JP6145791B2 - 導光体、照明装置及び画像読み取り装置 - Google Patents

Description

本発明は、導光体、照明装置及び画像読み取り装置に関し、より特定的には、原稿に対して光を照射する導光体、照明装置及び画像読み取り装置に関する。

従来の導光体に関する発明としては、例えば、特許文献１に記載の照明装置が知られている。該照明装置は、導光体、光源及び反射面を備えている。導光体は、所定方向に延在する棒状をなしている。また、導光体の底面には複数のプリズムが設けられている。光源は、導光体の一端に設けられている。光源が放射した光は、導光体の所定方向の一端を介して導光体内に入射する。導光体内に入射した光は、導光体内において全反射を繰り返しながら、導光体の他端側に向かって進行する。また、光は、進行中にプリズムに反射されることにより導光体外に射出され、照明装置が用いられる画像読み取り装置の読み取り位置に向かって進行する。更に、反射面は、導光体の他端に設けられており、導光体の他端に到達した光を導光体の一端側に向けて反射する。これにより、導光体の他端から導光体外に光が漏れることが抑制されている。

ところで、特許文献１に記載の照明装置では、反射面で反射した光は、導光体の他端近傍のプリズムにより全反射される。ただし、導光体の他端近傍のプリズムは、導光体内を他端側に向かって進行する光を、照明装置が用いられる画像読み取り装置の読み取り位置に向けて全反射するように設計されている。反射面で反射された光は、導光体内を一端側に向かって進行するので、読み取り位置に向けて全反射されにくい。その結果、反射面で反射した光が有効利用されていなかった。

特開２０００−２８８２９号公報

そこで、本発明の目的は、光をより有効利用できる導光体、照明装置及び画像読み取り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、
第１の方向に延在し、かつ、該第１の方向の一方側に位置する第１の端部から入射した光を読み取り位置に向けて射出する第１の導光部であって、該第１の導光部において該第１の方向に延在する第１の底面に該第１の方向に並ぶように設けられ、かつ、該第１の導光部内の光を該読み取り位置に向けて全反射する複数の第１のプリズムと、該第１の導光部の該第１の方向の他方側に位置する第２の端部に到達した光を該第１の方向の一方側に向けて折り返す折り返し部と、を含む第１の導光部を備えた導光体であって、
前記複数の第１のプリズムはそれぞれ、前記第１の方向の一方側を向く第１の全反射面と該第１の方向の他方側を向く第２の全反射面とを有しており、
前記第１の導光部の前記第２の端部から前記第１の方向の一方側に第１の所定距離内に位置する前記第１のプリズムでは、前記第１の底面と前記第１の全反射面とのなす角度が該第１の底面と前記第２の全反射面とのなす角度よりも大きく、
前記第１の導光部を構成する材料の臨界角をθｒとし、前記第１の導光部の前記第２の端部から前記第１の方向の一方側に第１の所定距離内に位置する前記第１のプリズムにおいて、前記第１の全反射面と前記第１の底面とがなす角度をαとし、前記第２の全反射面と該第１の底面とがなす角度をβとしたときに、２（π／２−θｒ−β）≦α≦２θｒを満たすこと、
を特徴とする。

本発明の第２の形態に係る導光体は、
第１の方向に延在し、かつ、該第１の方向の一方側に位置する第１の端部から入射した光を読み取り位置に向けて射出する第１の導光部であって、該第１の導光部において該第１の方向に延在する第１の底面に前記第１の方向に並ぶように設けられ、かつ、該第１の導光部内の光を該読み取り位置に向けて全反射する複数の第１のプリズムを含む第１の導光部と、
第１の方向に延在し、かつ、該第１の方向の一方側に位置する第３の端部から入射した光を前記読み取り位置に向けて射出する第２の導光部であって、該第２の導光部において該第１の方向に延在する第２の底面に前記第１の方向に並ぶように設けられ、かつ、該第１の導光部内の光を該読み取り位置に向けて全反射する複数の第２のプリズムを含む第２の導光部と、
前記第１の導光部の該第１の方向の他方側に位置する第２の端部に到達した光を前記第２の導光体の該第１の方向の他方側に位置する第４の端部に導くと共に、該第２の導光部の該第４の端部に到達した光を前記第１の導光体の該第２の端部に導く折り返し部と、
を備えており、
前記複数の第１のプリズムはそれぞれ、前記第１の方向の一方側を向く第１の全反射面と該第１の方向の他方側を向く第２の全反射面とを有しており、
前記第１の導光部の前記第２の端部から前記第１の方向の一方側に第１の所定距離内に位置する前記第１のプリズムでは、前記第１の底面と前記第１の全反射面とのなす角度が該第１の底面と前記第２の全反射面とのなす角度よりも大きいこと、
を特徴とする。

また、本発明は、前記導光体を備えた照明装置、及び、該照明装置を備えた画像読み取り装置に対しても向けられている。

本発明によれば、光をより有効利用できる。

本発明の一実施形態に係る照明装置２７を備えた画像読み取り装置１０の構成図である。 照明装置２７の外観斜視図である。 光源部４０及び導光体４２の外観斜視図である。 導光体４２の導光部４６，４８の斜視図である。 導光体４２をｚ軸方向の正方向側から平面視した図である。 導光体４２をｚ軸方向の負方向側から平面視した図である。 導光体４２をｘ軸方向から平面視した図及び、導光体４２が射出する光の強度分布を示したグラフである。 プリズム７０の拡大図である。 プリズム７０の拡大図である。 画像読み取り装置１０の要部をｘ軸方向から平面視した図である。 第１の変形例に係るプリズム７０，７２をｘ軸方向から平面視した図である。 第２の変形例に係るプリズム７０，７２をｘ軸方向から平面視した図である。

以下に、本発明の一実施形態に係る導光体を備えた照明装置及び画像読み取り装置について説明する。

（画像読み取り装置の構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る照明装置２７を備えた画像読み取り装置１０の構成図である。以下では、鉛直方向をｚ軸と定義し、スライダーユニット１８，２０の移動方向（すなわち、副走査方向）をｘ軸と定義する。そして、ｘ軸及びｚ軸に直交する方向（すなわち、主走査方向）をｙ軸と定義する。ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸は互いに直交している。

画像読み取り装置１０は、図１に示すように、本体１２、プラテンガラス１６、スライダーユニット１８，２０、結像レンズ２２及び撮像素子２４を備えている。

本体１２は、プラテンガラス１６、スライダーユニット１８，２０、結像レンズ２２及び撮像素子２４が設けられている直方体状の筐体である。プラテンガラス１６は、本体１２のｚ軸方向の正方向側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Ｐは、プラテンガラス１６の上面に、読み取り面をｚ軸方向の負方向側に向けた状態で載置される。

スライダーユニット１８は、原稿Ｐが読み取られているときに、図１に示すように、原稿Ｐに沿って、図示しないモータ、ベルト及びプーリー等の移動手段により、ｘ軸方向の正方向側に向かって速度Ｖで移動させられる。スライダーユニット１８は、図１に示すように、照明装置２７及びミラー２９を含んでいる。

照明装置２７は、原稿Ｐの読み取り位置に向けて２方向から光を射出し、例えば、ＬＥＤ及び導光体の組み合わせにより構成される。このように、原稿Ｐの読み取り位置に向けて２方向から光が照射されることにより、読み取り位置において影が発生することが抑制される。照明装置２７の詳細については後述する。ミラー２９は、図１に示すように、原稿Ｐにおいて反射した光Ｂをｘ軸方向の負方向側に反射する。

スライダーユニット２０は、原稿Ｐが読み取られているときに、図１に示すように、原稿Ｐに沿って、図示しないモータ、ベルト及びプーリー等の移動手段により、ｘ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。スライダーユニット２０は、ミラー３０，３２を含んでいる。

ミラー３０は、ミラー２９において反射した光Ｂをｚ軸方向の負方向側に反射させる。ミラー３２は、ミラー３０において反射した光Ｂをｘ軸方向の正方向側に反射させる。

結像レンズ２２は、光Ｂによって得られる光学像を撮像素子２４に結像させる。撮像素子２４は、ミラー３２において反射した光Ｂを受光する受光素子である。具体的には、撮像素子２４は、ｙ軸方向に延びる一次元状の撮像領域を有し、結像レンズ２２によって結像された光学像を走査して原稿Ｐの像を読み取るＣＣＤカメラ等のラインセンサである。

以上のような画像読み取り装置１０では、ユーザは、画像読み取り装置１０に対してｙ軸方向の正方向側に立って画像読み取り装置１０を使用する。

（照明装置の構成）
以下に、照明装置２７の構成について図面を参照しながら説明する。図２は、照明装置２７の外観斜視図である。図３は、光源部４０及び導光体４２の外観斜視図である。図４は、導光体４２の導光部４６，４８の斜視図である。図５は、導光体４２をｚ軸方向の正方向側から平面視した図である。

照明装置２７は、図２及び図３に示すように、光源部４０及び導光体４２を備えている。

導光体４２は、図２及び図３に示すように、導光部４６，４８及び接続部５０，５２を含んでおり、ｘ軸方向に延在する原稿Ｐの読み取り位置に向けて２方向から光を射出する。これにより、画像読み取り装置１０は、影のない画像を読み取ることができる。読み取り位置は、導光体４２に対してｚ軸方向の正方向側に位置している。より詳細には、導光部４６，４８の中間位置に対してｚ軸方向の正方向側に位置している。

導光部４６は、ｙ軸方向に延在している実質的に均一な太さを有する棒状の透明部材である。導光部４６は、ｙ軸方向の正方向側の端部から入射した光を読み取り位置に向けて射出し、具体的には、ｘ軸方向の正方向側かつｚ軸方向の正方向側に向けて光を射出する。導光部４８は、導光部４６に対してｘ軸方向の正方向側に位置しており、ｙ軸方向に延在している実質的に均一な太さを有する棒状の透明部材である。導光部４８は、ｙ軸方向の正方向側の端部から入射した光を読み取り位置に向けて射出し、具体的には、ｘ軸方向の負方向側かつｚ軸方向の正方向側に向けて光を射出する。導光部４６と導光部４８とは、これらのｙ軸方向の中間位置を通過するｚ軸方向に延在する直線に関して線対称な構造をなしている。

また、図４に示すように、導光部４６，４８のｚ軸方向の負方向側の面を底面Ｓ１０，Ｓ１１と呼ぶ。底面Ｓ１０，Ｓ１１はそれぞれ、導光部４６，４８に沿ってｙ軸方向に延在している。底面Ｓ１０，Ｓ１１のそれぞれには、ｙ軸方向に並ぶ複数のプリズム７０，７２が設けられている。各プリズム７０は、ｘ軸方向から平面視したときに三角形状をなしており、ｙ軸方向の正方向側を向く全反射面Ｓ２０及びｙ軸方向の負方向側を向く全反射面Ｓ２１を有している。また、各プリズム７２は、ｘ軸方向から平面視したときに三角形状をなしており、ｙ軸方向の正方向側を向く全反射面Ｓ２２及びｙ軸方向の負方向側を向く全反射面Ｓ２３を有している。全反射面Ｓ２０〜Ｓ２３は、樹脂と空気との境界面であり、樹脂の屈折率と空気の屈折率との差によって光の全反射が発生する面である。したがって、全反射面Ｓ２０〜Ｓ２３が向く方向とは、樹脂と空気との境界面において樹脂側に延びる法線が向く方向である。以上のようなプリズム７０，７２は、導光部４６，４８内の光を読み取り位置に向けて全反射する。

接続部５０は、図３に示すように、導光部４６，４８のｙ軸方向の正方向側の端部を接続している。また、接続部５０は、図３及び図５に示すように、反射面Ｓ１，Ｓ２，入射面Ｓ３，保持面Ｓ４、上面Ｓ５及び底面Ｓ６を含んでいる。

保持面Ｓ４は、光源部４０と対向する面であり、接続部５０のｙ軸方向の正方向側の面である。入射面Ｓ３は、保持面Ｓ４のｘ軸方向の中央が窪むことにより形成されており、三角形の断面形状を有しかつｚ軸方向に延在する溝の内周面である。反射面Ｓ１，Ｓ２は、保持面Ｓ４に対して、ｙ軸方向の負方向側に設けられている。すなわち、反射面Ｓ１，Ｓ２は、接続部５０のｙ軸方向の負方向側の面であり、ｘ軸方向の負方向側から正方向側へとこの順に並んでいる。また、反射面Ｓ１は、ｘ軸方向の正方向側であってｙ軸方向の負方向側を向く平面である。反射面Ｓ２は、ｘ軸方向の負方向側であってｙ軸方向の負方向側を向く平面である。これにより、反射面Ｓ１，Ｓ２は、ｚ軸方向から平面視したときにＶ字型をなしている。また、反射面Ｓ１，Ｓ２は、接続部５０のｘ軸方向の中心を通過するｙ軸方向に平行な直線に関して、互いに線対称な構造を有している。

上面Ｓ５は、保持面Ｓ４と反射面Ｓ１，Ｓ２とを接続する面であり、接続部５０のｚ軸方向の正方向側の面である。底面Ｓ６は、保持面Ｓ４と反射面Ｓ１，Ｓ２とを接続する面であり、接続部５０のｚ軸方向の負方向側の面である。これにより、上面Ｓ５と底面Ｓ６とが互いに対向しており、上面Ｓ５が、底面Ｓ６に対してｚ軸方向の正方向側に設けられている。

接続部５２は、図２に示すように、導光部４６，４８のｙ軸方向の負方向側の端部を接続している。接続部５２は、導光部４６のｙ軸方向の負方向側の端部に到達した光を導光部４８のｙ軸方向の負方向側の端部に全反射により導くと共に、導光部４８のｙ軸方向の負方向側の端部に到達した光を導光部４６のｙ軸方向の負方向側の端部に全反射により導く折り返し部として機能する。導光部４６，４８及び接続部５０，５２は、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂により作製されている。

光源部４０は、図５に示すように、光源６６及び回路基板６８を含んでいる。回路基板６８は、光源６６を駆動するための駆動回路が設けられた基板であり、矩形状の平板である。回路基板６８は、保持面Ｓ４に対向するように配置されている。

光源６６は、例えば、ＬＥＤにより構成され、回路基板６８のｙ軸方向の負方向側の主面上に実装されている。光源６６は、ｙ軸方向の負方向側、ｚ軸方向の正方向側及び負方向側、並びに、ｘ軸方向の正方向側及び負方向側に向けて光を射出する。本実施形態では、光源６６は、ｙ軸を中心として１２０度程度の半減角（中心方向に対して輝度が５０％となる角度）を有している。光源６６が射出した光は、図５に示すように、入射面Ｓ３を介して接続部５０内に入射する。

次に、照明装置２７における光の経路の詳細について図５を参照しながら説明する。

光源６６は光を射出する。これにより、光源６６が射出した光は、入射面Ｓ３を介して接続部５０内に入射する。入射面Ｓ３から入射した光の一部（光Ｂ１）は、反射面Ｓ１に入射する。反射面Ｓ１は、光Ｂ１を全反射する。これにより、入射面Ｓ３から入射した光Ｂ１は、導光部４６に入射する。また、入射面Ｓ３から入射した光の一部（光Ｂ２）は、反射面Ｓ１に入射せずに、直接に導光部４６に入射する。

導光部４６に入射した光Ｂ１，Ｂ２は、導光部４６の内周面において全反射を繰り返しながらｙ軸方向の負方向側へと進行する。光Ｂ１，Ｂ２は、ｙ軸方向の負方向側に向かって進行中に、導光部４６に設けられたプリズム７０において全反射される。これにより、光Ｂ１，Ｂ２は、ｚ軸方向の正方向側に向かって導光部４６外へと射出する。

入射面Ｓ３から入射した光の一部（光Ｂ３）は、反射面Ｓ２に入射する。反射面Ｓ２は、光Ｂ３を全反射する。これにより、入射面Ｓ３から入射した光Ｂ３は、導光部４８に入射する。また、入射面Ｓ３から入射した光の一部（光Ｂ４）は、反射面Ｓ２に入射せずに、直接に導光部４８に入射する。

導光部４８に入射した光Ｂ３，Ｂ４は、導光部４８の内周面において全反射を繰り返しながらｙ軸方向の負方向側へと進行する。光Ｂ３，Ｂ４は、ｙ軸方向の負方向側に向かって進行中に、導光部４８に設けられたプリズム７２において全反射される。これにより、光Ｂ３，Ｂ４は、ｚ軸方向の正方向側に向かって導光部４８外へと射出する。

ところで、導光体４２は、以下に説明するように、光を有効利用するための構成を有している。図６は、導光体４２をｚ軸方向の負方向側から平面視した図である。図７は、導光体４２をｘ軸方向から平面視した図、及び、導光体４２が射出する光の強度分布を示したグラフである。図８Ａ及び図８Ｂは、プリズム７０の拡大図である。

導光体４２は、図６及び図７に示すように、例えば、白色シートからなる反射部材６０を更に備えている。反射部材６０は、導光部４６，４８のｙ軸方向の負方向側の端部と対向するように設けられており、本実施形態では、接続部５２に対してｙ軸方向の負方向側に設けられている。そして、反射部材６０は、導光部４６のｙ軸方向の負方向側の端部に到達した光をｙ軸方向の正方向側に向けて反射する折り返し部として機能する。また、反射部材６０が反射した光の一部は、接続部５２を介して導光部４８に入射しｙ軸方向の正方向側に向かって進行する。更に、反射部材６０は、導光部４８のｙ軸方向の負方向側の端部に到達した光をｙ軸方向の正方向側に向けて反射する折り返し部として機能する。また、反射部材６０が反射した光の一部は、接続部５２を介して導光部４６に入射しｙ軸方向の正方向側に向かって進行する。

また、図６及び図７に示すように、導光部４６，４８のｙ軸方向の負方向側の端部からｙ軸方向の正方向側に距離Ｌ１だけ離れた位置までの領域を領域Ａ１と呼び、導光部４６，４８のｙ軸方向の正方向側の端部からｙ軸方向の負方向側に距離Ｌ２だけ離れた位置までの領域を領域Ａ２と呼ぶ。領域Ａ１と領域Ａ２とは隣接している。距離Ｌ２は、距離Ｌ１よりも十分に長い。

領域Ａ１内に位置するプリズム７０では、底面Ｓ１０と全反射面Ｓ２０とのなす角度αが底面Ｓ１０と全反射面Ｓ２１とのなす角度βよりも大きい。また、領域Ａ１内に位置するプリズム７２では、底面Ｓ１１と全反射面Ｓ２２とのなす角度αが底面Ｓ１１と全反射面Ｓ２３とのなす角度βよりも大きい。

一方、領域Ａ２内に位置するプリズム７０では、底面Ｓ１０と全反射面Ｓ２１とのなす角度βが底面Ｓ１０と全反射面Ｓ２０とのなす角度αよりも大きい。また、領域Ａ２内に位置するプリズム７２では、底面Ｓ１１と全反射面Ｓ２３とのなす角度βが底面Ｓ１１と全反射面Ｓ２２とのなす角度αよりも大きい。

また、領域Ａ２内に位置するプリズム７０の角度αは、領域Ａ１内に位置するプリズム７０の角度βよりも大きい。

ここで、プリズム７０，７２の角度α，βの好ましい条件について説明する。領域Ａ２内に位置するプリズム７０，７２は、主に、ｙ軸方向の負方向側に向かう光を読み取り位置に向けて全反射する役割を果たす。そこで、領域Ａ２内に位置するプリズム７０，７２において、全反射面Ｓ２０，Ｓ２２にｙ軸方向の正方向側から入射した光は、全反射面Ｓ２０，Ｓ２２において全反射することが好ましい。そして、角度αは、領域Ａ２内に位置するプリズム７０，７２が全反射した光が読み取り位置に向かうように設計されている。一方、領域Ａ２内に位置するプリズム７０，７２において、全反射面Ｓ２１，Ｓ２３にｙ軸方向の負方向側から入射した光は、全反射面Ｓ２１，Ｓ２３において透過することが好ましい。

一方、領域Ａ１内に位置するプリズム７０，７２は、主に、ｙ軸方向の正方向側に向かう光を読み取り位置に向けて全反射する役割を果たす。そこで、領域Ａ１内に位置するプリズム７０，７２において、全反射面Ｓ２１，Ｓ２３にｙ軸方向の負方向側から入射した光は、全反射面Ｓ２１，Ｓ２３において全反射することが好ましい。そして、角度βは、領域Ａ１内に位置するプリズム７０，７２が全反射した光が読み取り位置に向かうように設計されている。一方、領域Ａ１内に位置するプリズム７０，７２において、全反射面Ｓ２０，Ｓ２２にｙ軸方向の正方向側から入射した光は、全反射面Ｓ２０，Ｓ２２を透過することが好ましい。

領域Ａ１内に位置するプリズム７０，７２において、全反射面Ｓ２０，Ｓ２２にｙ軸方向の正方向側から入射した光が、全反射面Ｓ２０，Ｓ２２を透過するための条件としては、式（１）を満たせばよい。

２（π／２−θｒ−β）≦α≦２θｒ・・・（１）
θｒ：導光部４６，４８を構成する材料の臨界角
α：全反射面Ｓ２０，Ｓ２２と底面Ｓ１０，Ｓ１１とがなす角度
β：全反射面Ｓ２１、Ｓ２３と底面Ｓ１０，Ｓ１１とがなす角度

以下に、図８Ａ及び図８Ｂを参照しながら、式（１）について説明する。まず、全反射面Ｓ２０，Ｓ２２に直接に入射する光について検討する。導光部４６，４８のｚ軸方向の正方向側の面において反射した光の内、全反射面Ｓ２０，Ｓ２２に最も大きな入射角で入射する光は、図８Ａに示すように、導光部４６，４８のｚ軸方向の正方向側の面において反射角θｒで反射した光Ｂａである。光Ｂａが全反射面Ｓ２０，Ｓ２２を透過すれば、導光部４６，４８のｚ軸方向の正方向側の面において反射した光が全て全反射面Ｓ２０，Ｓ２２を透過するようになる。光Ｂａの全反射面Ｓ２０，Ｓ２２に対する入射角は、α−θｒである。よって、式（２）が満たされれば、光Ｂａは、全反射面Ｓ２０，Ｓ２２で全反射されずに、全反射面Ｓ２０，Ｓ２２を透過する。

α−θｒ≦θｒ・・・（２）

次に、全反射面Ｓ２１，Ｓ２３において反射した後に全反射面Ｓ２０，Ｓ２２に入射する光について検討する。導光部４６，４８のｚ軸方向の正方向側の面において反射した光の内、全反射面Ｓ２１，Ｓ２３に最も小さな入射角で入射する光は、図８Ｂに示すように、導光部４６，４８のｚ軸方向の正方向側の面において反射角θｒで反射した光Ｂｂである。光Ｂｂは、全反射面Ｓ２１，Ｓ２３において全反射し、全反射面Ｓ２０，Ｓ２２に入射する。光Ｂｂの全反射面Ｓ２０，Ｓ２２に対する入射角は、全反射面Ｓ２１，Ｓ２３において全反射した光の内で最も小さな入射角である。したがって、光Ｂｂが全反射面Ｓ２０，Ｓ２２を透過すれば、全反射面Ｓ２１，Ｓ２３で全反射した光が全て全反射面Ｓ２０，Ｓ２２を透過するようになる。光Ｂｂの全反射面Ｓ２１，Ｓ２３に対する入射角は、θｒ＋βである。また、光Ｂｂの全反射面Ｓ２０，Ｓ２２に対する入射角は、π−２β−α−θｒである。よって、式（３）が満たされれば、光Ｂｂは、全反射面Ｓ２０，Ｓ２２で全反射されずに、全反射面Ｓ２０，Ｓ２２を透過する。

π−２β−α−θｒ≦θｒ・・・（３）

以上の式（２）及び式（３）を整理すると、式（１）が得られる。

また、同じ理由により、領域Ａ２内に位置するプリズム７０，７２において、全反射面Ｓ２１，Ｓ２３にｙ軸方向の負方向側から入射した光が、全反射面Ｓ２１，Ｓ２３を透過するための条件としては、式（４）を満たせばよい。

２（π／２−θｒ−α）≦β≦２θｒ・・・（４）

また、図７に示すように、読み取り可能な原稿の内でｙ軸方向の幅が最も大きな原稿Ｐがプラテンガラス１６上にセットされた際に、原稿Ｐの法線方向（すなわち、ｚ軸方向）から平面視したときに、領域Ａ１内に位置するプリズム７０，７２は、原稿Ｐと重なっていない。よって、領域Ａ１内に位置するプリズム７０，７２は、ｚ軸方向から平面視したときに、原稿Ｐよりもｙ軸方向の負方向側に位置している。

（効果）
本実施形態に係る導光体４２によれば、光をより有効利用できる。より詳細には、反射部材６０は、導光部４６のｙ軸方向の負方向側の端部に到達した光をｙ軸方向の正方向側に向けて反射する折り返し部として機能する。また、接続部５２は、導光部４６のｙ軸方向の負方向側の端部に到達した光を導光部４８のｙ軸方向の負方向側の端部に全反射により導くと共に、導光部４８のｙ軸方向の負方向側の端部に到達した光を導光部４６のｙ軸方向の負方向側の端部に全反射により導く折り返し部として機能する。これにより、導光部４６，４８のｙ軸方向の負方向側の端部に到達した光が、導光部４６，４８外に漏れることが抑制される。よって、光が有効利用される。

更に、領域Ａ１内に位置するプリズム７０では、底面Ｓ１０と全反射面Ｓ２０とのなす角度αが底面Ｓ１０と全反射面Ｓ２１とのなす角度βよりも大きい。また、領域Ａ１内に位置するプリズム７２では、底面Ｓ１１と全反射面Ｓ２２とのなす角度αが底面Ｓ１１と全反射面Ｓ２３とのなす角度βよりも大きい。これにより、反射部材６０で反射された光、及び、接続部５２により導光部４６，４８のｙ軸方向の負方向側の端部に導かられた光は、全反射面Ｓ２１，Ｓ２３により読み取り位置に向けて全反射されるようになる。これにより、導光体４２では、光が有効利用されている。

また、以下の理由によって、導光体４２において、光をより有効利用できる。より詳細には、領域Ａ２内に位置するプリズム７０，７２において、全反射面Ｓ２０，Ｓ２２にｙ軸方向の正方向側から入射した光は、全反射面Ｓ２０，Ｓ２２において全反射し、全反射面Ｓ２１，Ｓ２３にｙ軸方向の負方向側から入射した光は、全反射面Ｓ２１，Ｓ２３において透過する。これにより、領域Ａ２内をｙ軸方向の正方向側に向かう光は、ｙ軸方向の負方向側に向かって進行しながら、全反射面Ｓ２０，Ｓ２２により読み取り位置に向けて全反射される。

ただし、領域Ａ１内に位置するプリズム７０，７２において、全反射面Ｓ２０，Ｓ２２にｙ軸方向の正方向側から入射した光は、全反射面Ｓ２０，Ｓ２２を透過し、全反射面Ｓ２１，Ｓ２３にｙ軸方向の負方向側から入射した光は、全反射面Ｓ２１，Ｓ２３において全反射する。そのため、領域Ａ２を通過して領域Ａ１まで到達した光は、全反射面Ｓ２０，Ｓ２２において全反射されずに透過し、導光部４６，４８のｙ軸方向の負方向側の端部まで到達する。ただし、導光部４６，４８のｙ軸方向の負方向側の端部には、接続部５２及び反射部材６０が設けられている。これにより、導光部４６，４８のｙ軸方向の負方向側の端部に到達した光は、ｙ軸方向の正方向側に向かうように折り返される。折り返された光は、全反射面Ｓ２１，Ｓ２３により読み取り位置に向けて全反射される。よって、導光体４２では、光が有効利用されている。

また、画像読み取り装置１０によれば、照明装置２７が射出した光がユーザの目に入射することが抑制される。図９は、画像読み取り装置１０の要部をｘ軸方向から平面視した図である。

図９に示すように、導光部４６，４８の領域Ａ２から射出される光は、ｙ軸方向の負方向側にわずかに傾いた方向に向かう。一方、導光部４６，４８の領域Ａ１から射出される光は、ｙ軸方向の正方向側にわずかに傾いた方向に向かう。

ここで、ユーザは、画像読み取り装置１０に対してｙ軸方向の正方向側に立つ。よって、ユーザ近傍（すなわち、領域Ａ２）から射出された光は、ユーザから離れる方向に向かうので、ユーザの目に入射しにくい。また、領域Ａ１は、ユーザから離れた位置にあるので、領域Ａ１から射出された光は、ユーザの目に入射しにくい。以上より、画像読み取り装置１０によれば、照明装置２７が射出した光がユーザの目に入射することが抑制される。

また、領域Ａ２内に位置するプリズム７０の角度αは、領域Ａ１内に位置するプリズム７０の角度βよりも大きい。これにより、領域Ａ１内に位置するプリズム７０は、領域Ａ２内に位置するプリズム７０よりもｚ軸方向に小さな角度をなす方向に向けて光を全反射するようになる。

（変形例）
以下に、変形例に係るプリズム７０，７２について説明する。図１０Ａは、第１の変形例に係るプリズム７０，７２をｘ軸方向から平面視した図である。図１０Ｂは、第２の変形例に係るプリズム７０，７２をｘ軸方向から平面視した図である。図１０Ａ及び図１０Ｂのプリズム７０，７２は、領域Ａ２に設けられているプリズム７０，７２である。

図１０Ａに示すように、プリズム７０，７２は、全反射面Ｓ２０，Ｓ２２と全反射面Ｓ２１，Ｓ２３とを繋ぐｙ軸に平行な面を含んでいてもよい。すなわち、プリズム７０，７２は、台形状をなしていてもよい。

また、図１０Ｂに示すように、プリズム７０，７２は、全反射面Ｓ２０，Ｓ２２と全反射面Ｓ２１，Ｓ２３とが曲面により接続されていてもよい。

（その他の実施形態）
本発明に係る照明装置は、導光体４２に限らず、その要旨の範囲内において変更可能である。

なお、導光体４２において、反射部材６０は必須ではない。

なお、導光体４２は、導光部４６，４８を備えているが、導光部４６，４８のいずれか一方のみを備えていてもよい。この場合には、接続部５２が設けられないので、反射部材６０が必須となる。

反射部材６０は、白色シート以外に鏡面シートであってもよい。

本発明に係る導光体、照明装置及び画像読み取り装置に関し、光をより有効利用できる点において優れている。

１０：画像読み取り装置
２７：照明装置
４２：導光体
４６，４８：導光部
５０，５２：接続部
６０：反射部材
６６：光源
６８：回路基板
７０，７２：プリズム
Ｐ：原稿

Claims (12)

1. 第１の方向に延在し、かつ、該第１の方向の一方側に位置する第１の端部から入射した光を読み取り位置に向けて射出する第１の導光部であって、該第１の導光部において該第１の方向に延在する第１の底面に該第１の方向に並ぶように設けられ、かつ、該第１の導光部内の光を該読み取り位置に向けて全反射する複数の第１のプリズムと、該第１の導光部の該第１の方向の他方側に位置する第２の端部に到達した光を該第１の方向の一方側に向けて折り返す折り返し部と、を含む第１の導光部を備えた導光体であって、
   前記複数の第１のプリズムはそれぞれ、前記第１の方向の一方側を向く第１の全反射面と該第１の方向の他方側を向く第２の全反射面とを有しており、
   前記第１の導光部の前記第２の端部から前記第１の方向の一方側に第１の所定距離内に位置する前記第１のプリズムでは、前記第１の底面と前記第１の全反射面とのなす角度が該第１の底面と前記第２の全反射面とのなす角度よりも大きく、
   前記第１の導光部を構成する材料の臨界角をθｒとし、前記第１の導光部の前記第２の端部から前記第１の方向の一方側に第１の所定距離内に位置する前記第１のプリズムにおいて、前記第１の全反射面と前記第１の底面とがなす角度をαとし、前記第２の全反射面と該第１の底面とがなす角度をβとしたときに、２（π／２−θｒ−β）≦α≦２θｒを満たすこと、
   を特徴とする導光体。
2. 第１の方向に延在し、かつ、該第１の方向の一方側に位置する第１の端部から入射した光を読み取り位置に向けて射出する第１の導光部であって、該第１の導光部において該第１の方向に延在する第１の底面に前記第１の方向に並ぶように設けられ、かつ、該第１の導光部内の光を該読み取り位置に向けて全反射する複数の第１のプリズムを含む第１の導光部と、
   第１の方向に延在し、かつ、該第１の方向の一方側に位置する第３の端部から入射した光を前記読み取り位置に向けて射出する第２の導光部であって、該第２の導光部において該第１の方向に延在する第２の底面に前記第１の方向に並ぶように設けられ、かつ、該第１の導光部内の光を該読み取り位置に向けて全反射する複数の第２のプリズムを含む第２の導光部と、
   前記第１の導光部の該第１の方向の他方側に位置する第２の端部に到達した光を前記第２の導光体の該第１の方向の他方側に位置する第４の端部に導くと共に、該第２の導光部の該第４の端部に到達した光を前記第１の導光体の該第２の端部に導く折り返し部と、
   を備えており、
   前記複数の第１のプリズムはそれぞれ、前記第１の方向の一方側を向く第１の全反射面と該第１の方向の他方側を向く第２の全反射面とを有しており、
   前記第１の導光部の前記第２の端部から前記第１の方向の一方側に第１の所定距離内に位置する前記第１のプリズムでは、前記第１の底面と前記第１の全反射面とのなす角度が該第１の底面と前記第２の全反射面とのなす角度よりも大きいこと、
   を特徴とする導光体。
3. 前記第１の導光部の前記第１の端部から前記第１の方向の他方側に第２の所定距離内に位置する前記第１のプリズムでは、前記第１の底面と前記第２の全反射面とのなす角度が該第１の底面と前記第１の全反射面とのなす角度よりも大きいこと、
   を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の導光体。
4. 前記第１の導光部の前記第２の端部から前記第１の方向の一方側に第１の所定距離内に位置する前記第１のプリズムにおいて、前記第１の全反射面に前記第１の方向の一方側から入射した光は、該第１の全反射面を透過し、前記第２の全反射面に第１の方向の他方側から入射した光は、該第２の全反射面において全反射すること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の導光体。
5. 前記第１の導光部の前記第１の端部から前記第１の方向の他方側に第２の所定距離内に位置する前記第１のプリズムにおいて、前記第１の全反射面に前記第１の方向の一方側から入射した光は、該第１の全反射面において全反射し、前記第２の全反射面に第１の方向の他方側から入射した光は、該第２の全反射面を透過すること、
   を特徴とする請求項３に記載の導光体。
6. 前記第１の導光部を構成する材料の臨界角をθｒとし、前記第１の導光部の前記第２の端部から前記第１の方向の一方側に第１の所定距離内に位置する前記第１のプリズムにおいて、前記第１の全反射面と前記第１の底面とがなす角度をαとし、前記第２の全反射面と該第１の底面とがなす角度をβとしたときに、２（π／２−θｒ−β）≦α≦２θｒを満たすこと、
   を特徴とする請求項２に記載の導光体。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の導光体を備えていること、
   を特徴とする照明装置。
8. 請求項７に記載の照明装置を備えていること、
   を特徴とする画像読み取り装置。
9. 前記照明装置は、原稿に対して光を照射し、
   読み取り可能な原稿の内で前記第１の方向の幅が最も大きな原稿がセットされた際に、該原稿の法線方向から平面視したときに、前記第１の導光部の前記第２の端部から該第１の方向の一方側に第１の所定距離内に位置する前記第１のプリズムは、該原稿と重なっていないこと、
   を特徴とする請求項８に記載の画像読み取り装置。
10. 第１の方向に延在し、かつ、該第１の方向の一方側に位置する第１の端部から入射した光を読み取り位置に向けて射出する第１の導光部であって、該第１の導光部において該第１の方向に延在する第１の底面に該第１の方向に並ぶように設けられ、かつ、該第１の導光部内の光を該読み取り位置に向けて全反射する複数の第１のプリズムと、該第１の導光部の該第１の方向の他方側に位置する第２の端部に到達した光を該第１の方向の一方側に向けて折り返す折り返し部と、を含む第１の導光部を備えた導光体であって、
    前記複数の第１のプリズムはそれぞれ、前記第１の方向の一方側を向く第１の全反射面と該第１の方向の他方側を向く第２の全反射面とを有しており、
    前記第１の導光部の前記第２の端部から前記第１の方向の一方側に第１の所定距離内に位置する前記第１のプリズムでは、前記第１の底面と前記第１の全反射面とのなす角度が該第１の底面と前記第２の全反射面とのなす角度よりも大きいこと、
    を特徴とする導光体を備えた照明装置を備え、
    前記照明装置は、原稿に対して光を照射し、
    読み取り可能な原稿の内で前記第１の方向の幅が最も大きな原稿がセットされた際に、該原稿の法線方向から平面視したときに、前記第１の導光部の前記第２の端部から該第１の方向の一方側に第１の所定距離内に位置する前記第１のプリズムは、該原稿と重なっていないこと、
    を特徴とする画像読み取り装置。
11. 前記第１の方向の一方側にユーザが位置して使用すること、
    を特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれかに記載の画像読み取り装置。
12. 第１の方向に延在し、かつ、該第１の方向の一方側に位置する第１の端部から入射した光を読み取り位置に向けて射出する第１の導光部であって、該第１の導光部において該第１の方向に延在する第１の底面に該第１の方向に並ぶように設けられ、かつ、該第１の導光部内の光を該読み取り位置に向けて全反射する複数の第１のプリズムと、該第１の導光部の該第１の方向の他方側に位置する第２の端部に到達した光を該第１の方向の一方側に向けて折り返す折り返し部と、を含む第１の導光部を備えた導光体であって、
    前記複数の第１のプリズムはそれぞれ、前記第１の方向の一方側を向く第１の全反射面と該第１の方向の他方側を向く第２の全反射面とを有しており、
    前記第１の導光部の前記第２の端部から前記第１の方向の一方側に第１の所定距離内に位置する前記第１のプリズムでは、前記第１の底面と前記第１の全反射面とのなす角度が該第１の底面と前記第２の全反射面とのなす角度よりも大きいこと、
    を特徴とする導光体を備えた照明装置を備え、
    前記第１の方向の一方側にユーザが位置して使用すること、
    を特徴とする画像読み取り装置。

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