JP2013175892A5 - 導光体、照明装置、および画像読取装置 - Google Patents
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Description
本発明は、導光体、照明装置、および画像読取装置に関する。特に、イメージスキャナー、複写機、ファクシミリなど、原稿面を照明して線順次方式で画像読取を行う画像読取装置に好適なものである。
本発明の目的は、照明効率を向上させ、かつ薄型化に適した導光体、照明装置、および画像読取装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明に係る導光体は、第1の方向に長い入射面と、該入射面から入射した光束を全反射させる側面と、該側面からの光束を反射させる反射面と、該反射面からの光束が出射する第1の出射面と、前記入射面からの光束が前記反射面を介さずに出射する第2の出射面と、を有する導光体であって、前記第1及び第2の出射面は、互いに隣接して配置されており、かつ前記第1の方向に垂直な第1の断面内において集光作用を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る照明装置は、上記導光体を有することを特徴とする。
また、本発明に係る照明装置は、上記導光体を有することを特徴とする。
本発明によれば、照明効率を向上させ、かつ薄型化に適した導光体、照明装置、および画像読取装置を提供することができる。
(導光体)
次に、照明装置103を構成する一つの要素としての導光体103bについて、図1で説明する。一次元方向に配列される光源の配列方向(主走査方向、第1の方向)と直交する断面内(図1の紙面内)において、光源ユニット103eからの光束を該第1の方向に長い平面である入射面1より入射させる。そして、全反射側面2の間を導光させた後、全反射側面2の端部領域3を通過した光束の一部を反射面4にて反射させ、収束する光束として出射する集光作用を有した第1の出射面5へ導光する。第1の出射面5からの光束は、被照射面である原稿面101の中心法線に対する一方側からの光束として原稿面101を照明する。
次に、照明装置103を構成する一つの要素としての導光体103bについて、図1で説明する。一次元方向に配列される光源の配列方向(主走査方向、第1の方向)と直交する断面内(図1の紙面内)において、光源ユニット103eからの光束を該第1の方向に長い平面である入射面1より入射させる。そして、全反射側面2の間を導光させた後、全反射側面2の端部領域3を通過した光束の一部を反射面4にて反射させ、収束する光束として出射する集光作用を有した第1の出射面5へ導光する。第1の出射面5からの光束は、被照射面である原稿面101の中心法線に対する一方側からの光束として原稿面101を照明する。
また、全反射側面2に関し入射面1と反対側に反射面4が設けられ、更に第1、第2の出射面5、6は、全反射側面2の端部領域3から所定距離離れた位置に設けられる。第1及び、第2の出射面5、6は隣接した位置に配置され、第1及び、第2の出射面の分離境界部7は凹部(不連続部)となっている。
Claims (20)
- 第1の方向に長い入射面と、該入射面から入射した光束を全反射させる側面と、該側面からの光束を反射させる反射面と、該反射面からの光束が出射する第1の出射面と、前記入射面からの光束が前記反射面を介さずに出射する第2の出射面と、を有する導光体であって、
前記第1及び第2の出射面は、互いに隣接して配置されており、かつ前記第1の方向に垂直な第1の断面内において集光作用を備えることを特徴とする導光体。 - 前記反射面は、前記第1の断面内において正の屈折力を有することを特徴とする請求項1に記載の導光体。
- 前記入射面は、平面であることを特徴とする請求項1又は2に記載の導光体。
- 前記第1の断面内において、前記第1の出射面の屈折力をφ1、前記第2の出射面の屈折力をφ2、とするとき、
0.6<φ1/φ2<0.95
なる条件を満たすことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の導光体。 - 前記第1の出射面と前記第2の出射面との境界部は、凹部であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の導光体。
- 前記第1の出射面と前記第2の出射面とは、不連続に接続されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の導光体。
- 前記側面は、前記第1の断面内において互いに対向して配置される第1及び第2の側面を含み、前記1の側面と前記第1の出射面とを接続する第3の側面と、前記2の側面と前記反射面とを接続する第4の側面と、を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の導光体。
- 前記第3及び第4の側面は、前記第1の断面内において前記入射面から離れるに従い互いの間隔が広がるように構成されていることを特徴とする請求項7に記載の導光体。
- 前記反射面と前記第2の出射面とを接続する第5の側面を有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の導光体。
- 前記第5の側面は、前記第1の断面内において前記入射面から離れるに従い前記第1の出射面から離れるように構成されていることを特徴とする請求項9に記載の導光体。
- 前記第1及び第2の出射面の少なくとも一方は、前記第1の方向において曲率を有する複数のトーリック面を含むことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の導光体。
- 前記第1の方向に配列される複数の光源と、該複数の光源から出射する光束を被照射面に導光する請求項1乃至11のいずれか1項に記載の導光体と、を備えることを特徴とする照明装置。
- 前記第2の出射面からの光束を前記被照射面に導光する反射部材を備えることを特徴とする請求項12に記載の照明装置。
- 前記第1の出射面及び前記反射部材は、読取光軸に対して両側から前記被照射面に光束を導光することを特徴とする請求項13に記載の照明装置。
- 前記反射部材は、前記第1の断面内において屈折力を有することを特徴とする請求項13又は14に記載の照明装置。
- 前記第1の断面内において、前記光源の幅をWL、前記入射面の幅をW、前記導光体の光入射軸の前記入射面から前記側面の前記光源から遠い側の端部までの長さをL1、前記光入射軸の前記側面の前記光源から遠い側の端部から前記反射面までの長さをL2、とするとき、
WL<W
0<W/(L1+L2)<0.15
なる条件を満たすことを特徴とする請求項12乃至15のいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記第1の断面内において、前記側面のうち最も前記被照射面に近い側面と前記光入射軸とが成す角をθ1(度)、前記側面のうち最も前記被照射面から遠い側面と前記光入射軸とが成す角をθ2(度)、とするとき、
0<((L1tanθ1)+(L1tanθ2))/(L1+L2)<0.13
なる条件を満たすことを特徴とする請求項16に記載の照明装置。 - 前記第1の断面内において、前記光入射軸の前記反射面から前記第1の出射面までの長さをL3、前記側面の前記光源から遠い側の端部から前記第2の出射面までの距離をL4、とするとき、
0.15<L2/L1<0.8
0.5<L3/L2<1.5
1.2<L4/L2<2.5
なる条件を満たすことを特徴とする請求項16又は17に記載の照明装置。 - 前記光源は、前記一次元方向に配列される複数個のLED、または前記一次元方向に配列される単一のキセノンランプであることを特徴とする請求項12乃至18のいずれか1項に記載の照明装置。
- 請求項12乃至19のいずれか1項に記載の照明装置と、前記被照射面からの光束を受光する読取手段と、前記被照射面からの光束を前記読取手段に導光する結像光学系と、を備えることを特徴とする画像読取装置。
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