JP5780250B2 - 読取装置用線状光源装置 - Google Patents

Description

この発明は読取装置用線状光源装置に関するものであり、特に、ファクシミリ、複写機、イメージスキャナー、バーコードリーダ等に使用される画像読取装置の照明用光源として利用される線状光源装置に係わるものである。

上記画像読取装置においては、原稿面からの反射光によって原稿面の文字・画像情報を読み取るべく、原稿面を照射するために、走査方向に光を照射する線状光源装置が搭載されている。
このような線状光源装置にとしては、特開２００８−２１６４０９号公報（特許文献１）に開示されるような、発光素子（ＬＥＤ素子）と透明樹脂製の円柱状の導光体とを備えたものが知られている。

図６に、該従来技術に係る線状光源装置が示されている。
線状光源装置２０を構成する透明な円柱状の導光体２１は、主走査方向に細長く成形されており、該導光体２１の長手方向の端面に同図では不図示の発光素子（ＬＥＤ素子）が配置されている。
導光体２１の前方上面側には第１の光出射面２３ａおよび第２の光出射面２３ｂが形成され、これに対向する後方底面側には、それぞれ第１の反射部２２ａと第２の反射部２２ｂが形成されている。導光体２１の端面に、発光素子からの光が入射すると、導光体内部を長手方向に導かれ、その間に第１の反射部２２ａおよび第２の反射部２２ｂに入射した光が全反射して、それぞれ第１の光出射面２３ａおよび第２の光出射面２３ｂから出射される。
前記導光体２１の第１の光出射面２３ａから出射された光Ｐは直接原稿載置面４０に集光し、一方、第２の光出射面２３ｂから放射された光Ｑは、該第２の光出射面２３ｂに対向配置された樋状ないし板状の反射鏡３５で反射されて、その反射光Ｒが前記原稿載置面４０に集光する。

そして、前記導光体２１には、その円周方向の互いに略反対側に位置して放射方向に同一高さだけ突出する第１の突部２４と第２の突部２５とが設けられていて、該突部２４、２５が支持台３０の傾斜固定面３１に当接されることにより、前記導光体２１は該支持台３０上に載置固定され位置決めされている。

このような構成とすることにより、導光体２１を支持台３０上に精度よく位置決めすることができるものである。
しかしながら、上記構成の導光体２１は、第１の反射部２２ａで反射された光の一部が第１の突部２４から漏れ出てしまい、光の利用効率が低下するという不具合が生じていた。
これを本発明の効果を説明する図５によって説明すると、導光体２１の第１の反射部２２ａによって反射された光の内、第１の光出射面２３ａ以外に向かう光は、導光体２１の外周面で全反射されて再び導光体２１内に戻されることが期待されるものであるが、図中点線で表示したように、第１の突部２４の側面２４ａに入射する光の入射角は、臨界角よりも小さいために全反射せずに界面（側面２４ａ）を透過して導光体２１の外部に漏れ出てしまい、原稿読取面に向かうことがなく、その分だけ光の利用効率が低下するためである。

特開２００８−２１６４０９号公報

この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて、ＬＥＤ光源と導光体とからなり、前記導光体には、第１の反射部とそれに対向する第１の光出射面、および第２の反射部とそれに対向する第２の光出射面が形成され、前記第１の反射部からの反射光が前記第１の光出射面から原稿載置面に向けて出射され、前記第２の反射部からの反射光が前記第２の光出射面から前記反射鏡に向けて出射される読取装置用線状光源装置において、前記第１の反射部で反射された光が、前記導光体を前記支持台に固定するために形成した突部から漏れ出ることを極力抑制して、光の利用効率が低下するという不具合を改善した構造を提供せんとするものである。

上記課題を解決するために、この発明に係る読取装置用線状光源装置は、前記導光体には、互いに直径方向の略反対側に位置して放射方向に突出する第１の突部と第２の突部とが設けられ、前記導光体は、前記突部によって前記支持台上に載置固定され、前記導光体の円周面上で前記第１の光出射面に近接している方の前記第１の突部の突出長が、前記第２の突部の突出長よりも小さいことを特徴とする。
また、前記第１の突部および第２の突部は、前記導光体の長手方向に不連続に設けられた複数の突部であることを特徴とする。
また、前記第１の突部の長手方向幅が、前記第２の突部の長手方向幅よりも小さいことを特徴とする。
また、前記支持台は傾斜平面部を備え、前記第１の突部および前記第２の突部が該傾斜平面部に当接されることにより前記導光体が固定され、前記第１の突部が原稿載置面側に位置することを特徴とする。

この発明の読取装置用線状光源装置によれば、導光体に突出形成される突部のうち、円周面上で第１の光出射面に近接している方の第１の突部の突出長を、第２の突部の突出長よりも小さくしたことにより、前記第１の反射部で反射されて前記第１の突部に向かう光のうち、該突部の側面に当たる成分を小さくして、殆どを突出外端面に向かわせて、ここで全反射させ、導光体内に戻すことができるので、前記突部の側面から外部に放射される光を極力抑制できて、光の利用効率を向上させることができるものである。
また、前記第１の突部および前記第２の突部を、前記導光体の長手方向に不連続に設けられた複数の突部からなるものとしたので、連続的に設けた場合よりも該第１の突部からの光の漏出を減少することができる。
また、前記第１の突部の長手方向幅を、前記第２の突部の長手方向幅よりも小さくしたことにより、導光体の固定の確実性を第２の突部によって維持しつつ、第１の突部からの光の漏出を更に小さなものとすることができる。

本発明の読取装置用線状光源装置の導光体の断面図。 図１のＡ矢視図。 図１のＢ矢視図。 導光体と支持台を表す説明図。 本発明の効果を説明する断面図。 従来の読取装置用線状光源装置。

図１は、本発明の読取装置用線状光源装置の導光体を示す断面図であり、透明樹脂製の円柱状の導光体１は、その長手方向に沿って第１の反射部２ａと、第２の反射部２ｂとが形成されていて、これら第１反射部２ａおよび第２の反射部２ｂにそれぞれ対向する外表面には第１の光出射面３ａと第２の光出射面３ｂとが形成される。
この導光体１には、互いに直径方向の略反対側に位置して、第１の突部４と第２の突部５とが放射方向に突出して設けられている。
そして、前記第１の突部４は、その突出長Ｘが、前記第２の突部５の突出長Ｙよりも小さく形成されている。

図２は、図１のＡ矢視図であり、同図には、導光体１の端面に発光素子であるＬＥＤ素子が配置されたものが示されている。
即ち、導光体１の長手方向の側面１ａにはＬＥＤ素子８が配置されていて、該ＬＥＤ素子８から側面１ａに入射した光は、導光体１を長手方向に進むとともに、第１の反射部２ａおよび第２の反射部２ｂで反射されて第１光出射面３ａおよび第２の光出射面３ｂから出射される。

図３は図１のＢ矢視図であり、前記第１の突部４と第２の突部５との長手方向幅の関係が示されている。
導光体１の長手方向に沿って設けられた第１の突部４および第２の突部５は、ともに、連続的な突部ではなく、長手方向に不連続な複数の小さな突部からなる。このように、不連続な突部とすることにより、連続的な突部とした場合に比べて、第１の突部４から漏れ出る光を少なくすることができる。
そして、その第１の突部４の長手方向幅Ｍは、第２の突部の長手方向幅Ｎよりも小さくされている。
これにより、第２の突部５による導光体１の固定機能を保ちつつ、第１の突部４からの光の漏出をより小さなものとすることができる。

図４に導光体１と支持台６との関係が示されていて、（Ａ）は分解側面図、（Ｂ）は固定時の側面図である。
支持台６には、斜めに形成された傾斜固定面６ａと、この傾斜固定面６ａに開口し、導光体１を受容する円弧状凹部からなる受容面６ｂと、が形成されている。
図４（Ｂ）に示すように、導光体１は、支持台６の受容面６ｂに収納するように載置される。そして、導光体１の第１の突部４および第２の突部５が傾斜固定面に当接して位置決めされるが、このとき、図６の従来例の配置と同様に、導光体１の円周面上で第１の光出射面３ａに近接している方の第１の突部４が、原稿載置面側に位置するように配置される。
そして、図示しない適宜の固定手段によって第１の突部４および第２の突部５を固定することにより、導光体１を支持台６の所定の位置に位置決め固定するものである。

本発明の効果を、図５を用いて説明する。
同図においては、従来技術による第１の突部２４を点線で示し、本発明の第１の突部４を実線で示している。
第１の反射部２ａ（２２ａ）で反射された光Ａは第１の光出射面３ａ（２３ａ）から原稿載置面に向けて出射されるが、一部の光Ｂ、Ｃは第１の突部４（２４）に向かう。従来技術による第１の突部２４では、第２の突部２５の突出量と同じであるので、該第１の突部２４に向かう光Ｂ、Ｃはその側面２４ａに当たるが、その光の入射角は、臨界角よりも小さいために全反射せずに、そのまま外部に漏れ出てしまう。
これに対して本発明においては、第１の突部４の突出長を第２の突部５の突出長より小さくしてあるので、前記光Ｂ、Ｃのうち光Ｂはその側面４ａに当たることなく、突出外端面４ｂに向かい、ここで全反射して反射光Ｄが導光体１内に戻される。
これにより、従来、第１の突部２４の側面２４ａに向かい、そこから外部に漏れ出ていた光の内の一部が、該突部４の側面４ａではなく突出外端面４ｂに当たることになり、これが導光体１内に戻されるので、第１の反射部４からの光の漏出を少なくすることができる。

なお、上記第１の突部４の突出外端面４ｂを、導光体１の円周面と同心状の円弧形状とすることにより、該突出外端面４ｂでの反射をより確実なものとすることができる。
また、導光体１の支持台６への固定の確実性は、下方に位置する第２の突部５によるところが大きく、第１の突部４の突出長はこの固定力を損なわない程度に小さなものとすることが好適である。

以上のように、本発明においては、ＬＥＤ光源と導光体とからなる読取装置用線状光源装置において、導光体を支持台に固定する突部の内、導光体に形成される第１の光出射面に近接している方の第１の突部の突出長を、第２の突部の突出長よりも小さいことにより、第２の反射部から反射された光の内、前記第１の突部に向かう光が外部に漏出する割合を小さなものして、光の利用効率を向上させることができるものである。

１ 導光体
２ａ 第１の反射部
２ｂ 第２の反射部
３ａ 第１の光出射面
３ｂ 第２の光出射面
４ 第１の突部
５ 第２の突部
６ 支持台
６ａ 受容面
６ｂ 傾斜固定面
Ｘ 第１の突部の突出長
Ｙ 第２の突部の突出長
Ｍ 第１の突部の長手方向幅
Ｎ 第２の突部の長手方向幅

Claims (4)

1. 円柱状の導光体と、その端面に対向配置されたＬＥＤ素子と、前記導光体に対向配置された反射鏡と、前記導光体を支持する支持台とを備え、
   前記導光体には、第１の反射部とそれに対向する第１の光出射面、および第２の反射部とそれに対向する第２の光出射面が形成され、
   前記第１の反射部からの反射光が前記第１の光出射面から原稿載置面に向けて出射され、前記第２の反射部からの反射光が前記第２の光出射面から前記反射鏡に向けて出射される、
   読取装置用線状光源装置において、
   前記導光体には、互いに直径方向の反対側に位置して放射方向に突出する第１の突部と第２の突部とが設けられ、
   前記導光体は、前記突部によって前記支持台上に載置固定され、
   前記導光体の円周面上で前記第１の光出射面に近接している方の前記第１の突部の突出長が、前記第２の突部の突出長よりも小さく、該第１の突部の側面から光が外部に漏れ出て原稿載置面に向かうことがない程度の長さであることを特徴とする読取装置用線状光源装置。
   
   
2. 前記第１の突部および第２の突部は、前記導光体の長手方向に不連続に設けられた複数の突部であることを特徴とする請求項１に記載の読取装置用線状光源装置。
3. 前記第１の突部の長手方向幅が、前記第２の突部の長手方向幅よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の読取装置用線状光源装置。
4. 前記支持台は傾斜平面部を備え、
   前記第１の突部および前記第２の突部が該傾斜平面部に当接されることにより前記導光体が固定され、
   前記第１の突部が原稿載置面側に位置することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の読取装置用線状光源装置。
   
   
   

Images