JP2017192126A - 照明装置、センサユニット、読取装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】出射面から出射させる光を導光体の長手方向に拡散させることを目的とする。【解決手段】照明装置は、光源３０と長尺状の導光体２０とを有する照明装置であって、導光体２０は、光源３０からの光を出射する出射面２２と、光を出射面２２へ反射する反射面２３とを有し、反射面２３は、光を拡散させる拡散部２４を複数有し、拡散部２４は、反射面２３から凹んだ球の一部の形状であって、反射面２３からの深さが前記球の直径に対して１６．５％以上５０％以下であり、幅が０．１ｍｍ以上であって反射面２３の幅に対して５０％以下であることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、照明装置、センサユニット、読取装置および画像形成装置に関する。

被照明体をライン状に照明する照明装置が知られている。
特許文献１に開示された照明装置は、端面から入射した照明光を出射面から出射させる導光体を備えている。特許文献１の導光体の底面には、凹球面が形成されている。
特許文献２に開示された導光体は、反射部に凹部が形成され、凹部の周縁部に外側に突出する周縁突起部が形成されている。
特許文献３に開示された導光体は、反射面が偏向面を有する反射凹部を備えている。

米国特許出願公開第２００６／０１６５３７０号明細書 特開２０１４−９０４０３号公報 特開２０１３−１５７８４１号公報

しかしながら、特許文献１の導光体は、底面からの凹球面の深さが小さいために、底面に反射した光をすくい上げることができず、出射面から出射させる光を導光体の長手方向に拡散させることが困難である。
また、特許文献２の導光体は、周縁突起部から出射され拡散された光を、拡散反射面により再び導光体に入射させる構成であり、拡散反射面を有する導光体保持台を必要とするものである。
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、出射面から出射させる光を導光体の長手方向に拡散させることを目的とする。

本発明の照明装置は、光源と長尺状の導光体とを有する照明装置であって、前記導光体は、前記光源からの光を出射する出射面と、前記光を前記出射面へ反射する反射面とを有し、前記反射面は、前記光を拡散させる拡散部を複数有し、前記拡散部は、前記反射面から凹んだ球の一部の形状であって、前記反射面からの深さが前記球の直径に対して１６．５％以上５０％以下であり、前記反射面と平行な方向かつ前記反射面の長手方向に対して直交する方向である幅が０．１ｍｍ以上であって前記反射面の幅に対して５０％以下であることを特徴とする。
本発明のセンサユニットは、上述した照明装置と、前記照明装置により前記被照明体を照射して反射した光を結像する集光体と、前記集光体によって結像された光を電気信号に変換するセンサと、を備えることを特徴とする。
本発明の読取装置は、上述したセンサユニットと、前記センサユニットと被照明体との少なくとも何れかを相対的に移動させる移動手段と、を有することを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、上述したセンサユニットと、前記センサユニットと被照明体との少なくとも何れかを相対的に移動させる移動手段と、前記センサユニットにより読取られた画像を記録媒体に形成する画像形成手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、出射面から出射させる光を導光体の長手方向に拡散させることができる。

図１は、第１の実施形態の導光体２０の拡散部２４の構成を示す図である。 図２は、イメージセンサユニット１０を備えたＭＦＰ１００の外観を示す斜視図である。 図３は、ＭＦＰ１００の画像形成部１１３の構造を示す概略図である。 図４は、イメージセンサユニット１０の分解斜視図である。 図５は、イメージセンサユニット１０の断面図である。 図６は、導光体２０の構成を示す図である。 図７Ａは、例１の拡散部７４により拡散される状態を示す図である。 図７Ｂは、例２の拡散部２４により拡散される状態を示す図である。 図８Ａは、第２の実施形態の拡散部２４の構成を示す図である。 図８Ｂは、第２の実施形態の拡散部２４の構成を示す図である。 図９は、フラットベッド方式のスキャナの構成の一例を示す斜視図である。 図１０は、シートフィード方式のスキャナの構成の一例を示す断面図である。

以下、本発明を適用できる実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態は、照明装置と、この照明装置が適用されるイメージセンサユニット（イメージセンサ）１０と、このイメージセンサユニット１０が適用される画像読取装置（読取装置）および画像形成装置（形成装置）である。画像読取装置および画像形成装置では、イメージセンサユニット１０が被照明体としての原稿Ｐに光を照射し、反射光を電気信号に変換することで画像を読取る（反射読取）。なお、被照明体は原稿Ｐに限られず、紙幣などの読取対象物に対しても適用できる。また、原稿Ｐを透過した透過光を電気信号に変換することで画像を読取る透過読取であっても適用できる。
以下の説明においては、三次元の各方向を、Ｘ，Ｙ，Ｚの各矢印で示す。Ｘ方向が後述する導光体の長手方向であり、例えば主走査方向である。Ｙ方向が主走査方向に直角な副走査方向である。Ｚ方向が垂直方向（上下方向）である。

（第１の実施形態）
まず、本実施形態に係る画像読取装置または画像形成装置の一例である多機能プリンタ（ＭＦＰ；Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｒｉｎｔｅｒ）の構造について図２を参照して説明する。図２は、ＭＦＰ１００の外観を示す斜視図である。図２に示すように、ＭＦＰ１００は、原稿Ｐからの反射光を読取る画像読取手段としての画像読取部１０２と、記録媒体としてのシート１０１（記録紙）に原稿Ｐの画像を形成（印刷）する画像形成手段としての画像形成部１１３とを備えている。

画像読取部１０２はいわゆるイメージスキャナーの機能を有するものであり、例えば以下のように構成される。画像読取部１０２は、筐体１０３と、原稿載置部としてのガラス製の透明板からなるプラテンガラス１０４と、原稿Ｐを覆うことができるように筐体１０３に対して開閉自在に設けられるプラテンカバー１０５とを備えている。
筐体１０３の内部には、照明装置を備えたイメージセンサユニット１０、保持部材１０６、イメージセンサユニットスライドシャフト１０７、イメージセンサユニット駆動モータ１０８、ワイヤ１０９、信号処理部１１０、回収ユニット１１１、給紙トレイ１１２などが収納されている。

イメージセンサユニット１０は、例えば密着型イメージセンサ（ＣＩＳ；Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）ユニットである。保持部材１０６は、イメージセンサユニット１０を囲むように保持する。イメージセンサユニットスライドシャフト１０７は、保持部材１０６をプラテンガラス１０４に沿って副走査方向に案内する。イメージセンサユニット駆動モータ１０８は、イメージセンサユニット１０と原稿Ｐとを相対的に移動させる移動手段としての移動部であり、具体的には保持部材１０６に取り付けられたワイヤ１０９を動かす。回収ユニット１１１は筐体１０３に対して開閉自在に設けられ、印刷されたシート１０１を回収する。給紙トレイ１１２は、所定のサイズのシート１０１を収容する。

上述したように構成される画像読取部１０２では、イメージセンサユニット駆動モータ１０８がイメージセンサユニットスライドシャフト１０７に沿ってイメージセンサユニット１０を副走査方向に移動させる。この際、イメージセンサユニット１０はプラテンガラス１０４上に載置された原稿Ｐを光学的に読取って、電気信号に変換することで、画像の読取り動作を行う。

図３は画像形成部１１３の構造を示す概略図である。
画像形成部１１３はいわゆるプリンタの機能を有するものであり、例えば以下のように構成される。画像形成部１１３は筐体１０３内部に収容されており、図３に示すように、搬送ローラ１１４と、記録ヘッド１１５とを備えている。記録ヘッド１１５は、例えばシアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、黒Ｋのインクを備えたインクタンク１１６（１１６ｃ，１１６ｍ，１１６ｙ，１１６ｋ）と、これらのインクタンク１１６にそれぞれ設けられた吐出ヘッド１１７（１１７ｃ，１１７ｍ，１１７ｙ，１１７ｋ）から構成される。また、画像形成部１１３は、記録ヘッドスライドシャフト１１８、記録ヘッド駆動モータ１１９、記録ヘッド１１５に取り付けられたベルト１２０を有している。

上述したように構成される画像形成部１１３では、給紙トレイ１１２から供給されたシート１０１は、搬送ローラ１１４によって記録位置まで搬送される。記録ヘッド１１５は、記録ヘッド駆動モータ１１９によりベルト１２０を機械的に動かすことで、記録ヘッドスライドシャフト１１８に沿って印刷方向に移動しつつ電気信号を基にシート１０１に対して印刷を行う。印刷終了まで上述した動作を繰り返した後、印刷されたシート１０１は搬送ローラ１１４によって回収ユニット１１１に排出される。
なお、画像形成部１１３としてインクジェット方式による画像形成装置を説明したが、電子写真方式、熱転写方式、ドットインパクト方式などどのような方式であっても構わない。

次に、本実施形態のイメージセンサユニット１０について図４〜図６を参照して説明する。図４はイメージセンサユニット１０の分解斜視図である。図５はイメージセンサユニット１０の断面図である。図６は、後述する導光体２０の構成を示す図である。図６（ａ）は導光体２０を主走査方向から見た図であり、図６（ｂ）は導光体２０の側面図であり、図６（ｃ）は導光体２０の底面図である。
イメージセンサユニット１０は、フレーム１１、導光体２０、光源３０、回路基板４０、イメージセンサ（センサあるいはラインセンサ）５０、集光体６０などを備えている。これらの構成部材のうち、光源３０および導光体２０は、照明装置として機能する。また、上述した構成部材のうち、フレーム１１、導光体２０、回路基板４０、イメージセンサ５０、集光体６０は、読取る原稿Ｐの主走査方向の寸法に応じた長さに形成される。

フレーム１１は、イメージセンサユニット１０の各構成部材を収容するフレームであり、主走査方向を長手方向とする略直方体状に形成される。フレーム１１は例えば、黒色に着色された遮光性を有するポリカーボネートなどの樹脂材料により形成される。ここで、フレーム１１は表面の反射率が６０％以下であり、光を反射させる機能を有さないものである。なお、反射率は、積分球により求めることができる。
図５に示すように、フレーム１１には、導光体２０を収容する導光体収容部１２が主走査方向に沿って形成される。また、図４に示すように、フレーム１１の導光体収容部１２には主走査方向に間隔をあけて、導光体２０を着脱自在に支持する保持部１３が複数、形成される。

フレーム１１には、導光体収容部１２に隣接して集光体６０を収容する集光体収容部１４が主走査方向に形成される。また、フレーム１１の下面には、回路基板４０を配置するための基板収容部１５が主走査方向に沿ってフレーム１１の外側から凹状に形成される。また、図４に示すように、フレーム１１の主走査方向における一方側には、光源３０が配置される光源収容部１６が形成される。

導光体２０は、光源３０が発光する光を原稿Ｐへと導くものであり、主走査方向を長手方向とする長尺状、具体的には棒状に形成される。導光体２０は、フレーム１１の導光体収容部１２の保持部１３により位置決めされた状態で収容される。導光体２０は例えば、アクリルやポリカーボネートなどの透明な樹脂材料により形成される。なお、導光体収容部１２は導光体２０と接する面あるいは対面する面は、フレーム１１の表面の反射率と同様に反射率６０％以下である。
図４に示すように、導光体２０は、主走査方向における一端面に光源３０からの光を入射させる入射面２１を有する。また、導光体２０は、原稿Ｐと対面する面に導光体２０内に入射された光を原稿Ｐに向かって出射させる、凸の曲面状の出射面２２を有する。また、導光体２０は、出射面２２と対向する面に入射面２１から入射された光を反射させる平面状の反射面２３を有する。ここで、反射面２３が第１面を構成し、出射面２２が第２面を構成する。図６に示すように、反射面２３には、入射面２１から入射された光を出射面２２に向かって拡散させる複数の拡散部２４がドット状に形成される。拡散部２４は反射面２３から凹んだ湾曲状形状で形成されている。すなわち、拡散部２４は出射面２２に向かって凸の湾曲状である。更に、拡散部２４は、入射面２１側に配置される光源３０に向かっても凸の湾曲状である。具体的には、拡散部２４は球状、すなわち球の一部の形状とすることができる。なお、拡散部２４は、反射面２３との間の境界となる周縁部に周縁突起部が形成されず、滑らかに反射面２３と連続している。
入射面２１から入射された光は反射面２３により反射されたり、拡散部２４によって拡散されたりすることで、出射面２２から原稿Ｐにライン状の光が出射される。この場合、配置されている光源３０に向かって凸の湾曲状であることから、拡散部２４は光をより拡散させやすく、導光体２０の幅方向に光を均一化させることができる。また、配置されている光源３０に向かって凸の湾曲状であることから、反射面２３により反射された光をすくい上げるように反射させることができる。このような拡散部２４がすくい上げて反射させる光の軌跡については後述する。

また、導光体２０は、出射面２２と反射面２３との間に第１側面２５および第２側面２６を有する。第１側面２５は、出射面２２の一方側の端部と反射面２３の一方側の端部とを繋ぐ、凸の曲面状に形成される。第２側面２６は、出射面２２の他方側の端部と反射面２３の他方側の端部とを繋ぐ、凸の曲面状に形成される。第１側面２５および第２側面２６は、入射面２１から入射された光を導光体２０の長手方向に反射させる反射面として機能する。
また、導光体２０は、入射面２１に対向する端面に平面状の他端面２７を有する。

光源３０は、光を発光することで導光体２０を介して原稿Ｐに光を照射する。光源３０は、回路基板４０に接続された状態でフレーム１１の光源収容部１６に収容される。光源３０がフレーム１１に収容された状態では、隙間を介して導光体２０の入射面２１と対面する。光源３０は例えば、ＬＥＤパッケージ３１が用いられる。ＬＥＤパッケージ３１は、略矩形状に形成された筐体３２と、筐体３２から突出する複数のリード端子３３とを備えている。筐体３２は、導光体２０の入射面２１と対面する面に発光素子としてのＬＥＤチップ３４を複数、透明樹脂によって封止した状態で支持する。ＬＥＤチップ３４には赤、緑、青、赤外、紫外などの発光波長を有するＬＥＤチップを用いることができる。赤外、紫外の発光波長を有するＬＥＤチップを用いるのは、セキュリティのために不可視インクが施された原稿Ｐを読取るためである。
なお、図５には、導光体２０に対する光源３０の配置が理解できるように、ＬＥＤパッケージ３１およびＬＥＤチップ３４を想像線（二点鎖線）で図示している。

回路基板４０は、ＬＥＤチップ３４を発光させるための駆動回路やイメージセンサ５０などを実装する基板であり、長手方向を主走査方向とする平板状に形成される。回路基板４０は、フレーム１１の基板収容部１５に収容される。回路基板４０は例えば、ガラスエポキシ基板が用いられる。また、回路基板４０の主走査方向における一方の端部には、ＬＥＤパッケージ３１のリード端子３３を接続するための挿入孔４１が形成される。

イメージセンサ５０は、原稿Ｐから反射され集光体６０によって結像された反射光を受光して電気信号に変換する。イメージセンサ５０は集光体６０の光軸の延長線上に配置されるように、回路基板４０が基板収容部１５によって支持される。イメージセンサ５０は、イメージセンサユニット１０の読取りの解像度に応じた複数の受光素子（光電変換素子）から構成されるイメージセンサＩＣ５１の所定数を回路基板４０の実装面上に主走査方向に直線状に配列して実装される。なお、イメージセンサ５０は、原稿Ｐから反射された反射光を電気信号に変換できればよく、公知の各種イメージセンサＩＣを用いることができる。

集光体６０は、原稿Ｐからの反射光をイメージセンサ５０上に結像する光学部材であり、長手方向を主走査方向にして形成される。集光体６０は、フレーム１１の集光体収容部１４に収容される。集光体６０は例えば、複数の正立等倍結像型の結像素子（ロッドレンズ）が主走査方向に直線状に配列されるロッドレンズアレイが用いられる。なお、集光体６０は、反射光をイメージセンサ５０上に結像できればよく、ロッドレンズアレイに限られず、マイクロレンズアレイなど公知の各種集光機能を有する光学部材を用いることができる。

図５に示すように、上述したように構成されるイメージセンサユニット１０では、フレーム１１内に配置された光源３０を発光させることにより導光体２０から原稿Ｐの下面に対して矢印Ｌに示すように光を照射する。したがって、原稿Ｐには読取ラインＳ（主走査方向）に亘ってライン状に光が照射される。この光は原稿Ｐによって反射されることで、集光体６０を介して反射光がイメージセンサ５０上に結像される。イメージセンサ５０は、結像された反射光を電気信号に変換することで、原稿Ｐの下面の画像を読取ることができる。

イメージセンサ５０が反射光を１走査ライン分読取ることで、原稿Ｐの主走査方向における１走査ラインの読取り動作を完了する。１走査ラインの読取り動作終了後、イメージセンサユニット１０の副走査方向への相対的な移動に伴い、上述する動作と同様に次の１走査ライン分の読取り動作が行われる。このようにイメージセンサユニット１０が副走査方向に移動しながら１走査ライン分ずつ読取り動作を繰り返すことで、原稿Ｐの全面が順次走査されて反射光により画像の読取りが行われる。

次に、導光体２０の拡散部２４の構成について詳細に説明する。
図６（ｃ）に示すように、複数の拡散部２４は反射面２３の全面に亘って配置されている。具体的には、拡散部２４は入射面２１側では密度が小さく、他端面２７側では密度が大きく形成されている。すなわち、反射面２３では入射面２１側から他端面２７側に向かうにしたがって徐々に反射面２３に対する拡散部２４の密度が増大している。
入射面２１側は光源３０から近いために光源３０から到達する光量が多い。到達する光量が多い分、入射面２１側では拡散部２４の密度を小さくすることで到達した光を少なく拡散させて、所望する光量を入射面２１側の出射面２２から出射させている。一方、他端面２７側では光源３０から遠いために光源３０から到達する光量が少ない。到達する光量が少ない分、他端面２７側では拡散部２４の密度を大きくすることで到達した光をより多く拡散させて、所望する光量を他端面２７側の出射面２２から出射させている。

また、拡散部２４は規則的なパターンにしたがって反射面２３に配置されている。すなわち、図６（ｃ）に示すように、拡散部２４は反射面２３の幅方向（長手方向と直交する方向）に離れて配置した２つ（拡散部２４ａと拡散部２４ｂ）を一組とし、入射面２１側から他端面２７側に向かうにしたがって一組間の間隔を短くしながら配置される。また、何れの組でも、拡散部２４ａと拡散部２４ｂとの間の距離は同一である。
また、反射面２３の長手方向で隣り合う２つの拡散部２４（例えば拡散部２４ａと拡散部２４ａ）同士は何れも、中心点Ｏが長手方向から見て重なり合わず、幅方向にずれている。したがって、入射面２１側から入射された光が手前の拡散部２４によって遮光されることなく何れの拡散部２４にも到達され、拡散部２４による拡散の効率を向上させることができる。

上述したような導光体２０は金型を用いた射出成形によって製造することができる。すなわち、導光体２０の原料となるアクリルやポリカーボネートなどを溶融して金型内に射出した後、冷却することで導光体２０を製造する。金型は、導光体２０と同様な形状の電極を用い、放電加工することにより作製する。金型は導光体２０の凹凸が逆であるのに対して、電極は導光体２０の凹凸と同様である。すなわち、電極のうち拡散部２４に相当する形状も球状とすることができる。したがって、電極に対して球状の工具を用いて切削することで、容易に拡散部２４に相当する形状を作製することが可能である。

本実施形態の導光体２０では、拡散部２４の深さ、幅および数を所定の範囲に規定することで、従来の導光体では想定できない効果を得ることができる。以下、拡散部２４の深さ、幅および数の具体的な内容について説明する。
＜拡散部の深さ＞
まず、本実施形態の拡散部２４の深さは、光源３０から直接、到達した光に限られず、反射面２３で反射された光も拡散できるように、以下のように形成されている。
図１（ａ）は、拡散部２４の断面図であって、図６（ｂ）に示すＡ部の拡大断面図を示している。なお、複数の拡散部２４は何れも同一の形状であり、他の拡散部２４の説明を省略する。
本実施形態の拡散部２４は、反射面２３から導光体２０の内部に向かって凹んだ球状である。拡散部２４は、反射面２３から最も離れた位置までの深さを大きくすることで、半球状に近い形状を実現している。
ここでは、図１（ａ）に示すように、拡散部２４の球状（一点鎖線および実線を含む円）の直径をＤｉとし、拡散部２４の深さをＤｅとする。例えば、一実施例として、直径Ｄｉ＝０．１９ｍｍ、深さＤｅ＝０．０９ｍｍの拡散部２４を有する導光体２０を製造することができる。この場合、拡散部２４の深さＤｅは、球状の直径Ｄｉに対して４７．３％である。ここで、例えば拡散部２４の球状の直径Ｄｉに対する深さＤｅが５０％とは、拡散部２４が完全な半球状であることを意味する。一方、拡散部２４の球状の直径Ｄｉに対する深さＤｅが０％に近い場合には、深さＤｅが０ｍｍに近いことを意味する。

また、拡散部２４の球状の直径Ｄｉおよび深さＤｅを測定する場合の測定機器としてキーエンス製のレーザ顕微鏡ＶＫ−Ｘ１００、および、ソフトウェアとしてキーエンス製の解析アプリケーションＶＫ−Ｈ１ＸＡを用いる。また、測定条件は対物レンズが２０倍、測定モードが表面形状、測定ピッチが０．２μｍとする。
拡散部２４の球状の直径Ｄｉおよび深さＤｅを測定するには、上述した測定機器で観察した拡散部２４の形状において、拡散部２４の最も深い位置を通過すると共に反射面２３に対して直交する平面に沿って切断した場合の切断形状を導出する。この場合、導光体２０の長手方向に切断した切断形状と、長手方向に対して直交する方向に切断した切断形状との２つの切断形状を導出する。次に、切断形状ごとに任意の３点を選択し、選択した３点を通過する仮想円を設定する。切断形状ごとに仮想円を複数設定し、設定した全ての仮想円の平均直径を、拡散部２４の球状の直径Ｄｉとする。なお、仮想円の精度を損なわないように、選択する３点は反射面２３から一定の深さ以上（例えば３０μｍ）にする。また、上述した測定機器で観察した拡散部２４の形状のうち、反射面２３から最も深い位置までの距離を、拡散部２４の深さＤｅとする。

本実施形態の拡散部２４は、深さＤｅが球状の直径Ｄｉに対して５０％であるが、深さＤｅは球状の直径Ｄｉに対して１６．５％以上５０％以下であることが好ましい。
ここで、拡散部２４の深さＤｅが１６．５％とは、導光体２０の反射面２３が図１（ａ）に示す二点鎖線Ｆとなるような深さである。拡散部２４の深さが１６．５％では、図１（ａ）に示すように、二点鎖線Ｆに沿って平行に拡散部２４に光Ｂを照射した場合に、拡散部２４を通り抜けず拡散部２４により反射される臨界角となる。すなわち、拡散部２４の深さが１６．５％以上の部分では、例えば光Ｃを照射したとしても、拡散部２４により反射されずに、導光体２０を通り抜けてしまうために光の拡散に寄与しない。したがって、通常、設計者は拡散部２４の深さを１６．５％以上にすることを想定しない。一方、本実施形態では、拡散部２４の深さＤｅを大きくするために、敢えて１６．５％以上にすることで、後述するように反射面２３により反射された光を拡散できるようにしている。一方、拡散部２４の深さを５０％以下にすることで、拡散部２４を加工したり成形したりすることが容易である。

また、拡散部２４は深さＤｅが球状の直径Ｄｉに対して３５％以上５０％以下であることが更に好ましい。
ここで、拡散部２４の深さＤｅを３５％以上に規定するのは、拡散部２４の深さＤｅを球状の直径Ｄｉに対して５０％になるように製造した場合に、加工のバラつきによって拡散部２４の深さＤｅが３５％以上になってしまう場合があるためである。

次に、例１として拡散部７４の深さＤｅが上述した規定の範囲外である導光体７０と、例２として拡散部２４の深さＤｅが上述した規定の範囲内（５０％）である導光体２０と、を用いて光が拡散される状態についてそれぞれ説明する。
図７Ａは、例１の場合に拡散される状態を示す図である。図７Ａに示すように、光源３０からの光のうち拡散部７４の頂点付近に照射された光Ｄ１は拡散部７４によって反射され、導光体７０の長手方向に向かって進む。また、光源３０からの光のうち拡散部７４の手前、すなわち光源３０側の反射面２３に照射された光Ｄ２も、そのまま導光体７０の長手方向に向かって進む。したがって、光Ｄ１および光Ｄ２の何れも同様の方向に進む。

図７Ｂは、例２の場合に拡散される状態を示す図である。図７Ｂに示すように、光源３０からの光のうち拡散部２４の頂点付近に照射された光Ｅ１は拡散部２４によって反射され、導光体２０の長手方向に向かって進む。一方、光源３０からの光のうち拡散部２４の手前、すなわち光源３０側の反射面２３に照射された光Ｅ２は、拡散部２４のうち、反射面２３に対して迫り立った傾斜角度の大きな面によって反射されることで、光Ｅ１とは異なる方向に拡散される。ここでは、拡散部２４によって反射された光は拡散部２４のほぼ上方に向かう。

このように、拡散部２４は深さＤｅが球の直径Ｄｉに対して１６．５％以上５０％以下、更には３５％以上５０％以下にすることで、拡散部２４の深さＤｅを大きくすることができる。拡散部２４の深さＤｅを大きくするほど、拡散部２４には反射面２３に対して迫り立った傾斜角度の大きな面が形成される。拡散部２４のうち傾斜角度の大きな面は、光源３０からの光のうち反射面２３によって反射された光をすくい上げるように反射させることから、他の光と異なる方向に光を拡散することができる。

＜拡散部の幅＞
次に、本実施形態の拡散部２４は、球状の精度を維持したり、拡散の効率を向上させたりするために、以下のような幅で形成されている。
図１（ｂ）は、それぞれ反射面２３に配置された拡散部２４の一例を示す図である。
ここでは、図１（ｂ）に示すように、導光体２０の反射面２３の幅をＷｒとし、拡散部２４の幅をＷｄとする。幅とは導光体２０の長手方向に対して直交する方向かつ反射面２３と平行な方向をいうものとする。例えば、上述した一実施例と同様のものとすると、反射面２３の幅Ｗｒ＝０．９８ｍｍ、拡散部２４の幅Ｗｄ＝０．１９ｍｍを有する導光体２０を製造することができる。
なお、拡散部２４の幅Ｗｄを測定する場合、上述した拡散部２４を測定する場合と同様の測定機器、ソフトウェア、および、測定条件とする。
また、拡散部２４の幅Ｗｄを測定する場合には、拡散部２４の最も深い位置を通過すると共に、反射面２３に対して直交かつ幅方向に平行な平面に沿って切断した場合の切断形状を導出する。次に、切断形状上に任意の３点を選択し、選択した３点を通過する仮想円を設定する。仮想円を複数設定し、設定した全ての仮想円ごとに仮想円と、反射面２３を延長させた面とが交差する２つの点間を測定し、その平均距離を、拡散部２４の幅Ｗｄとする。また、反射面２３の幅を測定する場合、第１側面２５と反射面２３との境界あるいは第２側面２６と反射面２３との境界に面取りがされている場合には、面取りがされていないと仮定した場合の境界が測定する開始点および終了点である。

本実施形態では、拡散部２４の幅Ｗｄは０．１ｍｍ以上であることが好ましい。拡散部２４の幅Ｗｄを０．１ｍｍ以上とすることで、拡散部２４を加工したり成形したりするのが容易なためである。特に、金型を用いて導光体２０を射出成形で製造する場合に好ましく、より具体的には金型を電極により放電加工で作製する場合に好ましい。
また、本実施形態では、拡散部２４の幅Ｗｄは、反射面２３の幅Ｗｒに対して５０％以下であることが好ましい。ここで、拡散部２４の幅Ｗｄを反射面２３の幅Ｗｒに対して５０％以下に規定するのは、５０％よりも大きい場合には反射面２３の幅方向に沿って一つの拡散部２４のみしか配置できないためである。反射面２３の幅方向に沿って少なくとも２つの拡散部２４を配置することで、光源３０からの光を拡散させる効率を向上させることができる。

更に、拡散部２４の幅Ｗｄは、反射面２３の幅Ｗｒに対して１５％以上３０％以下であることが好ましい。拡散部２４の幅Ｗｄを反射面２３の幅Ｗｒに対して３０％以下に規定するのは、反射面２３の幅方向に沿って３つ以上の拡散部２４を配置できるようにするためである。すなわち、反射面２３の幅方向に沿って３つ以上の拡散部２４を配置することで、光源３０からの光を拡散させる効率をより向上させることができる。一方、拡散部２４の幅Ｗｄを反射面２３の幅Ｗｒに対して１５％以上に規定するのは、反射面２３の幅方向に沿って５つ以下の拡散部２４を配置するためである。すなわち、反射面２３の幅方向に沿って６つ以上の拡散部２４を配置するのは、多くの工程が必要になり製造コストが掛かってしまうためである。特に、金型を用いて導光体２０を射出成形で製造する場合、金型を電極により放電加工で作製する際には、電極に対して拡散部２４に相当する小さな球状を一つずつ加工すると製造コストが上昇してしまう。
なお、拡散部２４の曲面と一致する仮想球と、反射面２３の面とが交差する形状は円となる。したがって、拡散部２４の幅とは、拡散部２４の仮想球と反射面２３とが交差する円の直径と同一である。

＜拡散部の数＞
次に、本実施形態の拡散部２４は、拡散の効率を向上させたり、導光体２０の製造コストを削減したりするために、以下のような数で形成されている。
本実施形態では、拡散部２４の数は幅方向に沿って直線状に２つ以上５つ以下で配置されていることが好ましい。ここで、拡散部２４の数を幅方向に沿って直線状に２つ以上に規定するのは、反射面２３の幅方向に沿って２つの拡散部２４を配置することで、光源３０からの光を拡散させる効率を向上させることができるためである。
また、拡散部２４の数を幅方向に沿って５つ以下に規定するのは、反射面２３の幅方向に沿って６つ以上の拡散部２４を配置するのは、多くの加工が必要になり製造コストが掛かってしまうためである。図１（ｃ）には、拡散部２４の数を幅方向に沿って直線状に５つにした導光体２０を示している。

このように、本実施形態によれば、拡散部２４は、反射面２３からの深さが球状の直径に対して１６．５％以上５０％以下である。したがって、拡散部２４は光源３０から照射された光のうち反射面２３により反射された光をすくい上げるように反射させることから、導光体２０の出射面２２から出射させる光を導光体２０の長手方向に拡散させることができる。
また、本実施形態によれば、拡散部２４は、幅が０．１ｍｍ以上であって反射面２３の幅に対して５０％以下であることから、拡散部２４の形状を容易に加工したり成形したりすることができる。
なお、拡散部２４が球状の場合には反射面２３の面に表れる拡散部２４の形状は円となる。ここで、拡散部２４は、反射面２３に表れる拡散部２４の円の曲率が１．５〜２０になるような球状であることが好ましい。曲率１．５とは円の直径が１．３３ｍｍであり、曲率２０とは円の直径が０．１ｍｍである。このような範囲に規定することで、光源３０からの光を幅方向に拡散させる効率を向上させることができる。なお、円の直径の測定は、拡散部２４の幅Ｗｄを測定する場合と同様の測定方法を適用することができる。すなわち、拡散部２４が球状の場合には、拡散部２４の幅Ｗｄが、反射面２３に表れる拡散部２４の円の直径となる。なお、円全体あるいは一部が歪んでいたとしても、製造誤差の範囲は円の概念に含まれる。

（第２の実施形態）
図８Ａは、第２の実施形態の導光体８０の拡散部２４を示す拡大断面図である。なお、第１の実施形態と同様の構成には同一符号を付してその説明を省略する。
本実施形態の導光体８０は、反射面２３と拡散部２４との境界に亘って傾斜部８１を有する。このように傾斜部８１を有することで、光源３０からの光のうち反射面２３とほぼ平行に照射された光を、傾斜部８１および拡散部２４ですくい上げるように反射させることができる。すなわち、図８Ａの一点鎖線を拡大した図に示すように、光源３０からの光のうち拡散部２４の手前、すなわち光源３０側の反射面２３に照射された光Ｆは、傾斜部８１により反射された後、拡散部２４により更に反射される。したがって、光源３０からの光のうち反射面２３によって反射された光をすくい上げるように反射させることから、他の光と異なる方向に光を拡散することができる。
このように、本実施形態の導光体８０は、拡散部２４が反射面２３に対して凹んだ形状であって、反射面２３と拡散部２４との境界に傾斜部８１を有することを特徴とするものである。
なお、本実施形態では、傾斜部８１が直線状である場合について説明したが、この場合に限られず、曲線状であってもよい。また、拡散部２４の形状は球状に限定されない。

次に、傾斜部が曲線状である場合について説明する。
図８Ｂは、傾斜部８２が曲線状である拡散部２４の拡大断面図である。
傾斜部８２は、拡散部２４が反射面２３において角が取られた形状である。ここで、拡散部２４の形状を幾何学的に円の周であると近似すると、反射面２３側では近似した円の開口よりも広い開口が得られる。図８Ｂの一点鎖線を拡大した図には、近似した円の周を破線で示している。

上述したような傾斜部８１、８２の形状は、面取りによって得ることができる。あるいは、傾斜部８１、８２の形状は、金型が有する傾斜部の形状が転写されることで得ることができる。なお、金型が有する傾斜部の形状は、放電加工に用いる電極の形状によって得られる。放電加工された電極は、導光体８０の凹部に対応する凸部の細かなデコボコを除去するために、凸部を含む成形用の面が研磨される。
上述したような傾斜部８１、８２の形状は、導光体８０を金型により成形する際、金型から導光体を容易に外すことができるので、好ましい形状である。特に、本実施形態のように、ドット状の微細な凹部を複数有する細かい導光体８０を金型によって成形する際に好ましい。
また、傾斜部８１、８２を観察する場合、上述した拡散部２４を測定する場合と同様の測定機器、ソフトウェア、および、測定条件とすることで、観察可能である。

上述したように第１および第２の実施形態では、拡散部２４の形状が球状である場合について説明したが、拡散部２４の形状は湾曲状形状であればよく、例えば楕円状であってもよい。
導光体２０の反射面２３に設けられる凹部である拡散部２４は、出射面２２に向かって凸の湾曲状であるだけでなく、配置されている光源３０に向かって凸の湾曲状であることが光をより拡散させやすく、導光体２０の幅方向に光を均一化させやすいために好ましい。出射面２２に向かって凸に湾曲している形状であること、および、光源３０に向かって凸に湾曲している形状であることの両方を満たす形状として、球状あるいは楕円状といった湾曲状形状が好ましい。

本発明に係る拡散部は、本実施形態や第２の実施形態で説明した球状の拡散部２４以外に、楕円状であってもよい。拡散部が球状であったり楕円状であったりしてもよいということは、拡散部は反射面２３から凹んだ湾曲状形状ということである。また、本発明に係る拡散部は、反射面において、光源３０に向かって凸に例えば円形状や楕円形状のように湾曲している。すなわち、本発明に係る拡散部は、反射面２３からの深さ方向（図１のＺ方向）においても反射面２３の幅方向（図１のＹ方向）においても湾曲している。
そして、拡散部の深さ方向の大きさや幅方向の大きさは、レーザ顕微鏡で観察した最も深い場所において設定した仮想円から求めることができる。その場合の拡散部の深さの数値範囲は、上述の数値範囲と同一、すなわち仮想円の１６．５％以上５０％以下であり、拡散部の幅も０．１ｍｍ以上であって反射面２３の幅に対して５０％以下である。

（第３の実施形態）
次に、上述したイメージセンサユニット１０を画像読取装置としてのフラットベッド方式のスキャナ１３０に適用した構成について図９を参照して説明する。
図９は、フラットベッド方式のスキャナ１３０の構成の一例を示す斜視図である。
スキャナ１３０は、筺体１３１と、被照明体載置部としてのプラテンガラス１３２と、イメージセンサユニット１０と、イメージセンサユニット１０を駆動する駆動機構と、回路基板１３３と、プラテンカバー１３４とを有する。プラテンガラス１３２は、ガラスなどの透明板からなり、筺体１３１の上面に取り付けられる。プラテンカバー１３４は、プラテンガラス１３２に載置された原稿Ｐを覆うように、筺体１３１に対してヒンジ機構などを介して開閉可能に取り付けられる。イメージセンサユニット１０と、イメージセンサユニット１０を駆動するための駆動機構と、回路基板１３３とは、筺体１３１内に収容される。

駆動機構は、保持部材１３５と、ガイドシャフト１３６と、駆動モータ１３７と、ワイヤ１３８とを含む。保持部材１３５は、イメージセンサユニット１０を囲むように保持する。ガイドシャフト１３６は、保持部材１３５をプラテンガラス１３２に沿って読取方向（副走査方向）に移動可能にガイドする。駆動モータ１３７と保持部材１３５とはワイヤ１３８を介して連結されており、駆動モータ１３７の駆動力によってイメージセンサユニット１０を保持する保持部材１３５を副走査方向に移動させる。そして、イメージセンサユニット１０は、駆動モータ１３７の駆動力によって副走査方向に移動しながら、プラテンガラス１３２に載置された原稿Ｐを読取る。このように、イメージセンサユニット１０と原稿Ｐとを相対的に移動させながら、原稿Ｐを読取る。

回路基板１３３には、イメージセンサユニット１０が読取った画像に所定の画像処理を施す画像処理回路や、イメージセンサユニット１０を含むスキャナ１３０の各部を制御する制御回路や、スキャナ１３０の各部に電力を供給する電源回路などが構築される。

（第４の実施形態）
次に、上述したイメージセンサユニット１０を画像読取装置としてのシートフィード方式のスキャナ１４０に適用した構成について図１０を参照して説明する。
図１０は、シートフィード方式のスキャナ１４０の構成の一例を示す断面図である。
スキャナ１４０は、筺体１４１と、イメージセンサユニット１０と、搬送ローラ１４２と、回路基板１４３とを有する。搬送ローラ１４２は、図示しない駆動機構によって回転し、原稿Ｐを挟んで搬送する。回路基板１４３には、イメージセンサユニット１０を含むスキャナ１４０の各部を制御する制御回路や、スキャナ１４０の各部に電力を供給する電源回路などが構築される。

そして、スキャナ１４０は、搬送ローラ１４２によって原稿Ｐを読取り方向（副走査方向）に搬送しつつ、イメージセンサユニット１０により原稿Ｐを読取る。すなわち、イメージセンサユニット１０と原稿Ｐとを相対的に移動させながら、原稿Ｐを読取る。なお、図１０では、原稿Ｐの片面を読取るスキャナ１４０の例を示すが、２つのイメージセンサユニット１０が原稿Ｐの搬送経路を挟んで対向するように設けられ、原稿Ｐの両面を読取る構成であってもよい。

以上、本発明を上述した実施形態により説明したが、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更が可能である。
上述した実施形態では、拡散部２４は規則的なパターンにしたがって反射面２３に配置する場合について説明したが、この場合に限られず不規則に配置してもよい。この場合であって、反射面２３では入射面２１側から他端面２７側に向かうにしたがって徐々に反射面２３に対する拡散部２４の密度が増大させることで、導光体２０の長手方向における何れの位置からでも所望する光量を出射面２２から出射させることができる。

上述した実施形態では、導光体２０が第１側面２５および第２側面２６などの反射面を有する場合について説明したが、この場合に限られず、その他の反射面を有していてもよい。
上述した実施形態では、導光体２０が入射面２１から他端面２７まで長手方向に連続する直線状である場合について説明したが、この場合に限られず、曲部を有する導光体を用いてもよい。具体的には、導光体として、主走査方向に長い棒状に形成された光出射部と、光出射部の一方側の端部から曲がって形成された曲部とを有する導光体を採用することができる。この場合、曲部の端面を光源３０から光が入射される入射面とすることができ、光源３０を回路基板４０の表面に実装する表面実装型のＬＥＤパッケージとすることができる。
上述した実施形態では、導光体２０を大量生産に適した射出成形で製造する場合について説明したが、この場合に限られず、小量生産に適した切削加工により製造してもよい。
なお、移動手段としての移動部は、イメージセンサユニット１０と原稿Ｐとの少なくとも何れかを相対的に移動させることができる。

１０：イメージセンサユニット １１：フレーム １２：導光体収容部 １３：保持部 ２０：導光体 ２１：入射面 ２２：出射面 ２３：反射面 ２４：拡散部 ２７：他端面 ８１，８２：傾斜部 ３０：光源 ４０：回路基板 ５０：イメージセンサ ６０：集光体 １００：ＭＦＰ（画像読取装置、画像形成装置） １０１：シート（記録媒体） １０２：画像読取部 １０８：イメージセンサユニット駆動モータ １１３：画像形成部

Claims (8)

1. 光源と長尺状の導光体とを有する照明装置であって、
   前記導光体は、前記光源からの光を出射する出射面と、前記光を前記出射面へ反射する反射面とを有し、
   前記反射面は、前記光を拡散させる拡散部を複数有し、
   前記拡散部は、
   前記反射面から凹んだ球の一部の形状であって、
   前記反射面からの深さが前記球の直径に対して１６．５％以上５０％以下であり、
   前記反射面と平行な方向かつ前記反射面の長手方向に対して直交する方向である幅が０．１ｍｍ以上であって前記反射面の幅に対して５０％以下であることを特徴とする照明装置。
2. 前記拡散部は、
   前記反射面からの深さが前記球の直径に対して３５％以上５０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記拡散部は、
   幅が前記反射面の幅に対して１５％以上３０％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
4. 前記拡散部は、
   前記反射面の幅方向に沿って直線状に２つ以上５つ以下で配置されていることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の照明装置。
5. 前記導光体は、
   前記反射面と前記拡散部との境界に傾斜部を有することを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載の照明装置。
6. 被照明体に照射した光を読取るセンサユニットであって、
   請求項１ないし５の何れか１項に記載の照明装置と、
   前記照明装置により前記被照明体を照射して反射した光を結像する集光体と、
   前記集光体によって結像された光を電気信号に変換するセンサと、を備えることを特徴とするセンサユニット。
7. 請求項６に記載のセンサユニットと、
   前記センサユニットと前記被照明体との少なくとも何れかを相対的に移動させる移動手段と、を有することを特徴とする読取装置。
8. 請求項６に記載のセンサユニットと、
   前記センサユニットと前記被照明体との少なくとも何れかを相対的に移動させる移動手段と、
   前記センサユニットにより読取られた画像を記録媒体に形成する画像形成手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。

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