JPS6349344B2

JPS6349344B2 -

Info

Publication number: JPS6349344B2
Application number: JP54151035A
Authority: JP
Inventors: Kinzo Nonomura; Akimoto Serizawa; Masanori Watanabe; Yoshinobu Takesako
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1979-11-20
Filing date: 1979-11-20
Publication date: 1988-10-04
Also published as: JPS5673970A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は像読取装置用光源に関し、その目的
は、小型で、有効光出力の大きい、低消費電力の
像読取装置用光源を提供することにある。

従来の技術従来、像読取装置用光源として、蛍光放電管、
タングステンランプ、EL等が使用され域は試作
されてきた。一般に広く使用されているのは蛍光
放電管である。

発明が解決しようとする課題蛍光放電管は、外形寸法が大きく、読取装置を
小型化するのに、一つの難点になつている。さら
に、低消費電力で有効光出力を大きくすることに
もう一つの難点がある。蛍光放電管が小型化出来
ない原因には、下記のようなことがが考えられ
る。放電管内は数Torr程度のアルゴン、水銀ガ
スが混入されているため、点灯中は、そのガスイ
オンにより両端部の電極がスパツタを受け管壁が
黒化する。また電極近傍の領域は陽光柱放電領域
ではないため、発光量が異る。これらのことによ
り管の中央部と両端部では発光量が異る。さらに
線状光源のために原稿面での照度分布は、当然、
中央部が明るく両端部は暗くなる。この発光量の
不均一さと線状光源のために、原稿面での照度分
布はより一層不均一になる。

第１図は原稿面での蛍光放電管による照度分布
を示す。この図から明らかな様に、A4判の原稿
面に均一な照度分布を与えるには、管長が約390
mm位の蛍光放電管が必要になる。すなわち、必要
な照明部分の幅の約２倍の長さの光源が必要であ
る。このことは、像読取装置の小型化、特にその
装置の幅を縮めることに対して、非常に大きな問
題点となる。

また、管長が400mm位の蛍光放電管の管径は25
mmφ位であり、管径と管長とは発光量の大きい、
効率のよい陽光柱放電を発生させるのに密接な関
係がある。そのために管径を小さくすることは困
難であり、前記読取装置の受光素子設置位置との
関連から、前記放電管を原稿面から遠くに離す必
要があり、それだけ空間的に場所をとり、装置の
小型化を困難にしている。

また、タングステンランプは、タングステン自
身を1000℃以上の高温にするため、ランプ自身か
ら極めて高い熱を発生し、その熱を遮断するため
の装置を配設する必要があり、読取装置を小型化
するのには限界がある。

またELを光源として用いる提案、試作も行わ
れているが、また十分な光量および寿命を得るに
至つていない。さらにフライングスポツト管を用
いたものもあるが、これは、走査が容易な点に特
徴があり、そのものを極めて小さくすることは困
難である。

また有効光出力を大きくするために、蛍光放電
管では、周囲への散乱光を数次にわたる反射も含
めて集光させた第２図ａ，ｂに示す様なリフレク
タ形、アパーチヤ形の蛍光放電管が使用されてい
る。同図において、１は蛍光体、２はTiO₂反射
膜、３はガラスバルブ、４は透明保護膜、５は開
口面である。しかし数次にわたる反射光は、蛍光
体膜等の吸収も多く、有効光出力を大きくするに
は限度がある。タングステンランプでは、ランプ
の近傍に散乱光を反射させる反射板をつけて有効
光出力を大きくする試みがなされている。しか
し、有効出力を大きくするには、反射板を大きく
する必要もあり、現実的に装置に取付けるには、
その大きさも限度がある。原稿面の方向への、す
なわちある特定方向への光出力を大きくするため
に、周辺への散乱光を反射等にて集光させ、光出
力をより一層大きくすることには、光の吸収・散
乱、装置の大きさ等から問題がある。

本発明は、上記問題点を解決し、小型で、有効
光出力の大きい、低消費電力の像読取装置用光源
を提供するものである。

課題を解決するための手段上記目的を達成するために本発明の像読取装置
用光源は、所定真空度に保たれたガラス管と、前
記ガラス管の管軸に沿つた管内に架張された熱陰
極よりなる線状電子源と、前記線状電子源を覆う
ように設けられ前記線状電子源から発生した電子
を特定方向に付勢する電界を形成する導電性材料
からなる背面電極と、前記線状電子源と平行に延
在し、前記ガラス管軸方向が長径となる前記線状
電子源とほぼ平行のスリツト状の孔が形成され、
前記線状電子源からの電子を前記スリツト状の孔
内を通過させ帯状電子ビームを形成する電子ビー
ム取出し用電極と、前記帯状電子ビームによつて
発光する蛍光体がガラス基板上に前記ガラス管軸
に沿つて線状に塗布され、その上面にメタルバツ
クが施された発光手段とを備え、前記線状電子
源、背面電極、電子ビーム取出し用電極及び発光
手段は前記ガラス管内に管軸方向に平行になるよ
うに配置され、前記線状蛍光体を前記帯状電子ビ
ームによつて線状に発光させ、この発光した光を
前記メタルバツクによつて前記原稿の位置する特
定方向に照射することを特徴とするものである。

作用上記構成によつて、線状電子源から発生した電
子は、ほぼ全て電子ビーム取出し用電極によつ
て、帯状の電子ビームとして得られ、この帯状電
子ビームが線状蛍光体に照射されて線状の発光が
高好率で実現できる。また、光源からの発光は端
部から端部まで均一なものとなり、均一照度分布
の幅が非常に広くなり、それだけ管長を短くする
ことができ、装置幅を極めて小さく出来る。

実施例以下に本発明を図面を用いてその一実施例を説
明する。

像読取用原稿面に極めて接近させて本発明の光
源を配設し、その光源からの照射により、原稿面
からの文字画像の濃淡を反射光または透過光とし
て半導体検出素子等にて読み取る。この光源は、
少くとも一部が透明な管で、陰極側に線状の電子
放出源を設置し、対向面上の陽極側に発光手段と
して、蛍光体を塗布してなる構成でできており、
管内は約10^-6〜10^-7Torr程度の高真空状態に保
持されている。

その動作発光機構は、下記の様になつている。
線状の電子放出源から放出される均一な帯状電子
ビームが、陽極側の対向面上に塗布された線状の
蛍光体に射突し発光する。その発光によつて原稿
面を照射することになる。

ここで線状電子放出源は、帯状電子ビームの幅
が数百μから数cmの幅までの何れかの幅になる構
造か域は、その幅を可変出来る構造から構成され
ている。

本発明の具体的な一実施例を詳述する。

一実施例の光源の部分断面図を第３図に示す。
この光源はA4判の原稿用としてのものである。
線状電子源の構造は、長さ260mm、管径10mmφの
ガラス管３１の管内上面に、陰極線３３が発生し
た熱電子を原稿面側である前方に向かわせるため
の背面電極３２が設けられている。この背面電極
３２は、導電材料であるグラフアイトをペースト
状にしたもの（商品名アクアダツク）を、陰極線
３３を覆うように管軸方向に帯状に塗布すること
で構成される。その直下に、熱電子放出材料の酸
化物バリウム等が塗布された長さ240mm、直径
30μφ程度のタングステン線からなる陰極線３３
が架張され、さらに、その下に帯状電子ビーム取
出し用電極３４を設置した構造になつている。こ
の帯状電子ビーム取出し用電極３４は、陰極線３
３に沿つて、0.3〜１mm程度のスリツトが真中に
入つた金属板で構成されている。この図では、一
枚であるが複数枚重ねて、各々に電圧を印加し、
その電圧を可変させることによつて、帯状電子ビ
ームの幅を可変させる構造でもよい。また発光手
段は、ガラス基板３５に蛍光体３６をガラス管軸
に沿つて線状に１〜２mm程度の幅に塗布し、その
表面にメタルバツクとなるアルミニウムの薄膜を
0.1〜0.05μ程度に蒸着して出来ている。以上のよ
うにして、高効率で線状蛍光体３６より線状の発
光が行なわれる線光源が形成される。

以下、上述のように構成された本実施例の像読
取装置についてその動作を説明する。

陰極線３３に30〜50mA程度の電流を流すこと
により、陰極線３３は600〜800℃近くに温度上昇
し、その表面から熱電子が放射状に放出される。
放出された熱電子の一部、背面電極３２側に放出
された電子は、陰極線３３との間で50程度の電
位差の負電圧が印加された背面電極３２の形成す
る電界によつて、所期の方向（（原稿面向き）に
その電子の飛ぶ方向が制御される。したがつて、
陰極線３３より発生した電子はほぼ全て原稿面向
きに放出された状態となる。帯状電子ビーム取出
し用電極３４に陰極線３３に加える電圧より数十
高い電圧を印加することにより、陰極線３３か
ら実質的に全て原稿面方向に放出された電子は、
電極３４のスリツトを通つて、帯状に電子ビーム
が整形され、発光手段側に送出される。電極３４
によつて形成された帯状の電子ビームは、発光手
段の６〜7K程度の高圧が印加された線状の蛍
光体３６に射突し、その結果、線状光源の光がメ
タルバツクによつてその発光方向が特定方向に規
制され、原稿面に向けて出力される。

このようにして取出された発光の輝度は、数十
万ft―Ｌになり、極めて明るく、原稿面から数cm
離して光源を設置しても十分な原稿面照度を得る
ことが出来る。この光源の消費電力は、数Ｗ程度
である。

この光源においては、管内が約10^-6〜
10^-7Torr程度の高真空状態に保持されているた
め、イオンのスパツタによる電子源等の電極汚
損、管壁の黒化等は極めて少ない。また、線状電
子源とその対面にある蛍光体を容器内に十分な長
さ（蛍光放電管の両端部の電極間距離と同程度或
はそれより長い距離）にて設置出来かつ、その長
さにわたつて十分均一な帯状電子ビームを取り出
すことが出来るために、蛍光放電管の様な端部で
の発光量が減少することは極めて少い。これらの
ことより、この光源においては、両端部にわたつ
て均一な発光量が得られる。

また、陰極側の電子源と陽極側の蛍光体間に高
電圧が印加される場合においても、両電極間に放
電が起こらない程度まで両電極間の距離を縮める
ことが出来るために管径を小さくすることが出来
る。このことにより、光源を原稿面に極めて接近
させることができ、装置をより一層小型化するこ
とが出来る効果がある。また、光源を原稿面に接
近させることができることと、発光量が端部から
端部にわたつて均一なことのために、原稿面の照
射分布が極めて改善され、管長に対する均一照度
分布の幅が非常に広くなり、それだけ、管長を短
くすることが出来、装置幅を極めて小さく出来る
効果がある。

また、蛍光放電管の如く、周囲全部に蛍光体を
塗布することなく、原稿面の方向、すなわちある
特定方向のみ管軸方向に線状に蛍光体を塗布し、
一方の蛍光体表面に金属膜等を付着すること（一
般にはメタルバツクを施すと言われている）によ
り、蛍光体からの直接の発光とメタルバツクによ
る一次の反射光との和が、その光源からの発光量
の殆んどを占めることになる。このため、蛍光放
電管の如く蛍光体膜での数次の反射光での光吸収
等による光量の散失をなくすることが出来る。ま
た、第３図の電子ビーム引出し用電極３４に示す
如く、ガラス管の管軸方向が長径となるスリツト
状の孔があいた電子ビーム取出し用電極を用いる
ことにより、熱陰極からの電子ビームを帯状の電
子ビームとして最も多く取り出すことが出来る。
これらのことより、従来の光源に比し、飛躍的に
有効光出力を大きくすることが出来る効果があ
る。

また、蛍光放電管においては、消費電力が10W
から30W位であるが、本発明の光源においては、
蛍光体を帯状電子ビームで発光させるために極め
て少く、数Ｗ程度であり、低消費電力の光源を提
供出来る。

発明の効果以上の説明で明らかのように、本発明の像読取
装置用光源は、装置を小型化出来、有効光出力を
極めて大きくすることができ、低消費電力を可能
ならしめうる、大変すぐれた効果を有するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光源としての蛍光放電管による
原稿面照度分布を示す図、第２図ａ，ｂは有効光
出力を大きくした従来の蛍光放電管の断面図、第
３図は本発明の一実施例を示す部分断面図であ
る。３１……ガラス管、３２……背面電極、３３…
…陰極線、３４……電子ビーム引出し用電極、３
５……ガラス基板、３６……蛍光体。

Claims

【特許請求の範囲】

１像を読み取るべき原稿に光を照射し、前記原
稿からの反射光または透過光を検出する像読取装
置の前記光を照射する光源であつて、所定真空度
に保たれたガラス管と、前記ガラス管の管軸に沿
つて管内に架張された熱陰極よりなる線状電子源
と、前記線状電子源を覆うように設けられ前記線
状電子源から発生した電子を特定方向に付勢する
電界を形成する導電性材料からなる背面電極と、
前記線状電子源と平行に延在し、前記ガラス管軸
方向が長径となる前記線状電子源とほぼ平行のス
リツト状の孔が形成され、前記線状電子源からの
電子を前記スリツト状の孔内を通過させ帯状電子
ビームを形成する電子ビーム取出し用電極と、前
記帯状電子ビームによつて発光する蛍光体がガラ
ス基板上に前記ガラス管軸に沿つて線状に塗布さ
れ、その上面にメタルバツクが施された発光手段
とを備え、前記線状電子源、背面電極、電子ビー
ム取出し用電極及び発光手段は前記ガラス管内に
管軸方向に平行になるように配置され、前記線状
蛍光体を前記帯状電子ビームによつて線状に発光
させ、この発光した光を前記メタルバツクによつ
て前記原稿の位置する特定方向に照射することを
特徴とする像読取装置用光源。