JP3667911B2 - 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 - Google Patents
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Description
【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
3,3a LED(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
Claims (6)
- 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を特徴とする、導光部材。 - 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、請求項1に記載の導光部材。
- 請求項1または2に記載の導光部材と、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を特徴とする、線状光源装置。
- 上記光源は、LEDである、請求項3に記載の線状光源装置。
- 上記光源は、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である、請求項4に記載の線状光源装置。
- 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、請求項3ないし5のいずれかに記載の線状光源装置が用いられていることを特徴とする、画像読み取り装置。
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