JP2999680B2 - Rod illumination device and document reading device using the same - Google Patents

Rod illumination device and document reading device using the same

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JP2999680B2
JP2999680B2 JP6301869A JP30186994A JP2999680B2 JP 2999680 B2 JP2999680 B2 JP 2999680B2 JP 6301869 A JP6301869 A JP 6301869A JP 30186994 A JP30186994 A JP 30186994A JP 2999680 B2 JP2999680 B2 JP 2999680B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ,コピー
機、ハンドスキャナなどに用いられる密着型イメージセ
ンサなどの画像読み取り装置における、原稿面を線状に
照明する棒状照明装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bar-shaped illuminating device for illuminating a document surface linearly in an image reading device such as a contact type image sensor used for a facsimile, a copying machine, a hand scanner and the like.

【0002】[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、わ
ずら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。
2. Description of the Related Art Devices such as facsimile machines, copiers, hand scanners, etc.
An image reading device such as an image sensor is used. There are various types of image sensors, such as a reduced type, a contact type, and a complete contact type. Among them, the contact-type image sensor includes an illumination device, an equal-magnification image forming optical device, a sensor, and the like. In general, such a contact type image sensor has a shorter optical path length, can be downsized, and has no troublesome optical adjustment as compared with a reduced type image sensor. There are certain advantages, and it has been increasingly used instead of the reduced type.

【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
(以下、「長手方向」という)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。
The illuminating device in such a contact type image sensor must illuminate the document surface with an illuminance higher than the illuminance that can be read by the sensor. The range to be illuminated by the illuminating device is linear, and is considerably long in the main scanning direction (hereinafter, referred to as “longitudinal direction”), and may be extremely narrow in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction. . For example, in the case of A4 size used for facsimile, the length in the longitudinal direction is required to be 216 mm or more. Further, if the illuminance of the document surface is uneven in the longitudinal direction, a reading error is caused. Therefore, it is desirable that the illuminance is as uniform as possible.

【0004】このような照明装置として、従来、図10
に示すような例えばLEDアレイ型光源装置を用いたも
のが、密着型イメージセンサなどの一次元画像読み取り
装置に組み込まれて用いられている(図11参照)。こ
の光源装置は、長手方向に沿ってLEDを多数個配列し
たものであって、具体的には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ている。
Conventionally, as such a lighting device, FIG.
As shown in FIG. 11, for example, a device using an LED array type light source device is used by being incorporated in a one-dimensional image reading device such as a contact type image sensor (see FIG. 11). This light source device has a large number of LEDs arranged in a longitudinal direction. Specifically, several tens (eg, 30) LEDs are arranged in a line on a printed wiring board by wire bonding or soldering. Has been implemented.

【0005】このような光源装置が図11に示すように
密着型イメージセンサに組み込まれた場合、前記光源装
置から出射される光は、原稿台ガラス兼用のカバーガラ
スを通過して、被読み取り原稿に入射し、その反射光を
セルフォック(登録商標)レンズアレイ(以下、「SL
A」(登録商標)という)などの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を読み取っている。
When such a light source device is incorporated in a contact type image sensor as shown in FIG. 11, the light emitted from the light source device passes through a cover glass which also serves as a platen glass, and And the reflected light is transmitted to a SELFOC (registered trademark) lens array (hereinafter referred to as “SL”).
A (registered trademark)), the image of the original is read by the photoelectric conversion element via a rod lens array.

【0006】ところで、このような従来の光源装置にお
いては、LEDから発光する光を効率的に使っていると
は言えない。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、
非現実的な方法である。
However, it cannot be said that such a conventional light source device efficiently uses light emitted from an LED. The only effective light is the light that hits the thin reading line of the document to be read, and the other light is useless light. There is also a method in which the illuminating device is brought as close as possible to the original to be read, so that the illuminance of the read original line is increased and the number of mounted LEDs is reduced accordingly, but in this case, large uneven illuminance occurs.
It is an unrealistic way.

【0007】また、このような構成の光源装置では、基
本的にLED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ので、その解決は極めて困難であ
る。かかる欠点を解消するならば、搭載しているLED
の個数を減らすことが可能となり、コストダウン、消費
電力の低減や温度上昇の抑圧に役立ち、大きなメリット
が生じる。
Further, in the light source device having such a configuration, the light amount unevenness occurs more or less basically at the mounting pitch of the LEDs. Furthermore, the LED between the used LED
Brightness variations occur due to manufacturing variations of the device itself. Therefore, if the number of LEDs mounted on one illuminating device is reduced, the unevenness in the brightness of the read line of the document to be read becomes large, and the solution is extremely difficult. If you want to solve such disadvantages,
Can be reduced, which is useful for cost reduction, reduction of power consumption and suppression of temperature rise, and a great merit arises.

【0008】そこで本出願人は、上述した問題点を解決
するために、特願平5−142427号や特願平5−1
44908号にて、棒状の透明体の両端部に発光素子を
設け前記透明体表面の一部を光散乱面とした棒状照明装
置およびその散乱パターンを提案した(図12参照)。
さらに本発明者らは、特願平5−180906号では、
画像読み取り装置において前記棒状照明装置の配置を提
案した(図13,図14参照)。
In order to solve the above-mentioned problems, the present applicant has proposed Japanese Patent Application Nos. 5-142427 and 5-1.
No. 44908 proposes a rod-shaped lighting device in which light-emitting elements are provided at both ends of a rod-shaped transparent body and a part of the surface of the transparent body is a light scattering surface, and a scattering pattern thereof (see FIG. 12).
Further, the present inventors have disclosed in Japanese Patent Application No. 5-180906,
The arrangement of the rod-shaped illumination device in the image reading device was proposed (see FIGS. 13 and 14).

【0009】特願平5−180906号に示された照明
装置では、その光軸が原稿面にほぼ平行に配置され、さ
らに該照明装置から出射される光を原稿面に反射させる
反射面とを備えている(図13,図14参照)。このた
め、画像読み取り装置において、棒状照明装置からの照
明光を効果的に利用することができ、さらに前記照明装
置をスペース効率よく配置することができるので、コン
パクトな画像読み取り装置が実現できる。
In the illuminating device disclosed in Japanese Patent Application No. 5-180906, the optical axis of the illuminating device is substantially parallel to the original surface, and a reflecting surface for reflecting light emitted from the illuminating device to the original surface is provided. (See FIGS. 13 and 14). For this reason, in the image reading device, the illumination light from the rod-shaped illumination device can be used effectively, and the illumination device can be arranged with a good space efficiency, so that a compact image reading device can be realized.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、さらに
画像読み取り装置のコンパクト化の要求(特に厚み方
向)に対しては、特願平5−180906号の前記棒状
照明装置を用いた画像読み取り装置では、不十分な点が
あった。すなわち図13や図14では、ロッドレンズア
レイの端面より原稿面側にこの棒状照明装置を配置して
いる。このため、ロッドレンズアレイ端面と原稿台兼用
のカバーガラスとの間にある程度の間隔を必要としてい
た。また、棒状照明装置からの照明光を効果的に利用す
るため、フレームなどを利用して反射面を備えなければ
ならなかった。フレームが金属製であるときは、その金
属光沢面を利用することが可能であった。しかし、軽量
化のため樹脂製のフレームが採用されると、新たに反射
面を設ける必要が生じていた。
However, in order to further reduce the size of the image reading device (particularly in the thickness direction), the image reading device using the rod-shaped illumination device disclosed in Japanese Patent Application No. 5-180906 is disclosed. There were insufficient points. That is, in FIGS. 13 and 14, the rod-shaped illumination device is arranged closer to the document surface than the end surface of the rod lens array. For this reason, a certain distance is required between the end surface of the rod lens array and the cover glass also serving as the document table. Further, in order to effectively use the illumination light from the rod-shaped illumination device, a reflection surface must be provided using a frame or the like. When the frame was made of metal, it was possible to use the metallic glossy surface. However, when a resin frame is employed for weight reduction, it is necessary to newly provide a reflection surface.

【0011】そこで本発明では、例えば特願平5−18
0906号に示される棒状照明装置において、さらに画
像読み取り装置における棒状照明装置をスペース効率良
く配置することが可能で、また特別の反射面を設けるこ
となく高効率の照明が可能な画像読み取り装置における
棒状照明装置を提供することを目的とする。
Therefore, in the present invention, for example, Japanese Patent Application No. Hei.
No. 0906, the rod-shaped lighting device in the image reading device can be arranged in a space-efficient manner, and the rod-shaped lighting device in the image reading device capable of high-efficiency lighting without providing a special reflecting surface. An object is to provide a lighting device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に、本発明では、長手状の透光性ロッドと、前記ロッド
の少なくとも一方の端面付近に配置された光源ユニット
とを有する棒状照明装置であって、前記ロッドは、その
断面形状が長方形の1角を除去した5角形を有する柱状
であり、あるいはその断面形状が長方形の2角以上を除
去した多角形を有する柱状であり、前記除去してできる
平面のうち1つが光出射面であり、前記光出射面と隣接
する2側面を除く他の側面の一部に光拡散層が設けられ
ている棒状照明装置である。
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a rod-shaped illuminating device having a long light-transmitting rod and a light source unit disposed near at least one end face of the rod. Wherein the rod has a columnar shape having a pentagonal shape with one corner of a rectangle removed, or a columnar shape having a polygonal shape with a cross-section having two or more rectangles removed. One of the resulting flat surfaces is a light emitting surface, and the rod-shaped lighting device has a light diffusing layer provided on a part of another side surface except two side surfaces adjacent to the light emitting surface.

【0013】原稿面を照明する照明装置、原稿面からの
光を光電変換素子に結像させる等倍結像ロッドレンズア
レイ、およびフレームから構成される原稿読み取り装置
において、前記照明装置は、上述の棒状照明装置であ
り、前記棒状照明装置の透明ロッドの前記光出射面と隣
接する一側面が、前記ロッドレンズアレイの側面に近接
または接着されている原稿読み取り装置である。
[0013] In a document reading apparatus comprising an illumination device for illuminating the original surface, a 1: 1 imaging rod lens array for forming an image of light from the original surface on a photoelectric conversion element, and a frame, the illumination device may be configured as described above. An original reading device is a rod-shaped illumination device, wherein one side surface of the transparent rod of the rod-shaped illumination device adjacent to the light emitting surface is close to or adhered to a side surface of the rod lens array.

【0014】さてまず、照明装置の透明ロッド内におけ
る光の挙動を図8と図9に示した。まずここで、光源ユ
ニットと透明ロッドを接触、または接近させて配置する
と、光源ユニットから発生した光の殆どが、透明ロッド
内へ入射される。透明ロッドの屈折率を1.5とする
と、透明ロッドの長手方向の外気との界面における全反
射の臨界角は約41.8゜となり、41.8゜を超える入
射角θの光は界面で全反射をし、41.8゜以下の入射
角の光は外気へ出射されることになる。
First, the behavior of light in the transparent rod of the lighting device is shown in FIGS. First, when the light source unit and the transparent rod are placed in contact with or close to each other, most of the light generated from the light source unit enters the transparent rod. Assuming that the refractive index of the transparent rod is 1.5, the critical angle of total reflection at the interface between the transparent rod and the outside air in the longitudinal direction is about 41.8 °, and light having an incident angle θ exceeding 41.8 ° is reflected at the interface. Light that is totally reflected and has an incident angle of 41.8 ° or less is emitted to the outside air.

【0015】光源ユニットと透明ロッドを空気層を介し
て結合するなら、透明ロッドに入射した光のうち、透明
ロッドと外気との界面に達した光は全て全反射し、透明
ロッド内を光源ユニットと反対側に向かって伝搬してい
く。透明ロッド内を伝搬する光の内、図9中の位置に設
けられた例えば白色塗料の光拡散層に当たった光は、白
色塗料の光拡散層にて乱反射が起こり、光出射面に達し
た光のうち入射角が41.8度以下の光は、外気へ出射
される。入射角が41.8度を越える角度の光は全反射
により、再び透明ロッド内を伝搬する。また、光出射面
以外の界面から外気へ出射した光の殆どは、透明ロッド
を覆っているカバーにより反射され、再び透明ロッド内
に戻され、ロスの少ない棒状照明装置を実現している。
If the light source unit and the transparent rod are connected via an air layer, of the light incident on the transparent rod, all the light that reaches the interface between the transparent rod and the outside air is totally reflected, and the light source unit passes through the inside of the transparent rod. And propagate toward the opposite side. Among the light propagating in the transparent rod, the light that hits the light diffusion layer of, for example, white paint provided at the position in FIG. 9 is irregularly reflected by the light diffusion layer of white paint and reaches the light exit surface. Of the light, light having an incident angle of 41.8 degrees or less is emitted to the outside air. Light having an incident angle exceeding 41.8 degrees propagates again through the transparent rod by total reflection. Most of the light emitted from the interface other than the light exit surface to the outside air is reflected by the cover covering the transparent rod and returned to the inside of the transparent rod again, thereby realizing a rod-shaped lighting device with less loss.

【0016】なお、以上の説明では、光拡散層は白色塗
料を印刷して形成しているが、もちろん、色は白色の限
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、光拡散層は塗
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。
In the above description, the light diffusion layer is formed by printing a white paint. However, the color is not limited to white, and various colors may be used according to the wavelength of light to be used. be able to. For example, in facsimile
Since light having a wavelength of 570 nm is often used, a color having this wavelength may be used. The light diffusion layer may be formed not only by printing a paint but also by sticking a film having a predetermined color.

【0017】光源ユニットと反対側の透明ロッドの端部
に達した光は、透明ロッドから外気へ飛び出していくこ
とになるが、この端部もカバーで覆っていると、カバー
で反射した光は再び透明ロッドに入り込み、今度は光源
ユニット側に向かって透明ロッド内を伝搬していく。こ
のように、透明ロッドの周囲のうち、光源ユニットから
の光入射面と、光出射面を除いて、できるだけ光反射率
の高い物質で覆うことが、より効率の高い棒状照明装置
の実現に役立つ。一面のみカバーで覆ってもそれなりに
効果はある。
The light that reaches the end of the transparent rod opposite to the light source unit jumps out of the transparent rod to the outside air. If this end is also covered with the cover, the light reflected by the cover will not be reflected. It again enters the transparent rod, and then propagates through the transparent rod toward the light source unit. As described above, it is useful to realize a more efficient rod-shaped lighting device by covering the periphery of the transparent rod with a substance having the highest possible light reflectance except for the light incident surface from the light source unit and the light emitting surface. . Covering only one side with a cover has some effect.

【0018】透明ロッドの材質としては、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などを挙げることがで
きる。
As the material of the transparent rod, for example, a resin having a high light transmittance such as acrylic or polycarbonate, or an optical glass having a high light transmittance can be used.

【0019】透明ロッドの断面形状は、図3に示すよう
に、その断面が長方形の対向する1角をカットした5角
形形状が好ましい。さらには、図4(a)に示すよう
に、その断面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角形でも考えられる。また、透明ロッド
の形状は、元となる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。またさらには、その断面が図4(b)に示すよ
うな4角形でもよい。しかしながら、透明ロッドの形成
の容易さや、後述のカバーの形状を考えると、図3に示
した5角形の断面が形状が好適である。
As shown in FIG. 3, the cross-sectional shape of the transparent rod is preferably a pentagonal shape in which a cross section of the rectangular shape is formed by cutting opposite corners. Further, as shown in FIG. 4A, the cross section may be a hexagon in which two opposite corners of a rectangle are cut. In addition, a hexagon whose cross section is formed by cutting arbitrary two corners of a rectangle is also conceivable. In addition, as for the shape of the transparent rod, all the corners were cut, even if the cross section of the original quadrangular prism was a hexagon in which any three corners of the rectangle were cut as long as two opposing side faces of the prism were left. It may be octagonal. Further, the cross section may be a quadrangle as shown in FIG. However, considering the ease of forming the transparent rod and the shape of the cover described later, the pentagonal cross section shown in FIG. 3 is preferably shaped.

【0020】光反射率の高いカバー材としては、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、もちろん、色は白色の限られることは
なく、用いる光の波長に応じて種々の色を用いることが
できることは、光拡散層と同様である。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る。また、鏡にて構成するの
も良い。
Examples of the cover material having a high light reflectance include a white resin prepared by mixing a white coloring material having a high reflectance, and a member having a surface coated with a white paint. Needless to say, the color is not limited to white. As with the light diffusion layer, various colors can be used according to the wavelength. In addition, a metal plate having a high reflectivity, such as an aluminum plate or a stainless steel plate, may be used. Moreover, it is good also as comprising a mirror.

【0021】また、透明ロッドをカバーで覆う意味とし
ては、組立工程におけるハンドリングの際に、透明ロッ
ドの表面が汚れるのを防ぐ効果もある。
Further, covering the transparent rod with a cover also has the effect of preventing the surface of the transparent rod from being stained during handling in the assembly process.

【0022】[0022]

【作用】上述した構成により、本発明による棒状照明装
置は、まず透明ロッドの光出射面と隣接する2つの直交
する面を、それぞれ画像読み取り装置において等倍結像
ロッドレンズアレイの光軸に対して平行に、原稿台とな
るカバーガラスと平行に配置することができるので、光
源装置の配置のスペース効率が良い上に、配置自体が容
易である。
With the above arrangement, the rod-shaped illumination device according to the present invention firstly sets two orthogonal surfaces adjacent to the light exit surface of the transparent rod with respect to the optical axis of the same-magnification imaging rod lens array in the image reading device. The light source device can be arranged in parallel with the cover glass serving as the document table, so that the space efficiency of the arrangement of the light source device is good and the arrangement itself is easy.

【0023】さらに棒状照明装置は、被照明体に対して
斜めの方向から、透明ロッドの光出射面から直接的に、
光を出射することができる。このため、特願平5−18
0906号に示された照明装置のように、照明装置から
出射される光を原稿面に反射させる反射面を、特別に備
える必要がない。
Further, the rod-shaped lighting device is provided so that the rod-shaped lighting device is directly oblique to the object to be illuminated from the light emitting surface of the transparent rod.
Light can be emitted. For this reason, Japanese Patent Application 5-18
There is no need to specially provide a reflecting surface for reflecting light emitted from the illuminating device to the document surface as in the illuminating device disclosed in No. 0906.

【0024】加えて、本発明による原稿読み取り装置で
は、前記棒状照明装置の透明ロッドの前記光出射面と隣
接する一側面が、前記ロッドレンズアレイの側面に近接
または接着されているので、等倍結像ロッドレンズアレ
イと原稿台を兼ねるカバーガラスとの空間を小さくする
ことができる。したがって、この空間に見合う空間長を
有するロッドレンズアレイを用いれば、前記原稿読み取
り装置の厚み方向の小型化に寄与することができる。さ
らに、前記カバーガラスの被照明部分に、前記棒状照明
装置の前記光出射面を近づけることができ、前記棒状照
明装置からの照明光を有効に活用することができる。
In addition, in the original reading apparatus according to the present invention, one side of the transparent rod of the rod-shaped illumination device adjacent to the light-emitting surface is close to or adhered to the side of the rod lens array, so that the magnification is equal. The space between the imaging rod lens array and the cover glass which also serves as the document table can be reduced. Therefore, if a rod lens array having a space length corresponding to this space is used, it is possible to contribute to downsizing of the document reading apparatus in the thickness direction. Furthermore, the light emitting surface of the rod-shaped lighting device can be brought closer to the illuminated portion of the cover glass, and illumination light from the rod-shaped lighting device can be effectively used.

【0025】[0025]

【実施例】【Example】

(棒状照明装置の実施例)図1に、本発明における棒状
照明装置の一実施例の斜視図を示した。図1において、
光源ユニット2はLEDから構成されており、透明ロッ
ド3は白色塗料を印刷した光拡散層を有している。白色
カバー4は透明ロッドの3側面を覆っている。図2に
は、前記棒状照明装置の組立分解図を示した。
(Embodiment of the rod-shaped lighting device) FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of the bar-shaped lighting device according to the present invention. In FIG.
The light source unit 2 is composed of an LED, and the transparent rod 3 has a light diffusion layer printed with white paint. The white cover 4 covers three sides of the transparent rod. FIG. 2 shows an exploded view of the rod-shaped lighting device.

【0026】図3には透明ロッドの斜視図を示した。こ
こで、透明ロッドはその断面が長方形の1角をカットし
た5角形形状をしている。この角柱状の透明ロッドの1
角をC面カットした面を、光出射面32としている。な
お光出射面となる面は、平面であってもよいし、被照明
領域の形状に応じて凸面や凹面であってもよい。
FIG. 3 is a perspective view of the transparent rod. Here, the cross section of the transparent rod has a pentagonal shape obtained by cutting one corner of a rectangle. One of these prismatic transparent rods
The light-emitting surface 32 is formed by cutting the corner at the C-plane. The surface serving as the light emitting surface may be a flat surface, or may be a convex surface or a concave surface depending on the shape of the illuminated area.

【0027】さらに光拡散層31が、前記光出射面32
と対向する面のうちの一面の一部分に、例えば白色塗料
を図3に示したパターンで印刷してある。このパターン
は、透明ロッドの一端に光源ユニットを設けた場合の一
例である。透明ロッドの両端に光源ユニットを設けた場
合には、そのパターンは、透明ロッドの両端部でその幅
が細く、透明ロッドの中央部でその幅が太くなっている
ようなものであればよい。図5参照のこと。上述したよ
うに、光散乱層のパターンを、光源ユニットからの距離
に応じて形成することにより、主走査方向における照度
むらをなくするようにしている。
Further, the light diffusion layer 31 is provided on the light exit surface 32.
For example, a white paint is printed on a part of one of the surfaces opposed to the above in the pattern shown in FIG. This pattern is an example in which a light source unit is provided at one end of a transparent rod. When the light source units are provided at both ends of the transparent rod, the pattern may be such that the width is narrow at both ends of the transparent rod and the width is large at the center of the transparent rod. See FIG. As described above, by forming the pattern of the light scattering layer in accordance with the distance from the light source unit, it is possible to eliminate illuminance unevenness in the main scanning direction.

【0028】またこの図では、光出射面32と対向する
面のうちの一面に光拡散層を設けているが、光出射面と
対向する2つの面の両方に光拡散層を設けてもよい。さ
らに光拡散層を設ける位置は、被照明位置と光出射面の
延長線上の透明ロッドの一側面の位置に設けられている
ことが好ましい。
Further, in this figure, the light diffusion layer is provided on one of the surfaces facing the light exit surface 32. However, the light diffusion layer may be provided on both of the two surfaces facing the light exit surface. . Further, it is preferable that the light diffusion layer is provided at a position on one side surface of the transparent rod on the extension of the light receiving position and the light emitting surface.

【0029】図6には、4個のLEDから構成された光
源ユニットの構造例を示した。ここで、4個のLED2
1はプリント基板22上にワイヤーボンディングにより
実装され、その上に透明なエポキシ樹脂24にて、コー
ティング保護されている。エポキシ樹脂の流れ止めとL
EDから発光した光の発散を防ぎ、出来るだけその光を
透明ロッド3の内へ導く為に、インサート射出成型法に
よる白色の樹脂枠23が設けてある。
FIG. 6 shows a structural example of a light source unit composed of four LEDs. Here, four LEDs 2
1 is mounted on a printed circuit board 22 by wire bonding, and is coated and protected with a transparent epoxy resin 24 thereon. Epoxy resin flow stopper and L
In order to prevent the light emitted from the ED from diverging and to guide the light into the transparent rod 3 as much as possible, a white resin frame 23 is provided by an insert injection molding method.

【0030】(密着型イメージセンサの実施例)図7
に、上記実施例に示した棒状照明装置を搭載した密着型
イメージセンサの断面図を示した。この図からわかるよ
うに、透明ロッドの光出射面32は、ロッドレンズアレ
イの原稿面側端面61より前方に位置している。さら
に、上記実施例に示した棒状照明装置は、ロッドレンズ
アレイの原稿面側端面61より後方に、その大部分を配
置することができる。したがって、前記レンズアレイの
原稿面側端面61とカバーガラス裏面72との間の空間
を小さくすることができる。
(Embodiment of Contact Image Sensor) FIG. 7
FIG. 7 is a cross-sectional view of a contact image sensor equipped with the bar-shaped lighting device described in the above embodiment. As can be seen from this figure, the light exit surface 32 of the transparent rod is located forward of the document surface side end surface 61 of the rod lens array. Further, most of the rod-shaped illumination device shown in the above embodiment can be disposed behind the end surface 61 of the rod lens array on the document surface side. Therefore, the space between the document surface side end surface 61 of the lens array and the cover glass back surface 72 can be reduced.

【0031】したがって、前記レンズアレイの空間長が
適切に選択されていれば、密着型イメージセンサの厚み
方向の長さを極力小さくすることができる。
Therefore, if the space length of the lens array is appropriately selected, the length of the contact type image sensor in the thickness direction can be made as small as possible.

【0032】なお、前記透明ロッド3の光出射面32に
接しかつカバー4で覆われていない面も、カバーで覆う
ことで光の利用効率は高くなる。しかしながら、当該面
をある厚みのあるカバーで覆うと、原稿読み取り位置7
2と光出射面32との距離が離れてしまい、読み取り位
置の明るさが低下してしまう。したがって、厚みのある
カバーで覆うことは得策ではない。光の利用効率を上げ
るためには、この当該面に、薄い反射層などを設けるこ
とが望ましい。
The surface of the transparent rod 3 which is in contact with the light emitting surface 32 and is not covered with the cover 4 is also covered with the cover, so that the light use efficiency is increased. However, if the surface is covered with a thick cover, the original reading position 7
The distance between the light emitting surface 2 and the light exit surface 32 is increased, and the brightness of the reading position is reduced. Therefore, it is not advisable to cover with a thick cover. In order to increase the light use efficiency, it is desirable to provide a thin reflective layer or the like on this surface.

【0033】[0033]

【発明の効果】上述のように構成された本発明によれ
ば、従来方式よりも格段に効率が優れ、光照度の均一性
の高い棒状照明装置が実現され、その結果、使用するL
EDの個数を減らすことが可能となり、より照度の均一
性の高い上に、コストダウン、コンパクト化、低消費電
力化も実現され、その効果は極めて大きい。
According to the present invention configured as described above, a rod-shaped lighting device which is much more efficient than the conventional method and has a high uniformity of light illuminance is realized.
The number of EDs can be reduced, the illuminance can be made more uniform, the cost can be reduced, the size can be reduced, and the power consumption can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の棒状照明装置の一実施例である構造斜
視図。
FIG. 1 is a structural perspective view showing an embodiment of a rod-shaped lighting device according to the present invention.

【図2】本発明の棒状照明装置の一実施例における構造
分解斜視図。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the structure of a rod-shaped lighting device according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の棒状照明装置において、片側に光源ユ
ニットを設けた場合の透明ロッドの光拡散層を説明する
構造斜視図。
FIG. 3 is a structural perspective view illustrating a light diffusion layer of a transparent rod when a light source unit is provided on one side in the rod-shaped illumination device of the present invention.

【図4】本発明の棒状照明装置における透明ロッドの断
面形状を説明する図。
FIG. 4 is a diagram illustrating a cross-sectional shape of a transparent rod in the rod-shaped lighting device of the present invention.

【図5】本発明の棒状照明装置において、両側に光源ユ
ニットを設けた場合の透明ロッドの光拡散層を説明する
構造斜視図。
FIG. 5 is a structural perspective view illustrating a light diffusion layer of a transparent rod when light source units are provided on both sides in the rod-shaped lighting device of the present invention.

【図6】本発明の棒状照明装置に用いた光源ユニットの
一構造例の説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a structural example of a light source unit used in the rod-shaped lighting device of the present invention.

【図7】本発明の棒状照明装置を搭載した密着型イメー
ジセンサの構造例の断面図。
FIG. 7 is a cross-sectional view of an example of the structure of a contact image sensor equipped with the bar-shaped illumination device of the present invention.

【図8】本発明の棒状照明装置の透明ロッドの長さ方向
における光の挙動を説明する図。
FIG. 8 is a view for explaining the behavior of light in the length direction of the transparent rod of the rod-shaped lighting device of the present invention.

【図9】本発明の棒状照明装置の透明ロッドの断面方向
における光の挙動を説明する図。
FIG. 9 is a view for explaining the behavior of light in the cross-sectional direction of the transparent rod of the rod-shaped lighting device of the present invention.

【図10】従来のLEDアレイを説明する図。FIG. 10 is a diagram illustrating a conventional LED array.

【図11】図8に示したLEDを用いた原稿読み取り装
置の断面説明図。
FIG. 11 is an explanatory sectional view of a document reading apparatus using the LED shown in FIG. 8;

【図12】特願平5−142427号で開示された棒状
照明体を説明する図。
FIG. 12 is a view for explaining a rod-shaped illumination body disclosed in Japanese Patent Application No. 5-142427.

【図13】特願平5−180906号に開示された画像
読み取り装置における原稿照明装置の説明図(1)。
FIG. 13 is an explanatory view (1) of a document illuminating device in the image reading device disclosed in Japanese Patent Application No. 5-180906.

【図14】特願平5−180906号に開示された画像
読み取り装置における原稿照明装置の説明図(2)。
FIG. 14 is an explanatory diagram (2) of a document illumination device in the image reading device disclosed in Japanese Patent Application No. 5-180906.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:照明装置 11:特願平5−180906号に開示された原稿照明
装置 2:光源ユニット 21:LED 22:プリント基板 23:樹脂枠 24:透明樹脂 25:端子部 26:LEDアレイ 3:透明ロッド 31:光拡散層 32:光出射面 33:透明ロッドの光源ユニット取り付け面 4:カバー 41:カバーの内面 5:光電変換素子 6:ロッドレンズアレイ 61:ロッドレンズアレイの原稿面側端面 7:カバーガラス 71:(カバーガラスの)原稿面 72:カバーガラスの裏面 73:原稿読み取り位置 8:フレーム 81:反射面
1: Illumination device 11: Document illumination device disclosed in Japanese Patent Application No. 5-180906 2: Light source unit 21: LED 22: Printed circuit board 23: Resin frame 24: Transparent resin 25: Terminal 26: LED array 3: Transparent Rod 31: Light diffusing layer 32: Light emitting surface 33: Light source unit mounting surface of transparent rod 4: Cover 41: Inner surface of cover 5: Photoelectric conversion element 6: Rod lens array 61: Document lens side end surface of rod lens array 7: Cover glass 71: Original surface (of cover glass) 72: Back surface of cover glass 73: Original reading position 8: Frame 81: Reflective surface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 1/04 101 G02B 6/00 - 6/00 346 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H04N 1/04 101 G02B 6/00-6/00 346

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 樹脂又はガラスからなる長手状の透明
ッドと、前記ロッドの少なくとも一方の端面付近に配置
された光源ユニットとを有する棒状照明装置であって、 前記ロッドは、その断面形状が長方形の1角を除去した
5角形を有する柱状であり、あるいはその断面形状が長
方形の2角以上を除去した多角形を有する柱状であり、
前記除去してできる平面のうち1つが光出射面であり、
被照明位置と前記光出射面の延長線上のロッド側面の位
に光拡散層が設けられており、前記ロッドの前記光出
射面以外の少なくとも1側面を覆うカバーを設け、
バーのロッド側表面は前記光源ユニットが発する光を反
射する面となっていることを特徴とする棒状照明装置。
1. A rod-shaped lighting device comprising: a long transparent rod made of resin or glass; and a light source unit disposed near at least one end face of the rod, wherein the rod is A cross-sectional shape of a column having a pentagon with one corner of a rectangle removed, or a cross-sectional shape of a column having a polygon with two or more corners of a rectangle removed,
One of the planes formed by the removal is a light emitting surface,
Illuminated position and position of rod side surface on extension of the light exit surface
The light diffusion layer is provided on the location, a cover for covering at least one side surface other than the light emitting surface of the rod is provided, the rod-side surface of the mosquito <br/> bar reflects light which the light source unit emits A bar-shaped lighting device characterized by having a surface.
【請求項2】 前記ロッドの前記光出射面と前記光源ユ
ニットが配置された端面以外の少なくとも一面と前記カ
バーとの間に、薄い空気層が設けられている請求項1に
記載の棒状照明装置。
2. The rod-shaped lighting device according to claim 1, wherein a thin air layer is provided between the cover and the light-emitting surface of the rod and at least one surface other than an end surface on which the light source unit is disposed. .
【請求項3】 前記光源ユニットは、1個または複数個
のLEDで構成されている請求項1に記載の棒状照明装
置。
3. The rod-shaped lighting device according to claim 1, wherein the light source unit includes one or a plurality of LEDs.
【請求項4】 前記光拡散層は、前記光源ユニットが発
する光を拡散する塗料またはフィルムからなる請求項1
に記載の棒状照明装置。
4. The light diffusion layer is made of a paint or a film that diffuses light emitted from the light source unit.
2. The rod-shaped lighting device according to 1.
【請求項5】 前記光拡散層は、前記透明ロッドの長手
方向に沿って帯状であり、かつ光源ユニット側に近い部
分の前記光拡散層の幅は細く、光源ユニットから離れる
にしたがって前記光拡散層の幅は太くなっている請求項
4に記載の棒状照明装置。
5. The light-diffusing layer is band-shaped along the longitudinal direction of the transparent rod, and the width of the light-diffusion layer near the light source unit side is small, and the light-diffusion layer becomes more distant from the light source unit. The rod-shaped lighting device according to claim 4, wherein the width of the layer is large.
【請求項6】 前記カバーは、前記ロッド側表面が白色
の樹脂製、あるいはアルミニウム板またはステンレス板
よりなる請求項1に記載の棒状照明装置。
6. The rod-shaped lighting device according to claim 1, wherein the cover has a surface on the rod side made of a white resin, or made of an aluminum plate or a stainless steel plate.
【請求項7】 前記カバーは、前記光出射面、光源ユニ
ット側の端面と前記光出射面と隣接する一側面を除く他
の全ての面を覆う形状となっている請求項6に記載の棒
状照明装置。
7. The rod-shape according to claim 6, wherein the cover covers the light emission surface, the end surface on the light source unit side, and all other surfaces except one side surface adjacent to the light emission surface. Lighting equipment.
【請求項8】 原稿面を照明する照明装置、原稿面から
の光を光電変換素子に結像させる等倍結像ロッドレンズ
アレイ、およびフレームから構成される原稿読み取り装
置において、前記照明装置は、請求項1から7までに記
載の棒状照明装置であり、前記棒状照明装置の透明ロッ
は、その光出射面が原稿面を斜めに照射する向きとな
り且つ光出射面に隣接する2つの直交する側面のうちの
大きい方の面が原稿面に対して平行となるように横置き
され、前記ロッドレンズは、その光軸が原稿面に対して
垂直であり、前記透明ロッドの光出射面がロッドレンズ
アレイの原稿面側端面よりも原稿面側に位置する関係と
なっていて、光出射面と隣接する一側面がロッドレンズ
アレイの側面に近接または接着されていることを特徴と
する原稿読み取り装置。
8. A document reading device comprising: an illuminating device for illuminating a document surface; a 1 × image forming rod lens array for imaging light from the document surface onto a photoelectric conversion element; and a frame. The rod-shaped lighting device according to any one of claims 1 to 7, wherein the transparent rod of the rod-shaped lighting device has a light emitting surface that irradiates the document surface obliquely.
Of the two orthogonal side surfaces adjacent to the light exit surface
Place the larger side horizontally so that it is parallel to the original
The rod lens has an optical axis with respect to the document surface.
The transparent rod has a light exit surface that is a rod lens
The relationship between the position of the array closer to the original side than the original side
It has been, the document reading apparatus characterized by being close to or adhered to the side of one side surface Gallo head lens array adjacent to the light emitting surface.
【請求項9】 前記透明ロッドの前記一側面に、反射層
が設けられている請求項8に記載の原稿読み取り装置。
9. The document reading apparatus according to claim 8, wherein a reflection layer is provided on the one side surface of the transparent rod.
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