JP2016213668A - 導光体および照明装置並びに画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源からの光束を効率良く読取領域に導くことができ、かつ読取位置が設計値からずれた場合の光量変化を小さくできる導光体および照明装置並びに画像読取装置を提供する。
【解決手段】第１の方向に長い第１の面１１２と、該第１の面と対向する第２の面１１３と、第１の面と第２の面とを接続する第３の面１１４及び第４の面１１５と、を有し、光源１０９からの出射光を第１の面から入射し、第２の面から出射する導光体１１０において、第１及び第２の面の間隔をＬ、第３及び第４の面の平均間隔をＤ、とするとき、０．８≦Ｌ／Ｄ≦１．３、なる条件を満足する。
【選択図】図３

Description

本発明は、導光体および照明装置並びに画像読取装置に関し、特に、イメージスキャナー、複写機、ファクシミリなど、原稿面を照明して線順次方式で画像読取を行う画像読取装置に好適なものである。

画像読取装置における原稿照明には、副走査断面の照射状態で大別すると２方式がある。原稿面上の読取領域を含む被照射面に向けて、片側からのみ照射する方式と、両側から照明する方式である。片側から照明する方式は、光源ユニットを１つで構成できるため、照明装置を小さくすることができる。しかし、読取対象物が大きな厚みを有する場合には、読取対象物の厚みに起因する影が発生し易いという問題があった。

一方、両側から照明する方式は、読取対象物の厚みに起因する影は発生しにくい。しかし、原稿面上の被照射面と直交する読取光軸を挟んで光源ユニットを２つ設けるため、照明装置が大きくなる可能性がある。そこで、従来は読取光軸を挟んで光源ユニット１つと、対向反射部材を配置することで比較的コンパクトな照明装置が提案されている。

特許文献１には、光源ユニット（光源と導光体）と対向反射部材からなるコンパクトな照明装置を用いて、副走査方向の照度分布が幅広い（読取位置を中心に２ｍｍ幅の被照射面で光量変化１０％以内）、照明装置が開示されている。また、特許文献２には、光源から放射された光が被照射面（読取位置を中心に８ｍｍ幅の被照射面）に到達する光利用効率が高く、コンパクトな照明装置が開示されている。

特開２０１１−８２６２６号公報 特開２００９−３１４２３号公報

一般的に画像読取装置には、コンパクトで、光利用効率が高く、副走査方向の照度分布が幅広い原稿照明の要望が高い。この要求に対して、特許文献１では、光利用効率が低く、光源から放射された光量のうち、被照射面に到達する光量は５０％以下である。また、特許文献２では、副走査方向の照度分布が幅狭く、部品公差が積み重なり、読取位置が読取光軸方向に設計値からずれた場合の光量変化が大きい。

本発明の目的は、光源からの光束を効率良く読取領域に導くことができ、かつ読取位置が設計値からずれた場合の光量変化を小さくできる導光体および照明装置並びに画像読取装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る導光体は、第１の方向に長い第１の面と、該第１の面と対向する第２の面と、前記第１の面と前記第２の面とを接続する第３及び第４の面と、を有し、前記第１の面からの光を前記２の面に導光する導光体であって、前記第１及び第２の面の間隔をＬ、前記第３及び第４の面の平均間隔をＤ、とするとき、
０．８ ≦ Ｌ／Ｄ ≦１．３
なる条件を満足することを特徴とする。

また、本発明に係る照明装置並びに画像読取装置は、上記導光体を有することを特徴とする。

本発明によれば、光源からの光束を効率良く読取領域に導くことができ、かつ読取位置が設計値からずれた場合の光量変化を小さくできる。

第１の実施形態に係る導光体および照明装置を搭載した画像読取装置の要部概略図 第１の実施形態に係る照明装置の副走査断面図 第１の実施形態に係る照明装置における４つの照明光束の説明図 第１の実施形態における被照射面の合成照明光による照度分布の説明図 第１の実施形態における被照射面の一方側からの照明光による照度分布の説明図 第１の実施形態における被照射面の他方側からの照明光による照度分布の説明図 第２の実施形態に係る照明装置の副走査断面図 第２の実施形態に係る照明装置における４つの照明光束の説明図 第２の実施形態における被照射面の合成照明光による照度分布の説明図 第２の実施形態における被照射面の一方側からの照明光による照度分布の説明図 第２の実施形態における被照射面の他方側からの照明光による照度分布の説明図 第３の実施形態に係る照明装置の副走査断面図 第３の実施形態に係る照明装置における４つの照明光束の説明図 第３の実施形態における被照射面の合成照明光による照度分布の説明図 第３の実施形態における被照射面の一方側からの照明光による照度分布の説明図 第３の実施形態における被照射面の他方側からの照明光による照度分布の説明図

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を用いて説明する。

《第１の実施形態》
（画像読取装置）
図１は、本発明の実施形態に係る導光体および照明装置を搭載した画像読取装置１００の要部概略図（副走査断面図）である。ここで、本願明細書では、「主走査方向」、「副走査方向」、「主走査断面」、「副走査断面」を以下のように定義する。すなわち、主走査方向とは点光源群の配列方向であるＹ方向（第１の方向）、副走査方向とはＸ方向（第２の方向）、主走査断面とはＸＹ断面（第１の断面）、副走査断面とは点光源群の配列方向に垂直な断面であるＺＸ断面（第２の断面）とする。なお、本願明細書で主走査方向を長手方向とも呼ぶ。

図１における一体型走査光学系ユニット（以下「キャリッジ」とも称す）１０７は、以下の部材を有する。即ち、原稿台ガラス（原稿台）１０２上に載置された原稿１０１を照明する照明装置１０３と、照明装置１０３によって照明された原稿１０１からの光束を読取る受光部としての読取手段（ラインセンサもしくはイメージセンサ）１０５を有する。更に、原稿１０１からの光束を読取手段１０５に導く複数の折り返しミラー１０４ａ〜１０４ｄ、該原稿１０１からの画像情報に基づく光束を読取手段１０５の読取面上に結像させる結像部としての縮小光学系（結像レンズ）１０６を有する。

このように構成された一体型走査光学系ユニット１０７は、駆動手段としての駆動モータ（副走査モータ）１０８により同図に示す矢印Ａ方向（副走査方向Ｘ）に走査される。そして、一体型走査光学系ユニット１０７を構成する各要素は、その各要素の相対位置関係を変えずに原稿を走査する。

図１において、複数の折り返しミラーは、Ｙ方向に細長い読取領域からの読取光路に沿って順に第１折り返しミラー１０４ａ、第２折り返しミラー１０４ｂ、第３折り返しミラー１０４ｃ、そして第４折り返しミラー１０４ｄから成る。そして、第４折り返しミラー１０４ｄへ入射した光束は、縮小光学系１０６により読取手段１０５面上へ結像される。

このような構成において、読取手段１０５で読取られた原稿の画像情報は電気信号として特定の画像処理部（不図示）に送られ、特定の信号処理を施された後に出力されるようになっている。また、画像読取装置１００は、装置を駆動するための電源部（不図示）を備えている。

（照明装置）
図２は、本実施形態に係る照明装置（原稿照明装置）１０３の副走査断面図である。照明装置１０３は、主走査（長手方向）にＬＥＤが複数個配置されたＬＥＤアレイ光源（光源）１０９と、光源から離間した導光体１１０と、導光体１１０から見て外部の反射部１１１から構成される。反射部１１１は読取光軸を挟んで導光体１１０の反対側に配置されている。導光体１１０は、ガラス材料やプラスチックなどの透明な光学合成樹脂製部材で構成されている。本実施形態は、成形し易いプラスチック材料のアクリル（ＰＭＭＡ）を使用している。

（反射部）
本実施形態の反射部１１１について、図２で説明する。図２に示すように、反射部１１１は、読取光軸に対して３５度傾斜した反射曲面（曲率半径Ｒ＝３０ｍｍ）を備える。反射部１１１を経由しないで被照射面に到達する照明光（第１照明光と定義）に比べ、反射部１１１を経由して被照射面に到達する照明光（第２照明光と定義）は、出射面１１３から被照射面までの光路長が長い。そのため、第２照明光は光束が発散し易いため、反射部１１１にパワー（曲率）をつけて、光束の発散を抑えることが有効となる。

（導光体および４種類の照明光）
本発明の実施形態に係る導光体１１０の副走査方向の断面図でもある図２で、長手方向（Ｙ方向）に延在する複数のＬＥＤ光源１０９の近傍に、導光体１１０の入射面（第１の面）としての導光面１１２が配置される。導光体１１０は、導光面１１２、導光面１１２に対向し原稿１０１へ導光される光を出射する平面形状の出射面（第２の面）１１３を備える。更に、導光面１１２と出射面１１３とをつなぐ（接続する）側面として、副走査断面において原稿台ガラス１０２に近い上側側面（第３の面）１１４、原稿台ガラス１０２に遠い下側側面（第４の面）１１５を備える。そして、夫々の面の間は空気と異なる光学媒質で充填されている。

導光体１１０の主走査方向（Ｙ方向）の長さは３２０ｍｍ、副走査断面における導光面１１２と出射面１１３との間隔（最小長さ、距離）Ｌは５ｍｍ、直線で表わされる出射面１１３の幅Ｄ１は４．４ｍｍ、導光面の幅Ｄ２は３．４ｍｍである。

次に、本実施形態に係る４種類の照明光について、図３で説明する。読取領域（読取位置としてＹ方向に延びた領域）を中心に８ｍｍ幅の被照射面を照明する照明光は、外部の反射部を介さず読取領域に直接向かう２種類の第１照明光（第３、第４照明光）を備える。また、読取光軸を挟んで、外部の反射部を介して読取領域に向かう２種類の第２照明光（第５、第６照明光）を備え、合わせて４種類の照明光で読取領域を照明する。

具体的には、図３に示すように、２種類の第１照明光に関して、一方の第３照明光は、光源１０９からの光が導光面１１２に入射し上側側面１１４と下側側面１１５で反射せずに出射面１１３から出射し被照射面を照明する照明光である。また、他方の第４照明光は、光源１０９からの光が導光面１１２に入射し下側側面１１５で１回反射して出射面１１３から出射し被照射面を照明する照明光である。

一方、２種類の第２照明光に関して、一方の第５照明光は、光源１０９からの光が導光面１１２に入射し上側側面１１４と下側側面１１５で反射せずに出射面１１３から出射し反射部１１１で反射して被照射面を照明する照明光である。また、他方の第６照明光は、光源１０９からの光が導光面１１２に入射し上側側面１１４で１回反射して出射面１１３から出射し反射部１１１で反射して被照射面を照明する照明光である。

ここで、導光体１１０の導光面１１２と出射面１１３との間隔（最小長さ）をＬ、上側側面１１４と下側側面１１５の平均間隔をＤとしたとき、導光体１１０は以下の式（１）を満足する形状（断面が台形の角柱形状）で構成されている。

０．８ ≦ Ｌ／Ｄ ≦１．３ ・・・（１）
なお、平均間隔Ｄとは、上側側面１１４と下側側面１１５の幅（導光面１１２と出射面１１３の間隔Ｌが定まる方向に直交する方向の間隔（最大値Ｄ１、最小値Ｄ２の範囲内）の平均である。上側側面１１４と下側側面１１５の副走査断面内の形状が直線形状の場合、（Ｄ１＋Ｄ２）／２が平均間隔Ｄとなる。本実施形態のように、導光面１１２と出射面１１３が平行である場合、副走査断面内の出射面１１３の幅がＤ１、副走査断面内の導光面１１２の幅がＤ２となり、平均間隔Ｄは導光面１１２の幅と出射面１１３の幅の中間値（中間幅）となる。

条件式は、第３照明光、第４照明光、第５照明光、第６照明光を規定するものである。導光体１１０を条件式の範囲内に規定することによって、照明装置１０３の光利用効率が上げられ、副走査方向の照度分布を幅広くすることができる。

条件式の下限値０．８を下回ると、導光体１１０の形状は、側面の平均間隔Ｄに比べて導光体１１０の間隔（最小長さ）Ｌは短くなる。導光体１１０の間隔（最小長さ）Ｌが短くなると、下側側面１１５、上側側面１１４で反射する第４照明光と第６照明光が減少して、第３照明光と第５照明光が相対的に増加する。そのため、被照射面に到達する第３照明光と第４照明光と第５照明光と第６照明光のバランスがくずれてしまい、光利用効率を上げつつ、副走査方向の照度分布を広くすることが困難となる。

一方、条件式の上限値１．３を上回ると、導光体１１０の形状は、側面の平均間隔Ｄに比べて導光体１１０の間隔（最小長さ）Ｌは長くなる。導光体１１０の間隔（最小長さ）Ｌが長くなると、下側側面１１５、上側側面１１４で反射する第４照明光と第６照明光が増加して、側面を経由しない第３照明光と第５照明光が相対的に減少する。そのため、被照射面に到達する第３照明光と第４照明光と第５照明光と第６照明光のバランスがくずれてしまい、光利用効率を上げつつ、副走査方向の照度分布を広くすることが困難となる。

そのため、光利用効率を上げつつ、副走査方向の照度分布を広くするために、Ｌ／Ｄは０．８以上１．３以下が望ましい。なお、本実施形態における具体的な数値は、導光面１１２と出射面１１３との間隔（最小長さ）Ｌ＝５ｍｍ、平均間隔Ｄ＝（Ｄ１＋Ｄ２）／２＝３．９ｍｍである。Ｌ／Ｄ＝１．２８となり、条件式を満たす。

（照度分布）
照明分布に関し、被照射面に到達する４種類の照明光の合成照明光について図４、２種類の第１照明光について図５、２種類の第２照明光について図６で、それぞれ説明する。

本実施形態においては、条件式を満たしつつ、上側側面１１４と下側側面１１５をそれぞれ傾斜させて互いに非平行にしている。本実施形態においては、導光面１１２と出射面１１３は互いに平行であり、上側側面１１４と下側側面１１５はそれぞれ導光面１１２より出射面１１３が大きくなるようにそれぞれ傾斜している。

具体的に示せば、導光面１１２に対して垂直な面を０度と定義すると、上側側面１１４は出射面１１３の幅が広がる方向に６．８度傾斜している。このように上側側面１１４を傾斜させることで、反射部１１１に向かう第６照明光を増やすことができる。かつ、出射面１１３の幅が上側側面１１４の傾斜によって広がるため、第３照明光も増やすことができる。

一方、下側側面１１５は出射面１１３の幅が広がる方向に４．６度傾斜している。下側側面１１５を傾斜させることで、被照射面に向かう第４照明光を増やすことができる。かつ、出射面１１３の幅が下側側面１１５の傾斜によって広がるため、反射部１１１に向かう第５照明光も増やすことができる。

この結果、８ｍｍ幅の被照射面にＬＥＤアレイ光源１０９から放射された光の６８％（以下、光利用効率と呼ぶ）が到達した。６８％の光利用効率のうち、２種類の第１照明光は３１％の光利用効率、２種類の第２照明光は３７％の光利用効率である。ここで、２種類の第１照明光である第３照明光と第４照明光の照度分布をそれぞれ図５に示し、２種類の第２照明光である第５照明光と第６照明光の照度分布をそれぞれ図６に示す。

本実施形態によれば、光源からの光束を効率良く読取領域に導くことができる。かつ、読取位置が設計値からずれた場合の光量変化を小さくできる。即ち、部品公差が積み重なって読取位置が設計値からずれても、読取位置を中心に２ｍｍ幅の被照射面の範囲で３％の光量変化に収まるため、好ましい画像読取が可能となる。

《第２の実施形態》
以下、本発明の第２の実施形態を図７乃至図１１に基づいて詳細に説明する。本実施形態に係る画像読取装置の構成は、第１の実施形態と同様であるため説明を割愛する。本実施形態に係る照明装置２０３と導光体２１０と反射部２１１について、第１の実施形態と異なる部分に関し、図７で説明する。

（光源および反射部）
光源２０９は主走査（長手方向）に延在する有機ＥＬ光源（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）である。

反射部２１１は、互いに屈曲した２つの平面状の反射鏡面を備え、原稿台ガラス１０２に近い側の反射面は読取光軸方向に対して３３度傾斜し、原稿台ガラス１０２から遠い側の反射面は読取光軸方向に対して４５度傾斜している。

図８に示すように、反射部２１１を経由しないで被照射面に到達する２種類の第１照明光に比べて、反射部２１１を経由して被照射面に到達する２種類の第２照明光は、出射面２１３から被照射面までの光路長が長い。そのため、第２照明光は光束が発散し易いため、本実施形態では反射部２１１を屈曲（くの字型の形状）させて発散光を抑えている。

（導光体）
本実施形態では、導光体の出射面に光軸（中心軸）に対して非回転対称な自由曲面が用いられている。そこで、この自由曲面に関する定義式について先ず述べておく。中心軸に対し非回転対称な自由曲面に関しては、次の式（２）で定義される。なお、式（２）において、ｃは面頂点（原点）での曲率であり、ｋはコーニック定数であり、ｈは中心軸上の原点においてこれと垂直に交わる平面内での原点からの距離であり、Ｃ_ｎｍはＸＹ多項式の係数である。

ＮおよびｍはそれぞれＸおよびＹの冪指数であり、正の整数である。また、式（２）においては、各面において中心軸上に原点があり、中心軸と座標軸の一つ（例えばＺ軸）を一致させた３次元座標系（例えばＸＹＺ座標系としたローカル座標系）上でそれぞれ展開している。

本実施形態で、導光体２１０の主走査方向（長手方向）の長さは３２０ｍｍ、光源２０９からの光が入射する導光面（第１の面）２１２と出射面（第２の面）２１３との間隔Ｌは３．５ｍｍ、出射面１１３の幅Ｄ１は４．４ｍｍ、導光面の幅Ｄ２は３．９ｍｍである。

そして、本実施形態の出射面２１３は、副走査断面内の形状が直線と非円弧の２つの形状からなる不連続な面となっている。ここで、不連続な面とは、出射面が２つ以上の形状で表現される面と定義する（一方、連続な面とは、出射面が表現される直線・円弧・非円弧で表現される１つの面と定義する）。

出射面２１３はＸＹ多項式で表現され、上側側面（第３の面）２１４に近い直線部は、曲面ｃ＝０、コーニック定数ｋ＝０、ＸＹ多項式係数Ｃ_ｎ,ｍのうちＹ１次係数Ｃ_０，１＝−０．１５で、その他ＸＹ多項式係数は０である。一方、下側側面（第４の面）２１５に近い非円弧部は、曲面ｃ＝０、コーニック定数ｋ＝０、ＸＹ多項式係数Ｃ_ｎ,ｍのうちＹ２次係数Ｃ_０，２＝０．２で、その他ＸＹ多項式係数は０である。

本実施形態では、導光体２１２の間隔（最小長さ）Ｌが平均間隔Ｄに比べて短く、
下側側面２１５、上側側面２１４で反射する第４照明光と第６照明光が減少して、第３照明光と第５照明光が相対的に増加する。そのため、被照射面に到達する第３照明光と第４照明光と第５照明光と第６照明光のバランスがくずれてしまい、光利用効率を上げつつ、副走査方向の照度分布を広くすることが困難となる。

そのため、本実施形態では、出射面２１３の直線部をＹ１次係数で傾斜させることで、第３照明光を読取光軸から離れる方向に導きつつ効率的に被照射面に到達させる。また、出射面２１３の非円弧部にＹ２次係数でパワーを持たせることで、第５照明光を読取光軸から離れる方向に導きつつ発散する光束を抑えて効率的に被照射面に到達させる。

（４種類の照明光）
本実施形態に係る４種類の照明光について、図８で説明する。読取位置を中心に８ｍｍ幅の被照射面を照明する照明光は、読取光軸を挟んで、反射部２１１を経由しない２種類の第１照明光（第３、第４照明光）と、反射部２１１を経由する２種類の第２照明光（第５、第６照明光）で照明する（合わせて４種類）。

本実施形態において、具体的な数値は、導光面２１２と出射面２１３との間隔（最小長さ）Ｌ＝３．５ｍｍ、平均間隔Ｄ＝（Ｄ１＋Ｄ２）／２＝４．１５ｍｍである。Ｌ／Ｄ＝０．８４のため、上述した条件式を満たす。なお、本実施形態で、間隔（最小長さ）Ｌとは、上側側面２１４に近い出射面２１３の幅中心と、下側側面２１５に近い出射面２１３の幅中心とから、導光面２１２までの距離（両者は同一値）である。

（照度分布）
本実施形態に係る照明分布について、被照射面に到達する４種類の照明光の合成照明光を図９、２種類の第１照明光を図１０、２種類の第２照明光を図１１で説明する。

本実施形態では、上述した条件式を満たしつつ、上側側面２１４と下側側面２１５をそれぞれ傾斜させて互いに非平行にしている。

導光面２１２に対して垂直な面を０度と定義すると、上側側面２１４は出射面２１３の幅が広がる方向に４．９度傾斜している。上側側面２１４を傾斜させることで、反射部２１１に向かう第６照明光を増やすことができる。かつ、出射面２１３の幅が傾斜によって広がるため、第３照明光も増やすことができる。

一方、下側側面２１５は出射面２１３の幅が広がる方向に３．３度傾斜している。下側側面２１５を傾斜させることで、被照射面に向かう第４照明光を増やすことができる。かつ、出射面２１３の幅が広がるため、反射部２１１に向かう第５照明光も増やすことができる。

その結果、８ｍｍ幅の被照射面に有機ＥＬ光源２０９から放射された光の６０％が到達した。６０％の光利用効率のうち、第１照明光は２５％の光利用効率、第２照明光は３５％の光利用効率である。ここで、２種類の第１照明光である第３照明光と第４照明光の照度分布をそれぞれ図１０に示し、２種類の第２照明光である第５照明光と第６照明光の照度分布をそれぞれ図１１に示す。

本実施形態によれば、光源からの光束を効率良く読取領域に導くことができる。かつ、読取位置が設計値からずれた場合の光量変化を小さくできる。即ち、部品公差が積み重なって読取位置が設計値からずれても、読取位置を中心に２ｍｍ幅の被照射面の範囲で３％の光量変化に収まるため、好ましい画像読取が可能となる。

《第３の実施形態》
以下、本発明の第3
の実施形態を図１２乃至図１６に基づいて詳細に説明する。本実施形態に係る画像読取装置の構成は、第１の実施形態と同様であるため説明を割愛する。本実施形態に係る照明装置３０３と導光体３１０と反射部３１１について、第１の実施形態と異なる部分に関し、図１２で説明する。

（光源および反射部）
光源３０９は、第1、第２の実施形態と異なり、導光体の主走査（長手方向）の端部に接触してもしくは該端部から離間して配置される。そして、本実施形態に係る光源３０９はＰｏｗｅｒＬＥＤで構成される。

光源３０９からの光は、導光体３１０の内部の各側面で反射された後に出射面（第２の面）３１３に対向する導光面（第１の面）３１２を透過して、導光面３１２から離間した位置に設けられる主走査方向（長手方向）に渡る拡散反射部３１６に至る。この拡散反射部３１６は、主走査方向（長手方向）に渡る２次光源に相当する。この長尺の２次光源は、第１、第２の実施形態における長尺の光源１０９や２０９に相当する。

また、本実施形態における反射部３１１は、第１の実施形態における反射部１１１と略同様である。

（導光体）
本実施形態においても、第２の実施形態と同様に、導光体３１０の出射面３１３に光軸中心軸）に対して非回転対称な自由曲面が用いられている。本実施形態において、出射面３１３は２つの非円弧からなる不連続な形状で構成される。具体的には、出射面３１３はＸＹ多項式で表現され、上側側面（第３の面）３１４に近い非円弧は曲面ｃ＝０、コーニック定数ｋ＝０、ＸＹ多項式係数Ｃ_n,mのうちＹ１次係数Ｃ_０，１＝−０．３とＹ２次係数Ｃ_０，２＝０．１でその他ＸＹ多項式係数は０である。

一方、下側側面（第４の面）３１５に近い出射面３１３の非円弧は曲面ｃ＝０、コーニック定数ｋ＝０、ＸＹ多項式係数Ｃ_n,mのうちＹ１次係数Ｃ_０，２＝０．０５とＹ２次係数Ｃ_０，２＝０．１でその他ＸＹ多項式係数は０である。本実施形態では、非円弧にＹ１次係数の傾斜とＹ２次係数のパワーを持たせることで、第３照明光・第４照明光・第５照明光・第６照明光をバランスよく被照射面に到達できる。

本実施形態における導光体３１０の主走査方向の長さは３２０ｍｍ、導光面３１２と出射面３１３との間隔（最小長さ）Ｌは５ｍｍ、出射面３１３の幅Ｄ１は４．４ｍｍ、導光面３１２の幅Ｄ２は４．０ｍｍである。

（４種類の照明光）
本実施形態に係る４種類の照明光について、図１３で説明する。読取位置を中心に８ｍｍ幅の被照射面を照明する照明光は、読取光軸を挟んで、反射部３１１を経由しない２種類の第１照明光（第３、第４照明光）と、反射部３１１を経由する２種類の第２照明光（第５、第６照明光）で照明する（合わせて４種類）。

本実施形態において、具体的な数値は、導光面３１２と出射面３１３との間隔（最小長さ）Ｌ＝５ｍｍ、平均間隔Ｄ＝（Ｄ１＋Ｄ２）／２＝４．２ｍｍである。Ｌ／Ｄ＝１．１９のため、上述した条件式を満たす。なお、本実施形態で、間隔（最小長さ）Ｌとは、上側側面３１４に近い出射面３１３の幅中心と、下側側面３１５に近い出射面３１３の幅中心とから、導光面３１２までの距離（両者は同一値）である。

（照度分布）
本実施形態に係る照明分布について、被照射面に到達する４種類の照明光の合成照明光を図１４、２種類の第１照明光を図１５、２種類の第２照明光を図１６で説明する。

本実施形態では、上述した条件式を満たしつつ、上側側面３１４と下側側面３１５をそれぞれ傾斜させて互いに非平行にしている。導光面３１２に対して垂直な面を０度と定義すると、上側側面３１４は出射面３１３の幅が広がる方向に２．３度傾斜している。上側側面３１４を傾斜させることで、反射部３１１に向かう第６照明光を増やすことができる。かつ、出射面３１３の幅が傾斜によって広がるため、第３照明光も増やすことができる。

一方、下側側面３１５は、出射面３１３の幅が広がる方向に２．３度傾斜している。下側側面３１５を傾斜させることで、被照射面に向かう第４照明光を増やすことができる。かつ、出射面３１３の幅が広がるため、反射部３１１に向かう第５照明光も増やすことができる。その結果、８ｍｍ幅の被照射面にＰｏｗｅｒＬＥＤ光源３０９から放射された光の８２％が到達した。８２％の光利用効率のうち、第１照明光は３８％の光利用効率、第２照明光は４４％の光利用効率である。

ここで、２種類の第１照明光である第３照明光と第４照明光の照度分布をそれぞれ図１５に示し、２種類の第２照明光である第５照明光と第６照明光の照度分布をそれぞれ図１６に示す。

本実施形態によれば、光源からの光束を効率良く読取領域に導くことができる。かつ、読取位置が設計値からずれた場合の光量変化を小さくできる。即ち、部品公差が積み重なって読取位置が設計値からずれても、読取位置を中心に２ｍｍ幅の被照射面の範囲で８％の光量変化に収まるため、好ましい画像読取が可能となる。

（変形例）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

（変形例１）
例えば、光源は長手方向（Ｙ方向）に延在する長尺光源として冷陰極管や電球でも同様の効果が得られる。また、導光体の出射面は、切込部や段差部や出射面の一部を鏡面にした再帰反射部によって、不連続な面として構成しても同様の効果が得られる。

（変形例２）
また、上述した実施形態では、導光面１１２、２１２、３１２を光源から放射した光束が透過する面（透過面）としたが、導光面を光源から放射した光束が反射する面（反射面）とすることもできる。例えば、第３の実施形態において、導光面３１２の一部領域が拡散反射部３１６の位置までの肉厚を有し、いわば導光面３１２と拡散反射部３１６が一体化する構成とすることができる。

（変形例３）
また、第１の実施形態で導光面１１２と出射面１１３を互いに平行としたが、互いに非平行であっても良い。この場合、間隔（最小長さ、距離）Ｌは、上側側面１１４に近い出射面１１３の領域中心と、下側側面１１５に近い出射面１１３の領域中心とから、導光面２１２までの間隔（距離）の平均値とする。また、平均間隔Ｄは、上側側面１１４と下側側面１１５の幅（導光面１１２と出射面１１３の間隔Ｌが定まる方向に直交する方向の間隔（最大値Ｄ１、最小値Ｄ２の範囲内）の平均値とする。

１１２、２１２、３１２・・導光面、１１３、２１３、３１３・・出射面、１１４、２１４、３１４・・上側側面、１１５、２１５、３１５・・下側側面

Claims (14)

1. 第１の方向に長い第１の面と、該第１の面と対向する第２の面と、前記第１の面と前記第２の面とを接続する第３及び第４の面と、を有し、前記第１の面からの光を前記２の面に導光する導光体であって、
   前記第１及び第２の面の間隔をＬ、前記第３及び第４の面の平均間隔をＤ、とするとき、
   ０．８ ≦ Ｌ／Ｄ ≦１．３
   なる条件を満足することを特徴とする導光体。
2. 前記第１の面は、光源から出射した光束が透過もしくは反射する面であり、
   前記第２の面は、前記第１の方向に長い読取領域に向かう光束が出射する面であり、
   前記第３の面は、前記第１の面と前記第２の面とを接続する側面として前記読取領域に近い面であり、
   前記第４の面は、前記第１の面と前記第２の面とを接続する側面として前記読取領域から遠い面であることを特徴とする請求項１に記載の導光体。
3. 前記読取領域に直接向かう２種類の第１照明光が前記第２の面を出射すると共に、
   外部の反射部を介して前記読取領域に向かう２種類の第２照明光が前記第２の面を出射することを特徴とする請求項２に記載の導光体。
4. 前記第１照明光の一方は前記第３及び第４の面を介さず、
   前記第１照明光の他方は前記第４の面で１回反射し、
   前記第２照明光の一方は前記第３及び第４の面を介さず、
   前記第２照明光の他方は前記第３の面で１回反射することを特徴とする請求項３に記載の導光体。
5. 前記第３及び第４の面は、互いに非平行であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の導光体。
6. 前記第１及び第２の面は互いに平行であり、前記第３及び第４の面はそれぞれ前記第１の面より前記第２の面が大きくなるようにそれぞれ傾斜することを特徴とする請求項５に記載の導光体。
7. 前記第１の面は、前記第１の面から離間した前記第１の方向に延在する複数の光源、もしくは前記第１の方向に延在する長尺光源から放射された光束が透過する入射面であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の導光体。
8. 前記第１の面は、前記第１の方向の端部に配置した光源から放射した光束が外部の拡散反射部へ向けて透過し前記拡散反射部で反射して前記第２の面に向けて透過する透過面であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の導光体。
9. 前記第２の面は、不連続な面であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の導光体。
10. 前記第２の面は、切込部、段差部、再帰反射部により不連続な面となることを特徴とする請求項９に記載の導光体。
11. 前記第２の面は、非円弧もしくは円弧により不連続な形状となることを特徴とする請求項９に記載の導光体。
12. 光源と、該光源からの光束を読取領域に導く請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の導光体と、を有することを特徴とする照明装置。
13. 前記導光体の外部に設けられ、前記導光体を介した前記光源からの光束を前記読取領域に向ける反射部を有することを特徴とする請求項１２に記載の照明装置。
14. 請求項１２または１３に記載の照明装置と、前記読取領域からの光束を受光する受光部と、前記読取領域からの光束を前記受光部に導く結像部と、を有することを特徴とする画像読取装置。