JP2016133646A - 導光体、照明装置および画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より短い助走距離で、導光部の入射側端部での光量ムラを抑制可能な導光体を提供すること。
【解決手段】導光体は、光源からの入射光を二分岐する分岐部３３と、分岐部３３を挟んで幅方向に並置され、入射光線を、幅方向ｙとは異なる長さ方向ｘに伝搬させる二個の導光部３１，３２と、を備えている。導光部３１，３２は、長さ方向ｘに沿って設けられ、入射光線を反射する反射部と、反射部と対向配置され、反射部での反射光線を線状光線にする出射面と、を含み、各出射面からの線状光線の出射方向において、長さ方向ｘおよび幅方向ｙに垂直な成分の向きを、高さ方向ｚとする時、分岐部３３における少なくとも一部分では、長さ方向ｘに直交する断面の幅方向ｙおよび高さ方向ｚへの大きさが、長さ方向ｘに進む程小さくなっている。
【選択図】図５

Description

本発明は、光源の出射光線から複数の線状光線を生成する導光体と、それを用いた照明装置および画像読取装置と、に関する。

上記のような導光体としては、下記の特許文献１，２に記載のものが例示される。従来の導光体の一端面には、光源が対向配置される。光源からの入射光線は分岐部にて分岐されて、幅方向に並置された複数のロッド状導光部に入射される。各入射光線は、各ロッド状導光部内で全反射を繰り返しつつ、各ロッド状導光部の長さ方向に伝搬される。

また、各ロッド状導光部の下部には、入射光線を上方に反射可能な反射部（例えば、プリズム群）が設けられる。また、各ロッド状導光部の上端には、反射部と対向するように出射面が形成される。各出射面は、対向する反射部等からの入射光線を線状光線にして、予め定められた位置に照射可能に設計される。

特開２０１４−１８７４４４号公報 米国特許第８，２７９，４９９号

しかし、従来の導光体では、分岐部とロッド状導光部とが単純に屈折して接続され、その結果、分岐部における光線の伝搬方向と、ロッド状導光部における光線の伝搬方向とは互いに異なっている。その結果、例えば、特許文献１の図１２に示されるように、各ロッド状導光部の入射側端部には、例えば導光体の幅方向に光量ムラがある光線が入射されてしまう。よって、従来の導光体にてかかる光量ムラを解消するには、各ロッド状導光部を長くして所謂助走距離を十分にとる必要があった。

また、十分な助走距離を確保していない状態では、各ロッド状導光部の入射側端部に反射部を配置しても、反射部には狙い通りに光線が入射されない。よって、入射側端部では、それ以外の部分と比較して断面配光が崩れてしまう。

それゆえに、本発明の目的は、従来よりも短い助走距離で、導光部の入射側端部での光量ムラを抑制可能な導光体と、それを用いた照明装置および画像読取装置を提供することである。

本発明の一形態は、光源からの入射光を、少なくとも二分岐する分岐部と、所定の幅方向に並置されると共に前記分岐部が間に配置された少なくとも二個の導光部であって、前記分岐部からの入射光線を、所定の長さ方向に伝搬させる、少なくとも二個の導光部と、を備えた導光体に向けられる。

各前記導光部は、前記長さ方向に沿って設けられ、入射光線を反射する反射部と、前記反射部と対向配置され、前記反射部での反射光線を線状光線にして出射する出射面と、を含み、各前記出射面からの線状光線の出射方向において、前記長さ方向および前記幅方向に垂直な成分の向きを、高さ方向とする時、前記分岐部における少なくとも一部分では、前記長さ方向に直交する断面の前記幅方向および前記高さ方向への大きさが、前記長さ方向に進む程小さくなる。

また、本発明の他の形態は、上記導光体を用いた照明装置および画像読取装置に向けられる。

上記各形態によれば、分岐部には、長さ方向に直交する断面の幅方向への大きさおよび高さ方向への大きさが、長さ方向に進む程小さくなる部分がある。換言すると、分岐部の断面積は、長さ方向に進む程、一定または広がっていない。よって、より短い助走距離で、導光部の入射側端部での光量ムラを抑制可能な導光体と、それを用いた照明装置および画像読取装置と、を提供することができる。

画像読取装置の大略的な構成を示す模式図である。 図１の照明装置の斜視図である。 図２の線Ｉ−Ｉ'に沿う断面を長さ方向の逆方向から見た時の断面図である。 図２の照明装置を高さ方向から見た時の形状を上段に示し、縦中心面に沿う断面を幅方向から見た時の形状を下段に示す図である。 分岐部の長さ方向への各要部における縦断面を示す図である。 図３の第一反射部の一構成例を示す図である。 図２の導光体において線状光線が出射される過程を示す図である。 図２の導光部の前端部分における照度分布を示す画像である。 図２の照明装置の支持台を示すと共に、両導光部の遮光部材を示す断面図である。 図８の両導光部の遮光部材を示す上面図である。 図２の導光体のいくつかの変形例を示す図である。

《第一欄：実施形態》
以下、上記図面を参照して、一実施形態に係る導光体と、それを備えた照明装置および画像読取装置と、について説明する。

《第二欄：定義》
図中、ｘ軸は、画像読取装置１、照明装置２および導光体３の前から後ろへ向かう方向（つまり、長さ方向）ｘを示す。他にも、ｘ軸は、画像読取装置１等における主走査方向ｘを示す。ｘ軸方向はさらに、光源２１の光軸方向ｘ、もしくは、各導光部３１，３２の長さ方向ｘや、各線状光線Ｌ３，Ｌ４の延在方向ｘを示す。

また、ｙ軸は、画像読取装置１、照明装置２および導光体３の左から右へと向かう方向（つまり、幅方向）ｙを示す。他にも、ｙ軸は、画像読取装置１等における副走査方向ｙや、両導光部３１，３２が並ぶ方向ｙも示す。

また、ｚ軸は、画像読取装置１、照明装置２および導光体３の下から上へ向かう方向（つまり、高さ方向）である。この高さ方向ｚは、出射面３１６，３２６からの線状光線Ｌ３，Ｌ４の出射方向（特に、図３を参照）において、長さ方向ｘおよび幅方向ｙに垂直な成分の向きでもある。

《第三欄：画像読取装置の構成》
図１において、画像読取装置１は、筐体１１と、原稿カバー１２と、プラテンガラス１３と、第一スライダユニット１４と、第二スライダユニット１５と、結像レンズ１６と、リニアイメージセンサ１７と、照明装置２と、第一ミラー１８，第二ミラー１９および第三ミラー１１０と、を備えている。

筐体１１の内部には、両スライダユニット１４，１５と、結像レンズ１６と、リニアイメージセンサ１７と、照明装置２と、ミラー１８〜１１０と、が収容されている。

筐体１１の上面には、略矩形状の開口が形成される。この開口には、板状のプラテンガラス１３が取り付けられる。プラテンガラス１３の上面には、原稿Ｄが、読み取りすべき面を下方に向けて載置される。

原稿カバー１２は、筐体１１の上面に開閉自在に設けられ、ユーザ操作により閉じられて原稿Ｄに覆い被さる。

照明装置２は、図１に示すように、プラテンガラス１３の下方に設けられる。照明装置２は、図２〜図７に示すように、光源２１および導光体３を含んでおり、光源２１の出射光線Ｌ０から、複数の線状光線Ｌ３，Ｌ４を導光体３にて生成し、導光体３の二個所（後述の二つの出射面３１６，３２６）から出射する。線状光線Ｌ３，Ｌ４は、図１に示すように、プラテンガラス１３上の原稿Ｄの読取領域Ａに照射される。ここで、読取領域Ａとは、原稿Ｄにおける主走査方向ｘへの一ライン分の領域を意味する。

ミラー１８〜１１０は、原稿Ｄでの反射光線Ｌ５（一点鎖線で示す）を結像レンズ１６へと導く。

ここで、照明装置２およびミラー１８は、第一スライダユニット１４に搭載される。第一スライダユニット１４は、原稿Ｄの読取動作中、プラテンガラス１３の下面に沿って、照明装置２およびミラー１８を副走査方向ｙに速度Ｖで送る。

ミラー１９，１１０は、第二スライダユニット１５に搭載される。第二スライダユニット１５は、読取動作中、プラテンガラス１３の下面から若干下方に離れた位置で、ミラー１９，１１０を副走査方向ｙに速度Ｖ／２で送る。かかる送り動作により、読取動作中、原稿Ｄでの反射光のリニアイメージセンサ１７までの光路長を一定にしている。また、この送り動作により、照明装置２は、副走査方向ｙに移動しつつ、原稿Ｄの全ての読取領域Ａに対し二つの線状光線Ｌ３，Ｌ４を照射する。

結像レンズ１６は、ミラー１１０での反射光線Ｌ６を通過させてリニアイメージセンサ１７に結像させる。リニアイメージセンサ１７は、受光面に結像された光線Ｌ６を、原稿Ｄにおける主走査方向ｘへの一ライン毎に、光の三原色で表す電気信号に変換する。上記の通り、本照明装置２では、原稿Ｄの読取領域Ａには、副走査方向ｙ側からは線状光線Ｌ４が、その逆方向側からは線状光線Ｌ３が照射されるため、原稿Ｄ上で影が生じ難くなっている。

《第四欄：照明装置の詳細な構成》
次に、照明装置２の詳細な構成について説明する。図２〜図６において、光源２１は、一般的には、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）であって、白色の光線Ｌ０を放射する。また、光源２１は、例えば約１２０度の半減角を有する。ここで、半減角とは、光源２１の出射光線Ｌ０に含まれる光軸方向ｘへの光線の輝度を１００％とした時、輝度が５０％となる光線間の角度である。

導光体３は、３００ｍｍ程度の長さｌ（図４を特に参照）を有し、高い光透過率を有する透明の材料で一体的に射出成型により作製される。この種の材料としては、ＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙ Ｍｅｔｈｙｌ Ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）が例示される。他にも、導光体３はガラスで作製されても良い。また、導光体３の形状は縦中心面Ｃに対し互いに対称である。ここで、縦中心面Ｃは、ｚｘ平面に平行で、導光体３の幅方向中心を通過する。なお、図２では、導光体３の見易さを考慮して、縦中心面Ｃは部分的にしか描かれていない。

《第五欄：導光体の詳細な構成》
次に、導光体３の詳細な構成について説明する。導光体３は、図３〜図６に示すように、左側導光部３１と、右側導光部３２と、分岐部３３と、左側反射部３４と、右側反射部３５と、連結部３６と、後端反射部３７と、を備える。

両導光部３１，３２は、縦中心面Ｃに対し互いに対称な形状であって、長さ方向ｘに延びるロッド状の形状を有する。また、両導光部３１，３２は、後述の分岐部３３を間に挟んで幅方向ｙに横並びに配置される。

ここで、図３は、導光部３１の任意位置における、ｙｚ平面に沿う断面Ｍ１の形状を示す。各断面Ｍ１は、例えば、長さ方向ｘのほぼ全域にわたり、台形部３１１と楕円弧部３１２とを繋ぎ合わせた形状を有する。台形部３１１は、短い方の底辺ａｂと、対辺（つまり、台形の脚）ａｃ，ｂｄと、を有する。なお、点線ｃｄは、台形部３１１の長い方の底辺および楕円弧部３１２の弦であって、双方で共有される仮想線である。

また、各断面Ｍ１における直線ｈ０が縦中心面Ｃに対し読取位置Ａを中心として角度θ１だけ傾き、かつ、台形部３１１が楕円弧部３１２の斜め下方に位置するように設計される。直線ｈ０は、本実施形態では、例えば、底辺ａｂの略中点および楕円弧部３１２の頂点を通過する直線とする。また、各断面Ｍ１（つまり、導光部３１）は、所定の基準位置としての最下端を基準として、高さ方向ｚに高さｈ１を有する。換言すると、高さｈ１は、所定の基準位置から導光部３１の頂点までの距離である。

以上の説明から分かるように、導光部３１は、それぞれが矩形形状である底面３１３、内側側面３１４および外側側面３１５と、その断面が楕円弧なす曲面である出射面３１６と、を含む。

なお、導光部３１は、長さ方向ｘのほぼ全域にわたり断面Ｍ１の形状を有するとした。しかし、導光部３１は、前端から長さ方向ｘに、例えば５ｍｍ程度の距離ｘ１までの範囲では、図４下段のように、ｘｙ平面に平行で、後述の第一面Ｓ１２と段差無く平坦な上面を有することが好ましい。

導光部３２は、導光部３１と縦中心面Ｃを基準として対称な形状を有し、導光部３１に対し幅方向ｙに間隔をあけて配置される。導光部３１，３２の下部では、両者の間隔は読取位置Ａから下方に行くほど広がっている部分がある。換言すると、導光部３１，３２には、幅方向ｙへの距離が、高さ方向ｚと逆方向に行く程大きくなる部分がある。また、導光部３２は、底面３１３、内側側面３１４、外側側面３１５および出射面３１６と、縦中心面Ｃに対し対称な底面３２３、内側側面３２４、外側側面３２５および出射面３２６を有する。

分岐部３３は、図４，図５に示すように、導光部３１，３２の前端部分の間に挟み込まれ、入射面Ｓ１１と、第一面Ｓ１２と、第二面Ｓ１３と、左内側傾斜面Ｓ１４と、左下側傾斜面Ｓ１６と、右内側傾斜面Ｓ１７と、右下側傾斜面Ｓ１９と、を有する。

入射面Ｓ１１は、導光部３１，３２の前端面と段差無く、ほぼ平坦である。かかる入射面Ｓ１１に、光源２１は、自身の光軸が縦中心面Ｃ上で前後方向ｘと平行となるように、対向配置される。光源２１の出射光線Ｌ０の利用効率を向上させるため、入射面Ｓ１１は、好ましくは、光源２１の全出射光線Ｌ０が入射可能な程度に十分に広い面積となるように設計される。なお、入射面Ｓ１１には、好ましくは、高さ方向ｚに延在する溝等からなる拡散部が設けられる。なお、拡散部の詳細に関しては、例えば、特開２０１４−２１６６８８（特願２０１３−０９０１１４号）を参照されたい。

第一面Ｓ１２および第二面Ｓ１３は共にｘｙ平面に平行で、高さ方向ｚに向かい合う。第二面Ｓ１３は、第一面Ｓ１２に対し高さ方向ｚの逆方向にある底面であって、導光部３１，３２の前端部分と、入射面Ｓ１１および両下側傾斜面Ｓ１６，Ｓ１９の各下端と、を接続する。それに対し、第一面Ｓ１２は、上面であって、導光部３１，３２の前端部分と、入射面Ｓ１１の上端と、後述の両内側傾斜面Ｓ１４，Ｓ１７の上端とを接続する。なお、第一面Ｓ１２は、両内側側面３１４，３２４の間で最短距離の箇所に設けられることが好ましい（図３を参照）。

ここで、両面Ｓ１２，Ｓ１３の間の距離をｈ２とする。この距離ｈ２は、前述の基準位置（つまり、導光部３１の最下端）に対する第一面Ｓ１２の高さでもある。ここで、高さｈ２は高さｈ１よりも低く、例えば、ｈ１−ｈ２≒２ｍｍ程度になるように設計される。また、第一面Ｓ１２の長さ方向ｘへの端は、入射面Ｓ１１から距離ｘ２の位置にある（図４下段を特に参照）。ｘ２は、ｘ１＜ｘ２＜ｘ４（後述）を満たすように設計される。

左内側傾斜面Ｓ１４は、上面視で、光軸上で距離ｘ１の位置から、縦中心面Ｃに対し反時計回りに角度θ２の方向に延びる（図４上段を特に参照）。傾斜面Ｓ１４において、上辺は、図４下段のように、距離ｘ２弱の位置まで長さ方向ｘに平行で、同位置で斜め下方に屈折し、内側側面３１４に沿って延びる。それに対し、傾斜面Ｓ１４の下辺は、入射面Ｓ１１から距離ｘ３弱の位置から斜め上方に延び、入射面Ｓ１１から距離ｘ４弱の位置で、上辺および内側側面３１４と交差する。ここで、ｘ３はｘ１＜ｘ３＜ｘ２を、ｘ４はｘ２＜ｘ４を満たすよう設計される。なお、傾斜面Ｓ１４は、上記から明らかなように、ｘｙ平面に概ね直交するが、より厳密には、大きくとも、射出成型のための抜き勾配程度の角度だけ傾いている。これにより、傾斜面Ｓ１４は、自身への入射光線を上下方向に全反射させることが実質上無くなり、その結果、第一面Ｓ１２等から不所望な光線が出射されることを防止している。
左下側傾斜面Ｓ１６は、左内側傾斜面Ｓ１４の下辺と、導光部３１とを接続する。

右内側傾斜面Ｓ１７および右下側傾斜面Ｓ１９は、図５左側に示され、縦中心面Ｃを基準として、左内側傾斜面Ｓ１４および左下側傾斜面Ｓ１６と対称な形状を有するため、それぞれの詳説を控える。

ここで、図５の左側には、分岐部３３の要部四か所での長さ方向ｘに直交する断面の形状（つまり、ｙｚ平面に平行な断面形状）が示される。より具体的には、図５の左側の上から一段目、二段目、三段目および四段目には、入射面Ｓ１１から距離ｘ３、ｘ２、ｘ５、ｘ４での断面形状が示される。ｘ５は、ｘ２より大きく、ｘ４よりも小さい。図５左側から明らかなように、距離ｘ３弱の位置から長さ方向ｘへ進み、導光部３１，３２に近づく程、分岐部３３の断面形状は幅方向ｙおよび高さ方向ｚの両方向に小さくなっていき、その面積は小さくなっていく。

また、図５右側には、比較のために、導光部３１'，３２'の内側側面３１４'，３２４'が互いに平行で、上下方向ｚへの高さが一定の左内側傾斜面Ｓ１４'および右内側傾斜面Ｓ１７'のみからなる分岐部３３'における要部四か所でのｙｚ平面に平行な断面形状が示される。分岐部３３'の場合、距離ｘ３弱の位置から長さ方向ｘへ行くほど、分岐部３３の大きさは幅方向ｙにのみ小さくなっていく。

反射部３４は、図４や図６に例示するように、導光部３１の底面３１３上に前後方向ｘに配列された多数のプリズムを含む。ここで、反射部３４の長さ方向ｘの逆方向側の端部（つまり前端部分）は、分岐部３３の長さ方向ｘへの端部（つまり後端）よりも、長さ方向ｘの逆方向側（つまり前方）に位置する（図４下段を特に参照）。また、反射部３４の後端は、導光部３１の後端とほぼ揃っている。

また、都合上、図示は省略されるが、反射部３５は、縦中心面Ｃを基準として反射部３４と面対称に配列された多数のプリズムを含む。それゆえ、反射部３５の前端もまた、反射部３４と同様に、分岐部３３の後端よりも前方に位置する（図４下段を特に参照）。

また、反射部３４，３５は、本導光体２で生成される線状光線Ｌ３，Ｌ４の配光特性を適切な状態となるように設計される。本実施形態で、適切な状態とは、線状光線Ｌ３，Ｌ４において、長さ方向ｘの両端部の光量が中央部の光量よりも大きくなることである。

連結部３６は、上記導光部３１，３２の後端部分に介在しており、後端部分同士を接続する。そのために、連結部３６は、第一面Ｓ２１と、第二面Ｓ２２と、前面Ｓ２３と、背面Ｓ２４と、を有する。

第一面Ｓ２１および第二面Ｓ２２は、ｘｙ平面と平行で、高さ方向ｚに向かい合う。また、両面Ｓ２１，Ｓ２２は、前後方向ｘに長さｘ６を有する。第一面Ｓ２１は、導光部３１の後端部分、導光部３２の後端部分、前面Ｓ２３および背面Ｓ２４の各下端を接続する。それに対し、第二面Ｓ２２は、第一面Ｓ２１から高さ方向ｚに距離ｈ３（ｈ３＜ｈ１）だけ離れた位置にて、導光部３１，３２の後端部分のそれぞれと、前面Ｓ２３の上端と、背面Ｓ２４の上端と、を接続する。この距離ｈ３は、前述の基準位置（つまり、導光部３１の最下端）に対する第二面Ｓ２２の高さでもある。ここで、高さｈ３は高さｈ１よりも低く、ここで、ｈ１，ｈ３は、ｈ３−ｈ１≒２ｍｍとなるように設計される。

また、前面Ｓ２３および背面Ｓ２４は、ｙｚ平面と平行な面であって、長さ方向ｚに相対向し、導光部３１，３２の後端部の間に介在する。ただし、前面Ｓ２３は、第一面Ｓ２１および第二面Ｓ２２の前端同士を接続するのに対し、背面Ｓ２４はこれらの後端同士を接続する。なお、背面Ｓ２４は、上記導光部３１，３２の後端面と段差無く平坦となっている。

後端反射部３７は、正面視で導光体３の後端面とほぼ同じ形状を有するシート状部材であって、例えば白色のシート状部材からなる。このような後端反射部３７は、導光体３の後端面に対向配置される。

《第六欄：線状光線の生成・出射》
次に、図７を参照して、照明装置２から線状光線Ｌ３，Ｌ４が出射されるまでの過程を説明する。まず、導光体３の入射面Ｓ１１に、光源２１の出射光線Ｌ０が入射される。入射面Ｓ１１への入射光線Ｌ０の一部（つまり、光軸およびその近傍の光強度の高い光線）は、分岐部３３の内部を伝搬された後、主として、傾斜面Ｓ１４，Ｓ１７で全反射されて二分岐され、光線Ｌ１，Ｌ２として導光部３１，３２に入射される。また、入射面Ｓ１１への入射光線Ｌ０の残り（つまり、光軸およびその近傍以外の光強度の低い光線）は、傾斜面Ｓ１４，Ｓ１７に入射されずに、導光部３１，３２に光線Ｌ１，Ｌ２として直接入射される。

ここで、図７には、導光部３１，３２への入射光線Ｌ１，Ｌ２が一点鎖線にて例示される。具体的には、まず、光軸近傍の光強度の高い光線Ｌ０が傾斜面Ｓ１４，Ｓ１７で分岐されて、導光部３１，３２における位置ｘ４に入射された光線Ｌ１，Ｌ２が示される。他にも、光軸方向と異なる方向の光線Ｌ０であって、光強度の低い光線Ｌ０が、傾斜面Ｓ１４，Ｓ１７で分岐されることなく、導光部３１，３２における位置ｘ４に直接入射された光線Ｌ１，Ｌ２が示される。さらに他にも、光軸方向に対し大きく異なる方向の光線Ｌ０であって、光強度の低い光線Ｌ０が、傾斜面Ｓ１４，Ｓ１７で分岐されることなく、導光部３１，３２の外側側面３１５，３２５で一度全反射された後で、位置ｘ４に入射された光線Ｌ１，Ｌ２が示される。

導光部３１において、入射光線Ｌ１は、外部との境界面（主として、各面３１４〜３１６）で全反射を繰り返して、長さ方向ｘに伝搬されていく。その過程で、入射光線Ｌ１の一部は、反射部３４に当たることで、伝搬方向を上方に変えて、出射面３１６に向かう。反射部３４で反射された光線Ｌ１は、出射面３１６に臨界角よりも小さな角度で入射されるため、外部に線状光線Ｌ３として出射される。

また、図示は都合上省略されるが、導光部３２でも、入射光線Ｌ２は、導光部３１における入射光線Ｌ１と同様に、外部との境界面（主として、各面３２４〜３２６）で全反射を繰り返して、長さ方向ｘに伝搬される。その過程で、入射光線Ｌ２の一部は、反射部３５に当たることで、伝搬方向を上方に変えて、出射面３２６に向かう。入射光線Ｌ２から線状光線Ｌ４が生成されて外部に出射される。

以上の通り、導光部３１，３２において、出射面３１６，３２６からは線状光線Ｌ３，Ｌ４として出射される。ここで、各出射面３１６，３２６は、正面視で、楕円弧をなしているため、出射光線Ｌ１，Ｌ２を読取位置Ａに集光させる。なお、反射部３４，３５に当たることなく、導光部３１，３２の後端まで導かれた光線Ｌ１，Ｌ２は、後端反射部３７にて反射されて、導光部３１，３２に再入射される。そうでなければ、導光部３１，３２の後端まで導かれた光線Ｌ１，Ｌ２は、連結部３６および後端反射部３７を介して、導光部３２，３１に再入射される。

《第七欄：導光体等の作用・効果》
以上説明した通り、本実施形態では、両内側傾斜面Ｓ１４，Ｓ１７と、両下側傾斜面Ｓ１６，Ｓ１９と、により、図５左側に示すように、距離ｘ３弱の位置から長さ方向ｘへ進む程、分岐部３３の断面形状は幅方向ｙおよび高さ方向ｚの両方向に小さくなっていく。それゆえ、導光体３によれば、図５右側の構成と比較して、分岐部３３の後端が位置ｘ４に到達するまでに、入射面Ｓ１１の近い位置で、導光部３１の内側側面３１４のより多く部分が露出する。したがって、光線Ｌ１が両側面３１４，３１５でいち早く全反射することになる。したがって、位置ｘ４での導光部３１の断面での光量分布を観測すると、導光部３１の外側でも内側でも光量は概ね均等になる。この点については、導光部３２側でも同様のことが言える。

また、分岐部３３を長さ方向ｘにいち早く終端させることができ、導光部３１，３２の内側側面３１４，３２４がいち早く露出する。その結果、本導光体３は、出射光線の長さ方向端部において適切な配光特性が得やすくなると共に、従来よりも短い助走距離で線状光線Ｌ３，Ｌ４を生成することが可能となる。

上記に対し、図５右側の構成では、内側側面３１４’がなかなか露出せず、傾斜面Ｓ１４’は、位置ｘ３弱での高さを維持したまま位置ｘ４逆に至る。したがって、位置ｘ４での導光部３１’の断面での光量分布を観測すると、導光体３１’の内側では光量が少なくなってしまう。

このように、本導光体３によれば、上記特徴により、導光部３１，３２の前端部分（つまり、入射側端部）において光量ムラを抑制可能となる。

発明者は、本実施形態の照明装置２に加え、分岐部の高さが終端まで一定である点でのみ照明装置２と異なる評価用の照明装置２”を試作した。発明者はさらに、導光部３１，３２の前端部分の断面での照度分布を測定し、照明装置２”の導光部３１”，３２”の前端部分の断面での照度分布と、を測定した。その結果を図８に示す。

図８の左側には、導光部３１，３２の前端部分の断面での照度分布が、その右側に、導光部３１”，３２”の前端部分の断面での照度分布が示される。また、図８において、各導光部において色の薄い部分が照度の小さい部分で、濃い部分が照度の大きい部分を表す。

図８左側に示すように、楕円弧部３１２，３２２の中央部分で、照度が若干小さいものの、導光部３１，３２の断面のほぼ全域に渡って、ほぼ均一で、大きな照度が得られた。線状光線Ｌ３，Ｌ４の生成に特に重要な反射部３４，３５付近では、内側側面３１４，３２４寄りの部分の照度も、外側側面３１５，３２５寄りの部分の照度もほぼ均一となっていた。

それに対し、図８右側に示すように、導光体３１”，３２”に関しては、外側側面３１５”，３２５”寄りの部分に照度分布が偏っていた。反射部３４”，３５”付近でも同様の傾向が見られた。

《第八欄：導光体等の他の作用・効果》
また、前述の通り、分岐部３３の高さは、位置ｘ４よりも前方側では、導光部３１，３２の高さよりも低くなっている（図４下段を参照）。したがって、導光部３１，３２において高さｈ２よりも高い部分では、分岐部３３の影響を受ける事無く、入射光線が反射される。それゆえ、線状光線Ｌ３，Ｌ４の長さ方向端部において適切な配光特性を得やすくなる。

また、反射部３４，３５の長さ方向ｘの逆方向側の端部（つまり前端）もまた、分岐部３３の長さ方向ｘへの端部（つまり後端）よりも、逆方向側に位置している。これによって、導光部３１，３２の前端部分は、線状光線Ｌ３，Ｌ４の生成により寄与することが可能となる。よって、本導光体３は、従来よりもさらに短い長さで線状光線Ｌ３，Ｌ４を生成することが可能となる。

また、連結部３６の第二面Ｓ２２の高さもまた、出射面３１６，３２６の頂点よりも低くなっているため、上記同様、より短い導光部３１，３２で線状光線Ｌ３，Ｌ４を生成できる。

また、出射面３１６，３２６は、長さ方向ｘのほぼ全域に設けられているので、より短い導光部３１，３２で線状光線Ｌ３，Ｌ４を生成できる。

《第八欄：付記１》
なお、上記導光体３は、照明装置２において、図９上下段に示すような支持台４で支持される。なお、図９では、支持台４を分かり易くするために、導光部３１，３２の外形線は破線で示される。支持台４は、位置ｘ４よりも長さ方向ｘへの区間では、底面３１３および内側側面３１４のほぼ全域と、底面３２３および内側側面３２４のほぼ全域とに接触して、導光体３を支持する（図９下段を参照）。それに対し、位置ｘ４よりも長さ方向ｘの逆方向の区間では、支持台４は、底面３１３，底面３２３に加え、両内側傾斜面Ｓ１４，Ｓ１７と、両下側傾斜面Ｓ１６，Ｓ１９のほぼ全域と、に接触して、導光体３を支持する（図９上段を参照）。上述のように、導光部３１，３２では基本的に光線Ｌ１，Ｌ２は全反射を繰り返して長さ方向ｘに伝搬されるが、導光部３１，３２と外部との境界面での散乱や、反射部３４，３５での反射・屈折により、光線Ｌ１，Ｌ２が底面３１３，３２３および内側側面３１４，３２４から外部に抜け出ることが想定される。そこで、支持台４において、底面３１３，３２３および内側側面３１４，３２４との接触面は、白色の樹脂層や鏡面で覆われることが好ましい。

また、出射面３１６，３２６を除く外側側面３１５，３２５のほぼ全域は、図９に示すように、黒色の樹脂層や黒色テープ等の光吸収体である遮光部材５で覆われることが好ましい。遮光部材５はさらに、図１０上下段に示すように、分岐部材３３の上面、導光部３１，３２の平坦な前端部分、連結部３６の第二面Ｓ２２を一体的に覆うことが好ましい。なお、図１０では、遮光部材５は、右下がりのハッチングにて示される。

ここで、原稿Ｄへの照射効率を考慮すると、導光体３は、公差等の余裕を持たせつつも原稿Ｄの極力近くに配置することが望ましい。このような背景から、前述のように、導光部３１，３２の前端部分は、出射面３１６，３２６の頂点までの高さｈ１よりも約２ｍｍだけ低くなっていると共に、長さ方向ｘに５ｍｍ程度の幅で平坦に成形される。このように出射面３１６，３２６が形成されていない平坦部分に遮光部材５を配置することで、出射面３１６，３２６の頂点から原稿Ｄまでを近接させた状態で、導光部３１，３２の前端部分を遮光部材５で覆うことが可能となる。

また、分岐部３３の形状の影響で、導光部３１，３２の前端部分における実際の断面配光は、狙い通りの断面配光よりも広がり、その結果、線状光線Ｌ３，Ｌ４に不所望な光成分が含まれることが想定される。そこで、図１０上段に示すように、遮光部材５は、出射面３１６，３２６において分岐部３３との近接部分が他の部分よりも幅方向ｙへの露出が少なくなるように形成される。より具体的には、本実施形態では、遮光部材５は、出射面３１６，３２６の距離ｘ４までの部分（つまり、分岐部３３の後端部分）がそれより後方の部分と比較して、相対的に狭い露出幅となるように形成されることが好ましい。ここで、露出幅とは、上面視で、出射面３１６等が露出する幅方向ｙへの大きさである。

また、上記に限らず、導光体３の出射面３１６，３２６を除く各面を反射シートで覆っても構わない。この場合、導光体３から一度漏れ出た光線Ｌ１，Ｌ２を再利用できるため、原稿Ｄへの照射効率の低下を抑制できる。

また、導光部３１，３２の前端部分は、分岐部３３の第一面Ｓ１２と段差無く平坦にされていた。しかし、これに限らず、導光部３１，３２の前端部分は斜めになっていても構わない。

また、出射光線Ｌ０が漏れなく入射面Ｓ１１に入射させるべく、集光型アタッチメント６（図１０を参照）を用いて光源２１を配置しても良い。

また、入射面Ｓ１１は、必ずしもｙｚ平面に平行でなくても良く、例えば、斜め下方に向いていても構わない。

また、上記実施形態では、分岐部３３は、入射光線Ｌ０を二分岐するようにしていた。しかし、これに限らず、分岐部３３は、導光部の本数（例えば、三本や四本）に合わせて、入射光線Ｌ０を分岐するようにしても良い。

また、導光部３１，３２の断面は、図３に示す形状に限らず、例えば、図１１上から三段目，四段目に示すように、円形のように、底面、側面および出射面の境界が明確な形状でなくとも構わない。なお、図１１最上段および二段目には、参考のため、分岐部３３'の高さが導光部３１'，３２'と同等の導光体３'が示される。断面形状が円形の場合、導光部３１'，３２'の高さ方向中心より上方では、高さ方向ｚに行けばいく程、導光体３１'，３２'の幅方向ｙへの間隔が広がる。それに対し、高さ方向中心より下方では、高さ方向ｚの逆方向に行くほど、導光体３１'，３２'の幅方向ｙへの間隔は広がる。

断面形状が円形の場合でも、図１１上から三段目に示すように、分岐部３３の高さを導光部３１，３２よりも低くすると、導光部３１，３２の上部をいち早く露出させることができる。それゆえ、かかる導光体３においても、出射光線の長さ方向端部において適切な配光特性が得やすくなると共に、従来よりも短い長さで線状光線を生成することが可能となる。

また、図１１四段目に示すように、分岐部３３の底面（第一面）を上方に傾斜させることでも、導光部３３は長さ方向ｘにいち早く終端させることができるため、上記と同様の効果を得ることが可能となる。

なお、図１１四段目に示すように、分岐部３３の底面を上方に傾斜させ、かつ、分岐部３３の上面（第二面）を下方に傾斜させることも可能である。しかし、分岐部３３において光源２１の広さを確保するため、分岐部３３の上面（第二面）および底面（第一面）のいずれか一方を傾斜させる方が好ましい。

本発明に係る導光体は、より短い助走距離で、導光部の入射側端部での光量ムラを抑制可能で、照明装置および画像読取装置に好適である。

１ 画像読取装置
２ 照明装置
２１ 光源
３ 導光体
３１，３２ 導光部
３１６，３２６ 出射面
３３ 分岐部
３４，３５ 反射部
３６ 連結部
３７ 後端反射部
ｘ 長さ方向（主走査方向）
ｙ 幅方向（副走査方向）
ｚ 高さ方向

Claims (7)

1. 光源からの入射光を、少なくとも二分岐する分岐部と、
   所定の幅方向に並置されると共に前記分岐部が間に配置された少なくとも二個の導光部であって、前記分岐部からの入射光線を、所定の長さ方向に伝搬させる、少なくとも二個の導光部と、を備えた導光体であって、
   各前記導光部は、
   前記長さ方向に沿って設けられ、入射光線を反射する反射部と、
   前記反射部と対向配置され、前記反射部での反射光線を線状光線にして出射する出射面と、を含み、
   各前記出射面からの線状光線の出射方向において、前記長さ方向および前記幅方向に垂直な成分の向きを、高さ方向とする時、前記分岐部における少なくとも一部分では、前記長さ方向に直交する断面の前記幅方向および前記高さ方向への大きさが、前記長さ方向に進む程小さくなる、導光体。
2. 前記幅方向への略中心を通過し、かつ、前記長さ方向および前記高さ方向に略平行な面を縦中心面とし、
   前記分岐部は、前記高さ方向に略平行で、前記縦中心面に対し互いに面対称な二つの内側傾斜面であって、前記長さ方向に進む程、前記幅方向への間隔が大きくなる二つの内側傾斜面を含み、前記二つの内側傾斜面により、光源からの入射光を二分岐する、請求項１に記載の導光体。
3. 前記分岐部は、前記高さ方向への端面である第一面を含み、
   前記導光体は、少なくとも前記第一面からの出射光線を遮光する遮光部材を、さらに備える、請求項１または２に記載の導光体。
4. 前記分岐部は、前記高さ方向への端面である第一面であって、各前記導光部の前記幅方向への距離が最短箇所に設けられた第一面を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の導光体。
5. 各前記出射面において、前記分岐部との近接部分が他の部分よりも前記幅方向への露出が少なくなるよう形成された遮光部材を、さらに備える、請求項４に記載の導光体。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の導光体を備えた、照明装置。
7. 請求項６に記載の照明装置を備えた、画像読取装置。