JP5915639B2 - 導光体、導光装置及び画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、導光体、導光装置及び画像読取装置に関し、詳しくは、原稿画像からの反射光を光学的に読み取る画像読取装置、これに用いられる導光体及び導光装置に関する。

一般にスキャナと称される画像読取装置は、主走査方向に延在する照明ユニットを含む読み取り系及び原稿などの読み取り対象物のいずれかを副走査方向に移動させ、原稿画像を２次元的に読み取っている。従来、この種の光源としては、蛍光灯が多く使用されていたが、近年では、省電力化のためにＬＥＤへ置き換える動きが進んでいる。しかし、ＬＥＤは、蛍光灯と異なり点光源である。従って、ＬＥＤを画像読取装置の光源として用いる場合には、スキャンに必要なライン状の配光を得るために、特許文献１に記載のような、導光体と共に用いられることが一般的である。この種の導光体では、ＬＥＤから入射した光線を導光体内に設けられたプリズムによって反射し、読み取り対象物に照射している。そして、この種の導光体では、読み取り対象物に対して照射される光線の光量分布（以下で「配光」という）を適切に維持した状態で、該導光体に入射した光線の光量に対する該導光体から読み取り対象物に照射される光線の光量の比率、つまり、光線の取り出し効率を向上させることが求められている。

特開２０１２−２４８４８９号公報

本発明の目的は、適切な配光を維持した状態で、光線の取り出し効率が良好な導光体、導光装置及び画像読取装置を提供することである。

本発明の第１の形態に係る導光体は、
画像読取装置に用いられる所定の延在方向に延在する導光体であって、
前記延在方向と平行な反射面に設けられた複数の凹凸により構成され、出射面に向かって光線を反射するプリズムを備え、
前記複数の凹凸が、前記反射面と直交する第１の方向から見たとき、所定の曲線に平行に延在する部分を含んでおり、
前記所定の曲線は、前記第１の方向から見たとき、前記導光体の中央方向にその中心が位置する円弧状を成し、
前記複数の凹凸に含まれる第３の凹凸における前記所定の曲線の曲率は、前記複数の凹凸に含まれ該第３の凹凸に隣接し且つ該第３の凹凸に対して前記導光体の端部側に位置する第４の凹凸における前記所定の曲線の曲率よりも小さいこと、
を特徴とする。
本発明の第２の形態に係る導光装置は、
画像読取装置に用いられる所定の延在方向に延在する導光体と、
前記延在方向と平行な反射面に設けられた複数の凹凸により構成され、出射面に向かって光線を反射するプリズムと、
入射した光線を分岐面によって全反射させ、複数の前記導光体のそれぞれに導く分岐手段と、
を備え、
前記複数の凹凸の内の少なくとも一部の凹凸は、前記反射面と直交する第１の方向から見たとき、所定の曲線、又は前記延在方向と直交する第２の方向に対して傾いている所定の直線に平行に延在する部分を含んでおり、
前記所定の直線は、前記第１の方向から見たとき、前記分岐面と直交する方向と平行であること、
を特徴とする。
本発明の第３の形態に係る導光装置は、
画像読取装置に用いられる所定の延在方向に延在する導光体と、
前記延在方向と平行な反射面に設けられた複数の凹凸により構成され、出射面に向かって光線を反射するプリズムと、
入射した光線を分岐面によって全反射させ、複数の前記導光体のそれぞれに導く分岐手段と、
を備え、
前記複数の凹凸の内の少なくとも一部の凹凸は、前記反射面と直交する第１の方向から見たとき、所定の曲線、又は前記延在方向と直交する第２の方向に対して傾いている所定の直線に平行に延在する部分を含んでおり、
前記第１の方向から見たとき、前記複数の凹凸に含まれる第１の凹凸における前記所定の直線と前記第２の方向とが成す角の角度は、前記複数の凹凸に含まれ該第１の凹凸に隣接し且つ該第１の凹凸に対して光線の入射位置から遠方にある第２の凹凸における前記所定の直線と前記第２の方向とが成す角の角度以下であること、
を特徴とする。
本発明の第４の形態に係る導光装置は、
画像読取装置に用いられる所定の延在方向に延在する導光体と、
前記延在方向と平行な反射面に設けられた複数の凹凸により構成され、出射面に向かって光線を反射するプリズムと、
入射した光線を分岐面によって全反射させ、複数の前記導光体のそれぞれに導く分岐手段と、
を備え、
前記複数の凹凸の内の少なくとも一部の凹凸は、前記反射面と直交する第１の方向から見たとき、所定の曲線、又は前記延在方向と直交する第２の方向に対して傾いている所定の直線に平行に延在する部分を含んでおり、
前記第１の方向から見たとき、前記複数の凹凸に含まれる第３の凹凸における前記所定の曲線の曲率は、前記複数の凹凸に含まれ該第３の凹凸に隣接し且つ該第３の凹凸に対して光線の入射位置から遠方にある第４の凹凸における前記所定の曲線の曲率以下であること、
を特徴とする。
本発明の第５の形態に係る導光装置は、
画像読取装置に用いられる所定の延在方向に延在する導光体と、
前記延在方向と平行な反射面に設けられた複数の凹凸により構成され、出射面に向かって光線を反射するプリズムと、
入射した光線を分岐面によって全反射させ、複数の前記導光体のそれぞれに導く分岐手段と、
を備え、
前記複数の凹凸の内の少なくとも一部の凹凸は、前記反射面と直交する第１の方向から見たとき、所定の曲線、又は前記延在方向と直交する第２の方向に対して傾いている所定の直線に平行に延在する部分を含んでおり
前記所定の直線と前記第２の方向とが成す角の角度は、前記分岐面が位置する平面と前記反射面との交線における分岐手段側の端点を境界として変化すること、
を特徴とする。

本発明の第６の形態に係る導光装置は、
画像読取装置に用いられる所定の延在方向に延在する導光体と、
前記延在方向と平行な反射面に設けられた複数の凹凸により構成され、出射面に向かって光線を反射するプリズムと、
入射した光線を分岐面によって全反射させ、複数の前記導光体のそれぞれに導く分岐手段と、
を備え、
前記複数の凹凸の内の少なくとも一部の凹凸は、前記反射面と直交する第１の方向から見たとき、所定の曲線、又は前記延在方向と直交する第２の方向に対して傾いている所定の直線に平行に延在する部分を含んでおり
前記所定の曲線の曲率は、前記分岐面が位置する平面と前記反射面との交線における分岐手段側の端点を境界として変化すること、
を特徴とする。
本発明の第７の形態に係る導光装置は、
前記導光体と、
前記導光体を該導光体における前記反射面側の外面から支持する基台と、
を備え、
前記外面は、前記導光体が設けられる画像読取装置の原稿載置面と平行であること、
を特徴とする。

本発明の第８の形態に係る画像読取装置は、
前記導光体を備えること、
を特徴とする。

本発明の第９の形態に係る画像読取装置は、
前記導光体及びＬＥＤ光源を有する光源装置を備えること、
を特徴とする。

本発明の第１０の形態に係る画像読取装置は、
前記導光装置及びＬＥＤ光源を有する光源装置を備えること、
を特徴とする。

前記導光体では、プリズムを構成する複数の凹凸の内の少なくとも一部の凹凸が、反射面と直交する第１の方向から見たとき、該導光体の延在方向と直交する第２の方向に対して傾いている所定の直線、又は所定の曲線に平行に延在する部分を含んでいる。これにより、前記導光体では、第１の方向から見たときに、凹凸が第２の方向に対して平行である場合よりも、プリズムを構成する凹凸における光線を反射する面の面積が増加するため、光線の取り出し効率が向上する。しかも、前記導光体では、配光を決める要因の一つである凹凸の間隔、つまり、プリズムのピッチを変更する必要がない。従って、前記導光体では、適切な配光の維持に寄与する。

本発明によれば、適切な配光を維持した状態で、光線の取り出し効率が良好に保つことに寄与できる。

一実施例である画像読取装置の内部の概略説明図である。 一実施例に係る光源装置の外観斜視図である。 一実施例に係る光源装置を原稿ガラスの載置面と垂直な方向から見た平面図である。 一実施例である導光体の外観斜視図である。 一実施例である導光体を反射面と垂直な方向から見た平面図である。 図３のＴ−Ｔ断面に原稿ガラスの断面を追加した断面図である。 比較例である導光体を反射面と垂直な方向から見た平面図である。 比較例である導光体を反射面と平行な方向から見た平面図である。 一実施例である導光体を反射面と垂直な方向から見た平面図である。 一実施例である導光体を反射面と平行な方向から見た平面図である。 図３のＴ−Ｔ断面に原稿ガラスの断面を追加し、基台の形状を変更した断面図である。 変形例である導光体を反射面と垂直な方向から見た平面図である。 変形例に係る光源装置の外観斜視図である。 変形例である導光体を反射面と垂直な方向から見た平面図である。 比較例における副走査方向の配光を示す図である。 変形例における副走査方向の配光を示す図である。 変形例である導光体を反射面と垂直な方向から見た平面図である。 変形例である導光体を反射面と垂直な方向から見た平面図である。 変形例である導光体を反射面と垂直な方向から見た平面図である。 変形例に係る光源装置を原稿ガラスの載置面と垂直な方向から見た平面図である。 変形例である導光体を反射面と垂直な方向から見た平面図である。 変形例である導光体を反射面と垂直な方向から見た平面図である。 変形例である導光体を反射面と垂直な方向から見た平面図である。 変形例である導光体を反射面と垂直な方向から見た平面図である。

以下で、一実施形態である導光体、導光装置及び画像読取装置について、図面を参照して説明する。

（画像読取装置の構成 図１参照）
図１は、本発明の一実施形態に係る画像読取装置１の構成図である。以下では、画像読取装置の主走査方向をｘ軸方向、画像読取装置の副走査方向をｙ軸方向、及び画像読取装置の上下方向をｚ軸方向とする。なお、副走査方向の上流側はｙ軸方向の負方向側であり、主走査方向の上流側はｘ軸方向の負方向側である。

画像読取装置１は、図１に示すように、本体２、原稿ガラス３、第１スライダーユニット４、第２スライダーユニット５、結像レンズ６、撮像素子７、ミラー１１〜１３及び光源装置２０を備えている。

本体２は、原稿ガラス３、第１スライダーユニット４、第２スライダーユニット５、結像レンズ６、撮像素子７、ミラー１１〜１３及び光源装置２０が取り付けられる直方体状の筐体である。原稿ガラス３は、本体２の上面に設けられている開口に取り付けられている長方形状の透明板である。原稿Ｄは、原稿ガラス３の上面である載置面に、読取面を下側に向けた状態で載置される。

光源装置２０は、内部に設けられた２つの導光体により、原稿ガラス３を介して２方向から原稿Ｄに向けて光を照射する。なお、光源装置２０の詳細については後述する。

ミラー１１は、図１に示すように、原稿Ｄにおいて反射された光をｙ軸方向の負方向側に反射させる。ミラー１２は、ミラー１１からの光をｚ軸方向の負方向側に反射させる。ミラー１３は、ミラー１２からの光をｙ軸方向の正方向側に反射させる。

ここで、光源装置２０及びミラー１１は、図１に示すように、第１スライダーユニット４に搭載されている。第１スライダーユニット４は、原稿Ｄが読み取られているときには、原稿ガラス３の下面に沿って、図示しないモーター、ベルト及びプーリー等の移動手段により、ｙ軸方向の正方向側に向かって速度Ｖで移動させられる。

また、ミラー１２，１３は、図１に示すように、第２スライダーユニット５に搭載されている。第２スライダーユニット５は、原稿Ｄが読み取られているときには、原稿ガラス３の下面の下方において、図示しないモーター、ベルト及びプーリー等の移動手段により、ｙ軸方向の正方向側に向かって速度Ｖ／２で移動させられる。これにより、移動中における原稿Ｄの読み取り面と撮像素子７との間の光の経路の長さが一定となる。

結像レンズ６は、光によって得られる光学像を撮像素子７に結像させる。撮像素子７は、原稿Ｄで反射された光を受光する受光素子である。具体的には、撮像素子７は、ｘ軸方向に延びる一次元状の撮像領域を有し、結像レンズ７によって結像された光学像を走査して原稿Ｄの像の撮像を行うＣＣＤカメラ等のラインセンサである。

以上のように構成された画像読取装置１において、原稿Ｄが読み取られる場合には、光源装置２０によって原稿Ｄに光が照射され、原稿Ｄにおいて反射された光がミラー１１，１２，１３によって順次反射される。そして、ミラー１３で反射された光は、結像レンズ６に入射し、結像レンズ６により撮像素子７上で結像される。撮像素子７は、画素毎に入射光の強さに応じて光電変換を行い、これによって原稿画像に対応した画像信号（ＲＧＢ信号）を生成し、制御部（図示せず）に出力する。

（光源装置の構成 図２〜図６参照）
光源装置２０は、図２に示すように、全体として棒状を成し、ｘ軸方向に延在している。また、光源装置２０は、ＬＥＤ光源２２、及び導光装置３０を備えている。

ＬＥＤ光源２２は、光源装置２０におけるｘ軸方向の負方向側の端部に設けられた白色の光源である。

導光装置３０は、図３に示すように、分岐手段３２、２本の導光体３４，３６及び基台３８により構成されている。

分岐手段３２は、ＬＥＤ光源２２からの光線を分割して、２本の導光体３４，３６に導く役割を担っている。分岐手段３２は、アクリルから成り、図３に示すように、入射面Ｓ１と、ｚ軸方向から見てｘ軸方向の負方向側に向かって凸なＶ字の形状を成す分岐面Ｓ２により構成されている。また、分岐手段３２は、ｚ軸方向から見て該Ｖ字の頂点がＬＥＤ光源２２の光軸と重なる位置に設けられている。そして、ＬＥＤ光源２２から放射された光線が、入射面Ｓ１から導光装置３０内に入射し、分岐手段３２の分岐面Ｓ２に照射される。分岐面Ｓ２に照射された光線の一部は、分岐面Ｓ２のｙ軸方向の負方向側に傾いた面によって全反射されることにより導光体３４に導かれる。分岐面Ｓ２に照射された光線の残部は、分岐面Ｓ２のｙ軸方向の正方向側に傾いた面によって全反射されることにより導光体３６に導かれる。

導光体３４は、アクリルを材料としたｘ軸方向に延在する棒状の部材である。また、導光体３４の断面は、図４に示すように、オーバル形状の曲率の大きい下側部分が切り取られたような形状を成している。さらに、導光体３４の下側部分に位置する反射面Ｓ３には、複数の凹凸４２により構成されたプリズム４０が設けられている。このように構成された導光体３４では、分岐手段３２から導光体３４に導かれた光線が、導光体３４内で全反射を繰り返しながら主走査方向に伝搬していく。このとき、伝搬していく光線の一部は、導光体３４の下側に設けられたプリズム４０によって反射され、該導光体３４の上側に位置する出射面から、原稿Ｄに向けて照射される。

また、凹凸４２は、反射面Ｓ３と直交する方向Ａ（第１の方向）から見ると、図５に示すように、導光体３４が延在する方向と直交する方向Ｂ（第２の方向）に対して傾いた直線Ｌ１に平行である。

導光体３６は、導光体３４と同じ部材であり、図６に示すように、ｘ方向から見たとき、導光装置３０の中心を通り、ｘ軸方向及びｚ軸方向に平行な面Ｓ４に関して対称に配置されている。導光体３６の有する機能等は、上述の導光体３４における機能等と同一であるため、説明は省略する。

基台３８は、２本の導光体３４，３６と共にｘ軸方向に延在し、該導光体３４，３６のｚ軸方向の負方向側から該導光体３４，３６を支えている。また、基台３８における導光体３４，３６を支える面Ｓ５は、導光体３４，３６から原稿Ｄに向けて照射される光線の方向を調節するために、ｘ軸方向及びｙ軸方向と平行な面Ｓ６に対して傾いている。

（効果）
以上のように構成された画像読取装置１の導光体３４，３６では、プリズム４０を構成する凹凸４２が、反射面Ｓ３と直交する方向Ａ（第１の方向）から見ると、図５に示すように、導光体３４，３６が延在する方向と直交する方向Ｂ（第２の方向）に対して傾いた直線Ｌ１に平行である。これにより、導光体３４，３６では、図７に示すような、方向Ａから見たときに、凹凸４２が方向Ｂに対して平行である場合よりも、プリズム４０を構成する凹凸４２における光線を反射する面の面積が大きくなり、光線の反射量が増え、光線の取り出し効率が向上する。また、導光体３４，３６では、配光を決める要因の一つである凹凸４２の間隔ｄ１（図５参照）、つまり、プリズムのピッチを変更する必要がない。従って、導光体３４，３６は、適切な配光の維持に寄与する。

さらに、導光体３４，３６では、導光体３４，３６に導かれた光線の出射方向を調節することができる。具体的には、プリズム４０を構成する凹凸４２が、方向Ａから見たときに、図７に示すように、方向Ｂと平行である場合には、図８に示すように、導光体３４，３６の延在方向に平行且つ反射面Ｓ３に対して垂直な面Ｃと入射する光線との成す角の角度αは、面Ｃと出射する光線との成す角の角度βに等しい。一方、本発明の実施形態に係る導光体３４，３６のように、凹凸４２が、方向Ａから見たときに、方向Ｂに対して角度θだけ傾いている場合（図９参照）には、図１０に示すように、角度αと角度βは等しくならず、β＝２θ―αの関係が成立する。この関係を利用することで、導光体３４，３６では、導光体３４，３６に導かれた光線の出射方向を調節することができる。

そして、導光体３４，３６における上述の光線の出射方向を調節する機能を利用することにより、基台３８における導光体３４，３６を支える面Ｓ５を傾ける必要がなくなる。これにより、導光体３４，３６を用いれば、図１１に示すような、導光体３４，３６を支える面Ｓ５を、ｘ軸方向及びｙ軸方向と平行な面Ｓ６と同じ面上にすることができ、つまり、画像読取装置１の原稿Ｄが載置される面と面Ｓ５を平行にすることができ、結果として、基台３８の形状をより簡素にすることができる。

（第１変形例、図７及び図１２参照）
第１変形例である画像読取装置１Ａと画像読取装置１との相違点は、プリズム４０を構成する凹凸４２が、図１２に示すように、方向Ａから見たときに、円弧状を成す曲線Ｌ２と平行な点である。これにより、導光体３４，３６では、図７に示すような、方向Ａから見たときに、凹凸４２が方向Ｂに対して平行である場合よりも、プリズム４０を構成する凹凸４２における光線を反射する面の面積が大きくなり、光線の反射量が増え、光線の取り出し効率が向上する。また、第１変形例に係る導光体３４，３６では、配光を決める要因の一つである凹凸４２の間隔ｄ１、つまり、プリズムのピッチを変更する必要がない。従って、導光体３４，３６では、適切な配光の維持に寄与する。

さらに、第１変形例に係る導光体３４，３６では、曲線Ｌ２の曲率を変更することにより、導光体３４，３６に導かれた光線の出射方向を調節することができる。

なお、画像読取装置１Ａにおける他の構成は、画像読取装置１と同様である。従って、画像読取装置１Ａにおいて、プリズム４０を構成する凹凸４２が、図１２に示すように、方向Ａから見たときに、円弧状を成す曲線Ｌ２と平行な点以外の説明は、画像読取装置１での説明のとおりである。

（第２変形例、図１３〜図１６参照）
第２変形例である画像読取装置１Ｂと画像読取装置１との相違点は、導光体３４，３６それぞれに対応したＬＥＤ光源２２が設けられている点、及び、プリズム４０を構成する凹凸４２に対して平行な直線Ｌ１と方向Ｂとの成す角度θが、ＬＥＤ光源２２からの距離によって変化する点である。具体的には、図１３に示すように、画像読み取り装置１Ｂでは、導光体３４，３６それぞれのｘ軸方向の負方向側にＬＥＤ光源２２が設けられている。つまり、画像読み取り装置１Ｂでは、分岐手段３２の代わりに、ＬＥＤ光源２２が２つ設けられている。また、図１４に示すように、画像読取装置１Ｂのプリズム４０を構成する凹凸４２に対して平行な直線Ｌ１と方向Ｂとが成す角の角度θは、ＬＥＤ光源２２に近い凹凸４２（第１の凹凸）において、該凹凸４２に隣接し且つＬＥＤ光源２２から遠い凹凸４２（第２の凹凸）以上である。つまり、画像読取装置１Ｂの導光体３４，３６では、凹凸４２に対して平行な直線Ｌ１と方向Ｂとが成す角の角度θが、ＬＥＤ光源２２に近い領域では大きく、ＬＥＤ光源２２から遠ざかるにつれて、小さくなる。

以上のように構成された画像読取装置１Ｂの導光体３４，３６では、光源近傍から光源遠方に亘って、適切な配光を得ることができる。具体的には、ＬＥＤ光源２２に近い領域では、光線の指向性が強く、図１５に示すように、ｙ軸方向における配光Ｑは、画像読取領域の特定部分に集中する傾向がある。従って、凹凸４２に対して平行な直線Ｌ１と方向Ｂとが成す角の角度θが、ＬＥＤ光源２２に近い領域とＬＥＤ光源２２から遠い領域とで同じ角度であると、ＬＥＤ光源２２に近い領域では、配光Ｑが、画像読取領域の特定部分に過剰に集中してしまう。

しかし、画像読取装置１Ｂの導光体３４，３６では、図１４に示すように、凹凸４２に対して平行な直線Ｌ１と方向Ｂとが成す角の角度θが、ＬＥＤ光源２２に近い領域では大きく、ＬＥＤ光源２２から遠ざかるにつれて、小さくなる。これにより、画像読取装置１Ｂの導光体３４，３６では、配光Ｑが、画像読取領域の特定部分に過剰に集中してしまうことを防止し、図１６に示すように、ＬＥＤ光源２２に近い領域において適切な配光を得ることができる。

なお、画像読取装置１Ｂにおける他の構成は、画像読取装置１と同様である。従って、画像読取装置１Ｂにおいて、導光体３４，３６それぞれに対応したＬＥＤ光源２２が設けられている点、及び、プリズム４０を構成する凹凸４２に対して平行な直線Ｌ１と方向Ｂとの成す角度θが、ＬＥＤ光源２２からの距離によって変化する点以外の説明は、画像読取装置１での説明のとおりである。

（第３変形例 図１５〜図１７参照）
第３変形例である画像読取装置１Ｃと第１変形例である画像読取装置１との相違点は、導光体３４，３６それぞれに対応したＬＥＤ光源２２が設けられている点、及び、プリズム４０を構成する凹凸４２が、方向Ａから見たときに、円弧状を成す曲線Ｌ２と平行であり、該曲線Ｌ２の曲率が、ＬＥＤ光源２２からの距離によって変化する点である。具体的には、画像読み取り装置１Ｃでは、導光体３４，３６それぞれの一端にＬＥＤ光源２２が設けられている。つまり、画像読み取り装置１Ｃでは、分岐手段３２の代わりに、ＬＥＤ光源２２が２つ設けられている。また、図１７に示すように、画像読取装置１Ｃのプリズム４０を構成する凹凸４２に対して平行な曲線Ｌ２の曲率が、ＬＥＤ光源２２に近い凹凸４２（第３の凹凸）において、該凹凸４２に隣接し且つＬＥＤ光源２２から遠い凹凸４２（第４の凹凸）以上である。つまり、画像読取装置１Ｃのプリズム４０を構成する凹凸４２に対して平行な曲線Ｌ２の曲率が、ＬＥＤ光源２２に近い領域において大きく、ＬＥＤ光源２２から遠ざかるにつれて、小さくなる。

以上のように構成された画像読取装置１Ｃの導光体３４，３６では、光源近傍から光源遠方に亘って、適切な配光を得ることができる。具体的には、ＬＥＤ光源２２に近い領域では、光線の指向性が強く、図１５に示すように、ｙ軸方向における配光Ｑは、画像読取領域の特定部分に集中する傾向がある。従って、凹凸４２に対して平行な曲線Ｌ２の曲率が、ＬＥＤ光源２２に近い領域とＬＥＤ光源２２から遠い領域とで同じであると、ＬＥＤ光源２２に近い領域では、配光Ｑが、画像読取領域の特定部分に過剰に集中してしまう。

しかし、画像読取装置１Ｃの導光体３４，３６では、凹凸４２に対して平行な曲線Ｌ２の曲率が、ＬＥＤ光源２２に近い領域では大きく、ＬＥＤ光源２２から遠ざかるにつれて、小さくなる。これにより、画像読取装置１Ｃの導光体３４，３６では、ＬＥＤ光源２２に近い領域における配光Ｑが、画像読取領域の特定部分に集中してしまうことを防止し、図１６に示すように、ＬＥＤ光源２２に近い領域において適切な配光を得ることができる。

なお、画像読取装置１Ｃにおける他の構成は、画像読取装置１と同様である。従って、画像読取装置１Ｃにおいて、導光体３４，３６それぞれに対応したＬＥＤ光源２２が設けられている点、及び、プリズム４０を構成する凹凸４２が、方向Ａから見たときに、円弧状を成す曲線Ｌ２と平行であり、該曲線Ｌ２の曲率が、ＬＥＤ光源２２からの距離によって変化する点以外の説明は、画像読取装置１での説明のとおりである。

（第４変形例 図１８参照）
第４変形例である画像読取装置１Ｄと画像読取装置１との相違点は、プリズム４０を構成する凹凸４２に対して平行な直線Ｌ１と方向Ｂとの成す角度が、ＬＥＤ光源２２からの距離によって変化する点である。具体的には、図１８に示すように、画像読取装置１Ｄのプリズム４０を構成する凹凸４２に対して平行な直線Ｌ１と方向Ｂとが成す角の角度θは、ＬＥＤ光源２２に近い領域の凹凸４２（第１の凹凸）において、該凹凸４２に隣接し且つＬＥＤ光源２２から遠い凹凸４２（第２の凹凸）以下である。つまり、画像読取装置１Ｄのプリズム４０を構成する凹凸４２に対して平行な直線Ｌ１と方向Ｂとが成す角の角度θは、ＬＥＤ光源２２に近い領域において小さく、ＬＥＤ光源２２から遠ざかるにつれて、大きくなる。

以上のように構成された画像読取装置１Ｄの導光体３４，３６では、光源近傍から光源遠方に亘って、適切な配光を得ることができる。具体的には、ＬＥＤ光源２２と導光体３４，３６との間に分岐手段３２がある場合、ＬＥＤ光源２２に近い領域では、ｙ軸方向における配光が、画像読取位置の中心から離れる傾向がある。従って、凹凸４２に対して平行な直線Ｌ１と方向Ｂとが成す角の角度θが、ＬＥＤ光源２２に近い領域とＬＥＤ光源２２から遠方にある領域とで同じ角度であると、ＬＥＤ光源２２に近い領域でのｙ軸方向における配光が、画像読取位置の中心から離れてしまう。しかし、画像読取装置１Ｄの導光体３４，３６では、凹凸４２に対して平行な直線Ｌ１と方向Ｂとが成す角の角度θが、ＬＥＤ光源２２に近い領域では小さく、ＬＥＤ光源２２から遠ざかるにつれて、大きくなる。これにより、画像読取装置１Ｄの導光体３４，３６では、ＬＥＤ光源２２に近い領域におけるｙ軸方向の配光が、画像読取位置の中心から離れてしまうことを防止し、ＬＥＤ光源２２に近い領域において適切な配光を得ることができる。

なお、画像読取装置１Ｄにおける他の構成は、画像読取装置１と同様である。従って、画像読取装置１Ｄにおいて、プリズム４０を構成する凹凸４２に対して平行な直線Ｌ１と方向θとの成す角度が、ＬＥＤ光源２２からの距離によって変化する点以外の説明は、画像読取装置１での説明のとおりである。

（第５変形例 図１９参照）
第５変形例である画像読取装置１Ｅと画像読取装置１との相違点は、プリズム４０を構成する凹凸４２が、方向Ａから見たときに、円弧状を成す曲線Ｌ２と平行であり、凹凸４２に対して平行な曲線Ｌ２の曲率が、ＬＥＤ光源２２からの距離によって変化する点である。具体的には、図１９に示すように、画像読取装置１Ｅのプリズム４０を構成する凹凸４２に対して平行な曲線Ｌ２の曲率は、ＬＥＤ光源２２に近い凹凸４２（第３の凹凸）において、該凹凸４２に隣接し且つＬＥＤ光源２２から遠い凹凸４２（第４の凹凸）以下である。つまり、画像読取装置１Ｅのプリズム４０を構成する凹凸４２に対して平行な曲線Ｌ２の曲率は、ＬＥＤ光源２２に近い領域において小さく、ＬＥＤ光源２２から遠ざかるにつれて、大きくなる。

以上のように構成された画像読取装置１Ｅの導光体３４，３６では、光源近傍から光源遠方に亘って、適切な配光を得ることができる。具体的には、ＬＥＤ光源２２と導光体３４，３６との間に分岐手段３２がある場合に、ＬＥＤ光源２２に近い領域では、ｙ軸方向における配光は、画像読取位置の中心から離れる傾向がある。従って、凹凸４２に対して平行な曲線Ｌ２の曲率が、ＬＥＤ光源２２に近い領域とＬＥＤ光源２２から遠い領域とで同じ角度であると、ＬＥＤ光源２２に近い領域でのｙ軸方向における配光が、画像読取位置の中心から離れてしまう。しかし、画像読取装置１Ｅの導光体３４，３６では、凹凸４２に対して平行な曲線Ｌ２の曲率が、ＬＥＤ光源２２に近い領域では小さく、ＬＥＤ光源２２から遠ざかるにつれて、大きくなる。これにより、画像読取装置１Ｅの導光体３４，３６では、ＬＥＤ光源２２に近い領域におけるｙ軸方向の配光が、画像読取位置の中心から離れてしまうことを防止し、ＬＥＤ光源２２に近い領域において適切な配光を得ることができる。

なお、画像読取装置１Ｅにおける他の構成は、画像読取装置１と同様である。従って、画像読取装置１Ｅにおいて、プリズム４０を構成する凹凸４２が、方向Ａから見たときに、円弧状を成す曲線Ｌ２と平行であり、プリズム４０を構成する凹凸４２に対して平行な曲線Ｌ２の曲率が、ＬＥＤ光源２２からの距離によって変化する点以外の説明は、画像読取装置１での説明のとおりである。

（第６変形例 図２０参照）
第６変形例である画像読取装置１Ｆと画像読取装置１との相違点は、プリズム４０を構成する凹凸４２に対して平行な直線Ｌ１の方向が所定の箇所で変化する点である。具体的には、画像読取装置１Ｆのプリズム４０を構成する凹凸４２に対して平行な直線Ｌ１は、図２０に示すように、分岐手段３２の分岐面Ｓ２が位置する平面Ｓ７と反射面Ｓ３との交線における分岐手段側の端点Ｐ１を境にして、ＬＥＤ光源２２に近い領域Ｒ１においては、分岐手段３２の面Ｓ２と略直交し、ＬＥＤ光源２２から遠い領域Ｒ２においては、方向Ｂと略平行である。

以上のように構成された画像読取装置１Ｆの導光体３４，３６では、分岐手段３２近傍において分岐手段３２の面Ｓ２と略平行に進行する光線を、略垂直に反射することができる。結果として、画像読取装置１Ｆにおける導光体３４，３６では、画像読取装置１における導光体３４，３６に対して、分岐手段３２近傍での光線の出射効率が向上する。

なお、画像読取装置１Ｆにおける他の構成は、画像読取装置１と同様である。従って、画像読取装置１Ｆにおいて、プリズム４０を構成する凹凸４２に対して平行な直線Ｌ１の方向が所定の箇所で変化する点以外の説明は、画像読取装置１での説明のとおりである。

（第７変形例、図２１参照）
第７変形例である画像読取装置１Ｇと画像読取装置１との相違点は、プリズム４０を構成する凹凸４２の形状、及び導光体３４，３６それぞれの両端にＬＥＤ光源２２が設けられている点である。具体的には、画像読取装置１Ｇでは、図２１に示すように、プリズム４０を構成する凹凸４２が、方向Ａから見たときに、導光体３４，３６における中央方向を中心とする円弧状を成す曲線Ｌ２と平行である。これに加え、画像読取装置１Ｇでは、曲線Ｌ２の曲率が、導光体３４，３６の端部に向かうにつれて、大きくなっている。従って、導光体３４，３６のｘ軸方向における中央側に位置する凹凸４２に対して平行な曲線Ｌ２の曲率は、該凹凸４２に隣接し且つ導光体３４，３６のｘ軸方向における端部側に位置する凹凸４２に対して平行な曲線Ｌ２の曲率よりも小さい。なお、導光体３４，３６の延在方向の中央に位置する凹凸４２に対して平行な曲線Ｌ２の曲率は略零であり、実質的に直線である。また、画像読取装置１Ｇでは、導光体３４，３６それぞれのｘ軸方向の両端にＬＥＤ光源２２が設けられている。つまり、画像読取装置１Ｇでは、４つのＬＥＤ光源が設けられている。

以上のように構成された画像読取装置１Ｇでは、導光体３４，３６それぞれのｘ軸方向の両端に設けられたＬＥＤ光源２２による色度差を小さくすることができる。具体的には、画像読取装置１Ｇのように、導光体３４，３６の両端にＬＥＤ光源を設ける構成では、一般的に、各ＬＥＤの色度の違いにより、ｘ軸方向における導光体３４，３６の負方向側と正方向側とで、色度差が発生する。例えば、ｘ軸方向の負方向側に位置するＬＥＤ光源から発せられる光線の色が青みがかっており、ｘ軸方向の正方向側に位置するＬＥＤ光源から発せられる光線の色が赤みがかっていた場合に、導光体３４，３６から出射される光は、ｘ軸方向の負方向側のＬＥＤ光源に近い領域では青っぽく、ｘ軸方向の正方向側のＬＥＤ光源に近い領域では赤っぽくなってしまう。しかし、画像読取装置１Ｇでは、上述のようなプリズム４０の構成によって、導光体３４，３６のｘ軸方向の中央よりも負方向側の領域では、凹凸４２が、ｘ軸方向の負方向側から進行してきた光線を周囲へ拡散させると共に、ｘ軸方向の正方向側から進行してきた光線を原稿Ｄの照射位置に向かって集光する。また、導光体３４，３６のｘ軸方向の中央よりも正方向側の領域では、凹凸４２が、ｘ軸方向の正方向側から進行してきた光線を周囲へ拡散させると共に、ｘ軸方向の負方向から進行してきた光線を原稿Ｄの照射位置に向かって集光する。これによって、画像読取装置１Ｇでは、導光体３４，３６それぞれのｘ軸方向の両端に設けられたＬＥＤ光源２２による色度差を抑制している。

（他の実施例 図２２〜図２４参照）
本発明に係る導光体、導光装置及び画像読取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。例えば、プリズム４０の形状は、図２２に示すように、方向Ａから見たとき、凹凸４２が交差していてもよく、図２３に示すように、Ｖ字状であってもよい。さらに、図２４に示すように、方向Ａから見たとき、凹凸４２の直線と曲線の組み合わせによって構成されていてもよい。また、画像読取装置１は、２本の導光体を用いる実施例であるが、これを、一本の導光体と、該導光体の光を反射する一つのミラーによって代用してもよい。さらに、画像読取装置１，１Ａ〜１Ｇの各構成を組み合わせてもよい。

以上のように、本発明は、導光体、導光装置及び画像読取装置に有用であり、特に、適切な配光を維持した状態で、良好な光線の取り出し効率を得ることができる点で優れている。

Ａ 方向（第１の方向）
Ｂ 方向（第２の方向）
Ｌ１ 直線（所定の直線）
Ｌ２ 曲線（所定の曲線）
Ｐ１ 端点
Ｓ２ 分岐面
Ｓ３ 反射面
１ 画像形成装置
２０ 光源装置
２２ ＬＥＤ光源
３２ 分岐手段
３４，３６ 導光体
３８ 基台
４０ プリズム
４２ 凹凸

Claims (12)

1. 画像読取装置に用いられる所定の延在方向に延在する導光体であって、
   前記延在方向と平行な反射面に設けられた複数の凹凸により構成され、出射面に向かって光線を反射するプリズムを備え、
   前記複数の凹凸が、前記反射面と直交する第１の方向から見たとき、所定の曲線に平行に延在する部分を含んでおり、
   前記所定の曲線は、前記第１の方向から見たとき、前記導光体の中央方向にその中心が位置する円弧状を成し、
   前記複数の凹凸に含まれる第３の凹凸における前記所定の曲線の曲率は、前記複数の凹凸に含まれ該第３の凹凸に隣接し且つ該第３の凹凸に対して前記導光体の端部側に位置する第４の凹凸における前記所定の曲線の曲率よりも小さいこと、
   を特徴とする導光体。
2. 画像読取装置に用いられる所定の延在方向に延在する導光体と、
   前記延在方向と平行な反射面に設けられた複数の凹凸により構成され、出射面に向かって光線を反射するプリズムと、
   入射した光線を分岐面によって全反射させ、複数の前記導光体のそれぞれに導く分岐手段と、
   を備え、
   前記複数の凹凸の内の少なくとも一部の凹凸は、前記反射面と直交する第１の方向から見たとき、所定の曲線、又は前記延在方向と直交する第２の方向に対して傾いている所定の直線に平行に延在する部分を含んでおり、
   前記所定の直線は、前記第１の方向から見たとき、前記分岐面と直交する方向と平行であること、
   を特徴とする導光装置。
3. 画像読取装置に用いられる所定の延在方向に延在する導光体と、
   前記延在方向と平行な反射面に設けられた複数の凹凸により構成され、出射面に向かって光線を反射するプリズムと、
   入射した光線を分岐面によって全反射させ、複数の前記導光体のそれぞれに導く分岐手段と、
   を備え、
   前記複数の凹凸の内の少なくとも一部の凹凸は、前記反射面と直交する第１の方向から見たとき、所定の曲線、又は前記延在方向と直交する第２の方向に対して傾いている所定の直線に平行に延在する部分を含んでおり、
   前記第１の方向から見たとき、前記複数の凹凸に含まれる第１の凹凸における前記所定の直線と前記第２の方向とが成す角の角度は、前記複数の凹凸に含まれ該第１の凹凸に隣接し且つ該第１の凹凸に対して光線の入射位置から遠方にある第２の凹凸における前記所定の直線と前記第２の方向とが成す角の角度以下であること、
   を特徴とする導光装置。
4. 画像読取装置に用いられる所定の延在方向に延在する導光体と、
   前記延在方向と平行な反射面に設けられた複数の凹凸により構成され、出射面に向かって光線を反射するプリズムと、
   入射した光線を分岐面によって全反射させ、複数の前記導光体のそれぞれに導く分岐手段と、
   を備え、
   前記複数の凹凸の内の少なくとも一部の凹凸は、前記反射面と直交する第１の方向から見たとき、所定の曲線、又は前記延在方向と直交する第２の方向に対して傾いている所定の直線に平行に延在する部分を含んでおり、
   前記第１の方向から見たとき、前記複数の凹凸に含まれる第３の凹凸における前記所定の曲線の曲率は、前記複数の凹凸に含まれ該第３の凹凸に隣接し且つ該第３の凹凸に対して光線の入射位置から遠方にある第４の凹凸における前記所定の曲線の曲率以下であること、
   を特徴とする導光装置。
5. 画像読取装置に用いられる所定の延在方向に延在する導光体と、
   前記延在方向と平行な反射面に設けられた複数の凹凸により構成され、出射面に向かって光線を反射するプリズムと、
   入射した光線を分岐面によって全反射させ、複数の前記導光体のそれぞれに導く分岐手段と、
   を備え、
   前記複数の凹凸の内の少なくとも一部の凹凸は、前記反射面と直交する第１の方向から見たとき、所定の曲線、又は前記延在方向と直交する第２の方向に対して傾いている所定の直線に平行に延在する部分を含んでおり
   前記所定の直線と前記第２の方向とが成す角の角度は、前記分岐面が位置する平面と前記反射面との交線における分岐手段側の端点を境界として変化すること、
   を特徴とする導光装置。
6. 画像読取装置に用いられる所定の延在方向に延在する導光体と、
   前記延在方向と平行な反射面に設けられた複数の凹凸により構成され、出射面に向かって光線を反射するプリズムと、
   入射した光線を分岐面によって全反射させ、複数の前記導光体のそれぞれに導く分岐手段と、
   を備え、
   前記複数の凹凸の内の少なくとも一部の凹凸は、前記反射面と直交する第１の方向から見たとき、所定の曲線、又は前記延在方向と直交する第２の方向に対して傾いている所定の直線に平行に延在する部分を含んでおり
   前記所定の曲線の曲率は、前記分岐面が位置する平面と前記反射面との交線における分岐手段側の端点を境界として変化すること、を特徴とする導光装置。
7. 請求項１に記載の導光体を備えること、
   を特徴とする画像読取装置。
8. 請求項１に記載の導光体と、
   前記導光体を該導光体における前記反射面側の外面から支持する基台と、
   を備え、
   前記外面は、前記導光体が設けられる画像読取装置の原稿載置面と平行であること、
   を特徴とする導光装置。
9. 前記導光体を該導光体における前記反射面側の外面から支持する基台をさらに備え、
   前記外面は、前記導光体が設けられる画像読取装置の原稿載置面と平行であること、
   を特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれかに記載の導光装置。
10. 請求項２乃至請求項６、請求項８、請求項９のいずれかに記載の導光装置を備えることを特徴とする画像読取装置。
11. 請求項１に記載の導光体及びＬＥＤ光源を有する光源装置を備えること、
    を特徴とする画像読取装置。
12. 請求項２乃至請求項６、請求項８、請求項９のいずれかに記載の導光装置及びＬＥＤ光源を有する光源装置を備えること、
    を特徴とする画像読取装置。

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