JPH06138324A

JPH06138324A - 棒状照明体

Info

Publication number: JPH06138324A
Application number: JP4161207A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Kikko; 重雄橘高; Kiyosumi Fujii; 清澄藤井
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1992-06-19
Filing date: 1992-06-19
Publication date: 1994-05-20

Abstract

(57)【要約】【目的】ファクシミリ、コピー機等に使用される走査
装置等において、線状の部分を照明する場合に有用な、
高い照度が得られる光ガイドタイプの照明素子を提供す
る。【構成】照明体３は角柱状の透明ガラスあるいは透明
樹脂からなり、照明対象物５に対向して配置される一側
面を粗面化して散乱面３ａとしてある。上記散乱面３ａ
を除く照明体の三側面と対向させた反射面６Ａを有する
断面チャンネル状の反射板６を配置してある。反射板６
の反射面６Ａを白色の乱反射面にすると対象物の照度を
最も大きくすることができる。反射板６の表面６Ａは乱
反射の無い滑らかな鏡面とすると、乱反射面の場合より
も対象物の照度がかえって低下することがあるので好ま
しくない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ、コピー
機等に使用される走査装置等において、線状の部分を照
明する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ファクシミリ、コピー機等では、原稿を
読み取るために走査装置が用いられている。走査装置に
は縮小型、密着型、完全密着型といった種類があるが、
密着型走査装置の一例を図１に示す。密着型走査装置１
は、照明系１ｂ、結像光学系１ｃ、センサー１ｄの各部
分をハウジング内に取り付けて構成され、ハウジング上
部のカバーガラス１ａ表面に原稿面２を密着させ、照明
系１ｂで原稿面２を照明し、この照明領域の原稿画像が
光学系１ｃによりセンサー１ｄ上に結像し、検出され
る。

【０００３】走査装置の照明系１ｂは、原稿面２の照度
をセンサー１ｄによる読み取りが可能な明るさ以上にし
なければならない。照明すべき範囲は走査方向（以下、
縦方向と呼ぶ）には極めて狭く、走査方向と直角をなす
方向（以下、横方向と呼ぶ）には広い、線状である。横
方向に原稿面照度のむらがあると読み取りエラーの原因
となるため、照度は一様であることが望ましい。

【０００４】現在照明系１ｂとしては、ＬＥＤを横方向
に並べたＬＥＤアレイが用いられている。ＬＥＤチップ
の間隔が開くと周期的な照度のむらが大きくなるため、
ＬＥＤチップの数は幅２１６ｍｍ（Ａ４版）に対して３
０個程度必要となる。ＬＥＤアレイは充分な光量を確保
することができるが、ＬＥＤチップを多数配置するので
コストと電力消費が大きくなるという問題点がある。ま
た、照度のむらを避けるためにはＬＥＤチップと原稿面
の間隔をある程度大きく取る必要があるので、走査装置
全体を小型化するための障害となる。

【０００５】ＬＥＤアレイに代わる方法として、滑らか
な表面を有する角柱あるいは円柱といった棒状の透明体
を照明体となす方法がある。図２は照明体３として透明
な四角柱を用いた一例である。照明体３の端にはＬＥＤ
等の光源４が配置され、光源４から出射した光は、照明
体３の表面で全反射を繰り返しつつ照明体３中を伝播す
る。ここで照明体３の一面を光散乱面３ａとしておけ
ば、照明体３中を伝播しつつある光を少量ずつ、照明体
３の長さと直角をなす方向に取り出すことができる。

【０００６】上記のような棒状の照明体３はＬＥＤアレ
イと比較すると、ＬＥＤチップの数を少なくすることが
できるという利点がある。また照明体３が横方向に連続
的に発光するため、照明すべき対象物（たとえば原稿
面）と照明体の間隔を近づけて対象物の照度を大きくし
ても照度のむらが生じにくい、といった長所がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の棒状照
明体３は光源４を片端もしくは両端にしか置くことがで
きない。従って光の絶対量が少ないために、対象物の照
度が不足するという問題点がある。また、照明体３の散
乱面３ａの輝度は光源４に近いほど大きくなりがちであ
るため、両端に光源４を設置すると照明体中央部の輝度
が落込み、対象物の照度が長さ方向に不均一となる。

【０００８】図３に、照明体３として透明な四角柱を用
い、四角柱の一側面を散乱面３ａとした場合を示す。散
乱面３ａで散乱した光は散乱面３ａの両側に放出される
ため、照明対象物５と逆向きに向かう光はこのままでは
利用されない。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、光源からの
光が入射する端面及び対象物と向かい合う面を除いた透
明体表面に近接させて、光の乱反射面を設置することに
より対象物の照度を大きくするようにした。本発明の望
ましい実施例では、上記乱反射面の面積あるいは反射率
を透明体の長さ方向に変化させることにより、散乱面の
長さ方向の輝度分布を変化させる。これにより、上記の
照度アップに加えて対象物の照度を均一化することがで
きる。

【００１０】

【作用】照明体の端部から入射し、散乱面で対象物に向
かわずに他の方向に向かった後照明体から出た光は、乱
反射面での反射により照明体の散乱面に戻され、このよ
うにして対象物の照明に有効に利用される。

【００１１】

【実施例】以下本発明を図面に示した実施例に基づき詳
細に説明する。図４は本発明の一実施例の断面図であ
り、従来のものと共通する部分については、図２、図３
と同一の参照番号を使用している。照明体３は角柱状の
透明ガラスあるいは透明樹脂からなり、照明対象物５に
対向して配置される一側面を粗面化して散乱面３ａとし
てある。なお光源の配置は図２と同様であってよい。そ
して、上記散乱面３ａを除く照明体の三側面と対向させ
た反射面６Ａを有する断面チャンネル状の反射板６を配
置してある。

【００１２】本発明者らの研究によると、反射板６の反
射面６Ａを白色の乱反射面にすると対象物の照度を最も
大きくすることができる。反射面６Ａの具体的な材質と
しては、白色の紙、白色の樹脂塗装面、白色のプラスチ
ック等が適しており、反射率が高いほど良い。しかし、
反射板６の表面６Ａを乱反射の無い滑らかな鏡面とする
と、乱反射面の場合よりも対象物の照度がかえって低下
することがあるので好ましくない。

【００１３】乱反射面６Ａは、照明対象物５と向かい合
う面、及び光源から光を取り入れる端面を除いたすべて
の面に設置する事により対象物の照度を最大にすること
ができるが、特に効果の大きいのは対象物５と反対側に
位置する面であるので、この面のみに乱反射面を設置し
ても相当の効果が得られる。

【００１４】また、乱反射面６Ａは対象物の照度分布の
調整に役立てる事ができる。すなわち、乱反射面の反射
率や面積を部分的に小さくすれば、照明体のその部分の
輝度を小さくすることができる。たとえば、上述した照
明体中央部の輝度の落込みを補正するためには、以下に
記す方法等により照明体両端の輝度を落として対象物の
照度を均一化することができる。

【００１５】乱反射面６Ａの面積を両端へ近くなるほ
ど小さくする（図５（ａ））。

【００１６】乱反射面６Ａの反射率を、両端に近くな
るほど小さくする（図５（ｂ））。

【００１７】乱反射面６Ａ上に、黒点・網目等のパタ
ーンをつくり、と同様な効果をもたせる（図５
（ｃ））。上記の方法は、対象物５と反対側に位置する面に対して
行なうと特に効果的である。

【００１８】本発明で照明体３として用いる透明体の材
質としては、着色の少ない光学ガラス、あるいはアクリ
ル等のプラスチックが適している。また、光源は透明体
の両側に設置した方が、片側のみに設置するよりも対象
物照度の大きさと長さ方向の均一性の点で有利である。

【００１９】次に、具体的数値例について示す。（実施例１）透明体３として、断面形状４ｍｍ×４ｍ
ｍ、長さ２３０ｍｍの四角柱を使用した。透明体３の材
質は屈折率ｎ_d＝１．５４９１、アッベ数 ν_d＝５０．
１の光学ガラスである。透明体３の一側面は、日本工業
規格（ＪＩＳ）の砥粒粒度＃１０００で砂摺りして散乱
面３ａとし、他の三側面および両端面はポリッシュ仕上
げとした。散乱面３ａ以外の三側面については、白色の
紙を設置して図４における反射板６とした。

【００２０】透明体３の両端には高輝度ＬＥＤ（スタン
レー電気社製ＨＰＹ５０６６Ｘ）を各１個設置して光源
とした。ＬＥＤのピーク波長は５７０ｎｍであり、発光
時の電流はそれぞれ２０ｍＡとした。対象物の照度を測
定するために、透明体の散乱面３ａから４ｍｍ離れた位
置に光強度計のセンサーを置き、光強度を測定した。光
強度計センサーの受光部は直径１ｍｍとした。暗室中で
ＬＥＤを発光させ、光強度計のセンサーを照明体３の長
さ方向に移動させて光強度を連続的に測定した。また、
実施例１の条件から反射板６を除いた状態で光強度の測
定を行ない、これを比較例１とした。上記測定の結果を
図６に示す。乱反射面６Ａを設置した効果によって、乱
反射面なしの場合（比較例１）と比較して約３倍の光強
度が得られた。

【００２１】（実施例２）実施例１と同じ照明体を同じ
配置で用いたが、センサーの反対側に位置する反射板６
（白い紙）に、図５（ｃ）に示した黒点パターンをつけ
て散乱面３ａでの輝度を均一化した。その他の条件は実
施例１と同じである。光強度の実測値を図７に示す。実
施例１の場合と比較すると、照明体の中央部の光強度は
ほとんど変化しないが両端の光強度は大きく低下するた
め、照明体の長さ方向にわたってより均一な光強度分布
が得られた。光強度の最大値は最小値の２倍以内におさ
まっている。

【００２２】

【発明の効果】本発明の照明体を用いれば、少数の光源
によって線状の範囲を均一に明るく照明することができ
る。従って、走査装置等のコスト切下げに大きく貢献す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】ファクシミリ等に用いられる密着型走査装置の
一例を示す断面図

【図２】従来の棒状照明体の一例を示す側面図および断
面図

【図３】棒状照明体の散乱面から放出される光線を説明
する図

【図４】本発明の一実施例を示す断面図

【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ本発明で使
用する乱反射面の形状例を示す平面図

【図６】本発明の実施例１と比較例品の光強度分布の測
定結果を表わす図

【図７】本発明の実施例２の光強度分布の測定結果を表
わす図

【符号の説明】

１・・・密着型走査装置１ａ・・・カバーガラス１ｂ・・・ＬＥＤアレイ照明系１ｃ・・・レンズアレイ結像光学系１ｄ・・・センサー２・・・原稿面３・・・棒状透明体（照明体）３ａ・・・散乱面４・・・光源（ＬＥＤ）５・・・照明対象物６・・・反射板６Ａ・・・乱反射面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】棒状の透明体表面の一部を光散乱面、残
りの部分を平滑面とし、かつ透明体の片側もしくは両側
端面に光源を配置することにより上記散乱面を発光面と
なす照明体において、前記透明体表面の一部に近接させ
て乱反射表面を設置することを特徴とする棒状照明体。
【請求項２】前記乱反射表面の面積または反射率を透
明体の長さ方向に変化させることにより、発光面の輝度
の分布を変化させた請求項１に記載の棒状照明体。