(57)【要約】【課題】簡単な設計により、均一照度の線状照明光を形成することができる線状照明装置を提供する。【解決手段】光源１１からの光を集光レンズ２５に導く導光部２０を光源１１に沿って直線状に連設する複数の導光セル２１で分割して構成することにより、光源１１上の各部から発光させる光を各導光セル２１で規定された特定の領域毎の照明光としてそれぞれ限定的に寄与させる。その際、各導光セル２１の側壁２３を発光部１２側から集光レンズ２５側へと拡開する反射面で構成し、発光部１２からの入射光を側壁２３で反射させながら集光レンズ２５側に導くことにより、各導光セル２１から集光レンズ２５に入射させる光を均質化するとともに、平行光に近づける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部が直線状に配置された光源と、
前記光源に対向して直線状に配設された導光部と、
前記導光部を介して前記光源から導かれた光を直線状に集光する集光レンズと、を備え、
前記導光部を、前記光源に沿って直線状に連設する複数の導光セルで構成し、
前記各導光セルの周面を、前記発光部側から前記集光レンズ側へと拡開する反射面で構成したことを特徴とする線状照明装置。
【請求項２】
前記導光部は、前記集光レンズと一体形成されていることを特徴とする請求項１記載の線状照明装置。
【請求項３】
前記光源は、前記導光セルの入射面に対応する各領域に複数の前記発光部が直線状に間欠的に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の線状照明装置。
【請求項４】
前記各発光部は、面状または点状に発光することを特徴とする請求項３に記載の線状照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続的な直線状の狭い範囲に照明光を線状に集光させる線状照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やファクシミリ装置等には、画像読取用の照明光として、細長な線状の照明光を形成する線状照明装置が用いられる。この線状照明装置には、一般に、入射光に対して１軸方向のみ変化を与えて焦点で線状のビームを形成するためのシリンドリカルレンズ（集光レンズ）が用いられる。
【０００３】
この種の照明装置では、光源からシリンドリカルレンズ上の各部に入射される光量を平滑化させて均一照度の線状照明光を得るため、シリンドリカルレンズの入射側には導光部が連設されることが一般的である。このような導光部を備えた照明装置として、例えば、特許文献１には、集光レンズ部に連続して形成された導光部の長手方向の両端面にＬＥＤチップ等からなる光源を取り付けるとともに、導光部を挟んでシリンドリカルレンズに対向する拡散反射部を設けた技術が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２１２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された技術において、シリンドリカルレンズに入射される光量を平滑化するためには、光源との相対距離に応じて拡散反射部の面積を変化させる等、複雑な設計を必要とする。すなわち、上述の技術において、導光部の各部に位置する拡散反射部から拡散される光は相互に影響を及ぼすため、例えば、導光部の長手方向に沿って拡散反射部を単純に均等配置したような構成では、シリンドリカルレンズに入射させる光量を均一なものとすることができず、中央部に拡散光が集中する等して線状照明光の照度分布にムラを生じさせる虞がある。
【０００５】
本発明は、簡単な設計により、均一照度の線状照明光を形成することができる線状照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、発光部が直線状に配置された光源と、前記光源に対向して直線状に配設された導光部と、前記導光部を介して前記光源から導かれた光を直線状に集光する集光レンズと、を備え、前記導光部を、前記光源に沿って直線状に連設する複数の導光セルで構成し、前記各導光セルの周面を、前記発光部側から前記集光レンズ側へと拡開する反射面で構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の線状照明装置によれば、簡単な設計により、均一照度の線状照明光を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一実施形態に係わり、図１は照明装置の一部を破断して示す分解斜視図、図２は照明装置の一部を破断して示す斜視図、図３は照明装置を底面側から見た平面図、図４は図３のIV−IV線に沿う要部断面図、図５は図３のＶ−Ｖ線に沿う要部断面図、図６（ａ）は照明光の挙動を照明装置の長手方向に沿って示す説明図であり（ｂ）は照明光の挙動を照明装置の短手方向に沿って示す説明図、図７は照明装置による照度分布特性を示す図表である。
【０００９】
図１，２に示す本実施形態の照明装置１は、例えば、複写機用の線状照明光を形成するためのものであり、この照明装置１は、例えば、発光部が線状に配置された光源ユニット２と、この光源ユニット２からの光を直線状の光束に調光する光学部材３とを有する。
【００１０】
光源ユニット２は、例えば、平面視形状が細長な略矩形形状をなすガラス基板１０を有し、このガラス基板１０上に、エレクトロ・ルミネッセンス（ＥＬ）からなる光源１１が配設されている。
【００１１】
具体的には、本実施形態の光源１１はＥＬからなる複数（例えば、４個）の発光部１２が直線状に配置されて構成されるもので、これらの発光部１２を構成するため、ガラス基板１０の裏面には、複数（例えば、４個）の正電極１５と、単一の負電極１６とが配設されている（図３参照）。
【００１２】
各正電極１５は、例えば、ＩＴＯ等からなる帯状の透明導電膜で構成され、これらは、ガラス基板１０の短手方向に沿ってそれぞれ延在するよう、所定の等間隔毎に平行に配置されている。
【００１３】
一方、負電極１６は、例えば、アルミニウム等の高反射性を有する金属導電膜からなる帯状の第１，第２の導電部１６ａ，１６ｂがＬ字状に連続して構成されている。この負電極１６を構成する第１の導電部１６ａは、ガラス基板１０の短手方向に沿って延在するよう、正電極１５と平行に配置されている。一方、第２の導電部１６ｂは、ガラス基板１０の長手方向に沿って延在され、各正電極１５の一端部の上層に重畳されている。
【００１４】
これら各正電極１５と負電極１６との重畳領域には、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層（何れも図示せず）が介装され、正電極１５と負電極１６との間に電圧が印加された際に、正孔輸送層を通過した正孔と電子輸送層を通過した電子とが結合することにより発光層が発光する。そして、この発光層から発光された光は、負電極１６で反射するとともに正電極１５及びガラス基板１０を透過して、或いは、直接的に正電極１５及びガラス基板１０を透過して放射される。これにより、正電極１５と負電極１６とが重畳された領域は、ガラス基板１０の表面側を発光面として面状に発光する発光部１２として機能する。
【００１５】
光学部材３は、光源１１に対向して配設された導光部２０と、導光部２０を介して光源１１から導かれた光を直線状に集光する集光レンズ２５とを有する。
【００１６】
導光部２０は、光源１１に沿って直線状に連設する複数の導光セル２１で構成されている。本実施形態において、各導光セル２１は、発光部１２に対応してガラス基板１０に当接する入射面２２を基端側に有し、この入射面２２に連続する４つの側壁２３が発光部１２側から集光レンズ２５側へと拡開するよう傾斜されている。これにより、各導光セル２１は、先端側が互いに連接する略逆ピラミッド形状をなすプリズム状の部材で構成され、入射面２２からの入射光を内部反射させながら集光レンズ２５へと導く（図６参照）。
【００１７】
その際、側壁２３の傾斜角θ（図４，５参照）を適値に設定することにより、導光セル２１は、発光部１２から放射された光を反射によって平行光に近づけるよう調光しながら、集光レンズ２５へと導く。なお、本実施形態において、各側壁２３の傾斜角θは、例えば、１８°〜２０°の範囲内に設定されている。
【００１８】
これら導光セル２１が連続的に配列された導光部２０の先端部には、集光レンズ２５が連設されている。本実施形態において、集光レンズ２５は、各導光セル２１からの入射光を、光学部材３の短手方向のみ変化を与えて集光させるシリンドリカルレンズで構成されている（図６参照）。ここで、集光レンズ２５は、導光部２０と別部材で構成することも可能であるが、本実施形態においては、構造の簡素化等を目的として、光透過性を有する樹脂材料によって導光部２０と一体形成されている。
【００１９】
このように構成された光学部材３は、例えば、図２に示すように、各導光セル２１の入射面２２が透明接着剤等を介してガラス基板１０に接着されることにより、光源ユニット２に固設される。この場合、発光部１２からの光が各導光セル２１の入射面で全反射することを防止するため、透明接着剤の屈折率は、ガラス基板１０や光学部材３の屈折率と近いことが望ましい。また、不要な光のリークを防止するため、光学部材３は、導光部２０の周囲が枠体２７によって囲繞された状態で保持されている。
【００２０】
このような実施形態によれば、光源１１からの光を集光レンズ２５に導く導光部２０を光源１１に沿って直線状に連設する複数の導光セル２１で分割して構成することにより、光源１１上の各部から発光させる光を各導光セル２１で規定された特定の領域毎の照明光としてそれぞれ限定的に寄与させることができる。従って、複雑な設計等を行うことなく、線状の照明光の照度を光全体に渡って均質化することができる。この場合、特に、各導光セル２１の側壁２３（周面）を発光部１２側から集光レンズ２５側へと拡開する反射面で構成し、発光部１２からの入射光を側壁２３で反射させながら集光レンズ２５側に導くことにより、各導光セル２１から集光レンズ２５に入射させる光を均質化することができるとともに、平行光に近づけることができる。これにより、集光レンズ２５で線状に集光される照明光の照度をより均質化することができるとともに、集光度を向上させることができる。しかも、導光セル２１の側壁２３を傾斜させることにより、光の一部を隣接する導光セル２１側にリークさせることができ、導光部２０を複数の導光セル２１で分割した場合にも、導光セル２１間の照明光に暗部が形成されることを的確に抑制することができる。これらにより、本実施形態の線状照明装置１では、例えば、図７に示すように、照度ムラのない線状の照明光を得ることができる。
【００２１】
この場合において、発光部１２を各導光セル２１の入射面２２に対応して間欠的に配置することにより、光源１１から供給される光を照明光として無駄なく利用することができる。
【００２２】
また、面発光するＥＬ等を各発光部１２として用いることにより、各導光セル２１から集光レンズ２５に入射させる光を容易に均質化することができる。
【００２３】
ところで、本発明の線状照明装置1に用いられる光源ユニット２は、ＥＬ等のように面状に発光する複数の発光部を直線状に配置したものに限定されるものではなく、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）等のように点状に発光する複数の発光素子を直線状に配置して構成することも可能である。この場合、例えば、図８に示すように、光源ユニット２は、ガラス基板に代えてプリント配線基板等の回路基板３０が採用され、この回路基板３１上に、点状の発光部３１ａを備えたＬＥＤ３１が直線状に複数実装されることによって要部が構成される。その際、回路基板３１上には、導光セル２１毎に単一のＬＥＤ３１をそれぞれ対応させて配設することも可能であるが、例えば図８（ａ）に示すように、導光セル２１毎に複数（例えば２個）のＬＥＤ３１をそれぞれ対応させて配設してもよい。
【００２４】
ここで、点状の光源を用いて短い照射距離で線状の照明光を得ることは一般に困難とされているが、このような場合にも、点状の各発光部３１ａからの入射光を導光セル２１内で全反射させながら集光レンズ２５へと導き、集光レンズ２５において短手方向にのみ集光させる上述の構成により、例えば、図９に示すように、複写機等に用いられる際の実用範囲において十分に照度ムラのない線状の照明光を得ることができる。
【００２５】
なお、上述の実施形態においては、複数の発光部１２を直線状に間欠的に配置して光源を構成した一例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、各導光セルに対して一連（単一の）の細長な発光部によって光源を構成してもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】照明装置の一部を破断して示す分解斜視図
【図２】照明装置の一部を破断して示す斜視図
【図３】照明装置を底面側から見た平面図
【図４】図３のIV−IV線に沿う要部断面図
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿う要部断面図
【図６】（ａ）は照明光の挙動を照明装置の長手方向に沿って示す説明図であり（ｂ）は照明光の挙動を照明装置の短手方向に沿って示す説明図
【図７】照明装置による照度分布特性を示す図表
【図８】（ａ）は照明光の挙動を照明装置の長手方向に沿って示す説明図であり（ｂ）は照明光の挙動を照明装置の短手方向に沿って示す説明図
【図９】照明装置による照度分布特性を示す図表
【符号の説明】
【００２７】
１…線状照明装置、２…光源ユニット、３…光学部材、１０…ガラス基板、１１…光源、１２…発光部、１５…正電極、１６…負電極、１６ａ…第１の導電部、１６ｂ…第２の導電部、２０…導光部、２１…導光セル、２２…入射面、２３…側壁（周面）、２５…集光レンズ、２７…枠体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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