(57)【要約】【課題】ウェルドラインの影響を抑え照明品質の低下を防ぐことができる導光体及びこれを用いた照明装置、画像読取装置を提供する。【解決手段】入射面と、第１の方向に長い出射面と、該出射面と対向する導光面と、を含み、前記入射面から入射した光を前記出射面に導く導光体であって、前記第１の方向における中央を挟んで両側に配置される第１及び第２のゲートを有し、前記第１及び第２のゲートは、前記出射面に垂直な第２の方向において互いに離間して配置されている。【選択図】図３
2016066431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射面と、第１の方向に長い出射面と、該出射面と対向する導光面と、を含み、前記入射面から入射した光を前記出射面に導く導光体であって、
前記第１の方向における中央を挟んで両側に配置される第１及び第２のゲートを有し、
前記第１及び第２のゲートは、前記出射面に垂直な第２の方向において互いに離間して配置されていることを特徴とする導光体。
【請求項２】
前記第１のゲートは前記入射面に配置され、前記第２のゲートは前記第１の方向における前記入射面とは反対側の端面に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の導光体。
【請求項３】
前記第１のゲートは前記出射面の光束通過域外に配置され、前記第２のゲートは前記導光面の光束通過域外に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の導光体。
【請求項４】
前記出射面と前記導光面との間隔をｄ、前記第２の方向における前記第１及び第２のゲートの幅をｗ、とするとき、
ｄ／ｗ＞１
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の導光体。
【請求項５】
前記出射面と前記導光面との間隔をｄ、前記第２の方向における前記第１及び第２のゲートの幅をｗ、とするとき、
ｄ＞ｗ≧１ｍｍ
なる条件を満足す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。
【請求項６】
前記導光面は、前記第１の方向に配列される複数のプリズムを含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか1項に記載の導光体。
【請求項７】
前記出射面及び導光面においてウェルドラインが形成されており、前記出射面におけるウェルドラインと前記導光面におけるウェルドラインとは、前記第１の方向において互いに離間してい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。
【請求項８】
入射面と、第１の方向に長い出射面と、該出射面と対向する導光面と、を含み、前記入射面から入射した光を前記出射面に導く導光体であって、
前記出射面及び導光面においてウェルドラインが形成されており、
前記出射面におけるウェルドラインと前記導光面におけるウェルドラインとは、前記第１の方向において互いに離間していることを特徴とする導光体。
【請求項９】
前記導光面は、前記第１の方向に配列される複数のプリズムを含み、該複数のプリズムの夫々の傾斜面の位置は、前記第１の方向において前記導光面におけるウェルドラインの位置とは異なることを特徴とする請求項７又は８に記載の導光体。
【請求項１０】
前記出射面と前記導光面との間隔をｄ、前記第２の方向における前記第１及び第２のゲートの幅をｗ、とするとき、前記導光面におけるウェルドラインは、前記第１の方向において中央部から（ｄ−ｗ）／２だけ離れた位置に形成されていることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の導光体。
【請求項１１】
前記導光面は、前記第１の方向に配列される複数のプリズムを含み、前記導光面におけるウェルドラインの位置に対して前記第１の方向において±１ｍｍの範囲に含まれるプリズムの数は、前記複数のプリズムの数の２０％以下であることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか1項に記載の導光体。
【請求項１２】
前記複数のプリズムの夫々のプリズムの形状は、前記導光面におけるウェルドラインの位置に対する前記第１の方向での一方の側と他方の側とで異なることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか1項に記載の導光体。
【請求項１３】
光源と、該光源からの光を導光する請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の導光体とを備えることを特徴とする照明装置。
【請求項１４】
前記導光面は前記第１の方向に配列される複数のプリズムを含み、前記複数のプリズムからの漏れ光を拡散反射する拡散反射部材を有することを特徴とする請求項１３に記載の照明装置。
【請求項１５】
前記光源からの光を原稿面に導く請求項１３又は１４に記載の照明装置と、前記原稿面からの光を受光する受光部と、前記原稿面からの光を前記受光部の受光面上に集光する縮小光学系と、を備えることを特徴とする画像読取装置。
【請求項１６】
前記照明装置と、前記受光部と、前記縮小光学系と、を保持するキャリッジを備えることを特徴とする請求項１５に記載の画像読取装置。
【請求項１７】
前記原稿に平行な方向において、前記原稿と前記キャリッジとの相対位置を変更する駆動部を備えることを特徴とする請求項１６に記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光体及びこれを用いた照明装置、画像読取装置に関し、原稿等の画像を読取るスキャナ装置、これを用いたファクシミリ装置、複写機、複合機等に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ファクシミリ装置、複写機、複合機等に設けられたスキャナ装置等の画像読取装置では、光源から原稿に光を照射し、原稿からの反射光を複数のミラーで光路を折り返し、結像光学系でＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子に結像し、画像情報を取得する。
【０００３】
特許文献１の照明光学系では、１つの棒状の導光体に２つの光偏向面を長手方向に沿って形成し、それぞれ対向する出射面から照明光を出射し原稿面を照射する構成としている。導光体の長手方向端部（端面）に配置された光源から入射した光は、導光体の側面を全反射しながら伝播して対向面に向かうが、長手方向に沿って形成された２つの偏向面（鋸歯状の凹凸面）に入射した光は出射面側へ偏向され照明光として原稿を照射する。ここで、２つの偏向面を介し、一方が直接原稿面を、他方は反射鏡を介し、読取り光軸を挟んで原稿面を照射することで影の発生しにくい照明光学系を構成している。
【０００４】
また、特許文献２の照明光学系では、光源から棒状の導光体に入射した光を効率良く出射面から取り出すために、出射面と対向する面に鋸歯状の凹凸を形成することが記載されている。光源が導光体の片端部に配置された場合は、鋸歯状の傾斜面は光源側に大きく傾斜し、光源からの光線を出射面側に偏向する構成である。光源が両側に配置された場合は、導光体の中央を境に左右対称な鋸歯状の傾斜面を有することが記載されている。
【０００５】
ここで、上記特許文献１、２の導光体は射出成形で製造されるが、導光体には樹脂を注入するためのゲートが必ず存在する。特に、棒状導光体の様に細長い形状は、ゲートから注入された樹脂が冷えやすいので、長手方向の両端にゲートが設けられる。また、金型設計の容易さから、ゲートは長手方向両端部に対称に配置されるのが通常である。
【０００６】
このようにゲートを複数備えた射出成形品において、ゲートから注入された樹脂が合流する界面をウェルドと呼び、界面に沿って生じる筋をウェルドラインと呼ぶ。ウェルドでは、樹脂の均一性が乱れ光線の直進性が不規則に乱れる。ウェルドラインが発生することの説明としては、特許文献３に詳しく記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２１６４０９号公報
【特許文献２】特開２００８−０７８８５５号公報
【特許文献３】特開２００３−２１１５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、導光体の光学面に長手方向に連続した複数のプリズムを形成し、出射面に向かう光線を制御して所定の照度分布を形成するようにしたものが知られている。しかしながら、長手方向の両端に設けられるゲートの中間地点（長手方向の中央部）に発生するウェルドライン近傍には多数のプリズムが含まれるため、光線の偏向角が乱れて照度分布が低下するという課題がある。
【０００９】
本発明の目的は、ウェルドラインの影響を抑え照明品質の低下を防ぐことができる導光体及びこれを用いた照明装置、画像読取装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る導光体は、入射面と、第１の方向に長い出射面と、該出射面と対向する導光面と、を含み、前記入射面から入射した光を前記出射面に導く導光体であって、前記第１の方向における中央を挟んで両側に配置される第１及び第２のゲートを有し、前記第１及び第２のゲートは、前記出射面に垂直な第２の方向において互いに離間して配置されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る別の導光体は、入射面と、第１の方向に長い出射面と、該出射面と対向する導光面と、を含み、前記入射面から入射した光を前記出射面に導く導光体であって、前記出射面及び導光面においてウェルドラインが形成されており、前記出射面におけるウェルドラインと前記導光面におけるウェルドラインとは、前記第１の方向において互いに離間していることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る照明装置、画像読取装置は、上記導光体を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ウェルドラインの影響を抑え照明品質の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る導光体、照明装置を搭載した画像読取装置の構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る導光体、照明装置を搭載した画像読取装置における照明光学系の説明図である。
【図３】（a）は本発明の第１の実施形態に係る導光体の樹脂内部の様子を示す図、（ｂ）は導光体内の光線伝播の様子を示す図、（ｃ）は原稿面上の照度分布を示す図である。
【図４】（a）は比較例に係る導光体の樹脂内部の様子を示す図、（ｂ）は導光体内の光線伝播の様子を示す図、（ｃ）は原稿面上の照度分布を示す図である。
【図５】（a）は本発明の第２の実施形態に係る導光体の樹脂内部の様子を示す図、（ｂ）は導光体内の光線伝播の様子を示す図、（ｃ）は原稿面上の照度分布を示す図である。
【図６】(a)は本発明の実施形態に係るウェルドラインを立体的に示す図、(ｂ)は本発明の実施形態に対する比較例の１つとしてウェルドラインを立体的に示す図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は本発明の第1の実施形態におけるウェルドラインの位置を示す図である。
【図８】（ａ）（ｂ）は第1の実施形態におけるプリズム形状を示す図である。
【図９】第1の実施形態におけるプリズム形状の具体例を示す図である。
【図１０】異なるプリズム形状として台形状の断面形状を備えた変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
《第１の実施形態》
（画像読取装置）
図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る導光体、照明装置としての照明ユニットを搭載した画像読取装置について説明する。まず、一体型走査光学ユニット７内の方向について定義する。
【００１７】
駆動手段（副走査モータ）８によって一体型走査光学ユニット７が駆動される方向（Ａ方向、Ｘ方向）は、左右方向または副走査方向と呼ぶ。原稿面１の法線方向（Ｚ方向）は、上下方向を示し上側とは走査光学ユニット７から原稿面１側の向きである。左右方向と上下方向の区別は原稿面の面法線に対して４５°未満の方向を上下方向、それ以外を左右方向と定義する。また、原稿面１からラインセンサーで構成される受光部としての読取手段５に向う光路において、原稿面側を上流、ラインセンサー側を下流と定義する。また、主走査方向とは、読取手段５の画素の並び方向（紙面垂直方向、Ｙ方向）である。
【００１８】
図中、１３は画像読取装置本体、２は原稿台（原稿台ガラス）であり、その原稿台２面上に原稿１が載置されている。７は一体型走査光学系ユニットであり、後述する照明光学系１１、結像系として走査用の複数のミラー４１〜４８、および原稿面の画像領域を結像面上（受光面上）に結像する結像手段（結像光学系）６、そして読取手段５等が収納されている。
【００１９】
一体型走査光学系ユニット（キャリッジ）７は、モータ等の駆動手段（駆動部）８により原稿面１上を副走査方向（図１において矢印Ａ方向）へ走査し、原稿１との相対位置を変更することで、原稿１の画像情報を読取手段５で読取っている。尚、一体型走査光学系ユニット７と原稿１の少なくとも一方を移動させ、双方を相対的に移動させて、該原稿１の画像情報を読取るようにしても良い。
【００２０】
（照明光学系、結像系および読取手段の詳細）
１１は照明光学系であり、照明装置としての照明ユニット３およびスリット１２で構成される。照明ユニット３は、光源としてのＬＥＤ、導光体等で構成される。４１〜４８は、各々原稿面側から順に光路に沿った第１〜第８ミラーであり、図示する位置に配置されて、原稿１からの光束を折り返して結像手段６に入射させている。６は結像手段としての結像ミラーユニットであり、２枚の自由曲面ミラーS１、S２を一体成形した光学素子９と光束径を規制する平面ミラー１０で構成される。結像手段６は、原稿１の画像情報に基づく光束を受光する読取手段５面上に結像させている。
【００２１】
５は、画像読取手段（読取手段）であるラインセンサー等の電荷結合素子である。読取手段５の各画素は、主走査方向（紙面垂直方向、Ｙ方向）に配列されている。読取手段５の背面には信号処理用基板を備えるため、読取手段は一体型走査光学系ユニット７の側面に配置され、基板からの発熱がユニットの外部に放熱されるよう構成される。
【００２２】
８は駆動手段としての副走査モータであり、一体型走査光学ユニット７を副走査方向に移動させている。副走査モータ８は副走査断面内において、走査終了側（図面上、右側）に配置されている。
【００２３】
本実施形態において、原稿の読取位置は一体型走査光学系ユニット７の右端に位置する。照明光学系１１は一体型走査光学系ユニット７の右上に配置され、照明ユニット３より出射された光束により原稿１の下面を読取光路を挟んで両側から照明する。原稿１で反射した拡散光束は、スリット１２で規制されて図１の鉛直下方（下側）へ進み光路に沿って第１ミラー４１に入射する。第１ミラー４１では左方向に折り返されて一体型走査光学系ユニット７の左側面近傍に配置された第２ミラー４２に入射する。
【００２４】
第1、第２ミラーの左右間の距離に関しては、原稿面読取位置より左側のユニットスペースが最大限に使われる。第２ミラー４２に入射した光束は右方向に折り返され、第１ミラーの手前かつ照明系１１の下部に配置された第３ミラー４３に入射する。第３ミラー４３に入射した光束は再度左側に折り返され、第２ミラー４２の上方に配置された第４ミラー４４に入射する。
【００２５】
ここまでの第１から第４ミラーまでの光路は、図１に示す通り光束径が細いため左右方向に複数回折り返しても高さ方向のスペースを小さく抑えることができる。また、折り返すミラーの高さも短くすることができるので、第１乃至第４ミラーが大型化することなく高さ方向のスペースを小さく抑えることができる。第５ミラー４５以降は徐々に光束径が太くなり、光学素子９のS1面で最大になる。
【００２６】
このため、第４ミラー４４以降は、結像手段６に入射するまで上下方向に折り返す。第４ミラー４４で下方に折り返された光路は、左右に折り返された上流の光束を横切り一体型走査光学系ユニット７の下端に配置された第５ミラー４５に入射する。第５ミラー４５〜第８ミラー４８は一体型走査光学系ユニット７の上下端に配置され、左右に折り返された上流の光束を全て横切る。第５ミラー４５と第７ミラー４７は結像手段６の左方向のスペースを使って下面近傍に配置され、第６ミラー４６と第８ミラー４８は照明系１１の左側のスペースを使って上面近傍に配置される。
【００２７】
このようにミラーを配置して上流光路を左右に複数回、下流光路を上下方向に複数回あり返すことにより、一体型走査光学系ユニット７の空間を有効に使って縮小光学系の長い光路を折り畳み高さを低くすることができる。このミラー配置の特徴は、左右方向に折り返した複数の上流光束は、上下方向に折り返された下流の光束をすべて横切ることである。
【００２８】
ここで、第１ミラー４１から第４ミラー４４までは比較的光束径が細いので、ミラー表面の有効部も小さく、表面の面精度に対するピントずれの影響が小さい。このため、歪みやすい３ｍｍ厚の薄いミラーを利用しても問題とならないので、ミラーのコストは安くできる。第５ミラー４５以降のミラーは、光束径が太いので５ｍｍ厚の剛性の高いミラーを必要とする。
【００２９】
本実施形態では、原稿面から第４ミラーまでの光路は、原稿面からＳ１面までの光路の５２％であり約半分である。すなわち、Ｓ１面で最も光束径が最大となるが、その半分の光束径までを左右方向に折り返しているので折り返しミラーも３ｍｍと薄くできている。
【００３０】
なお、図１に示すように、一体型走査光学系ユニット７は右上に読取り光路、第１ミラー４１の下方には結像手段６、右側面に読取手段５を配置することにより、左側の空間を光路折り返し（上下方向）のために使うことができる。また、光学素子９を反射ミラーで構成しているので、第８ミラーから結像手段６に向けて下方に入射させても側面に配置した読取手段に入射させるための折り返しミラーを必要としない。さらに、光学素子９と平面ミラー１０で光路を交差するように折り返しているので、結像手段６の中で光路をコンパクトに折り畳み、小型化に寄与している。
【００３１】
原稿読取位置の鉛直下方に結像手段６を備えるため、原稿面からのフレア光がスリット１２を通って結像手段６に入射しゴースト光となり画質を低下させる恐れがある。本実施形態の構成では、第１ミラー４１の左に第３ミラー４３、第１ミラー４１の左下に結象光学系の平面ミラー１０が配置されるため、これらのミラーの裏面でフレア光が遮断される。
【００３２】
尚、本実施形態の一体型走査光学系ユニット７は、配置を左右逆の構成にしても良い。また、照明系は光路を挟んで左右対称に照明ユニット３を配置したが、一方をミラーに替えればよりコンパクトな照明光学系１１を構成することができ、ミラー配置にとって有利な構成となる。また、第８ミラー側の光源をミラーに替えると、なお良い。
【００３３】
次に、照明光学系１１の走査断面（ＸＺ断面）の構成について、図２を用いて説明する。図２において、図１と同一番号は同じ構成要素を示している。１４は照明ユニット３から原稿面に向かって出射する光強度分布、１５は光強度分布１４のピーク強度が進行する照明光軸、１６は原稿面上で２つの光強度分布１４が合成された照明光量分布、１７は読取り光軸である。１８はプリズムが形成可能な導光面で、後述するように照明ユニット３を構成するプリズムが配置されるプリズム形成面、あるいは散乱面である。
【００３４】
（導光体を含む照明装置としての照明ユニット）
照明光学系１１は、原稿台ガラス２の上に載置された原稿１から下方に所定の距離に配置される。そして、読取り光軸１７を挟んで２つの照明装置としての照明ユニット３および照明ユニット３を保持する支持部材を有する。照明ユニット３は、棒状の透明な導光体の紙面奥側の端部に配置されたＬＥＤ光源（不図示）を電気基板で点灯することにより、原稿を紙面垂直方向に線状に照明する。ＬＥＤ光源からの光は、導光体の光入射面としての上記端面から入射し、導光体内部を全反射して進行し、原稿面と反対側に設けられた導光体の導光面１８で散乱し、導光体の原稿面側の出射面２６から出射する。
【００３５】
ここで、出射面２６は、光入射面としての上記端面に交差する長手方向に延在する１面であり、プリズム形成可能な導光面１８は出射面２６と対向する面となっている。そして、導光体の導光面１８は、導光体に長手方向の凹凸を形成することでプリズム形状にした面（導光体と一体化されるプリズムを形成するプリズム形成面）として、あるいは、白色拡散塗料をパターン化して塗布した面（散乱面）として形成されている。
【００３６】
導光体から原稿面に向かって出射する光は光強度分布１４を有し、そのピーク強度の進行方向を破線で示している。読取り光軸１７を挟んで、両側に配置された照明ユニットから照射される原稿台ガラス２上の光強度分布１６は、所定のブロードな強度分布となり、読取り光軸のずれや原稿１の浮き上がりに対して照明強度の変化が小さくなるようにしている。原稿１を照明した光は原稿表面で散乱し、読取り光軸１７を経由して折り返しミラー４１へ入射し、図１に記載のラインセンサー５に入射して原稿情報が読み取られる。
【００３７】
図３は、図２の照明光学系を右側面から見たときの照明装置としての照明ユニットの構成を示す。図３において、図２と同一番号は同じ構成要素を示している。
【００３８】
（導光体におけるゲート）
図３(a)は、照明ユニット３の透明な導光体２１の樹脂内部の様子を示す。図３（ｂ）は、透明な導光体２１の中を伝播する光線の様子を示した図である。図３(a)において、１９はゲートであり、２つのゲート１９のうち、図中左側のゲートは導光体の入射面としての端面の光入射域外に設けられ、他方のゲートは長手方向で反対側（図中右側）の端面に設けられる。
【００３９】
２０は光源、２６は出射面、２７は導光体から漏れた光を戻す反射板、２８はプリズム面から漏れた光を拡散光として反射する拡散反射板（拡散反射部材）である。また、２２はゲートから注入された樹脂の等位相面、２３は２つのゲート１９から注入された樹脂の等位相面が合流して形成されるウェルドラインである。
【００４０】
図３（ｂ）において、２４は光源から出射して導光体内を全反射して反光源側へ伝播する光線、２５は導光面１８で偏向されて出射面２６へ向かう光線である。透明な導光体２１の長手方向の寸法は、原稿面の幅（Ａ３用紙の短手幅：約３００ｍ）よりも長い有効照射領域を形成するために３２０ｍｍほどの長さがある。また、短手方向は約Φ５ｍｍ程度で円柱形を成す。
【００４１】
このような細長い棒状の導光体２１を射出成形する場合、金型の長手方向の端部（端面）の１箇所のゲートから樹脂を充填すると、３２０ｍｍの他端まで進むまでに時間がかかり、樹脂が冷却で固化して充填不良になる。また、ゲートの温度が低下してゲートが塞がってしまうなどの問題が生ずる。充填時間を短くするために樹脂を充填する射出速度を上げると、ゲートでせん断発熱が上昇し材料の焼けとなるなど材料劣化の原因となる。
【００４２】
したがって、このように棒状の導光体では、ゲートは長手両端の２箇所に設けて充填する長さを分担する構成をとる。長手方向の中央部に１つのゲートを設けることも考えられるが、中央部は光学有効部であることが多いため通常は両端部に設けられる。
【００４３】
本実施形態のゲート１９は、第１、第２のゲートとして、長手方向の中央部で長手方向に垂直な面に対して一方の側に第１のゲート、他方の側に第２のゲートが設けられる。より具体的には、図３(a)に示すように長手方向の両端面に設けられ、かつ、図３（a）の上下方向にずれている（光源２０が設けられる端面から見て出射面２６と導光面１８を結ぶ方向に離間している）。すなわち、本実施形態では、一方のゲートは一方の端面の出射面２６近傍に、他方のゲートは他方の端面の導光面１８近傍に設けられ、２つのゲート１９が紙面内において回転対称に配置されている。
【００４４】
ここで、本実施形態においては、ウェルドライン２３に関し、以下に詳述するように出射面２６におけるウェルドラインと導光面１８におけるウェルドラインは、長手方向に離間して形成される。すなわち、第1、第２のゲートから矢印の向き（図３（ａ））に注入された樹脂の等位相面２２は、長手方向に斜めになって進行し、長手方向の中央付近で合流して斜めのウェルドライン２３を形成する。樹脂が合流した界面は不均質となるため、筋状の痕跡が認められることが多い。
【００４５】
ウェルドライン２３を横切る光線は、光線の直進性が乱され、屈折の法則に基づいて設計された集光性能が低下する。このウェルドライン２３は、図６(a)に示すように導光体２１の外周に露出して認められる。なお、図６（ａ）では説明を簡略化するために、角柱状の導光体の例で示した。
【００４６】
図３(b)に示すように光源２０から出射した光線は、鏡面である導光体の側面で全反射しながら反光源側へ伝播する。導光体の導光面１８に入射した光線は、導光面１８がプリズム形成面の場合にはプリズム面で反射、屈折することにより出射面２６へ向かって偏向され、原稿面に向かう照明光が形成される。
【００４７】
このとき、導光面１８で出射面２６に向かって偏向される光は、導光体中央部の領域ではウェルドライン２３を横切って出射するが、ウェルドライン２３が斜めに形成されているため不均質な領域を通過する距離は短い。また、ウェルドライン２３を横切る光線は、長手方向に所定の幅に広がるため集光性能の低下も比較的ブロードになり目立ちにくくなる。
【００４８】
図３(c)は、出射面２６から出射した光線の原稿面上での照度分布を示す。原稿面を照明する領域よりも広い幅を有効照明領域として照度分布は形成され、この領域は導光体の長手寸法よりも短い。実線で示す照度分布は中央付近でも滑らかであり、ウェルドライン２３を斜めにした効果が発揮されている。破線は、後述するウェルドラインが斜めになっていない比較例の場合の照度分布を示し、中央付近で照度分布の低下が目立っている。
【００４９】
図７は、図３(a)のウェルドラインの位置を説明した図である。図７において、図３と同一番号は同じ構成要素を示している。図７(a)において、出射面２６と導光面１８の間隔をｄ、この方向のゲート幅（開口幅）をｗとする。ゲートは開口幅ｗで樹脂が射出されるので、この幅の領域では樹脂は真直ぐに進むが、樹脂は金型の壁面に沿って進行する性質がある。このため、直進する樹脂の界面が（ｄ−ｗ）の距離まで直進したとき、ゲート金型壁面に沿って導光面１８に到達する界面２２が等位相面である。このような界面２２が両側（両端部）のゲートから導光体中央で合流し、ウェルドライン２３が形成される。
【００５０】
このウェルドライン２３の傾斜角θは、導光体の中心付近では４５゜であるが、出射面２６や導光面１８近傍ではゲート幅ｗの大きさに依存して６３゜と大きくなり傾斜効果が低減する。４５゜の傾斜領域をできるだけ大きく、６３゜の傾斜領域を小さくするには以下の条件を満足することが望ましい。
【００５１】
ｄ／ｗ  ＞１
更には、以下の条件を満足することが望ましい。
【００５２】
ｄ＞ｗ≧１ｍｍ
ゲート幅ｗは、射出時のせん断発熱を抑えるために下限値1ｍｍは必要で、開口面積を稼ぐために図７の紙面垂直方向のゲート幅はｗより大きくする必要がある。本実施形態では、ｄ＝５ｍｍ、ｗ＝１ｍｍ、ゲートの奥手前方向（図７の紙面垂直方向）の幅は３ｍｍである。
【００５３】
（ウェルドラインとプリズム傾斜面）
また、図７（ａ）の長手方向において、ウェルドライン２３が導光面１８上に掛かる位置は、導光体の２つのゲート（第１、第２のゲート）の長手方向の中央部から（ｄ−ｗ）／２だけシフトした位置で、ゲートが出射面２６側にある方向に発生する。導光面１８がプリズム形成面の場合、導光面１８上に形成されたプリズムの偏向作用を有する面（プリズム傾斜面）はこのウェルドライン２３の位置に掛からないように配置する必要がある。本実施形態では、（ｄ−ｗ）／２＝２ｍｍの位置である。
【００５４】
図７(b)に、導光面１８がプリズム形成面の場合の導光面１８の要部拡大図を示す。導光面１８において、出射面２６と略平行な面は光源２０から伝播してきた光線を全反射するが、出射面２６とほぼ垂直なプリズム傾斜面２９は臨界角を超えないので屈折してプリズムから漏れた漏れ光として拡散反射板２８へ入射する。そして、拡散反射板２８でランバート反射され、無指向光線として導光体へ再入射した光は出射面２６から原稿面へ向かう照明光を形成する。
【００５５】
このように、出射面２６から原稿面へ向かう光線は、プリズム傾斜面２９で屈折し拡散反射板２８で反射された光線で構成される。したがって、出射光線の照度分布はプリズム傾斜面２９の作用で制御される。このプリズム傾斜面２９は、上記導光体の２つのゲートの長手方向の中央部から（ｄ−ｗ）／２のウェルドライン２３の界面を避けて配置設計される。
【００５６】
図８に、本実施形態の具体的なプリズム配列を示す。図８(a)は、導光体の長手方向の中央部を０ｍｍとし、光源側を負符号としたときのプリズムの深さ/ピッチの変化を示す。図８(ｂ)は、ウェルドラインが発生する−２ｍｍ位置近傍のプリズム形状を示す。また、図９は導光体の長手中央付近のプリズム形状の数値パラメータを示す。図８（ｂ）から明らかなように、ウェルドラインがプリズム傾斜面２９を通らないように設計されている。
【００５７】
また、図９に示すように、同じ形状のプリズム（ピッチも含む）は、このウェルドラインを境に１２個と１５個のものが連続している。１つの連続したプリズム群は所定の照度分布を形成する作用を有するため、同じ形状のプリズムがウェルドラインの近傍に多数含まれることは好ましくない。本実施形態では、ウェルドラインを中心とする±１ｍｍの範囲（−１から−３ｍｍの範囲）には２／１２個、２／１５個が含まれ２０％以下としているため、良好な性能を得ている。
【００５８】
また、プリズム形状が変わる境界にウェルドラインを設ける（プリズム形成面におけるウェルドラインの位置を境に複数プリズムにおけるプリズム形状が異なる）ことで、共通のプリズム作用への影響を分散している。
【００５９】
（比較例１）
ここで、図４に本実施形態に対する比較例として比較例１を示す。図４において、図３と同一番号は同じ構成要素を示している。図４(a)のゲート１９は、導光体２１の長手方向の両端面に設けられ、対向する２つのゲートは出射面側に同じようにずれて設けられている。すなわち、長手方向の中央部において長手方向に垂直な面に対して左右対称の関係にある。このような２つのゲートから矢印の向きに注入された樹脂の界面２２は、長手方向に斜めになって進行するが左右対称のため中央付近で合流して短手方向に平行なウェルドライン２３を形成する。
【００６０】
図４(b)に、このウェルドライン２３を横切る導光体２１内の光線を示す。導光面１８で偏向され出射面２６に向かう光線は、導光体中央部の領域ではウェルドライン２３に沿って進行するため出射面２６まで不均質な領域を通過することになる。また、ウェルドライン２３の幅は長手方向に狭いので集光性能の劣化が大きく、その領域は長手中央付近に集中するため目立つことになる。図４(c)に、出射面から出射した光線の原稿面上での照度分布を示す。ウェルドライン２３が存在する長手中央部で照度分布の低下が目立つ。
【００６１】
（比較例２）
また、図６（ｂ）に本実施形態に対する比較例として比較例２を示す。図６（ｂ）に示すように、ゲート１９が対向しないようにずれる（離間する）構成であっても、その離間方向が導光面１８と出射面２６とを結ぶ方向でない場合（本比較例では導光面１８と出射面２６とを結ぶ方向と直交する方向）は、不都合を生じる。すなわち、長手方向の中央部に形成されるウェルドラインに関し、ウェルドラインは傾くものの、出射面２６における位置と、導光面１８における位置とは、長手方向に離間しない。そのため、光線がウェルドラインを通過する距離は図４と同等となり、集光性能の劣化が大きい。
【００６２】
本実施形態によれば、ウェルドラインが出射面と出射面に対応するプリズム形成面において長手方向に離間して生じるように複数のゲートを配置するので、ウェルドラインによって照度分布が低下するのを抑制することが出来る。
【００６３】
《第２の実施形態》
図５に、本発明の第２の実施形態を示す。図５において、図４と同一番号は同じ構成要素を示している。図５(a)で第１、第２のゲートとなるゲート１９は、導光体２１の出射面２６と導光面１８の光束通過域外となる長手方向端部に設けられている。この２つのゲートは、第1の実施形態と同様に、長手方向の中央部で長手方向に垂直な面に対して一方の側に第１のゲート、他方の側に第２のゲートが設けられる。より具体的には、第１の実施形態と同様に、紙面内において回転対称に配置されている。
【００６４】
このため、図５（ａ）の矢印の向きに注入された樹脂の等位相面２２は、長手方向に斜めになって進行し、長手方向の中央付近で合流して斜めのウェルドライン２３を形成する。図５(b)に、このウェルドライン２３を横切る導光体２１内の光線を示す。導光面１８で出射面２６に向かって偏向される光は、導光体中央部の領域ではウェルドライン２３を横切って出射するが、ウェルドライン２３が斜めに形成されているため不均質な領域を通過する距離は短い。また、ウェルドライン２３を横切る光線は、長手方向に所定の幅に広がるため、集光性能の低下も比較的ブロードになり目立ちにくくなる。
【００６５】
図５(c) は、出射面２６から出射した光線の原稿面上での照度分布を示す。原稿面を照明する領域よりも広い幅を有効照明領域とて照度分布は形成され、この領域は導光体の長手寸法よりも短い。実線で示す照度分布は、中央付近でも滑らかであり、ウェルドライン２３を斜めにした効果が発揮されている。なお、破線は比較例としてウェルドラインが斜めになっていない場合の照度分布を示し、中央付近で照度分布の低下が目立っている。
【００６６】
本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、ウェルドライン２３がプリズム傾斜面２９を通らないように設計されている。
【００６７】
（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。
【００６８】
（変形例１）
上述した実施形態では、導光体に長手方向の凹凸を形成することでプリズム形状にした面（導光体と一体化されるプリズムを形成するプリズム形成面）を設けるとしたが、別にプリズムを当接（接合）することもできる。
【００６９】
（変形例２）
上述した実施形態では、各プリズムとしてその断面形状が図７（ｂ）に拡大表記される矩形状のものを用い、導光面１８に直交するプリズム傾斜面を屈折した光が拡散反射板２８で拡散反射して出射面２６に向かうようにしたが、本発明はこれに限られない。例えば、各プリズムとしてその断面形状が図１０に拡大表記される台形状のものを用い、導光面１８に斜設されるプリズム傾斜面で反射した光が出射面２６に向かうようにしても良い。この場合も、出射面２６へ向かう光線を制御しているのはプリズム傾斜面２９であり、この作用面がウェルドライン２３上に無いように構成される必要がある。
【００７０】
（変形例３）
上述した実施形態では、第１、第２のゲートを導光体の長手方向の両端面、あるいは長手方向における両側面（出射面２６、導光面１８）に設けたが、本発明はこれに限られない。すなわち、例えば第１、第２のゲートの一方を導光体の長手方向の端面、他方を長手方向における側面部（出射面２６あるいは導光面１８）に設けることもできる。
【符号の説明】
【００７１】
１８・・導光面、１９・・ゲート、２３・・ウェルドライン、２６・・出射面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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