JPH06148435A - 棒状照明体 - Google Patents
棒状照明体Info
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- JPH06148435A JPH06148435A JP5144908A JP14490893A JPH06148435A JP H06148435 A JPH06148435 A JP H06148435A JP 5144908 A JP5144908 A JP 5144908A JP 14490893 A JP14490893 A JP 14490893A JP H06148435 A JPH06148435 A JP H06148435A
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Abstract
装置等において線状の部分を照明する際に有用な高い照
度の得られる光ガイドタイプの素子を提供する。 【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、断面を長方形として対象物5に対する奥
行き方向の辺の長さPを、対象物5に対向する辺の長さ
Qよりも大きくしている。そして照明体3の四周側面の
うち、対象物5に対向する面とは反対側の側面全体を粗
面化することにより光散乱面3aとしてある。また、内
面が反射面6Aとなっていて上部が開口している断面チ
ャンネル形状の反射板6を照明体3を囲むように配置す
る。Pを長くするに従って散乱光の広がりが小さくな
り、対象物5の照度が大きくなる。またPを大きくする
と照明体の横方向における照度むらが改善される効果も
ある。これらの効果を充分発揮させるためには、P/Q
の値を1.5以上とすることが望ましい。
Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。したが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。
決するため、光散乱面から射出され透明体内部を透過す
る光線が対象物を照射するように光散乱面を配置した。
本発明の好ましい実施態様では、上記に加えて照明体本
体の断面形状を略長方形とするととともにその短辺をな
す一面を光散乱面とし、かつ長辺と短辺の比率を1.5
以上とする。さらに望ましくは、その短辺の長さを1m
m以上2mm以下とし、その比率を2.0以上とし、そ
の長辺の長さを10mm以下とする。
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
両端に設置した方が、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。
体を用い、その一側面を光散乱面とするに当たり、従来
構造と本発明構造との作用効果の比較を図3に示す。図
3のうち(a)は散乱面3aを対象物5側に配置した場
合を示し、(b)は対象物5と反対側に配置した場合を
示す。どちらの場合も、対象物5と逆方向に向かう光を
反射させて対象物5に向かわせるための反射板6を設置
してある。
光はそのまま180度の範囲に散らばるため、対象物5
上で照明される範囲は広くなるが、照度は小さくなる。
それに対して図3(b)の場合は、透明体3内部の全反
射により散乱光の広がりが小さくなるため、照明される
範囲は狭くなるかわりに照度が大きくなる。上述したよ
うに、縦方向の照明範囲は狭くても差し支えないので、
光の指向性が良い(b)の方がより好ましい照明体であ
る。
き詳細に説明する。図4は本発明の一実施例を示す断面
図であり、従来のものと共通する部分については同一の
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、断面を長方形として対象
物5に対する奥行き方向の辺の長さPを、対象物5に対
向する辺の長さQよりも大きくしている。そして照明体
3の四周側面のうち、対象物5に対向する面とは反対側
の側面全体を粗面化することにより光散乱面3aとして
ある。また、内面が反射面6Aとなっていて上部が開口
している断面チャンネル形状の反射板6を照明体3を囲
むように配置する。すなわち、対象物5と対向する面を
除く三面に対向させて反射面6Aを設ける。
大きくするにしたがって散乱光の広がりが小さくなり、
対象物5の照度が大きくなる。Pを大きくすると照明体
の横方向における照度むらが改善される効果もある。ま
た特に、照明体を小型の装置に組み込む場合には、Qの
長さはあまり大きくできず、2mm以下が望ましい。逆
にQがあまり小さいと光源からの光を取り込む効率が低
下するので、例えば光源がLEDの場合では1mm以上
とすることが望ましい。
の効果を充分発揮させるためには、P/Qの値を1.5
以上とすることが望ましく、さらに2.0以上とするの
が有効である。ただしPをあまり大きくすると、装置が
大きくなってしまうので、Pは100mm以下であるこ
とが望ましい。
体を用いる場合であっても、散乱面3aを対象物5の反
対側に設けることにより、対象物の照度を大きくするこ
とができる。図5に本発明の他の実施例を示す。本例で
は、照明体3の断面形状を円弧と弦からなる弓形とし、
その弦をなす一面を光散乱面3aとして、円弧側の面を
対象物5に対向させて配置している。本例構造では対象
物に対向する円弧部分が凸レンズの作用を果たすため、
光の指向性がさらに向上する。
る。 <実施例1>透明体として、断面形状が4mm角、長さ
230mmの四角柱を使用した。この透明体の材質は、
屈折率nd=1.5491、アッベ数νd=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3
a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。
ら4mm離れた位置に光強度計のセンサーを置いて光強
度を測定した。光強度計センサーの受光部の直径は1m
mである。透明体とセンサーの配置を図6(a)に示
す。散乱面3aはセンサー7の反対側に置き、散乱面3
aとその両側の面に対向させて白色の紙を設置して反射
板6とした。
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。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。その結果を図1
0に示す。また比較例1として、実施例1と同じ透明体
を用い、図6(b)に示すように散乱面3aをセンサー
に対向配置した以外は実施例1と同じ条件で光強度を測
定した。その結果を図10中に「比較例1」として示し
た。
に対して照明体中央で30%程度大きい光強度が得られ
た。
6mmの長方形とし、長方形の短辺をなす一側面を#1
000粒度砥粒で砂摺り研磨して散乱面とし、他のすべ
ての面はポリッシュ仕上げとした。他の条件は実施例1
と同じである。透明体とセンサーの配置を図7に示す。
この場合の透明体の長短辺比P/Qの値は、1.5であ
る。光強度の実測値を図11に示す。本実施例では透明
体のP/Qの値を1.5としたため、実施例1(P/Q
=1.0)よりも照明体中央部の光強度が約30%増大
した。また、照明体の中央部と両端部の光強度差も縮小
している。
8mmの長方形とし、長方形の短辺をなす一側面を#1
000粒度砥粒で砂摺り研磨して散乱面とし、他のすべ
ての面はポリッシュ仕上げとした。他の条件は実施例1
と同じである。透明体とセンサーの配置を図8に示す。
この場合の透明体のP/Qの値は、2.0である。光強
度の実測値を図12に示す。実施例1、2と比較すると
照明体中央部の光強度は最も大きく、実施例1(P/Q
=1.0)の場合の約2倍に達した。また、照明体の中
央部と両端部の光強度差も最小となった。
mの円弧と長さ2mmの弦からなる弓形とした。透明体
の材質は石英ガラスである。弦をなす平坦面は#100
0粒度砥粒で砂摺り研磨して散乱面とし、他のすべての
面はポリッシュ仕上げとした。光源、センサーについて
は実施例1と同じであある。透明体とセンサーの配置を
図9(a)に示す。透明体の上部を除いた周囲は光沢の
あるステンレス板で覆って反射板6とした。光強度の実
測値を図13に示す。また比較例として、上記と同じ透
明体を用い、同図(b)に示すように散乱面3aをセン
サー7に対向配置した他は実施例4と同じ条件にして光
強度を測定した。その結果を図13中に「比較例2」と
して示した。図13のグラフで示されるように、本実施
例のものは比較例に比べて照明体の中央部で約40%程
度大きい光強度が得られた。
8mmの長方形とし、長方形の短辺をなす一側面を#1
000粒度砥粒で砂摺り研磨して散乱面とし、他のすべ
ての面はポリッシュ仕上げとした。他の条件は実施例1
と同じである。透明体とセンサーの配置を図8に示す。
この場合の透明体のP/Qの値は、4.0である。光強
度の実測値を図14に示す。
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。したがって、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。
一例を示す断面図
面図
(a)と本発明(b)について比較説明する断面図
光強度分布の比較測定を説明する断面図
る断面図
る断面図
光強度分布の比較測定を説明する断面図
を示す図
を示す図
Claims (4)
- 【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、前記光散乱面から射出され透明体
内部を透過する光線が対象物を照射するように光散乱面
を配置することを特徴とする棒状照明体。 - 【請求項2】 前記透明体の断面形状を略長方形とし、
その短辺をなす一面を光散乱面とし、かつ長方形の長辺
と短辺の比率を1.5以上とした請求項1に記載の棒状
照明体。 - 【請求項3】 前記透明体の断面形状を円弧と弦からな
る弓形とし、その弦をなす一面を光散乱面とした請求項
1に記載の棒状照明体。 - 【請求項4】 請求項2において、以下の条件をすべて
満たす棒状照明体。 (イ)透明体断面の短辺の長さを1mm以上3mm以下
とする。 (ロ)透明体断面の長辺と短辺の長さの比率を2.0以
上とする。 (ハ)透明体断面の長辺の長さを10mm以下とする。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14490893A JP3321905B2 (ja) | 1992-06-19 | 1993-06-16 | 棒状照明体 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16132192 | 1992-06-19 | ||
JP4-161321 | 1992-06-19 | ||
JP14490893A JP3321905B2 (ja) | 1992-06-19 | 1993-06-16 | 棒状照明体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06148435A true JPH06148435A (ja) | 1994-05-27 |
JP3321905B2 JP3321905B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=26476182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14490893A Expired - Lifetime JP3321905B2 (ja) | 1992-06-19 | 1993-06-16 | 棒状照明体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3321905B2 (ja) |
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-
1993
- 1993-06-16 JP JP14490893A patent/JP3321905B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP3321905B2 (ja) | 2002-09-09 |
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