JP6314871B2 - Light guide, illumination device, and image reading device - Google Patents

Light guide, illumination device, and image reading device Download PDF

Info

Publication number
JP6314871B2
JP6314871B2 JP2015030061A JP2015030061A JP6314871B2 JP 6314871 B2 JP6314871 B2 JP 6314871B2 JP 2015030061 A JP2015030061 A JP 2015030061A JP 2015030061 A JP2015030061 A JP 2015030061A JP 6314871 B2 JP6314871 B2 JP 6314871B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light guide
incident
optical axis
axis direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015030061A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016152176A (en
Inventor
克彦 岡本
克彦 岡本
勝弘 東谷
勝弘 東谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Document Solutions Inc
Original Assignee
Kyocera Document Solutions Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Document Solutions Inc filed Critical Kyocera Document Solutions Inc
Priority to JP2015030061A priority Critical patent/JP6314871B2/en
Publication of JP2016152176A publication Critical patent/JP2016152176A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6314871B2 publication Critical patent/JP6314871B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、導光体、照明装置、及び画像読取装置に関し、特に、導光体内に入射した光を出射面に向けて反射させる技術に関する。   The present invention relates to a light guide, an illuminating device, and an image reading device, and more particularly to a technique for reflecting light incident on a light guide toward an exit surface.

複合機等の画像形成装置では、スキャナー等の画像読取装置の光源部として、棒状の樹脂製導光体と、当該導光体の長さ方向側部から導光体内部に光を照射するLEDとを組み合わせたライン光源を採用したものがある。当該光源部は、ラインセンサーの読取に合わせて、読取対象の原稿をライン状に照明する必要がある。このために、導光体から光を出射させる出射面と対向する反射面に、光反射又は光散乱パターンを設け、そのパターンにより出射面に向けて導光体内に入射された光を偏向させて、ライン状の照明光を原稿に向かう方向に出射させている。   In an image forming apparatus such as a multifunction machine, as a light source unit of an image reading apparatus such as a scanner, a rod-shaped resin light guide and an LED that emits light from the side in the length direction of the light guide to the inside of the light guide Some use a line light source that combines the above. The light source unit needs to illuminate the document to be read in a line in accordance with the reading of the line sensor. For this purpose, a light reflection or light scattering pattern is provided on the reflection surface opposite to the emission surface for emitting light from the light guide, and the light incident on the light guide is deflected toward the emission surface by the pattern. The linear illumination light is emitted in the direction toward the document.

ここで、棒状の導光体とLEDの組み合わせでは、LEDから直接に光反射又は拡散パターン面で偏向された直接光と、1回以上導光体外周で全反射して光反射又は拡散パターン面で偏向された間接光とでは、照明強度が異なる。主走査方向におけるLEDの入射面から近い位置においては、導光体及び出射面の長さ方向の各位置から出射される照明光に均一性が得られない。そこで、特許文献1に示されるように、導光体の断面形状を円形から多角形形状、及び主走査方向に異型にすることで、光反射又は拡散パターン面にLEDからの直接光を入射させない照明ユニットが提案されている。   Here, in the combination of the rod-shaped light guide and the LED, the direct light deflected directly from the LED on the light reflection or diffusion pattern surface and the light reflection or diffusion pattern surface after being totally reflected on the outer periphery of the light guide at least once. The illumination intensity is different from that of the indirect light deflected by. At positions close to the LED incident surface in the main scanning direction, the illumination light emitted from the respective positions in the length direction of the light guide and the emission surface cannot be obtained. Therefore, as shown in Patent Document 1, by making the cross-sectional shape of the light guide from a circular shape to a polygonal shape and an irregular shape in the main scanning direction, direct light from the LED is not incident on the light reflection or diffusion pattern surface. Lighting units have been proposed.

また、下記特許文献2に示されるように、形状の異なる2種類のプリズムを反射面に配置することにより、直接光と間接光の照度分布を均一にした照明ユニットも提案されている。   Also, as shown in Patent Document 2 below, an illumination unit has also been proposed in which two types of prisms having different shapes are arranged on a reflection surface so that the illuminance distribution of direct light and indirect light is made uniform.

特開平10−241432号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-241432 特開2013−157841号公報JP2013-157841A

しかしながら、特許文献1に示されるような、間接光のみの照明系では、入射光を1回以上導光体外周で全反射させる必要があるため、LED入射面の近傍にて得られる照明光が殆どないことになる。このため、必要な照明光を得るためにLED入射面の近傍から距離が必要となり、読取対象とする原稿のサイズに対して、導光体を長くする必要が生じて装置の小型化の妨げになる。   However, in the illumination system using only indirect light as shown in Patent Document 1, it is necessary to totally reflect the incident light at the outer periphery of the light guide at least once, so that the illumination light obtained in the vicinity of the LED incident surface is There will be almost nothing. For this reason, in order to obtain the necessary illumination light, a distance from the vicinity of the LED incident surface is necessary, and it becomes necessary to lengthen the light guide relative to the size of the document to be read, which hinders downsizing of the apparatus. Become.

また、上記特許文献2に示されるように形状の異なる2種類のプリズムを採用する場合、それぞれの形状の形成に精度が要求され、当該2種類のプリズム加工用の精密バイトが必要となるためにコストアップを招く。さらには、2種類のプリズム形状に精度が得られず設計値と異なって形成された場合には、想定した反射光量が得られず、主走査方向に照明ムラが発生するという結果を招く。   In addition, when two types of prisms having different shapes are employed as shown in Patent Document 2, accuracy is required for forming each shape, and precision tools for processing the two types of prisms are required. Incurs cost increase. Furthermore, when the two types of prism shapes are not accurate and formed differently from the design value, the assumed amount of reflected light cannot be obtained, resulting in illumination unevenness in the main scanning direction.

本発明は上記の問題を解決するためになされたもので、必要最小限の主走査方向サイズで、主走査方向の各位置において副走査方向への照明光の角度分布の均一性を確保することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and ensures the uniformity of the angular distribution of illumination light in the sub-scanning direction at each position in the main scanning direction with the minimum necessary size in the main scanning direction. With the goal.

本発明の一局面にかかる導光体は、内部に入射される光の光軸方向に延びる光透過部材からなり、入射される光を一定方向に反射させる導光体であって、
長手方向における両端部の少なくとも一方に設けられ、光源の照射する光が入射される入射面と、
前記入射面から入射する光の光軸方向に延びる外周面の一部を形成し、当該入射した光を出射する出射面と、
前記出射面に対向する位置において前記光軸方向に延び、前記入射する光を前記出射面に向けて反射させる反射面と、を備え、
前記反射面には、形状が異なる第1の光反射パターン及び第2の光反射パターンの2種類の光反射パターンが形成され、
前記第1の光反射パターンは、前記光軸方向に沿って延びた逆V字形状のプリズムおよび前記光軸方向に直交する方向に沿って延びた逆V字形状のプリズムが格子状に設けられた光反射パターンであり、前記入射面から前記光軸方向において予め定められた距離までの領域に形成され、
前記第2の光反射パターンは、前記光軸方向に直交する方向に沿って延びた逆V字形状のプリズムが前記光軸方向に一定間隔毎に設けられてなる光反射パターンであり、前記入射面から前記光軸方向において前記予め定められた距離よりも離れた領域に形成され、
前記入射面、前記出射面及び前記反射面以外となる前記外周面部分であって、前記入射面から前記光軸方向において前記第1の光反射パターンと第2の光反射パターンとの境界までの領域に、前記入射される光を前記反射面に向けて偏向させる偏向形状が形成されている導光体である。
A light guide according to one aspect of the present invention is a light guide that includes a light transmitting member extending in an optical axis direction of light incident therein, and reflects incident light in a certain direction.
An incident surface provided on at least one of both ends in the longitudinal direction, on which light emitted from the light source is incident;
Forming a part of the outer peripheral surface extending in the optical axis direction of the light incident from the incident surface, and an exit surface for emitting the incident light;
Extending in the optical axis direction at a position opposed to the emission surface, and a anti-reflecting surface that reflects toward the light the incident on the exit surface,
Two types of light reflection patterns, a first light reflection pattern and a second light reflection pattern having different shapes, are formed on the reflection surface,
The first light reflecting pattern includes a reverse V-shaped prism extending along the optical axis direction and an inverted V-shaped prism extending along a direction orthogonal to the optical axis direction in a lattice shape. A light reflection pattern formed in a region from the incident surface to a predetermined distance in the optical axis direction,
The second light reflection pattern is a light reflection pattern in which inverted V-shaped prisms extending along a direction orthogonal to the optical axis direction are provided at regular intervals in the optical axis direction. Formed in a region away from the predetermined distance in the optical axis direction from the surface,
The outer peripheral surface portion other than the entrance surface, the exit surface and the reflection surface, from the entrance surface to the boundary between the first light reflection pattern and the second light reflection pattern in the optical axis direction It is a light guide in which a deflection shape for deflecting the incident light toward the reflection surface is formed in a region.

本発明によれば、必要最小限の主走査方向サイズで、主走査方向の各位置において副走査方向への照明光の角度分布の均一性を確保することができる。   According to the present invention, it is possible to ensure the uniformity of the angular distribution of illumination light in the sub-scanning direction at each position in the main scanning direction with the minimum necessary size in the main scanning direction.

本発明の実施形態1に係る照明装置を画像読取装置に有する画像形成装置の構造を示す正面断面図である。1 is a front cross-sectional view illustrating a structure of an image forming apparatus having an illuminating device according to Embodiment 1 of the present invention in an image reading apparatus. 本発明の実施形態1に係る画像読取装置の概略構成を示す内部側面図である。1 is an internal side view showing a schematic configuration of an image reading apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態1に係る照明装置を示す斜視図であり、内部構成を示した図である。It is the perspective view which shows the illuminating device which concerns on Embodiment 1 of this invention, and is the figure which showed the internal structure. 本発明の実施形態1に係る導光体内部の反射面に形成された光反射パターンを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the light reflection pattern formed in the reflective surface inside the light guide which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る反射面に形成された光反射パターンを拡大して示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the light reflection pattern formed in the reflective surface which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る光反射パターンによる副走査方向における反射光の拡散分布をグラフにより示す図である。It is a figure which shows the spreading | diffusion distribution of the reflected light in the subscanning direction by the light reflection pattern which concerns on Embodiment 1 of this invention with a graph. 本発明の実施形態1に係る導光体を入射面側から視認した状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which visually recognized the light guide which concerns on Embodiment 1 of this invention from the entrance plane side. 本発明の実施形態1に係る導光体の別の一例を入射面側から視認した状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which visually recognized another example of the light guide which concerns on Embodiment 1 of this invention from the entrance plane side. 本発明の実施形態2に係る照明装置の内部構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the internal structure of the illuminating device which concerns on Embodiment 2 of this invention. 比較例1にかかる導光体の主走査方向の各位置における配光特性を示す図である。It is a figure which shows the light distribution characteristic in each position of the main scanning direction of the light guide concerning the comparative example 1. FIG. (A)は、比較例2にかかる導光体の主走査方向の各位置における配光特性を示す図であり、(B)は、実施形態2にかかる導光体の主走査方向の各位置における配光特性を示す図である。(A) is a figure which shows the light distribution characteristic in each position of the main scanning direction of the light guide concerning the comparative example 2, (B) is each position of the main scanning direction of the light guide concerning Embodiment 2. It is a figure which shows the light distribution characteristic in. 変形例1にかかる導光体の一例を入射面側から視認した状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which visually recognized an example of the light guide concerning the modification 1 from the entrance plane side. 変形例1にかかる導光体の一例を入射面側から視認した状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which visually recognized an example of the light guide concerning the modification 1 from the entrance plane side. 変形例1にかかる導光体の一例を入射面側から視認した状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which visually recognized an example of the light guide concerning the modification 1 from the entrance plane side. 変形例2にかかる導光体を入射面側から視認した状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which visually recognized the light guide concerning the modification 2 from the entrance plane side.

以下、本発明の一実施形態に係る導光体及びこれを備えた照明装置について図面を参照して説明する。   Hereinafter, a light guide according to an embodiment of the present invention and a lighting device including the light guide will be described with reference to the drawings.

<実施形態1>
図1は、本発明の実施形態1に係る照明装置を画像読取装置に有する画像形成装置の構造を示す正面断面図である。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a front cross-sectional view showing the structure of an image forming apparatus having an illuminating apparatus according to Embodiment 1 of the present invention in an image reading apparatus.

本発明の実施形態1に係る画像形成装置1は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機である。画像形成装置1は、装置本体11Aに、操作部47、画像形成部12A、定着部13、給紙部14、原稿給送部6、及び画像読取装置5等を備えて構成されている。   The image forming apparatus 1 according to the first exemplary embodiment of the present invention is a multifunction machine having a plurality of functions such as a copy function, a printer function, a scanner function, and a facsimile function. The image forming apparatus 1 includes an apparatus main body 11A including an operation unit 47, an image forming unit 12A, a fixing unit 13, a paper feeding unit 14, a document feeding unit 6, an image reading device 5, and the like.

操作部47は、画像形成装置1が実行可能な各種動作及び処理について操作者から画像形成動作実行指示や原稿読取動作実行指示等の指示を受け付ける。操作部47は、操作者への操作案内等を表示する表示部473を備えている。   The operation unit 47 receives instructions such as an image forming operation execution instruction and a document reading operation execution instruction from the operator regarding various operations and processes that can be executed by the image forming apparatus 1. The operation unit 47 includes a display unit 473 that displays operation guidance to the operator.

画像形成装置1が原稿読取動作を行う場合、原稿給送部6により給送されてくる原稿、又はコンタクトガラス(原稿載置ガラス)161に載置された原稿の画像を画像読取装置5が光学的に読み取り、画像データを生成する。画像読取装置5により生成された画像データは内蔵HDD又はネットワーク接続されたコンピューター等に保存される。   When the image forming apparatus 1 performs an original reading operation, the image reading apparatus 5 optically processes an original fed by the original feeding unit 6 or an image of an original placed on contact glass (original placing glass) 161. Read and generate image data. Image data generated by the image reading device 5 is stored in a built-in HDD or a computer connected to a network.

画像形成装置1が画像形成動作を行う場合は、上記原稿読取動作により生成された画像データ、又はネットワーク接続されたコンピューターやスマートフォン等のユーザー端末装置から受信した画像データ、又は内蔵HDDに記憶されている画像データ等に基づいて、画像形成部12Aが、給紙部14から給紙される記録媒体としての記録紙Pにトナー像を形成する。画像形成部12Aの画像形成ユニット12M、12C、12Y、及び12Bkは、感光体ドラムと、感光体ドラムへトナーを供給する現像装置と、トナーを収容するトナーカートリッジ(不図示)と、帯電装置と、露光装置と、1次転写ローラー126とをそれぞれ備えている。   When the image forming apparatus 1 performs an image forming operation, the image data generated by the document reading operation, the image data received from a user terminal device such as a computer or a smartphone connected to a network, or stored in a built-in HDD. Based on the image data and the like, the image forming unit 12A forms a toner image on the recording paper P as a recording medium fed from the paper feeding unit. The image forming units 12M, 12C, 12Y, and 12Bk of the image forming unit 12A include a photosensitive drum, a developing device that supplies toner to the photosensitive drum, a toner cartridge (not shown) that stores toner, and a charging device. And an exposure device and a primary transfer roller 126, respectively.

カラー印刷を行う場合、画像形成部12Aのマゼンタ用の画像形成ユニット12M、シアン用の画像形成ユニット12C、イエロー用の画像形成ユニット12Y及びブラック用の画像形成ユニット12Bkは、それぞれに、画像データを構成するそれぞれの色成分からなる画像に基づいて、帯電、露光及び現像の工程により感光体ドラム121上にトナー像を形成し、トナー像を1次転写ローラー126により、駆動ローラー125a及び従動ローラー125bに張架されている中間転写ベルト125上に転写させる。   When performing color printing, the magenta image forming unit 12M, the cyan image forming unit 12C, the yellow image forming unit 12Y, and the black image forming unit 12Bk of the image forming unit 12A each store image data. A toner image is formed on the photosensitive drum 121 by charging, exposure, and development processes based on the image composed of each color component, and the toner image is driven by the primary transfer roller 126 by the driving roller 125a and the driven roller 125b. The image is transferred onto the intermediate transfer belt 125 that is stretched around the belt.

中間転写ベルト125は、その外周面にトナー像が転写される像担持面が設定され、感光体ドラム121の周面に当接した状態で駆動ローラー125aによって駆動される。中間転写ベルト125は、各感光体ドラム121と同期しながら、駆動ローラー125aと従動ローラー125bとの間を無端走行する。   The intermediate transfer belt 125 is driven by a driving roller 125 a in a state where an image carrying surface on which a toner image is transferred is set on the outer peripheral surface thereof and in contact with the peripheral surface of the photosensitive drum 121. The intermediate transfer belt 125 travels endlessly between the driving roller 125a and the driven roller 125b while being synchronized with each photosensitive drum 121.

中間転写ベルト125上に転写される各色のトナー画像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト125上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。2次転写ローラー210は、中間転写ベルト125の表面に形成されたカラーのトナー像を、中間転写ベルト125を挟んで駆動ローラー125aとのニップ部Nにおいて、給紙部14から搬送路190を搬送されてきた記録紙Pに転写させる。この後、定着部13が、記録紙P上のトナー像を熱圧着により記録紙Pに定着させる。定着処理の完了したカラー画像形成済みの記録紙Pは、排出トレイ151に排出される。   The toner images of the respective colors transferred onto the intermediate transfer belt 125 are superimposed on the intermediate transfer belt 125 with the transfer timing adjusted to become a color toner image. The secondary transfer roller 210 conveys the color toner image formed on the surface of the intermediate transfer belt 125 from the sheet feeding unit 14 through the conveyance path 190 at the nip N between the intermediate transfer belt 125 and the driving roller 125a. The recording sheet P is transferred. Thereafter, the fixing unit 13 fixes the toner image on the recording paper P to the recording paper P by thermocompression bonding. The recording paper P on which the color image has been formed after completion of the fixing process is discharged to a discharge tray 151.

給紙部14は、複数の給紙カセットを備える。制御部(不図示)は、操作者による指示で指定されたサイズの記録紙が収容された給紙カセットのピックアップローラー145を回転駆動させて、各給紙カセットに収容されている記録紙Pを上記ニップ部Nに向けて搬送させる。   The paper feed unit 14 includes a plurality of paper feed cassettes. The control unit (not shown) rotates the pickup roller 145 of the paper feed cassette in which the recording paper of the size specified by the instruction from the operator is rotated, so that the recording paper P stored in each paper feed cassette is loaded. It is conveyed toward the nip portion N.

次に、画像読取装置の構成を説明する。図2は画像読取装置5の概略構成を示す内部側面図である。   Next, the configuration of the image reading apparatus will be described. FIG. 2 is an internal side view showing a schematic configuration of the image reading device 5.

画像読取装置5は、図2に示すように、光走査装置7及び撮像ユニット8を備えている。   As shown in FIG. 2, the image reading device 5 includes an optical scanning device 7 and an imaging unit 8.

光走査装置7は、第1光学系ユニット71と、第2光学系ユニット72とを備えている。   The optical scanning device 7 includes a first optical system unit 71 and a second optical system unit 72.

第1光学系ユニット71は、照明装置10と、第1ミラー711とを備えている。照明装置10は原稿の読取面、すなわち上方に向かって光を照射すべく、コンタクトガラス161に対向してその下方に配置されている。照明装置10は、棒状の導光体と、当該導光体の長さ方向端部に配設された光源とを備える(詳細は後述)。照明装置10は、図2における奥行き方向に延び、当該照明装置10の延びる方向が原稿読取時の主走査方向である。   The first optical system unit 71 includes the illumination device 10 and a first mirror 711. The illuminating device 10 is disposed below and facing the contact glass 161 so as to irradiate the reading surface of the original, that is, upward. The illuminating device 10 includes a rod-shaped light guide and a light source disposed at an end portion in the length direction of the light guide (details will be described later). The illuminating device 10 extends in the depth direction in FIG. 2, and the extending direction of the illuminating device 10 is the main scanning direction during document reading.

第1ミラー711は、コンタクトガラス161に載置された原稿を照明装置10が照射した光の原稿読取面での反射光を受けて、水平方向に方向転換させる。第1ミラー711は、コンタクトガラス161の下方に配置されている。これら照明装置10及び第1ミラー711は、図示しない支持部材に取り付けられている。   The first mirror 711 receives the reflected light from the original reading surface of the light irradiated by the illuminating device 10 on the original placed on the contact glass 161 and changes the direction in the horizontal direction. The first mirror 711 is disposed below the contact glass 161. The illumination device 10 and the first mirror 711 are attached to a support member (not shown).

第2光学系ユニット72は、第2ミラー721と、第3ミラー722とを備えている。第2ミラー721は、第1光学系ユニット71の第1ミラー711が反射させた光を受けて、さらに略垂直下方に方向転換させる。第3ミラー722は、第2ミラー721が反射させた光を、さらに略水平に方向転換させて、撮像ユニット8の方向に導く。これら第2ミラー721及び第3ミラー722は、図示しない支持部材に取り付けられている。   The second optical system unit 72 includes a second mirror 721 and a third mirror 722. The second mirror 721 receives the light reflected by the first mirror 711 of the first optical system unit 71 and further changes the direction downward substantially vertically. The third mirror 722 further changes the direction of the light reflected by the second mirror 721 substantially horizontally and guides the light toward the imaging unit 8. The second mirror 721 and the third mirror 722 are attached to a support member (not shown).

なお、第1光学系ユニット71及び第2光学系ユニット72に設けられた照明装置10及び上記各ミラーは、上記主走査方向にコンタクトガラス161と略同じ長さで延びる細長い形状とされている。   The illumination device 10 and each of the mirrors provided in the first optical system unit 71 and the second optical system unit 72 have an elongated shape extending in the main scanning direction with substantially the same length as the contact glass 161.

画像読取装置5の内部には、上記矢印方向に光走査装置7の移動を案内する図略の移動用のレールが設けられている。これにより、第1光学系ユニット71及び第2光学系ユニット72を備えた光走査装置7は、コンタクトガラス161に載置された原稿の読取面全体の画像情報を読み取るべくコンタクトガラス161表面と平行に、副走査方向(主走査方向に直交する方向)、すなわち、図2に示す矢印方向に往復移動可能とされている。   Inside the image reading device 5, an unillustrated moving rail for guiding the movement of the optical scanning device 7 in the direction of the arrow is provided. As a result, the optical scanning device 7 including the first optical system unit 71 and the second optical system unit 72 is parallel to the surface of the contact glass 161 so as to read image information on the entire reading surface of the document placed on the contact glass 161. In addition, it is possible to reciprocate in the sub-scanning direction (direction orthogonal to the main scanning direction), that is, the arrow direction shown in FIG.

撮像ユニット8は、画像読取装置5の内部下部に固定されている。撮像ユニット8は、光学部材である結像レンズ81と、撮像素子であるラインセンサー82とを備えている。第2光学系ユニット72の第3ミラー722によって反射された、原稿の読取面からの反射光は結像レンズ81に入射する。結像レンズ81は光路の下流側に設けられたラインセンサー82の表面上に、当該反射光を結像させる。ラインセンサー82は、受光した光の光量に応じて当該光量を示す電圧を生成し、すなわち、ラインセンサー82が受光素子として得る光情報を電気信号に変換して、図略の制御部に出力する。このようにして、ラインセンサー82により、画像読取装置5で読取対象とされる原稿の画像が読み取られる。   The imaging unit 8 is fixed to the inside lower part of the image reading device 5. The imaging unit 8 includes an imaging lens 81 that is an optical member, and a line sensor 82 that is an imaging element. Reflected light from the reading surface of the document reflected by the third mirror 722 of the second optical system unit 72 is incident on the imaging lens 81. The imaging lens 81 forms an image of the reflected light on the surface of the line sensor 82 provided on the downstream side of the optical path. The line sensor 82 generates a voltage indicating the amount of light according to the amount of light received, that is, converts the optical information obtained by the line sensor 82 as a light receiving element into an electrical signal and outputs it to a control unit (not shown). . In this manner, the line sensor 82 reads an image of a document to be read by the image reading device 5.

次に、画像読取装置5に備えられる照明装置10を説明する。図3は照明装置10を示す斜視図であり、内部構成を示した図である。   Next, the illumination device 10 provided in the image reading device 5 will be described. FIG. 3 is a perspective view showing the lighting apparatus 10 and shows the internal configuration.

照明装置10は、導光体11と、光源12とを備える。   The illumination device 10 includes a light guide 11 and a light source 12.

導光体11は、光源12から当該導光体11の内部に入射される光の光軸方向に延びる。導光体11は、上述したように主走査方向に延びるため、当該光軸方向と主走査方向とは一致している。導光体11は、例えば樹脂製の光透過部材からなり、反射面15により、光源12から入射される光を一定方向(出射面17に向かう方向)に向けて反射させる。   The light guide 11 extends in the optical axis direction of light incident from the light source 12 into the light guide 11. Since the light guide 11 extends in the main scanning direction as described above, the optical axis direction coincides with the main scanning direction. The light guide 11 is made of, for example, a resin light transmissive member, and reflects light incident from the light source 12 toward a certain direction (a direction toward the emission surface 17) by the reflection surface 15.

導光体11は、入射面18と、出射面17と、反射面15と、側面部19とにより形成されている。   The light guide 11 is formed by an incident surface 18, an exit surface 17, a reflective surface 15, and a side surface portion 19.

入射面18は、導光体11の長手方向における両端部の少なくとも一方の側面が当該入射面とされる。本実施形態では、両端部の一方の側面のみが入射面18とされる形態を説明する。入射面18には光源12が取り付けられている。当該光源12の照射する光が、入射面18から導光体11の内部に入射する。   The incident surface 18 has at least one side surface of both end portions in the longitudinal direction of the light guide 11 as the incident surface. In the present embodiment, a mode in which only one side surface of both end portions is the incident surface 18 will be described. A light source 12 is attached to the incident surface 18. Light emitted from the light source 12 enters the light guide 11 from the incident surface 18.

出射面17は、主走査方向に延び、導光体11の一側面をなす。本実施形態では、出射面17は導光体11の上面部を形成している。入射面18から導光体11の内部に入射した光は、反射面15で反射されて、当該出射面17から導光体11の外部に出射する。   The emission surface 17 extends in the main scanning direction and forms one side surface of the light guide 11. In the present embodiment, the emission surface 17 forms the upper surface portion of the light guide 11. Light that has entered the light guide 11 from the incident surface 18 is reflected by the reflecting surface 15 and is emitted from the light emitting surface 17 to the outside of the light guide 11.

反射面15は、出射面17に対向する位置において主走査方向に延びる。本実施形態では、反射面15は導光体11の下面部を形成している。反射面15には、入射する光を出射面17に向けて反射させる複数の光反射パターン16が形成されている。反射面15は、入射面18から導光体11の内部に入射した光を、当該光反射パターン16により出射面17に向けて反射させる。光反射パターン16は、導光体11と同一素材により一体的に形成されている。   The reflection surface 15 extends in the main scanning direction at a position facing the emission surface 17. In the present embodiment, the reflecting surface 15 forms the lower surface portion of the light guide 11. A plurality of light reflection patterns 16 that reflect incident light toward the emission surface 17 are formed on the reflection surface 15. The reflection surface 15 reflects the light incident on the inside of the light guide 11 from the incident surface 18 toward the emission surface 17 by the light reflection pattern 16. The light reflection pattern 16 is integrally formed of the same material as the light guide 11.

側面部19は、入射面18、出射面17及び反射面15以外となる導光体11の外周面部分である。反射面15を下側として導光体11を視認した場合に、導光体11の側部にあたる。   The side surface portion 19 is an outer peripheral surface portion of the light guide 11 other than the entrance surface 18, the exit surface 17, and the reflection surface 15. When the light guide 11 is viewed with the reflective surface 15 as the lower side, the light guide 11 corresponds to the side portion.

光源12は、例えばLED1210からなる。光源12は、導光体11の入射面18の外面に取り付けられる。本実施形態では、光源12として、6つのLED1210が設けられた例を示す。光源12が入射面18から導光体11の内部に向けて照射する光の照射方向(光軸方向)は、導光体11の長さ方向、すなわち、主走査方向である。   The light source 12 includes, for example, an LED 1210. The light source 12 is attached to the outer surface of the incident surface 18 of the light guide 11. In the present embodiment, an example in which six LEDs 1210 are provided as the light source 12 is shown. The irradiation direction (optical axis direction) of light that the light source 12 irradiates from the incident surface 18 toward the inside of the light guide 11 is the length direction of the light guide 11, that is, the main scanning direction.

次に、光反射パターン16を説明する。図4は、導光体11内部の反射面15に形成された光反射パターン16を示す斜視図である。   Next, the light reflection pattern 16 will be described. FIG. 4 is a perspective view showing the light reflection pattern 16 formed on the reflection surface 15 inside the light guide 11.

光反射パターン16は、自身に入射した光を反射及び散乱させる形状パターンである。反射面15には、副走査方向に複数の光反射パターン16が並べて列状に形成され、更に、当該複数の光反射パターン16からなる列が主走査方向に複数並べて形成されている。当該光反射パターン16の列は、主走査方向において、反射面15の入射面18の位置から、入射面18とは反対側の端部である側面部までの位置に形成されている。   The light reflection pattern 16 is a shape pattern that reflects and scatters light incident on itself. On the reflection surface 15, a plurality of light reflection patterns 16 are arranged in a row in the sub-scanning direction, and a plurality of rows made of the plurality of light reflection patterns 16 are arranged in the main scanning direction. The row of the light reflection patterns 16 is formed in the main scanning direction from the position of the incident surface 18 of the reflecting surface 15 to the position of the side surface that is the end opposite to the incident surface 18.

入射面18から導光体11の内部に入射した光は、導光体11に光反射又は散乱パターンがない場合、導光体11に入射後、導光体11の外周面を全反射して主走査方向に進み、入射面18とは反対側の端部まで導光される。これでは、入射面18に設置された光源12からの光での原稿の照明が不十分であるため、出射面17と対向する反射面15に光反射パターン16を形成することによって、出射面17方向及び副走査方向に当該入射光を反射させる。   When the light incident on the light guide 11 from the incident surface 18 has no light reflection or scattering pattern, the light is incident on the light guide 11 and then totally reflected on the outer peripheral surface of the light guide 11. The light travels in the main scanning direction and is guided to the end opposite to the incident surface 18. In this case, since the illumination of the original with light from the light source 12 installed on the incident surface 18 is insufficient, the light reflecting pattern 16 is formed on the reflecting surface 15 facing the light emitting surface 17 to thereby form the light emitting surface 17. The incident light is reflected in the direction and the sub-scanning direction.

ここで、一般的な導光体の入射面から入射した光が反射面で反射して出射面から出射する場合における副走査方向への拡散について説明する。図5は光反射パターンを有する導光体11を示す図である。図6は光反射パターンによる副走査方向における反射光の拡散分布をグラフにより示す図である。   Here, the diffusion in the sub-scanning direction when light incident from the incident surface of a general light guide is reflected by the reflecting surface and emitted from the emitting surface will be described. FIG. 5 is a view showing the light guide 11 having a light reflection pattern. FIG. 6 is a graph showing the diffusion distribution of reflected light in the sub-scanning direction by the light reflection pattern.

図5に示すように、出射面17に向けて突出した逆V字形状のプリズムからなる光反射パターン16が反射パターン面1601上に形成されている導光体11が一般的に知られている。光反射パターン16は、導光体11と同一素材により一体的に形成されている。このような導光体11では、各光反射パターン16間の主走査方向におけるピッチ、光反射パターン16の高さや幅等を可変させることで、光反射パターン16の反射パターン面1601が出射面17方向に反射させる光の量を調節可能である。このため、主走査方向の各位置に配置される光反射パターン16の上記ピッチ、高さ、又は幅等を調整することで、主走査方向の各位置から出射される照明光の均一化が可能である。   As shown in FIG. 5, a light guide 11 is generally known in which a light reflection pattern 16 formed of an inverted V-shaped prism protruding toward an emission surface 17 is formed on a reflection pattern surface 1601. . The light reflection pattern 16 is integrally formed of the same material as the light guide 11. In such a light guide 11, the reflection pattern surface 1601 of the light reflection pattern 16 is changed to the emission surface 17 by changing the pitch in the main scanning direction between the light reflection patterns 16, the height and width of the light reflection pattern 16, and the like. The amount of light reflected in the direction can be adjusted. For this reason, it is possible to make the illumination light emitted from each position in the main scanning direction uniform by adjusting the pitch, height, width, etc. of the light reflecting pattern 16 arranged at each position in the main scanning direction. It is.

しかしながら、LEDを有する光源12は、導光体11の全周方向に光を発光する。このため、光源12から直接に反射パターン面1601に入射する直接光と、光源12から1回以上導光体11の外周面で全反射して反射パターン面1601に入射する間接光とが発生する。これら直接光及び間接光は、反射パターン面1601に入射する副走査方向の光線角度がそれぞれ異なる。直接光はLEDから直接に反射パターン面1601に入射する光であるため、反射パターン面1601に対する角度が浅く、出射面17から出射される副走査方向での光線角度分布が狭くなる。これに対して、間接光は、全反射により導光体11の外周面の全周方向から反射パターン面1601に入射する光である。そして、上記の逆V字形状のプリズムからなる反射パターン面1601は、副走査方向に対しては入射光線角度そのままの角度で光を反射して出射させ、偏向成分を有しない。このため、出射後における副走査方向での光線角度分布は、直接光と間接光の反射パターン面1601に対する入射角度に応じて、直接光と間接光とでは、図6に示すように異なる。   However, the light source 12 having an LED emits light in the entire circumferential direction of the light guide 11. For this reason, direct light directly incident on the reflective pattern surface 1601 from the light source 12 and indirect light incident on the reflective pattern surface 1601 after being totally reflected from the light source 12 on the outer peripheral surface of the light guide 11 at least once are generated. . These direct light and indirect light have different light beam angles in the sub-scanning direction incident on the reflective pattern surface 1601. Since direct light is light directly incident on the reflective pattern surface 1601 from the LED, the angle with respect to the reflective pattern surface 1601 is shallow, and the light angle distribution in the sub-scanning direction emitted from the emission surface 17 becomes narrow. On the other hand, indirect light is light that enters the reflection pattern surface 1601 from the entire circumferential direction of the outer circumferential surface of the light guide 11 by total reflection. The reflection pattern surface 1601 made of the above inverted V-shaped prism reflects and emits light at the same angle as the incident light beam angle with respect to the sub-scanning direction, and has no deflection component. For this reason, the light beam angle distribution in the sub-scanning direction after emission differs between direct light and indirect light as shown in FIG. 6 according to the incident angle of the direct light and indirect light with respect to the reflection pattern surface 1601.

ここで、導光体11内では主走査方向の各位置においては、直接光及び間接光の割合が異なる。特に、導光体11内の入射面18の近傍では、間接光の割合が直接光の割合と比べて大幅に少ない。このため、導光体11内の入射面18の近傍と導光体11内の入射面18から離れた位置とで、副走査方向における照明分布が大きく異なる。すなわち、導光体11から出射される光は、主走査方向の各位置で副走査方向における照明分布が異なることになる。   Here, in the light guide 11, the ratios of direct light and indirect light are different at each position in the main scanning direction. In particular, in the vicinity of the incident surface 18 in the light guide 11, the proportion of indirect light is significantly smaller than the proportion of direct light. For this reason, the illumination distribution in the sub-scanning direction is greatly different between the vicinity of the incident surface 18 in the light guide 11 and the position away from the incident surface 18 in the light guide 11. That is, the light emitted from the light guide 11 has a different illumination distribution in the sub-scanning direction at each position in the main scanning direction.

そのため、読取動作による原稿読取位置のずれが生じたり、原稿がコンタクトガラス161の面上から浮く事態が生じると、副走査方向に読取位置がずれることになるので、主走査方向のシェーディングで決めた基準データからのずれが主走査方向全域で均一にならず、原稿を読み取った時に画像の主走査方向に読取濃度ムラが発生するおそれがある。   For this reason, if the document reading position is shifted due to the reading operation or the document is lifted off the surface of the contact glass 161, the reading position is shifted in the sub-scanning direction. The deviation from the reference data is not uniform throughout the main scanning direction, and there is a possibility that uneven reading density occurs in the main scanning direction of the image when the original is read.

本実施形態に係る導光体11は、主走査方向の各位置において副走査方向への照明光の角度分布の均一性を確保するために、導光体11の側面部19の形状を、以下に示す形状とするものである。   The light guide 11 according to the present embodiment has the following shape of the side surface portion 19 of the light guide 11 in order to ensure the uniformity of the angular distribution of illumination light in the sub-scanning direction at each position in the main scanning direction. The shape shown in FIG.

図7は、導光体11を入射面18側から視認した状態を示す側面図である。本図に示すように、導光体11の側面部19における入射面18に近傍する領域192、すなわち、入射面18から光軸方向において予め定められた距離A以内に位置する領域192には、複数の溝部1921からなる偏向形状が形成されている。各溝部1921は、光軸方向に直交する方向に延びるV字型の溝形状を有する。   FIG. 7 is a side view showing a state where the light guide 11 is viewed from the incident surface 18 side. As shown in this figure, the region 192 near the incident surface 18 in the side surface portion 19 of the light guide 11, that is, the region 192 located within a predetermined distance A from the incident surface 18 in the optical axis direction, A deflection shape including a plurality of groove portions 1921 is formed. Each groove portion 1921 has a V-shaped groove shape extending in a direction orthogonal to the optical axis direction.

入射面18から導光体11内部に入射した光は、その一部が側面部19に形成された溝部1921で反射され拡散される。そして、溝部1921で拡散された光の一部は、反射面15に向かって進む。このように、側面部19に形成された溝部1921は、入射面18から入射される光を拡散することで、その一部の光を反射面15に向けて偏向させる役割を果たすため、側面部19に溝部1921を形成することにより間接光の割合を増やすことができる。導光体11では、間接光の割合が直接光の割合と比べて大幅に少ない入射面18の近傍する領域192に溝部1921が形成されているため、導光体11内の入射面18の近傍での間接光の割合を、他の位置での間接光の割合に近づけることができる。このため、主走査方向の各位置における導光体11による配光を均一化して照明ムラの発生を防止できる。   A part of the light incident on the light guide 11 from the incident surface 18 is reflected and diffused by the groove portion 1921 formed in the side surface portion 19. A part of the light diffused in the groove 1921 travels toward the reflecting surface 15. As described above, the groove portion 1921 formed in the side surface portion 19 diffuses the light incident from the incident surface 18, thereby deflecting part of the light toward the reflecting surface 15. The ratio of indirect light can be increased by forming the groove portion 1921 in 19. In the light guide 11, since the groove portion 1921 is formed in a region 192 in the vicinity of the incident surface 18 in which the proportion of indirect light is significantly less than the proportion of direct light, the vicinity of the incident surface 18 in the light guide 11. The ratio of indirect light at can be close to the ratio of indirect light at other positions. For this reason, the light distribution by the light guide 11 at each position in the main scanning direction can be made uniform to prevent illumination unevenness.

なお、図8に示すように、各溝部1921の形状を、光軸方向に直交する方向に延びる溝形状ではなく、光軸方向に平行する方向に延びる溝形状としてもよい。この場合であっても、溝部1921は、入射面18から入射される光を反射面15に向けて偏向させる役割を果たすことができる。   In addition, as shown in FIG. 8, the shape of each groove part 1921 is good also as a groove shape extended in the direction parallel to an optical axis direction instead of the groove shape extended in the direction orthogonal to an optical axis direction. Even in this case, the groove portion 1921 can play a role of deflecting light incident from the incident surface 18 toward the reflecting surface 15.

導光体11は、一般に金型加工により製造されるが、各溝部1921の形状を上記のように光軸方向に平行する方向に延びる溝形状とした場合、所謂アンダーカット処理が必要となる。このため、複雑な金型を製造する必要があり金型費用が増加する。この点、各溝部1921の形状を光軸方向に直交する方向に延びる溝形状とした場合、アンダーカット処理が不必要となる。このため、金型加工が容易となり、導光体11の製造コストを抑えることができる。   The light guide 11 is generally manufactured by mold processing. However, when the shape of each groove portion 1921 is a groove shape extending in a direction parallel to the optical axis direction as described above, a so-called undercut process is required. For this reason, it is necessary to manufacture a complicated mold, and the mold cost increases. In this regard, when the shape of each groove portion 1921 is a groove shape extending in a direction orthogonal to the optical axis direction, an undercut process is unnecessary. For this reason, a metal mold | die process becomes easy and the manufacturing cost of the light guide 11 can be held down.

<実施形態2>
実施形態1に係る導光体11では、反射面15に同一形状の光反射パターン16が同一間隔で並設されていた。すなわち、実施形態1に係る導光体11では、反射面15に形成される光反射パターン16の種類が1種類であった。これに対して、実施形態2に係る導光体11では、反射面15に形状および/または設置間隔が異なる複数種類の光反射パターンが形成されている。
<Embodiment 2>
In the light guide 11 according to the first embodiment, the light reflection patterns 16 having the same shape are arranged in parallel at the same interval on the reflection surface 15. That is, in the light guide 11 according to the first embodiment, the type of the light reflection pattern 16 formed on the reflection surface 15 is one. On the other hand, in the light guide 11 according to the second embodiment, a plurality of types of light reflection patterns having different shapes and / or installation intervals are formed on the reflection surface 15.

図9は、実施形態2に係る照明装置10の内部構成を示す斜視図である。本図に示す例では、反射面15に第1の光反射パターン16Bおよび第2の光反射パターン16Cの2種類の光反射パターンが形成されている。   FIG. 9 is a perspective view illustrating an internal configuration of the lighting apparatus 10 according to the second embodiment. In the example shown in this figure, two types of light reflection patterns, a first light reflection pattern 16B and a second light reflection pattern 16C, are formed on the reflection surface 15.

第1の光反射パターン16Bは、副走査方向に沿って延びた逆V字形状のプリズム162および主走査方向に沿って延びた逆V字形状のプリズム163が千鳥状(格子状)に設けられた光反射パターンである。第1の光反射パターン16Bは、導光体11の反射面15における入射面18に近傍する領域、すなわち、入射面18から光軸方向において予め定められた距離B以内に位置する領域に形成されている。   In the first light reflection pattern 16B, an inverted V-shaped prism 162 extending along the sub-scanning direction and an inverted V-shaped prism 163 extending along the main scanning direction are provided in a staggered pattern (lattice pattern). Light reflection pattern. The first light reflecting pattern 16B is formed in a region near the incident surface 18 on the reflecting surface 15 of the light guide 11, that is, a region located within a predetermined distance B from the incident surface 18 in the optical axis direction. ing.

第2の光反射パターン16Cは、実施形態1に係る導光体11に形成された光反射パターン16と同様の光反射パターンであり、副走査方向に沿って延びた逆V字形状のプリズムが主走査方向に一定間隔毎に設けられてなる。第2の光反射パターン16Cは、入射面18から光軸方向において予め定められた距離Bよりも離れた領域に形成されている。   The second light reflection pattern 16C is the same light reflection pattern as the light reflection pattern 16 formed on the light guide body 11 according to the first embodiment, and an inverted V-shaped prism extending along the sub-scanning direction. It is provided at regular intervals in the main scanning direction. The second light reflection pattern 16 </ b> C is formed in a region away from a predetermined distance B in the optical axis direction from the incident surface 18.

第2の光反射パターン16Cは、副走査方向に沿って延びた逆V字形状のプリズムであるため、副走査方向に対しては入射光線角度そのままの角度で光を反射して出射させる。このため、第2の光反射パターン16Cで反射した光は、副走査方向に偏向されない。一方、第1の光反射パターン16Bは、V字形状のプリズムが副走査方向および主走査方向に千鳥状に設けられた光反射パターンである。このため、第1の光反射パターン16Bで反射した光は、副走査方向に偏向される。   Since the second light reflection pattern 16C is an inverted V-shaped prism extending along the sub-scanning direction, the light is reflected and emitted at the same angle as the incident light beam angle with respect to the sub-scanning direction. For this reason, the light reflected by the second light reflection pattern 16C is not deflected in the sub-scanning direction. On the other hand, the first light reflection pattern 16B is a light reflection pattern in which V-shaped prisms are provided in a staggered pattern in the sub-scanning direction and the main scanning direction. For this reason, the light reflected by the first light reflection pattern 16B is deflected in the sub-scanning direction.

実施形態2に係る導光体11では、反射面15における入射面18に近傍する領域に第1の光反射パターン16Bが形成されるため、主走査方向の各位置における導光体11による配光ムラを抑制できる。   In the light guide 11 according to the second embodiment, the first light reflection pattern 16B is formed in a region near the incident surface 18 on the reflection surface 15, and thus the light distribution by the light guide 11 at each position in the main scanning direction. Unevenness can be suppressed.

また、実施形態2に係る導光体11では、反射面15に第1の光反射パターン16Bおよび第2の光反射パターン16Cの2種類の光反射パターンが形成されていることに加えて、実施の形態1に係る導光体11と同様に、導光体11の側面部19に、複数の溝部1921からなる偏向形状が形成されている。具体的には、第1の光反射パターン16Bおよび第2の光反射パターン16Cの境界位置Dと入射面18との間に位置する側面部19に複数の溝部1921からなる偏向形状が形成されている。これにより、反射面15に第1の光反射パターン16Bおよび第2の光反射パターン16Cの2種類の光反射パターンを形成するだけでは解消することができなかった配光ムラを抑制することができる。   In addition, in the light guide 11 according to the second embodiment, in addition to the two types of light reflection patterns of the first light reflection pattern 16B and the second light reflection pattern 16C being formed on the reflection surface 15, the embodiment is implemented. Similarly to the light guide 11 according to the first embodiment, the side surface 19 of the light guide 11 is formed with a deflection shape including a plurality of grooves 1921. Specifically, a deflection shape including a plurality of groove portions 1921 is formed on the side surface portion 19 located between the boundary position D of the first light reflection pattern 16B and the second light reflection pattern 16C and the incident surface 18. Yes. As a result, it is possible to suppress unevenness in light distribution that could not be eliminated simply by forming the two types of light reflection patterns of the first light reflection pattern 16B and the second light reflection pattern 16C on the reflection surface 15. .

ここで、第1の光反射パターン16Bで反射した光の配光と、第2の光反射パターン16Cで反射した光の配光とは異なるものとなる。このため、第1の光反射パターン16Bおよび第2の光反射パターン16Cの境界位置Dの周辺領域では、当該光の配光の異なりを原因とする配光ムラが発生する。この点、第1の光反射パターン16Bおよび第2の光反射パターン16Cの境界位置Dと入射面18との間に位置する側面部19に複数の溝部1921からなる偏向形状が形成されていることにより、上記の配光ムラを抑制することもできる。   Here, the light distribution of the light reflected by the first light reflection pattern 16B is different from the light distribution of the light reflected by the second light reflection pattern 16C. For this reason, in the peripheral region of the boundary position D between the first light reflection pattern 16B and the second light reflection pattern 16C, uneven light distribution due to the difference in the light distribution of the light occurs. In this respect, a deflection shape including a plurality of groove portions 1921 is formed on the side surface portion 19 located between the boundary position D of the first light reflection pattern 16B and the second light reflection pattern 16C and the incident surface 18. Therefore, it is possible to suppress the light distribution unevenness.

発明者らは、実施形態2にかかる導光体11に加えて、比較例1にかかる導光体および比較例2にかかる導光体について、主走査方向の各位置における配光特性を測定した。   The inventors measured light distribution characteristics at each position in the main scanning direction for the light guide according to Comparative Example 1 and the light guide according to Comparative Example 2 in addition to the light guide 11 according to the second embodiment. .

比較例1にかかる導光体は、実施形態2にかかる導光体11と同様に、反射面15に第1の光反射パターン16Bおよび第2の光反射パターン16Cの2種類の光反射パターンが形成されているが、導光体の側面部18に複数の溝部1921からなる偏向形状が形成されていない導光体である。比較例2にかかる導光体は、実施形態2にかかる導光体11と同様に、反射面15に第1の光反射パターン16Bおよび第2の光反射パターン16Cの2種類の光反射パターンが形成され、かつ、側面部19に複数の溝部1921からなる偏向形状が形成されているが、偏向形状が形成されている領域が第1の光反射パターン16Bおよび第2の光反射パターン16Cの境界位置Dよりも入射面18から離れた領域である導光体である。   Similar to the light guide 11 according to the second embodiment, the light guide according to the first comparative example has two types of light reflection patterns, the first light reflection pattern 16B and the second light reflection pattern 16C, on the reflection surface 15. Although the light guide is formed, the side surface 18 of the light guide is not formed with a deflection shape including a plurality of grooves 1921. Similar to the light guide 11 according to the second embodiment, the light guide according to the second comparative example has two types of light reflection patterns, the first light reflection pattern 16B and the second light reflection pattern 16C, on the reflection surface 15. The deflection shape formed of the plurality of groove portions 1921 is formed on the side surface portion 19, but the region where the deflection shape is formed is the boundary between the first light reflection pattern 16B and the second light reflection pattern 16C. The light guide is a region farther from the incident surface 18 than the position D.

図10は、比較例1にかかる導光体の主走査方向の各位置における配光特性を示す図である。図11(A)は、比較例2にかかる導光体の主走査方向の各位置における配光特性を示す図である。図11(B)は、実施形態2にかかる導光体11の主走査方向の各位置における配光特性を示す図である。なお各図において、入射面18の位置を主走査位置0mmの位置とする。   FIG. 10 is a diagram illustrating light distribution characteristics at each position in the main scanning direction of the light guide according to the first comparative example. FIG. 11A is a diagram illustrating light distribution characteristics at each position in the main scanning direction of the light guide according to Comparative Example 2. FIG. 11B is a diagram illustrating light distribution characteristics at each position in the main scanning direction of the light guide 11 according to the second embodiment. In each figure, the position of the incident surface 18 is the main scanning position 0 mm.

図10を参照するに、比較例1にかかる導光体において、第1の光反射パターン16Bおよび第2の光反射パターン16Cの境界位置Dの周辺領域(主走査位置45mm〜55mm)では、第1の光反射パターン16Bで反射した光の配光と第2の光反射パターン16Cで反射した光の配光とが異なることを原因とする配光ムラが発生している。   Referring to FIG. 10, in the light guide according to Comparative Example 1, in the peripheral region (main scanning positions 45 mm to 55 mm) of the boundary position D between the first light reflection pattern 16B and the second light reflection pattern 16C, Light distribution unevenness occurs because the light distribution reflected by the first light reflection pattern 16B is different from the light distribution reflected by the second light reflection pattern 16C.

次に、図11(A)を参照するに、側面部19に複数の溝部1921からなる偏向形状が形成されている場合であっても、偏向形状が形成されている領域が第1の光反射パターン16Bおよび第2の光反射パターン16Cの境界位置Dよりも入射面18から離れた領域である場合には、図10で見られる配光ムラが解消できていないことが分かる。   Next, referring to FIG. 11A, even when the side surface 19 is formed with a deflection shape including a plurality of grooves 1921, the region where the deflection shape is formed is the first light reflection. When the region is farther from the incident surface 18 than the boundary position D between the pattern 16B and the second light reflection pattern 16C, it can be seen that the uneven light distribution seen in FIG. 10 cannot be eliminated.

一方、図11(B)を参照するに、第1の光反射パターン16Bおよび第2の光反射パターン16Cの境界位置Dと入射面18との間に位置する側面部19に複数の溝部1921からなる偏向形状が形成されることにより、図10で見られる配光ムラが解消でき、主走査方向の各位置における導光体11による配光を均一化して照明ムラの発生を防止できることが分かる。これは、側面部19の複数の溝部1921からなる偏向形状で光が反射することにより、第1の光反射パターン16Bで反射した光の配光と第2の光反射パターン16Cで反射した光の配光との異なりが緩和されたためであると考えられる。   On the other hand, referring to FIG. 11B, a plurality of groove portions 1921 are formed on the side surface portion 19 located between the boundary position D of the first light reflection pattern 16B and the second light reflection pattern 16C and the incident surface 18. It is understood that the light distribution unevenness seen in FIG. 10 can be eliminated by forming the deflection shape as described above, and the light distribution by the light guide 11 at each position in the main scanning direction can be made uniform to prevent the generation of illumination unevenness. This is because light is reflected in a deflected shape composed of a plurality of groove portions 1921 of the side surface portion 19, thereby distributing the light reflected by the first light reflecting pattern 16 </ b> B and the light reflected by the second light reflecting pattern 16 </ b> C. This is probably because the difference from the light distribution has been relaxed.

なお、本発明は、上記の実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。上記の実施の形態および下記の変形例で示す構成を、部分的に組み合せてもよい。   The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made. You may partially combine the structure shown in said embodiment and the following modification.

<変形例1>
図12は、変形例1にかかる導光体11の一例を入射面18側から視認した状態を示す側面図である。本図に示すように、側面部19に形成される偏向形状は、導光体11の内側方向に向かう凹形状として形成された複数の凹部1922を含んでもよい。
<Modification 1>
FIG. 12 is a side view showing a state in which an example of the light guide 11 according to Modification 1 is viewed from the incident surface 18 side. As shown in the figure, the deflection shape formed on the side surface portion 19 may include a plurality of recesses 1922 formed as a recess shape toward the inner side of the light guide 11.

図13は、変形例1にかかる導光体11の別の一例を入射面18側から視認した状態を示す側面図である。本図に示すように、側面部19に形成される偏向形状は、導光体11の外側方向に向かう凸形状として形成された複数の凸部1923を含んでもよい。   FIG. 13 is a side view showing a state in which another example of the light guide 11 according to Modification 1 is viewed from the incident surface 18 side. As shown in the figure, the deflection shape formed on the side surface portion 19 may include a plurality of convex portions 1923 formed as a convex shape toward the outer side of the light guide 11.

図14は、変形例1にかかる導光体11の別の一例を入射面18側から視認した状態を示す側面図である。本図に示すように、側面部19に形成される偏向形状を、シルク印刷により形成されるシボ形状にしてもよい(拡大図参照)。これにより、導光体11の側面部19に簡易な製造工程で偏向形状を形成することができる。   FIG. 14 is a side view showing a state in which another example of the light guide 11 according to Modification 1 is viewed from the incident surface 18 side. As shown in the figure, the deflection shape formed on the side surface portion 19 may be a textured shape formed by silk printing (see enlarged view). Thereby, a deflection shape can be formed on the side surface portion 19 of the light guide 11 by a simple manufacturing process.

入射面18から導光体11内部に入射した光の一部は、側面部19に形成された上記の偏向形状で反射されて拡散する。当該拡散した光の一部は、反射面15に向かって進む。このように、上記の偏向形状は、入射面18から入射される光を拡散することで、その一部の光を反射面15に向けて偏向させる役割を果たすため、上記の実施形態1および実施形態2と同様の効果が得られる。すなわち、入射面18の近傍する領域や第1の光反射パターン16Bおよび第2の光反射パターン16Cの境界位置Dの周辺領域で発生する配光ムラを抑制することができる。   A part of the light that has entered the light guide 11 from the incident surface 18 is reflected and diffused by the deflection shape formed on the side surface portion 19. Part of the diffused light travels toward the reflecting surface 15. As described above, the deflecting shape plays a role of diffusing the light incident from the incident surface 18 to deflect a part of the light toward the reflecting surface 15. The same effect as in the second mode is obtained. That is, it is possible to suppress uneven light distribution that occurs in a region in the vicinity of the incident surface 18 and a peripheral region of the boundary position D between the first light reflection pattern 16B and the second light reflection pattern 16C.

<変形例2>
図15は、変形例2にかかる導光体11を入射面18側から視認した状態を示す側面図である。変形例2にかかる導光体11では、偏向形状が形成された側面部19の領域192に、導光体11を構成する光透過部材とは異なる材料からなる偏向部材1924が形成されている。
<Modification 2>
FIG. 15 is a side view showing a state in which the light guide 11 according to the second modification is viewed from the incident surface 18 side. In the light guide 11 according to the second modification, a deflection member 1924 made of a material different from that of the light transmitting member constituting the light guide 11 is formed in the region 192 of the side surface portion 19 where the deflection shape is formed.

具体的には、アルミニウム等の光反射率の高い物質を真空蒸着等の手法により、側面部19の領域192上に付着させる。これにより、側面部19の領域192は、アルミニウム等の光反射率の高い物質により被膜され、偏向部材1924が形成される。偏向部材1924は、側面部19に形成された偏向形状で反射されずに側面部19から導光体11の外部に漏れ出る光を導光体11の内部に反射させる役割を果たす。当該偏向部材1924を、偏向形状が形成された領域192に設けることで、偏向形状で反射される光の割合を増やすことができるため、偏向形状が果たす効果をより高めることができる。すなわち、入射面18の近傍する領域や第1の光反射パターン16Bおよび第2の光反射パターン16Cの境界位置Dの周辺領域で発生する配光ムラをより抑制することができる Specifically, a substance having a high light reflectance such as aluminum is attached on the region 192 of the side surface portion 19 by a technique such as vacuum deposition. As a result, the region 192 of the side surface portion 19 is coated with a material having a high light reflectance such as aluminum, and the deflection member 1924 is formed. The deflecting member 1924 plays a role of reflecting light leaking from the side surface portion 19 to the outside of the light guide body 11 without being reflected by the deflection shape formed on the side surface portion 19 to the inside of the light guide body 11. By providing the deflection member 1924 in the region 192 where the deflection shape is formed, the ratio of the light reflected by the deflection shape can be increased, so that the effect of the deflection shape can be further enhanced. That is, it is possible to further suppress uneven light distribution that occurs in a region near the incident surface 18 and a peripheral region of the boundary position D between the first light reflection pattern 16B and the second light reflection pattern 16C .

1 画像形成装置
5 画像読取装置
10 照明装置
11 導光体
12 光源
16 光反射パターン
17 出射面
18 入射面
19 側面部
1921 溝部
1922 凹部
1923 凸部
1924 偏向部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 5 Image reader 10 Illuminating device 11 Light guide 12 Light source 16 Light reflection pattern 17 Output surface 18 Incident surface 19 Side surface portion 1921 Groove portion 1922 Concavity portion 1923 Convex portion 1924 Deflection member

Claims (9)

内部に入射される光の光軸方向に延びる光透過部材からなり、入射される光を一定方向に反射させる導光体であって、
長手方向における両端部の少なくとも一方に設けられ、光源の照射する光が入射される入射面と、
前記入射面から入射する光の光軸方向に延びる外周面の一部を形成し、当該入射した光を出射する出射面と、
前記出射面に対向する位置において前記光軸方向に延び、前記入射する光を前記出射面に向けて反射させる反射面と、を備え、
前記反射面には、形状が異なる第1の光反射パターン及び第2の光反射パターンの2種類の光反射パターンが形成され、
前記第1の光反射パターンは、前記光軸方向に沿って延びた逆V字形状のプリズムおよび前記光軸方向に直交する方向に沿って延びた逆V字形状のプリズムが格子状に設けられた光反射パターンであり、前記入射面から前記光軸方向において予め定められた距離までの領域に形成され、
前記第2の光反射パターンは、前記光軸方向に直交する方向に沿って延びた逆V字形状のプリズムが前記光軸方向に一定間隔毎に設けられてなる光反射パターンであり、前記入射面から前記光軸方向において前記予め定められた距離よりも離れた領域に形成され、
前記入射面、前記出射面及び前記反射面以外となる前記外周面部分であって、前記入射面から前記光軸方向において前記第1の光反射パターンと第2の光反射パターンとの境界までの領域に、前記入射される光を前記反射面に向けて偏向させる偏向形状が形成されている導光体。
A light guide that consists of a light transmissive member extending in the optical axis direction of light incident on the inside and reflects incident light in a certain direction,
An incident surface provided on at least one of both ends in the longitudinal direction, on which light emitted from the light source is incident;
Forming a part of the outer peripheral surface extending in the optical axis direction of the light incident from the incident surface, and an exit surface for emitting the incident light;
Extending in the optical axis direction at a position opposed to the emission surface, and a anti-reflecting surface that reflects toward the light the incident on the exit surface,
Two types of light reflection patterns, a first light reflection pattern and a second light reflection pattern having different shapes, are formed on the reflection surface,
The first light reflecting pattern includes a reverse V-shaped prism extending along the optical axis direction and an inverted V-shaped prism extending along a direction orthogonal to the optical axis direction in a lattice shape. A light reflection pattern formed in a region from the incident surface to a predetermined distance in the optical axis direction,
The second light reflection pattern is a light reflection pattern in which inverted V-shaped prisms extending along a direction orthogonal to the optical axis direction are provided at regular intervals in the optical axis direction. Formed in a region away from the predetermined distance in the optical axis direction from the surface,
The outer peripheral surface portion other than the entrance surface, the exit surface and the reflection surface, from the entrance surface to the boundary between the first light reflection pattern and the second light reflection pattern in the optical axis direction A light guide in which a deflection shape for deflecting the incident light toward the reflection surface is formed in a region.
前記偏向形状は、前記光軸方向に直交する方向に延びる溝形状である、請求項1に記載の導光体。 The light guide according to claim 1, wherein the deflection shape is a groove shape extending in a direction orthogonal to the optical axis direction. 前記偏向形状は、本導光体の外側方向に向かう凸形状として形成された複数の凸部、または本導光体の内側方向に向かう凹形状として形成された複数の凹部を含む、請求項1又は請求項2に記載の導光体。   The deflection shape includes a plurality of convex portions formed as convex shapes toward the outer side of the light guide, or a plurality of concave portions formed as concave shapes toward the inner side of the light guide. Or the light guide of Claim 2. 前記偏向形状は、シボ形状である、請求項1に記載の導光体。 The light guide according to claim 1, wherein the deflection shape is a textured shape. 前記偏向形状は、シルク印刷により形成されている、請求項に記載の導光体。 The light guide according to claim 4 , wherein the deflection shape is formed by silk printing. 前記偏向形状が形成された前記外周面部分の領域に、前記光透過部材とは異なる材料からなる偏向部材が配設されている、請求項1乃至請求項の何れか1項に記載の導光体。 In the region of the outer peripheral surface portion of the deflection shape is formed, the deflection member made of a material different from that of the light transmitting member is disposed, guide according to any one of claims 1 to 5 Light body. 前記偏向部材の材料は、アルミニウムを含む、請求項に記載の導光体。 The light guide according to claim 6 , wherein a material of the deflecting member includes aluminum. 請求項1乃至請求項の何れか1項に記載の導光体と、
前記導光体の内部に向けて前記入射面から当該導光体の長さ方向に光を照射する光源と、を備える照明装置。
The light guide according to any one of claims 1 to 7 ,
A light source that irradiates light in the length direction of the light guide from the incident surface toward the inside of the light guide.
請求項に記載の照明装置と、
前記導光体の前記出射面から出射した光により照明された原稿からの反射光を受光する受光素子と、を備える画像読取装置。
A lighting device according to claim 8 ;
An image reading apparatus comprising: a light receiving element that receives reflected light from a document illuminated by light emitted from the light exit surface of the light guide.
JP2015030061A 2015-02-18 2015-02-18 Light guide, illumination device, and image reading device Active JP6314871B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015030061A JP6314871B2 (en) 2015-02-18 2015-02-18 Light guide, illumination device, and image reading device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015030061A JP6314871B2 (en) 2015-02-18 2015-02-18 Light guide, illumination device, and image reading device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016152176A JP2016152176A (en) 2016-08-22
JP6314871B2 true JP6314871B2 (en) 2018-04-25

Family

ID=56696646

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015030061A Active JP6314871B2 (en) 2015-02-18 2015-02-18 Light guide, illumination device, and image reading device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6314871B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7265370B2 (en) * 2019-02-20 2023-04-26 株式会社ヴィーネックス line lighting source

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3196870B2 (en) * 1994-04-13 2001-08-06 富士通株式会社 Surface light source unit and liquid crystal display device
JP3301752B2 (en) * 2000-03-31 2002-07-15 三菱電機株式会社 Front light, reflective liquid crystal display device and portable information terminal
JP2008034240A (en) * 2006-07-28 2008-02-14 Citizen Electronics Co Ltd Backlight
JP4565037B2 (en) * 2008-09-12 2010-10-20 シャープ株式会社 LIGHT SOURCE MODULE AND LIGHT SOURCE DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE HAVING THE SAME
JP5791527B2 (en) * 2012-01-16 2015-10-07 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Light irradiation apparatus, image reading apparatus, and image forming apparatus
JP5401567B2 (en) * 2012-01-31 2014-01-29 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Light guide, illumination device, image reading apparatus and image forming apparatus using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016152176A (en) 2016-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4170818B2 (en) Lighting device, document reading device, image forming device
JP4093990B2 (en) Light guide, line illumination device, and image reading device
EP2623853B1 (en) Light guide member, illuminating device, and image reading apparatus and image forming apparatus using the above
JP2010252340A (en) Illuminating device and image reading apparatus
JP6299636B2 (en) Illumination device and image reading device
JP5855047B2 (en) Light guide and lighting device
JP5970420B2 (en) Light guide and lighting device
EP2808741B1 (en) Light guide and illumination device
CN108131591B (en) Illumination device, image reading device, and image forming apparatus
JP2009009144A (en) Document reading device and image forming apparatus
JP5514845B2 (en) Light guide, image reading apparatus, and image forming apparatus
JP6314871B2 (en) Light guide, illumination device, and image reading device
US9191541B2 (en) Illumination device and image reading device
JP6269471B2 (en) Light guide, illumination device, and image reading device
JP5855048B2 (en) Light guide and lighting device
JP5100584B2 (en) Illumination system and image reading apparatus using the same
JP5830442B2 (en) Light guide, illumination device, and image forming apparatus using the same
JP5963721B2 (en) Light guide, illumination device, image reading device, and image forming device
JP5994477B2 (en) Document illumination unit, document reader, and image forming apparatus
JP6520402B2 (en) Light irradiation apparatus, image reading apparatus and image forming apparatus
JP6720022B2 (en) Lighting device and image reading device
JP2013090266A (en) Original illumination unit, original reading device and image forming device
JP6136155B2 (en) Document illumination unit, document reader, and image forming apparatus
JP2014027542A (en) Illuminating device, image reading device, and image forming apparatus
JP2015050583A (en) Light source device and image reader

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170124

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20171013

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171024

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171225

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180227

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180312

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6314871

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150