CN101356457B - 导光部件和使用该导光部件的线状光源装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种导光部件和使用该导光部件的线状光源装置。本发明的导光部件由具有透光性的材质形成，具备：包括沿着方向x延伸，具有方向y的聚光效果的透镜面(31)的光射出面(13)，和位于方向x的一端的光入射面(11)。在光射出面(13)中靠近光入射面(11)的部分上形成有包括透镜面(31)和圆柱面(32)的过渡区域(13a)。过渡区域(13a)，在方向x上透镜面(31)占有的比例，越接近光入射面(11)越小。

Description

导光部件和使用该导光部件的线状光源装置

技术领域

本发明涉及在扫描器、传真机和打印机等图像读取装置中使用的导光部件。本发明还涉及使用导光部件的线状光源装置。

背景技术

图像读取装置通过将光照射在原稿上，接受其反射光，将在原稿上记载的内容作为图像而变成电信号。在该图像读取装置中，使用射出线状光的线状光源装置作为原稿的照明光源的情况多。

图24和图25表示现有的线状光源装置的一个例子。这些图中所示的线状光源装置X具有两个光源91和导光体92。在各光源91中包括有蓝色光用、绿色光用、红色光用的三个LED91a。导光体92由具有透光性的丙稀酸树脂等构成。导光体92为在图24中的左右方向延伸的形状。在导光体92上形成有两个光入射面92a，反射部92b和光射出面92c。两个光入射面92a位于导光体92的长边方向的两端。光源91分别配置在各光入射面92a的正面上。反射部92b设在导光体92的下面上，光射出面92c设在导光体92的上面上。光射出面92c为在导光体92的长边方向延伸的截面为圆弧状的面。

从光源91发出的光从光入射面92a导入导光体92内。反射部92b向着上方反射在长边方向行进的光。由反射部92b反射的光，指向性被光射出面92c提高，成为线状光。线状光向上方射出，照明作为图像读取装置的读取对象的原稿。

然而，在线状光源X中，担心射出光在长边方向的亮度分布不均匀。即，长边方向的亮度分布由从光源91发出的光在导光体92内，沿长边方向行进，并被反射部92b反射的比例所决定。例如，从光射出面92c中靠近光源91的部分容易射出亮度比较高的光。因此，存在原稿的照度不均匀，妨碍由图像读取装置适当地读取原稿的问题。

[特许文献1]日本国特开平9-200439号公报

发明内容

本发明是考虑上述问题而提出的，本发明的课题在于提供一种可以使线状光的亮度均匀的导光部件和线状光源装置。

本发明的第一方面所提供的导光部件，由具有透光性的材质形成，具备：包括沿着第一方向延伸，并且在与上述第一方向正交的第二方向上具有聚光效果的凸状曲面的光射出面；和位于上述第一方向的一端的光入射面，其特征在于，在上述光射出面中靠近上述光入射面的部分上形成有包括上述凸状曲面和非凸状曲面的过渡区域，上述过渡区域，在上述第一方向上上述凸状曲面占有的比例，越接近上述光入射面越小。

优选上述非凸状曲面为具有在上述第二方向延伸的中心轴的圆柱表面的一部分。

优选在位于与上述光射出面相反侧的部分上，在上述第一方向上排列有在上述第二方向上延伸的多个槽。

优选上述各槽为具有在上述第二方向延伸的中心轴的圆柱槽，并且其半径R和槽深D为D/R≤0.5。

优选在上述多个槽中包括互相相邻，并且离上述光入射面远的D/R为离上述光入射面近的D/R以上的两个槽。

优选上述导光部件的上述第一方向的另一端，由包括1对倾斜面的多个面构成，上述1对倾斜面夹着沿着上述第一方向的对称平面并互相镜对称。

优选上述多个面包括2对倾斜面，上述2对倾斜面分别夹着沿着上述第一方向的不同的对称平面并互相镜对称。

优选上述2对倾斜面的上述对称平面彼此正交。

优选上述1对倾斜面之间设置有与上述对称平面正交的面，在该面上进行褶皱(シボ)加工。

本发明的第二方面所提供的线状光源装置，其特征在于，包括：本发明第一方面所提供的导光部件，和与上述光入射面正对的光源。

优选上述光源具有多个LED发光元件，上述多个LED发光元件，沿着与上述第一和第二方向的任一个正交的上述光射出面的射出方向成一列配置。

优选上述多个LED发光元件发出波长互不相同的光，上述光入射面的至少一部分为粗糙面。

优选上述光入射面中靠近与上述光射出面相反的部分为上述粗糙面。

优选上述多个LED发光元件包括蓝色光用LED发光元件、绿色光用LED发光元件和红色光用LED发光元件，上述三个LED发光元件，从上述光射出面侧，按上述蓝色光用LED发光元件、上述绿色光用LED发光元件和上述红色光用LED发光元件的顺序配置。

优选上述光入射面中，至少与上述红色光用LED发光元件正对的部分为上述粗糙面。

优选上述光入射面中，与上述绿色光用LED发光元件正对的部分也为上述粗糙面。

优选上述导光部件中与上述光射出面相反侧的面的靠近上述光入射面的部分为粗糙面。

附图说明

图1为具有包括本发明的第一实施例涉及的导光部件的线状光源装置的图像读取装置的截面图。

图2为沿着图1的II-II线的截面图。

图3为线状光源装置的全体立体图。

图4为沿着图3的II-II线的截面图。

图5为表示导光部件的槽的一个例子的主要部分放大截面图。

图6为表示导光部件的槽的一个例子的主要部分放大截面图。

图7为沿着图3的VII-VII线的截面图。

图8为表示导光部件的端部的立体图。

图9为沿着图8的IX-IX线的截面图。

图10为表示线状光源装置的线状光的亮度分布的图形。

图11为表示导光部件的槽的一个例子的光的反射的仿真(simulation)结果。

图12为表示导光部件的槽的一个例子的光的反射的仿真结果。

图13为表示导光部件的槽的一个例子的光的反射的仿真结果。

图14为表示比较例的槽的光的反射的仿真结果。

图15为表示线状光源装置的线状光的亮度分布的图形。

图16为表示本发明的第二实施例涉及的导光部件的端部的立体图。

图17为表示本发明的第三实施例涉及的导光部件的端部的立体图。

图18为表示本发明的第四实施例涉及的导光部件的端部的立体图。

图19为具有包括本发明的第五实施例涉及的导光部件的线状光源装置的图像读取装置的截面图。

图20为从本发明的第六实施例涉及的导光部件的光入射面侧看的立体图。

图21为从光源侧看线状光源装置的图。

图22为表示光射出面上的位置和射出亮度的关系的图。

图23为表示光射出面上的位置和射出亮度的关系的图。

图24为表示现有的线状光源装置的一个例子的正面图。

图25为表示现有的线状光源装置的一个例子的侧视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施例进行具体地说明。

图1具有包括本发明的第一实施例涉及的导光部件的线状光源装置的图像读取装置的截面图。图2为沿着图1的II-II线的截面图。另外，在图2中，取从左向右的方向为x。

如图1和图2所示，图像读取装置A1具有线状光源装置B1、壳体1、基板2、封装(package)3、橡胶连接器4、玻璃盖5、受光元件6、透镜阵列7和反射部件8。图像读取装置A1为读取沿着方向x延伸的读取线L(参照图1)上的原稿的装置。图像读取装置A1通过将从线状光源装置B1发出的光照射在读取原稿(图中省略)上，利用受光元件6接受其反射光，将在读取原稿上记载的内容作为图像而变成电信号。

壳体1例如为合成树脂制。壳体1沿着方向x形成细长的箱形形状。壳体1在上面部的大致这个表面上开口。壳体1的底面部也开口。在壳体1的内部收容有图像读取装置A1的主要零件。

基板2为环氧树脂制或陶瓷制。基板2被嵌入到壳体1的底部。基板2搭载有受光元件6和橡胶连接器4。虽然图中没有示出，但在基板2上形成有用于安装受光元件6和橡胶连接器4的配线图案。在基板2上搭载有用于连接配线图案和外部控制机器(图中省略)的连接器端子。

封装3收容光源9。封装3有端子群3a。端子群3a与光源9所具有的LED(后述)连通。端子群3a通过橡胶连接器4与设置在基板2上的配线图案(图中省略)导通。

橡胶连接器4例如导通上述配线图案和封装3的端子群3a。橡胶连接器4是在内部装入导通部件(图中省略)的橡胶壳体。橡胶连接器4压入光源9和基板2之间使用。

玻璃盖5由透明的玻璃构成。玻璃盖5以与壳体1的上面部的开口嵌合的方式形成。在玻璃盖5上设置有读取原稿。

多个受光元件6按在方向x上延伸的列状排列设在基板2上。受光元件6光电变换接收的光，并通过配线图案作为电信号输出。

透镜阵列7将在读取线L上的由原稿反射的光聚焦在受光元件6上。透镜阵列7是在方向x上排列能够正立等倍地聚焦例如原稿图像的多个自聚焦透镜的阵列。

图3为线状光源装置的全体立体图。图4为沿着图3的II-II线的截面图。线状光源装置B1由导光部件C1和光源9构成。线状光源装置B1向着图3的上方射出线状光。由此，线状光源装置B1照射读取线L。另外，在这些图中，方向x、y分别相当于本发明中所述的第一和第二方向。方向z为与方向x、y都正交的方向。方向z为线状光从导光部件C1射出的射出方向。

导光部件C1由称为PMMA(polymethyl methacrylate：聚甲基丙烯酸甲酯)的丙烯酸系透明树脂形成。导光部件C1为在方向x上具有一定尺寸的细长形状。

导光部件C1具有光入射面11、光反射面12、光射出面13、侧面14a、14b和倾斜面15a、15b。导光部件C1作成方向x的尺寸为228mm左右、方向y的最大尺寸为3mm左右、方向z尺寸为6.4mm左右。

光入射面11将从光源9发出的光导入导光部件C1内。光入射面11设在导光部件C1的方向x的一端上。光入射面11作成进行镜面加工的平滑面。

光反射面12设在导光部件C1的下端。光反射面12由多个槽21和多个平面22构成。多个槽21作成将具有分别在方向y上延伸的中心轴的圆柱切去一部分的形状。多个槽21在方向x上设置规定的间隔排列。平面22插入到相邻的槽21彼此之间。如图4所示，从光入射面11入射的光的一部分由多个槽21向着方向z反射。另外，在从光入射面11入射到光反射面12上的光之中，不被多个槽21反射的光由多个平面22反射，沿着方向x在导光部件C1内行进。

图5为图4所示的多个槽21中最左侧的槽的截面图。图6为图4所示的多个槽21中最右侧的槽的截面图。决定槽21的各部尺寸，使得作为槽21的半径R(在以槽21的表面作为圆柱的侧面的一部分的情况下，该圆柱的中心轴和槽21的表面的距离)和槽深D的比D/R全部在1/2以下。另外，相邻的槽21彼此之间，除了一部分之外，离光入射面11远的槽21的D/R为离光入射面11近的槽21的D/R以上。

表1表示本实施方式的槽21的槽深D和D/R比。表1中的槽No.为多个槽21所带的连续数。表1中的槽No.是在图4中越在右边越大的号码。在导光部件C1中，228个槽21以1mm的等间距排列。槽21的半径R一定，全部都为0.3mm。图5所示的槽No.1的槽21的半径R为0.3mm。槽No.1的槽21的深度D为0.045mm。因此，该槽21的D/R比为0.15。

表1

槽No.	槽深D(mm)	D/R
			1～5	0.045	0.150

槽No.	槽深D(mm)	D/R
			6～10	0.050	0.167
11～20	0.053	0.177
			21～30	0.056	0.187
31～40	0.056	0.187
			41～50	0.056	0.187
51～60	0.058	0.193
			61～70	0.061	0.203
71～80	0.066	0.220
			81～90	0.072	0.240
91～100	0.077	0.257
			101～110	0.083	0.277
111～120	0.089	0.297
			121～130	0.096	0.320
131～140	0.104	0.347
			141～150	0.112	0.373
151～160	0.120	0.400
			161～170	0.130	0.433
171～180	0.140	0.467
			181～190	0.150	0.500
191～200	0.150	0.500
			201～210	0.148	0.493
211～220	0.144	0.480

槽No.	槽深D(mm)	D/R
			221～228	0.140	0.467

图6所示的槽No.228的槽21的半径R为0.3mm。槽No.228的槽21的深度D为0.14mm。因此，该槽21的D/R比约为0.47。如表1所示，多个槽21作成例如在相邻的5～10个槽21的每一个中槽深D相等的组。而且，相邻的槽21的组彼此之间，相互的槽深D最大可以相差0.01mm左右。

如图3所示，光射出面13在方向x上延伸。光射出面13射出线状光。光射出面13包括透镜面31和圆柱面32。如图7所示，透镜面31为yz平面的截面在方向z膨出的圆弧状。透镜面31相当于在本发明中所述的凸状曲面。透镜面31可发挥使从反射面2发出的在方向z上行进的光聚焦在方向y上的聚光效果。由此，从透镜面31射出的光的指向性提高。

如图4所示，圆柱面32为具有在方向y延伸的中心轴的圆柱的侧面的一部分。如图3所示，圆柱面32作成在方向z看大致为二等边的三角形。如图7所示，圆柱面32为yz平面的截面为直线状。因此，圆柱面32与透镜面31不同，不发挥方向y的聚光效果。圆柱32配置在光射出面13中靠近光入射面11的地方。圆柱面32的半径R1(参照图4)为400mm左右，方向x的尺寸为19mm左右。

光射出面13中，在方向x上包括圆柱面32的区域成为过渡区域13a。过渡区域13a中与光入射面11接触的部分全部由圆柱面32构成。另外，在过渡区域13a中，离光入射面11越远，在方向y上透镜面31占的比例越大。

图8为表示导光部件的端部的立体图。图9为沿着图8的IX-IX线的截面图。这里，光入射面12、光射出面13、侧面14a、14b、倾斜面15a、15b都是镜面状的面。

利用这种结构，在光在导光部件C1内部行进的情况下，导光部件C1，使相对于这些表面以比全反射临界角大的角度入射的光全反射。此外，导光部件C1使以比全反射临界角小的角度入射的光透过。另外，例如PMMA的折射率为1.49。因此，当光从由PMMA形成的导光部件C1向其外部行进时的临界角大约为42.2度。

在从光入射面11导入导光部件C1内部的光中，沿方向x直进的方向导入的光，到达倾斜面15a、15b。除此之外的光在相对于光反射面12、光射出面13、侧面14a和侧面14b倾斜的方向入射。

侧面14a、14b形成为抛物面状。由此，能够使由光反射12乱反射的光向着光射出面13行进，并聚焦在读取线L上。与这种侧面14a、14b的形状一致，光反射面12的宽度作成比光射出面13狭窄。

如图8所示，导光部件C1的端部由倾斜面15a、15b形成。倾斜面15a、15b称为互相交叉的一对面。倾斜面15a、15b以夹住沿着方向x的对称平面P1(参照图8和图9的假想线)而成为镜对称的方式形成。另外，倾斜面15a和对称平面P1所成的角度为45度。倾斜面15b和对称平面P1所成的角度为45度。倾斜面15a和倾斜面15b的形状相同。

反射部件8(参照图1)例如为白色的合成树脂制。反射部件8被收容在壳体1内。反射部件8起到作为导光部件C1的托座(holder)的作用。反射部件8将从导光部件C1漏出的光返回到导光部件C1内。如图1所示，例如导光部件C1的侧面14a由反射面8a覆盖。侧面14b由反射面8b覆盖。光反射面12由反射面8c覆盖。但是，如图2所示，反射部件8以不覆盖导光部件C1的光入射面11和光射出面13的方式形成。

光源9发出可见光。光源9具有光源壳体9a，蓝色发光用、绿色发光用、红色发光用的三个LED9B、9G、9R。光源壳体9a将LED9B、9G、9R保持在规定位置。光源壳体9a例如为树脂制。配置光源9，使得LED1B、1G、1R的发光面与导光部件C1的光入射面11相对。LED1B、1G、1R发出波长互不相同的光。线状光源装置B1通过具有LED9B、9G、9R，可以照射白色光。

利用上述结构，在导光部件C1中，将从光源9发出的光，从光入射面11导入到导光部件C1内。从光入射面11导入的光以沿方向x行进的光为中心，呈放射状地在导光部件C1内部行进。

这些光中在光反射面12上被乱反射的光的一部分直接到达光射出面13。另外，另一部分经由在侧面14a、14b的反射，到达光射出面13。到达光射出面13的光中，以42.2度以下的入射角向光射出面13入射的光透过并利用光射出面13的透镜效果向着读取线L作为线状光射出。

光射出面13和光反射面12沿着方向x跨越导光部件C1的大致全长而形成。因此，利用该线状光可以照射读取线L的全长。

在图像读取装置A1中，在沿着方向x的读取线L上，读取利用加压辊Ra(参照图1的假想线)等送进的读取原稿。即，一边使图像读取装置A1和读取原稿在左右方向相对地移动，一边从线状光源装置B1将线状光照射在原稿上。由读取原稿反射的光，通过透镜阵列7由受光元件6接收。然后，图像读取装置A1通过将从受光元件6发出的电信号存储在图外的存储器等中，将原稿的记载内容作为图像读取。图像读取装置A1将读取的读取原稿的内容变成电信号输出。

其次，说明导光部件C1和线状光源装置B1的作用。

光射出面13由于方向x的位置可使方向y的聚光效果程度不同。如图3所示，光射出面13在过渡区域13a以外的部分上只由透镜面31构成。在该区域中，从光射出面13射出的光，在方向y上充分地聚焦，具有高的指向性。

另一方面，在过渡区域13a中，其一部分由圆柱面32构成。圆柱面32不发挥方向y的聚光效果。因此，从过渡区域13a射出的光是指向性比较低的光。方向y中的圆柱面32的比例越大，射出的光的指向性越低。即，在过渡区域13a中，越是从接近于光入射面11的部分射出的光，其指向性越低。

图10表示从线状光源装置B1和其比较例发出的线状光在方向x的亮度分布。图10中的粗线表示线状光源装置B1的亮度分布。图10中的细线表示比较例的亮度分布。方向x位置为0的位置是光入射面11。比较例除了具有仅包括线状光源装置B1的透镜面31的光射出面以外，作成与线状光源装置B1同样的结构。在比较例中，离光入射面11近的部分(方向x大约为15mm的部分)的亮度与其它部分相比突出地大。这是由于利用在接近光源9的位置上的槽21反射亮度比较高的光，从光射出面13射出造成的。

另一方面，在线状光源装置B1的亮度分布中看不到光入射面11附近的显著的峰值。这是由于，如上所述，通过设置圆柱面32，越接近光入射面11，光射出面13的聚光效果越弱造成的。由此，利用使用导光部件C1的线状光源装置B1，可使线状光在方向x的亮度分布均匀，可以清楚地读取原稿的记载内容。另外，如果使用圆柱面32作为本发明中所述的非凸状曲面，则离光入射面11越远，越容易形成方向y尺寸渐渐地减小的非凸状曲面。

根据导光物件C1，通过具有多个槽21，能够使线状光在方向x的亮度分布更均匀。图11～图14分别表示仿真多种变更槽21的尺寸时的光行进状态的结果。图11～图13的D/R比分别为0.17、0.33、0.50，D/R比都在0.5以下。另一方面，图14所示的槽21为比较例，D/R比为0.67。如这些图所示，D/R比越大，从左边出来的光中向上方反射的光的比例越大。这是因为通过使D/R比增大，槽21中左侧陡峭的面增大的原故。

然而，当通过增加D/R比而使陡峭面增大时，不反射就向右下方透过的光的比例增大。这是因为当陡峭面的相对于方向x的角度过大时，从左方发出的光的入射角比临界角小的原故。本仿真的结果说明，当D/R比为0.5以下时，可以增大反射的光的比例，并且可以使透过的光的比例比较小。另一方面，当D/R比超过0.5时，如比较例所示，反射的光的比例不那么增加，透过的光的比例显著增加。

由于多个槽21都作成D/R≤0.5，因此导光部件C1可以高效率地反射从光入射面11发出的光。因此，适合提高来自光射出面13的射出光的亮度。此外，如表1所示，多个槽21的D/R比，除了一部分以外，大概都是离光入射面11越远越大。由此，由于位于离光入射面11远的位置，所以即使在从光源9发出的光相对变弱的区域中，利用D/R比大的槽21，也可以将多半的光反射到光射出面13。这可使从光射出面13发出的光在方向x的亮度分布均匀，所以是优选的。

如图3和图4所示，如果使光源9的LED9B、9G、9R在作为光射出面13的射出方向的方向z上成一列配置，则在导光部件C1内行进的光中，可以避免产生方向y的色调的不平衡。因此适合使从光射出面13射出的线状光成为色调偏差少的均匀的白色光。

本发明中所述的非凸状曲面并不限定于圆柱面32，例如也可以为平面等、不发挥方向y的聚光效果的面。从方向z看的非凸状曲面的形状不限于大致二等边三角形，例如也可以是抛物线形状或梯形。作为使多个槽21的D/R比在方向x上不同的方法，除了使半径R一定，使槽深D不同以外，例如也可以采用使槽深D一定，使半径R不同的方法。

此外，利用在导光部件C1端部形成的倾斜面15a、15b可达到以下的作用效果。

即，从光源9射出的光，在导光部件C1内，利用光反射面12、光射出面13、侧面14a和侧面14b反射并行进。由于在导光部件C1内行进的光的一部分从光射出面13放出，所以到达导光部件C1的端部时，该光大幅度衰减。因此，到达倾斜面15a、15b附近的光几乎都成为沿着方向x行进的光。沿着方向x行进的光向倾斜面15a、15b的入射角为45度。这种光在倾斜面15a、15b上被全反射，不向导光部件C1外透过。

例如图9的假想线的箭头S所示，沿方向x行进，并以入射角45度入射到倾斜面15b上的光被全反射。全反射的光以45度的入射角入射到倾斜面15a上，在此也再次被全反射。即，沿着方向x向倾斜面15b行进的光被倾斜面15b和倾斜面15a全反射，大部分返回到导部件C1内。相反，以45度入射角入射到倾斜面15a上并全反射的光也同样，被倾斜面15b全反射，返回到导光部件C1内。因此，导光部件C1通过具有倾斜面15a、15b，可以适当抑制终端的光泄漏。

另外，由倾斜面15a、15b全反射的光的一部分，在导光部件C1的端部附近，直接或经由光反射面12、侧面14a、14b的反射，到达光射出面13。到达光射出面13的光的一部分从光射出面13射出。因此，可以增加导光部件C1的终端附近的射出光量。由此，由于利用光的折返可以有效利用光，所以不需要在导光部件C1的端部设置专用的反射部件或反射膜等。另外，作为光源9可以使用输出比较低的价格便宜的光源。

图15为表示离导光部件C1的始端的距离和从各位置射出的光的强度的另一关系的图。图15中的实线为在导光部件C1的结果，虚线为在不具备现有的倾斜面15a、15b的比较例的结果。

图15的横轴表示离导光部件C1的光入射面11的距离，纵轴表示在各位置的光强度。在图15中，当比较导光部件C1和比较例时，在离光源9最远的位置，在方向x的端部附近，其差别显著。即，在导光部件C1中，与比较例相比，在端部附近可以保持更稳定的光强度。

另外，如表1所示，在本实施方式中，靠近倾斜面15a、15b的槽No.201～228的槽21，与槽No.181～200的槽21相比，D/R比小。这是因为利用倾斜面15a、15b的反射效果，缓和倾斜面15a、15b附近的线状光的亮度不得当地增大的原故。

图16为表示本发明的第二实施例涉及的导光部件的端部的立体图。第二实施例涉及的导光部件C2与导光部件C1同样，具有一对倾斜面15a、15b。导光部件C2还具有一对倾斜面16a、16b。倾斜面16a为用倾斜面15a的上端边、倾斜面15b的上端边和导光部件C2本体隔开的平面。同样地，倾斜面16b为用倾斜面15a的下端边、倾斜面15b的下端边和导光部件C2本体隔开的平面。

倾斜面16a、16b与倾斜面15a、15b同样，夹着对称平面P2(参照图16的假想线)而形成为镜对称。对称平面P2与对称平面P1正交。另外，由于导光部件C2的形状为上下不对称的，因此倾斜16a、16b不是完全相同的形状。倾斜面16a和对称平面P2所成的角度为45度。倾斜面16b和对称平面P2所成的角度为45度。

在导光部件C2中，除了倾斜面15a、15b之外，也利用倾斜面16a、16b折返光。因此，导光部件C2能够以比导光部件C1更高的效率，使沿着方向x行进的光折返，返回到内部。

图17为表示本发明的第三实施例涉及的导光部件的端部的立体图。第三实施例涉及的导光部件C3与导光部件C2同样，其端部由4个倾斜面15a、15b、16a、16b形成。在导光部件C3中，与导光部件C2不同，四个倾斜面15a、15b、16a、16b分别为在1个顶点连接的三角形。该4个倾斜面15a、15b、16a、16b连接的顶点位于对称平面P1和对称平面P2交叉的直线上。另外，倾斜面15a和倾斜面15b分别与对称平面P1所成的角度为45度。倾斜面16a和倾斜面16b分别和对称平面P2所成的角度，可根据上述结构适当决定。

导光部件C3与导光部件C2同样，其端部由4个倾斜面15a、15b、16a、16b形成。导光部件C3可以有效地使沿着方向x行进的光折返，返回到内部。倾斜面16a和倾斜面16b与对称平面P2所成的角度不是对光的折返最佳的45度。但是由于倾斜面16a和倾斜面16b的倾斜面积比导光部件C2的倾斜面积大，所以可以反射更多的光。

图18为表示本发明的第四实施例涉及的导光部件的端部的立体图。第四实施例涉及的导光部件C4在倾斜面15a和倾斜面15b之间具有褶皱加工面17。褶皱加工面17为以在倾斜面15a和倾斜面15b夹着的方向x作为法线方向的平面上进行褶皱加工的平面。由于褶皱加工面17进行褶皱加工，所以使沿方向x行进的光乱反射、扩散。

当如导光部件C1(参照图8)那样加工倾斜面15a和倾斜面15b时，在倾斜面15a和倾斜面15b交叉的部分上有形成微小的线状的平面部分的可能性。这样的平面部分使沿着方向x的光透过，从而发生光的损失。然而，在导光部件C4中，由于预先将倾斜面15a和倾斜面15b的交叉部分作成平面状，通过褶皱加工该部分，使光乱反射，因此可以适当避免这样问题。

图19为具有包括本发明的第五实施例涉及的导光部件的线状光源装置的图像读取装置的截面图。在图19中，与图2所示的构成要素和其符号一致的设为同样的构成要素。

在第五实施例涉及的图像读取装置A2的线状光源装置B2中，导光部件C2的光源9A设置在基板2上。设置光源9使其发光面向着上方。因此，如图19所示，将导光部件C5的方向x的一端作成折弯的形状，使得光入射面11与光源9A的发光面相对。

导光部件C5在光入射面11的上方具有倾斜面18。导光部件C5利用倾斜面18反射从光入射面11导入的光，变更向方向x的路线。在反射部件8A上以覆盖倾斜面18的方式形成有反射面8d。反射部件8A将透过倾斜面18的光返回到内部。

另外，导光部件C5的端部结构在导光部件C1、C2、C3、C4的终端结构中均可使用。

图20为从本发明的第六实施例的导光部件的光入射面看的的立体图。另外，在图20中省略了光源9。在第六实施例的线状光源装置B3的导光部件C6中，如图20的纵线部分所示，在光入射面11的与光反向面12连接的一侧上形成有粗糙面11a。粗糙面11a例如用锉刀切削等形成。粗糙面11a的表面粗糙度与日本アヤマダイ株式会社的褶皱图形型式AH0-949s或AH0-1003s相当。

如图19的纵线部分所示，在光入射面12的与光入射面11连接的一侧上形成有粗糙面12a。粗糙面12a例如用锉刀切削等形成。粗糙面12a的表面粗糙度与粗糙面11a同样。

另外，在光反射面12上的粗糙面12a以外的其它区域中，沿着导光部件C1的方向x以一定间隔形成有多个槽21(参照图3)。当在光反射面12上光反射时，利用多个槽21乱反射光的一部分。在粗糙面12a上，与形成有多个槽21的粗糙面12a以外的其它区域相比容易引起乱反射。

图21为从光源侧看线状光源装置的图。如图21所示，线状光源装置B3的LED9B、9G、9R，按照LED9B、9G、9R的顺序，设置在从左上斜方向沿着右下斜方向的直线L2(方向z)上。更详细地说，在导光部件C1的光入射面11上，在与LED9G和LED9R相对的区域中，形成有上述的粗糙面11a(参照纵线部分)。另外，不在与LED9B相对的区域上形成。

以下说明线状光源装置B3的作用效果。

在具有该线状光源装置B3的图像读取装置C3中，为了适当地读取彩色原稿，需要使照明原稿的蓝色光、绿色光、红色光的每个跨越读取线L上的全长，每个大致均匀。即，需要将导光部件C6以使从三个LED9B、9G、9R发出的光跨越读取线L上的大致全长并均匀的方式构成。

一般地，波长越长的光，折射率越低。波长长的光比较难以扩散，指向性高。因此，光源9中的LED的配置，按接近光反射面12的顺序为LED9B、9G、9R。即，波长越长的光，越难到达作为与光的主行进方向平行的光反射面12。因此，以越是发出波长长的光的LED越接近光反射面12的方式配置。

在光入射面11的与LED9R和LED9G相对的区域中形成有粗糙面11a。因此，从LED9R和LED9G射出的光，当入射到导光部件C1上时，被粗糙面11a扩散。利用粗糙面11a使光扩散，在从LED9R和LED9G发出的光中，在光入射面11附近，到达光反射面12的光的比例增加。

另一方面，在光反射面12上，在光入射面11附近形成有粗糙面12a。在该粗糙面12a上，从导光部件C1内行进的光被乱反射。由此，通过乱反射，使从LED9R和LED9G射出，向粗糙面12a行进的光的一部分到达光入射面11跟前的光射出面13。即，例如，利用反射部件8等的反射，光容易向着图20的右方向前进。通过乱反射，产生具有向着图20的左方向的成分的光。由于蓝色光原本就容易扩散，因此不通过粗糙面11a，其一部分也可到达粗糙面12a，可以到达光入射面11跟前的光射出面13。

如以上那样，导光部件C1构成为蓝色光、绿色光和红色光都可到达光入射面11跟前的光射出面13。因此导光部件C6的光射出面13可以使蓝色光、绿色光和红色光跨越方向x的大致全长并均匀地射出。

图22和图23为表示光射出面13上的方向x的位置和射出亮度的关系的图。图22为使用形成有粗糙面11a和粗糙面12a的导光部件C6的情况的结果。图23为使用不形成粗糙面11a和粗糙面12a的导光部件的情况的结果。另外，在图22和图23中，方向x的位置用离开光入射面11侧的dot数表示光射出面上的各位置。

根据图22和图23，形成有粗糙面11a和粗糙面12a的导光部件C6，与不形成的导光部件比较，在0dot附近，红色光的射出亮度增加。即，可知通过形成粗糙面11a和粗糙面12a，光射出面13的更宽广的区域可以提供均匀的照明光。由此，可以使导光部件C6小型化，伴随与此也可以使图像读取装置A3小型化。另外，例如也可以只在与红色光相对的区域上形成粗糙面11a，不形成粗糙面12a。

本发明涉及的导光部件和线状光源装置并不限定于上述实施方式。本发明涉及的导光部件和线状光源装置的各部的具体结构可以自由地进行多种设计变更。

Claims (17)

1.一种导光部件，由具有透光性的材质形成，具备，

包括沿着第一方向延伸，并且在与所述第一方向正交的第二方向上具有聚光效果的凸状曲面的光射出面；和

位于所述第一方向的一端的光入射面，其特征在于：

在所述光射出面中靠近所述光入射面的部分上形成有包括所述凸状曲面和非凸状曲面的过渡区域，所述非凸状曲面是所述光射出面的一部分，

所述过渡区域，在所述第一方向上所述凸状曲面占有的比例，越接近所述光入射面越小。

2.如权利要求1所述的导光部件，其特征在于：

所述非凸状曲面为具有在所述第二方向延伸的中心轴的圆柱表面的一部分。

3.如权利要求1所述的导光部件，其特征在于：

在位于与所述光射出面相反侧的部分上，在所述第一方向上排列有在所述第二方向上延伸的多个槽。

4.如要求3所述的导光部件，其特征在于：

所述多个槽分别为具有在所述第二方向延伸的中心轴的圆柱槽，并且其半径R和槽深D为D/R≤0.5。

5.如权利要求4所述的导光部件，其特征在于：

在所述多个槽中包括互相相邻，并且离所述光入射面远的D/R为离所述光入射面近的D/R以上的两个槽。

6.如权利要求1所述的导光部件，其特征在于：

所述导光部件的所述第一方向的另一端，由包括1对倾斜面的多个面构成，

所述1对倾斜面夹着沿着所述第一方向的对称平面并互相镜对称。

7.如权利要求6所述的导光部件，其特征在于：

所述多个面包括2对倾斜面，

所述2对倾斜面分别夹着沿着所述第一方向的不同的对称平面并互相镜对称。

8.如权利要求7所述的导光部件，其特征在于：

所述2对倾斜面的所述对称平面彼此正交。

9.如权利要求6所述的导光部件，其特征在于：

所述1对倾斜面之间设置有与所述对称平面正交的面，在该面上进行褶皱加工。

10.一种线状光源装置，其特征在于，包括：

权利要求1所述的导光部件；和

与所述光入射面正对的光源。

11.如权利要求10所述的线状光源装置，其特征在于：

所述光源具有多个LED发光元件，

所述多个LED发光元件，沿着与所述第一和第二方向的任一个正交的所述光射出面的射出方向成一列配置。

12.如权利要求11所述的线状光源装置，其特征在于：

所述多个LED发光元件发出波长互不相同的光，

所述光入射面的至少一部分为粗糙面。

13.如权利要求12所述的线状光源装置，其特征在于：

所述光入射面中靠近与所述光射出面相反的部分为所述粗糙面。

14.如权利要求13所述的线状光源装置，其特征在于：

所述多个LED发光元件包括蓝色光用LED发光元件、绿色光用LED发光元件和红色光用LED发光元件，

从所述光射出面侧，按所述蓝色光用LED发光元件、所述绿色光用LED发光元件和所述红色光用LED发光元件的顺序配置。

15.如权利要求14所述的线状光源装置，其特征在于：

所述光入射面中，至少与所述红色光用LED发光元件正对的部分为所述粗糙面。

16.如权利要求15所述的线状光源装置，其特征在于：

所述光入射面中，与所述绿色光用LED发光元件正对的部分也为所述粗糙面。

17.如权利要求13所述的线状光源装置，其特征在于：

所述导光部件中与所述光射出面相反侧的面的靠近所述光入射面的部分为粗糙面。

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