JP2000307808A - ライン照明装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一端側に複数の点光源を備えたライン照明装
置において、長さ方向における照度の均一性を維持す
る。 【解決手段】 副光散乱パターン２１は、前記主光散乱
パターン１１の長手方向の中心線から外れた位置で、幅
方向に離間して設けられた２つのスポット状パターン２
１ａ，２１ａからなる。そして、これら２つのスポット
状パターン２１ａ，２１ａの法線と、前記複数の点光源
１４ａ，１４ｂ，１４ｃのいずれかの長手方向に沿って
伸びる中心線が交差するようにしている。具体的には、
赤色の点光源１４ａと緑色の点光源１４ｃの中心線とス
ポット状パターン２１ａ，２１ａの法線とが交差するよ
うにしている。
置において、長さ方向における照度の均一性を維持す
る。 【解決手段】 副光散乱パターン２１は、前記主光散乱
パターン１１の長手方向の中心線から外れた位置で、幅
方向に離間して設けられた２つのスポット状パターン２
１ａ，２１ａからなる。そして、これら２つのスポット
状パターン２１ａ，２１ａの法線と、前記複数の点光源
１４ａ，１４ｂ，１４ｃのいずれかの長手方向に沿って
伸びる中心線が交差するようにしている。具体的には、
赤色の点光源１４ａと緑色の点光源１４ｃの中心線とス
ポット状パターン２１ａ，２１ａの法線とが交差するよ
うにしている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は例えばファクシミ
リ、コピー機、ハンドスキャナ等に用いる画像読み取り
装置に組み込むライン照明装置に関する。
リ、コピー機、ハンドスキャナ等に用いる画像読み取り
装置に組み込むライン照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ファクシミリ、コピー機、ハンドスキャ
ナなどの機器には、原稿を読み取るための装置として、
イメージセンサなどの画像読み取り装置が用いられてい
る。イメージセンサのタイプとしては、縮小型、密着
型、完全密着型などの種類がある。そのなかで、密着型
イメージセンサは、照明装置、等倍結像光学装置、セン
サなどから構成されている。そして、このような密着型
イメージセンサは、一般的に、縮小型のイメージセンサ
に比べて、光路長が短く、機器を小型化でき、また、煩
わしい光学調整も無く、機器への組み込みが容易である
等のメリットがあり、縮小型にかわって、多く使用され
るようになってきた。
ナなどの機器には、原稿を読み取るための装置として、
イメージセンサなどの画像読み取り装置が用いられてい
る。イメージセンサのタイプとしては、縮小型、密着
型、完全密着型などの種類がある。そのなかで、密着型
イメージセンサは、照明装置、等倍結像光学装置、セン
サなどから構成されている。そして、このような密着型
イメージセンサは、一般的に、縮小型のイメージセンサ
に比べて、光路長が短く、機器を小型化でき、また、煩
わしい光学調整も無く、機器への組み込みが容易である
等のメリットがあり、縮小型にかわって、多く使用され
るようになってきた。
【０００３】このような密着型イメージセンサにおける
照明装置は、原稿面をセンサによる読み取りが可能な照
度以上に照明しなければならない。そして、この照明装
置により照明すべき範囲は線状であって、主走査方向
（長手方向）にはかなり長く、一方この主走査方向と直
交する副走査方向ではきわめて狭くてよい。例えば、フ
ァクシミリに使用されるＡ４サイズの場合は、その長手
方向の長さは２１６ｍｍ以上必要とされる。また、長手
方向において原稿面の照度にむらがあると読み取りエラ
ーの原因になるから、前記照度はできるだけ一様である
ことが望ましい。
照明装置は、原稿面をセンサによる読み取りが可能な照
度以上に照明しなければならない。そして、この照明装
置により照明すべき範囲は線状であって、主走査方向
（長手方向）にはかなり長く、一方この主走査方向と直
交する副走査方向ではきわめて狭くてよい。例えば、フ
ァクシミリに使用されるＡ４サイズの場合は、その長手
方向の長さは２１６ｍｍ以上必要とされる。また、長手
方向において原稿面の照度にむらがあると読み取りエラ
ーの原因になるから、前記照度はできるだけ一様である
ことが望ましい。
【０００４】このような照明装置として、従来からプリ
ント配線基板上に数十個（例えば、３０個）のＬＥＤ
を、ワイヤボンディングや半田付けにより一列に実装し
たＬＥＤアレイ型照明装置が知られている。そして、こ
の照明装置を組み込んだ密着型イメージセンサにあって
は、照明装置から出射した光は、原稿台ガラス兼用のカ
バーガラスを通して、被読み取り原稿に入射し、その反
射光をロッドレンズアレイを介して、光電変換素子にて
原稿の像が読み取られる。
ント配線基板上に数十個（例えば、３０個）のＬＥＤ
を、ワイヤボンディングや半田付けにより一列に実装し
たＬＥＤアレイ型照明装置が知られている。そして、こ
の照明装置を組み込んだ密着型イメージセンサにあって
は、照明装置から出射した光は、原稿台ガラス兼用のカ
バーガラスを通して、被読み取り原稿に入射し、その反
射光をロッドレンズアレイを介して、光電変換素子にて
原稿の像が読み取られる。
【０００５】このようなＬＥＤを多数個配列した従来装
置では、実際に有効な光は被読み取り原稿の細い読み取
りラインに当たった光のみであり、その他の光は無駄な
光となっている。また、照明装置をできるだけ被読み取
り原稿側に近づけて、読み取り原稿ラインの照度を明る
くし、その分搭載しているＬＥＤ数を減らす方法もある
が、しかしこの場合は、大きな照度むらが発生してしま
う。また、このような構成の光源装置では、基本的にＬ
ＥＤの実装ピッチで、多かれ少なかれ光量むらが発生す
る。さらには、使用しているＬＥＤ間でＬＥＤ自身の製
造ばらつきによる明るさのばらつきが発生する。したが
って１つの照明装置に搭載するＬＥＤ数を減じると、被
読み取り原稿の読み取りラインの明るさの光量むらが大
きくなる。
置では、実際に有効な光は被読み取り原稿の細い読み取
りラインに当たった光のみであり、その他の光は無駄な
光となっている。また、照明装置をできるだけ被読み取
り原稿側に近づけて、読み取り原稿ラインの照度を明る
くし、その分搭載しているＬＥＤ数を減らす方法もある
が、しかしこの場合は、大きな照度むらが発生してしま
う。また、このような構成の光源装置では、基本的にＬ
ＥＤの実装ピッチで、多かれ少なかれ光量むらが発生す
る。さらには、使用しているＬＥＤ間でＬＥＤ自身の製
造ばらつきによる明るさのばらつきが発生する。したが
って１つの照明装置に搭載するＬＥＤ数を減じると、被
読み取り原稿の読み取りラインの明るさの光量むらが大
きくなる。
【０００６】そこで、本発明者等は棒状の透明体の両端
部に発光素子（ＬＥＤ）を設け、また前記透明体表面の
一部を光散乱面とした技術を特開平６−１４８４３５号
公報や特開平７−１４４１４号公報に提案した。
部に発光素子（ＬＥＤ）を設け、また前記透明体表面の
一部を光散乱面とした技術を特開平６−１４８４３５号
公報や特開平７−１４４１４号公報に提案した。
【０００７】これら公報に開示されるライン照明装置は
棒状の透明体の両端部に発光素子を設けているので、一
方の発光素子を削減することが可能である。そこで、本
発明者等は棒状透明体の一端部に発光素子を設けたライ
ン照明装置を特開平８−１６３３２０号公報及び特開平
８−１７２５１２号公報に提案している。これら公報に
開示されるライン照明装置は棒状透明体の一端のみに発
光素子を配置することでコスト低減を図るとともに、長
手方向に沿って均一な照度を得るために棒状の透明体の
表面に形成される光散乱パターンの形状を、発光素子か
らの光が入射する一端から他端に向かって徐々に光散乱
パターンの面積が拡大するものとしている。
棒状の透明体の両端部に発光素子を設けているので、一
方の発光素子を削減することが可能である。そこで、本
発明者等は棒状透明体の一端部に発光素子を設けたライ
ン照明装置を特開平８−１６３３２０号公報及び特開平
８−１７２５１２号公報に提案している。これら公報に
開示されるライン照明装置は棒状透明体の一端のみに発
光素子を配置することでコスト低減を図るとともに、長
手方向に沿って均一な照度を得るために棒状の透明体の
表面に形成される光散乱パターンの形状を、発光素子か
らの光が入射する一端から他端に向かって徐々に光散乱
パターンの面積が拡大するものとしている。
【０００８】他方、特開平７−１８３９９４号には、発
光波長の異なる少なくとも２つの発光体を有し、該発光
体は該散乱反射領域の中心を通る法線からずらし、前記
散乱反射領域に入射する光量が長手方向に均一となるよ
うに配置された照明手段を有する画像読取装置が開示さ
れている。
光波長の異なる少なくとも２つの発光体を有し、該発光
体は該散乱反射領域の中心を通る法線からずらし、前記
散乱反射領域に入射する光量が長手方向に均一となるよ
うに配置された照明手段を有する画像読取装置が開示さ
れている。
【０００９】更に、本発明者等は、特開平１０−１２６
５８１号公報で以下の開示をしている。即ち、一端部に
光源を設けたライン照明装置において、光源を設けた反
対側の導光体の他端部状態を粗面のままにしても、光散
乱パターンを工夫することで、入射した光が他端部に行
き着くまでに、照射光として消費し尽くすようにし、照
度を高く且つ均一さを維持することを可能としたもので
ある。
５８１号公報で以下の開示をしている。即ち、一端部に
光源を設けたライン照明装置において、光源を設けた反
対側の導光体の他端部状態を粗面のままにしても、光散
乱パターンを工夫することで、入射した光が他端部に行
き着くまでに、照射光として消費し尽くすようにし、照
度を高く且つ均一さを維持することを可能としたもので
ある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述したライン照明装
置では、特にカラー原稿の読み取りの問題は検討されて
いない。
置では、特にカラー原稿の読み取りの問題は検討されて
いない。
【００１１】即ち、カラー原稿の読み取りに際しては、
異なる発光波長（例えば、ＲＧＢに対応する）を有する
発光素子（例えば、ＬＥＤ）を順次点灯させ、それぞれ
の波長における反射強度をセンサーで検出することにな
る。
異なる発光波長（例えば、ＲＧＢに対応する）を有する
発光素子（例えば、ＬＥＤ）を順次点灯させ、それぞれ
の波長における反射強度をセンサーで検出することにな
る。
【００１２】このときカラー対応の最小限度の光源を考
えると、３つの異なる発光波長を有するＬＥＤチップか
らなる光源が考えられる。他方、画像読み取り装置には
小型化の要請がある。したがって、それに用いるライン
照明装置もまた小型化の必要がある。
えると、３つの異なる発光波長を有するＬＥＤチップか
らなる光源が考えられる。他方、画像読み取り装置には
小型化の要請がある。したがって、それに用いるライン
照明装置もまた小型化の必要がある。
【００１３】前記特開平１０−１２６５８１号公報に示
したライン照明装置に、上述した３つの異なる発光波長
を有するＬＥＤチップからなる光源を適用すると、以下
のようなさらなる改良すべき点があった。
したライン照明装置に、上述した３つの異なる発光波長
を有するＬＥＤチップからなる光源を適用すると、以下
のようなさらなる改良すべき点があった。
【００１４】即ち、個々に点灯するＬＥＤの位置によっ
ては、光源近傍の照度の均一性を更に向上させる必要が
ある。
ては、光源近傍の照度の均一性を更に向上させる必要が
ある。
【００１５】これは光源近傍において、点灯するＬＥＤ
と照光散乱パターン、さらには出射面との位置・角度関
係が変化するためと考えられる。ＬＥＤチップといえど
も、少なからず大きさを有しているので、同じ場所に配
置するのが不可能だからである。
と照光散乱パターン、さらには出射面との位置・角度関
係が変化するためと考えられる。ＬＥＤチップといえど
も、少なからず大きさを有しているので、同じ場所に配
置するのが不可能だからである。
【００１６】そこで本発明は、一端側にのみ異なる発光
波長を有する複数の光源を配置したライン照明装置にお
いて、長さ方向における照度の均一性を維持できる安価
なライン照明装置の提供を目的とする。
波長を有する複数の光源を配置したライン照明装置にお
いて、長さ方向における照度の均一性を維持できる安価
なライン照明装置の提供を目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本願に係るライン照明装
置は、走査方向を長手方向とし走査方向と直交する副走
査方向を幅狭としたライン照明装置であって、このライ
ン照明装置は、長手方向の一端が光源ユニットに対向す
る鏡面となった棒状透明導光体をケース内に収納すると
ともに、前記光源ユニットをそれぞれが単独で点灯可能
な複数の点光源にて構成してなり、前記棒状透明導光体
の形状は、断面が多角形状で一角に長手方向に沿って光
出射面となる面取り部が形成され、この光出射面と対向
する面の前記光出射面の法線と交わる部分に主光散乱パ
ターンが形成され、この主光散乱パターンと前記光源ユ
ニットの間に、副光散乱パターンが設けられ、この副光
散乱パターンは、前記主光散乱パターンの長手方向の中
心線から外れた位置に設けられ、更に、副光散乱パター
ン領域の法線と、前記複数の点光源のいずれかの長手方
向に伸びる中心線とが交差する構成とした。
置は、走査方向を長手方向とし走査方向と直交する副走
査方向を幅狭としたライン照明装置であって、このライ
ン照明装置は、長手方向の一端が光源ユニットに対向す
る鏡面となった棒状透明導光体をケース内に収納すると
ともに、前記光源ユニットをそれぞれが単独で点灯可能
な複数の点光源にて構成してなり、前記棒状透明導光体
の形状は、断面が多角形状で一角に長手方向に沿って光
出射面となる面取り部が形成され、この光出射面と対向
する面の前記光出射面の法線と交わる部分に主光散乱パ
ターンが形成され、この主光散乱パターンと前記光源ユ
ニットの間に、副光散乱パターンが設けられ、この副光
散乱パターンは、前記主光散乱パターンの長手方向の中
心線から外れた位置に設けられ、更に、副光散乱パター
ン領域の法線と、前記複数の点光源のいずれかの長手方
向に伸びる中心線とが交差する構成とした。
【００１８】前記副光散乱パターンとしては、例えば、
棒状透明導光体の幅方向に離間した２つのスポット状パ
ターンが考えられる。尚、スポット状パターンの数につ
いては、点光源の数に合せて３つにしてもよい。
棒状透明導光体の幅方向に離間した２つのスポット状パ
ターンが考えられる。尚、スポット状パターンの数につ
いては、点光源の数に合せて３つにしてもよい。
【００１９】また、前記棒状透明導光体の他端面は粗面
としてもよい。粗面とすることで製作は容易になるが、
一端面から入射した光が当該粗面まで届くと、粗面故に
反射しにくくなる。そこで、当該粗面に白色塗料を塗布
しておけば、反射しやすくなり、照射光の有効利用が図
れる。
としてもよい。粗面とすることで製作は容易になるが、
一端面から入射した光が当該粗面まで届くと、粗面故に
反射しにくくなる。そこで、当該粗面に白色塗料を塗布
しておけば、反射しやすくなり、照射光の有効利用が図
れる。
【００２０】また、前記主光散乱パターンとしては、そ
の長手方向の中心線が、棒状透明導光体の中心線よりも
前記面取り部側に寄っており、また前記主光散乱パター
ンの形状としては、光源ユニットが配置される一端から
他端に向かって徐々に面積が増加する第１の部分と、こ
の第１の部分に連続し第１の部分よりも他端に向かって
面積の増加する割合が大きくなった第２の部分と、この
第２の部分に連続し第２の部分の最大幅のまま他端に向
かって伸びる第３の部分とからなるようにすることがで
きる。このような構成とすることで、他面を粗面として
も、照度を高く且つ均一さを維持できる。
の長手方向の中心線が、棒状透明導光体の中心線よりも
前記面取り部側に寄っており、また前記主光散乱パター
ンの形状としては、光源ユニットが配置される一端から
他端に向かって徐々に面積が増加する第１の部分と、こ
の第１の部分に連続し第１の部分よりも他端に向かって
面積の増加する割合が大きくなった第２の部分と、この
第２の部分に連続し第２の部分の最大幅のまま他端に向
かって伸びる第３の部分とからなるようにすることがで
きる。このような構成とすることで、他面を粗面として
も、照度を高く且つ均一さを維持できる。
【００２１】また、前記主光散乱パターンの第１の部分
は、光散乱パターンが不連続に点在する部分と、光散乱
パターンが連続する部分からなるようにしてもよい。特
に、棒状透明導光体の一部にケースとの凹凸係合部を形
成している場合には、当該凹凸係合部に対応した箇所に
パターン欠落部を設けることで、均一さを維持すること
ができる。
は、光散乱パターンが不連続に点在する部分と、光散乱
パターンが連続する部分からなるようにしてもよい。特
に、棒状透明導光体の一部にケースとの凹凸係合部を形
成している場合には、当該凹凸係合部に対応した箇所に
パターン欠落部を設けることで、均一さを維持すること
ができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る
ライン照明装置を走査方向と直交する方向に切断した断
面図、図２は同ライン照明装置を構成する棒状透明導光
体を収納したケースの斜視図、図３は同棒状透明導光体
を収納したケースを走査方向に沿って切断した断面図、
図４は同棒状透明導光体を収納したケースの端面図、図
５は棒状透明導光体の光散乱パターンを形成した面を示
す図、図６は棒状透明導光体の要部拡大平面図、図８は
棒状透明導光体の要部拡大斜視図である。
図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る
ライン照明装置を走査方向と直交する方向に切断した断
面図、図２は同ライン照明装置を構成する棒状透明導光
体を収納したケースの斜視図、図３は同棒状透明導光体
を収納したケースを走査方向に沿って切断した断面図、
図４は同棒状透明導光体を収納したケースの端面図、図
５は棒状透明導光体の光散乱パターンを形成した面を示
す図、図６は棒状透明導光体の要部拡大平面図、図８は
棒状透明導光体の要部拡大斜視図である。
【００２３】ライン照明装置はフレーム１に凹部２，３
を形成し、凹部２内には棒状透明導光体４を収納したケ
ース５を配置し、凹部２の開口部はガラス板６にて閉
じ、また凹部３にはセンサ７を設けた基板８を取り付
け、更にはフレーム１内にはロッドレンズアレイ９を保
持している。
を形成し、凹部２内には棒状透明導光体４を収納したケ
ース５を配置し、凹部２の開口部はガラス板６にて閉
じ、また凹部３にはセンサ７を設けた基板８を取り付
け、更にはフレーム１内にはロッドレンズアレイ９を保
持している。
【００２４】而して、ケース５の一端に取り付けた発光
ユニット１０からの光は棒状透明導光体４内に入り、棒
状透明導光体４の一側面に形成した主光散乱パターン１
１にて散乱光として棒状透明導光体４から出射し、この
出射した光が原稿１３に当てられ、原稿１３からの反射
光をロッドレンズアレイ９を介してセンサ７にて検出す
ることで原稿を読み取る。
ユニット１０からの光は棒状透明導光体４内に入り、棒
状透明導光体４の一側面に形成した主光散乱パターン１
１にて散乱光として棒状透明導光体４から出射し、この
出射した光が原稿１３に当てられ、原稿１３からの反射
光をロッドレンズアレイ９を介してセンサ７にて検出す
ることで原稿を読み取る。
【００２５】前記棒状透明導光体４の一部には凹部４ｄ
を形成し、ケース５の内面に当該凹部４ｄに嵌合する凸
部５ｄを形成し、接着剤などを用いなくともケース５か
ら導光体４の一部が食みでないようにしている。
を形成し、ケース５の内面に当該凹部４ｄに嵌合する凸
部５ｄを形成し、接着剤などを用いなくともケース５か
ら導光体４の一部が食みでないようにしている。
【００２６】ここで、前記棒状透明導光体４の材質とし
ては、例えば、アクリルやポリカーボネートなどの光透
過性の高い樹脂、あるいは光透過性の高い光学ガラス等
が好ましい。
ては、例えば、アクリルやポリカーボネートなどの光透
過性の高い樹脂、あるいは光透過性の高い光学ガラス等
が好ましい。
【００２７】また、棒状透明導光体４の断面形状は、長
方形の対向する１角を出射面となる面取り部４ａとした
５角形形状が好ましいが、長方形の対向する２角をカッ
トした６角形でもよい。このほか、その断面が長方形の
任意の２角をカットした６角形も考えられる。また、棒
状透明導光体４の形状は、元になる４角柱の互いに対向
する２組の側面が残されていれば、その断面が長方形の
任意の３角をカットした７角形でも、すべての角をカッ
トした８角形でもよい。
方形の対向する１角を出射面となる面取り部４ａとした
５角形形状が好ましいが、長方形の対向する２角をカッ
トした６角形でもよい。このほか、その断面が長方形の
任意の２角をカットした６角形も考えられる。また、棒
状透明導光体４の形状は、元になる４角柱の互いに対向
する２組の側面が残されていれば、その断面が長方形の
任意の３角をカットした７角形でも、すべての角をカッ
トした８角形でもよい。
【００２８】棒状透明導光体４を収納したケース５は、
光反射率の高いものが好ましく、反射率の高い白色着色
材を調合した白色樹脂、表面に白色塗料を塗布した部材
等を用いる。勿論、色は白色に限られることはなく、用
いる光の波長に応じて種々の色を選択することができ、
また、元来反射率の高い金属の板、例えばアルミニウム
板やステンレス板などを挙げることができ、鏡にて構成
してもよい。このような構成とすることで、ケース５内
面で反射した光は再び透明導光体４に入り込み、透明導
光体４内を伝搬していく。このように、透明導光体４を
できるだけ光反射率の高い物質で覆うことで、より効率
の高い照明装置の実現に役立つ。
光反射率の高いものが好ましく、反射率の高い白色着色
材を調合した白色樹脂、表面に白色塗料を塗布した部材
等を用いる。勿論、色は白色に限られることはなく、用
いる光の波長に応じて種々の色を選択することができ、
また、元来反射率の高い金属の板、例えばアルミニウム
板やステンレス板などを挙げることができ、鏡にて構成
してもよい。このような構成とすることで、ケース５内
面で反射した光は再び透明導光体４に入り込み、透明導
光体４内を伝搬していく。このように、透明導光体４を
できるだけ光反射率の高い物質で覆うことで、より効率
の高い照明装置の実現に役立つ。
【００２９】また、図３に示すように、棒状透明導光体
４の発光ユニット１０側の端部には突起４ｂが形成さ
れ、ケース５には当該突起４ｂが嵌合する凹部５ａが形
成されている。このように棒状透明導光体４をケース５
に収納する際に、発光ユニット１０側の端部を正確に位
置決めすることで、発光ユニット１０の発光体１４と棒
状透明導光体４の一端面との間に形成される空気層１５
の厚みを一定にするようにしている。
４の発光ユニット１０側の端部には突起４ｂが形成さ
れ、ケース５には当該突起４ｂが嵌合する凹部５ａが形
成されている。このように棒状透明導光体４をケース５
に収納する際に、発光ユニット１０側の端部を正確に位
置決めすることで、発光ユニット１０の発光体１４と棒
状透明導光体４の一端面との間に形成される空気層１５
の厚みを一定にするようにしている。
【００３０】また、ケース５がポリカーボネイトで作ら
れ、棒状透明導光体４が透明アクリルで作られている場
合には、例えば８０℃，２４時間、高温放置されると、
ケースは殆ど収縮しないが、棒状透明導光体４は収縮
し、図３の右側部に示すように、ケース内壁と棒状透明
導光体４と他端粗面４ｅとの間に隙間１９が生じる。こ
のような隙間が生じると、粗面４ｅに達した光は粗面４
ｅから隙間に入り、ケース５の内面で反射され、再び粗
面に戻ってくる。隙間がない場合に比べると、再び棒状
透明導光体４に戻る光量が少なくなる。そこで、粗面４
ｅに白色塗料を塗布しておけば、斯かる問題はなくな
り、粗面付近の照度が高温放置前に比べて低下すること
を防げる。
れ、棒状透明導光体４が透明アクリルで作られている場
合には、例えば８０℃，２４時間、高温放置されると、
ケースは殆ど収縮しないが、棒状透明導光体４は収縮
し、図３の右側部に示すように、ケース内壁と棒状透明
導光体４と他端粗面４ｅとの間に隙間１９が生じる。こ
のような隙間が生じると、粗面４ｅに達した光は粗面４
ｅから隙間に入り、ケース５の内面で反射され、再び粗
面に戻ってくる。隙間がない場合に比べると、再び棒状
透明導光体４に戻る光量が少なくなる。そこで、粗面４
ｅに白色塗料を塗布しておけば、斯かる問題はなくな
り、粗面付近の照度が高温放置前に比べて低下すること
を防げる。
【００３１】また、発光体（ＬＥＤチップ）１４ａ，１
４ｂ，１４ｃはプリント基板１６にワイヤーボンディン
グにより実装され、更にその上を透明なエポキシ樹脂１
７で保護している。尚、１８は端子である。本実施例に
あっては、発光体１４ａを青色発光体とし、発光体１４
ｂを赤色発光体とし、発光体１４ｃを緑色発光体として
いる。これら発光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃの配列の順
序は、発光強度に応じて配置している。即ち、最も発光
強度が弱い青色発光体１４ａを主光散乱パターン１１に
近くし、最も発光強度が強い緑色発光体１４ａを主光散
乱パターン１１から遠くに離している。
４ｂ，１４ｃはプリント基板１６にワイヤーボンディン
グにより実装され、更にその上を透明なエポキシ樹脂１
７で保護している。尚、１８は端子である。本実施例に
あっては、発光体１４ａを青色発光体とし、発光体１４
ｂを赤色発光体とし、発光体１４ｃを緑色発光体として
いる。これら発光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃの配列の順
序は、発光強度に応じて配置している。即ち、最も発光
強度が弱い青色発光体１４ａを主光散乱パターン１１に
近くし、最も発光強度が強い緑色発光体１４ａを主光散
乱パターン１１から遠くに離している。
【００３２】そして、発光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃか
ら出た光は棒状透明導光体４の一端から棒状透明導光体
４内に入るが、入射角度が広すぎると、一部の光は棒状
透明導光体４から外部に出てしまう。そこで、上記空気
層１５を設けることで、棒状透明導光体４の一端に向か
う光の広がり角度を抑え、照射効率を高めている。
ら出た光は棒状透明導光体４の一端から棒状透明導光体
４内に入るが、入射角度が広すぎると、一部の光は棒状
透明導光体４から外部に出てしまう。そこで、上記空気
層１５を設けることで、棒状透明導光体４の一端に向か
う光の広がり角度を抑え、照射効率を高めている。
【００３３】また、図２に示すように、ケース５の棒状
透明導光体４の面取り部４ａが臨む上縁部５ｂは光の出
射を妨げることがないように下縁部に比べて引っ込んで
いるが、発光ユニット１０と反対側の他端部に近い部分
の上縁部５ｃは面取り部４ａ側にせりだし、ノイズ光が
出ないようにしている。
透明導光体４の面取り部４ａが臨む上縁部５ｂは光の出
射を妨げることがないように下縁部に比べて引っ込んで
いるが、発光ユニット１０と反対側の他端部に近い部分
の上縁部５ｃは面取り部４ａ側にせりだし、ノイズ光が
出ないようにしている。
【００３４】次に、棒状透明導光体４の一側面に形成し
た光散乱パターンについて図５乃至図８に基づいて説明
する。尚、図５は棒状透明導光体の光散乱パターンを形
成した面を示す図、図６は棒状透明導光体の要部拡大平
面図、図８は棒状透明導光体の要部拡大斜視図である。
た光散乱パターンについて図５乃至図８に基づいて説明
する。尚、図５は棒状透明導光体の光散乱パターンを形
成した面を示す図、図６は棒状透明導光体の要部拡大平
面図、図８は棒状透明導光体の要部拡大斜視図である。
【００３５】主光散乱パターン１１は白色塗料を印刷し
て形成しているが、色は白色に限られることはなく、用
いる光の波長に応じて種々の色を用いることができる。
例えば、ファクシミリなどでは、５７０ｎｍの波長の光
が用いられていることが多いので、この波長の色を用い
ればよい。また、光散乱パターンは塗料を印刷するだけ
でなく、所定の色を有するフィルムを貼付けて形成して
も良い。
て形成しているが、色は白色に限られることはなく、用
いる光の波長に応じて種々の色を用いることができる。
例えば、ファクシミリなどでは、５７０ｎｍの波長の光
が用いられていることが多いので、この波長の色を用い
ればよい。また、光散乱パターンは塗料を印刷するだけ
でなく、所定の色を有するフィルムを貼付けて形成して
も良い。
【００３６】主光散乱パターン１１の形状は、光源ユニ
ット１０が配置される一端から他端に向かって徐々に面
積が増加する第１の部分１１ａと、この第１の部分１１
ａに連続し第１の部分よりも他端に向かって面積の増加
する割合が大きくなった第２の部分１１ｂと、この第２
の部分１１ｂに連続し第２の部分の最大幅のまま他端に
向かって伸びる第３の部分１１ｃとからなる。
ット１０が配置される一端から他端に向かって徐々に面
積が増加する第１の部分１１ａと、この第１の部分１１
ａに連続し第１の部分よりも他端に向かって面積の増加
する割合が大きくなった第２の部分１１ｂと、この第２
の部分１１ｂに連続し第２の部分の最大幅のまま他端に
向かって伸びる第３の部分１１ｃとからなる。
【００３７】第１の部分１１ａはその中心線Ｃ２が棒状
透明導光体４の中心線Ｃ１よりも面取り部４ａの側に寄
っている。このような構成とすることで、面取り部４ａ
（光出射面）の法線ｎ上に光散乱パターン１１が位置す
ることになり、面取り部４ａから出射する光の照度を高
めることができる。
透明導光体４の中心線Ｃ１よりも面取り部４ａの側に寄
っている。このような構成とすることで、面取り部４ａ
（光出射面）の法線ｎ上に光散乱パターン１１が位置す
ることになり、面取り部４ａから出射する光の照度を高
めることができる。
【００３８】また、第１の部分１１ａは発光ユニット１
０が当接する端部からの距離に応じて、徐々に面積が増
大している。そして、面積の増大割合については、長手
方向の照度を均一にするとともに入射した光の大部分を
他端に達するまでに散乱させて面取り部４ａから出射す
る条件を満たすように定める。
０が当接する端部からの距離に応じて、徐々に面積が増
大している。そして、面積の増大割合については、長手
方向の照度を均一にするとともに入射した光の大部分を
他端に達するまでに散乱させて面取り部４ａから出射す
る条件を満たすように定める。
【００３９】本実施例にあっては、第１の部分１１ａは
連続した帯状にせず、光源ユニット１０に近い側の部分
を不連続な複数のブロック状の光散乱部１１ａ’にて構
成し、更に、光源ユニット１０に対向する一端からの第
１の部分１１ａを構成する最初のブロック状の光散乱部
１１ａ’が始るまでの間に光散乱パターンが存在しない
領域Ｄを設けている。
連続した帯状にせず、光源ユニット１０に近い側の部分
を不連続な複数のブロック状の光散乱部１１ａ’にて構
成し、更に、光源ユニット１０に対向する一端からの第
１の部分１１ａを構成する最初のブロック状の光散乱部
１１ａ’が始るまでの間に光散乱パターンが存在しない
領域Ｄを設けている。
【００４０】第１の部分１１ａの他端側の部分は連続し
た帯状となっているが、その一部をパターン欠落部１１
ａ’’としている。このパターン欠落部１１ａ’’は前
記棒状透明導光体４の凹部４ｄに対応した箇所に設けて
いる。凹部４ｄが存在すると、この凹部４ｄからの反射
で部分的に照度が高くなるが、パターン欠落部１１
ａ’’を設けることで、これを緩和し、照度を均一にす
ることができる。尚、パターン欠落部１１ａ’’は、第
１の部分１１ａ、第２の部分１１ｂ、第３の部分１１ｃ
のいずれに設けてもよく、また第１の部分１１ａを全て
連続した帯状としたものに設けてもよい。
た帯状となっているが、その一部をパターン欠落部１１
ａ’’としている。このパターン欠落部１１ａ’’は前
記棒状透明導光体４の凹部４ｄに対応した箇所に設けて
いる。凹部４ｄが存在すると、この凹部４ｄからの反射
で部分的に照度が高くなるが、パターン欠落部１１
ａ’’を設けることで、これを緩和し、照度を均一にす
ることができる。尚、パターン欠落部１１ａ’’は、第
１の部分１１ａ、第２の部分１１ｂ、第３の部分１１ｃ
のいずれに設けてもよく、また第１の部分１１ａを全て
連続した帯状としたものに設けてもよい。
【００４１】以上のようにして、第１の部分１１ａの面
積を徐々に増大してゆくと、中心線Ｃ２が偏心している
ので、第１の部分１１ａの一方の側縁部をそれ以上広げ
ることができなくなる。そこで、広げることができなく
なった分を反対側のパターン側縁部に足してパターンと
しての必要な面積を確保し、この部分を光散乱パターン
の第２の部分１１ｂとしている。
積を徐々に増大してゆくと、中心線Ｃ２が偏心している
ので、第１の部分１１ａの一方の側縁部をそれ以上広げ
ることができなくなる。そこで、広げることができなく
なった分を反対側のパターン側縁部に足してパターンと
しての必要な面積を確保し、この部分を光散乱パターン
の第２の部分１１ｂとしている。
【００４２】第２の部分１１ｂは仮想の広がり部分も足
すため、棒状透明導光体４の他端に向かって急激に面積
が拡大し、印刷可能な最大幅に達する。そして、印刷可
能な最大幅に達した部分から棒状透明導光体４の他端に
向かって最大幅のままも第３の部分１１ｃが形成され
る。
すため、棒状透明導光体４の他端に向かって急激に面積
が拡大し、印刷可能な最大幅に達する。そして、印刷可
能な最大幅に達した部分から棒状透明導光体４の他端に
向かって最大幅のままも第３の部分１１ｃが形成され
る。
【００４３】更に、本発明にあっては、棒状透明導光体
４の主光散乱パターン１１を形成した面と同じ面で、光
源ユニット１０に寄った部分には、副光散乱パターン２
１を設けている。この副光散乱パターン２１は、前記主
光散乱パターン１１の長手方向の中心線から外れた位置
で、幅方向に離間して設けられた２つのスポット状パタ
ーン２１ａ，２１ｂからなる。そして、副光散乱パター
ン２１を構成する２つのスポット状パターン２１ａ，２
１ｂの法線と、前記複数の点光源１４ａ，１４ｂ，１４
ｃのいずれかの長手方向に沿って伸びる中心線が交差す
るようにしている。この実施例にあっては、赤色の点光
源１４ａと緑色の点光源１４ｃの中心線とスポット状パ
ターン２１ａ，２１ｂの法線とが交差するようにしてい
る。
４の主光散乱パターン１１を形成した面と同じ面で、光
源ユニット１０に寄った部分には、副光散乱パターン２
１を設けている。この副光散乱パターン２１は、前記主
光散乱パターン１１の長手方向の中心線から外れた位置
で、幅方向に離間して設けられた２つのスポット状パタ
ーン２１ａ，２１ｂからなる。そして、副光散乱パター
ン２１を構成する２つのスポット状パターン２１ａ，２
１ｂの法線と、前記複数の点光源１４ａ，１４ｂ，１４
ｃのいずれかの長手方向に沿って伸びる中心線が交差す
るようにしている。この実施例にあっては、赤色の点光
源１４ａと緑色の点光源１４ｃの中心線とスポット状パ
ターン２１ａ，２１ｂの法線とが交差するようにしてい
る。
【００４４】スポット状パターンの数については、図７
に示すように、点光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃの夫々に
応じて、スポット状パターン２１ａ，２１ｂ，２１ｃを
各スポット状パターンの法線と各点光源の中心線が交差
するようにしてもよい。
に示すように、点光源１４ａ，１４ｂ，１４ｃの夫々に
応じて、スポット状パターン２１ａ，２１ｂ，２１ｃを
各スポット状パターンの法線と各点光源の中心線が交差
するようにしてもよい。
【００４５】次に、光散乱パターンの全長に沿った相対
照度について実験した結果を、以下の実験例及び比較例
に示す。
照度について実験した結果を、以下の実験例及び比較例
に示す。
【００４６】（実施例）条件は以下の通りである。 副光散乱パターン：有り 光散乱パターンの全長：１７２．８ｍｍ 入射光照度：６５０μＷ （評価）図９は縦軸を相対照度（Ｖ：ボルト）とし、横
軸を光散乱パターンの光源からの距離としたものであ
り、この図９に示すように、棒状透明導光体の一端部か
ら他端部に亘って均一な照度が得られることが分る。ま
た、赤色光源については、相対照度の最大値は１．４４
３Ｖ、最小値は１．１７５Ｖ、平均値は１．３２４Ｖで
あり、緑色光源については、相対照度の最大値は１．９
８６Ｖ、最小値は１．６９４Ｖ、平均値は１．８５０Ｖ
であり、青色光源については、相対照度の最大値は１．
０５４Ｖ、最小値は０．９１２Ｖ、平均値は０．９８２
Ｖであった。
軸を光散乱パターンの光源からの距離としたものであ
り、この図９に示すように、棒状透明導光体の一端部か
ら他端部に亘って均一な照度が得られることが分る。ま
た、赤色光源については、相対照度の最大値は１．４４
３Ｖ、最小値は１．１７５Ｖ、平均値は１．３２４Ｖで
あり、緑色光源については、相対照度の最大値は１．９
８６Ｖ、最小値は１．６９４Ｖ、平均値は１．８５０Ｖ
であり、青色光源については、相対照度の最大値は１．
０５４Ｖ、最小値は０．９１２Ｖ、平均値は０．９８２
Ｖであった。
【００４７】（比較例）条件は以下の通りである。 副光散乱パターン：なし 光散乱パターンの全長：１７２．８ｍｍ 入射光照度：６５０μＷ （評価）図１０は図９と同様に縦軸を相対照度（Ｖ：ボ
ルト）とし、横軸を光散乱パターンの光源からの距離と
したものであり、赤色光源については、相対照度の最大
値は１．８０１Ｖ、最小値は１．４６３Ｖ、平均値は
１．５９０Ｖであり、緑色光源については、相対照度の
最大値は２．０５３Ｖ、最小値は１．６７３Ｖ、平均値
は１．８５１Ｖであり、青色光源については、相対照度
の最大値は１．５２２Ｖ、最小値は１．１８８Ｖ、平均
値は１．３０６Ｖであった。図１０から、棒状透明導光
体の一端部から約１０ｍｍを過ぎて他端部に亘る領域で
は均一な照度が得られているが、点光源を設けた一端部
から約１０ｍｍまでの丸で囲った領域では、赤色と青色
の相対照度が不均一になっている。これは副光散乱パタ
ーンがないことが原因していると考えられる。
ルト）とし、横軸を光散乱パターンの光源からの距離と
したものであり、赤色光源については、相対照度の最大
値は１．８０１Ｖ、最小値は１．４６３Ｖ、平均値は
１．５９０Ｖであり、緑色光源については、相対照度の
最大値は２．０５３Ｖ、最小値は１．６７３Ｖ、平均値
は１．８５１Ｖであり、青色光源については、相対照度
の最大値は１．５２２Ｖ、最小値は１．１８８Ｖ、平均
値は１．３０６Ｖであった。図１０から、棒状透明導光
体の一端部から約１０ｍｍを過ぎて他端部に亘る領域で
は均一な照度が得られているが、点光源を設けた一端部
から約１０ｍｍまでの丸で囲った領域では、赤色と青色
の相対照度が不均一になっている。これは副光散乱パタ
ーンがないことが原因していると考えられる。
【００４８】
【発明の効果】以上に説明したように本発明に係るライ
ン照明装置は、棒状透明導光体の所定箇所に主光散乱パ
ターンを設けるとともに、この主光散乱パターンと複数
の点光源からなる光源ユニットの間に、副光散乱パター
ンを設けたので、点光源を棒状透明導光体の幅方向に離
間して配置しても均一な照度を確保することができる。
ン照明装置は、棒状透明導光体の所定箇所に主光散乱パ
ターンを設けるとともに、この主光散乱パターンと複数
の点光源からなる光源ユニットの間に、副光散乱パター
ンを設けたので、点光源を棒状透明導光体の幅方向に離
間して配置しても均一な照度を確保することができる。
【図１】本発明に係るライン照明装置を走査方向と直交
する方向に切断した断面図
する方向に切断した断面図
【図２】同ライン照明装置の一部を構成する棒状透明導
光体を収納したケースの斜視図
光体を収納したケースの斜視図
【図３】同棒状透明導光体を収納したケースを走査方向
に沿って切断した断面図
に沿って切断した断面図
【図４】同棒状透明導光体を収納したケースの端面図
【図５】棒状透明導光体の光散乱パターンを形成した面
を示す図
を示す図
【図６】棒状透明導光体の要部拡大平面図
【図７】別実施例を示す図６と同様の図
【図８】棒状透明導光体の要部拡大斜視図
【図９】実施例の照度と光散乱パターンとの関係を示す
グラフ
グラフ
【図１０】比較例の照度と光散乱パターンとの関係を示
すグラフ
すグラフ
１…フレーム、４…棒状透明導光体、４ａ…棒状透明導
光体の面取り部、４ｂ…突起、５…ケース、５ａ…凹
部、５ｂ…ケースの上縁部、１０…発光ユニット、１１
…主光散乱パターン、１１ａ…光散乱パターンの第１の
部分、１１ｂ…光散乱パターンの第２の部分、１１ｃ…
光散乱パターンの第３の部分、１４…発光体、１５…空
気層、２１…副光散乱パターン、２１ａ，２１ｂ…副光
散乱パターンを構成するスポット状パターン、Ｃ１…棒
状透明導光体の中心線、Ｃ２…第１の部分１１ａの中心
線、ｎ…出射面の法線。
光体の面取り部、４ｂ…突起、５…ケース、５ａ…凹
部、５ｂ…ケースの上縁部、１０…発光ユニット、１１
…主光散乱パターン、１１ａ…光散乱パターンの第１の
部分、１１ｂ…光散乱パターンの第２の部分、１１ｃ…
光散乱パターンの第３の部分、１４…発光体、１５…空
気層、２１…副光散乱パターン、２１ａ，２１ｂ…副光
散乱パターンを構成するスポット状パターン、Ｃ１…棒
状透明導光体の中心線、Ｃ２…第１の部分１１ａの中心
線、ｎ…出射面の法線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H109 AA02 AA13 AA26 AA32 AA51 AB41 5C072 AA01 BA20 CA02 CA05 CA09 CA15 DA16 DA21 DA23 EA07 PA08
Claims (9)
- 【請求項１】 走査方向を長手方向とし走査方向と直交
する副走査方向を幅狭としたライン照明装置であって、 このライン照明装置は、長手方向の一端が光源ユニット
に対向する鏡面となった棒状透明導光体をケース内に収
納するとともに、前記光源ユニットをそれぞれが単独で
点灯可能な複数の点光源にて構成してなり、 前記棒状透明導光体の形状は、断面が多角形状で一角に
長手方向に沿って光出射面となる面取り部が形成され、
この光出射面と対向する面の前記光出射面の法線と交わ
る部分に主光散乱パターンが形成され、 この主光散乱パターンと前記光源ユニットの間に、副光
散乱パターンが設けられ、この副光散乱パターンは、前
記主光散乱パターンの長手方向の中心線から外れた位置
に設けられ、更に、副光散乱パターン領域の法線と、前
記複数の点光源のいずれかの長手方向に伸びる中心線と
が交差することを特徴とするライン照明装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のライン照明装置におい
て、前記副光散乱パターンは前記複数の点光源に対応し
た位置に設けられたスポット状パターンからなることを
特徴とするライン照明装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載のライン照明装置におい
て、前記複数の点光源は３つの点光源からなり、また前
記副光散乱パターンは棒状透明導光体の幅方向に離間し
た２つまたは３つのスポット状パターンからなることを
特徴とするライン照明装置。 - 【請求項４】 請求項１乃至請求項３に記載のライン照
明装置において、前記主光散乱パターンの棒状透明導光
体は凹凸係合部を有し、それに対応した箇所に、パター
ン欠落部を設けたことを特徴とするライン照明装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至請求項３に記載のライン照
明装置において、前記主光散乱パターンの長手方向の中
心線は、棒状透明導光体の中心線よりも前記面取り部側
に寄っており、前記主光散乱パターンの形状は、光源ユ
ニットが配置される一端から他端に向かって徐々に面積
が増加する第１の部分と、この第１の部分に連続し第１
の部分よりも他端に向かって面積の増加する割合が大き
くなった第２の部分と、この第２の部分に連続し第２の
部分の最大幅のまま他端に向かって伸びる第３の部分と
からなることを特徴とするライン照明装置。 - 【請求項６】 請求項５に記載のライン照明装置におい
て、前記主光散乱パターンの第１の部分は、光散乱パタ
ーンが不連続に点在する部分と、光散乱パターンが連続
する部分からなることを特徴とするライン照明装置。 - 【請求項７】 請求項６に記載のライン照明装置におい
て、前記透明導光体は凹凸係合部を有しており、主光散
乱パターンの第１の部分のうち光散乱パターンが連続す
る部分には、前記凹凸係合部に対応した箇所にパターン
欠落部を設けたことを特徴とするライン照明装置。 - 【請求項８】 請求項１乃至請求項７に記載のライン照
明装置において、前記棒状透明導光体の他端面は粗面と
なっていることを特徴とするライン照明装置。 - 【請求項９】 請求項８に記載のライン照明装置におい
て、前記棒状透明導光体の他端面には白色塗料が塗布さ
れていることを特徴とするライン照明装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10893499A JP4004178B2 (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | ライン照明装置 |
| US09/546,415 US6357903B1 (en) | 1999-04-16 | 2000-04-10 | Line type illuminator |
| CA002305908A CA2305908A1 (en) | 1999-04-16 | 2000-04-14 | A line type illuminator |
| TW089107096A TW474096B (en) | 1999-04-16 | 2000-04-15 | A line type illuminator |
| CNB001178849A CN1175656C (zh) | 1999-04-16 | 2000-04-16 | 一种线型发光器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10893499A JP4004178B2 (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | ライン照明装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000307808A true JP2000307808A (ja) | 2000-11-02 |
| JP4004178B2 JP4004178B2 (ja) | 2007-11-07 |
Family
ID=14497367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10893499A Expired - Fee Related JP4004178B2 (ja) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | ライン照明装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6357903B1 (ja) |
| JP (1) | JP4004178B2 (ja) |
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