JP2000194079A - 線状光源装置 - Google Patents
線状光源装置Info
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- JP2000194079A JP2000194079A JP10376522A JP37652298A JP2000194079A JP 2000194079 A JP2000194079 A JP 2000194079A JP 10376522 A JP10376522 A JP 10376522A JP 37652298 A JP37652298 A JP 37652298A JP 2000194079 A JP2000194079 A JP 2000194079A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 強制的にある量の光を第１反射部から上部へ
通過させるようにして上部に漏れる光量を定量化し、そ
の制御を容易にした線状光源ユニットの構成を提供する
こと。 【解決手段】 透明な材質より成る細長い形状であっ
て、入射した光を左右の長手方向に分ける第１反射部を
ほぼ中央に備え、該第１反射部によって反射され左右に
分けられた光を上面に向かって反射させる第２反射部を
ほぼ全長にわたって備えた導光部材と、該導光部材のほ
ぼ中央部に密接させて光を前記導光部材に入射させる発
光素子より成る光源装置において、前記光の一部を前記
第１反射部で反射させないで上部に導く薄肉部を前記導
光部材の一部に設けたこと。
通過させるようにして上部に漏れる光量を定量化し、そ
の制御を容易にした線状光源ユニットの構成を提供する
こと。 【解決手段】 透明な材質より成る細長い形状であっ
て、入射した光を左右の長手方向に分ける第１反射部を
ほぼ中央に備え、該第１反射部によって反射され左右に
分けられた光を上面に向かって反射させる第２反射部を
ほぼ全長にわたって備えた導光部材と、該導光部材のほ
ぼ中央部に密接させて光を前記導光部材に入射させる発
光素子より成る光源装置において、前記光の一部を前記
第１反射部で反射させないで上部に導く薄肉部を前記導
光部材の一部に設けたこと。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は相当な長さにわたっ
て直線状のほぼ均一な照明光を得るための線状発光ユニ
ットに関する。
て直線状のほぼ均一な照明光を得るための線状発光ユニ
ットに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばイメージセンサにおいては、電子
機器に入力すべき文字や画像を有する原稿の表面を直線
状に照明しつつ原稿を直線に垂直な方向に移動して画面
を走査し、画面を１ラインづつレンズアレイを用いて受
光素子アレイ上に結像させて明暗信号として読み取る。
そこで画像の結像に必要な、比較的狭い幅でかつ走査方
向の原稿の寸法をカバーする長さの直線状の領域を明る
く照明するための装置として線状光源装置が用いられて
いる。
機器に入力すべき文字や画像を有する原稿の表面を直線
状に照明しつつ原稿を直線に垂直な方向に移動して画面
を走査し、画面を１ラインづつレンズアレイを用いて受
光素子アレイ上に結像させて明暗信号として読み取る。
そこで画像の結像に必要な、比較的狭い幅でかつ走査方
向の原稿の寸法をカバーする長さの直線状の領域を明る
く照明するための装置として線状光源装置が用いられて
いる。
【０００３】線状光源装置の従来例を図２に示す。図２
（ａ）は正面図、（ｂ）は中央断面図である。なお本例
は本願出願人における従来技術であって、本従来例の構
成自体が公知であるとは限らない。１は導光部材、３は
ＬＥＤ発光素子、４はＬＥＤ基板である。ＬＥＤ発光素
子３は発光面を上向きにしＬＥＤ基板４に実装されてい
る。導光部材１は左右に細長くほぼ矩形の断面を持った
透明な部材で、ＬＥＤ発光素子３はそのほぼ中央の下面
にＬＥＤ基板４を仲介して位置決め固定されている。１
１は光入射部で、導光部材１の下面にドーム状に彫り込
まれた凹部である。
（ａ）は正面図、（ｂ）は中央断面図である。なお本例
は本願出願人における従来技術であって、本従来例の構
成自体が公知であるとは限らない。１は導光部材、３は
ＬＥＤ発光素子、４はＬＥＤ基板である。ＬＥＤ発光素
子３は発光面を上向きにしＬＥＤ基板４に実装されてい
る。導光部材１は左右に細長くほぼ矩形の断面を持った
透明な部材で、ＬＥＤ発光素子３はそのほぼ中央の下面
にＬＥＤ基板４を仲介して位置決め固定されている。１
１は光入射部で、導光部材１の下面にドーム状に彫り込
まれた凹部である。
【０００４】１２は第１反射部であって導光部材１の一
部に成形された平滑な反射面であり、ＬＥＤ発光素子３
から上向きに入射する光をその内面で左右方向に分けて
反射する。そのためＬＥＤ発光素子の発光面の中心位置
を焦点とする回転放物面の一部の上半分を取って左右逆
向きに接合した概形を有する。ＬＥＤ発光素子３よりの
入射光は上記焦点付近から出発し上記回転放物面にて反
射されるので、反射光はほぼ平行あるいは比較的小さい
広がり角度で導光部材内を左右に向かう。第１反射部１
２の直上には、放物面の成形上出来た窓１３がある。
部に成形された平滑な反射面であり、ＬＥＤ発光素子３
から上向きに入射する光をその内面で左右方向に分けて
反射する。そのためＬＥＤ発光素子の発光面の中心位置
を焦点とする回転放物面の一部の上半分を取って左右逆
向きに接合した概形を有する。ＬＥＤ発光素子３よりの
入射光は上記焦点付近から出発し上記回転放物面にて反
射されるので、反射光はほぼ平行あるいは比較的小さい
広がり角度で導光部材内を左右に向かう。第１反射部１
２の直上には、放物面の成形上出来た窓１３がある。
【０００５】導光部材１の下面１４は左右方向に反り上
がり傾斜した曲面をなしており、多数の半円筒形の溝１
４１が彫り込まれている。反射光は長手方向に向かう過
程で下側の光線から順次第２反射部１４０でもある下面
１４に到達し、溝１４１に当たってその円筒面の各部に
よって上方に散乱的に反射され、図示しない原稿面を照
明すべく、導光部材の全長に渡って上面１５から射出さ
れる。
がり傾斜した曲面をなしており、多数の半円筒形の溝１
４１が彫り込まれている。反射光は長手方向に向かう過
程で下側の光線から順次第２反射部１４０でもある下面
１４に到達し、溝１４１に当たってその円筒面の各部に
よって上方に散乱的に反射され、図示しない原稿面を照
明すべく、導光部材の全長に渡って上面１５から射出さ
れる。
【０００６】なお溝１４１の中間は平滑面１４２であ
り、この面に到達した光は反射され、更に導光部材１の
端部に向かう過程で導光部材の各内面（上面１５、側
面、端面、再び下面の平滑面１４２等）で反射され、導
光部材の内部を回って下面各所に隈なく到達し、最終的
には溝１４１で上方に反射され、照明光度の均一化に寄
与する。なお光の経路を矢印５で示す。溝１４１と平滑
な反射面１４２は第２反射部１４０を構成する。（本例
では第２反射部１４０は下面１４のほぼ全部を占め
る。）
り、この面に到達した光は反射され、更に導光部材１の
端部に向かう過程で導光部材の各内面（上面１５、側
面、端面、再び下面の平滑面１４２等）で反射され、導
光部材の内部を回って下面各所に隈なく到達し、最終的
には溝１４１で上方に反射され、照明光度の均一化に寄
与する。なお光の経路を矢印５で示す。溝１４１と平滑
な反射面１４２は第２反射部１４０を構成する。（本例
では第２反射部１４０は下面１４のほぼ全部を占め
る。）
【０００７】第１反射部１２における光５の入射角と反
射角は導光部材の材質の屈折率を考慮し幾何光学的にな
るべく全反射条件を満たすように放物面形状が決定され
るが、設計条件によっては、あるいは放物面上の場所に
よっては全反射条件が満たされないことがある。その場
合、入射光の一部は第１反射部１２を通過して直接光５
１として上方に漏れ出てくる。その光量が適量ならよい
が、過剰であると線状照明の中央部の照度が過剰になっ
たり、被照明面に輝点を生じたりして好ましくない。孔
１６は偏平な形状の貫通孔であって、第１反射部１２を
通過して上部へ抜ける直接光５１を減衰させるために設
けられている。
射角は導光部材の材質の屈折率を考慮し幾何光学的にな
るべく全反射条件を満たすように放物面形状が決定され
るが、設計条件によっては、あるいは放物面上の場所に
よっては全反射条件が満たされないことがある。その場
合、入射光の一部は第１反射部１２を通過して直接光５
１として上方に漏れ出てくる。その光量が適量ならよい
が、過剰であると線状照明の中央部の照度が過剰になっ
たり、被照明面に輝点を生じたりして好ましくない。孔
１６は偏平な形状の貫通孔であって、第１反射部１２を
通過して上部へ抜ける直接光５１を減衰させるために設
けられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】材質の反射条件によ
り、第１反射部の反射面の設計はクリティカルとなり、
上部へ抜ける光量のコントロールは容易ではない。孔１
６のみでは形状を工夫しても光量の補正をし切れないこ
とがある。また逆に第１反射部の上方は光量不足となる
場合もある。これらが解決すべき課題となる。本発明の
目的は、強制的にある量の光を第１反射部から上部へ通
過させるようにして上部に漏れる光量を定量化し、その
設計的な制御を容易にした線状光源ユニットの構成を提
供することである。
り、第１反射部の反射面の設計はクリティカルとなり、
上部へ抜ける光量のコントロールは容易ではない。孔１
６のみでは形状を工夫しても光量の補正をし切れないこ
とがある。また逆に第１反射部の上方は光量不足となる
場合もある。これらが解決すべき課題となる。本発明の
目的は、強制的にある量の光を第１反射部から上部へ通
過させるようにして上部に漏れる光量を定量化し、その
設計的な制御を容易にした線状光源ユニットの構成を提
供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の線状光源装置においては次の特徴を有する。 （１）透明な材質より成る細長い形状であって、入射し
た光を左右の長手方向に分ける第１反射部をほぼ中央に
備え、該第１反射部によって反射され左右に分けられた
光を上面に向かって反射させる第２反射部をほぼ全長に
わたって備えた導光部材と、該導光部材のほぼ中央部に
密接させて光を前記導光部材に入射させる発光素子より
成る光源装置において、前記光の一部を前記第１反射部
で反射させないで上部に導く薄肉部を前記導光部材の一
部に設けたこと。
本発明の線状光源装置においては次の特徴を有する。 （１）透明な材質より成る細長い形状であって、入射し
た光を左右の長手方向に分ける第１反射部をほぼ中央に
備え、該第１反射部によって反射され左右に分けられた
光を上面に向かって反射させる第２反射部をほぼ全長に
わたって備えた導光部材と、該導光部材のほぼ中央部に
密接させて光を前記導光部材に入射させる発光素子より
成る光源装置において、前記光の一部を前記第１反射部
で反射させないで上部に導く薄肉部を前記導光部材の一
部に設けたこと。
【００１０】また更に具体的に、次の特徴を備えること
がある。 （２）前記薄肉部は前記第１反射部の一部に設けたこ
と。
がある。 （２）前記薄肉部は前記第１反射部の一部に設けたこ
と。
【００１１】（３）前記薄肉部によって前記第１反射部
の上部にある窓部が塞がれていること。
の上部にある窓部が塞がれていること。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態の一例
である線状光源装置を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は
中央断面図（Ｘ−Ｘ断面図）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）
は拡大した断面図で、（ｃ）はＸ−Ｘ断面、（ｄ）はＹ
−Ｙ断面、（ｅ）はＺ−Ｚ断面を示している。
である線状光源装置を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は
中央断面図（Ｘ−Ｘ断面図）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）
は拡大した断面図で、（ｃ）はＸ−Ｘ断面、（ｄ）はＹ
−Ｙ断面、（ｅ）はＺ−Ｚ断面を示している。
【００１３】各部の名称と記号は図２の従来例と極力共
通とし、それらについては改めて説明しない。図１で新
設された薄肉部１７のみが新規要素である。薄肉部１７
は中央断面図（ｂ）、第１反射部各部の拡大断面図
（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示すように、第１反射部１２
の放物面の頂上部に当たる窓１３を薄い膜で塞ぐよう
に、導光部材１の同じ材質で一体成形されている。（放
物面と窓を導光部材の前後両側から成形する金型の突起
部分を突き合わせず、膜厚相当の僅かな隙間を設けるこ
とで容易に膜状の薄肉部が形成されることは自明であ
る。また、金型の突当てがなくなるので、従来構造で突
当て部に発生し易いバリも生じなくなる。）
通とし、それらについては改めて説明しない。図１で新
設された薄肉部１７のみが新規要素である。薄肉部１７
は中央断面図（ｂ）、第１反射部各部の拡大断面図
（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示すように、第１反射部１２
の放物面の頂上部に当たる窓１３を薄い膜で塞ぐよう
に、導光部材１の同じ材質で一体成形されている。（放
物面と窓を導光部材の前後両側から成形する金型の突起
部分を突き合わせず、膜厚相当の僅かな隙間を設けるこ
とで容易に膜状の薄肉部が形成されることは自明であ
る。また、金型の突当てがなくなるので、従来構造で突
当て部に発生し易いバリも生じなくなる。）
【００１４】ＬＥＤ発光素子３から上方に発した光の一
部は、正面図（ａ）や各拡大断面図に直接光５１として
示したように、薄肉部１７を通過して上面１５より射出
する。この光は放物面で反射されることなく全て上方へ
進む。この光を用いて線状光源中央部の照度を確保し平
均化しかつ他の部分と同等にする。薄肉部の厚さを調節
すれば上方への直接光５１の通過量を制御できる。従っ
てこれを減衰させる孔１６は本実施の形態においては本
来その必要性が薄いため無くてもよいものであるが、導
光板の設計如何によってはあった方がよい場合もあり得
ると考えられるので図面上残してある。
部は、正面図（ａ）や各拡大断面図に直接光５１として
示したように、薄肉部１７を通過して上面１５より射出
する。この光は放物面で反射されることなく全て上方へ
進む。この光を用いて線状光源中央部の照度を確保し平
均化しかつ他の部分と同等にする。薄肉部の厚さを調節
すれば上方への直接光５１の通過量を制御できる。従っ
てこれを減衰させる孔１６は本実施の形態においては本
来その必要性が薄いため無くてもよいものであるが、導
光板の設計如何によってはあった方がよい場合もあり得
ると考えられるので図面上残してある。
【００１５】なお第１反射部１２により左右に反射され
る光量は、従来例の構成に比し薄肉部１７を通る直接光
５１の総量分が減少するが、薄肉部の厚さが薄いため、
これによる減少割合は比較的小さいと考えられるので、
あまり問題とはならない。なお本例においても溝１４１
と平滑面１４２とより成る第２反射部１４０は下面１４
のほぼ全部を占めている。
る光量は、従来例の構成に比し薄肉部１７を通る直接光
５１の総量分が減少するが、薄肉部の厚さが薄いため、
これによる減少割合は比較的小さいと考えられるので、
あまり問題とはならない。なお本例においても溝１４１
と平滑面１４２とより成る第２反射部１４０は下面１４
のほぼ全部を占めている。
【００１６】以上本発明の実施の形態の一例について述
べたが、本発明の技術的範囲はこの例に止まらず、種々
の変形が可能である。例えば薄肉部の厚さを不均等と
し、上方へ漏れる光量を長手方向に沿って制御できる
し、薄肉部も平板状でなく曲面を持ってもよい。またい
くつかに分割し個数が増えることもあり得る。その位置
も導光板の厚さの中央とは限らない。また第１反射部の
反射面も回転放物面が唯一のものではなく、他の曲面や
平面と混合するか、置換してもよい。第２反射部におけ
る散乱性の反射面も半円筒面とは限らないし、形状、反
射の方向性、位置、大きさ、分布状況等を任意に選択で
きる。その他種々の実施の形態が実現可能であろう。
べたが、本発明の技術的範囲はこの例に止まらず、種々
の変形が可能である。例えば薄肉部の厚さを不均等と
し、上方へ漏れる光量を長手方向に沿って制御できる
し、薄肉部も平板状でなく曲面を持ってもよい。またい
くつかに分割し個数が増えることもあり得る。その位置
も導光板の厚さの中央とは限らない。また第１反射部の
反射面も回転放物面が唯一のものではなく、他の曲面や
平面と混合するか、置換してもよい。第２反射部におけ
る散乱性の反射面も半円筒面とは限らないし、形状、反
射の方向性、位置、大きさ、分布状況等を任意に選択で
きる。その他種々の実施の形態が実現可能であろう。
【００１７】
【発明の効果】本発明においては、光の一部を前記第１
反射部で反射させないで上部に導く薄肉部を前記導光部
材の一部に設けたので、第１反射部の上部の光量が安定
し、かつその制御も容易になり、均一な線状照明が得易
くなった。また薄肉部を第１反射部の一部に設け、ある
いは窓内に設置することにより、何ら困難性はなくその
加工ができる。
反射部で反射させないで上部に導く薄肉部を前記導光部
材の一部に設けたので、第１反射部の上部の光量が安定
し、かつその制御も容易になり、均一な線状照明が得易
くなった。また薄肉部を第１反射部の一部に設け、ある
いは窓内に設置することにより、何ら困難性はなくその
加工ができる。
【図１】は本発明の実施の形態の一例である線状光源装
置を示し、（ａ）は正面図、（（ｂ）は中央断面図（Ｘ
−Ｘ断面図）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は拡大した断面
図で、（ｃ）はＸ−Ｘ断面、（ｄ）はＹ−Ｙ断面、
（ｅ）はＺ−Ｚ断面を示している。
置を示し、（ａ）は正面図、（（ｂ）は中央断面図（Ｘ
−Ｘ断面図）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は拡大した断面
図で、（ｃ）はＸ−Ｘ断面、（ｄ）はＹ−Ｙ断面、
（ｅ）はＺ−Ｚ断面を示している。
【図２】従来の線状光源装置の一例を示し、（ａ）は正
面図、（ｂ）は中央断面図である。
面図、（ｂ）は中央断面図である。
１ 導光部材 １１ 光入射部 １２ 第１反射部 １３ 窓 １４ 下面 １４０ 第２反射部 １４１ 溝 １４２ 平滑面 １５ 上面 １６ 孔 １７ 薄肉部 ３ ＬＥＤ発光素子 ４ ＬＥＤ基板 ５ 光 ５１ 直接光
Claims (3)
- 【請求項１】 透明な材質より成る細長い形状であっ
て、入射した光を左右の長手方向に分ける第１反射部を
ほぼ中央に備え、該第１反射部によって反射され左右に
分けられた光を上面に向かって反射させる第２反射部を
ほぼ全長にわたって備えた導光部材と、該導光部材のほ
ぼ中央部に密接させて光を前記導光部材に入射させる発
光素子より成る光源装置において、前記光の一部を前記
第１反射部で反射させないで上部に導く薄肉部を前記導
光部材の一部に設けたことを特徴とする線状光源装置。 - 【請求項２】 前記薄肉部は前記第１反射部の一部に設
けたことを特徴とする請求項１の線状光源装置。 - 【請求項３】 前記薄肉部によって前記第１反射部の上
部にある窓部が塞がれていることを特徴とする請求項２
の線状光源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37652298A JP4321895B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 線状光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37652298A JP4321895B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 線状光源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000194079A true JP2000194079A (ja) | 2000-07-14 |
| JP4321895B2 JP4321895B2 (ja) | 2009-08-26 |
Family
ID=18507281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37652298A Expired - Fee Related JP4321895B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 線状光源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4321895B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2020065946A1 (ja) * | 2018-09-28 | 2021-03-11 | 三菱電機株式会社 | ディスプレイ用導光体 |
-
1998
- 1998-12-25 JP JP37652298A patent/JP4321895B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2020065946A1 (ja) * | 2018-09-28 | 2021-03-11 | 三菱電機株式会社 | ディスプレイ用導光体 |
| JP7050947B2 (ja) | 2018-09-28 | 2022-04-08 | 三菱電機株式会社 | ディスプレイ用導光体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4321895B2 (ja) | 2009-08-26 |
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