JP3467762B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は照明装置に係り、特にリ
ニアセンサを用いる画像入力装置などで、原稿の直線状
の部分を効率よく照明することができる照明装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来からこの種の照明装置に関しては種
々の提案がなされている。例えば特開平４−１０９７５
５号公報に記載された提案は、図６及び図７に示すよう
に構成されている。図６及び図７において、石英などで
丸棒状に形成された光伝送用ロッド３１の外周面には、
軸方向に連続または断続して付着形成された、高屈折率
の微粉体からなる拡散帯３２が設けられている。光伝送
用ロッド３１の外周には、内面が鏡面加工され、軸方向
に１本のスリット開口３３が形成された円筒状のカバー
３４が同心状に設けられている。

【０００３】光伝送用ロッド３１の一方の端面に対向し
て点状光源３５及び凹面反射鏡３６がロッド３１の中心
軸上に設けられている。また光伝送用ロッド３１の他方
の端面に対向するカバー３４の端面にも、反射鏡３７が
設けられている。そして点状光源３５から発した光また
は凹面反射鏡３６により反射した光は、光伝送用ロッド
３１の一方の端面から入射し、ロッド内を多重反射し
て、その一部が拡散帯３２に到達してそこで拡散され
る。

【０００４】拡散された光のうちロッド３１の中心軸近
傍を通る光は、ロッド内面に対して臨界角より大きな角
度で入射するため、反射せずにロッド３１の外部に取り
出される。ロッド３１の外部に取り出された光のうちス
リット開口３３に向う光は、カバー３４の外側に放射さ
れるが、スリット開口３３から外れた光はカバー３４の
内面で反射され、再びロッド３１内に入射し再利用され
る。この結果、カバー３４のスリット開口３３から出射
した光はロッド３１の軸方向に長い線状となり、図示し
ない画像入力装置などの線状光源として用いることがで
きる。

【０００５】図８及び図９に線状照明用として用いられ
る光源の他の一例の構成を示す。図８及び図９におい
て、長方形状の基板４１上には複数個のＬＥＤ４２が一
直線上に配置されている。またＬＥＤ４２列の両側に
は、光を効率よく反射させるための白色プラスチックな
どで凸状に形成された反射部材４３が、ＬＥＤ４２列に
平行に設けられている。このような構成によりＬＥＤ４
２から側方に出射する光を上方に反射し、光を効率よく
使うことができる。このような光源は特に密着型リニア
ＣＣＤを用いた画像入力装置やファクシミリなどの光源
として用いられる。

【０００６】なお、このような光源において、さらに光
を効率よく線状に集光するために、図１０に示すように
反射部材４３の出射側の先端の間に、透明ロッド状のレ
ンズ４４を設けることもある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図６及び
図７に示すように構成された従来の光源装置において
は、光源３５が点光源であるため、明るい照明を得るた
めには光量の多いハロゲンランプやキセノンランプなど
を用いる必要がある。これらのランプは消費電力も大き
く発熱量も大きいという問題があった。このため光伝送
用ロッド３１としても耐熱性と耐久性に富む高価な石英
ガラスを用いていた。

【０００８】また図８乃至図１０に示す光源において
は、照明光が不均一になるという問題があった。すなわ
ち、ＬＥＤ４２自体は点状の光源であるため、これを密
に１列に並べたとしても、長手方向に照明光量が不均一
になることは避けられず、均一な照明が要求される画像
入力装置などにおいて、高い画質が得られない欠点があ
った。

【０００９】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
もので、光量の少ない光源を用いて、効率よく均一な線
状照明を得ることのできる照明装置を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の照明装置は、透明部材でほぼ丸棒
状に形成された主導光部１と、主導光部１の外周に接線
方向に接続され、透明部材で平板状に形成された副導光
部２と、主導光部１の外周表面に軸方向に直線状に形成
された光拡散部３と、副導光部２の端面に対向して主導
光部１の軸方向に平行に直線状に配置された光源４とを
備えることを特徴とする。

【００１１】請求項２に記載の照明装置は、副導光部２
は、光源４から導入された光の大部分が光拡散部３に到
達する角度に配置されたことを特徴とする。

【００１２】請求項３に記載の照明装置は、主導光部１
の少なくとも一方の端面に対向して、他の光源１３を配
置したことを特徴とする。

【００１３】

【作用】請求項１及び２の構成の照明装置においては、
光源４から副導光部２に導入された光は、主導光部１の
外周に接線方向に入射し、入射された光の大部分が光拡
散部３に到達するようにしたので、光源４から光拡散部
３までの距離を確保して十分な光の拡散を行なうことが
でき、しかも入射光を有効に利用して均一な照明を得る
ことができる。

【００１４】請求項３の構成の照明装置においては、副
導光部２の端面に光量の少ないＬＥＤ１２を密着して多
数配置し、主導光部１の端面に光量の多い光源１３を配
置することにより、均一で光量のバランスのとれたカラ
ー照明を行なうことができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の照明装置の実施例を図面を参
照して説明する。

【００１６】図１及び図２に本発明の第１の実施例の構
成を示す。図１及び図２において、透明プラスチックで
丸棒状に形成された主導光部１の外周には、透明プラス
チックで平板状に形成された副導光部２が、接線方向に
突出して一体に設けられている。主導光部１の外周表面
には１ｍｍ乃至２ｍｍの幅で直線状に形成された光拡散
部３が母線方向に付着されている。この光拡散部３は高
屈折率の微粒子を樹脂に分散させたものである。

【００１７】副導光部２の端面に対向して主導光部１の
軸方向に平行に、図８及び図１０に示す従来例と同様な
構成の光源４が設けられている。光源４は長方形状の基
板５上に複数個のＬＥＤ６が一直線状に配置され、ＬＥ
Ｄ６の列の両側には白色プラスチックなどで凸状に形成
された反射部材７が設けられている。また反射部材７の
出射側の先端の間には、透明ロッド状のレンズ８が設け
られている。

【００１８】主導光部１の光拡散部３に対して反対側の
外周には、内面に反射面が形成された断面が円弧状のミ
ラー９が同心状に配置されており、ミラー９の幅方向の
中心には軸方向にスリット９ａが形成されている。

【００１９】次に本実施例の作用を説明する。ＬＥＤ６
から発した光及び反射部材７により反射した光はレンズ
８により線状に集光され、副導光部２内に導かれる。副
導光部２に入射した光は直進して主導光部１内に入り、
主導光部１内を内面反射しつつ進み、その内光拡散部３
に到達した光の一部が主導光部１の反対側周面より出射
する。この出射した光のうちミラー９に形成されたスリ
ット９ａを通った光のみが照明光として取り出され、そ
の外の光はミラー９の内面で反射して主導光部１内に戻
されて再利用される。

【００２０】本実施例によれば、比較的光量の少ないＬ
ＥＤ６を用いても、主導光部１内の内面反射により光を
効率よく利用でき、しかもＬＥＤ６から光拡散部３まで
の距離を遠くできるので、均一な明るい線状照明を得る
ことができる。また光源としてＬＥＤ６を用いることに
より消費電力を少なくし、寿命を長くし、信頼性を向上
させることができる。さらに導光部１、２をプラスチッ
クで形成することにより、照明装置の小型軽量化、低価
格化を図ることができる。

【００２１】図３に本発明の第２の実施例の構成を示
す。本実施例は図１に示す第１の実施例の主導光部１の
一方の端面に対向して、基板１１上に４個のＬＥＤ１２
を配置してなる第２の光源１３を設けたものである。

【００２２】カラー画像を入力する画像入力装置の一種
類として、光源色切替方式のものが知られている。この
ような装置においては、ＣＣＤとしてモノクロセンサが
用いられ、各走査線毎に照明光が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、
青（Ｂ）に切り替えられて信号が読み取られる。このた
めにＬＥＤアレイとしてＲ、Ｇ、Ｂの順に繰り返し並べ
て配置したものが用いられる。そして例えばＲ→Ｇ→Ｂ
→Ｒ→Ｇ→Ｂのように順に点滅を繰り替えす。しかしな
がらこの場合、ＲのＬＥＤのみをとってみると、３個の
ＬＥＤに１個しか配置できず、ＬＥＤ間の間隔が広くな
り照明光が不均一となる。

【００２３】この問題を解決するため第２の実施例で
は、Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤのうち光量の少ない２種類また
は１種類のＬＥＤを第１の光源４とし、第１の実施例の
場合と同様に一直線上に配置し、図３に示す第２の光源
１３に光量の多いＬＥＤ１２を配置した。

【００２４】本実施例によれば、光量の少ないＬＥＤを
多数密着して配置することができ、第２の光源１３の光
量の多いＬＥＤからの光と組み合わせて、均一で光量の
バランスの取れた光源色切替方式の線状照明を得ること
ができる。

【００２５】図４に本発明の第３の実施例の構成を示
す。本実施例は図１、２に示す第１の実施例による照明
装置を密着型画像入力装置に組み込んだ場合を示す。図
４において、光源４から発する照明光は原稿２１に対し
て斜めに入射する。原稿２１からの反射光はロッドレン
ズアレイ２２により等倍センサである密着型リニアＣＣ
Ｄ２３に投影され、原稿像が読み取られる。原稿２１の
各ライン毎にＲ、Ｇ、Ｂ光を点滅照明しつつ信号を読み
取ることで、カラースキャンが実現できる。

【００２６】図５に本発明の第４の実施例の構成を示
す。本実施例においては、ＬＥＤ６から発しレンズ８に
より直線上に集光された光が副導光部２内を直進する光
路上の主走査部１の外周に光拡散部３を設けた。従って
ＬＥＤ６からの光の大部分は主導光部１内で反射せず、
直接光拡散部３に入射して拡散される。もちろん主導光
部１内で内面反射して光拡散部３に到達する光もある。

【００２７】本実施例によれば、主導光部１内において
内面反射しない光が光拡散部３により拡散されて、照明
光として出射されるので、照明光の均一性は前記各実施
例より劣るが、光の利用効率は高い。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、２に記
載の照明装置によれば、光源から発する光を平板状の副
導光部を介して丸棒状の主導光部に導き、主導光部から
の光を光拡散部により拡散させるようにしたので、光源
として低価格、低消費電力、長寿命、高信頼性を有する
ＬＥＤを用いても、均一で明るい照明を得ることができ
る。また導光部をプラスチックで形成することにより、
照明装置の小型軽量化、低価格化を図ることができる。

【００２９】請求項３に記載の照明装置によれば、主導
光部の一方の端面に対向して他の光源を配置したので、
光量の少ない光源を多数密着して配置し、光量の多い光
源を主導光部の端面に配置することにより、均一で光量
のバランスのとれた光源色切替方式の線状照明を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の照明装置の第１の実施例の構成を示す
斜視図である。

【図２】図１の縦断面図である。

【図３】本発明の第２の実施例の構成を示す斜視図であ
る。

【図４】本発明の第３の実施例の構成を示す縦断面図で
ある。

【図５】本発明の第４の実施例の構成を示す縦断面図で
ある。

【図６】従来の照明装置の一例の構成を示す一部破断斜
視図である。

【図７】図６の縦断面図である。

【図８】従来の照明装置の他の一例の構成を示す正面図
である。

【図９】図８の縦断面図である。

【図１０】図９の反射部材にレンズを装着した状態を示
す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 主導光部 ２ 副導光部 ３ 光拡散部 ４，１３ 光源

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明部材でほぼ丸棒状に形成された主導
   光部と、 前記主導光部の外周に接線方向に接続され、透明部材で
   平板状に形成された副導光部と、 前記主導光部の外周表面に軸方向に直線状に形成された
   光拡散部と、 前記副導光部の端面に対向して前記主導光部の軸方向に
   平行に直線状に配置された光源とを備えることを特徴と
   する照明装置。
2. 【請求項２】 前記副導光部は、前記光源から導入され
   た光の大部分が前記光拡散部に到達する角度に配置され
   たことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 【請求項３】前記主導光部の少なくとも一方の端面に対
   向して、他の光源を配置したことを特徴とする請求項１
   または２に記載の照明装置。