JP6183237B2 - Linear light source device for reading device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、ファクシミリ、複写機、スキャナなどの機器に使用される原稿読取装置用線状光源装置に関する。 The present invention relates to a linear light source device for a document reading device used in devices such as a facsimile, a copying machine, and a scanner.
従来から、例えば、ファクシミリ、複写機、スキャナなどの機器においては、原稿面を照明する光源装置を備えた、原稿面からの反射光によって原稿面の文字情報および画像情報を読み取る原稿読取装置が搭載されている。 Conventionally, for example, devices such as facsimiles, copiers, and scanners are equipped with a document reading device that includes a light source device that illuminates the document surface and reads character information and image information on the document surface by reflected light from the document surface. Has been.
原稿読取装置用の光源装置としては、例えば、透光性の樹脂等からなる棒状の導光体の少なくとも一端に、LED素子を備えたLED光源が配置されてなり、LED光源から放射された光を導光体の長手方向に伝播させて原稿面に照射する構成のものが主流となりつつある。この理由としては、このような、いわゆる「サイドライト型」の線状光源装置においては、副走査方向において幅の大きい高照度照明領域を形成することができるためである。ここに、「副走査方向」とは、光源装置を原稿載置面に対して平行かつ導光体の長手方向に垂直な方向に相対的に移動させるときの移動方向をいう。例えば、特許文献1には、棒状の導光体の両端の各々にLED光源が配置されてなる線状光源装置が開示されている。
As a light source device for an original reading device, for example, an LED light source provided with an LED element is disposed at least one end of a rod-shaped light guide made of a translucent resin or the like, and light emitted from the LED light source A structure in which the light is propagated in the longitudinal direction of the light guide to irradiate the document surface is becoming mainstream. This is because, in such a so-called “side light type” linear light source device, a high-illuminance illumination region having a large width in the sub-scanning direction can be formed. Here, the “sub-scanning direction” refers to a moving direction when the light source device is moved relatively in a direction parallel to the document placement surface and perpendicular to the longitudinal direction of the light guide. For example,
画像読み取り部では、原稿面からの反射光を受光する受光素子(例えばCCD素子)を、導光体の長手方向中央の位置にレンズを介して縮小光学系をなすように配置する。レンズはコサイン四乗則により、主走査方向(導光体の長手方向)の中央部の光量は明るいが、端部の光量が暗くなる特性を持つ。このようなレンズ特性を補うため、主走査方向端部の光量を多くすることで、受光素子上での光量分布が均一となるようにすることが望ましい。このことから、線状光源装置の主走査方向(導光体の長手方向)における配光分布は、両端部の照度が中央部の照度に比して高くなるようにすることが望ましい。 In the image reading unit, a light receiving element (for example, a CCD element) that receives the reflected light from the document surface is disposed at a central position in the longitudinal direction of the light guide so as to form a reduction optical system via a lens. According to the cosine fourth law, the lens has a characteristic that the light amount at the center in the main scanning direction (longitudinal direction of the light guide) is bright, but the light amount at the end is dark. In order to compensate for such lens characteristics, it is desirable to increase the amount of light at the end in the main scanning direction so that the light amount distribution on the light receiving element becomes uniform. Therefore, it is desirable that the light distribution in the main scanning direction (longitudinal direction of the light guide) of the linear light source device is such that the illuminance at both ends is higher than the illuminance at the center.
上記の線状光源装置においては、導光体の長手方向の配光分布は、一方のLED光源からの光と、他方のLED光源からの光とが合成されて得られるものである。このため、LED光源からの光の明るさが均等で同等の性能を有している場合には、導光体の長手方向の配光分布が長手方向の中央位置に対して対称な分布となるように設計することが一般的である。
しかしながら、LED素子にはバラツキ(個体差)が存在するため、一方のLED素子と他方のLED素子とに明るさ(光量)の差がある場合には、配光分布のバランスが崩れてしまい、端部の中央部に対する光量比が所定範囲を逸脱してしまう。また、LED素子の寿命特性は均一ではなく、点灯時間を経るにしたがって光量に差が生じるため、これによっても、配光分布のバランスは崩れてしまう。このように配光分布の変化が生ずると、例えば原稿面に対する光の照度が部分的に不足したり、カラーバランスが欠如したりするといった問題が生ずる。
In the linear light source device described above, the light distribution in the longitudinal direction of the light guide is obtained by combining light from one LED light source and light from the other LED light source. For this reason, when the brightness of the light from the LED light source is equal and has the same performance, the light distribution in the longitudinal direction of the light guide becomes a distribution that is symmetric with respect to the central position in the longitudinal direction. It is common to design as follows.
However, since there is a variation (individual difference) in the LED elements, when there is a difference in brightness (light quantity) between one LED element and the other LED element, the balance of the light distribution is broken, The light quantity ratio with respect to the center part of an edge part will deviate from the predetermined range. In addition, the lifetime characteristics of the LED elements are not uniform, and the amount of light varies as the lighting time elapses. This also breaks the balance of the light distribution. When the light distribution distribution changes as described above, there arises a problem that, for example, the illuminance of light with respect to the document surface is partially insufficient or the color balance is insufficient.
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、発光素子自体に個体差がある場合や、発光素子の発光状態が経時的に変化した場合であっても、所期の配光分布特性を得ることができる読取装置用線状光源装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made on the basis of the circumstances as described above, and even when there are individual differences in the light emitting elements themselves or when the light emitting state of the light emitting elements changes over time, An object of the present invention is to provide a linear light source device for a reading device capable of obtaining a light distribution characteristic.
本発明の読取装置用線状光源装置は、互いに対向して長手方向に沿って形成された反射部および出射部を有する棒状の導光体と、当該導光体の長手方向における両端面の各々に対向して配置された第1の発光素子および第2の発光素子とを備えており、前記導光体における反射部が、外周面において複数の凹凸溝が形成されることにより隣接する凹凸溝間に形成された複数のプリズム要素により構成されてなる読取装置用線状光源装置において、
下記条件(A)および条件(B)を満足する状態が得られるよう、前記反射部を構成する個々のプリズム要素が形成されていることを特徴とする。
The linear light source device for a reading device according to the present invention includes a rod-shaped light guide having a reflection portion and an emission portion that are opposed to each other along the longitudinal direction, and both end surfaces in the longitudinal direction of the light guide. The first light-emitting element and the second light-emitting element disposed opposite to each other, and the reflective portion of the light guide is adjacent to the concave-convex groove by forming a plurality of concave-convex grooves on the outer peripheral surface. In a linear light source device for a reading device constituted by a plurality of prism elements formed therebetween,
The individual prism elements constituting the reflection portion are formed so that a state satisfying the following conditions (A) and (B) is obtained.
条件(A):前記第1の発光素子および前記第2の発光素子のいずれか一方のみを点灯させたときに得られる長手方向の配光分布曲線が両端部の各々に照度ピークを有すること。
条件(B):前記第1の発光素子と第2の発光素子を光束比が1:1となる条件で点灯させたときに得られる前記長手方向における配光分布曲線において、当該導光体の両端部の2つの照度ピークの長手方向の位置をそれぞれxp、xp’、長手方向の中心位置の照度を100%とし、当該一方の照度ピークの位置xpにおける照度を(100+Axp)%、当該他方の照度ピークの位置xp’における照度を(100+Axp’)%としたとき、前記第1の発光素子および前記第2の発光素子のいずれか一方のみを点灯させたときに得られる長手方向の配光分布曲線における前記一方の照度ピークの位置xpの照度が、(100−2×Axp)%以上、(100+4×Axp)%以下の範囲内であり、前記他方の照度ピークの位置xp’の照度が、(100−2×Axp’)%以上、(100+4×Axp’)%以下の範囲内となること。
Condition (A): The light distribution distribution curve in the longitudinal direction obtained when only one of the first light emitting element and the second light emitting element is lit has illuminance peaks at both ends.
Condition (B): In the light distribution curve in the longitudinal direction obtained when the first light-emitting element and the second light-emitting element are turned on under the condition that the light flux ratio is 1: 1, The longitudinal positions of the two illuminance peaks at both ends are xp and xp ′, the illuminance at the central position in the longitudinal direction is 100%, the illuminance at the position xp of the one illuminance peak is (100 + Axp)%, and the other When the illuminance at the illuminance peak position xp ′ is (100 + Axp ′)%, the light distribution in the longitudinal direction obtained when only one of the first light-emitting element and the second light-emitting element is turned on. The illuminance at the position xp of the one illuminance peak in the curve is in the range of (100-2 × Axp)% or more and (100 + 4 × Axp)% or less, and the illuminance at the position xp ′ of the other illuminance peak is (100-2 × Axp ')% or more, (100 + 4 × Axp' be a)% within the following range.
本発明の読取装置用線状光源装置においては、前記第1の発光素子および前記第2の発光素子のいずれか一方のみを点灯させたときに得られる長手方向の配光分布曲線における前記一方の照度ピークの位置xpの照度が、(100−Axp)%以上、(100+3×Axp)%以下の範囲内となり、前記他方の照度ピークの位置xp’の照度が、(100−Axp’)%以上、(100+3×Axp’)%以下の範囲内となる状態が得られる条件で、前記反射部を構成する個々のプリズム要素が形成された構成とされていることが好ましい。 In the linear light source device for a reading device according to the present invention, the one of the first light emitting element and the second light emitting element in the longitudinal light distribution distribution curve obtained when only one of the first light emitting element and the second light emitting element is turned on. The illuminance at the illuminance peak position xp is in the range of (100−Axp)% or more and (100 + 3 × Axp)% or less, and the illuminance at the other illuminance peak position xp ′ is (100−Axp ′)% or more. , (100 + 3 × Axp ′)% or less is preferable under the condition that the individual prism elements constituting the reflecting portion are formed under the condition that the state is within the range.
さらにまた、本発明の読取装置用線状光源装置においては、個々のプリズム要素における近位側の発光素子に対向する一方の光学的平面の長手方向に対する傾斜角αが、遠位側の発光素子に対向する他方の光学的平面の長手方向に対する傾斜角βより大きい構成とされていることが好ましい。 Furthermore, in the linear light source device for reading device of the present invention, the inclination angle α with respect to the longitudinal direction of one optical plane facing the light emitting element on the proximal side in each prism element is the light emitting element on the distal side. Is preferably larger than the inclination angle β with respect to the longitudinal direction of the other optical plane.
さらにまた、本発明の読取装置用線状光源装置においては、前記反射部を構成するプリズム要素のピッチが長手方向中央側に向かうに従って大きくなる構成とすることができる。
また、前記凹凸溝の深さが長手方向中央側に向かうに従って小さくなる構成とすることができる。
さらにまた、前記反射部を構成するプリズム要素は、近位側の発光素子に対向する一方の光学的平面の表面が光吸収面として機能する光吸収プリズム要素を含み、当該光吸収プリズム要素の配置密度が長手方向中央側に向かうに従って低くなる構成とすることができる。
Furthermore, in the linear light source device for a reading device according to the present invention, the pitch of the prism elements constituting the reflection portion can be increased as it goes toward the center in the longitudinal direction.
Moreover, it can be set as the structure where the depth of the said uneven groove becomes small as it goes to the longitudinal direction center side.
Furthermore, the prism element constituting the reflection part includes a light absorption prism element in which the surface of one optical plane facing the light emitting element on the proximal side functions as a light absorption surface, and the arrangement of the light absorption prism element It can be set as the structure which becomes low as a density goes to a longitudinal direction center side.
本発明の読取装置用線状光源装置によれば、LED素子の明るさ(光量)に個体差がある場合や、経時的にLED素子の明るさ(光量)にバラツキが生じた場合であっても、導光体の長手方向両端部における照度のピーク変動の程度を小さく抑制することができるので、所期の配光分布特性を確実に得ることができる。 According to the linear light source device for a reading device of the present invention, there are individual differences in the brightness (light quantity) of the LED elements, or variations in the brightness (light quantity) of the LED elements over time. In addition, since the degree of peak fluctuation of the illuminance at both ends in the longitudinal direction of the light guide can be suppressed, the desired light distribution characteristic can be obtained with certainty.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る読取装置用線状光源装置の一例における構成の概略を示す断面図である。図2は、図1に示す読取装置用線状光源装置の、導光体の長手方向に垂直な断面図である。図3は、図1に示す読取装置用線状光源装置における反射部の構成を概略的に示す拡大断面図である。
この読取装置用線状光源装置は、長手方向における両端面10a,10bの各々が光取込面とされた棒状の導光体10と、この導光体10の一端面10aに対向して配置された一端側LED光源30aと、導光体10の他端面10bに対向して配置された他端側LED光源30bと、導光体10を支持するための導光体支持台40とを備えている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of an example of a linear light source device for a reading device according to the first embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view perpendicular to the longitudinal direction of the light guide of the linear light source device for a reading device shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a configuration of a reflecting portion in the linear light source device for a reading device shown in FIG.
This linear light source device for a reading device is disposed so as to oppose a rod-shaped
一端側LED光源30aは、導光体10の一端面10aと長手方向に離間して対向配置された平板状の基板31aと、この基板31aの一面上に実装された第1の発光素子としてのLED素子32aと、導光体10の一端面10aとLED素子32aとの間の空間を取り囲むよう設けられた反射体33aとにより構成されている。
他端側LED光源30bは、導光体10の他端面10bと長手方向に離間して配置された平板状の基板31bと、この基板31bの一面上に実装された第2の発光素子としてのLED素子32bと、導光体10の他端面10bとLED素子32bとの間の空間を取り囲むよう設けられた反射体33bとにより構成されている。
The one-end-side
The other end-side
導光体10は、略円柱状の棒状体であり、円弧状の光出射面を有する出射部11が長手方向に沿って形成されていると共に、光出射面に対向する周面に、反射部15が長手方向に沿って形成されている。導光体10は、当該導光体10に沿って延びるよう配設された導光体支持台40によって、光出射面が所定方向を向く状態で支持されて固定されている。
導光体10の反射部15は、導光体10の外周面において複数の凹凸溝が長手方向に互いに離間した位置に形成されることにより隣接する凹凸溝間に形成された複数のプリズム要素20により構成されている。この例においては、凹凸溝は、例えば断面形状が略V字状のV字溝16により構成されており、各々のプリズム要素20は、断面台形状とされている。また、V字溝16の深さDは均一な大きさとされている。
The
The reflecting
導光体10を構成する材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィンコポリマー(COC)、シクロオレフィンポリマー(COP)などの透光性樹脂が用いられる。
また、導光体支持台40を構成する材料としては、導光体10の出射部11以外の箇所から導光体10の外部に出射される光を吸収して遮蔽することができるものであることが好ましく、例えば、ポリカーボネート樹脂などを用いることができる。また、適宜の基材の表面に光吸収性を有する塗装が施されたものを用いることもできる。
As a material constituting the
Moreover, as a material which comprises the light
而して、上記の読取装置用線状光源装置においては、下記条件(A)および条件(B)を満足する状態が得られるよう、反射部15を構成する個々のプリズム要素20が形成されている。
Thus, in the above-described linear light source device for a reading device, the
条件(A):
一端側LED光源30aにおけるLED素子32aおよび他端側LED光源30bにおけるLED素子32bのいずれか一方を単独で点灯させたときに得られる導光体10の長手方向における配光分布曲線が両端部の各々に照度ピークを有すること。
ただし、いずれか一方を単独で点灯させたときに得られる照度ピークは、一端側LED光源30aにおけるLED素子32aと他端側LED光源30bにおけるLED素子32bとを光束比が1:1となる条件で点灯させたときに得られる導光体10の長手方向における配光分布曲線においての両端部の2つの照度ピークと一致する必要はない。
また「照度ピーク」とは、長手方向における周辺の照度よりも照度が高く盛り上がっているためにピークとして視認されるものをいい、必ずしも長手方向中心位置における照度より高いことを意味しない。
例えば、図8を参照して説明すると、一端側LED光源30aにおけるLED素子32aを単独で点灯させたときに得られる実線で示す配光分布曲線(a)においては、例えば−140mm付近に一端側照度ピークを有し、例えば140mm付近に他端側照度ピークを有する。
Condition (A):
The light distribution curve in the longitudinal direction of the
However, the illuminance peak obtained when either one is lit alone is a condition that the luminous flux ratio of the
Further, the “illuminance peak” means that the illuminance rises higher than the peripheral illuminance in the longitudinal direction, and thus is viewed as a peak, and does not necessarily mean that it is higher than the illuminance at the longitudinal center position.
For example, referring to FIG. 8, in the light distribution distribution curve (a) indicated by a solid line obtained when the
条件(B):
一端側LED光源30aにおけるLED素子32aと他端側LED光源30bにおけるLED素子32bとを光束比が1:1となる条件で点灯させたときに得られる導光体10の長手方向における配光分布曲線において、両端部の2つの照度ピークの長手方向位置をそれぞれ、xp、xp’と置く。
一方の照度ピークの長手方向位置xpにおける照度を(100+Axp)%とし、他方の照度ピークの長手方向位置xp’における照度を(100+Axp’)%とする。
このとき、一端側LED光源30aにおけるLED素子32aおよび他端側LED光源30bにおけるLED素子32bのいずれか一方を単独で点灯させたときに得られる長手方向の配光分布曲線は、長手方向の中心位置の照度を100%としたときに、前記長手方向位置xpにおける照度が、(100−2×Axp)%以上、(100+4×Axp)%以下の範囲内であり、前記長手方向位置xp’における照度が、(100−2×Axp’)%以上、(100+4×Axp’)%以下の範囲内となること。
例えば、図7を参照して説明すると、一端側LED光源30aにおけるLED素子32aと他端側LED光源30bにおけるLED素子32bとを光束比が1:1となる条件で点灯させた時に得られる実線で示す配光分布曲線(α)において、両端部の2つの照度ピークの長手方向の位置をそれぞれ、xp、xp’と置く(ここでは、それぞれ−140mm付近、+140mm付近の位置)。また、長手方向の中心位置の照度を100%とし、一方の照度ピークの長手方向位置xpにおける照度を(100+Axp)%とし、他方の照度ピークの長手方向位置xp’における照度を、(100+Axp’)%とする。
このとき、図8に示すように、一端側LED光源30aにおけるLED素子32aを単独で点灯したときに得られる長手方向の配光分布曲線(a)における長手方向位置xpの照度が、(100−2×Axp)%以上、100+4×Axp)%以下の範囲内であり、前記長手方向位置xp’における照度が、(100−2×Axp’)%以上、(100+4×Axp’)%以下の範囲内となっている。
また、他端側LED光源30bにおけるLED素子32bを単独で点灯したときに得られる長手方向の配光分布曲線(b)における長手方向位置xpの照度が、(100−2×Axp)%以上、100+4×Axp)%以下の範囲内であり、前記長手方向位置xp‘における照度が、(100−2×Axp’)%以上、(100+4×Axp’)%以下の範囲内となっている。
以上において、配光分布曲線は、いずれも、点灯初期時のLED素子によるものであって、例えば点灯初期時においてLED素子の明るさにバラツキがある場合には、図7に示す配光分布曲線(α)において、照度が高い照度ピーク位置の値が用いられる。
Condition (B):
Light distribution in the longitudinal direction of the
The illuminance at the longitudinal position xp of one illuminance peak is (100 + Axp)%, and the illuminance at the longitudinal position xp ′ of the other illuminance peak is (100 + Axp ′)%.
At this time, the light distribution curve in the longitudinal direction obtained when any one of the
For example, referring to FIG. 7, a solid line obtained when the
At this time, as shown in FIG. 8, the illuminance at the longitudinal position xp in the longitudinal light distribution curve (a) obtained when the
Further, the illuminance at the longitudinal position xp in the longitudinal light distribution curve (b) obtained when the
In the above, the light distribution distribution curves are all based on the LED elements at the initial lighting time. For example, when the brightness of the LED elements varies at the initial lighting time, the light distribution distribution curve shown in FIG. In (α), the value of the illuminance peak position with high illuminance is used.
さらには、上記の読取装置用線状光源装置においては、一端側LED光源30aにおけるLED素子32aおよび他端側LED光源30bにおけるLED素子32bのいずれか一方を単独で点灯させたときに得られる配光分布曲線は、長手方向の中心位置の照度を100%としたときに、前記長手方向位置xpにおける照度が、(100−Axp)%以上、(100+3×Axp)%以下の範囲内であり、前記長手方向位置xp’における照度が、(100−Axp’)%以上、(100+3×Axp’)%以下の範囲内となる状態が得られる条件で、反射部15を構成する個々のプリズム要素20が形成されていることが好ましい。
Furthermore, in the above-described linear light source device for a reading device, an arrangement obtained when any one of the
反射部15の構造について具体的に説明すると、この第1の実施形態に係る読取装置用線状光源装置における導光体10の反射部15は、互いに同一の形状を有する複数のプリズム要素20が端部から長手方向中央側に向かうに従ってピッチ(V字溝16の形成ピッチ)が大きくなる状態で形成されて構成されている。そして、反射部15は、プリズム要素20が導光体10の中心位置に対してほぼ対称に形成されて構成されている。
The structure of the
この例においては、例えば、導光体10の端面位置より中央位置までの領域を2つの領域L1,L2に分け、各領域L1,L2におけるプリズム要素20の形成ピッチ(V字溝21の形成ピッチ)が導光体10の端部から長手方向中央位置に向かって大きくなるよう(p1<p2)、設定されている。なお、端部領域L1と中央部領域L2との間に中間領域が設定されていてもよい。
端部領域L1におけるV字溝16の形成ピッチp1と、中央部領域L2におけるV字溝16の形成ピッチp2との比(p1/p2)は、例えば0.15〜0.85である。
また、導光体10の端部より数えてm(mは1以上の整数)番目のプリズム要素20と(m+1)番目のプリズム要素20との間隔を形成ピッチpm、(m+1)番目のプリズム要素と(m+2)番目のプリズム要素との間隔を形成ピッチp(m+1)とするとき、導光体10の長手方向中央位置に向かってpm<p(m+1)となるよう構成されていてもよい。
In this example, for example, the region from the end surface position of the
A ratio (p1 / p2) between the formation pitch p1 of the V-shaped
Further, the interval between the m-th (m + 1) -
各々のプリズム要素20は、近位側のLED光源に対向する一方の光学的平面21の長手方向に対する傾斜角αが、遠位側のLED光源に対向する他方の光学的平面22の長手方向に対する傾斜角βより大きい形状を有することが好ましい。なお、図3においては、導光体10の長手方向中心位置より一端側に形成されたプリズム要素20が示されている。このような構成とされていることにより、近位側のLED光源から一方の光学的平面21に入射される光の一部を透過させると共に遠位側のLED光源から他方の光学的平面22に入射される光の多くを反射させることができる。従って、いずれか一方のLED光源を単独で点灯させたときに、点灯させたLED光源側の端部とは反対側の端部の照度が局所的に高くなる配光分布曲線を得ることができ(例えば図8参照。)、2つのLED光源を共に点灯させたときに、全体として所期の配光分布曲線を確実に得ることができる。
第1の光学的平面21の長手方向に対する傾斜角αは、例えば80〜90°であることが好ましく、第2の光学的平面22の長手方向に対する傾斜角βは、例えば5〜15°であることが好ましい。
Each
The inclination angle α with respect to the longitudinal direction of the first
上記の読取装置用線状光源装置においては、図4に示すように、例えば一端側LED光源30aからの光は、直接的に、あるいは、反射体33aによって反射されて導光体10の一端面10aに入射する。この導光体10の一端面10aに入射した光は、導光体10によって長手方向に導かれる。このとき、反射部15における中心位置より一端側に位置される各々のプリズム要素20における一方の光学的平面21に入射される光の一部は、当該一方の光学的平面21によって反射されてその反射光が導光体10の光出射面から出射される。また、当該一方の光学的平面21に入射される光の他の全部はプリズム要素20を透過して導光体10の外部に出射されて導光体支持台40によって拡散される。さらに、中心位置より他端側に位置されるプリズム要素20に入射される光の多くは、プリズム要素20の他方の光学的平面22によって反射されてその反射光が導光体10の光出射面から出射される。
In the above-described linear light source device for a reading device, as shown in FIG. 4, for example, light from the one-end-side
一方、他端側LED光源30bからの光は、直接的にあるいは反射体33bによって反射されて導光体10の他端面10bに入射する。この導光体10の他端面10bより入射した光は、導光体10によって長手方向に導かれる。このとき、中心位置より他端側に位置されるプリズム要素20の一方の光学的平面21に入射される光の一部は、当該一方の光学的平面21によって反射されてその反射光が導光体10の光出射面から出射される。また、当該一方の光学的平面21に入射される光の他の全部はプリズム要素20を透過して導光体10の外部に出射されて導光体支持台40によって拡散される。さらに、中心位置より一端側に位置されるプリズム要素20に入射される光の多くは、プリズム要素20の他方の光学的平面22によって反射されてその反射光が導光体10の光出射面から出射される。
On the other hand, the light from the other end side LED
以上のように、この読取装置用線状光源装置においては、個々のプリズム要素20における近位側のLED光源に対向する一方の光学的平面21に入射される近位側のLED光源からの光は、プリズム要素20を透過することにより、本来は高くなる端部におけるピーク照度が小さく抑制されることとなる。そして、導光体10の端部においては、プリズム要素20の配置密度が高い構成とされていることから、このような効果を確実に得ることができる。一方、個々のプリズム要素20における遠位側のLED光源に対向する他方の光学的平面22に入射される遠位側のLED光源からの光は、当該他方の光学的平面22によって反射されて光出射面より出射されるが、導光体10の端部においては、プリズム要素20の配置密度が高い構成とされていることから、他方の光学的平面22によって反射されて導光体10の光出射面より出射される光量が多くなる。
As described above, in this linear light source device for a reading device, the light from the proximal LED light source that is incident on one
而して、上記構成の読取装置用装置によれば、いずれか一方のLED光源を単独で点灯させたときにおいても、点灯させたLED光源側の端部とは反対側の端部においても照度が局所的に高くなる(照度ピークを有する)配光分布曲線を得ることができる。このため、LED素子32a,32bの明るさ(光量)に個体差がある場合や、経時的にLED素子32a,32bの明るさ(光量)にバラツキが生じた場合であっても、導光体10の長手方向両端部における照度のピーク変動の程度を小さく抑制することができるので、所期の配光分布特性を確実に得ることができる。
Thus, according to the reader device configured as described above, even when any one of the LED light sources is lit alone, the illuminance is also observed at the end on the side opposite to the lit LED light source side. Can be obtained locally (having an illuminance peak). For this reason, even when there is an individual difference in the brightness (light quantity) of the
<第2の実施形態>
図5は、本発明の第2の実施形態に係る読取装置用線状光源装置の一例における構成の概略を示す断面図である。
この読取装置用線状光源装置は、第1の実施の形態に係る読取装置用線状光源装置において、導光体の反射部の構造が異なることの他は、第1の実施の形態に係る読取装置用線状光源装置と同様の構成を有する。
<Second Embodiment>
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of an example of a linear light source device for a reading device according to the second embodiment of the present invention.
This linear light source device for a reading device is the same as that of the linear light source device for a reading device according to the first embodiment, except that the structure of the reflecting portion of the light guide is different. It has the same configuration as the linear light source device for reading device.
この例における導光体10の反射部15は、導光体10の外周面において複数の凹凸溝が長手方向に所定のピッチで形成されることにより隣接する凹凸溝間に形成された複数のプリズム要素20により構成されている。
凹凸溝は、例えば断面形状が略V字状のV字溝16により構成されており、V字溝16の深さは、長手方向中央側に向かうに従って小さくなる状態で形成されている。従って、隣接するV字溝16間には、例えば断面台形状のプリズム要素20が形成され、各々のプリズム要素20の高さは、端部から長手方向中央側に向かうに従って小さくなっている。
反射部15は、プリズム要素20が導光体10の中心位置に対してほぼ対称に形成されて構成されている。
The reflecting
The concave / convex groove is formed of, for example, a V-shaped
The reflecting
各々のプリズム要素20は、近位側のLED光源に対向する一方の光学的平面21の長手方向に対する傾斜角αが、遠位側のLED光源に対向する他方の光学的平面22の長手方向に対する傾斜角βより大きい形状を有することが好ましい。
一方の光学的平面21の長手方向に対する傾斜角αは、例えば80〜90°であることが好ましく、他方の光学的平面22の長手方向に対する傾斜角βは、例えば5〜15°であることが好ましい。
Each
The inclination angle α with respect to the longitudinal direction of one
この読取装置用線状光源装置においては、一端側LED光源30aからの光は、直接的に、あるいは、反射体33aによって反射されて導光体10の一端面10aに入射する。この導光体10の一端面10aに入射した光は、導光体10によって長手方向に導かれる。このとき、中心位置より一端側に位置される各々のプリズム要素20における一方の光学的平面21に入射される光の一部は、当該一方の光学的平面21によって反射されてその反射光が導光体10の光出射面から出射される。また、当該一方の光学的平面21に入射される光の他の全部はプリズム要素20を透過して導光体10の外部に出射されて導光体支持台40によって拡散される。さらに、中心位置より他端側に位置されるプリズム要素20に入射される光の多くは、プリズム要素20の他方の光学的平面22によって反射されてその反射光が導光体10の光出射面から出射される。
一方、他端側LED光源30bからの光は、直接的にあるいは反射体33bによって反射されて導光体10の他端面10bに入射する。この導光体10の他端面10bより入射した光は、導光体10によって長手方向に導かれる。このとき、中心位置より他端側に位置されるプリズム要素20の一方の光学的平面21に入射される光の一部は、当該一方の光学的平面21によって反射されてその反射光が導光体10の光出射面から出射される。また、当該一方の光学的平面21に入射される光の他の全部は、プリズム要素20を透過して導光体10の外部に出射されて導光体支持台40によって拡散される。さらに、中心位置より一端側に位置されるプリズム要素20に入射される光はプリズム要素20の他方の光学的平面22によって反射され、その反射光が導光体10の光出射面から出射される。
In this linear light source device for a reading device, light from the one-end-side
On the other hand, the light from the other end side LED
以上のように、この読取装置用線状光源装置においては、個々のプリズム要素20における近位側のLED光源に対向する一方の光学的平面21に入射される近位側のLED光源からの光の一部は、プリズム要素20を透過することにより、本来は高くなる端部におけるピーク照度が小さく抑制されることとなる。そして、導光体10の端部においては、プリズム要素20の高さが大きい構成とされていることから、プリズム要素20を透過する光量が端部側ほど多くなり、このような効果を確実に得ることができる。一方、個々のプリズム要素20における遠位側のLED光源に対向する他方の光学的平面22に入射される遠位側のLED光源からの光の多くは、当該他方の光学的平面22によって反射されて光出射面より出射されるが、導光体10の端部においては、プリズム要素20の高さが大きい構成とされていることから、他方の光学的平面22によって反射されて導光体10の光出射面より出射される光量が多くなる。
従って、上記のような反射部15の構造によっても、上記条件(A)および条件(B)を満足する状態を得ることができる。
As described above, in this linear light source device for a reading device, the light from the proximal LED light source that is incident on one
Therefore, a state satisfying the above conditions (A) and (B) can be obtained also by the structure of the reflecting
而して、上記構成の読取装置用線状光源装置によれば、いずれか一方のLED光源を単独で点灯させたときに、点灯させたLED光源側の端部とは反対側の端部においても照度が局所的に高くなる(照度ピークを有する)配光分布曲線を得ることができる。このため、LED素子32a,32bの明るさ(光量)に個体差がある場合や、経時的にLED素子32a,32bの明るさ(光量)にバラツキが生じた場合であっても、導光体10の長手方向両端部における照度のピーク変動の程度を小さく抑制することができるので、所期の配光分布特性を確実に得ることができる。
Thus, according to the linear light source device for a reading device having the above-described configuration, when any one of the LED light sources is lit alone, the end on the side opposite to the lit LED light source side is used. Also, it is possible to obtain a light distribution curve in which the illuminance is locally increased (has an illuminance peak). For this reason, even when there is an individual difference in the brightness (light quantity) of the
<第3の実施形態>
図6は、本発明の第3の実施形態に係る読取装置用線状光源装置の一例における構成の概略を示す断面図である。
この読取装置用線状光源装置は、第1の実施の形態に係る読取装置用線状光源装置において、導光体の反射部の構造が異なることの他は、第1の実施の形態に係る読取装置用線状光源装置と同様の構成を有する。
<Third Embodiment>
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically illustrating a configuration of an example of a linear light source device for a reading device according to the third embodiment of the present invention.
This linear light source device for a reading device is the same as that of the linear light source device for a reading device according to the first embodiment, except that the structure of the reflecting portion of the light guide is different. It has the same configuration as the linear light source device for reading device.
この例における導光体10の反射部15は、導光体10の外周面において複数の凹凸溝が長手方向に所定のピッチで形成されることにより隣接する凹凸溝間に形成された複数のプリズム要素により構成されている。そして、反射部15は、プリズム要素が導光体10の中心位置に対してほぼ対称に形成されて構成されている。
The reflecting
凹凸溝は、例えば断面形状がV字状のV字溝16により構成されており、V字溝16の深さは、均一な大きさとされている。
The concave / convex groove is constituted by, for example, a V-shaped
各々のプリズム要素は、互いに同一の高さを有し、例えば、近位側のLED光源に対向する一方の光学的平面21の長手方向に対する傾斜角αと、遠位側のLED光源に対向する他方の光学的平面22の長手方向に対する傾斜角βとが同一の大きさとされた形状を有する。
この例におけるプリズム要素は、近位側のLED光源に対向する一方の光学的平面21の表面が光透過面としても機能するもの20と、近位側のLED光源に対向する一方の光学的平面21の表面が光吸収面として機能する光吸収プリズム要素20aとを含んでいる。そして、反射部15は、光吸収プリズム要素20aの配置密度が長手方向中央側に向かうに従って低くなる状態で、形成されている。
光吸収プリズム要素20aは、例えば近位側のLED光源に対向する一方の光学的平面21の表面に例えば黒色インクなどによる塗装が施されて構成されている。
Each prism element has the same height as each other, for example, an inclination angle α with respect to the longitudinal direction of one
In this example, the prism element includes one whose
The light absorbing
この読取装置用線状光源装置においては、一端側LED光源20aからの光は、直接的に、あるいは、反射体33aによって反射されて導光体10の一端面10aに入射する。この導光体10の一端面10aに入射した光は、導光体10によって長手方向に導かれる。このとき、中心位置より一端側に位置される光吸収プリズム要素20aの一方の光学的平面21に入射される光は、当該一方の光学的平面21によって吸収される。また、光吸収プリズム要素20a以外のプリズム要素20における一方の光学的平面21に入射される光の一部は、当該一方の光学的平面21によって反射されてその反射光が導光体10の光出射面から出射される。また、一方の光学的平面21に入射される光の他の全部がプリズム要素20を透過して導光体10の外部に出射されて導光体支持台40によって拡散される。さらに、中心位置より他端側に位置される光吸収プリズム要素20aを含むすべてのプリズム要素20における他方の光学的平面22に入射される光の多くは、当該他方の光学的平面22によって反射されてその反射光が導光体10の光出射面から出射される。
In this linear light source device for a reading device, light from the one-end-side
一方、他端側LED光源30bからの光は、直接的にあるいは反射体によって反射されて導光体10の他端面10bに入射する。この導光体10の他端面10bより入射した光は、導光体10によって長手方向に導かれる。このとき、中心位置より他端側に位置される光吸収プリズム要素20aにおける一方の光学的平面21に入射される光は、当該一方の光学的平面21によって吸収される。また、光吸収プリズム要素20a以外のプリズム要素20における一方の光学的平面21に入射される光の一部は、当該一方の光学的平面21によって反射されてその反射光が導光体10の光出射面から出射される。また、一方の光学的平面21に入射される光の他の全部がプリズム要素20を透過して導光体10の外部に出射されて導光体支持台40によって拡散される。さらに、中心位置より一端側に位置される光吸収プリズム要素20aを含むすべてのプリズム要素20における他方の光学的平面22に入射される光の多くは、当該他方の光学的平面22によって反射されてその反射光が導光体10の光出射面から出射される。
On the other hand, the light from the other end side LED
以上のように、この読取装置用線状光源装置においては、光吸収プリズム要素20aを含むすべてのプリズム要素20における近位側のLED光源に対向する一方の光学的平面21に入射される近位側のLED光源からの光の多くは、光吸収プリズム要素20aの一方の光学的平面21および導光体支持台40によって吸収されることにより、本来は高くなる端部におけるピーク照度が小さく抑制されることとなる。そして、導光体10の端部においては、光吸収プリズム要素20aの配置密度が高い構成とされていることから、このような効果を確実に得ることができる。一方、光吸収プリズム要素20aを含むすべてのプリズム要素20における遠位側のLED光源に対向する他方の光学的平面22に入射される遠位側のLED光源からの光の多くは、当該他方の光学的平面22によって反射されて光出射面より出射される。
従って、上記のような反射部15の構造によっても、上記条件(A)および条件(B)を満足する状態を得ることができる。
As described above, in this linear light source device for a reading device, the proximal light incident on one
Therefore, a state satisfying the above conditions (A) and (B) can be obtained also by the structure of the reflecting
而して、上記構成の読取装置用線状光源装置によれば、いずれか一方のLED光源を単独で点灯させたときにおいても、点灯させたLED光源側の端部とは反対側の端部においても照度が局所的に高くなる(照度ピークを有する)配光分布曲線を得ることができる。このため、LED素子32a,32bの明るさ(光量)に個体差がある場合や、経時的にLED素子32a,32bの明るさ(光量)にバラツキが生じた場合であっても、導光体10の長手方向両端部における照度のピーク変動の程度を小さく抑制することができるので、所期の配光分布特性を確実に得ることができる。
Thus, according to the linear light source device for a reading device having the above configuration, even when any one of the LED light sources is lit alone, the end on the side opposite to the end on the side of the lit LED light source The light distribution distribution curve in which the illuminance is locally high (has an illuminance peak) can be obtained. For this reason, even when there is an individual difference in the brightness (light quantity) of the
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Specific examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
<実施例1>
図1乃至図3に示す構成を参照して、下記の仕様を有する本発明に係る読取装置用線状光源装置を作製した。
[導光体支持台(40)]
材質:アクリル樹脂
[LED光源(30a,30b)]
LED素子(32a,32b):白色光を出射するもの
[導光体(10)]
寸法:全長340mm、外径5mm、円柱状
材質:アクリル樹脂
凹凸溝:V字溝、深さ0.2mm、端部領域(L1)のピッチ(p1)2.5mm、中央領域(L2)のピッチ(p2)4mm
プリズム要素の断面形状:台形状、一方の光学的平面の傾斜角(α)80〜90°の範囲内、他方の光学的平面の傾斜角(β)5〜15°の範囲内
<Example 1>
With reference to the configuration shown in FIGS. 1 to 3, a linear light source device for a reading device according to the present invention having the following specifications was produced.
[Light guide support base (40)]
Material: Acrylic resin [LED light source (30a, 30b)]
LED element (32a, 32b): emitting white light [light guide (10)]
Dimensions: Full length 340 mm, outer diameter 5 mm, cylindrical material: Acrylic resin Uneven groove: V-shaped groove, depth 0.2 mm, end region (L1) pitch (p1) 2.5 mm, central region (L2) pitch (P2) 4mm
Cross-sectional shape of prism element: trapezoidal shape, tilt angle (α) of one optical plane in the range of 80 to 90 °, tilt angle (β) of the other optical plane in the range of 5 to 15 °
この読取装置用線状光源装置について、一端側LED光源(30a)および他端側LED光源(30b)を光束比が1:1となる条件で点灯させ、導光体(10)の中心軸から垂直方向に6.2mm離間した位置における、導光体(10)の長手方向の配光分布を測定したところ、図7において実線で示す配光分布曲線(α)が得られた。この配光分布曲線(α)においては、中心位置に対して−140mm付近の長手方向位置(xp)に一端側ピークが存在すると共に中心位置に対して140mm付近の長手方向位置(xp’)に他端側ピークが存在し、ピーク照度は中心位置の照度を100%としたとき、約120%(Axp,Axp’≒20%)の大きさであった。
また、一端側LED光源(30a)を単独で点灯させたときの配光分布を、上記と同様の方法により、測定したところ、図8において実線で示す配光分布曲線(a)が得られた。さらに、他端側LED光源(30b)を単独で点灯させたときの配光分布を、上記と同様の方法により、測定したところ、図8において一点鎖線で示す配光分布曲線(b)が得られた。
このように、上記の読取装置用線状光源装置においては、一端側LED光源(30a)および他端側LED光源(30b)のいずれか一方を点灯したときに得られる配光分布曲線における一端側ピークの長手方向位置(xp)の照度が、(100−2×Axp)%以上、(100+4×Axp)%以下の範囲内であり、他端側ピークの長手方向位置(xp’)の照度が、(100−2×Axp’)%以上、(100+4×Axp’)%以下の範囲内であることが確認された。
About this linear light source device for readers, one end side LED light source (30a) and the other end side LED light source (30b) are turned on under the condition that the luminous flux ratio is 1: 1, and from the central axis of the light guide (10). When the light distribution in the longitudinal direction of the light guide (10) at a position spaced by 6.2 mm in the vertical direction was measured, a light distribution distribution curve (α) indicated by a solid line in FIG. 7 was obtained. In this light distribution curve (α), there is a peak at one end side in the longitudinal direction position (xp) near −140 mm with respect to the center position, and at the longitudinal direction position (xp ′) near 140 mm with respect to the center position. There was a peak at the other end, and the peak illuminance was about 120% (Axp, Axp′≈20%) when the illuminance at the center position was 100%.
Further, when the light distribution when the one-end-side LED light source (30a) was lit alone was measured by the same method as described above, a light distribution distribution curve (a) indicated by a solid line in FIG. 8 was obtained. . Furthermore, when the light distribution when the other end side LED light source (30b) is lit alone is measured by the same method as described above, a light distribution curve (b) indicated by a one-dot chain line in FIG. 8 is obtained. It was.
Thus, in the above-described linear light source device for a reading device, one end side in the light distribution curve obtained when one of the one end side LED light source (30a) and the other end side LED light source (30b) is turned on. The illuminance at the peak longitudinal position (xp) is in the range of (100−2 × Axp)% or more and (100 + 4 × Axp)% or less, and the illuminance at the other end side peak longitudinal position (xp ′) is , (100-2 × Axp ′)% or more and (100 + 4 × Axp ′)% or less.
上記の読取装置用線状光源装置において、一端側LED光源(30a)および他端側LED光源(30b)を光束比が1:(1/2)となる条件で点灯させ、上記と同様の方法により、導光体(10)の長手方向の配光分布を測定したところ、図7において破線で示す配光分布曲線(β)が得られた。この時、両端部の各々のピークは中央照度(100%)より高くなっている。 In the above linear light source device for reading device, the one end side LED light source (30a) and the other end side LED light source (30b) are turned on under the condition that the luminous flux ratio is 1: (1/2), and the same method as above Thus, when the light distribution in the longitudinal direction of the light guide (10) was measured, a light distribution curve (β) indicated by a broken line in FIG. 7 was obtained. At this time, each peak at both ends is higher than the central illuminance (100%).
<実施例2>
実施例1において作製した読取装置用線状光源装置において、導光体の反射部の構造を次のように変更したことの他は、実施例1において作製したものと同一の構成を有する本発明に係る読取装置用線状光源装置を作製した。
〔反射部(15)〕
凹凸溝:V字溝、深さ0.2mm、端部領域(L1)のピッチ(p1)2.5mm、中央部領域(L2)のピッチ(p2)4mm
プリズム要素(20)の断面形状:台形状、一方の光学的平面の傾斜角(α)80〜90°、他方の光学的平面の傾斜角(β)5〜15°
<Example 2>
In the linear light source device for a reading device manufactured in Example 1, the present invention has the same configuration as that manufactured in Example 1 except that the structure of the reflecting portion of the light guide is changed as follows. A linear light source device for a reading device according to the above was manufactured.
[Reflecting part (15)]
Concave and convex groove: V-shaped groove, depth 0.2 mm, end region (L1) pitch (p1) 2.5 mm, central region (L2) pitch (p2) 4 mm
Cross-sectional shape of prism element (20): trapezoidal shape, tilt angle (α) of one optical plane: 80 to 90 °, tilt angle (β) of other optical plane: 5 to 15 °
この読取装置用線状光源装置について、実施例1と同様の方法により、一端側LED光源および他端側LED光源を共に点灯させたときの配光分布を測定したところ、図9において実線で示す配光分布曲線(α)が得られた。この配光分布曲線(α)においては、中心位置に対して−140mmの位置に一端側ピークが存在すると共に中心位置に対して140mmの位置に他端側ピークが存在し、ピーク照度は中心位置の照度を100%としたとき、約120%(Axp,Axp’≒20%)の大きさであった。
また、一端側LED光源を単独で点灯させたときの配光分布を測定したところ、図10において実線で示す配光分布曲線(a)が得られた。さらに、他端側LED光源を単独で点灯させたときの配光分布を測定したところ、図10において一点鎖線で示す配光分布曲線(b)が得られた。
このように、上記の読取装置用線状光源装置においては、一端側LED光源および他端側LED光源のいずれか一方を点灯したときに得られる配光分布曲線における一端側ピークの長手方向位置(xp)の照度が、(100−Axp)%以上、(100+3×Axp)%以下の範囲内であり、他端側ピークの長手方向位置(xp’)の照度が、(100−Axp’)%以上、(100+3×Axp’)%以下の範囲内であることが確認された。
With respect to the linear light source device for the reading device, the light distribution when the one end-side LED light source and the other end-side LED light source are both turned on by the same method as in Example 1 is measured. A light distribution curve (α) was obtained. In this light distribution curve (α), one end side peak exists at a position of −140 mm with respect to the center position, and the other end side peak exists at a position of 140 mm with respect to the center position. When the illuminance was 100%, the magnitude was about 120% (Axp, Axp′≈20%).
Further, when the light distribution was measured when the one-end-side LED light source was lit alone, a light distribution distribution curve (a) indicated by a solid line in FIG. 10 was obtained. Furthermore, when the light distribution was measured when the other-end LED light source was lit alone, a light distribution curve (b) indicated by a one-dot chain line in FIG. 10 was obtained.
Thus, in the above-described linear light source device for a reading device, the longitudinal position of the one end side peak in the light distribution curve obtained when one of the one end side LED light source and the other end side LED light source is turned on ( The illuminance at xp) is in the range of (100−Axp)% or more and (100 + 3 × Axp)% or less, and the illuminance at the longitudinal position (xp ′) of the other end side peak is (100−Axp ′)%. As described above, it was confirmed that it was within the range of (100 + 3 × Axp ′)% or less.
上記の読取装置用線状光源装置において、一端側LED光源および他端側LED光源を光束比が1:(1/3)となる条件で点灯させ、上記と同様の方法により、導光体の長手方向の配光分布を測定したところ、図9において破線で示す配光分布曲線(β)が得られた。この時、両端部の各々のピークは中央照度(100%)より高くなっている。 In the above-described linear light source device for a reading device, the one end side LED light source and the other end side LED light source are turned on under the condition that the luminous flux ratio is 1: (1/3). When the light distribution in the longitudinal direction was measured, a light distribution curve (β) indicated by a broken line in FIG. 9 was obtained. At this time, each peak at both ends is higher than the central illuminance (100%).
<実施例3>
実施例1において作製した読取装置用線状光源装置において、図6に示す構成を参照して、導光体の反射部の構造を次のように変更したことの他は、実施例1において作製したものと同一の構成を有する本発明に係る読取装置用線状光源装置を作製した。
〔反射部(15)〕
凹凸溝:V字溝、ピッチ4mm、深さ:0.05〜0.4mm(端部側0.3〜0.4mm、中央側0.05〜0.15mm)の範囲内、凹凸溝の深さが長手方向中央側に向かうに従って小さくなるよう形成
プリズム要素の断面形状:台形状、一方の光学的平面の傾斜角(α)80〜90°、他方の光学的平面の傾斜角(β)5〜15°
<Example 3>
In the linear light source device for a reading device manufactured in Example 1, with reference to the configuration shown in FIG. 6, the structure of the reflection part of the light guide was changed as follows, and was manufactured in Example 1. A linear light source device for a reading device according to the present invention having the same configuration as the above was manufactured.
[Reflecting part (15)]
Irregular groove: V-shaped groove, pitch 4 mm, depth: 0.05 to 0.4 mm (end side 0.3 to 0.4 mm, center side 0.05 to 0.15 mm), concave and convex groove depth Is formed so as to become smaller toward the center in the longitudinal direction. Sectional shape of prism element: trapezoid, inclination angle (α) of one
この読取装置用線状光源装置についても、一端側LED光源(30a)および他端側LED光源(30b)のいずれか一方を点灯したときに得られる配光分布曲線における一端側ピークの長手方向位置(xp)の照度が、(100−2×Axp)%以上、(100+4×Axp)%以下の範囲内であり、他端側ピークの長手方向位置(xp’)の照度が、(100−2×Axp’)%以上、(100+4×Axp’)%以下の範囲内であることが確認された。 Also in this linear light source device for a reading device, the longitudinal position of one end side peak in the light distribution curve obtained when either one end side LED light source (30a) or the other end side LED light source (30b) is turned on. The illuminance of (xp) is in the range of (100-2 × Axp)% or more and (100 + 4 × Axp)% or less, and the illuminance at the longitudinal direction position (xp ′) of the other end side peak is (100-2). It was confirmed that it was in the range of not less than × Axp ′)% and not more than (100 + 4 × Axp ′)%.
<比較例1>
実施例1において作製した読取装置用線状光源装置において、導光体に反射部を形成せずに、導光体の光出射面の反対側に、導光体の長手方向に沿って延びる拡散シートを配置したことの他は、実施例1において作製したものと同一の構成を有する比較用の読取装置用線状光源装置を作製した。拡散シートとしては、PET樹脂よりなる基材の導光体と接する表面にTiO2を用いた拡散反射面が設けられたものを用いた。
<Comparative Example 1>
In the linear light source device for a reading device manufactured in Example 1, a diffusion extending along the longitudinal direction of the light guide on the opposite side of the light emitting surface of the light guide without forming a reflection portion on the light guide A comparative linear light source device for a reading device having the same configuration as that manufactured in Example 1 was prepared except that the sheet was arranged. As the diffusion sheet, a sheet in which a diffuse reflection surface using TiO 2 was provided on the surface of the base material made of PET resin in contact with the light guide.
この比較用の読取装置用線状光源装置について、実施例1と同様の方法により、一端側LED光源および他端側LED光源を共に点灯させたときの配光分布を測定したところ、
図11において実線で示す配光分布曲線(α)が得られた。この配光分布曲線(α)においては、中心位置に対して−140mmの位置に一端側ピークが存在すると共に中心位置に対して140mmの位置に他端側ピークが存在し、中心位置の照度を100%としたとき、ピーク照度が約120%(Axp,Axp’≒20%)の大きさであった。
また、一端側LED光源を単独で点灯させたときの配光分布を、上記と同様の方法により、測定したところ、図12において実線で示す配光分布曲線(a)が得られた。さらに、他端側LED光源を単独で点灯させたときの配光分布を、上記と同様の方法により、測定したところ、図12において一点鎖線で示す配光分布曲線(b)が得られた。
このように、上記の比較用の読取装置用線状光源装置においては、一端側LED光源および他端側LED光源のいずれか一方を点灯したときに得られる配光分布曲線は、点灯させたLED光源側の端部に照度ピークが存在し、反対側の端部に向かうに従って照度が徐々に低下する傾向を有するものであり、両端部の各々において、照度が(100−2×Axp)%以上、(100+4×Axp)%以下の範囲内、および、(100−2×Axp’)%以上、(100+4×Axp’)%以下の範囲内となる照度ピークが存在しないものであることが確認された。
About the linear light source device for reading device for comparison, when the light distribution was measured when both the one-end side LED light source and the other-end side LED light source were turned on by the same method as in Example 1,
A light distribution curve (α) indicated by a solid line in FIG. 11 was obtained. In this light distribution curve (α), one end side peak exists at a position of −140 mm with respect to the center position, and the other end side peak exists at a position of 140 mm with respect to the center position. When 100%, the peak illuminance was about 120% (Axp, Axp′≈20%).
Further, when the light distribution when the one-end-side LED light source was lit alone was measured by the same method as described above, a light distribution distribution curve (a) indicated by a solid line in FIG. 12 was obtained. Furthermore, when the light distribution when the other-end LED light source was lit alone was measured by the same method as described above, a light distribution distribution curve (b) indicated by a one-dot chain line in FIG. 12 was obtained.
Thus, in the comparative linear light source device for reading device, the light distribution curve obtained when one of the one-end-side LED light source and the other-end-side LED light source is lit is the lit LED There is an illuminance peak at the end on the light source side, and the illuminance tends to gradually decrease toward the end on the opposite side, and the illuminance is (100-2 × Axp)% or more at each of both ends. It is confirmed that there is no illuminance peak in the range of (100 + 4 × Axp)% or less and in the range of (100-2 × Axp ′)% or more and (100 + 4 × Axp ′)% or less. It was.
上記の比較用の読取装置用線状光源装置において、一端側LED光源および他端側LED光源を光束比が1:(1/2)となる条件で点灯させ、上記と同様の方法により、導光体の長手方向の配光分布を測定したところ、図11において破線で示す配光分布曲線(β)が得られた。この時、片側のピークは中央照度(100%)より低くなっている。 In the above linear light source device for reading device, the one-end LED light source and the other-end LED light source are turned on under the condition that the luminous flux ratio is 1: (1/2), and the light is guided by the same method as described above. When the light distribution in the longitudinal direction of the light body was measured, a light distribution distribution curve (β) indicated by a broken line in FIG. 11 was obtained. At this time, the peak on one side is lower than the central illuminance (100%).
以上の結果より明らかなように、本発明に係る読取装置用線状光源装置によれば、一端側LED光源および他端側LED光源の発光状態(明るさ)に差がある場合であっても、端部の中央部に対する光量比を所定の範囲内に維持することができ、所期の配光分布特性を得ることができることが確認された。 As is clear from the above results, according to the linear light source device for a reading device according to the present invention, even if there is a difference in the light emission state (brightness) of the one end side LED light source and the other end side LED light source. It was confirmed that the light amount ratio with respect to the center portion of the end portion can be maintained within a predetermined range, and the desired light distribution characteristic can be obtained.
10 導光体
10a 一端面
10b 他端面
11 出射部
15 反射部
16 V字溝
20 プリズム要素
20a 光吸収プリズム要素
21 一方の光学的平面
22 他方の光学的平面
30a 一端側LED光源
30b 他端側LED光源
31a,31b 基板
32a,32b LED素子
33a,33b 反射体
40 導光体支持台
DESCRIPTION OF
Claims (6)
条件(A):前記第1の発光素子および前記第2の発光素子のいずれか一方のみを点灯させたときに得られる長手方向の配光分布曲線が両端部の各々に照度ピークを有し、
条件(B):前記第1の発光素子と第2の発光素子を光束比が1:1となる条件で点灯させたときに得られる前記長手方向における配光分布曲線において、当該導光体の両端部の2つの照度ピークの長手方向の位置をそれぞれxp、xp’、長手方向の中心位置の照度を100%とし、当該一方の照度ピークの位置xpにおける照度を(100+Axp)%、当該他方の照度ピークの位置xp’における照度を(100+Axp’)%としたとき、前記第1の発光素子および前記第2の発光素子のいずれか一方のみを点灯させたときに得られる長手方向の配光分布曲線における前記一方の照度ピークの位置xpの照度が、(100−2×Axp)%以上、(100+4×Axp)%以下の範囲内であり、前記他方の照度ピークの位置xp’の照度が、(100−2×Axp’)%以上、(100+4×Axp’)%以下の範囲内となる
状態が得られるよう、前記反射部を構成する個々のプリズム要素が形成されていることを特徴とする読取装置用線状光源装置。 A rod-shaped light guide having a reflecting portion and an emitting portion formed along the longitudinal direction so as to face each other, and a first light emitting element disposed to face each of both end faces in the longitudinal direction of the light guide And a second light emitting element, wherein the reflecting portion of the light guide is configured by a plurality of prism elements formed between adjacent concave and convex grooves by forming a plurality of concave and convex grooves on the outer peripheral surface. In the linear light source device for reading device,
Condition (A): The light distribution distribution curve in the longitudinal direction obtained when only one of the first light emitting element and the second light emitting element is lit has illuminance peaks at both ends.
Condition (B): In the light distribution curve in the longitudinal direction obtained when the first light-emitting element and the second light-emitting element are turned on under the condition that the light flux ratio is 1: 1, The longitudinal positions of the two illuminance peaks at both ends are xp and xp ′, the illuminance at the central position in the longitudinal direction is 100%, the illuminance at the position xp of the one illuminance peak is (100 + Axp)%, and the other When the illuminance at the illuminance peak position xp ′ is (100 + Axp ′)%, the light distribution in the longitudinal direction obtained when only one of the first light-emitting element and the second light-emitting element is turned on. The illuminance at the position xp of the one illuminance peak in the curve is in the range of (100-2 × Axp)% or more and (100 + 4 × Axp)% or less, and the illuminance at the position xp ′ of the other illuminance peak is The individual prism elements constituting the reflection portion are formed so that a state in a range of (100-2 × Axp ′)% or more and (100 + 4 × Axp ′)% or less is obtained. A linear light source device for a reading device.
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