JP6183237B2 - 読取装置用線状光源装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、ファクシミリ、複写機、スキャナなどの機器に使用される原稿読取装置用線状光源装置に関する。

従来から、例えば、ファクシミリ、複写機、スキャナなどの機器においては、原稿面を照明する光源装置を備えた、原稿面からの反射光によって原稿面の文字情報および画像情報を読み取る原稿読取装置が搭載されている。

原稿読取装置用の光源装置としては、例えば、透光性の樹脂等からなる棒状の導光体の少なくとも一端に、ＬＥＤ素子を備えたＬＥＤ光源が配置されてなり、ＬＥＤ光源から放射された光を導光体の長手方向に伝播させて原稿面に照射する構成のものが主流となりつつある。この理由としては、このような、いわゆる「サイドライト型」の線状光源装置においては、副走査方向において幅の大きい高照度照明領域を形成することができるためである。ここに、「副走査方向」とは、光源装置を原稿載置面に対して平行かつ導光体の長手方向に垂直な方向に相対的に移動させるときの移動方向をいう。例えば、特許文献１には、棒状の導光体の両端の各々にＬＥＤ光源が配置されてなる線状光源装置が開示されている。

画像読み取り部では、原稿面からの反射光を受光する受光素子（例えばＣＣＤ素子）を、導光体の長手方向中央の位置にレンズを介して縮小光学系をなすように配置する。レンズはコサイン四乗則により、主走査方向（導光体の長手方向）の中央部の光量は明るいが、端部の光量が暗くなる特性を持つ。このようなレンズ特性を補うため、主走査方向端部の光量を多くすることで、受光素子上での光量分布が均一となるようにすることが望ましい。このことから、線状光源装置の主走査方向（導光体の長手方向）における配光分布は、両端部の照度が中央部の照度に比して高くなるようにすることが望ましい。

特開２０１１−１５１４４０号公報

上記の線状光源装置においては、導光体の長手方向の配光分布は、一方のＬＥＤ光源からの光と、他方のＬＥＤ光源からの光とが合成されて得られるものである。このため、ＬＥＤ光源からの光の明るさが均等で同等の性能を有している場合には、導光体の長手方向の配光分布が長手方向の中央位置に対して対称な分布となるように設計することが一般的である。
しかしながら、ＬＥＤ素子にはバラツキ（個体差）が存在するため、一方のＬＥＤ素子と他方のＬＥＤ素子とに明るさ（光量）の差がある場合には、配光分布のバランスが崩れてしまい、端部の中央部に対する光量比が所定範囲を逸脱してしまう。また、ＬＥＤ素子の寿命特性は均一ではなく、点灯時間を経るにしたがって光量に差が生じるため、これによっても、配光分布のバランスは崩れてしまう。このように配光分布の変化が生ずると、例えば原稿面に対する光の照度が部分的に不足したり、カラーバランスが欠如したりするといった問題が生ずる。

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、発光素子自体に個体差がある場合や、発光素子の発光状態が経時的に変化した場合であっても、所期の配光分布特性を得ることができる読取装置用線状光源装置を提供することを目的とする。

本発明の読取装置用線状光源装置は、互いに対向して長手方向に沿って形成された反射部および出射部を有する棒状の導光体と、当該導光体の長手方向における両端面の各々に対向して配置された第１の発光素子および第２の発光素子とを備えており、前記導光体における反射部が、外周面において複数の凹凸溝が形成されることにより隣接する凹凸溝間に形成された複数のプリズム要素により構成されてなる読取装置用線状光源装置において、
下記条件（Ａ）および条件（Ｂ）を満足する状態が得られるよう、前記反射部を構成する個々のプリズム要素が形成されていることを特徴とする。

条件（Ａ）：前記第１の発光素子および前記第２の発光素子のいずれか一方のみを点灯させたときに得られる長手方向の配光分布曲線が両端部の各々に照度ピークを有すること。
条件（Ｂ）：前記第１の発光素子と第２の発光素子を光束比が１：１となる条件で点灯させたときに得られる前記長手方向における配光分布曲線において、当該導光体の両端部の２つの照度ピークの長手方向の位置をそれぞれｘｐ、ｘｐ’、長手方向の中心位置の照度を１００％とし、当該一方の照度ピークの位置ｘｐにおける照度を（１００＋Ａｘｐ）％、当該他方の照度ピークの位置ｘｐ’における照度を（１００＋Ａｘｐ’）％としたとき、前記第１の発光素子および前記第２の発光素子のいずれか一方のみを点灯させたときに得られる長手方向の配光分布曲線における前記一方の照度ピークの位置ｘｐの照度が、（１００−２×Ａｘｐ）％以上、（１００＋４×Ａｘｐ）％以下の範囲内であり、前記他方の照度ピークの位置ｘｐ’の照度が、（１００−２×Ａｘｐ’）％以上、（１００＋４×Ａｘｐ’）％以下の範囲内となること。

本発明の読取装置用線状光源装置においては、前記第１の発光素子および前記第２の発光素子のいずれか一方のみを点灯させたときに得られる長手方向の配光分布曲線における前記一方の照度ピークの位置ｘｐの照度が、（１００−Ａｘｐ）％以上、（１００＋３×Ａｘｐ）％以下の範囲内となり、前記他方の照度ピークの位置ｘｐ’の照度が、（１００−Ａｘｐ’）％以上、（１００＋３×Ａｘｐ’）％以下の範囲内となる状態が得られる条件で、前記反射部を構成する個々のプリズム要素が形成された構成とされていることが好ましい。

さらにまた、本発明の読取装置用線状光源装置においては、個々のプリズム要素における近位側の発光素子に対向する一方の光学的平面の長手方向に対する傾斜角αが、遠位側の発光素子に対向する他方の光学的平面の長手方向に対する傾斜角βより大きい構成とされていることが好ましい。

さらにまた、本発明の読取装置用線状光源装置においては、前記反射部を構成するプリズム要素のピッチが長手方向中央側に向かうに従って大きくなる構成とすることができる。
また、前記凹凸溝の深さが長手方向中央側に向かうに従って小さくなる構成とすることができる。
さらにまた、前記反射部を構成するプリズム要素は、近位側の発光素子に対向する一方の光学的平面の表面が光吸収面として機能する光吸収プリズム要素を含み、当該光吸収プリズム要素の配置密度が長手方向中央側に向かうに従って低くなる構成とすることができる。

本発明の読取装置用線状光源装置によれば、ＬＥＤ素子の明るさ（光量）に個体差がある場合や、経時的にＬＥＤ素子の明るさ（光量）にバラツキが生じた場合であっても、導光体の長手方向両端部における照度のピーク変動の程度を小さく抑制することができるので、所期の配光分布特性を確実に得ることができる。

本発明の第１の実施形態に係る読取装置用線状光源装置の一例における構成の概略を示す断面図である。 図１に示す読取装置用線状光源装置の、導光体の長手方向に垂直な断面図である。 図１に示す読取装置用線状光源装置の導光体における反射部の構成を概略的に示す拡大断面図である。 ＬＥＤ光源から放射される光の光線追跡線を示す観念図である。 本発明の第２の実施形態に係る読取装置用線状光源装置の一例における構成の概略を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る読取装置用線状光源装置の一例における構成の概略を示す断面図である。 実施例１において作製した読取装置用線状光源装置の配光分布曲線を示す図である。 実施例１において作製した読取装置用線状光源装置の、いずれか一方のＬＥＤ光源のみを点灯させたときの配光分布曲線を示す図である。 実施例２において作製した読取装置用線状光源装置の配光分布曲線を示す図である。 実施例２において作製した読取装置用線状光源装置の、いずれか一方のＬＥＤ光源のみを点灯させたときの配光分布曲線を示す図である。 比較例１において作製した比較用の読取装置用線状光源装置の配光分布曲線を示す図である。 比較例１において作製した比較用の読取装置用線状光源装置の、いずれか一方のＬＥＤ光源のみを点灯させたときの配光分布曲線を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る読取装置用線状光源装置の一例における構成の概略を示す断面図である。図２は、図１に示す読取装置用線状光源装置の、導光体の長手方向に垂直な断面図である。図３は、図１に示す読取装置用線状光源装置における反射部の構成を概略的に示す拡大断面図である。
この読取装置用線状光源装置は、長手方向における両端面１０ａ，１０ｂの各々が光取込面とされた棒状の導光体１０と、この導光体１０の一端面１０ａに対向して配置された一端側ＬＥＤ光源３０ａと、導光体１０の他端面１０ｂに対向して配置された他端側ＬＥＤ光源３０ｂと、導光体１０を支持するための導光体支持台４０とを備えている。

一端側ＬＥＤ光源３０ａは、導光体１０の一端面１０ａと長手方向に離間して対向配置された平板状の基板３１ａと、この基板３１ａの一面上に実装された第１の発光素子としてのＬＥＤ素子３２ａと、導光体１０の一端面１０ａとＬＥＤ素子３２ａとの間の空間を取り囲むよう設けられた反射体３３ａとにより構成されている。
他端側ＬＥＤ光源３０ｂは、導光体１０の他端面１０ｂと長手方向に離間して配置された平板状の基板３１ｂと、この基板３１ｂの一面上に実装された第２の発光素子としてのＬＥＤ素子３２ｂと、導光体１０の他端面１０ｂとＬＥＤ素子３２ｂとの間の空間を取り囲むよう設けられた反射体３３ｂとにより構成されている。

導光体１０は、略円柱状の棒状体であり、円弧状の光出射面を有する出射部１１が長手方向に沿って形成されていると共に、光出射面に対向する周面に、反射部１５が長手方向に沿って形成されている。導光体１０は、当該導光体１０に沿って延びるよう配設された導光体支持台４０によって、光出射面が所定方向を向く状態で支持されて固定されている。
導光体１０の反射部１５は、導光体１０の外周面において複数の凹凸溝が長手方向に互いに離間した位置に形成されることにより隣接する凹凸溝間に形成された複数のプリズム要素２０により構成されている。この例においては、凹凸溝は、例えば断面形状が略Ｖ字状のＶ字溝１６により構成されており、各々のプリズム要素２０は、断面台形状とされている。また、Ｖ字溝１６の深さＤは均一な大きさとされている。

導光体１０を構成する材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）などの透光性樹脂が用いられる。
また、導光体支持台４０を構成する材料としては、導光体１０の出射部１１以外の箇所から導光体１０の外部に出射される光を吸収して遮蔽することができるものであることが好ましく、例えば、ポリカーボネート樹脂などを用いることができる。また、適宜の基材の表面に光吸収性を有する塗装が施されたものを用いることもできる。

而して、上記の読取装置用線状光源装置においては、下記条件（Ａ）および条件（Ｂ）を満足する状態が得られるよう、反射部１５を構成する個々のプリズム要素２０が形成されている。

条件（Ａ）：
一端側ＬＥＤ光源３０ａにおけるＬＥＤ素子３２ａおよび他端側ＬＥＤ光源３０ｂにおけるＬＥＤ素子３２ｂのいずれか一方を単独で点灯させたときに得られる導光体１０の長手方向における配光分布曲線が両端部の各々に照度ピークを有すること。
ただし、いずれか一方を単独で点灯させたときに得られる照度ピークは、一端側ＬＥＤ光源３０ａにおけるＬＥＤ素子３２ａと他端側ＬＥＤ光源３０ｂにおけるＬＥＤ素子３２ｂとを光束比が１：１となる条件で点灯させたときに得られる導光体１０の長手方向における配光分布曲線においての両端部の２つの照度ピークと一致する必要はない。
また「照度ピーク」とは、長手方向における周辺の照度よりも照度が高く盛り上がっているためにピークとして視認されるものをいい、必ずしも長手方向中心位置における照度より高いことを意味しない。
例えば、図８を参照して説明すると、一端側ＬＥＤ光源３０ａにおけるＬＥＤ素子３２ａを単独で点灯させたときに得られる実線で示す配光分布曲線（ａ）においては、例えば−１４０ｍｍ付近に一端側照度ピークを有し、例えば１４０ｍｍ付近に他端側照度ピークを有する。

条件（Ｂ）：
一端側ＬＥＤ光源３０ａにおけるＬＥＤ素子３２ａと他端側ＬＥＤ光源３０ｂにおけるＬＥＤ素子３２ｂとを光束比が１：１となる条件で点灯させたときに得られる導光体１０の長手方向における配光分布曲線において、両端部の２つの照度ピークの長手方向位置をそれぞれ、ｘｐ、ｘｐ’と置く。
一方の照度ピークの長手方向位置ｘｐにおける照度を（１００＋Ａｘｐ）％とし、他方の照度ピークの長手方向位置ｘｐ’における照度を（１００＋Ａｘｐ’）％とする。
このとき、一端側ＬＥＤ光源３０ａにおけるＬＥＤ素子３２ａおよび他端側ＬＥＤ光源３０ｂにおけるＬＥＤ素子３２ｂのいずれか一方を単独で点灯させたときに得られる長手方向の配光分布曲線は、長手方向の中心位置の照度を１００％としたときに、前記長手方向位置ｘｐにおける照度が、（１００−２×Ａｘｐ）％以上、（１００＋４×Ａｘｐ）％以下の範囲内であり、前記長手方向位置ｘｐ’における照度が、（１００−２×Ａｘｐ’）％以上、（１００＋４×Ａｘｐ’）％以下の範囲内となること。
例えば、図７を参照して説明すると、一端側ＬＥＤ光源３０ａにおけるＬＥＤ素子３２ａと他端側ＬＥＤ光源３０ｂにおけるＬＥＤ素子３２ｂとを光束比が１：１となる条件で点灯させた時に得られる実線で示す配光分布曲線（α）において、両端部の２つの照度ピークの長手方向の位置をそれぞれ、ｘｐ、ｘｐ’と置く（ここでは、それぞれ−１４０ｍｍ付近、＋１４０ｍｍ付近の位置）。また、長手方向の中心位置の照度を１００％とし、一方の照度ピークの長手方向位置ｘｐにおける照度を（１００＋Ａｘｐ）％とし、他方の照度ピークの長手方向位置ｘｐ’における照度を、（１００＋Ａｘｐ’）％とする。
このとき、図８に示すように、一端側ＬＥＤ光源３０ａにおけるＬＥＤ素子３２ａを単独で点灯したときに得られる長手方向の配光分布曲線（ａ）における長手方向位置ｘｐの照度が、（１００−２×Ａｘｐ）％以上、１００＋４×Ａｘｐ）％以下の範囲内であり、前記長手方向位置ｘｐ’における照度が、（１００−２×Ａｘｐ’）％以上、（１００＋４×Ａｘｐ’）％以下の範囲内となっている。
また、他端側ＬＥＤ光源３０ｂにおけるＬＥＤ素子３２ｂを単独で点灯したときに得られる長手方向の配光分布曲線（ｂ）における長手方向位置ｘｐの照度が、（１００−２×Ａｘｐ）％以上、１００＋４×Ａｘｐ）％以下の範囲内であり、前記長手方向位置ｘｐ‘における照度が、（１００−２×Ａｘｐ’）％以上、（１００＋４×Ａｘｐ’）％以下の範囲内となっている。
以上において、配光分布曲線は、いずれも、点灯初期時のＬＥＤ素子によるものであって、例えば点灯初期時においてＬＥＤ素子の明るさにバラツキがある場合には、図７に示す配光分布曲線（α）において、照度が高い照度ピーク位置の値が用いられる。

さらには、上記の読取装置用線状光源装置においては、一端側ＬＥＤ光源３０ａにおけるＬＥＤ素子３２ａおよび他端側ＬＥＤ光源３０ｂにおけるＬＥＤ素子３２ｂのいずれか一方を単独で点灯させたときに得られる配光分布曲線は、長手方向の中心位置の照度を１００％としたときに、前記長手方向位置ｘｐにおける照度が、（１００−Ａｘｐ）％以上、（１００＋３×Ａｘｐ）％以下の範囲内であり、前記長手方向位置ｘｐ’における照度が、（１００−Ａｘｐ’）％以上、（１００＋３×Ａｘｐ’）％以下の範囲内となる状態が得られる条件で、反射部１５を構成する個々のプリズム要素２０が形成されていることが好ましい。

反射部１５の構造について具体的に説明すると、この第１の実施形態に係る読取装置用線状光源装置における導光体１０の反射部１５は、互いに同一の形状を有する複数のプリズム要素２０が端部から長手方向中央側に向かうに従ってピッチ（Ｖ字溝１６の形成ピッチ）が大きくなる状態で形成されて構成されている。そして、反射部１５は、プリズム要素２０が導光体１０の中心位置に対してほぼ対称に形成されて構成されている。

この例においては、例えば、導光体１０の端面位置より中央位置までの領域を２つの領域Ｌ１，Ｌ２に分け、各領域Ｌ１，Ｌ２におけるプリズム要素２０の形成ピッチ（Ｖ字溝２１の形成ピッチ）が導光体１０の端部から長手方向中央位置に向かって大きくなるよう（ｐ１＜ｐ２）、設定されている。なお、端部領域Ｌ１と中央部領域Ｌ２との間に中間領域が設定されていてもよい。
端部領域Ｌ１におけるＶ字溝１６の形成ピッチｐ１と、中央部領域Ｌ２におけるＶ字溝１６の形成ピッチｐ２との比（ｐ１／ｐ２）は、例えば０．１５〜０．８５である。
また、導光体１０の端部より数えてｍ（ｍは１以上の整数）番目のプリズム要素２０と（ｍ＋１）番目のプリズム要素２０との間隔を形成ピッチｐｍ、（ｍ＋１）番目のプリズム要素と（ｍ＋２）番目のプリズム要素との間隔を形成ピッチｐ（ｍ＋１）とするとき、導光体１０の長手方向中央位置に向かってｐｍ＜ｐ（ｍ＋１）となるよう構成されていてもよい。

各々のプリズム要素２０は、近位側のＬＥＤ光源に対向する一方の光学的平面２１の長手方向に対する傾斜角αが、遠位側のＬＥＤ光源に対向する他方の光学的平面２２の長手方向に対する傾斜角βより大きい形状を有することが好ましい。なお、図３においては、導光体１０の長手方向中心位置より一端側に形成されたプリズム要素２０が示されている。このような構成とされていることにより、近位側のＬＥＤ光源から一方の光学的平面２１に入射される光の一部を透過させると共に遠位側のＬＥＤ光源から他方の光学的平面２２に入射される光の多くを反射させることができる。従って、いずれか一方のＬＥＤ光源を単独で点灯させたときに、点灯させたＬＥＤ光源側の端部とは反対側の端部の照度が局所的に高くなる配光分布曲線を得ることができ（例えば図８参照。）、２つのＬＥＤ光源を共に点灯させたときに、全体として所期の配光分布曲線を確実に得ることができる。
第１の光学的平面２１の長手方向に対する傾斜角αは、例えば８０〜９０°であることが好ましく、第２の光学的平面２２の長手方向に対する傾斜角βは、例えば５〜１５°であることが好ましい。

上記の読取装置用線状光源装置においては、図４に示すように、例えば一端側ＬＥＤ光源３０ａからの光は、直接的に、あるいは、反射体３３ａによって反射されて導光体１０の一端面１０ａに入射する。この導光体１０の一端面１０ａに入射した光は、導光体１０によって長手方向に導かれる。このとき、反射部１５における中心位置より一端側に位置される各々のプリズム要素２０における一方の光学的平面２１に入射される光の一部は、当該一方の光学的平面２１によって反射されてその反射光が導光体１０の光出射面から出射される。また、当該一方の光学的平面２１に入射される光の他の全部はプリズム要素２０を透過して導光体１０の外部に出射されて導光体支持台４０によって拡散される。さらに、中心位置より他端側に位置されるプリズム要素２０に入射される光の多くは、プリズム要素２０の他方の光学的平面２２によって反射されてその反射光が導光体１０の光出射面から出射される。

一方、他端側ＬＥＤ光源３０ｂからの光は、直接的にあるいは反射体３３ｂによって反射されて導光体１０の他端面１０ｂに入射する。この導光体１０の他端面１０ｂより入射した光は、導光体１０によって長手方向に導かれる。このとき、中心位置より他端側に位置されるプリズム要素２０の一方の光学的平面２１に入射される光の一部は、当該一方の光学的平面２１によって反射されてその反射光が導光体１０の光出射面から出射される。また、当該一方の光学的平面２１に入射される光の他の全部はプリズム要素２０を透過して導光体１０の外部に出射されて導光体支持台４０によって拡散される。さらに、中心位置より一端側に位置されるプリズム要素２０に入射される光の多くは、プリズム要素２０の他方の光学的平面２２によって反射されてその反射光が導光体１０の光出射面から出射される。

以上のように、この読取装置用線状光源装置においては、個々のプリズム要素２０における近位側のＬＥＤ光源に対向する一方の光学的平面２１に入射される近位側のＬＥＤ光源からの光は、プリズム要素２０を透過することにより、本来は高くなる端部におけるピーク照度が小さく抑制されることとなる。そして、導光体１０の端部においては、プリズム要素２０の配置密度が高い構成とされていることから、このような効果を確実に得ることができる。一方、個々のプリズム要素２０における遠位側のＬＥＤ光源に対向する他方の光学的平面２２に入射される遠位側のＬＥＤ光源からの光は、当該他方の光学的平面２２によって反射されて光出射面より出射されるが、導光体１０の端部においては、プリズム要素２０の配置密度が高い構成とされていることから、他方の光学的平面２２によって反射されて導光体１０の光出射面より出射される光量が多くなる。

而して、上記構成の読取装置用装置によれば、いずれか一方のＬＥＤ光源を単独で点灯させたときにおいても、点灯させたＬＥＤ光源側の端部とは反対側の端部においても照度が局所的に高くなる（照度ピークを有する）配光分布曲線を得ることができる。このため、ＬＥＤ素子３２ａ，３２ｂの明るさ（光量）に個体差がある場合や、経時的にＬＥＤ素子３２ａ，３２ｂの明るさ（光量）にバラツキが生じた場合であっても、導光体１０の長手方向両端部における照度のピーク変動の程度を小さく抑制することができるので、所期の配光分布特性を確実に得ることができる。

＜第２の実施形態＞
図５は、本発明の第２の実施形態に係る読取装置用線状光源装置の一例における構成の概略を示す断面図である。
この読取装置用線状光源装置は、第１の実施の形態に係る読取装置用線状光源装置において、導光体の反射部の構造が異なることの他は、第１の実施の形態に係る読取装置用線状光源装置と同様の構成を有する。

この例における導光体１０の反射部１５は、導光体１０の外周面において複数の凹凸溝が長手方向に所定のピッチで形成されることにより隣接する凹凸溝間に形成された複数のプリズム要素２０により構成されている。
凹凸溝は、例えば断面形状が略Ｖ字状のＶ字溝１６により構成されており、Ｖ字溝１６の深さは、長手方向中央側に向かうに従って小さくなる状態で形成されている。従って、隣接するＶ字溝１６間には、例えば断面台形状のプリズム要素２０が形成され、各々のプリズム要素２０の高さは、端部から長手方向中央側に向かうに従って小さくなっている。
反射部１５は、プリズム要素２０が導光体１０の中心位置に対してほぼ対称に形成されて構成されている。

各々のプリズム要素２０は、近位側のＬＥＤ光源に対向する一方の光学的平面２１の長手方向に対する傾斜角αが、遠位側のＬＥＤ光源に対向する他方の光学的平面２２の長手方向に対する傾斜角βより大きい形状を有することが好ましい。
一方の光学的平面２１の長手方向に対する傾斜角αは、例えば８０〜９０°であることが好ましく、他方の光学的平面２２の長手方向に対する傾斜角βは、例えば５〜１５°であることが好ましい。

この読取装置用線状光源装置においては、一端側ＬＥＤ光源３０ａからの光は、直接的に、あるいは、反射体３３ａによって反射されて導光体１０の一端面１０ａに入射する。この導光体１０の一端面１０ａに入射した光は、導光体１０によって長手方向に導かれる。このとき、中心位置より一端側に位置される各々のプリズム要素２０における一方の光学的平面２１に入射される光の一部は、当該一方の光学的平面２１によって反射されてその反射光が導光体１０の光出射面から出射される。また、当該一方の光学的平面２１に入射される光の他の全部はプリズム要素２０を透過して導光体１０の外部に出射されて導光体支持台４０によって拡散される。さらに、中心位置より他端側に位置されるプリズム要素２０に入射される光の多くは、プリズム要素２０の他方の光学的平面２２によって反射されてその反射光が導光体１０の光出射面から出射される。
一方、他端側ＬＥＤ光源３０ｂからの光は、直接的にあるいは反射体３３ｂによって反射されて導光体１０の他端面１０ｂに入射する。この導光体１０の他端面１０ｂより入射した光は、導光体１０によって長手方向に導かれる。このとき、中心位置より他端側に位置されるプリズム要素２０の一方の光学的平面２１に入射される光の一部は、当該一方の光学的平面２１によって反射されてその反射光が導光体１０の光出射面から出射される。また、当該一方の光学的平面２１に入射される光の他の全部は、プリズム要素２０を透過して導光体１０の外部に出射されて導光体支持台４０によって拡散される。さらに、中心位置より一端側に位置されるプリズム要素２０に入射される光はプリズム要素２０の他方の光学的平面２２によって反射され、その反射光が導光体１０の光出射面から出射される。

以上のように、この読取装置用線状光源装置においては、個々のプリズム要素２０における近位側のＬＥＤ光源に対向する一方の光学的平面２１に入射される近位側のＬＥＤ光源からの光の一部は、プリズム要素２０を透過することにより、本来は高くなる端部におけるピーク照度が小さく抑制されることとなる。そして、導光体１０の端部においては、プリズム要素２０の高さが大きい構成とされていることから、プリズム要素２０を透過する光量が端部側ほど多くなり、このような効果を確実に得ることができる。一方、個々のプリズム要素２０における遠位側のＬＥＤ光源に対向する他方の光学的平面２２に入射される遠位側のＬＥＤ光源からの光の多くは、当該他方の光学的平面２２によって反射されて光出射面より出射されるが、導光体１０の端部においては、プリズム要素２０の高さが大きい構成とされていることから、他方の光学的平面２２によって反射されて導光体１０の光出射面より出射される光量が多くなる。
従って、上記のような反射部１５の構造によっても、上記条件（Ａ）および条件（Ｂ）を満足する状態を得ることができる。

而して、上記構成の読取装置用線状光源装置によれば、いずれか一方のＬＥＤ光源を単独で点灯させたときに、点灯させたＬＥＤ光源側の端部とは反対側の端部においても照度が局所的に高くなる（照度ピークを有する）配光分布曲線を得ることができる。このため、ＬＥＤ素子３２ａ，３２ｂの明るさ（光量）に個体差がある場合や、経時的にＬＥＤ素子３２ａ，３２ｂの明るさ（光量）にバラツキが生じた場合であっても、導光体１０の長手方向両端部における照度のピーク変動の程度を小さく抑制することができるので、所期の配光分布特性を確実に得ることができる。

＜第３の実施形態＞
図６は、本発明の第３の実施形態に係る読取装置用線状光源装置の一例における構成の概略を示す断面図である。
この読取装置用線状光源装置は、第１の実施の形態に係る読取装置用線状光源装置において、導光体の反射部の構造が異なることの他は、第１の実施の形態に係る読取装置用線状光源装置と同様の構成を有する。

この例における導光体１０の反射部１５は、導光体１０の外周面において複数の凹凸溝が長手方向に所定のピッチで形成されることにより隣接する凹凸溝間に形成された複数のプリズム要素により構成されている。そして、反射部１５は、プリズム要素が導光体１０の中心位置に対してほぼ対称に形成されて構成されている。

凹凸溝は、例えば断面形状がＶ字状のＶ字溝１６により構成されており、Ｖ字溝１６の深さは、均一な大きさとされている。

各々のプリズム要素は、互いに同一の高さを有し、例えば、近位側のＬＥＤ光源に対向する一方の光学的平面２１の長手方向に対する傾斜角αと、遠位側のＬＥＤ光源に対向する他方の光学的平面２２の長手方向に対する傾斜角βとが同一の大きさとされた形状を有する。
この例におけるプリズム要素は、近位側のＬＥＤ光源に対向する一方の光学的平面２１の表面が光透過面としても機能するもの２０と、近位側のＬＥＤ光源に対向する一方の光学的平面２１の表面が光吸収面として機能する光吸収プリズム要素２０ａとを含んでいる。そして、反射部１５は、光吸収プリズム要素２０ａの配置密度が長手方向中央側に向かうに従って低くなる状態で、形成されている。
光吸収プリズム要素２０ａは、例えば近位側のＬＥＤ光源に対向する一方の光学的平面２１の表面に例えば黒色インクなどによる塗装が施されて構成されている。

この読取装置用線状光源装置においては、一端側ＬＥＤ光源２０ａからの光は、直接的に、あるいは、反射体３３ａによって反射されて導光体１０の一端面１０ａに入射する。この導光体１０の一端面１０ａに入射した光は、導光体１０によって長手方向に導かれる。このとき、中心位置より一端側に位置される光吸収プリズム要素２０ａの一方の光学的平面２１に入射される光は、当該一方の光学的平面２１によって吸収される。また、光吸収プリズム要素２０ａ以外のプリズム要素２０における一方の光学的平面２１に入射される光の一部は、当該一方の光学的平面２１によって反射されてその反射光が導光体１０の光出射面から出射される。また、一方の光学的平面２１に入射される光の他の全部がプリズム要素２０を透過して導光体１０の外部に出射されて導光体支持台４０によって拡散される。さらに、中心位置より他端側に位置される光吸収プリズム要素２０ａを含むすべてのプリズム要素２０における他方の光学的平面２２に入射される光の多くは、当該他方の光学的平面２２によって反射されてその反射光が導光体１０の光出射面から出射される。

一方、他端側ＬＥＤ光源３０ｂからの光は、直接的にあるいは反射体によって反射されて導光体１０の他端面１０ｂに入射する。この導光体１０の他端面１０ｂより入射した光は、導光体１０によって長手方向に導かれる。このとき、中心位置より他端側に位置される光吸収プリズム要素２０ａにおける一方の光学的平面２１に入射される光は、当該一方の光学的平面２１によって吸収される。また、光吸収プリズム要素２０ａ以外のプリズム要素２０における一方の光学的平面２１に入射される光の一部は、当該一方の光学的平面２１によって反射されてその反射光が導光体１０の光出射面から出射される。また、一方の光学的平面２１に入射される光の他の全部がプリズム要素２０を透過して導光体１０の外部に出射されて導光体支持台４０によって拡散される。さらに、中心位置より一端側に位置される光吸収プリズム要素２０ａを含むすべてのプリズム要素２０における他方の光学的平面２２に入射される光の多くは、当該他方の光学的平面２２によって反射されてその反射光が導光体１０の光出射面から出射される。

以上のように、この読取装置用線状光源装置においては、光吸収プリズム要素２０ａを含むすべてのプリズム要素２０における近位側のＬＥＤ光源に対向する一方の光学的平面２１に入射される近位側のＬＥＤ光源からの光の多くは、光吸収プリズム要素２０ａの一方の光学的平面２１および導光体支持台４０によって吸収されることにより、本来は高くなる端部におけるピーク照度が小さく抑制されることとなる。そして、導光体１０の端部においては、光吸収プリズム要素２０ａの配置密度が高い構成とされていることから、このような効果を確実に得ることができる。一方、光吸収プリズム要素２０ａを含むすべてのプリズム要素２０における遠位側のＬＥＤ光源に対向する他方の光学的平面２２に入射される遠位側のＬＥＤ光源からの光の多くは、当該他方の光学的平面２２によって反射されて光出射面より出射される。
従って、上記のような反射部１５の構造によっても、上記条件（Ａ）および条件（Ｂ）を満足する状態を得ることができる。

而して、上記構成の読取装置用線状光源装置によれば、いずれか一方のＬＥＤ光源を単独で点灯させたときにおいても、点灯させたＬＥＤ光源側の端部とは反対側の端部においても照度が局所的に高くなる（照度ピークを有する）配光分布曲線を得ることができる。このため、ＬＥＤ素子３２ａ，３２ｂの明るさ（光量）に個体差がある場合や、経時的にＬＥＤ素子３２ａ，３２ｂの明るさ（光量）にバラツキが生じた場合であっても、導光体１０の長手方向両端部における照度のピーク変動の程度を小さく抑制することができるので、所期の配光分布特性を確実に得ることができる。

以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

＜実施例１＞
図１乃至図３に示す構成を参照して、下記の仕様を有する本発明に係る読取装置用線状光源装置を作製した。
［導光体支持台（４０）］
材質：アクリル樹脂
［ＬＥＤ光源（３０ａ，３０ｂ）］
ＬＥＤ素子（３２ａ，３２ｂ）：白色光を出射するもの
［導光体（１０）］
寸法：全長３４０ｍｍ、外径５ｍｍ、円柱状
材質：アクリル樹脂
凹凸溝：Ｖ字溝、深さ０．２ｍｍ、端部領域（Ｌ１）のピッチ（ｐ１）２．５ｍｍ、中央領域（Ｌ２）のピッチ（ｐ２）４ｍｍ
プリズム要素の断面形状：台形状、一方の光学的平面の傾斜角（α）８０〜９０°の範囲内、他方の光学的平面の傾斜角（β）５〜１５°の範囲内

この読取装置用線状光源装置について、一端側ＬＥＤ光源（３０ａ）および他端側ＬＥＤ光源（３０ｂ）を光束比が１：１となる条件で点灯させ、導光体（１０）の中心軸から垂直方向に６．２ｍｍ離間した位置における、導光体（１０）の長手方向の配光分布を測定したところ、図７において実線で示す配光分布曲線（α）が得られた。この配光分布曲線（α）においては、中心位置に対して−１４０ｍｍ付近の長手方向位置（ｘｐ）に一端側ピークが存在すると共に中心位置に対して１４０ｍｍ付近の長手方向位置（ｘｐ’）に他端側ピークが存在し、ピーク照度は中心位置の照度を１００％としたとき、約１２０％（Ａｘｐ，Ａｘｐ’≒２０％）の大きさであった。
また、一端側ＬＥＤ光源（３０ａ）を単独で点灯させたときの配光分布を、上記と同様の方法により、測定したところ、図８において実線で示す配光分布曲線（ａ）が得られた。さらに、他端側ＬＥＤ光源（３０ｂ）を単独で点灯させたときの配光分布を、上記と同様の方法により、測定したところ、図８において一点鎖線で示す配光分布曲線（ｂ）が得られた。
このように、上記の読取装置用線状光源装置においては、一端側ＬＥＤ光源（３０ａ）および他端側ＬＥＤ光源（３０ｂ）のいずれか一方を点灯したときに得られる配光分布曲線における一端側ピークの長手方向位置（ｘｐ）の照度が、（１００−２×Ａｘｐ）％以上、（１００＋４×Ａｘｐ）％以下の範囲内であり、他端側ピークの長手方向位置（ｘｐ’）の照度が、（１００−２×Ａｘｐ’）％以上、（１００＋４×Ａｘｐ’）％以下の範囲内であることが確認された。

上記の読取装置用線状光源装置において、一端側ＬＥＤ光源（３０ａ）および他端側ＬＥＤ光源（３０ｂ）を光束比が１：（１／２）となる条件で点灯させ、上記と同様の方法により、導光体（１０）の長手方向の配光分布を測定したところ、図７において破線で示す配光分布曲線（β）が得られた。この時、両端部の各々のピークは中央照度（１００％）より高くなっている。

＜実施例２＞
実施例１において作製した読取装置用線状光源装置において、導光体の反射部の構造を次のように変更したことの他は、実施例１において作製したものと同一の構成を有する本発明に係る読取装置用線状光源装置を作製した。
〔反射部（１５）〕
凹凸溝：Ｖ字溝、深さ０．２ｍｍ、端部領域（Ｌ１）のピッチ（ｐ１）２．５ｍｍ、中央部領域（Ｌ２）のピッチ（ｐ２）４ｍｍ
プリズム要素（２０）の断面形状：台形状、一方の光学的平面の傾斜角（α）８０〜９０°、他方の光学的平面の傾斜角（β）５〜１５°

この読取装置用線状光源装置について、実施例１と同様の方法により、一端側ＬＥＤ光源および他端側ＬＥＤ光源を共に点灯させたときの配光分布を測定したところ、図９において実線で示す配光分布曲線（α）が得られた。この配光分布曲線（α）においては、中心位置に対して−１４０ｍｍの位置に一端側ピークが存在すると共に中心位置に対して１４０ｍｍの位置に他端側ピークが存在し、ピーク照度は中心位置の照度を１００％としたとき、約１２０％（Ａｘｐ，Ａｘｐ’≒２０％）の大きさであった。
また、一端側ＬＥＤ光源を単独で点灯させたときの配光分布を測定したところ、図１０において実線で示す配光分布曲線（ａ）が得られた。さらに、他端側ＬＥＤ光源を単独で点灯させたときの配光分布を測定したところ、図１０において一点鎖線で示す配光分布曲線（ｂ）が得られた。
このように、上記の読取装置用線状光源装置においては、一端側ＬＥＤ光源および他端側ＬＥＤ光源のいずれか一方を点灯したときに得られる配光分布曲線における一端側ピークの長手方向位置（ｘｐ）の照度が、（１００−Ａｘｐ）％以上、（１００＋３×Ａｘｐ）％以下の範囲内であり、他端側ピークの長手方向位置（ｘｐ’）の照度が、（１００−Ａｘｐ’）％以上、（１００＋３×Ａｘｐ’）％以下の範囲内であることが確認された。

上記の読取装置用線状光源装置において、一端側ＬＥＤ光源および他端側ＬＥＤ光源を光束比が１：（１／３）となる条件で点灯させ、上記と同様の方法により、導光体の長手方向の配光分布を測定したところ、図９において破線で示す配光分布曲線（β）が得られた。この時、両端部の各々のピークは中央照度（１００％）より高くなっている。

＜実施例３＞
実施例１において作製した読取装置用線状光源装置において、図６に示す構成を参照して、導光体の反射部の構造を次のように変更したことの他は、実施例１において作製したものと同一の構成を有する本発明に係る読取装置用線状光源装置を作製した。
〔反射部（１５）〕
凹凸溝：Ｖ字溝、ピッチ４ｍｍ、深さ：０．０５〜０．４ｍｍ（端部側０．３〜０．４ｍｍ、中央側０．０５〜０．１５ｍｍ）の範囲内、凹凸溝の深さが長手方向中央側に向かうに従って小さくなるよう形成
プリズム要素の断面形状：台形状、一方の光学的平面の傾斜角（α）８０〜９０°、他方の光学的平面の傾斜角（β）５〜１５°

この読取装置用線状光源装置についても、一端側ＬＥＤ光源（３０ａ）および他端側ＬＥＤ光源（３０ｂ）のいずれか一方を点灯したときに得られる配光分布曲線における一端側ピークの長手方向位置（ｘｐ）の照度が、（１００−２×Ａｘｐ）％以上、（１００＋４×Ａｘｐ）％以下の範囲内であり、他端側ピークの長手方向位置（ｘｐ’）の照度が、（１００−２×Ａｘｐ’）％以上、（１００＋４×Ａｘｐ’）％以下の範囲内であることが確認された。

＜比較例１＞
実施例１において作製した読取装置用線状光源装置において、導光体に反射部を形成せずに、導光体の光出射面の反対側に、導光体の長手方向に沿って延びる拡散シートを配置したことの他は、実施例１において作製したものと同一の構成を有する比較用の読取装置用線状光源装置を作製した。拡散シートとしては、ＰＥＴ樹脂よりなる基材の導光体と接する表面にＴｉＯ_２を用いた拡散反射面が設けられたものを用いた。

この比較用の読取装置用線状光源装置について、実施例１と同様の方法により、一端側ＬＥＤ光源および他端側ＬＥＤ光源を共に点灯させたときの配光分布を測定したところ、
図１１において実線で示す配光分布曲線（α）が得られた。この配光分布曲線（α）においては、中心位置に対して−１４０ｍｍの位置に一端側ピークが存在すると共に中心位置に対して１４０ｍｍの位置に他端側ピークが存在し、中心位置の照度を１００％としたとき、ピーク照度が約１２０％（Ａｘｐ，Ａｘｐ’≒２０％）の大きさであった。
また、一端側ＬＥＤ光源を単独で点灯させたときの配光分布を、上記と同様の方法により、測定したところ、図１２において実線で示す配光分布曲線（ａ）が得られた。さらに、他端側ＬＥＤ光源を単独で点灯させたときの配光分布を、上記と同様の方法により、測定したところ、図１２において一点鎖線で示す配光分布曲線（ｂ）が得られた。
このように、上記の比較用の読取装置用線状光源装置においては、一端側ＬＥＤ光源および他端側ＬＥＤ光源のいずれか一方を点灯したときに得られる配光分布曲線は、点灯させたＬＥＤ光源側の端部に照度ピークが存在し、反対側の端部に向かうに従って照度が徐々に低下する傾向を有するものであり、両端部の各々において、照度が（１００−２×Ａｘｐ）％以上、（１００＋４×Ａｘｐ）％以下の範囲内、および、（１００−２×Ａｘｐ’）％以上、（１００＋４×Ａｘｐ’）％以下の範囲内となる照度ピークが存在しないものであることが確認された。

上記の比較用の読取装置用線状光源装置において、一端側ＬＥＤ光源および他端側ＬＥＤ光源を光束比が１：（１／２）となる条件で点灯させ、上記と同様の方法により、導光体の長手方向の配光分布を測定したところ、図１１において破線で示す配光分布曲線（β）が得られた。この時、片側のピークは中央照度（１００％）より低くなっている。

以上の結果より明らかなように、本発明に係る読取装置用線状光源装置によれば、一端側ＬＥＤ光源および他端側ＬＥＤ光源の発光状態（明るさ）に差がある場合であっても、端部の中央部に対する光量比を所定の範囲内に維持することができ、所期の配光分布特性を得ることができることが確認された。

１０ 導光体
１０ａ 一端面
１０ｂ 他端面
１１ 出射部
１５ 反射部
１６ Ｖ字溝
２０ プリズム要素
２０ａ 光吸収プリズム要素
２１ 一方の光学的平面
２２ 他方の光学的平面
３０ａ 一端側ＬＥＤ光源
３０ｂ 他端側ＬＥＤ光源
３１ａ，３１ｂ 基板
３２ａ，３２ｂ ＬＥＤ素子
３３ａ，３３ｂ 反射体
４０ 導光体支持台

Claims (6)

1. 互いに対向して長手方向に沿って形成された反射部および出射部を有する棒状の導光体と、当該導光体の長手方向における両端面の各々に対向して配置された第１の発光素子および第２の発光素子とを備えており、前記導光体における反射部が、外周面において複数の凹凸溝が形成されることにより隣接する凹凸溝間に形成された複数のプリズム要素により構成されてなる読取装置用線状光源装置において、
   条件（Ａ）：前記第１の発光素子および前記第２の発光素子のいずれか一方のみを点灯させたときに得られる長手方向の配光分布曲線が両端部の各々に照度ピークを有し、
   条件（Ｂ）：前記第１の発光素子と第２の発光素子を光束比が１：１となる条件で点灯させたときに得られる前記長手方向における配光分布曲線において、当該導光体の両端部の２つの照度ピークの長手方向の位置をそれぞれｘｐ、ｘｐ’、長手方向の中心位置の照度を１００％とし、当該一方の照度ピークの位置ｘｐにおける照度を（１００＋Ａｘｐ）％、当該他方の照度ピークの位置ｘｐ’における照度を（１００＋Ａｘｐ’）％としたとき、前記第１の発光素子および前記第２の発光素子のいずれか一方のみを点灯させたときに得られる長手方向の配光分布曲線における前記一方の照度ピークの位置ｘｐの照度が、（１００−２×Ａｘｐ）％以上、（１００＋４×Ａｘｐ）％以下の範囲内であり、前記他方の照度ピークの位置ｘｐ’の照度が、（１００−２×Ａｘｐ’）％以上、（１００＋４×Ａｘｐ’）％以下の範囲内となる
   状態が得られるよう、前記反射部を構成する個々のプリズム要素が形成されていることを特徴とする読取装置用線状光源装置。
2. 前記第１の発光素子および前記第２の発光素子のいずれか一方のみを点灯させたときに得られる長手方向の配光分布曲線における前記一方の照度ピークの位置ｘｐの照度が、（１００−Ａｘｐ）％以上、（１００＋３×Ａｘｐ）％以下の範囲内となり、前記他方の照度ピークの位置ｘｐ’の照度が、（１００−Ａｘｐ’）％以上、（１００＋３×Ａｘｐ’）％以下の範囲内となる状態が得られる条件で、前記反射部を構成する個々のプリズム要素が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の読取装置用線状光源装置。
3. 個々のプリズム要素における近位側の発光素子に対向する一方の光学的平面の長手方向に対する傾斜角αが、遠位側の発光素子に対向する他方の光学的平面の長手方向に対する傾斜角βより大きいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の読取装置用線状光源装置。
4. 前記反射部を構成するプリズム要素のピッチが長手方向中央側に向かうに従って大きくなることを特徴とする請求項３に記載の読取装置用線状光源装置。
5. 前記凹凸溝の深さが長手方向中央側に向かうに従って小さくなることを特徴とする請求項３に記載の読取装置用線状光源装置。
6. 前記反射部を構成するプリズム要素は、近位側の発光素子に対向する一方の光学的平面の表面が光吸収面として機能する光吸収プリズム要素を含み、当該光吸収プリズム要素の配置密度が長手方向中央側に向かうに従って低くなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の読取装置用線状光源装置。

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