KR101181081B1 - 도광체 및 선형상 광원 장치 - Google Patents

도광체 및 선형상 광원 장치 Download PDF

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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Abstract

판독 대상으로 두께나 단차가 있을 경우에도, 판독 화상에 검은 줄기가 나타나지 않도록 광을 방사하는 도광체 및 선형상 광원 장치를 제공하는 것이다.
축방향의 한 쪽 단부가 광취입부가 되고, 측면에 축방향으로 늘어나는 널링(knurling)홈이 형성된 봉 형상의 도광체에 있어서, 상기 널링홈은 홈부를 복수 가지고, 상기 홈부의 광취입부측의 측면은 반사면이 되고, 상기 홈부 중 적어도 하나의 홈부 반사면은, 1차 반사면과 2차 반사면에 의해 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

도광체 및 선형상 광원 장치{LIGHT GUIDE AND LINE SHAPE LIGHT SOURCE}
본 발명은, 팩시밀리, 복사기, 이미지 스캐너, 바코드 리더 등에 사용하는 화상 판독 장치의 조명용 광원이나 액정 패널의 도광판을 사용한 백라이트의 에지 조명용 광원 등에 이용되는 도광체 및 선형상 광원 장치에 관한 것이다.
근년, 퍼스널 팩시밀리 등의 화상 판독 장치에서, 발광 다이오드(이하, LED라고 한다)의 출력 향상과 수광 소자로서의 CCD형 센서의 고감도화에 의해 소형이고 저소비 전력의 LED가 판독 광원 장치의 광원으로서 사용되어 오고 있다. 이러한 LED를 광원으로서 구비한 종래의 선형상 광원 장치는, 광원의 개수를 저감시켜, 또한 균일한 조명 강도를 얻는 것을 목적으로 하고, 광원으로부터 방사되는 광을 도광체로 입사시켜 원하는 방향으로 광을 도광시키는 구성의 것으로 알려져 있다.
도 8은, 종래의 선형상 광원 장치로서 일본국 특허 공개 평9-163080호 공보에 개시된 선형상 광원 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
선형상 광원 장치는 투명 수지 등으로 이루어지는 도광체(1), LED로 이루어지는 광원(2)을 구비하여 구성된다. 도광체(1)는, 축방향의 일단에 광취입부(3)가 설치되어 타단에 반사막이 형성된 평활면(4)가 설치되어 있다. 광원(2)은, 광취입 부(3)에 대치하도록 배치된다. 또, 도광체(1)의 조사 방향과 반대측의 외주면에, 축방향으로 늘어나는 널링홈(5)이 설치되어 있다. 널링홈(5)은, 컷팅 방향이 축방향과 직교하고, 축방향에 따른 단면이 이등변 삼각형 형상이 되어 있다.
광원(2)의 출사광은 광취입부(3)로부터 도광체(1)의 내부에 입사하여, 도광체(1) 내에서 반사를 반복하여, 널링홈(5)의 반사면(6)에 반사되어 소정 각도를 가지고 도광체(1)로부터 출사된다.
광원(2)의 출사광 중, 광취입부(3)에 대한 입사각이 큰 광(α1)은, 광취입부(3)에 가까운 널링홈(5)의 반사면(6)에서 반사된다(광(α2)). 광취입부(3)에 대한 입사각이 큰 광(α1)은, 널링홈(5)의 반사면(6)에 대한 입사각이 작으므로(광(α2)), 수직에 가까운(평활면(4) 방향으로 약간 기울어진) 출사 각도로 도광체(1)로부터 출사된다(광(α3)).
한편, 광원(2)의 출사광 중, 광취입부(3)에 대한 입사각이 작은 광(β1)은, 도광체(1)의 축방향을 따라 진행하고, 광취입부(3)로부터 멀고, 평활면(4)에 가까운 널링홈(5)의 반사면(6)에서 반사된다(광(β2)). 광취입부(3)에 대한 입사각이 작은 광(β1)은, 널링홈(5)의 반사면(6)에 대한 입사각이 크기(광(β2)) 때문에, 평활면(4) 방향으로 기울어진 각도를 가지고 도광체(1)로부터 출사된다(광(β3)).
[특허 문헌 1: 일본국 특허 공개 평9－163080호 공보]
그렇지만, 도 8에 나타내는 선형상 광원 장치는, 평활면(4) 방향으로 기울어진 각도를 가진 광(β3)이 출사하기 때문에 판독 화상에 검은 줄기가 생기는 경우가 있다. 도 9는, 그림자(44)를 설명하기 위해, 판독 대상(42)과 광선을 나타낸 화상 판독 장치의 일부 단면도이다.
화상 판독 장치에는, 선형상 광원 장치의 광출사면(9)에 대향하여, 광투과성 부재로 이루어지는 재치면(41)이 설치되어, 취입하고자하는 화상이 기재된 판독 대상(42)을 재치면(41)에 재치하여 사용된다. 도광체(1)의 광출사면(9)으로부터 출사한 광이 재치면(41)에 대해 조사되고, 판독 대상(42)의 투영상을 검출하여 판독 화상으로 한다.
서적 등 두께가 두꺼운 것을 판독 대상(42)으로 할 때, 판독 대상(42)의 광조사면과 원고 커버(43) 사이에 두께가 생긴다. 판독 대상(42)은 광을 투과하지 않으므로, 판독 대상(42)의 단부를 조사하는 광(β3a)은 원고 커버(43)를 조사하지 않는다. 판독 대상(42)의 단부를 조사하는 광(β3a)으로부터 축방향으로 약간 벗어나서 조사하는 광(β3b)은, 원고 커버(43)를 조사하지만, 각도를 가지므로, 판독 대상(42)의 단으로부터 축방향으로 벗어나서 조사하게 된다. 따라서, 광(β3a)과 광(β3b) 사이는, 광이 조사되지 않는 그림자(44)가 되고, 판독 화상에서 검은 줄기가 되어 표시된다.
또, 이와 같은 것이 판독 대상(42)에 절선 등의 단차가 있을 경우에도 일어 난다.
본 발명은, 상기의 문제점을 감안하여, 판독 대상에 두께나 단차가 있을 경우에도, 판독 화상에 검은 줄기가 나타나지 않도록 광을 방사하는 도광체 및 선형상 광원 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원 제1 발명은, 방향의 한쪽 단부가 광취입부가 되고, 측면에 축방향으로 늘어나는 널링홈이 형성된 봉 형상의 도광체에서, 상기 널링홈은 홈부를 복수 가지고, 상기 홈부의 광취입부측의 측면은 반사면이 되고, 상기 홈부 중 적어도 하나의 홈부의 반사면은, 1차 반사면과 2차 반사면에 의해 구성되는 것을 특징으로 한다.
또, 본원 제2 발명은, 제1 발명에서, 상기 1차 반사면의 축방향 단부에 상기 2차 반사면이 형성되고, 상기 2차 반사면의 경사 각도는, 상기 1차 반사면의 경사 각도보다 큰 것을 특징으로 한다.
또, 본원 제3 발명은, 제1 발명에서, 상기 홈부는, 상기 반사면, 평탄면 및 투광면에서 구성되고, 상기 1차 반사면과 상기 2차 반사면이 구성된 상기 반사면을 가지는 상기 홈부의 상기 투광면은, 1차 투광면과 2차 투광면에 의해 구성되는 것을 특징으로 한다.
또, 본원 제4 발명은, 제3 발명에서, 상기 2차 투광면의 축방향 단부에 상기 1차 투광면이 형성되고, 상기 2차 투광면의 경사 각도는, 상기 1차 투광면의 경사 각도보다 큰 것을 특징으로 한다.
또, 본원 제5 발명은, 제1 발명에서, 상기 홈부는, 상기 반사면, 평탄면 및 투광면에서 구성되고, 상기 평탄면은, 축방향으로부터 시계 회전 반대 방향으로 기울어져 있는 것을 특징으로 한다.
또, 본원 제6 발명은, 제1~5에 기재된 도광체와, 상기 도광체의 상기 광취입부에 대향하여 설치된 광원을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련되는 도광체 및 선형상 광원 장치에 의하면, 널링홈의 홈부의 반사면을 1차 반사면과 2차 반사면으로 구성함으로써, 선형상 광원 장치로부터 축방향으로 다른 2개의 각도 성분을 가진 광을 판독 대상을 향해 출사할 수 있으므로, 판독 대상으로 두께나 단차가 있을 경우에서도 원고 커버에 그림자를 발생하지 않고, 판독 화상에 검은 줄기가 나타나지 않는다.
본 발명의 제1 실시 형태에 대해 설명한다. 도 1은, 본 발명의 선형상 광원 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
선형상 광원 장치는 투명 수지 등으로 이루어지는 도광체(1), LED로 이루어지는 광원(2)을 구비하여 구성된다. 도광체(1)는, 원주 형상의 부품이고, 축방향의 일단에 광취입부(3)가 설치되고, 타단은 평활면(4)이 되어 있다. 도광체(1)의 측면이 되는 외주면에는, 축방향으로 늘어나는 널링홈(5)이 설치되어 있고 널링홈(5)에 대향하는 위치가 광출사면(9)이 되어 있다. 널링홈(5)은, 컷팅 방향이 도광체(1)의 축방향과 직교하는 홈부(7)가 복수 형성되어 있다.
광원(2)은, 예를 들면 수지로 이루어지는 패키지 내부에, 1개 내지 복수의 청색LED 소자가 배치되고, 몰드재에 의해 청색LED를 고정하여 바깥 공기로부터 차단하여 보호하고, 형광체층에 의해 청색LED로부터의 청색광이 백색광으로 변환된다. 또한, 일반적으로, LED 소자는, 광출력에 불균형이 있지만, 광원(2)에 복수의 LED소자를 배치했을 경우는, 광원(2)의 광출력이, 개개의 LED소자의 광출력에 영향을 받지 않고, 일정한 광출력을 확보할 수 있다. 광원(2)는 광취입부(3)에 대치하도록 배치된다.
광원(2)으로부터 출사하는 광은, 램버시안(Lambertian)형의 배광 분포를 가지고, 도광체(1)를 향해 조사된다. 광원(2)으로부터의 출사광이 고굴절질 매체에 입사할 경우, 스넬의 법칙에 따라, 굴절하여 각도가 작은 광선이 된다. 예를 들면, 광원(2)으로부터의 출사광이, 공기를 통해 굴절률 n=1.49의 도광체(1)에 입사할 때, 입사면이 도광체(1)의 중심축에 대해 수면(垂面)이면 입사 각도가 89°의 광선이라도, 도광체(1)의 축에 대해 42°기울어진 광선, 즉, 도광체(1)의 측면(외주면)에 대해 입사각도가 48°가 되어, 임계각을 초과한다. 따라서, 도광체의 측면이 경면에서 축에 대해 평행하면, 도광체(1)에 입사한 광은, 모두가 전반사가 되고 손실없이 도광된다.
도 2는, 본 발명의 선형상 광원 장치를 축방향(X)으로 절단한 확대 단면도이다.
널링홈(5)은, 도광체의 축방향(X)에 수직하고, 널링홈(5)으로부터 광출사면(9)에 진행하는 직경 방향(Y)에 컷이 들어간 홈부(7)가 복수 설치되고, 각 홈부(7)의 정부에 평탄면(8)이 형성되어 있다. 도광체(1) 내를 도광하는 광양은, 광 취입부(3)로부터 멀어질수록 감소하므로, 평탄면(8)의 축방향(X)의 길이를 광취입부(3)로부터 멀어짐에 따라 짧게 되고, 축방향 전체에 걸쳐 널링홈(5)에서 반사되는 광양을 균일하게 한다. 또, 보다 광양을 균일하게 하기 위해, 각 홈부(7)의 직경 방향(Y)의 길이는 광취입부(3) 근방으로부터 평활면(4) 근방에 가까워짐에 따라 깊어지도록 형성하여, 홈부(7)의 폭을 넓힐 수도 있다.
광원(2)으로부터 입사한 광은, 도광체(1) 내벽을 반사하면서, 널링홈(5)에 도달하여, 반사면(6)에 대한 입사각이 임계각을 초과했을 경우는 전반사하여 광출사면(9)으로 진행하고, 도광체(1)로부터 외부로 출사한다. 광취입부(3)에 대한 입사각이 큰 광(A1)은, 광취입부(3)에 가까운 널링홈(5)의 반사면(6)에서 반사된다. 입사광(A1)은, 널링홈(5)의 반사면(6)에 대한 입사각이 작기 때문에, 광출사면(9)에 대해 거의 수직 방향으로 전반사된다. 광취입부(3)에 대한 입사각이 작은 광(B1)은, 도광체(1)의 축방향(X)에 따라 진행하고, 광취입부(3)로부터 멀고, 평활면(4)에 가까운 널링홈(5)의 반사면(6)에서 반사된다. 입사광(B1)은, 널링홈(5)의 반사면(6)에 대한 입사각이 크기 때문에, 광취입부(3)로부터 평활면(4)으로 진행하는 축방향(X)으로 기울어진 각도를 가지고 반사된다.
도 3은, 본 발명의 도광체(1)를, 도 2에 나타내는 선분(A-A')을 따라 직경 방향(Y)으로 절단한 투영도이다. 실선은, 선분(A-A')에서의 도광체(1)의 형상을 나타내고, 파선은, 널링홈(5)의 홈부(7)를 나타낸다.
도광체(1)의 직경 방향의 단면은, 완전한 원형은 아니고, 일부에 직선부가 설치되어 있다. 도광체(1) 전체로 보면, 외주면에 축방향으로 늘어나는 수평면이 설치되어 있다. 널링홈(5)은, 이 수평면에 설치되어 있다. 수평면 쪽이 용이하게 정밀도가 높은 홈 가공을 할 수 있기 때문이다.
널링홈(5)는, 폭방향(Z)에 걸쳐 직경 방향(Y)으로 동일한 길이의 컷이 들어간 홈부(7)를 형성한다. 직경 방향(Y)과 폭방향(Z)의 평면 투영도에 있어서, 홈부(7)는 대 형상이 되어 있다.
도 4는, 본 발명의 도광체의 널링홈(5)을 축방향(X)으로 절단한 각 홈부(7)의 확대 단면도이다.
각 홈부(7)의 광취입부(3)측의 측면이 반사면(6)이 되고, 평활면(4)측의 측면이 투광면(10)이 되어 있다. 반사면(6)은, 1차 반사면(11)과 2차 반사면(12)으로 구성되고, 1차 반사면(11)의 축방향(X) 단부에 2차 반사면(12)이 형성된다. 홈부(7)는, 광취입부(3)로부터 평활면(4)으로 진행하는 축방향(X)에서, 직경 방향(Y)으로 몰입하는 1차 반사면(11)이 형성되고, 1차 반사면(11)에 이어 2차 반사면(12)이 형성되고, 2차 반사면(12)에 이어 평탄면(8)이 형성되고, 평탄면(8)에 이어 직경 방향(Y)과 반대 방향으로 돌출하는 투광면(10)이 형성되어 구성된다. 즉, 홈부(7)는, 축방향(X)을 향해 1차 반사면(11), 2차 반사면(12), 평탄면(8), 투광면(10)의 순서로 형성된다.
θ1은, 축방향(X)으로부터 1차 반사면(11)까지의 시계 회전 반대 방향으로 회전했을 때의 각도를 나타내고, θ2는, 축방향(X)의 180도 반대 방향으로부터 투광면(10)까지의 시계 회전 반대 방향으로 회전했을 때의 각도를 나타내고, θ3은, 축 방향(X)으로부터 2차 반사면(12)까지의 시계 회전 반대 방향으로 회전했을 때의 각도를 나타낸다.
광원(2)으로부터의 광을 적어도 반 이상을 도광체(1)에서 전반사시켜 동행시키기 위해서는, 광원(2)으로부터 45°로 출사한 광, 즉, 도광체(1) 내에서는, 도광체(1)의 축에 대해 28°의 기울기를 가지는 광을 전반사시킬 필요가 있다. 이를 위해서는, 1차 반사면(11)의 경사 각도(θ1)는 광취입부(3) 근방은 20°로 형성되어 있다. 또, 투광면(10)의 경사 각도(θ2)는, 28°의 기울기를 가지는 광이 닿지 않도록 28°이상으로 형성되어 있다.
2차 반사면(12)의 경사 각도(θ3)는 1차 반사면(11)의 경사 각도(θ1)보다 커져 있다. 이 때문에, 1차 반사면(11)에서 반사한 광이 2차 반사면(12)에 다시 반사할 경우가 발생한다.
2차 반사면(12)으로부터 떨어진 위치의 1차 반사면(11)에 입사한 광(A1)은, 축방향(X)으로 기울어진 각도를 가진 광(A2)으로서 반사된다. 한편, 2차 반사면(12) 근방의 1차 반사면(11)에 입사한 광(B1)은, 2차 반사면(12)에서 재차 반사되어 축방향(X)의 반대 방향으로 기울어진 각도를 가진 광(B2)으로서 반사된다. 경사 각도(θ3)를 75°~90°로 하면, 출사광(B2)이 바람직한 방향으로 진행하게 된다.
반사면(6)을 1차 반사면(11)과 2차 반사면(12)으로 구성함으로써, 광원으로부터 도광체 내부로 1방향으로 진행하는 광(A1, B1)이 도광되어도, 반사면(6)에서 반사되어 2방향으로 진행하는 광(A2, B2)으로 할 수 있다. 광(A2)과 광(B2)의 광량 을 적당한 비율로 하기 위해, 적절히 조정을 행하지만, 15°~20°의 기울기를 가지는 광의 반정도가 2차 반사면(12)에 충돌하는 2차 반사면(12)의 높이를 구성하는 것이 바람직하다.
도 5는, 광선(A2, B2)이 판독 대상(42)에 조사된 상태를 나타낸 화상 판독 장치의 일부 단면도이다.
도 4에 나타내는 반사면(6)에서 반사된 광(A2, B2)은, 광출사면(9)을 투과하여 도광체(1)의 외부에 출사하고, 도 5에 나타내는 판독 대상(42)을 조사한다. 화상 판독 장치에는, 선형상 광원 장치의 광출사면(9)에 대향하고, 광투과성 부재로 이루어지는 재치면(41)이 설치되고, 취입하고자 하는 화상이 기재된 판독 대상(42)을 재치면(41)에 재치하여 사용된다. 도광체(1)의 광출사면(9)으로부터 출사한 광이 재치면(41)에 대해 조사된다. 화상 판독 장치는, 취입하고자 하는 화상이 기재된 판독 대상(42)을 재치면(41)에 재치하여 사용되고, 재치면(41)에 재치된 판독 대상(42)의 투영상을 검출하여 판독 화상으로 한다.
서적 등 두께가 두꺼운 것을 판독 대상(42)으로 하면, 판독 대상(42)의 광조사면과 원고 커버(43) 사이에, 두께가 생긴다. 판독 대상(42)은 광을 투과하지 않기 때문에, 축방향(X)으로 기울어진 각도 성분을 가지는 광(A2)은 판독 대상(42)의 단부를 조사하면 원고 커버(43)를 조사하지 않는다. 그러나, 축방향(X)의 반대 방향으로 기울어진 각도 성분을 가지는 광(B2)이, 원고 커버(43)에서 광(A2)을 조사할 수 없는 개소를, 조사할 수 있으므로, 광이 조사되지 않는 그림자가 발생하지 않는다.
이와 같은 것이 판독 대상(42)에서 절선 등 단차가 있을 경우에 대해서도 동일하다.
따라서, 널링홈(5)의 홈부(7) 반사면(6)을 1차 반사면(11)과 2차 반사면(12)으로 구성함으로써, 선형상 광원 장치로부터 축방향(X)으로 다른 2개의 각도 성분을 가지는 광을 판독 대상(42)을 향해 출사할 수 있으므로, 판독 대상(42)에 두께나 단차가 있을 경우에도 원고 커버(43)에 그림자가 발생하지 않고, 판독 화상에 검은 줄기가 나타나지 않는다.
본 발명의 제2 실시 형태에 대해 설명한다. 도 6은, 본 발명의 도광체에 있어서 널링홈(5)의 각 홈부(7)의 확대 단면도이다.
제2 실시 형태는, 제1 실시 형태의 선형상 광원 장치에 있어서, 널링홈(5)의 홈부(7)의 형상을 변경한 것이다. 일면으로 이루어지는 반사면(6)이 형성된 홈부(7a)와, 1차 반사면(11) 및 2차 반사면(12)으로 이루어지는 반사면(6)이 형성된 홈부(7b)가 교대로 형성된다. 홈부(7b)는, 홈부(7a)의 평탄면(8)으로부터 직경 방향(Y)으로 몰입하는 사각형 형상의 홈을 설치한 것이다. 홈부(7b)에 형성되는 2차 반사면(12)은, 제1 실시 형태의 2차 반사면(12)에 비해, 직경 방향(Y)에 몰입하는 길이가 크고, 그 표면적도 크게 되어 있다. 또, 홈부(7b)에 형성되는 투광면(10)도 1차 투광면(13)과 2차 투광면(14)으로 구성된다. 1차 투광면(13)의 경사 각도(θ4)는, 축방향(X)의 반대 방향으로부터 1차 투광면(13)까지의 시계 방향으로 회전했을 때의 각도를 나타내고, 홈부(7a)의 투광면(10)의 경사 각도(θ2)와 대략 동일하게 되어 있다. 2차 투광면(14)은, 2차 반사면(12)에 대향하여 설치된다. 2차 투광면(14)의 경사 각도(θ5)는, 축방향(X)의 반대 방향으로부터 2차 투광면(14)까지의 시계 방향으로 회전했을 때의 각도를 나타내고, 1차 투광면(13)의 경사 각도(θ4)보다 크게 된다.
홈부(7a)는, 축방향(X)에 있어서, 직경 방향(Y)으로 몰입하는 반사면(6)이 형성되어 반사면(6)에 이어 평탄면(8)이 형성되고, 평탄면(8)에 이어 직경 방향(Y)의 반대 방향으로 돌출하는 투광면(10)이 형성되어 구성된다. 즉, 홈부(7a)는, 축방향(X)을 향해 반사면(6), 평탄면(8), 투광면(10)의 순서로 형성된다.
한편, 홈부(7b)는, 축방향(X)에 있어서, 직경 방향(Y)으로 몰입하는 1차 반사면(11)이 형성되고, 1차 반사면(11)에 이어 2차 반사면(12)이 형성되고, 2차 반사면(12)에 이어 평탄면(8)이 형성되고, 평탄면(8)에 이어 직경 방향(Y)의 반대 방향으로 돌출하는 2차 투광면(14)이 형성되고, 2차 투광면(14)에 이어 1차 투광면(13)이 형성되어 구성된다. 즉, 홈부(7b)는, 축방향(X)을 향해 1차 반사면(11), 2차 반사면(12), 평탄면(8), 2차 투광면(14), 1차 투광면(13)의 순서로 형성된다.
홈부(7a)의 반사면(6)에 입사한 광(A1)은, 축방향(X)으로 기울어진 각도를 가진 광(A2)으로서 반사된다. 한편, 홈부(7b)의 1차 반사면(11)에 입사한 광(B1)은, 2차 반사면(12)의 직경 방향(Y)으로의 몰입 길이(높이)를 길게 하는 것으로 1차 반사면(11)으로의 입사 각도나 입사 위치에 의하지 않고, 대체로 재차 반사되어 축방향(X)의 반대 방향으로 기울어진 각도를 가진 광(B2)으로서 반사된다. 광(A1) 이 반사면(6)에 입사하는 높이와. 광(B1)이 1차 반사면(11)에 입사하는 높이는 대략 동일하지만, 반사된 광(A2, B2)은 다른 방향으로 진행한다.
또, 광(A1, B1)보다 높은 위치로부터 홈부(7b)에 조사되는 광(C1)은 2차 반사면(12)에 입사한다. 2차 반사면(12)의 경사 각도는 크기 때문에, 광(C1)의 입사 각도는 임계각보다 작게 되고, 광(C1)은 2차 반사면(12)을 투과한다. 광(C1)의 투과광은 2차 투과면(14)으로부터 다시 도광체 내부로 입사하여, 축방향(X)에 도광되는 광(C2)이 된다.
이와 같이, 일면으로 이루어지는 반사면(6)이 형성된 홈부(7a)와, 1차 반사면(11) 및 2차 반사면(12)으로 이루어지는 반사면(6)이 형성된 홈부(7b)를 교대로 형성함으로써, 광원으로부터 도광체 내부로 1방향으로 진행하는 광(A1, B1)이 도광되어도, 홈부(7a)의 반사면(6)에서 반사되는 광(A2)과, 홈부(7b)의 1차 반사면(11)과 2차 반사면(12)에서 반사되는 광(B2)의, 축방향(X)으로 다른 2방향의 각도 성분을 가지는 광(A2, B2)을 판독 대상(42)을 향해 출사할 수 있다. 또, 2차 반사면(12)을 투과하는 광(C1)도 다시 도광체 내부에 입사하여, 축방향(X)으로 도광되는 광(C2)이 되므로, 효율 좋게 광을 이용할 수 있다.
또한, 일면으로 이루어지는 반사면(6)이 형성된 홈부(7a)와, 1차 반사면(11) 및 2차 반사면(12)으로 이루어지는 반사면(6)이 형성된 홈부(7b)가 형성되는 간격은, 반드시 교대가 아니라도 되고, 일면으로 이루어지는 반사면(6)이 형성된 홈부(7a)가 복수 형성되어 있는 경우에 1차 반사면(11) 및 2차 반사면(12)으로 이루어지는 반사면(6)이 형성된 홈부(7b)를 적당한 수만큼 삽입하여 널링홈(5)을 구성 할 수도 있다. 또, 그 반대도 가능하다.
원고 커버에서 판독 대상의 단부에 발생하는 그림자를 방지하기 위해, 도광체의 축방향(X)의 평활면측 일부의 널링홈(5)의 홈부(7)에, 1차 반사면(11) 및 2차 반사면(12)으로 이루어지는 반사면(6)이 형성된 홈부(7b)를 형성할 수도 있다.
본 발명의 제3 실시 형태에 대해 설명한다. 도 7은, 본 발명의 도광체의 널링홈(5)의 홈부(7)의 일부 확대 단면도이다. 도 7(a)은, 도 6에 나타내는 홈부(7a)에 대해, 평탄면(8)을 축방향(X)으로부터 시계 회전 반대 방향으로 경사시켜 형성했을 경우를 나타내고, 도 7(b)은, 도 6에 나타내는 홈부(7b)에 대해, 2차 반사면(12)과 2차 투과면(14)의 경사 각도를 90°이하로 한 경우를 나타내는 것이다.
도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 제3 실시 형태는, 제2 실시 형태의 선형상 광원 장치에 있어서, 홈부(7a)의 평탄면(8)을 축방향(X)으로부터 시계 회전 반대 방향으로 경사시켜 형성한 것이다. 평탄면(8)은, 반사면(6)과의 접점을 지점으로서 축방향(X)으로부터 시계 회전 반대 방향으로 약간 회전한 상태가 되도록 형성되어 있다. 광(A1)이 평탄면(8)에 입사할 때, 평탄면(8)이 축방향(X)에 평행할 경우에 비해, 입사 각도(θa)가 작아진다. 광(A1)은 평탄면(8)에 입사 각도(θa)에 대응하는 각도로 전반사하여 광(A2)이 된다. 광(A2)의 축방향(X)으로부터의 각도(θb)는, 평탄면(8)이 축방향(X)에 평행한 경우에 비해 커지게 되고, 광(A2)은 직경 방향(Y)의 각도 성분을 크게 할 수 있다.
도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 제3 실시 형태는, 제2 실시 형태의 선형상 광원 장치에 있어서, 홈부(7b)의 2차 반사면(12)과 2차 투과면(14)의 경사 각도를 90° 이하로 한 것이다. 2차 반사면(12)의 경사 각도(θ3)를 90° 이하로 하면, 광(B1)이 1차 반사면(11)에 반사하여 2차 반사면(12)에 입사할 때, 2차 반사면(12)에 대한 입사 각도(θ3)가, 2차 반사면(12)의 경사 각도(θ3)가 90°인 경우에 비해 커지게 된다. 2차 반사면(12)의 출사광(B2)은, 출사 각도도 입사 각도(θd)에 대응하므로, 직경 방향(Y)으로부터의 각도(θe)가 작아진다. 광(B2)은, 경사 각도(θ3)가 90° 인 경우에 비해, 축방향(X)의 반대 방향의 각도 성분이 작아지고, 직경 방향(Y)의 각도 성분이 커지게 되므로, 직경 방향(Y)에 가까운 방향으로 진행하게 된다.
도 1은 본 발명의 선형상 광원 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 선형상 광원 장치의 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명의 도광체를 직경 방향으로 절단한 투영도이다.
도 4는 본 발명의 도광체의 널링홈의 각 홈부의 확대 단면도이다.
도 5는 광선이 판독 대상으로 조사된 상태를 나타낸 화상 판독 장치의 일부 단면도이다.
도 6은 본 발명의 도광체의 널링홈의 각 홈부의 확대 단면도이다.
도 7은 본 발명의 도광체의 널링홈의 홈부의 일부 확대 단면도이다.
도 8은 종래의 선형상 광원 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 9는 광선이 판독 대상으로 조사된 상태를 나타낸 화상 판독 장치의 일부 단면도이다.
[부호의 설명]
1 도광체 2 광원
3 광취입부 4 평활면
5 널링홈 6 반사면
7 홈부 8 평탄면
9 광출사면 10 투광면
11 1차 반사면 12 2차 반사면
41 재치면 44 판독 대상

Claims (6)

  1. 축방향의 한쪽 단부가 광취입부가 되고, 측면에 축방향으로 늘어나는 널링(knurling)홈이 형성된 화상 판독 장치의 조명용 광원에 이용되는 봉 형상의 도광체에 있어서,
    상기 널링홈은 컷팅 방향이 당해 도광체의 축방향과 직교하는 홈부를 복수 가지고, 각 홈부의 정부의 축방향의 길이가 광취입부로부터 멀어짐에 따라 짧게 되며, 상기 홈부의 광취입부측의 측면은 반사면이 되고, 상기 홈부 중 적어도 하나의 홈부의 반사면은, 1차 반사면과 2차 반사면에 의해 구성되며, 상기 1차 반사면의 축방향 단부에 상기 2차 반사면이 형성되고, 상기 2차 반사면의 경사 각도는 상기 1차 반사면의 경사 각도보다 크며,
    상기 1차 반사면에 의해 축방향으로 기울어진 각도를 가진 광으로서 반사된 광의 적어도 일부는, 상기 2차 반사면에서 재차 반사되어, 축방향의 반대 방향으로 기울어진 각도를 가진 광으로서 반사되며,
    당해 도광체로부터, 축방향으로 기울어진 각도를 가진 광과, 축방향의 반대 방향으로 기울어진 각도를 가진 광 모두를 판독 대상을 향해 출사하는 것을 특징으로 하는 도광체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 홈부는, 상기 반사면, 평탄면 및 투광면이, 축방향으로 이 순서로 구성되고, 상기 1차 반사면과 상기 2차 반사면이 구성된 상기 반사면을 가지는 상기 홈부의 상기 투광면은, 1차 투광면과 2차 투광면에 의해 구성되며, 상기 2차 투광면의 축방향 단부에 상기 1차 투광면이 형성되고, 상기 2차 투광면의 경사 각도는, 상기 1차 투광면의 경사 각도보다 큰 것을 특징으로 하는 도광체.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 홈부는, 상기 반사면, 평탄면 및 투광면이, 축방향으로 이 순서로 구성되고, 상기 평탄면은, 축방향으로부터 시계 회전 반대 방향으로 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 도광체.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 청구항에 기재된 도광체와, 상기 도광체의 상기 광취입부에 대향하여 설치된 광원을 가지는 것을 특징으로 하는 선형상 광원 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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