を構成する。なお、イメージセンサ５３３は、複数のイメージセンサＩＣ５３２が主走査方向に直線状に配置されることにより構成されればよく、それ以外の構成は特に限定されない。また、イメージセンサＩＣ５３２が千鳥状に配置される構成であってもよい。
なお、イメージセンサＩＣ５３２は、原稿Ｐから反射された反射光を電気信号に変換できるものであればよく、上述した構成に限定されない。イメージセンサＩＣ５３２には、従来公知の各種イメージセンサＩＣが適用できる。
【００４４】
カバー部材５４は、フレーム５１の上側に装着され、照明装置収容室５１１および集光体収容室５１２を上側から覆う。カバー部材５４は、ガラスや必要に応じてハードコートを施した樹脂材料などといった透明の材料からなり、平面視において主走査方向に長い矩形の板状に形成される。カバー部材５４は、必ずしも本発明に必要ではなく省略することも可能であるが、照明装置１や集光体５２を保護する機能や、フレーム５１の内部に塵埃などの異物が入り込むことを防止する防塵の機能や、原稿Ｐを平面状に維持または矯正する機能などを有するために設置することが望ましい。
【００４５】
このほか、イメージセンサユニット５には、画像読取装置または画像形成装置（後述）に取り付けるための取付部や、画像読取装置または画像形成装置に電気接続するためのコネクタなどが設けられる。なお、取付部やコネクタの構成は、特に限定されない。取付部は、イメージセンサユニット５を画像読取装置または画像形成装置に取り付けることができる構成であればよい。また、コネクタは、イメージセンサユニット５と画像読取装置または画像形成装置の所定の機器とを、電力や電気信号を送受信可能に接続できる構成であればよい。
【００４６】
そして、図１３に示すように、照明装置１がフレーム５１の照明装置収容室５１１に収容され、集光体５２がフレーム５１の集光体収容室５１２に収容され、イメージセンサ基板５３が回路基板収容室５１３に収容される。さらに、フレーム５１の上側には、カバー部材５４が取り付けられる。照明装置１が照明装置収容室５１１に収容されると、照明装置１のＬＥＤアレイは、原稿Ｐの読取ラインＯに向けて光を照射できる状態となる。また、イメージセンサ基板５３が回路基板収容室５１３に収容されると、集光体５２の光軸上にイメージセンサ５３３（イメージセンサＩＣ５３２）が位置する状態となる。
【００４７】
原稿Ｐに光を照射する場合には、照明装置１のＬＥＤアレイ２ａ，２ｂは、可視光ＬＥＤ２１ｖの各色のＬＥＤ素子２１１ｒ，２１１ｇ，２１１ｂと、赤外線ＬＥＤ２１ｉと、紫外線ＬＥＤ２１ｕとを順次点灯する。照明装置１が発する光は、原稿Ｐの読取ラインＯに向けて出射する。原稿Ｐの読取ラインＯからの反射光は、集光体５２によってイメージセンサ５３３（イメージセンサＩＣ５３２）の表面に結像される。イメージセンサ５３３は、集光体５２によって結像した光学像を検出して電気信号に変換する。そして、イメージセンサユニット５は、原稿Ｐに対して副走査方向に相対的に移動しながら、このような動作を行う。これにより、イメージセンサユニット５は、原稿Ｐを読取ることができる。
【００４８】
（画像読取装置、画像形成装置）
次に、画像読取装置と画像形成装置について説明する。ここでは、画像読取装置と画像形成装置の例として、これらの両方の機能を有する多機能プリンタ７（ＭＦＰ；Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｒｉｎｔｅｒ）を示す。図１４は、大型原稿に対応した多機能プリンタ７の構成例を模式的に示す外観斜視図である。多機能プリンタ７は、原稿Ｐからの反射光を読み取る画像読取手段としての画像読取部８１と、記録媒体の例である記録紙Ｒに原稿Ｐの画像を形成（印刷）する画像形成手段としての画像形成部８２とを備えている。
【００４９】
画像読取部８１は、いわゆるイメージスキャナの機能を有する。画像読取部８１は、画像形成部８２と共通の筐体７１と、前述のイメージセンサユニット５と、原稿搬送ローラ８１１と、原稿回収ユニット７３と、記録紙回収ユニット７４とを含んで構成される。筐体７１の内部には、イメージセンサユニット５が設けられるとともに、原稿搬送ローラ８１１が回転可能に設けられる。そして、筐体７１の内部には、原稿搬送ローラ８１１を回転駆動する図略の駆動部が設けられる。また、筐体７１には、原稿供給口７１１と原稿排出口７１２とが設けられる。さらに筐体７１の背面側には原稿回収ユニット７３が設けられ、筐体７１の下側には記録紙回収ユニット７４が設けられる。
【００５０】
画像読取部８１では、駆動機構により回転駆動される原稿搬送ローラ８１１が、原稿供給口７１１から筐体７１の内部に差し込まれた原稿Ｐを挟み、イメージセンサユニット５に対して所定の搬送速度で相対的に搬送する。イメージセンサユニット５は、原稿搬送ローラ８１１により搬送されている原稿Ｐに光を照射し、その反射光を検出して電気信号に変換することで、画像の読み取り動作を行う。そして、原稿搬送ローラ８１１は、画像が読み取られた原稿Ｐを搬送して原稿排出口７１２から排紙する。原稿排出口７１２から排出された原稿Ｐは、筐体７１の背面に配置された原稿回収ユニット７３によって回収される。
【００５１】
次に、画像形成部８２の構成について、図１５を参照して説明する。図１５は画像形成部８２の要部の構成例を模式的に示す斜視図である。画像形成部８２は、画像読取部８１と共通の筐体７１の内部に収容されている。画像形成部８２は、いわゆるプリンタの機能を有しており、ロール状に巻かれた記録紙Ｒと、記録紙搬送ローラ８２１と、プリンタヘッド８２２とを含んで構成される。プリンタヘッド８２２は、例えばシアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、黒Ｋのインクを備えたインクタンク８２６（８２６Ｃ，８２６Ｍ，８２６Ｙ，８２６Ｋ）と、これらのインクタンク８２６にそれぞれ設けられた吐出ヘッド８２７（８２７Ｃ，８２７Ｍ，８２７Ｙ，８２７Ｋ）から構成される。また、画像形成部８２は、プリンタヘッドスライドシャフト８２３と、プリンタヘッド駆動モータ８２４と、プリンタヘッド８２２に取り付けられたベルト８２５とを有する。さらに、画像形成部８２には、印刷された記録紙Ｒが排紙される記録紙排出口７１３が設けられる。
【００５２】
画像形成部８２においては、図略の駆動機構により回転駆動される記録紙搬送ローラ８２１が、ロール状に巻かれた記録紙Ｒの一端を挟んで印刷位置に搬送する。プリンタヘッド８２２は、プリンタヘッド駆動モータ８２４がベルト８２５を機械的に動かすことで、プリンタヘッドスライドシャフト８２３に沿って印刷方向（主走査方向）に移動する。そしてプリンタヘッド８２２は、電気信号に基づいて記録紙Ｒに対して印刷を行う。記録紙搬送ローラ８２１とプリンタヘッド８２２は、このような動作を印刷終了まで繰り返す。そして、図略の切断機構などが、印刷された記録紙Ｒを主走査方向に切断する。記録紙搬送ローラ８２１は、切断された記録紙Ｒをさらに搬送して、記録紙排出口７１３から排出する。記録紙排出口７１３から排出された印刷済みの記録紙Ｒは、筐体７１の下側に配置された記録紙回収ユニット７４によって回収される。
なお、ここでは、画像形成部８２がインクジェット方式である構成例を示したが、画像形成部８２の方式は特に限定されない。画像形成部８２は、電子写真方式、熱転写方式、ドットインパクト方式などどのような方式であっても構わない。
【００５３】
以上、本発明の各種実施形態について詳細に説明したが、前述の実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体例を示したに過ぎない。本発明の技術的範囲は、前述の実施形態に限定されない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能である。
【００５４】
たとえば、本発明にかかる画像読取装置と画像形成装置は、多機能プリンタに限定されない。本発明にかかるイメージセンサユニットが適用される複写機やファクシミリも、本発明の画像読取装置または画像形成装置に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、光源としてＬＥＤアレイを有し、イメージセンサユニットに適用できる照明装置に好適な技術である。そして、本発明によれば、局所的な照度の変化を抑制して照度分布の不均一を抑制することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１（１ａ，１ｂ）：照明装置（第１の照明装置，第２の照明装置）、１１：光源基板、２ａ，２ｂ：ＬＥＤアレイ、２１：ＬＥＤパッケージ、２１ｖ：可視光ＬＥＤ、２１１ｒ，２１１ｇ，２１１ｂ：ＬＥＤ素子、２１ｉ：赤外線ＬＥＤ、２１ｕ：紫外線ＬＥＤ
【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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