JP2014064071A - Light source device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device in which a light-guide body is easily manufactured and which allows forming a high-illuminance lighting region having high uniformity of illuminance in a sub-scanning direction.SOLUTION: A light-source device includes: a rod-shaped light-guide body composed of a translucent material; an LED element disposed so as to face an end surface of the light-guide body in a longitudinal direction; and a reflecting mirror disposed parallel to the light-guide body and reflecting light from the light-guide body toward a document placing surface. A cross section of the light-guide body perpendicular to the longitudinal direction is circular. The light-guide body has a first reflection portion formed along the longitudinal direction on an outer surface of the light-guide body and reflecting light from the LED element toward the document placing surface; and a second reflection portion formed along the longitudinal direction on the outer surface of the light-guide body and reflecting light from the LED element toward the reflecting mirror. In a central region of the first reflection portion in a circumferential direction, a non-reflection portion is formed over the entire longitudinal direction of the first reflection portion.

Description

本発明は、ファクシミリ、複写機、スキャナなどの機器に使用される原稿読取用の光源装置に関する。   The present invention relates to a light source device for reading a document used in devices such as a facsimile, a copying machine, and a scanner.

ファクシミリ、複写機、スキャナなどの機器は、原稿面からの反射光によって原稿面の文字・画像情報を読み取る原稿読取装置を有し、この原稿読取装置には、原稿面を照明する光源装置が搭載されている。
この原稿読取用の光源装置においては、副走査方向における幅の大きい高照度照明領域を形成することができものが求められており、このような光源装置としては、一端にＬＥＤ素子が配置された棒状の導光体と、この導光体に並ぶよう配置された第１の反射鏡および第２の反射鏡とを具え、導光体が、ＬＥＤ素子からの光を原稿載置面に向かって反射する第１の反射部と、ＬＥＤ素子からの光を第１の反射鏡および第２の反射鏡に向かって反射する第２の反射部とを有してなるものが提案されている（特許文献１参照。）。 Equipment such as facsimiles, copiers, and scanners have a document reading device that reads text and image information on the document surface by reflected light from the document surface, and this document reading device is equipped with a light source device that illuminates the document surface. Has been.
In this document reading light source device, a light source device capable of forming a high-illumination illumination area having a large width in the sub-scanning direction is required. As such a light source device, an LED element is arranged at one end. The light guide includes a rod-shaped light guide, and a first reflecting mirror and a second reflecting mirror arranged in line with the light guide, and the light guide directs light from the LED element toward the document placement surface. There has been proposed one having a first reflecting portion that reflects and a second reflecting portion that reflects light from the LED element toward the first reflecting mirror and the second reflecting mirror (patent). Reference 1).

図７は、原稿読取装置に搭載される従来の光源装置における導光体の構成を示す説明図である。この導光体８０においては、その長手方向に垂直な断面における外周輪郭が円弧状の光出射面８１が、当該導光体８０の長手方向に沿って形成されている。導光体８０における光出射面８１に対向する周面には、ＬＥＤ素子９０からの光を原稿載置面（図示省略）に向かって反射する第１の反射部８２が、導光体８０の半径方向に突出した状態で当該導光体８０の長手方向に沿って形成されていると共に、この第１の反射部８２から導光体８０の周方向に離間した位置に、ＬＥＤ素子９０からの光を反射鏡（図示省略）に向かって反射する第２の反射部８３が、導光体８０の半径方向に突出した状態で当該導光体８０の長手方向に沿って形成されている。また、導光体８０における光出射面８１と第１の反射部８２との間には、導光体８０の長手方向に伸びる保持用突条部８５が形成されている。９１は、導光体８０の一端面とＬＥＤ素子９０との間の空間を取り囲むよう配置されたミラーである。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing a configuration of a light guide in a conventional light source device mounted on a document reading device. In this light guide 80, a light emitting surface 81 whose outer peripheral contour in a cross section perpendicular to the longitudinal direction has an arc shape is formed along the longitudinal direction of the light guide 80. A first reflecting portion 82 that reflects the light from the LED element 90 toward the document placement surface (not shown) is provided on the circumferential surface of the light guide 80 that faces the light exit surface 81. It is formed along the longitudinal direction of the light guide 80 in a state of protruding in the radial direction, and from the LED element 90 at a position spaced apart from the first reflecting portion 82 in the circumferential direction of the light guide 80. A second reflecting portion 83 that reflects light toward a reflecting mirror (not shown) is formed along the longitudinal direction of the light guide 80 in a state of protruding in the radial direction of the light guide 80. In addition, a holding protrusion 85 extending in the longitudinal direction of the light guide 80 is formed between the light emitting surface 81 of the light guide 80 and the first reflecting portion 82. 91 is a mirror arranged so as to surround the space between the one end surface of the light guide 80 and the LED element 90.

然るに、上記の光源装置においては、導光体８０における第１の反射部８２および第２の反射部８３が半径方向に突出した状態に形成されており、導光体８０全体が複雑な形状であることから、導光体８０自体の製造コストが高く、しかも、２つの反射鏡を用いるため、光源装置の製造コストが高い、という問題がある。
この問題を解決するため、本発明者らは、導光体として簡単な形状例えば円柱状のものを用いると共に、１つの反射鏡を用いた光源装置について検討を行った。
しかしながら、円柱状の導光体および一つの反射鏡を用いて光源装置を構成した場合には、原稿載置面の副走査方向における照度分布（以下、「断面配光」ともいう。）の均一性が高い照明領域を形成することが困難であることが判明した。以下、この問題について具体的に説明する。 However, in the light source device described above, the first reflecting portion 82 and the second reflecting portion 83 in the light guide 80 are formed in a state protruding in the radial direction, and the entire light guide 80 has a complicated shape. For this reason, there is a problem in that the light guide 80 itself has a high manufacturing cost and uses two reflecting mirrors, so that the manufacturing cost of the light source device is high.
In order to solve this problem, the present inventors used a simple light guide, for example, a cylindrical one, and studied a light source device using one reflecting mirror.
However, when the light source device is configured using a cylindrical light guide and one reflecting mirror, the illuminance distribution in the sub-scanning direction (hereinafter also referred to as “cross-section light distribution”) on the document placement surface is uniform. It has been found that it is difficult to form a highly illuminated area. Hereinafter, this problem will be described in detail.

上記の光源装置においては、ＬＥＤ素子から導光体に入射された光は、第１の反射部によって、導光体の光出射面から原稿載置面に向かって出射されると共に、第２の反射部によって、導光体の光出射面から反射鏡に向かって出射され、更に、反射鏡に向かって出射された光は、当該反射鏡によって原稿載置面に向かって反射される。そして、原稿載置面においては、第１の反射部から原稿載置面に直接照射される光（以下、「直接光」ともいう。）による照明領域（以下、「直接光照明領域」ともいう。）と、導光体における第２の反射部から反射鏡を介して原稿載置面に照射される光（以下、「間接光」ともいう。）による照明領域（以下、「間接光照明領域」ともいう。）とが、それらの一部が互いに重畳して形成されることにより、当該原稿載置面に主走査方向に伸びる帯状の高照度照明領域が形成される。
このような光源装置において、直接光照明領域の断面配光のパターンおよび間接光照明領域の断面配光のパターンが互いに近似するものであれば、直接光照明領域および間接光照明領域の一部を互いに重畳させることにより、断面配光の均一性が高い高照度照明領域を形成することが可能となる。
しかしながら、間接光は反射鏡を介して原稿載置面に照射されるため、間接光照明領域の照度は、直接光照明領域の照度よりも相当に低くなる。しかも、直接光および間接光は、導光体の光出射面から出射されるときに光学的に集光されるが、直接光と間接光とでは、導光体の光出射面から原稿載置面に到達するまでの距離が異なる。そのため、直接光照明領域の断面配光および間接光照明領域の断面配光は、互いに大きく異なるパターンとなる。従って、原稿載置面において直接光照明領域および間接光照明領域を重畳させても、両者の照度分布のバランスが悪いため、断面配光の均一性が高い高照度照明領域を形成することができない。 In the light source device described above, the light incident on the light guide from the LED element is emitted from the light exit surface of the light guide toward the document placement surface by the first reflection unit, and the second The light emitted from the light emitting surface of the light guide toward the reflecting mirror is reflected by the reflecting portion, and the light emitted toward the reflecting mirror is reflected toward the document placement surface by the reflecting mirror. Then, on the document placement surface, an illumination area (hereinafter also referred to as “direct light illumination area”) by light (hereinafter also referred to as “direct light”) directly irradiated onto the document placement surface from the first reflecting portion. )) And an illumination area (hereinafter referred to as “indirect light illumination area”) of light (hereinafter also referred to as “indirect light”) irradiated onto the document placement surface from the second reflecting portion of the light guide via the reflecting mirror. ”) Are formed so as to overlap each other, whereby a belt-like high-illuminance illumination area extending in the main scanning direction is formed on the document placement surface.
In such a light source device, if the cross-sectional light distribution pattern of the direct light illumination region and the cross-sectional light distribution pattern of the indirect light illumination region are similar to each other, a part of the direct light illumination region and the indirect light illumination region may be used. By superimposing each other, it is possible to form a high-illuminance illumination region with high uniformity of cross-sectional light distribution.
However, since the indirect light is applied to the document placement surface via the reflecting mirror, the illuminance of the indirect light illumination region is considerably lower than the illuminance of the direct light illumination region. In addition, direct light and indirect light are optically condensed when emitted from the light exit surface of the light guide. However, in direct light and indirect light, an original is placed from the light exit surface of the light guide. The distance to reach the surface is different. Therefore, the cross-sectional light distribution in the direct light illumination region and the cross-sectional light distribution in the indirect light illumination region are different from each other. Therefore, even if the direct light illumination area and the indirect light illumination area are overlapped on the document placement surface, the illuminance distribution of both is poor, so that a high illuminance illumination area with high uniformity of cross-sectional light distribution cannot be formed. .

特開２０１１−１８２３７０号公報JP 2011-182370 A

本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、原稿からの反射光を読み取る原稿読取装置に用いられる光源装置において、導光体の製造が容易で、副走査方向における照度の均一性が高い高照度照明領域を形成することができる光源装置を提供することにある。   The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to easily manufacture a light guide in a light source device used in a document reading device that reads reflected light from a document, and to perform sub-scanning. An object of the present invention is to provide a light source device capable of forming a high-illuminance illumination region having high illuminance uniformity in a direction.

本発明の光源装置は、原稿からの原稿反射光を読み取る原稿読取装置に用いられる光源装置であって、
透光性材料よりなる棒状の導光体と、この導光体の長手方向における端面に対向して配置されたＬＥＤ素子と、前記導光体に並列して配置された、当該導光体からの光を原稿載置面に向かって反射する反射鏡とを具えてなり、
前記導光体は長手方向に垂直な断面が円形であり、
前記導光体は、当該導光体の外面において長手方向に沿って形成された、前記ＬＥＤ素子からの光を前記原稿載置面に向かって反射する第１の反射部と、当該導光体の外面において長手方向に沿って形成された、前記ＬＥＤ素子からの光を前記反射鏡に向かって反射する第２の反射部とを有し、
前記第１の反射部における周方向の中央領域には、非反射部分が当該第１の反射部における長手方向全域にわたって形成されていることを特徴とする。 A light source device of the present invention is a light source device used in a document reading device that reads reflected light from a document.
From a rod-shaped light guide made of a translucent material, an LED element arranged to face an end face in the longitudinal direction of the light guide, and the light guide arranged in parallel to the light guide And a reflecting mirror that reflects the light toward the document placement surface,
The light guide has a circular cross section perpendicular to the longitudinal direction,
The light guide is formed along the longitudinal direction on the outer surface of the light guide, and reflects the light from the LED element toward the document placement surface, and the light guide. And a second reflecting portion that is formed along the longitudinal direction on the outer surface of the LED element and reflects the light from the LED element toward the reflecting mirror,
In the central region in the circumferential direction of the first reflective portion, a non-reflective portion is formed over the entire longitudinal direction of the first reflective portion.

本発明の光源装置においては、前記非反射部分は、前記導光体の長手方向に垂直な断面において、前記第１の反射部によって描かれる円弧の中心角の二等分線上から、前記第２の反射部から遠い方向に変位した位置に形成されていることが好ましい。
また、前記導光体の長手方向に垂直な断面において、前記第１の反射部によって描かれる円弧の中心角が、前記第２の反射部によって描かれる円弧の中心角よりも大きいことが好ましい。 In the light source device according to the aspect of the invention, the non-reflective portion may be configured so that the second portion is located on a bisector of a central angle of an arc drawn by the first reflecting portion in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light guide. It is preferable to be formed at a position displaced in a direction far from the reflecting portion.
In a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light guide, it is preferable that a central angle of an arc drawn by the first reflecting portion is larger than a center angle of an arc drawn by the second reflecting portion.

また、本発明の光源装置においては、前記第１の反射部および前記第２の反射部の各々は、前記導光体の外面に当該導光体の長手方向に並ぶよう形成された複数の凹部によって構成されていてもよい。   In the light source device of the present invention, each of the first reflecting portion and the second reflecting portion has a plurality of recesses formed on the outer surface of the light guide so as to be aligned in the longitudinal direction of the light guide. It may be constituted by.

本発明の光源装置によれば、棒状の導光体は長手方向に垂直な断面が円形のものであるため、当該導光体を容易に製造することができる。
また、原稿載置面に向かって反射する第１の反射部には、その周方向の中央領域に非反射部分が当該第１の反射部における長手方向全域にわたって形成されていることにより、第１の反射部からの光による照明領域の副走査方向における照度分布が調整される。そのため、第１の反射部からの光による照明領域の副走査方向における照度分布と、第２の反射部からの光による照明領域の副走査方向における照度分布とのバランスが良好となる結果、副走査方向における照度の均一性が高い高照度照明領域を形成することができる。 According to the light source device of the present invention, since the rod-shaped light guide has a circular cross section perpendicular to the longitudinal direction, the light guide can be easily manufactured.
Further, the first reflecting portion that reflects toward the document placing surface has a non-reflecting portion formed in the central region in the circumferential direction over the entire longitudinal direction of the first reflecting portion. The illuminance distribution in the sub-scanning direction of the illumination area by the light from the reflection part is adjusted. Therefore, the balance between the illuminance distribution in the sub-scanning direction of the illumination area due to the light from the first reflecting portion and the illuminance distribution in the sub-scanning direction of the illumination area due to the light from the second reflecting portion is improved. A high illuminance illumination area with high illuminance uniformity in the scanning direction can be formed.

原稿読取装置に搭載された本発明の光源装置の一例における構成を示す説明用断面図である。It is sectional drawing for description which shows the structure in an example of the light source device of this invention mounted in the original document reader. 図１に示す光源装置における導光体をＬＥＤ素子と共に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the light guide in the light source device shown in FIG. 1 with an LED element. 図１に示す光源装置における導光体を長手方向に垂直方向に切断して示す断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnects and shows the light guide in the light source device shown in FIG. 1 in the orthogonal | vertical direction to a longitudinal direction. 図１に示す光源装置における導光体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the light guide in the light source device shown in FIG. 実験例１に係る光源装置（Ａ）による原稿載置面での副走査方向の照度分布を示す曲線図である。FIG. 10 is a curve diagram showing the illuminance distribution in the sub-scanning direction on the document placement surface by the light source device (A) according to Experimental Example 1. 比較実験例１に係る光源装置（Ｂ）による原稿載置面での副走査方向の照度分布を示す曲線図である。It is a curve diagram which shows the illumination intensity distribution of the subscanning direction by the light source device (B) which concerns on the comparative experiment example 1 in the original document mounting surface. 原稿読取装置に搭載される従来の光源装置の一例における導光体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the light guide in an example of the conventional light source device mounted in a document reader.

以下、本発明の光源装置の実施の形態について説明する。
図１は、原稿読取装置に搭載された本発明の光源装置の一例における構成を示す説明用断面図、図２は、図１に示す光源装置における導光体をＬＥＤ素子と共に示す縦断面図、図３は、図１に示す光源装置における導光体を長手方向に垂直方向に切断して示す横断面図、図４は、図１に示す光源装置における導光体を示す斜視図である。
この光源装置は、図１に示すように、原稿読取装置において原稿２が載置される透光性を有する原稿台５の下方に配置され、原稿台５の原稿載置面１に平行な平面に沿って主走査方向に伸びるよう配置された棒状の導光体１０と、この導光体１０に原稿載置面１に垂直な原稿読取軸Ｙを介して副走査方向に離間して並列した状態で配置された、主走査方向に伸びる長尺な矩形の板状の反射鏡２０とを有する。
本発明において、「副走査方向」とは、原稿載置面１に対して光源装置を相対的に移動させるときの移動方向を意味し、「主走査方向」とは、副走査方向と垂直な方向であって原稿載置面に対して平行な方向を意味する。 Hereinafter, embodiments of the light source device of the present invention will be described.
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing a configuration of an example of a light source device of the present invention mounted on a document reading device, and FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view showing a light guide in the light source device shown in FIG. 3 is a cross-sectional view showing the light guide in the light source device shown in FIG. 1 cut in a direction perpendicular to the longitudinal direction, and FIG. 4 is a perspective view showing the light guide in the light source device shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the light source device is disposed below a translucent document table 5 on which a document 2 is placed in a document reading device, and is a plane parallel to the document placement surface 1 of the document table 5. A bar-shaped light guide 10 arranged so as to extend in the main scanning direction along with the light guide 10 and arranged parallel to the light guide 10 via the document reading axis Y perpendicular to the document placement surface 1 in the sub-scanning direction. And a long rectangular plate-like reflecting mirror 20 extending in the main scanning direction.
In the present invention, “sub-scanning direction” means a moving direction when the light source device is moved relative to the document placement surface 1, and “main scanning direction” is perpendicular to the sub-scanning direction. Means a direction parallel to the document placement surface.

図２に示すように、導光体１０の一端面（図２において左端面）に対向する位置には、ＬＥＤ素子３０が、当該導光体１０の一端面から離間して配置されている。また、導光体１０の一端には、当該導光体１０の一端面とＬＥＤ素子３０との間の空間を取り囲むようミラー３１が配置されている。図示の例では、導光体１０の他端面（図２において右端面）に対向する位置にも、ＬＥＤ素子３０が、当該導光体１０の他端面から離間して配置され、当該導光体１０の他端には、当該導光体１０の他端面とＬＥＤ素子３０との間の空間を取り囲むようミラー３１が配置されている。   As shown in FIG. 2, the LED element 30 is disposed at a position facing one end surface (the left end surface in FIG. 2) of the light guide 10 so as to be separated from the one end surface of the light guide 10. Further, a mirror 31 is disposed at one end of the light guide 10 so as to surround a space between the one end surface of the light guide 10 and the LED element 30. In the illustrated example, the LED element 30 is also arranged at a position facing the other end surface (the right end surface in FIG. 2) of the light guide 10 so as to be separated from the other end surface of the light guide 10. A mirror 31 is disposed at the other end of 10 so as to surround a space between the other end surface of the light guide 10 and the LED element 30.

導光体１０は、シャーシ４０Ａによって固定されて保持され，反射鏡２０は、シャーシ４０Ｂによって固定されて保持されている。具体的に説明すると、導光体１０を保持するシャーシ４０Ａは、基台４１Ａと、この基台４１Ａ上に設けられた、導光体１０と同方向に伸びる導光体保持台４５とを有する。また、反射鏡２０を保持するシャーシ４０Ｂは、基台４１Ｂと、この基台４１Ｂ上に導光体保持台４５から離間して並ぶよう設けられた、反射鏡２０と同方向に伸びる反射鏡保持台４６とを有する。
そして、導光体１０は、光出射面１１が所定の方向を向いた状態で導光体保持台４５に保持されて固定されている。具体的には、導光体１０には、その周面から突出し、長手方向に伸びる位置決め用の凸部（図示省略）が形成され、導光体保持台４５には、導光体１０の凸部に適合する形状の凹部（図示省略）が形成されており、導光体１０の凸部が導光体保持台４５の凹部に嵌合することによって固定されている。一方、反射鏡２０は、反射面が所定の方向を向いた状態で反射鏡保持台４６に保持されている。また、シャーシ４０Ａ，４０Ｂの各々の間には、原稿２からの原稿反射光を透過させる空隙４４が導光体保持台４５および反射鏡保持台４６と同方向に伸びるよう形成されており、これにより、原稿２からの反射光が、例えば光源装置の下方に配置されたＣＣＤに受光される。また、シャーシ４０Ａにおける基台４１Ａ上には、ＬＥＤ素子に給電するための配線３２が配置されている。 The light guide 10 is fixed and held by the chassis 40A, and the reflecting mirror 20 is fixed and held by the chassis 40B. More specifically, the chassis 40A that holds the light guide 10 includes a base 41A and a light guide holder 45 that is provided on the base 41A and extends in the same direction as the light guide 10. . The chassis 40B for holding the reflecting mirror 20 is provided with a base 41B and a reflecting mirror holding provided on the base 41B so as to be spaced apart from the light guide holding base 45 and extending in the same direction as the reflecting mirror 20. And a base 46.
The light guide 10 is held and fixed on the light guide holder 45 with the light emitting surface 11 facing a predetermined direction. Specifically, the light guide 10 is formed with a positioning convex portion (not shown) that protrudes from the peripheral surface and extends in the longitudinal direction, and the light guide holder 45 has a convex portion of the light guide 10. A concave portion (not shown) having a shape suitable for the portion is formed, and the convex portion of the light guide 10 is fixed by fitting into the concave portion of the light guide holder 45. On the other hand, the reflecting mirror 20 is held by the reflecting mirror holding base 46 with the reflecting surface facing a predetermined direction. Further, a gap 44 for transmitting the reflected light from the document 2 is formed between the chassis 40A and 40B so as to extend in the same direction as the light guide holder 45 and the reflector holder 46. Thus, the reflected light from the document 2 is received by, for example, a CCD arranged below the light source device. Further, wiring 32 for supplying power to the LED elements is disposed on the base 41A in the chassis 40A.

図３にも示すように、導光体１０は、その長手方向に垂直な断面の輪郭形状が円形とされている。この導光体１０の外周面における原稿載置面１および反射鏡２０に臨む領域には、光出射面１１が当該導光体１０の長手方向に沿って形成されている。導光体１０の外周面における光出射面１１に対向する領域には、ＬＥＤ素子３０からの光を原稿載置面１に向かって反射する第１の反射部１２が形成されていると共に、この第１の反射部１２から周方向に離間した位置に、ＬＥＤ素子３０からの光を反射鏡２０に向かって反射する第２の反射部１３が、当該導光体１０の長手方向に沿って形成されている。   As shown also in FIG. 3, the light guide 10 has a circular cross-sectional profile perpendicular to the longitudinal direction. A light emitting surface 11 is formed along the longitudinal direction of the light guide 10 in a region facing the document placement surface 1 and the reflecting mirror 20 on the outer peripheral surface of the light guide 10. A first reflecting portion 12 that reflects light from the LED element 30 toward the document placement surface 1 is formed in a region facing the light emitting surface 11 on the outer peripheral surface of the light guide 10. A second reflecting portion 13 that reflects the light from the LED element 30 toward the reflecting mirror 20 is formed along the longitudinal direction of the light guide 10 at a position spaced apart from the first reflecting portion 12 in the circumferential direction. Has been.

第１の反射部１２における周方向の中央領域には、非反射部分１２ａが当該第１の反射部１２における長手方向全域にわたって形成されている。この非反射部分１２ａは、導光体１０の長手方向に垂直な断面において、第１の反射部１２によって描かれる円弧の中心角の二等分線Ｂ上から、第２の反射部１３から遠い方向に変位した位置に形成されていることが好ましい。具体的には、非反射部分１２ａは、その中央位置が第１の反射部１２によって描かれる円弧の中心角の二等分線上よりも、第２の反射部１３から遠い方向に１〜４°変位した位置に形成されていることが好ましい。   In the central region in the circumferential direction of the first reflecting portion 12, a non-reflecting portion 12 a is formed over the entire longitudinal direction of the first reflecting portion 12. The non-reflective portion 12 a is far from the second reflecting portion 13 from the bisector B of the central angle of the arc drawn by the first reflecting portion 12 in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light guide 10. It is preferably formed at a position displaced in the direction. Specifically, the non-reflective portion 12 a has a central position of 1 to 4 ° in a direction farther from the second reflecting portion 13 than on the bisector of the central angle of the arc drawn by the first reflecting portion 12. It is preferably formed at a displaced position.

第１の反射部１２においては、導光体１０の長手方向に垂直な断面において、当該第１の反射部１２によって描かれる円弧の中心角が１８〜２４°であることが好ましい。
また、第２の反射部１３においては、導光体１０の長手方向に垂直な断面において、当該第２の反射部１３によって描かれる円弧の中心角が１０〜１５°であることが好ましい。
また、導光体１０の長手方向に垂直な断面において、第１の反射部１２によって描かれる円弧の中心角が、第２の反射部１３によって描かれる円弧の中心角よりも大きいことが好ましく、特に、第１の反射部１２によって描かれる円弧の中心角をＡとし、第２の反射部１３によって描かれる円弧の中心角をＢとしたとき、１＜Ａ／Ｂ＜２．５を満足することが好ましい。Ａ／Ｂの値が１以下である場合には、第１の反射部１２による断面配光の幅が狭くなり、断面配光カーブの傾きが急峻になる。その結果、原稿載置面において直接光照明領域および間接光照明領域を重畳させても、両者の照度分布のバランスが悪いため、断面配光の均一性が高い高照度照明領域を形成することが困難となる。一方、Ａ／Ｂの値が２．５以上である場合には、第１の反射部１２の幅が大きくなり、レーザによる凹部の加工精度が急激に落ちる。その結果、照度分布にばらつきが生じる可能性がある。 In the first reflecting portion 12, the central angle of the arc drawn by the first reflecting portion 12 in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light guide 10 is preferably 18 to 24 °.
Moreover, in the 2nd reflection part 13, it is preferable in the cross section perpendicular | vertical to the longitudinal direction of the light guide 10 that the center angle of the circular arc drawn by the said 2nd reflection part 13 is 10-15 degrees.
Further, in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light guide 10, the center angle of the arc drawn by the first reflecting portion 12 is preferably larger than the center angle of the arc drawn by the second reflecting portion 13. In particular, when the center angle of the arc drawn by the first reflecting portion 12 is A and the center angle of the arc drawn by the second reflecting portion 13 is B, 1 <A / B <2.5 is satisfied. It is preferable. When the value of A / B is 1 or less, the width of the cross-section light distribution by the first reflecting portion 12 becomes narrow, and the inclination of the cross-section light distribution curve becomes steep. As a result, even if the direct light illumination area and the indirect light illumination area are superimposed on the document placement surface, the illuminance distribution of both is poor, so that a high illuminance illumination area with high uniformity of cross-sectional light distribution can be formed. It becomes difficult. On the other hand, when the value of A / B is 2.5 or more, the width of the first reflecting portion 12 becomes large, and the processing accuracy of the concave portion by the laser sharply decreases. As a result, the illuminance distribution may vary.

また、第１の反射部１２においては、導光体１０の長手方向に垂直な断面において、非反射部分１２ａによって描かれる円弧の中心角が２．５〜７．５°であることが好ましい。
また、導光体１０の長手方向に垂直な断面において、第１の反射部１２によって描かれる円弧の中心角をＡとし、当該第１の反射部１２における非反射部分１２ａによって描かれる円弧の中心角をＣとしたとき、３．５≦Ａ／Ｃ≦５．０を満足することが好ましい。Ａ／Ｃの値が３．５未満である場合には、第１の反射部１２に占める非反射部分１２ａの比率が大きくなり、必要な光量が得られなくなる虞れがある。一方、Ａ／Ｃの値が５．０を超える場合には、第１の反射部１２による断面配光カーブの傾きが急峻になる。また非反射部分１２ａが占める比率が下がるので第１の反射部１２の照度が上がる。その結果、原稿載置面において直接光照明領域および間接光照明領域を重畳させても、両者の照度分布のバランスが悪いため、断面配光の均一性が高い高照度照明領域を形成することが困難となる。 Moreover, in the 1st reflection part 12, it is preferable in the cross section perpendicular | vertical to the longitudinal direction of the light guide 10 that the center angle of the circular arc drawn by the non-reflective part 12a is 2.5-7.5 degrees.
Further, in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light guide 10, the center angle of the arc drawn by the first reflecting portion 12 is A, and the center of the arc drawn by the non-reflecting portion 12 a in the first reflecting portion 12. When the angle is C, it is preferable that 3.5 ≦ A / C ≦ 5.0 is satisfied. When the value of A / C is less than 3.5, the ratio of the non-reflective portion 12a occupying the first reflective portion 12 becomes large, and there is a possibility that a necessary light amount cannot be obtained. On the other hand, when the value of A / C exceeds 5.0, the slope of the cross-section light distribution curve by the first reflecting portion 12 becomes steep. Moreover, since the ratio which the non-reflective part 12a occupies falls, the illumination intensity of the 1st reflection part 12 rises. As a result, even if the direct light illumination area and the indirect light illumination area are superimposed on the document placement surface, the illuminance distribution of both is poor, so that a high illuminance illumination area with high uniformity of cross-sectional light distribution can be formed. It becomes difficult.

この例における第１の反射部１２および第２の反射部１３の各々は、図４に示すように、導光体１０の外面に当該導光体１０の長手方向に並ぶよう形成された複数の凹部１２Ｈ，１３Ｈによって構成されている。このような凹部１２Ｈ，１３Ｈは、ＣＯ2 レーザ装置を用いたレーザ加工によって、導光体１０の外面に形成することができる。 As shown in FIG. 4, each of the first reflecting portion 12 and the second reflecting portion 13 in this example has a plurality of lines formed on the outer surface of the light guide 10 so as to be aligned in the longitudinal direction of the light guide 10. It is comprised by the recessed parts 12H and 13H. Such recesses 12H and 13H can be formed on the outer surface of the light guide 10 by laser processing using a CO 2 laser device.

導光体１０は透光性材料によって構成されている。導光体１０を構成する透光性材料としては、ポリメチルメタクリレート樹脂等のアクリル系樹脂、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマーなどを用いることができ、このような材料を用いることにより、射出成形法によって導光体１０を容易に作製することができると共に、レーザ加工によって、当該導光体１０の外面に複数の凹部１２Ｈ，１３Ｈよりなる第１の反射部１２および第２の反射部１３を容易に形成することができる。   The light guide 10 is made of a translucent material. As the translucent material constituting the light guide 10, acrylic resin such as polymethyl methacrylate resin, cycloolefin polymer, cycloolefin copolymer, and the like can be used. By using such a material, an injection molding method can be used. Thus, the light guide 10 can be easily manufactured, and the first reflecting portion 12 and the second reflecting portion 13 including the plurality of recesses 12H and 13H can be easily formed on the outer surface of the light guide 10 by laser processing. Can be formed.

ＬＥＤ素子３０としては、白色ＬＥＤ素子を用いることができる。
また、シャーシ４０における基台４１を構成する材料としては、アルミニウムなどの金属材料を用いることができ、導光体保持台４５および反射鏡保持台４６を構成する材料としては、アルミニウムなどの金属材料、ポリカーボネート樹脂などの樹脂材料を用いることができる。 As the LED element 30, a white LED element can be used.
Further, as a material constituting the base 41 in the chassis 40, a metal material such as aluminum can be used, and as a material constituting the light guide holding base 45 and the reflector holding base 46, a metal material such as aluminum is used. Resin materials such as polycarbonate resin can be used.

このような光源装置においては、ＬＥＤ素子３０から放射される光Ｌがミラー３１に反射されて導かれて、導光体１０にその端面から入射され、この導光体１０によって当該導光体１０の長手方向に導かれると共に、第１の反射部１２および第２の反射部１３の各々によって反射され、この反射光が導光体１０の光出射面１１から出射される。そして、第１の反射面１２からの光（直接光）Ｌ１は、原稿台５上に載置された原稿２の一面に照射されると共に、第２の光反射面１３からの光Ｌ２は、反射鏡２０によって反射され、この反射光（間接光）Ｌ３が原稿台５上に載置された原稿２の一面に照射される。
そして、原稿２の一面においては、第１の反射部１２からの光Ｌ１によって直接光照明領域が形成されると共に、反射鏡２０からの反射光Ｌ３によって間接光照明領域が形成される。そして、直接光照明領域および間接光照明領域の各々の一部が互いに重畳することによって、主走査方向に伸びる帯状の高照度照明領域が形成される。 In such a light source device, the light L emitted from the LED element 30 is reflected and guided by the mirror 31 and is incident on the light guide 10 from its end face. And reflected by each of the first reflecting portion 12 and the second reflecting portion 13, and this reflected light is emitted from the light emitting surface 11 of the light guide 10. The light (direct light) L1 from the first reflecting surface 12 is irradiated to one surface of the document 2 placed on the document table 5, and the light L2 from the second light reflecting surface 13 is Reflected by the reflecting mirror 20, this reflected light (indirect light) L <b> 3 is applied to one surface of the document 2 placed on the document table 5.
On one surface of the document 2, a direct light illumination area is formed by the light L1 from the first reflection unit 12, and an indirect light illumination area is formed by the reflected light L3 from the reflecting mirror 20. A part of each of the direct light illumination area and the indirect light illumination area is overlapped with each other to form a belt-like high illumination illumination area extending in the main scanning direction.

上記の光源装置によれば、棒状の導光体１０は長手方向に垂直な断面が円形のものであるため、当該導光体１０を容易に製造することができる。
また、原稿載置面に向かって反射する第１の反射部１２には、その周方向の中央領域に非反射部分１２ａが当該第１の反射部１２における長手方向全域にわたって形成されていることにより、第１の反射部１２からの光による照明領域の副走査方向における照度分布が調整される。そのため、第１の反射部１２からの光による照明領域の副走査方向における照度分布と、第２の反射部１３からの光による照明領域の副走査方向における照度分布とのパランスが良好となる結果、副走査方向における照度の均一性が高い高照度照明領域を形成することができる。 According to the above light source device, since the rod-shaped light guide 10 has a circular cross section perpendicular to the longitudinal direction, the light guide 10 can be easily manufactured.
Further, the first reflecting portion 12 that reflects toward the document placement surface is formed with a non-reflecting portion 12a in the central region in the circumferential direction over the entire longitudinal direction of the first reflecting portion 12. The illuminance distribution in the sub-scanning direction of the illumination area by the light from the first reflection unit 12 is adjusted. Therefore, the balance between the illuminance distribution in the sub-scanning direction of the illumination area by the light from the first reflection unit 12 and the illuminance distribution in the sub-scanning direction of the illumination area by the light from the second reflection unit 13 is improved. It is possible to form a high illuminance illumination region with high illuminance uniformity in the sub-scanning direction.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されず、種々の変更を加えることが可能である。
例えばＬＥＤ素子３０は、導光体１０の一端側のみに配置されていてもよい。このような構成においては、導光体１０の他端面に、ＬＥＤ素子３０からの光を拡散反射する光拡散反射板が配置されていてもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made.
For example, the LED element 30 may be disposed only on one end side of the light guide 10. In such a configuration, a light diffusing reflection plate that diffuses and reflects the light from the LED element 30 may be disposed on the other end surface of the light guide 10.

〈実施例１〉
ＬＥＤ素子として白色ＬＥＤ素子を用い、下記の条件により、図１に示す構成の光源装置（Ａ）を作製した。
導光体は、材質がアクリル系樹脂で、全長が３４０ｍｍ、直径が５ｍｍである。導光体における第１の反射部および第２の反射部は、当該導光体の長手方向に並ぶ複数の凹部によって構成されている。これらの凹部は、深さが０．０５ｍｍ、導光体１０の長手方向の幅が０．２ｍｍ、隣接する凹部間の離間距離は、間接光側が長手方向に０．４〜０．６ｍｍ、直接光側が長手方向に０．７〜１．０ｍｍ（凹部のピッチは、間接光側が長手方向に０．６〜０．８ｍｍ、直接光側が長手方向に０．９〜１．２ｍｍ）のものである。導光体の長手方向に垂直な断面において、第１の反射部によって描かれる円弧の中心角は２１°、第２の反射部によって描かれる円弧の中心角は１２°である（Ａ／Ｂ＝１．７５）。また、第１の反射部における非反射部分によって描かれる円弧の中心角は５°であり（Ａ／Ｃ＝４．２）、当該非反射部分は、その中央位置が第１の反射部によって描かれる円弧の中心角の二等分線上よりも、第２の反射部から遠い方向に２．５°変位した位置に形成されている。
反射鏡は、長尺な矩形の板状の平面ミラーであって、その縦横の寸法が１０ｍｍ×３４０ｍｍで、水平面（原稿載置面）に対する傾斜角度が６０°、水平方向（副走査方向）における導光体の中心軸から反射鏡までの距離が１４．２ｍｍである。
この光源装置（Ａ）によって、導光体の中心軸から垂直方向に１２ｍｍ離間した原稿載置面に光を照射し、副走査方向における照度分布を測定した。結果を図５に示す。
ここで、導光体の長手方向に垂直な断面において、第１の反射部からの光（直接光）の光軸と原稿載置面との交点は、原稿読取軸Ｙから導光体側に（ガラス厚３ｍｍの屈折を含めて）0 ｍｍ離間した位置にあり、第１の反射部からの光の光軸と原稿載置面とのなす角は、６０°である。また、反射鏡からの光（間接光）の光軸と原稿載置面との交点は、原稿読取軸Ｙから反射鏡側に（ガラス厚３ｍｍの屈折を含めて）１．８ｍｍ離間した位置にある。 <Example 1>
A white LED element was used as the LED element, and a light source device (A) having the configuration shown in FIG. 1 was produced under the following conditions.
The light guide is made of an acrylic resin, has a total length of 340 mm, and a diameter of 5 mm. The 1st reflective part and the 2nd reflective part in a light guide are comprised by the some recessed part located in a line with the longitudinal direction of the said light guide. These recesses have a depth of 0.05 mm, the width of the light guide 10 in the longitudinal direction is 0.2 mm, and the distance between adjacent recesses is 0.4 to 0.6 mm in the longitudinal direction on the indirect light side. The light side is 0.7 to 1.0 mm in the longitudinal direction (the pitch of the recesses is 0.6 to 0.8 mm in the longitudinal direction on the indirect light side, and 0.9 to 1.2 mm in the longitudinal direction on the direct light side). . In the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light guide, the center angle of the arc drawn by the first reflecting portion is 21 °, and the center angle of the arc drawn by the second reflecting portion is 12 ° (A / B = 1.75). The central angle of the arc drawn by the non-reflecting part in the first reflecting part is 5 ° (A / C = 4.2), and the center position of the non-reflecting part is drawn by the first reflecting part. It is formed at a position displaced by 2.5 ° in a direction farther from the second reflecting portion than on the bisector of the central angle of the arc.
The reflecting mirror is a long rectangular plate-shaped flat mirror having a vertical and horizontal dimension of 10 mm × 340 mm, an inclination angle of 60 ° with respect to a horizontal plane (original placement surface), and a horizontal direction (sub-scanning direction). The distance from the central axis of the light guide to the reflecting mirror is 14.2 mm.
With this light source device (A), light was irradiated onto the document placement surface that was 12 mm apart in the vertical direction from the central axis of the light guide, and the illuminance distribution in the sub-scanning direction was measured. The results are shown in FIG.
Here, in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light guide, the intersection of the optical axis of the light (direct light) from the first reflecting portion and the document placement surface is from the document reading axis Y to the light guide ( The angle formed between the optical axis of the light from the first reflecting portion and the document placement surface is 60 ° (including refraction with a glass thickness of 3 mm). Further, the intersection of the optical axis of the light (indirect light) from the reflecting mirror and the document placing surface is located at a position spaced 1.8 mm from the document reading axis Y to the reflecting mirror side (including refraction with a glass thickness of 3 mm). is there.

〈比較例１〉
導光体における第１の反射部に非反射部分を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様の構成の光源装置（Ｂ）を作製し、この光源装置（Ｂ）によって、導光体から垂直方向に１２ｍｍ離間した原稿載置面に光を照射し、副走査方向における照度分布を測定した。結果を図６に示す。 <Comparative example 1>
A light source device (B) having the same configuration as that of Example 1 except that a non-reflective portion was not formed in the first reflection portion of the light guide, and the light guide was formed by the light source device (B). Then, light was irradiated onto the document placement surface that was 12 mm apart in the vertical direction, and the illuminance distribution in the sub-scanning direction was measured. The results are shown in FIG.

図５は、光源装置（Ａ）からの光による原稿載置面における副走査方向の照度分布を示す曲線図であり、縦軸は原稿載置面における原稿読取軸Ｙ上の照度を１とする相対照度、横軸は原稿載置面における原稿読取軸Ｙからの距離、ａは導光体の第１の反射部からの光（直接光）による照度分布曲線、ｂは反射鏡からの反射光（第２の反射部からの間接光）による照度分布曲線、ｃは装置全体からの光による照度分布曲線である。
また、図６は、光源装置（Ｂ）からの光による原稿載置面における副走査方向の照度分布を示す曲線図であり、縦軸は原稿載置面における原稿読取軸Ｙ上の照度を１とする相対照度、横軸は原稿載置面における原稿読取軸Ｙからの距離、ａは導光体の第１の反射部からの光（直接光）による照度分布曲線、ｂは反射鏡からの反射光（第２の反射部からの間接光）による照度分布曲線、ｃは装置全体からの光による照度分布曲線である。 FIG. 5 is a curve diagram showing the illuminance distribution in the sub-scanning direction on the document placement surface by the light from the light source device (A), and the vertical axis indicates the illuminance on the document reading axis Y on the document placement surface as 1. Relative illuminance, horizontal axis is the distance from the document reading axis Y on the document placement surface, a is an illuminance distribution curve by light (direct light) from the first reflecting portion of the light guide, and b is reflected light from the reflecting mirror Illuminance distribution curve by (indirect light from the second reflecting portion), c is an illuminance distribution curve by light from the entire apparatus.
FIG. 6 is a curve diagram showing the illuminance distribution in the sub-scanning direction on the document placement surface by the light from the light source device (B), and the vertical axis indicates the illuminance on the document reading axis Y on the document placement surface. Relative illuminance, the horizontal axis is the distance from the document reading axis Y on the document placement surface, a is the illuminance distribution curve by the light (direct light) from the first reflector of the light guide, and b is from the reflector Illuminance distribution curve by reflected light (indirect light from the second reflecting portion), c is an illuminance distribution curve by light from the entire apparatus.

図５および図６の結果から明らかなように、実施例１に係る光源装置（Ａ）によれば、副走査方向における照度の均一性の高い高照度照明領域が得られることが確認された。   As is clear from the results of FIGS. 5 and 6, it was confirmed that the light source device (A) according to Example 1 can provide a high-illuminance illumination region with high uniformity of illuminance in the sub-scanning direction.

１ 原稿載置面
２ 原稿
５ 原稿台
１０ 導光体
１１ 光出射面
１２ 第１の反射部
１２ａ 非反射部分
１２Ｈ 凹部
１３ 第２の反射部
１３Ｈ 凹部
２０ 反射鏡
３０ ＬＥＤ素子
３１ ミラー
３２ 配線
４０Ａ，４０Ｂ シャーシ
４１Ａ，４１Ｂ 基台
４４ 空隙
４５ 導光体保持台
４６ 反射鏡保持台
８０ 導光体
８１ 光出射面
８２ 第１の反射部
８３ 第２の反射部
８５ 保持用突条部
９０ ＬＥＤ素子
９１ ミラー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Original mounting surface 2 Original 5 Original plate 10 Light guide 11 Light-emitting surface 12 First reflective part 12a Non-reflective part 12H Concave part 13 Second reflective part 13H Concave part 20 Reflector 30 LED element 31 Mirror 32 Wiring 40A, 40B Chassis 41A, 41B Base 44 Gap 45 Light guide holder 46 Reflector holder 80 Light guide 81 Light exit surface 82 First reflector 83 Second reflector 85 Holding protrusion 90 LED element 91 mirror

Claims (4)

原稿からの原稿反射光を読み取る原稿読取装置に用いられる光源装置であって、
透光性材料よりなる棒状の導光体と、この導光体の長手方向における端面に対向して配置されたＬＥＤ素子と、前記導光体に並列して配置された、当該導光体からの光を原稿載置面に向かって反射する反射鏡とを具えてなり、
前記導光体は長手方向に垂直な断面が円形であり、
前記導光体は、当該導光体の外面において長手方向に沿って形成された、前記ＬＥＤ素子からの光を前記原稿載置面に向かって反射する第１の反射部と、当該導光体の外面において長手方向に沿って形成された、前記ＬＥＤ素子からの光を前記反射鏡に向かって反射する第２の反射部とを有し、
前記第１の反射部における周方向の中央領域には、非反射部分が当該第１の反射部における長手方向全域にわたって形成されていることを特徴とする光源装置。 A light source device used in a document reading device that reads reflected light from a document,
From a rod-shaped light guide made of a translucent material, an LED element arranged to face an end face in the longitudinal direction of the light guide, and the light guide arranged in parallel to the light guide And a reflecting mirror that reflects the light toward the document placement surface,
The light guide has a circular cross section perpendicular to the longitudinal direction,
The light guide is formed along the longitudinal direction on the outer surface of the light guide, and reflects the light from the LED element toward the document placement surface, and the light guide. And a second reflecting portion that is formed along the longitudinal direction on the outer surface of the LED element and reflects the light from the LED element toward the reflecting mirror,
The light source device according to claim 1, wherein a non-reflective portion is formed over the entire longitudinal direction of the first reflecting portion in the central region in the circumferential direction of the first reflecting portion. 前記非反射部分は、前記導光体の長手方向に垂直な断面において、前記第１の反射部によって描かれる円弧の中心角の二等分線上から、前記第２の反射部から遠い方向に変位した位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。   The non-reflective portion is displaced in a direction far from the second reflecting portion from a bisector of a central angle of an arc drawn by the first reflecting portion in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light guide. The light source device according to claim 1, wherein the light source device is formed at a position where the light source is formed. 前記導光体の長手方向に垂直な断面において、前記第１の反射部によって描かれる円弧の中心角が、前記第２の反射部によって描かれる円弧の中心角よりも大きいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源装置。   The cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light guide body is characterized in that a central angle of an arc drawn by the first reflecting portion is larger than a central angle of an arc drawn by the second reflecting portion. Item 3. A light source device according to item 1 or 2. 前記第１の反射部および前記第２の反射部の各々は、前記導光体の外面に当該導光体の長手方向に並ぶよう形成された複数の凹部によって構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光源装置。   Each of the first reflecting portion and the second reflecting portion is configured by a plurality of recesses formed on the outer surface of the light guide so as to be aligned in the longitudinal direction of the light guide. The light source device according to claim 1.
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