JP3667911B2

JP3667911B2 - Linear light source device, light guide member used therefor, and image reading device including a linear light source device using this light guide member

Info

Publication number: JP3667911B2
Application number: JP34967096A
Authority: JP
Inventors: 久義藤本; 敏彦高倉; 弘朗大西
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 2005-07-06
Anticipated expiration: 2016-12-27
Also published as: JPH10190958A

Description

【０００１】
【技術分野】
本願発明は、いわゆる密着型イメージセンサなどの原稿読み取り用の原稿照明として好適に利用することができる線状光源装置、これに用いる導光部材、およびこの導光部材を用いた線状光源装置を備える画像読み取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、線状光源装置の一例としては、たとえば特開平６−２１７０８４号公報に所載のものがある。同公報に所載の線状光源装置は、本願の図２０に示すように、一定長さを有する直方体状の透明部材からなる導光部材１ｅの長手方向一端部の端面を光入射部１５ｅとして、この光入射部１５ｅに対向させて光源９ｅを配したものである。上記導光部材１ｅは、長手方向に延びる複数の外周側面のうち、第１側面を光出射面１２ｅとし、この光出射面１２ｅと厚み方向に対向する第２側面を光乱反射面１４ｅとしている。
【０００３】
上記構成の線状光源装置では、光入射部１５ｅから導光部材１ｅの内部に入射した光を、導光部材１ｅの長手方向に進行させつつ、光乱反射面１４ｅの各部においてその光を乱反射させることにより、この乱反射された光を光出射面１２ｅから外部に出射させることができる。このため、上記光出射面１２ｅの長さを、原稿Ｄの幅寸法と略同等な寸法にてしおけば、原稿Ｄの幅方向の全長域に光をライン状に照射することができる。このような手段によれば、たとえば図２１に示すように、原稿Ｄの幅方向に沿って光源９を所定ピッチ間隔で多数設けていた手段と比較すると、その光源の数を非常に少なくすることができ、生産コストを安価にすることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の線状光源装置では、次のような不具合があった。
【０００５】
すなわち、上記従来の線状光源装置に用いられている導光部材１ｅは、基本的には、単なる直方体状であり、光入射部１５ｅとは反対側に位置する長手方向他端部の端面５Ｎは、導光部材１ｅの長手方向に直交する非傾斜状の平面とされている。このような構成では、導光部材１ｅの内部に入射してその長手方向に進行する光が、上記端面５Ｎに達したときの上記端面５Ｎに対する光の入射角が小さくなり、この入射角が、上記導光部材１ｅの材質で特定される全反射臨界角よりも小さな入射角となる可能性が高くなる。このため、上記端面５Ｎに達した光の多くは、上記端面５Ｎをそのまま透過し、導光部材１ｅの外部に射出される割合が多くなる。このような現象は、光の出射ロスを招き、好ましくない。
【０００６】
一方、従来では、上記のような不具合を解消する手段として、上記端面５Ｎに金属を蒸着し、上記端面５Ｎを光反射面とすることにより、上記端面５Ｎから光が外部に漏れることを防止することも試みられている。ところが、従来では、上記端面５Ｎは、導光部材１ｅの長手方向に対して直交した面であることに原因し、金属蒸着処理を行うためのチャンバー内に導光部材１ｅを水平状にセッティングしたのでは、上記端面５Ｎが鉛直方向の面となってしまい、上記端面５Ｎに対して金属を効率良く蒸着させることが困難となっていた。
【０００７】
このように、従来では、上記導光部材１ｅの端面５Ｎに金属を蒸着させる場合には、その製造作業効率が悪くなる一方、上記端面５Ｎに金属を蒸着させない場合には、上記端面５Ｎから光が無駄に漏れてしまい、光の照射効率が悪化するという不具合があった。
【０００８】
本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、導光部材の長手方向端部の端面から光が無駄に漏れることを極力回避でき、導光部材を用いた線状光源装置の光照射効率を高めることをその課題としている。
【０００９】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１０】
すなわち、本願発明の第１の側面によれば、線状光源装置に用いる導光部材として、次に述べるような導光部材が提供される。
【００１１】
本願発明によって提供される導光部材は、一定長さを有する透明部材の長手方向に延びる複数の外周側面の第１側面が光出射面とされているとともに、上記複数の外周側面のいずれかの領域が光入射部とされており、この光入射部から上記透明部材内に進入した光が上記透明部材の長手方向に進行しつつ上記光出射面の各部から外部へ出射するように構成されている導光部材であって、上記光入射部は、光源を配置可能な凹部として設けられており、かつ、上記第１側面における上記光入射部と対向する位置には、２つの傾斜面をもつ断面略Ｖ字状の凹入部が形成されているとともに、上記透明部材の長手方向端部の端面は、上記第１側面と同一方向を向く傾斜面として形成されており、かつ上記端面と上記凹入部の底部領域とのそれぞれに、光反射材料が蒸着されていることに特徴づけられる。
【００１２】
上記導光部材においては、上記光入射部は、上記第１側面に対して上記透明部材の厚み方向に対向する第２側面の長手方向中間部に設けられており、かつ上記透明部材の長手方向の両端部のそれぞれの端面が上記第１側面と同一方向を向く傾斜面とされている構成とすることができる。
【００１４】
本願発明によって提供される上記導光部材においては、透明部材の長手方向端部の所定の端面が傾斜面とされているために、光入射部から透明部材内に入射してその長手方向に進行する光が上記端面に達した際の上記端面に対する光の入射角を大きくし、その入射角が透明部材の材質で特定される全反射臨界角よりも大きくなる割合を高めることができる。したがって、透明部材の長手方向に進行して上記端面に達した光が、透明部材の外部にそのまま出射する割合を少なくすることが可能となる。その結果、透明部材の長手方向端部の端面から漏れる光の量を少なくし、所望の被照射領域に対する光の照射効率を高めることができるという効果が得られる。
【００１５】
また、本願発明によって提供される導光部材においては、上記端面に光反射部材を蒸着することによって、上記端面から光が漏れることをより徹底して防止することができる。この場合、上記端面は傾斜面であるから、上記端面に光反射材料を蒸着する作業処理時において、透明部材を水平状態にセッティングした場合であっても、傾斜面としての上記端面に対して所望の光反射材料を効率良く蒸着することが可能となる。したがって、上記端面への光反射材料の蒸着処理も容易にすることができるという効果も得られる。
【００１６】
また、本願発明によって提供される導光部材においては、透明部材の長手方向に延びる複数の外周側面のいずれかの領域を光入射部としているために、所望の光源を光入射部内に配置させる場合には、この光源が、透明部材の長手方向端部の外方に大きくはみ出すことを適切に回避することができ、線状光源装置全体の長手方向のサイズを小さくすることができるという効果も得られる。
【００２０】
さらに、このような構成によれば、透明部材の内部を長手方向に進行し、この透明部材の端面に達する光の多くを、第１側面に入射するように反射させることができ、しかもこの反射された光を第１側面によって全反射させることが可能となる。したがって、透明部材の長手方向端部に進行し、端面によって反射された光が、第１側面の長手方向端部領域から集中的に外部へ透過することを解消することが可能となる。その結果、第１側面の長手方向端部領域から出射する光の量が、第１側面の他の領域から出射する光の量と比べて格段に多くなることを防止し、出射光量の照度のバラツキを少なくすることができる。
【００２２】
また、このような構成によれば、第２側面の光入射部から透明部材内に入射した光を、第１側面の凹入部の２つの傾斜面によって反射させて、透明部材の長手方向に適切に進行させてゆくことができる。したがって、第２側面の光入射部から透明部材内に入射した光が、そのままこの光入射部と対向する第１側面の位置から外部に出射することを防止し、第１側面の長手方向各所から出射する光の量の均一化を図ることが可能となる。また、上記凹入部の底部領域にも、光反射材料が蒸着されているために、この底部領域から光が外部に出射することを略完全に防止することができ、これらの部分が他の部分よりも明るく見える輝点または輝線となることを回避することが可能となる。すなわち、断面略Ｖ字状の凹入部を形成する場合には、２つの傾斜面の底部の繋ぎ目を厳密な意味で鋭角に形成することは難しく、たとえばこれら２つの傾斜面の繋ぎ目部分が丸みを帯びたり、あるいは小さな平面部分になるのが一般的である。このような部分においては、光入射部から透明部材内に入射した光がそのまま外部に透過してしまう傾向が強い。ところが、上記凹入部の底部領域に光反射材料を蒸着すれば、そのような不具合を無くすことができ、その領域が輝点または輝線として見えることを適切に防止することが可能となる。さらに、上記端面は、上記第１側面と同一方向を向く傾斜面とされているために、上記凹入部の底部領域への光反射材料の蒸着処理と端面への光反射材料の蒸着処理とを同時に行うこともでき、それら各部への蒸着作業を能率良く行うこともできる。
【００２３】
本願発明の第２の側面によれば、線状光源装置が提供される。この線状光源装置は、本願発明の第１の側面によって提供されるいずれかの導光部材と、この導光部材の光入射部内に配置されるとともに投光を行う光源と、を具備していることに特徴づけられる。上記光源としては、たとえばＬＥＤを用いることができ、より具体的には、白色光を発するＬＥＤ、またはＲ，Ｇ，Ｂの各光を発する３種類のＬＥＤを組み合わせたものを用いることができる。上記光源は、たとえばＬＥＤを導光部材の光入射部に接着剤などを用いて付属させてもよいし、基板あるいはフレキシブルケーブルなどに実装したＬＥＤを上記導光部材の光入射部に隣接させてもよい。
【００２４】
本願発明の第３の側面によれば、画像読み取り装置が提供される。この画像読み取り装置は、原稿読み取り面に対向配置された原稿に光源装置からの光を照射し、上記原稿読み取り面上に設定された読み取りラインにおける原稿からの反射光を上記読み取りライン方向に配列された複数の受光素子に受光させるようにした画像読み取り装置であって、上記光源装置として、本願発明の第２の側面によって提供される線状光源装置が用いられていることに特徴づけられる。
【００２５】
本願発明の第２の側面によって提供される線状光源装置、および本願発明の第３の側面によって提供される画像読み取り装置によれば、上述した本願発明の第１の側面によって提供される導光部材について得られるのと同様な効果が期待できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２９】
図１は、導光部材１およびこれを用いた線状光源装置Ａの参考例を示す正面図である。図２は、図１の平面図である。図３は、図１のIII −III 断面図である。図４は、図１のIV−IV断面図である。図５および図６は、図１の要部正面説明図である。
【００３０】
導光部材１は、たとえばＰＭＭＡなどのアクリル系透明樹脂を成形して得られる透明部材１０がその主要部を占めている。この透明部材１０は、図１および図２によく表れているように、長手方向に一定寸法を有する細長なバー状であり、その外面としては、この透明部材１０の長手方向に延びる第１側面１０Ａ、第２側面１０Ｂ、第３側面１０Ｃ、第４側面１０Ｄ、および長手方向両端部の端面５ａ，５ｂを有している。上記第１側面１０Ａと第２側面１０Ｂとは、透明部材１０の上下厚み方向に対向している。上記第３側面１０Ｃと第４側面１０Ｄとは、透明部材１０の幅方向に対向している。上記端面５ａ，５ｂは、傾斜面として形成されており、この導光部材１は、この点において最大の特徴を有している。
【００３１】
上記第１側面１０Ａは、好ましくは、鏡面状の平面とされている。後述するように、この第１側面は、光出射面１２とされる部分である。また、本実施形態においては、上記第３側面１０Ｃおよび第４側面１０Ｄも、鏡面状の平面とされている。ここに、鏡面状とは、必ずしも表面が積極的に研磨加工されている面である必要はない。たとえば、金型を用いて透明部材１０を樹脂成形する場合において、その樹脂成形によって得られた比較的滑らかな表面も、鏡面状の面に含まれる。
【００３２】
透明部材１０の表面を鏡面状にすれば、その面に対して透明部材１０の材質で特定される所定の全反射臨界角よりも大きな角度で入射する光線の全てを反射させることができる。これに対し、上記全反射臨界角よりも小さな角度で入射する光線については透過させることができる。
【００３３】
上記第１側面１０Ａの長手方向中央部には、正面視断面略Ｖ字状の凹入部２０が設けられている。この凹入部２０は、２つの傾斜面２１，２１を形成するものであり、この２つの傾斜面２１，２１も鏡面状の平面とされている。図５によく表れているように、上記２つの傾斜面２１，２１の各底部領域の繋ぎ目部分、および各上端部の近傍領域には、光反射材料を蒸着した光反射膜２２，２２ａ，２２ａが設けられている。これらの具体的な材質としては、たとえばＡｌ，Ｃｒ，Ａｇなどの光沢を有する金属を採用することができる。
【００３４】
上記第２側面１０Ｂには、複数の凹状部１４が所定ピッチ間隔で多数設けられている。これら複数の凹状部１４の相互間には、鏡面状の平面部１３が形成されている。上記複数の凹状部１４のそれぞれは、たとえば円弧状断面に形成されており、第１側面１０Ａに対して傾斜状（非平行状）に対向する曲面状の傾斜面１４ａを有している。また、上記第２側面１０Ｂは、その長手方向中央部から長手方向両端部へ向かうにつれて透明部材１０の厚みを漸次小さくする平面状または曲面状の傾斜面として形成されている。第２側面１０Ｂをこのような傾斜面とすれば、透明部材１０の長手方向中央部から長手方向両端部に進む光を上記傾斜面１４ａに対して効率良くあてることができることとなり、好ましい。ただし、本願発明はこれに限定されず、第２側面１０Ｂを第１側面１０Ａと略平行な面としてもかまわない。
【００３５】
上記第２側面１０Ｂの後述する光入射部１５を除く略全面領域の外面には、Ａｌ，Ｃｒ，Ａｇなどの光沢を有する光反射材料が蒸着された光反射層１８が形成されている。したがって、透明部材１０内に入射し、上記第２側面１０Ｂに入射する光の全量は、上記光反射層１８によって確実に反射され、上記第２側面１０Ｂを透過する光の漏れを防止することが可能となる。本願発明では、このように透明部材の外面に光反射層を設ける手段は、第２側面１０Ｂに適用するだけではなく、上記第３側面１０Ｃや第４側面１０Ｄに対して施してもかまわない。
【００３６】
上記第２側面１０Ｂの長手方向中央部には、光入射部１５が設けられている。この光入射部１５は、上記凹入部２０と対向するように設けられている。本実施形態では、上記光入射部１５は、上記第２側面１０Ｂに断面略台形状の凹部１６を形成した構成とされている。上記凹部１６は、後述するＬＥＤ３の位置決めを行わせるための部位であるが、本願発明はこれに限定されず、たとえば上記凹部１６などを設けることなく、光入射部を構成してもかまわない。すなわち、本願発明でいう光入射部は、光源から透明部材１０内への光の入射が行われる部分であり、この部分は、単なる平面状に形成されていてもよい。
【００３７】
上記端面５ａ，５ｂは、既述したとおり、傾斜面として形成されている。より具体的には、上記端面５ａ，５ｂは、透明部材の長手方向に対して非直交状の傾斜面とされており、第２側面１０Ｂよりも第１側面１０Ａの方が長手方向の全長寸法が長くなるように、第２側面１０Ｂと同一方向を向く下向き状の傾斜面とされている。図６に示すように、上記端面５ｂの第１側面１０Ａに対する傾斜角度αは、図６に示すように、第１側面１０Ａと略平行に透明部材１０内部をその長手方向に進行してくる光を反射した場合に、この反射された光が第１側面１０Ａに対して所定の全反射臨界角よりも大きな入射角θで入射させる角度とされている。他方の端面５ａについても、これと同様である。
【００３８】
上記端面５ａ，５ａの外面には、光反射材料を蒸着した光反射層１６が形成されている。この光反射層１６は、第２側面１０Ｂの光反射層１８と同時に形成されており、これらは同一材質である。すなわち、図７に示すように、光反射材料の蒸着処理を行うときには、透明部材１０の第２側面１０Ｂおよび端面５ａ，５ｂが下向きとなるようにセッティングしておけば、それら各領域に対する光反射材料の蒸着処理を同時に行うことができる。端面５ａ，５ｂは下向き傾斜面であるために、これらの外面に効率良く光反射材料を蒸着させることも可能である。
【００３９】
上記導光部材１の光入射部１５の近傍には、光源の一例としてのＬＥＤ３が配されている。具体的には、上記ＬＥＤ３は、光入射部１５の凹部１６内に配置されており、凹入部２０の中心部に対向するように位置決めされている。図３によく表れているように、上記ＬＥＤ３としては、３種類のチップ状のＬＥＤ３（３Ａ〜３Ｃ）が用いられる。ＬＥＤ３Ａ〜３Ｃとしては、Ｒ，Ｇ，Ｂ（レッド，グリーン，ブルー）の各色の光を発するものが用いられ、これらは導光部材１の幅方向に一列に並べられている。この場合、光量の最も少ないＬＥＤ、具体的にはＧの光を発するＬＥＤ３Ｂをそれらの中央に配置することが好ましい。上記ＬＥＤ３は、たとえば薄肉偏平状のフレキシブルケーブル３０の表面に面実装されており、その裏面が補強板３２によってバックアップされている。このように、ＬＥＤ３をフレキシブルケーブル３０に直接実装すれば、ＬＥＤ３に駆動用電力を供給するための配線の引き回しが容易となる。
【００４０】
次に、上記導光部材１および線状光源装置Ａの作用について説明する。
【００４１】
上記３種類のＬＥＤ３（３Ａ〜３Ｃ）のうち、いずれか１つを発光させると、図５に示すように、その光は、光入射部１５から導光部材１内に適当な広がり角度をもって入射する。これらの光の多くは、凹入部２０の２つの傾斜面２１，２１に到達する。ところが、これらの傾斜面２１，２１は、導光部材１の長手方向に対して傾斜しているために、ＬＥＤ３から傾斜面２１，２１に光が直接到達した場合における各傾斜面２１に対する光の入射角を大きくすることができ、その入射角を、透明部材１０の材質で特定される所定の全反射臨界角よりも大きくすることができる。したがって、ＬＥＤ３から導光部材１内に入射した光の大部分が、上記傾斜面２１，２１を透過して導光部材１の外部へそのまま出射することはない。上記傾斜面２１，２１によって反射された光は、その後導光部材１の長手方向に進んでゆく。
【００４２】
また、上記傾斜面２１，２１のうち、光反射膜２２，２２ａ，２２ａが設けられている領域においては、受けた光の全量を確実に反射する。したがって、それらの領域が、第１側面１０Ａの他の部分よりも明るく見えるいわゆる輝点または輝線となることが防止される。図８に示すように、たとえば導光部材１を樹脂成形する場合にそれと同時に凹入部２０を形成する場合には、その傾斜面２１，２１の底部の一定領域Ｓが、丸みを帯びる傾向が強い。このような構成において、上記領域Ｓを光反射面としない場合には、ＬＥＤ３から発せられた光が上記領域Ｓに対して非常に小さな入射角で入射することとなって、そのまま導光部材１の外部へ透過する虞れが大きい。また、同図符号Ｎ１，Ｎ１で示す傾斜面２１，２１の上端部近傍領域がエッジ状に形成されている場合には、導光部材１内に入射した光がこのエッジ状部分から外部へ出射し易い傾向が見られる。ところが、本実施形態のように、上記各領域に光反射膜２２，２２ａ，２２ａを設ければ、上記したような虞れを無くすことができる。上記光反射膜２２，２２ａ，２２ａは、いずれもその幅は小さくてよい。また、第１側面１０Ａの他の領域において均一な光量の光の出射がなされていれば、所望の被照射面の全長域の照度を均一化することが可能である。したがって、上記光反射膜２２，２２ａ，２２ａを設けたことに原因して、被照射面の照度に大きなバラツキを発生させるといった不具合はない。
【００４３】
上記光入射部１５から導光部材１内に入射した光の大部分は、結局、傾斜面２１，２１によって反射され、導光部材１の長手方向に進む。図５および図６に示すように、導光部材１の長手方向に進む光は、主に第１側面１０Ａと第２側面１０Ｂとにおいて全反射を繰り返しながら、導光部材１の長手方向両端部まで達する。第２側面１０Ｂに光が入射する場合、平面部１３においては通常の光の全反射がなされる。これに対し、凹状部１４の傾斜面１４ａに入射する光は、その進路が急激に変えられることとなって、第１側面１０Ａに対して所定の全反射臨界角よりも小さな入射角で入射する可能性が高くなる。このため、上記傾斜面１４ａによって反射されて第１側面１０Ａの方向へ進む光の多くは、第１側面１０Ａを透過し、導光部材１の外部へ出射することとなる。したがって、光入射部１５を導光部材１の長手方向中央部に設けているにも拘わらず、光入射面１２の長手方向全長域から光を略均等に出射させることが可能となる。
【００４４】
また、上記のようにして導光部材１の長手方向両端部に達した光は、端面５ａ，５ｂに入射するが、図６で説明したとおり、その光は、上記端面５ａ，５ｂによって第１側面１０Ａの方向に反射され、しかもこの第１側面１０Ａに対して所定の全反射臨界角よりも大きな角度で第１側面１０Ａに入射する。したがって、この第１側面１０Ａに入射した光は、第１側面１０Ａからそのまま外部へ出射することなく、導光部材１の長手方向中央部側へ進行してゆくこととなる。その結果、第１側面１０Ａの長手方向両端部分において、光の集中的な出射がなされることを防止でき、第１側面１０Ａの全長域から出射される光の量をより均一化することが可能となる。むろん、上記端面５ａ，５ｂは、光を外部に透過させないために、この部分からの不必要な光の漏れも無くすことができる。
【００４５】
図９は、上記線状光源装置Ａを用いた画像読み取り装置Ｂの一例を示す断面図である。
【００４６】
この画像読み取り装置Ｂは、いわゆる密着型カラーイメージセンサとして構成されている。この画像読み取り装置Ｂは、ケーシング４１の上面に透明ガラス板からなる画像読み取り面４２を備えており、この画像読み取り面４２に密着させるようにしてプラテン４３によってバックアップされながら搬送される原稿Ｄの画像を、１ラインごとに読み取るように構成されている。
【００４７】
上記ケーシング４１の下面には、基板４４が取付けられ、この基板４４には、所定数の受光素子が造りこまれたイメージセンサチップ４５が複数個一列に取付けられている。たとえば、Ａ４幅の原稿を８ドット／ｍｍの読み取り密度で読み取るためには、上記受光素子は、１２５μｍピッチで１７２８個配置される。１個のイメージセンサチップ４５には、たとえば９６個の受光素子が一体に造りこまれ、したがってこの場合には、計１８個のイメージセンサチップ４５が基板上に配列されることとなる。
【００４８】
画像読み取り面４２に設定された読み取りラインＬの鉛直方向下方には、上記複数個のイメージセンサチップ４５が配列され、かつ、読み取りラインＬとイメージセンサチップ４５との間には、レンズアレイ４６が配置される。このレンズアレイ４６は、読み取りラインＬ上の画像を、正立等倍に上記複数個のイメージセンサチップ４５上に配列された１７２８個の受光素子上に集束させる。
【００４９】
上記ケーシング４１内の上記画像読み取り面４２の下方において、上記レンズアレイ４６の側方の空間には、上記線状光源装置Ａが配置される。この場合、導光部材１の左右幅方向中心線Ｌ１が、上記画像読み取り面４２の読み取りラインＬを向くように配置される。
【００５０】
上記導光部材１の光出射面１２から発した光は、読み取りラインＬ上の原稿Ｄを効率良く照射する。この場合、各色のＬＥＤ３Ａ〜３Ｃは、順次切り換え点灯される。原稿Ｄは、所定ピッチずつ副走査方向に送られ、１ラインごとの原稿画像のＲ、Ｇ、Ｂ各色ごとの画像データが、イメージセンサチップ４５によって順次読み取られる。
【００５１】
上記画像読み取り装置Ｂにおいては、Ｒ，Ｇ，ＢのいずれのＬＥＤ３を用いる場合であっても、原稿Ｄの読み取りラインの全長域に対して、各所均等な光量の光を照射することができる。したがって、読み取りラインの照度のばらつきに原因した読み取り画像の色調の偏差などを少なくし、読み取り画像の質を高めることが可能となる。線状光源装置Ａは、導光部材１の厚み方向の側方、すなわち導光部材１の下方にＬＥＤ３を配しており、導光部材１の長手方向端部の側方に光源を配置するための余分なスペースを確保する必要はなく、画像読み取り装置Ｂの小型化も図れる。
【００５２】
図１０は、導光部材１Ａおよびこれを用いた線状光源装置Ａａの他の例を示す正面図である。なお、本実施形態以降の各実施形態については、図１ないし図５に示した先の実施形態と同一部位は、同一符号で示す。
【００５３】
上記導光部材１Ａおよび線状光源装置Ａａは、先の実施形態で説明した導光部材１および線状光源装置Ａを１単位とし、これを長手方向に２単位分だけ連続させた構成となっている。すなわち、導光部材１Ａを構成する透明部材１０ａには、２箇所の凹入部２０，２０と、２箇所の光入射部１５，１５とが設けられており、これらの各部分は、透明部材１０ａの長手方向に所定間隔を隔てて設けられている。上記光入射部１５，１５のそれぞれの近傍には、１本の共通したフレキシブルケーブル３０Ａに実装されたＬＥＤ３，３が設けられている。
【００５４】
このような構成によれば、導光部材１Ａの長手方向の全長寸法が非常に大きい場合であっても、導光部材１Ａ内には２箇所の光入射部１５，１５のそれぞれから多量の光を入射させることによって、導光部材１Ａの第１側面１０Ａの全長域から充分な光量の光を出射させることが可能となる。導光部材の全長寸法が非常に大きい場合において、光入射部を１箇所のみ設けただけでは、導光部材内に入射する光量が不足し、第１側面部の長手方向両端部から充分な光量の光を出射させ得ない事態を生じる場合があるが、上記導光部材１Ａでは、そのような不具合はない。このように、本願発明では、導光部材に設ける光入射部の数を複数箇所設けてもかまわない。本願発明では、上記導光部材１Ａにおいて、その長手方向両端部の端面５ａ，５ｂを傾斜面とした構成にしてもかまわない。
【００５５】
図１１は、本願発明に係る導光部材１Ｂの他の例を示す正面図である。図１２は、図１１に示す導光部材１Ｂの製造工程の一例を示す正面図である。
【００５６】
この導光部材１Ｂは、透明部材１０ｂの長手方向両端部の端面５ｃ，５ｄの傾斜の向きが、上記図１ないし図７において説明した先の導光部材１の端面５ａ，５ｂとは相違している。すなわち、上記端面５ｃ，５ｄは、第１側面１０Ａと同一方向を向くように、その外面が上向き状の傾斜面とされている。
【００５７】
このような構成によれば、凹入部２０に設けられている光反射膜２２，２２ａ，２２ａを蒸着によって形成する場合に、図１２に示すように、第１側面１０Ａが下向きとなるように透明部材１０Ｂをセッティングしておけば、上記光反射膜２２，２２ａ，２２ａに相当する領域に光反射材料を蒸着する作業と同一作業によって、上記端面５ｃ，５ｄに対して光反射材料を同時に蒸着することが可能となる。
【００５８】
また、上記実施形態では、透明部材の端面に光反射材料を蒸着する処理を、透明部材の第１側面または第２側面に光反射材料を蒸着する処理と同時に行っており、蒸着処理作業の簡易化を図っているが、本願発明はこれに限定されない。本願発明では、第１側面や第２側面に光反射材料の蒸着処理を施すことは要件ではなく、透明部材の端面に対して単独の処理によって光反射材料を蒸着させてもかまわない。
【００５９】
さらに、本願発明では、透明部材の端面に金属などの光反射材料を蒸着する手段に代えて、光を透過させない金属以外の材料の塗布や熱転写、あるいは光を透過させない部材の貼付などを行うことによって、端面からの光の漏れを防止してもよい。
【００６０】
図１３ないし図１５は、導光部材および線状光源装置の類似例を示す正面図である。
【００６１】
図１３に示す導光部材１Ｃは、透明部材１０ｄの第２側面１０Ｂの長手方向一端部が、光源の他の例としてのＬＥＤランプ３ａと対向する光入射部１５Ａとされており、上記透明部材１０ｄの第１側面１０Ａにおける上記光入射部１５Ａと対向する位置に傾斜面１０Ｅを設けている。この傾斜面１０Ｅの外面には、好ましくは、その外面に光反射部材を蒸着するなどした光反射層１８ａが設けられている。そして、上記透明部材１０ｄの長手方向他端部の端面５ｅは、透明部材１０ｄの長手方向に対して非直交状の傾斜面とされている。
【００６２】
このような構成によれば、光入射部１５Ａから透明部材１０ｄ内に入射した光を、傾斜面１０Ｅによって反射させることによって、透明部材１０ｄの長手方向に進行させてゆくことができる。そして、第２側面１０Ｂの傾斜面１４ａによって急激にその進行方向が変えられた光を、第１側面１０Ａから出射させることができ、線状光源装置として適切に機能させることができる。
【００６３】
図１４に示す導光部材１Ｄは、透明部材１０ｅの長手方向一端部に傾斜面１４ｂ，１４ｃを形成し、これらのうち、一方の傾斜面１４ｂを光入射部１５Ｂとしている。また、他方の傾斜面１４ｃについては、その外面に金属を蒸着するなどして非透光面としている。そして、上記透明部材１０ｅの長手方向他端部の端面５ｆは、透明部材１０ｅの長手方向に対して非直交状の傾斜面とされている。
【００６４】
このような構成によれば、上記透明部材１０ｅの長手方向一端部の光入射部１５Ｂから透明部材１０ｅ内に入射した光を、傾斜面１４ｃによって反射させるなどして、透明部材１０ｅの長手方向他端部側へ進行させることができる。そして、それらの光を第１側面１０Ａから外部に出射させることができ、線状光源装置として適切に機能させることができる。また、上記のように、透明部材１０ｅに形成した傾斜面１４ｂを光入射部１５Ｂとすれば、この光入射部１５Ｂに、たとえばＬＥＤランプなどの光源３ａを対向配置させた場合に、この光源３ａが透明部材１０ｅの長手方向外部へはみ出す寸法Ｌｂを小さくすることができる。したがって、このような構成によっても、線状光源装置の長手方向のサイズの小型化が図れる。
【００６５】
図１５に示す導光部材１Ｅは、透明部材１０ｆの長手方向一端部の非傾斜面状んぉ端面１４ｄを光入射部１５Ｃとし、透明部材１０ｆの長手方向他端部の端面５ｇを、透明部材１０ｆの長手方向に対して非直交状の傾斜面としている。この導光部材１Ｅの光入射部１５Ｃの構成は、従来例として説明した図２０に示す導光部材と同様である。
【００６７】
図１６ないし図１９は、導光部材に形成される第２側面の他の例を示す要部正面図である。
【００６８】
図１６に示す構成においては、透明部材１０の第２側面１０Ｂに、三角断面形状の凹状部１４Ａを複数箇所設けた構成としている。本願発明では、このような構成を採用した場合であっても、透明部材１０の長手方向に進行する光が上記凹状部１４Ａの平面状の傾斜面１４ｂに到達したときには、この光の進行角度を急激に変化させて、第１側面１０Ａの全反射臨界角よりも小さな入射角で上記第１側面１０Ａに入射させることができ、第１側面１０Ａからの光の出射を可能とすることができる。
【００６９】
図１７および図１８に示す構成においては、透明部材１０の第２側面１０Ｂに、光の散乱反射を行う光乱反射領域１７または１７Ａを所定の間隔で複数箇所形成している。図１７に示す光乱反射領域１７は、たとえば第２側面１０Ｂの外面に、光散乱反射性を有する塗装を施したり、あるいは光散乱反射性を有するテープ片を第２側面１０Ｂに貼着するなどして設けられている。上記光乱反射領域１７は、白色面とすることが好ましいが、これ以外の色彩であってもかまわない。一方、図１８に示す光乱反射領域１７Ａは、第２側面１０Ｂの表面を細かな凹凸状の粗面とすることにより形成されている。
【００７０】
図１７および図１８に示す手段では、透明部材１０の長手方向に進行する光を第２側面１０Ｂの光乱反射領域１７，１７Ａにおいて、散乱反射させることによって、その一部の光を第１側面１０Ａに対して全反射臨界角よりも小さな入射角で入射させることができる。したがって、このような手段によっても、透明部材１０の長手方向に進行する光を第１側面１０Ａから効率良くその外部へ出射させることが可能である。
【００７１】
図１９に示す構成においては、透明部材１０の第２側面１０Ｂの略全面を光乱反射領域１７としている。本願発明では、このような構成によっても、第１側面１０Ａから適切に光を出射させることが可能である。
【００７２】
上記した各実施形態の説明から理解されるように、本願発明に係る導光部材の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。また、同様に、本願発明に係る線状光源装置、画像読み取り装置の各部の具体的な構成も、種々に設計変更自在である。本願発明において、線状光源装置を構成する場合においては、光源として、ＬＥＤ以外の光源を用いることも可能である。また、カラー画像の読み取りに対応しないいわゆるモノクロ画像の読み取り用途に対応させる場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂの計３色を組み合わせた光源を用いる必要はなく、単一色の光源でよいが、この場合には白色の光源を用いることが好ましい。さらに、本願発明に係る導光部材や線状光源装置は、画像読み取り装置の線状光源として用いられるに限らず、たとえば室内照明や車内照明、あるいは装飾用の照明など、種々の用途に利用することが可能である。この場合、導光部材の寸法や光源は、それぞれ最適なものが選択される。
【図面の簡単な説明】
【図１】導光部材およびこれを用いた線状光源装置の参考例を示す正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１のIII −III 断面図である。
【図４】図１のIV−IV断面図である。
【図５】図１の要部正面説明図である。
【図６】図１の要部正面説明図である。
【図７】導光部材に金属の蒸着処理を施す状態の一例を示す要部正面図である。
【図８】導光部材に入射する光が外部へ透過する状態を示す説明図である。
【図９】図１に示す線状光源装置を備えた画像読み取り装置の一例を示す断面図である。
【図１０】導光部材およびこれを用いた線状光源装置の他の例を示す正面図である。
【図１１】本願発明に係る導光部材の他の例を示す正面図である。
【図１２】図１１に示す導光部材の製造工程の一例を示す正面図である。
【図１３】導光部材および線状光源装置の類似例を示す正面図である。
【図１４】導光部材および線状光源装置の類似例を示す正面図である。
【図１５】導光部材および線状光源装置の類似例を示す正面図である。
【図１６】本願発明に係る導光部材に形成される第２側面の他の例を示す要部正面図である。
【図１７】導光部材に形成される第２側面の他の例を示す要部正面図である。
【図１８】導光部材に形成される第２側面の他の例を示す要部正面図である。
【図１９】導光部材に形成される第２側面の他の例を示す要部正面図である。
【図２０】従来の線状光源装置の一例を示す説明図である。
【図２１】従来の線状光源装置の他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１，１Ａ〜１Ｅ導光部材
３，３ａＬＥＤ（光源）
５ａ〜５ｇ端面
１０，１０ａ〜１０ｆ透明部材
１０Ａ第１側面（外周側面）
１０Ｂ第２側面（外周側面）
１０Ｃ第３側面（外周側面）
１０Ｄ第４側面（外周側面）
１２光出射面
１５，１５Ａ〜１５Ｃ光入射部
１６光反射層
１８光反射層
２０凹入部
２１傾斜面
２２，２２ａ光反射膜
４２原稿読み取り面
４５受光素子
Ｄ原稿
Ｌ読み取りライン
Ｂ画像読み取り装置[0001]
【Technical field】
 The present invention relates to a linear light source device that can be suitably used as document illumination for document reading, such as a so-called contact image sensor, a light guide member used therefor,andImage reading apparatus including a linear light source device using the light guide memberIn placeRelated.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an example of a linear light source device, for example, there is one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-217084. In the linear light source device described in the publication, as shown in FIG. 20 of the present application, an end surface of one end portion in the longitudinal direction of a light guide member 1e made of a rectangular parallelepiped transparent member having a certain length is used as a light incident portion 15e. The light source 9e is disposed so as to face the light incident portion 15e. Of the plurality of outer peripheral side surfaces extending in the longitudinal direction, the light guide member 1e has a first side surface as a light emitting surface 12e, and a second side surface facing the light emitting surface 12e in the thickness direction as a light irregular reflection surface 14e.
[0003]
In the linear light source device having the above configuration, the light incident on the inside of the light guide member 1e from the light incident portion 15e travels in the longitudinal direction of the light guide member 1e, and diffuses the light at each portion of the light diffuse reflection surface 14e. Thus, the irregularly reflected light can be emitted to the outside from the light emitting surface 12e. For this reason, if the length of the light emitting surface 12e is set to a dimension substantially equal to the width dimension of the document D, light can be irradiated in a line shape over the entire length region in the width direction of the document D. According to such means, for example, as shown in FIG. 21, the number of light sources can be made very small as compared with means in which a large number of light sources 9 are provided at predetermined pitch intervals along the width direction of the document D. Production cost can be reduced.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional linear light source device has the following problems.
[0005]
That is, the light guide member 1e used in the conventional linear light source device is basically a simple rectangular parallelepiped, and the end face 5N at the other end in the longitudinal direction located on the side opposite to the light incident part 15e. Is a non-inclined plane orthogonal to the longitudinal direction of the light guide member 1e. In such a configuration, the light incident on the inside of the light guide member 1e and traveling in the longitudinal direction thereof has a small incident angle with respect to the end surface 5N when the light reaches the end surface 5N. There is a high possibility that the incident angle is smaller than the total reflection critical angle specified by the material of the light guide member 1e. For this reason, most of the light reaching the end face 5N is transmitted through the end face 5N as it is and emitted to the outside of the light guide member 1e. Such a phenomenon causes an emission loss of light and is not preferable.
[0006]
On the other hand, conventionally, as means for solving the above problems, metal is deposited on the end surface 5N, and the end surface 5N is used as a light reflecting surface, thereby preventing light from leaking from the end surface 5N to the outside. It has also been tried. However, conventionally, the end surface 5N is a surface orthogonal to the longitudinal direction of the light guide member 1e, and thus the light guide member 1e is set horizontally in a chamber for performing a metal deposition process. In this case, the end surface 5N becomes a vertical surface, and it has been difficult to efficiently deposit metal on the end surface 5N.
[0007]
As described above, conventionally, when metal is deposited on the end face 5N of the light guide member 1e, the manufacturing work efficiency is deteriorated. On the other hand, when metal is not deposited on the end face 5N, light is emitted from the end face 5N. Leaked unnecessarily, and there was a problem that the light irradiation efficiency deteriorated.
[0008]
 The present invention has been conceived under such circumstances, and it is possible to avoid light leaking from the end face of the longitudinal end portion of the light guide member as much as possible, and a line using the light guide member. Increasing the light irradiation efficiency of the light source device.
[0009]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
[0010]
 That is, according to the first aspect of the present invention, the light guide member used in the linear light source device is described as follows.IntroductoryOptical memberButProvided.
[0011]
 In the light guide member provided by the present invention, the first side surface of the plurality of outer peripheral side surfaces extending in the longitudinal direction of the transparent member having a certain length is a light emitting surface, and any one of the plurality of outer peripheral side surfaces is provided. The region is a light incident part, and light that has entered from the light incident part into the transparent member travels in the longitudinal direction of the transparent member and is emitted from each part of the light emitting surface to the outside. A light guide member,UpThe light incident portion is provided as a concave portion in which a light source can be disposed, and a concave portion having a substantially V-shaped cross section having two inclined surfaces at a position facing the light incident portion on the first side surface. Is formedIn addition, the end surface of the longitudinal end portion of the transparent member is formed as an inclined surface facing the same direction as the first side surface, and a light reflecting material is formed on each of the end surface and the bottom region of the recessed portion. EvaporatingIt is characterized by that.
[0012]
 In the light guide member, the light incident portion is provided in a longitudinal intermediate portion of the second side surface facing the first side surface in the thickness direction of the transparent member, and the longitudinal direction of the transparent member. Each end face of both ends ofFacing the same direction as the first sideIt can be set as the structure made into the inclined surface.
[0014]
 Provided by the present inventionGuidanceIn the optical member, since the predetermined end surface of the longitudinal end portion of the transparent member is an inclined surface, the light that enters the transparent member from the light incident portion and travels in the longitudinal direction reaches the end surface. The incident angle of light with respect to the end face at the time can be increased, and the rate at which the incident angle becomes larger than the total reflection critical angle specified by the material of the transparent member can be increased. Accordingly, it is possible to reduce the rate at which the light that travels in the longitudinal direction of the transparent member and reaches the end face is directly emitted to the outside of the transparent member. As a result, it is possible to obtain an effect that the amount of light leaking from the end face of the longitudinal end portion of the transparent member can be reduced, and the light irradiation efficiency to a desired irradiated region can be increased.
[0015]
 In the light guide member provided by the present invention,,UpBy depositing a light reflecting member on the end face, light can be more thoroughly prevented from leaking from the end face. In this case, since the end surface is an inclined surface, it is desirable for the end surface as the inclined surface even when the transparent member is set in a horizontal state during the work process of depositing the light reflecting material on the end surface. It is possible to efficiently deposit the light reflecting material. Therefore, it is possible to obtain an effect that the light-reflecting material can be easily deposited on the end face.
[0016]
 Also provided by the present invention.LeadIn the optical member, since any region of the plurality of outer peripheral side surfaces extending in the longitudinal direction of the transparent member is a light incident portion, a desired light source is a light incident portion.WithinIn the case of arrangement, it is possible to appropriately avoid that the light source protrudes greatly outward from the longitudinal end portion of the transparent member, and to reduce the size of the entire linear light source device in the longitudinal direction. An effect is also obtained.
[0020]
 further,According to such a configuration, it is possible to reflect most of the light that travels in the longitudinal direction inside the transparent member and reaches the end surface of the transparent member so as to be incident on the first side surface. The light can be totally reflected by the first side surface. Accordingly, it is possible to eliminate the light that travels to the end portion in the longitudinal direction of the transparent member and is reflected by the end surface from the concentrated end region of the first side surface to the outside. As a result, it is possible to prevent the amount of light emitted from the longitudinal end region of the first side surface from becoming much larger than the amount of light emitted from other regions of the first side surface, and to reduce the illuminance of the emitted light amount. Variations can be reduced.
[0022]
 Also,According to such a configuration, light that has entered the transparent member from the light incident portion on the second side surface is reflected by the two inclined surfaces of the recessed portion on the first side surface, and proceeds appropriately in the longitudinal direction of the transparent member. I can let you. Therefore, the light incident on the transparent member from the light incident portion on the second side surface is prevented from being emitted to the outside as it is from the position of the first side surface facing the light incident portion, and from various places in the longitudinal direction of the first side surface. It is possible to make the amount of emitted light uniform. In addition, since the light reflecting material is deposited on the bottom region of the recessed portion, it is possible to almost completely prevent light from being emitted to the outside from the bottom region. It is possible to avoid bright spots or bright lines that appear brighter. That is, when forming a concave portion having a substantially V-shaped cross section, it is difficult to form a joint at the bottom of two inclined surfaces at an acute angle in a strict sense. For example, a joint portion between these two inclined surfaces is It is common to be rounded or have a small flat surface. In such a portion, there is a strong tendency that light incident on the transparent member from the light incident portion is transmitted to the outside as it is. However, if a light reflecting material is deposited on the bottom region of the recessed portion, such a problem can be eliminated, and the region can be appropriately prevented from appearing as a bright spot or a bright line. Furthermore, since the end surface is an inclined surface facing the same direction as the first side surface, the light reflecting material is deposited on the bottom region of the recessed portion and the light reflecting material is deposited on the end surface. It can also be performed at the same time, and it is possible to efficiently perform the vapor deposition work on these parts.
[0023]
 According to the second aspect of the present invention, a linear light source device is provided. The linear light source device includes any one of the light guide members provided by the first aspect of the present invention and a light incident portion of the light guide member.And placed insideAnd a light source for performing light projection. As the light source, for example, an LED can be used, and more specifically, an LED that emits white light or a combination of three types of LEDs that emit R, G, and B light can be used. In the light source, for example, an LED may be attached to the light incident portion of the light guide member using an adhesive or the like, or the LED mounted on a substrate or a flexible cable is adjacent to the light incident portion of the light guide member. Also good.
[0024]
According to a third aspect of the present invention, an image reading apparatus is provided. The image reading apparatus irradiates light from a light source device on a document placed opposite to a document reading surface, and the reflected light from the document on a reading line set on the document reading surface is arranged in the reading line direction. In addition, the image reading apparatus is configured to receive light by a plurality of light receiving elements, and is characterized in that the linear light source device provided by the second aspect of the present invention is used as the light source device.
[0025]
According to the linear light source device provided by the second aspect of the present invention and the image reading device provided by the third aspect of the present invention, the light guide provided by the first aspect of the present invention described above. The same effect as that obtained for the member can be expected.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0029]
 Figure 1, GuidanceOptical member 1 and linear light source device A using the samereferenceIt is a front view which shows an example. FIG. 2 is a plan view of FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 5 and 6 are front explanatory views of main parts of FIG.
[0030]
 GuidanceThe optical member 1 is mainly composed of a transparent member 10 obtained by molding an acrylic transparent resin such as PMMA. As shown in FIGS. 1 and 2, the transparent member 10 is in the form of an elongated bar having a certain dimension in the longitudinal direction, and the outer surface thereof is a first side surface extending in the longitudinal direction of the transparent member 10. 10A, 2nd side surface 10B, 3rd side surface 10C, 4th side surface 10D, and end surface 5a, 5b of a longitudinal direction both ends. The first side surface 10 A and the second side surface 10 B oppose each other in the vertical thickness direction of the transparent member 10. The third side surface 10C and the fourth side surface 10D face each other in the width direction of the transparent member 10. The end surfaces 5a and 5b are formed as inclined surfaces, and the light guide member 1 has the greatest feature in this respect.
[0031]
The first side surface 10A is preferably a mirror-like plane. As will be described later, the first side surface is a portion to be a light emitting surface 12. In the present embodiment, the third side surface 10C and the fourth side surface 10D are also mirror-like planes. Here, the mirror shape does not necessarily need to be a surface whose surface is actively polished. For example, when the transparent member 10 is resin-molded using a mold, a relatively smooth surface obtained by the resin molding is also included in the mirror-like surface.
[0032]
If the surface of the transparent member 10 is mirror-like, it is possible to reflect all the light rays incident on the surface at an angle larger than a predetermined total reflection critical angle specified by the material of the transparent member 10. On the other hand, light incident at an angle smaller than the total reflection critical angle can be transmitted.
[0033]
A concave portion 20 having a substantially V-shaped cross section when viewed from the front is provided at the center in the longitudinal direction of the first side surface 10A. The recessed portion 20 forms two inclined surfaces 21 and 21, and the two inclined surfaces 21 and 21 are also mirror-like flat surfaces. As clearly shown in FIG. 5, the light reflection films 22, 22 a, and the light reflection materials deposited on the joint portions of the bottom regions of the two inclined surfaces 21 and 21, and the regions near the upper ends, 22a is provided. As these specific materials, for example, a glossy metal such as Al, Cr, or Ag can be employed.
[0034]
The second side surface 10B is provided with a plurality of concave portions 14 at a predetermined pitch interval. A mirror-like flat surface portion 13 is formed between the plurality of concave portions 14. Each of the plurality of concave portions 14 is formed, for example, in an arc-shaped cross section, and has a curved inclined surface 14a that faces the first side surface 10A in an inclined shape (non-parallel). Further, the second side surface 10B is formed as a flat or curved inclined surface that gradually decreases the thickness of the transparent member 10 from the central portion in the longitudinal direction toward both ends in the longitudinal direction. It is preferable that the second side surface 10B has such an inclined surface because light that travels from the center in the longitudinal direction of the transparent member 10 to both ends in the longitudinal direction can be efficiently applied to the inclined surface 14a. However, the present invention is not limited to this, and the second side surface 10B may be a surface substantially parallel to the first side surface 10A.
[0035]
A light reflecting layer 18 on which a light reflecting material having a gloss such as Al, Cr, Ag or the like is deposited is formed on the outer surface of the second side surface 10B except for a light incident portion 15 described later. Accordingly, the total amount of light incident on the transparent member 10 and incident on the second side surface 10B is reliably reflected by the light reflecting layer 18, and leakage of light transmitted through the second side surface 10B can be prevented. It becomes possible. In the present invention, the means for providing the light reflecting layer on the outer surface of the transparent member as described above may be applied not only to the second side surface 10B but also to the third side surface 10C and the fourth side surface 10D.
[0036]
A light incident portion 15 is provided at the center in the longitudinal direction of the second side surface 10B. The light incident portion 15 is provided so as to face the recessed portion 20. In the present embodiment, the light incident portion 15 is configured such that a concave portion 16 having a substantially trapezoidal cross section is formed on the second side surface 10B. Although the said recessed part 16 is a site | part for positioning LED3 mentioned later, this invention is not limited to this, For example, you may comprise a light-incidence part, without providing the said recessed part 16 grade | etc.,. That is, the light incident portion referred to in the present invention is a portion where light enters from the light source into the transparent member 10, and this portion may be formed in a simple planar shape.
[0037]
The end faces 5a and 5b are formed as inclined surfaces as described above. More specifically, the end surfaces 5a and 5b are inclined surfaces that are non-orthogonal with respect to the longitudinal direction of the transparent member, and the first side surface 10A has a full length dimension in the longitudinal direction rather than the second side surface 10B. Is a downward inclined surface facing the same direction as the second side surface 10B. As shown in FIG. 6, the inclination angle α of the end surface 5 b with respect to the first side surface 10 A is, as shown in FIG. 6, light traveling in the longitudinal direction inside the transparent member 10 substantially parallel to the first side surface 10 A. Is reflected at an incident angle θ larger than a predetermined total reflection critical angle with respect to the first side surface 10A. The same applies to the other end face 5a.
[0038]
On the outer surfaces of the end faces 5a, 5a, a light reflecting layer 16 is formed by depositing a light reflecting material. The light reflecting layer 16 is formed simultaneously with the light reflecting layer 18 on the second side face 10B, and these are the same material. That is, as shown in FIG. 7, when performing the vapor deposition processing of the light reflecting material, if the second side surface 10B and the end surfaces 5a and 5b of the transparent member 10 are set so as to face downward, the light reflection to each of these regions is performed. The material deposition process can be performed simultaneously. Since the end surfaces 5a and 5b are downward inclined surfaces, it is possible to efficiently deposit the light reflecting material on these outer surfaces.
[0039]
An LED 3 as an example of a light source is disposed near the light incident portion 15 of the light guide member 1. Specifically, the LED 3 is disposed in the concave portion 16 of the light incident portion 15 and is positioned so as to face the central portion of the concave portion 20. As clearly shown in FIG. 3, as the LED 3, three types of chip-shaped LEDs 3 (3 A to 3 C) are used. As the LEDs 3 A to 3 C, LEDs that emit light of each color of R, G, and B (red, green, and blue) are used, and these are arranged in a line in the width direction of the light guide member 1. In this case, it is preferable to arrange the LED with the least amount of light, specifically, the LED 3B emitting G light at the center thereof. The LED 3 is surface-mounted on the surface of, for example, a thin flat flexible cable 30, and the back surface thereof is backed up by a reinforcing plate 32. As described above, if the LED 3 is directly mounted on the flexible cable 30, wiring for supplying driving power to the LED 3 can be easily routed.
[0040]
Next, the operation of the light guide member 1 and the linear light source device A will be described.
[0041]
When any one of the three types of LEDs 3 (3A to 3C) emits light, the light enters the light guide member 1 from the light incident portion 15 with an appropriate spread angle as shown in FIG. To do. Most of these lights reach the two inclined surfaces 21 and 21 of the recessed portion 20. However, since these inclined surfaces 21 and 21 are inclined with respect to the longitudinal direction of the light guide member 1, when light directly reaches the inclined surfaces 21 and 21 from the LED 3, The incident angle can be increased, and the incident angle can be made larger than a predetermined total reflection critical angle specified by the material of the transparent member 10. Therefore, most of the light incident from the LED 3 into the light guide member 1 does not pass through the inclined surfaces 21 and 21 and exit to the outside of the light guide member 1 as it is. The light reflected by the inclined surfaces 21 and 21 then travels in the longitudinal direction of the light guide member 1.
[0042]
Moreover, in the area | region where the light reflection films 22, 22a, and 22a are provided among the said inclined surfaces 21 and 21, the whole quantity of received light is reflected reliably. Therefore, these regions are prevented from becoming so-called bright spots or bright lines that appear brighter than other portions of the first side surface 10A. As shown in FIG. 8, for example, when the light guide member 1 is resin-molded and the recessed portion 20 is formed at the same time, the constant region S at the bottom of the inclined surfaces 21 and 21 has a strong tendency to be rounded. . In such a configuration, when the region S is not a light reflecting surface, the light emitted from the LED 3 enters the region S at a very small incident angle, and the light guide member 1 is used as it is. There is a high risk of transmission to the outside. In addition, when the regions near the upper end portions of the inclined surfaces 21 and 21 indicated by reference numerals N1 and N1 are formed in an edge shape, light incident in the light guide member 1 is emitted from the edge portion to the outside. The tendency to do is seen. However, if the light reflecting films 22, 22 a, 22 a are provided in the respective regions as in the present embodiment, the above-described fear can be eliminated. The light reflecting films 22, 22a, 22a may all have a small width. In addition, if a uniform amount of light is emitted in the other region of the first side surface 10A, it is possible to make the illuminance in the entire region of the desired irradiated surface uniform. Therefore, there is no inconvenience that the illuminance of the irradiated surface is greatly varied due to the provision of the light reflecting films 22, 22a, 22a.
[0043]
Most of the light incident on the light guide member 1 from the light incident portion 15 is eventually reflected by the inclined surfaces 21 and 21 and proceeds in the longitudinal direction of the light guide member 1. As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the light traveling in the longitudinal direction of the light guide member 1 repeats total reflection mainly on the first side surface 10 A and the second side surface 10 B, while both ends in the longitudinal direction of the light guide member 1. Reach up to. When light is incident on the second side surface 10 B, normal light is totally reflected at the plane portion 13. On the other hand, the light incident on the inclined surface 14a of the concave portion 14 has its path rapidly changed, and is incident on the first side surface 10A at an incident angle smaller than a predetermined total reflection critical angle. The possibility increases. For this reason, most of the light reflected by the inclined surface 14 a and traveling in the direction of the first side surface 10 A is transmitted through the first side surface 10 A and emitted to the outside of the light guide member 1. Therefore, although the light incident part 15 is provided in the center part in the longitudinal direction of the light guide member 1, it is possible to emit light substantially uniformly from the entire length of the light incident surface 12 in the longitudinal direction.
[0044]
In addition, the light reaching the both ends in the longitudinal direction of the light guide member 1 is incident on the end surfaces 5a and 5b as described above. As described with reference to FIG. 6, the light is first transmitted by the end surfaces 5a and 5b. The light is reflected in the direction of the side surface 10A, and is incident on the first side surface 10A at an angle larger than a predetermined total reflection critical angle with respect to the first side surface 10A. Therefore, the light incident on the first side surface 10A travels toward the longitudinal center portion of the light guide member 1 without exiting from the first side surface 10A as it is. As a result, it is possible to prevent light from being intensively emitted at both ends in the longitudinal direction of the first side surface 10A, and to make the amount of light emitted from the full length region of the first side surface 10A more uniform. It becomes. Of course, since the end surfaces 5a and 5b do not transmit light to the outside, unnecessary leakage of light from this portion can be eliminated.
[0045]
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of an image reading device B using the linear light source device A.
[0046]
The image reading apparatus B is configured as a so-called contact type color image sensor. The image reading apparatus B includes an image reading surface 42 made of a transparent glass plate on the upper surface of the casing 41, and the image of the document D conveyed while being backed up by the platen 43 so as to be in close contact with the image reading surface 42. Is read for each line.
[0047]
A substrate 44 is attached to the lower surface of the casing 41, and a plurality of image sensor chips 45 each having a predetermined number of light receiving elements are attached to the substrate 44 in a row. For example, in order to read an A4 width original at a reading density of 8 dots / mm, 1728 light receiving elements are arranged at a pitch of 125 μm. For example, 96 light receiving elements are integrally formed in one image sensor chip 45. Accordingly, in this case, a total of 18 image sensor chips 45 are arranged on the substrate.
[0048]
The plurality of image sensor chips 45 are arranged below the reading line L set on the image reading surface 42 in the vertical direction, and a lens array 46 is interposed between the reading line L and the image sensor chip 45. Be placed. The lens array 46 focuses the image on the reading line L on 1728 light receiving elements arranged on the plurality of image sensor chips 45 at the same erect magnification.
[0049]
The linear light source device A is disposed in a space lateral to the lens array 46 below the image reading surface 42 in the casing 41. In this case, the light guide member 1 is arranged such that the center line L1 in the left-right width direction faces the reading line L of the image reading surface 42.
[0050]
The light emitted from the light emitting surface 12 of the light guide member 1 efficiently irradiates the document D on the reading line L. In this case, the LEDs 3A to 3C for the respective colors are sequentially switched on. The document D is sent by a predetermined pitch in the sub-scanning direction, and image data for each color of R, G, and B of the document image for each line is sequentially read by the image sensor chip 45.
[0051]
In the image reading apparatus B, even when any of the LEDs 3 of R, G, and B is used, the light with an equal amount of light can be irradiated to the full length area of the reading line of the document D in each place. Accordingly, it is possible to reduce the deviation in color tone of the read image caused by variations in the illuminance of the read line and improve the quality of the read image. In the linear light source device A, the LEDs 3 are arranged on the side of the light guide member 1 in the thickness direction, that is, below the light guide member 1, and the light source is arranged on the side of the longitudinal end of the light guide member 1. Therefore, it is not necessary to secure an extra space for the image reading apparatus B, and the image reading apparatus B can be downsized.
[0052]
 FIG., GuidanceIt is a front view which shows the optical member 1A and the other example of the linear light source device Aa using the same. In addition, about each embodiment after this embodiment, the same site | part as the previous embodiment shown in FIG. 1 thru | or FIG. 5 is shown with the same code | symbol.
[0053]
The light guide member 1A and the linear light source device Aa have a configuration in which the light guide member 1 and the linear light source device A described in the previous embodiment are taken as one unit, and these units are continuous by two units in the longitudinal direction. ing. That is, the transparent member 10a that constitutes the light guide member 1A is provided with two recessed portions 20 and 20 and two light incident portions 15 and 15, each of which is transparent member 10a. Are provided at predetermined intervals in the longitudinal direction. LEDs 3, 3 mounted on one common flexible cable 30 A are provided in the vicinity of the light incident portions 15, 15.
[0054]
According to such a configuration, even if the overall length in the longitudinal direction of the light guide member 1A is very large, a large amount of light is emitted from each of the two light incident portions 15 and 15 in the light guide member 1A. Can be made to emit a sufficient amount of light from the entire length of the first side surface 10A of the light guide member 1A. When the overall length of the light guide member is very large, the light amount incident on the light guide member is insufficient when only one light incident portion is provided, and sufficient light amount is obtained from both longitudinal ends of the first side surface portion. However, the light guide member 1A does not have such a problem. Thus, in the present invention, a plurality of light incident portions provided on the light guide member may be provided. In the present invention, the light guide member 1A may have a configuration in which the end surfaces 5a and 5b at both ends in the longitudinal direction are inclined surfaces.
[0055]
FIG. 11 is a front view showing another example of the light guide member 1B according to the present invention. FIG. 12 is a front view illustrating an example of a manufacturing process of the light guide member 1 B illustrated in FIG. 11.
[0056]
The light guide member 1B is different from the end surfaces 5a and 5b of the light guide member 1 described above with reference to FIGS. 1 to 7 in the direction of inclination of the end surfaces 5c and 5d at both ends in the longitudinal direction of the transparent member 10b. ing. In other words, the end surfaces 5c and 5d are inclined surfaces whose outer surfaces face upward in the same direction as the first side surface 10A.
[0057]
 According to such a configuration, when the light reflecting films 22, 22 a, and 22 a provided in the recessed portion 20 are formed by vapor deposition, the first side surface 10 A is transparent so as to face downward as shown in FIG. 12. If the member 10B is set, the light reflecting material is simultaneously deposited on the end faces 5c and 5d by the same work as the process of depositing the light reflecting material in the region corresponding to the light reflecting films 22, 22a and 22a. Became possibleThe
[0058]
Moreover, in the said embodiment, the process which vapor-deposits a light reflection material on the end surface of a transparent member is performed simultaneously with the process which vapor-deposits a light reflection material on the 1st side surface or 2nd side surface of a transparent member, and a vapor deposition processing operation is easy. However, the present invention is not limited to this. In the present invention, it is not a requirement that the light reflecting material is vapor-deposited on the first side surface or the second side surface, and the light reflecting material may be vapor-deposited by a single treatment on the end surface of the transparent member.
[0059]
 Furthermore, in the present invention, instead of means for depositing a light reflecting material such as a metal on the end face of the transparent member, application of a material other than a metal that does not transmit light, thermal transfer, or application of a member that does not transmit light is performed. To prevent light leakage from the end face.Yes.
[0060]
 13 to 15 are, GuidanceIt is a front view which shows the similar example of an optical member and a linear light source device.
[0061]
In the light guide member 1C shown in FIG. 13, one end portion in the longitudinal direction of the second side surface 10B of the transparent member 10d is a light incident portion 15A that is opposed to an LED lamp 3a as another example of the light source. An inclined surface 10E is provided at a position facing the light incident part 15A on the first side surface 10A of 10d. On the outer surface of the inclined surface 10E, a light reflecting layer 18a is preferably provided by depositing a light reflecting member on the outer surface. The end surface 5e at the other end in the longitudinal direction of the transparent member 10d is a non-orthogonal inclined surface with respect to the longitudinal direction of the transparent member 10d.
[0062]
 According to such a configuration, the light incident into the transparent member 10d from the light incident portion 15A can be caused to travel in the longitudinal direction of the transparent member 10d by being reflected by the inclined surface 10E. Then, the light whose traveling direction is suddenly changed by the inclined surface 14a of the second side surface 10B can be emitted from the first side surface 10A, and can function appropriately as a linear light source device.The
[0063]
In the light guide member 1D shown in FIG. 14, inclined surfaces 14b and 14c are formed at one end in the longitudinal direction of the transparent member 10e, and one of the inclined surfaces 14b is used as a light incident portion 15B. Further, the other inclined surface 14c is made a non-light-transmitting surface by evaporating metal on its outer surface. And the end surface 5f of the other end part in the longitudinal direction of the transparent member 10e is a non-orthogonal inclined surface with respect to the longitudinal direction of the transparent member 10e.
[0064]
According to such a configuration, the light incident on the transparent member 10e from the light incident portion 15B at one end in the longitudinal direction of the transparent member 10e is reflected by the inclined surface 14c, etc. It can be advanced to the end side. Such light can be emitted from the first side surface 10A to the outside, and can function appropriately as a linear light source device. Further, as described above, if the inclined surface 14b formed on the transparent member 10e is used as the light incident part 15B, the light source 3a can be provided when the light incident part 15B is disposed to face the light source 3a such as an LED lamp. However, the dimension Lb of the transparent member 10e protruding outside in the longitudinal direction can be reduced. Therefore, even with such a configuration, the size of the linear light source device in the longitudinal direction can be reduced.
[0065]
 The light guide member 1E shown in FIG. 15 has a non-inclined planar end surface 14d at one end in the longitudinal direction of the transparent member 10f as a light incident portion 15C, and an end surface 5g at the other end in the longitudinal direction of the transparent member 10f as a transparent member. The inclined surface is non-orthogonal with respect to the longitudinal direction of 10f. The configuration of the light incident portion 15C of the light guide member 1E is the same as that of the light guide member shown in FIG.The
[0067]
 16 to 19 are, GuidanceIt is a principal part front view which shows the other example of the 2nd side surface formed in an optical member.
[0068]
In the configuration shown in FIG. 16, a plurality of concave portions 14 A having a triangular cross-sectional shape are provided on the second side surface 10 B of the transparent member 10. In the present invention, even when such a configuration is adopted, when the light traveling in the longitudinal direction of the transparent member 10 reaches the planar inclined surface 14b of the concave portion 14A, the traveling angle of the light is set. It is possible to cause the light to enter the first side surface 10A at an incident angle smaller than the total reflection critical angle of the first side surface 10A by changing abruptly, and to emit light from the first side surface 10A.
[0069]
In the configuration shown in FIGS. 17 and 18, a plurality of light irregular reflection regions 17 or 17 A for scattering and reflecting light are formed at a predetermined interval on the second side surface 10 B of the transparent member 10. The light irregular reflection region 17 shown in FIG. 17 is applied, for example, to the outer surface of the second side surface 10B, or a tape piece having light scattering reflectivity is attached to the second side surface 10B. Is provided. The diffused light reflection region 17 is preferably a white surface, but may have other colors. On the other hand, the light irregular reflection region 17A shown in FIG. 18 is formed by making the surface of the second side surface 10B a fine rough surface.
[0070]
In the means shown in FIGS. 17 and 18, light traveling in the longitudinal direction of the transparent member 10 is scattered and reflected in the light irregular reflection regions 17 and 17A of the second side face 10B, so that part of the light is reflected on the first side face 10A. Can be incident at an incident angle smaller than the critical angle for total reflection. Therefore, also by such means, it is possible to efficiently emit light traveling in the longitudinal direction of the transparent member 10 from the first side surface 10A to the outside.
[0071]
In the configuration shown in FIG. 19, the substantially entire surface of the second side surface 10 B of the transparent member 10 is the light irregular reflection region 17. In the present invention, it is possible to appropriately emit light from the first side surface 10A even with such a configuration.
[0072]
As can be understood from the description of each embodiment described above, the specific configuration of each part of the light guide member according to the present invention can be varied in design in various ways. Similarly, the specific configuration of each part of the linear light source device and the image reading device according to the present invention can be varied in design in various ways. In the present invention, when the linear light source device is configured, it is possible to use a light source other than the LED as the light source. In addition, in order to cope with a so-called monochrome image reading application that does not support reading of a color image, it is not necessary to use a light source combining a total of three colors of R, G, and B, and a single color light source may be used. In some cases, it is preferable to use a white light source. Furthermore, the light guide member and the linear light source device according to the present invention are not limited to being used as the linear light source of the image reading device, but are used for various applications such as indoor lighting, interior lighting, and decoration lighting. It is possible. In this case, optimal dimensions and light sources for the light guide member are selected.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1]GuidanceOptical member and linear light source device using the samereferenceIt is a front view which shows an example.
FIG. 2 is a plan view of FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG.
FIG. 5 is an explanatory front view of a main part of FIG. 1;
6 is an explanatory front view of a main part of FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is a front view of an essential part showing an example of a state in which a metal deposition process is performed on the light guide member.
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a state where light incident on the light guide member is transmitted to the outside.
9 is a cross-sectional view illustrating an example of an image reading apparatus including the linear light source device illustrated in FIG.
FIG. 10GuidanceIt is a front view which shows the optical member and the other example of the linear light source device using the same.
FIG. 11 is a front view showing another example of the light guide member according to the present invention.
12 is a front view showing an example of a manufacturing process of the light guide member shown in FIG. 11. FIG.
FIG. 13GuidanceIt is a front view which shows the similar example of an optical member and a linear light source device.
FIG. 14GuidanceIt is a front view which shows the similar example of an optical member and a linear light source device.
FIG. 15GuidanceIt is a front view which shows the similar example of an optical member and a linear light source device.
FIG. 16 is a main part front view showing another example of the second side surface formed in the light guide member according to the present invention;
FIG. 17GuidanceIt is a principal part front view which shows the other example of the 2nd side surface formed in an optical member.
FIG. 18GuidanceIt is a principal part front view which shows the other example of the 2nd side surface formed in an optical member.
FIG. 19GuidanceIt is a principal part front view which shows the other example of the 2nd side surface formed in an optical member.
FIG. 20 is an explanatory diagram showing an example of a conventional linear light source device.
FIG. 21 is an explanatory view showing another example of a conventional linear light source device.
[Explanation of symbols]
 1,1A-1E Light guide member
 3, 3a LED (light source)
 5a-5g end face
 10, 10a-10f Transparent member
 10A First side (outer peripheral side)
 10B Second side (outer peripheral side)
 10C 3rd side (outer peripheral side)
 10D 4th side (outer peripheral side)
 12 Light exit surface
 15, 15A-15C Light incident part
 16 Light reflection layer
 18 Light reflection layer
 20 Recessed part
 21 Inclined surface
 22, 22a Light reflecting film
 42 Document reading surface
 45 Light receiving element
 D Manuscript
 L reading line
 B Image reading device

Claims

The first side surface of the plurality of outer peripheral side surfaces extending in the longitudinal direction of the transparent member having a certain length is a light emitting surface, and any region of the plurality of outer peripheral side surfaces is a light incident part. A light guide member configured to emit light that has entered the transparent member from a light incident portion to the outside from each portion of the light exit surface while traveling in the longitudinal direction of the transparent member,
Upper Symbol light incident portion is provided with a light source as recess can be arranged, and,
A concave portion with a substantially V-shaped cross section having two inclined surfaces is formed at a position facing the light incident portion on the first side surface , and
The end surface of the longitudinal end portion of the transparent member is formed as an inclined surface facing the same direction as the first side surface, and a light reflecting material is deposited on each of the end surface and the bottom region of the recessed portion. A light guide member.

The light incident portion is provided at a longitudinal intermediate portion of the second side surface facing the first side surface in the thickness direction of the transparent member, and each end surface of both end portions in the longitudinal direction of the transparent member The light guide member according to claim 1, wherein is an inclined surface facing in the same direction as the first side surface.

And the light guide member according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a light source which performs light projection, together with being disposed on the light incident portion of the light guide member, a linear light source device.

The linear light source device according to claim 3 , wherein the light source is an LED.

The linear light source device according to claim 4 , wherein the light source is an LED that emits white light, or a combination of three types of LEDs that emit R, G, and B light.

Light from a light source device is irradiated onto a document placed opposite to a document reading surface, and reflected light from the document on a reading line set on the document reading surface is applied to a plurality of light receiving elements arranged in the reading line direction. an image reading apparatus so as to be received, as the light source device, wherein the linear light source device according to any one of claims 3 to 5 is used, the image reading apparatus.