CN104081116A - 照射装置以及图像读取装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能加深照明深度且易于组装的照射装置。在端部附近配置有LED的透明且棒状的导光体(110)具备设置成沿其长边方向延伸、并使光扩散并反射的第1棱镜组(121)以及反射体(111)、第2棱镜组(123)以及反射体(112)。导光体(110)具备分别将反射出的光作为主光(Lm)来射出的第1射出部(122)、以及作为副光(Ls)射出的第2射出部(124)。第1射出部(122)具有呈平面的平面部(136)。平面镜(115)在读取区域(105)中将副光(Ls)反射至与主光(Lm)重合的方向。

Description

照射装置以及图像读取装置
技术领域
本发明涉及照射装置以及图像读取装置。
背景技术
图像读取装置的照射装置将光射向原稿，该图像读取装置接受该照射光在原稿上反射来的光，从而生成包含表现在原稿上的信息的图像数据。照射光的光源大多使用氙气灯、卤素灯，但近年来，为了迎合省电化的潮流，趋于将氙气灯、卤素灯换成发光二极管(LED：Light Emitting Diode)(例如参照专利文献1、2)。
一般在原稿的折痕、褶皱、以书籍为原稿时的页面的开口附近等，由图像读取装置生成的图像数据所示的图像上可能形成影子。专利文献1所记载的图像传感器、专利文献2所记载的2分支线状光源装置为了抑制上述影子的产生，而从多个方向将照明光照射至原稿。
专利文献1所记载的图像传感器具备棒状的导光体，该导光体传输来自配置于端部的LED的光。导光体具有：使传输来的光散射并反射的第1及第2光散射层、将经过第1光散射层散射并反射的光射出的第1射出部、以及将经过第2光散射层散射并反射的光射出的第2射出部。从第1射出部射出的光(主光)从斜向直接照射至原稿的照射部。从第2射出部射出的光(副光)被反射体反射，并从斜向照射至原稿的照射部。从相对于使被原稿的照射部反射的光收敛的透镜体的主光的相反侧将副光照射至原稿的照射部。
在专利文献1所记载的图像传感器中，为了通过使主光与副光的光量处于平衡，从而减少由折痕或褶皱产生的影子，使第2光散射层的宽度大于第1光散射层。
在专利文献2所记载的2分支线状光源装置中，从导光体的长边方向观察到的反射镜(反射体)的剖面形状形成为椭圆状或抛物线状。由此，被反射镜反射并照射原稿读取面的光(副光)的扩散宽度大致等于直接照射原稿读取面的光(主光)。
此外，主要将氙气灯用作为光源，但在专利文献3中记载了如下的阴影(shading)修正方法，该方法从相对的斜向将来自光源的直接光以及经由反射构件的反射光照射至原稿，来对副扫描方向的照度分布进行调整。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2008-219244号公报
专利文献2：日本专利特开2008-216409号公报
专利文献3：日本专利特开2001-148767号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
专利文献1所记载的图像传感器中，原稿照射部上，原稿传输方向的主光与副光各自的扩散宽度不同，而均从斜向将主光及副光照射至原稿的照射部。在该情况下，若原稿在上述透镜体的光轴方向上离开图像传感器的距离产生变化，则原稿在照射部下的照度可能根据该距离而变化。因此，对于在书籍页面的开口附近等无法将原稿配置于离开图像传感器的规定距离的部分，在所生成的图像数据所示的图像上，其浓淡可能发生变化。
引用文献2或3所记载的2分支线状光源装置中，采用具有椭圆状或抛物线状的剖面形状的反射镜。这样的反射镜需要在2分支线状光源装置以高精度进行定位，不易于组装2分支线状光源装置。
本发明鉴于上述情况而得以完成，因此其目的在于提供一种能加深照明深度、且易于组装的照射装置等。
解决技术问题所采用的技术方案
为了达成上述目的，本发明所涉及的照射装置具备：发出光线的光源部；在端部附近配置有光源部的透明且呈棒状的导光体；第1扩散反射部，该第1扩散反射部在导光体的长边方向延伸并设置，并使在导光体内部传输的光扩散并反射；第1射出部，该第1射出部是在位于第1扩散反射部的反射方向的导光体的外表面上、沿长边方向延伸的部分，作为主光射出被第1扩散反射部反射的光；第2扩散反射部，该第2扩散反射部沿着导光体的长边方向延伸并设置，并使在导光体内部传输的光扩散并反射；第2射出部，该第2射出部是在位于第2扩散反射部的反射方向的导光体的外表面上、沿长边方向延伸的部分，作为副光射出被第2扩散反射部反射的光；以及平面镜，该平面镜在规定区域使副光反射至与主光重合的方向。俯视或从长边方向来观察，第1射出部至少包含一部分呈现为曲率小于第2射出部的曲面的部分。
发明效果
根据本发明，由于第1射出部具有曲率小于第2射出部的曲面或平面，因此主光具有比副光更大的散射角。由此，能加深照明深度。另外，由于反射副光的镜体是平面镜，因此能容易地进行组装。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的图像读取装置的结构的立体图。
图2是从导光体的长边方向观察实施方式1所涉及的照射装置的剖视图。
图3是图2的I-I线的剖视图。
图4是扩大表示图3中的被虚线圆形包围的区域的图。
图5是图2的II-II线的剖视图。
图6A是表示由实施方式1所涉及的照射装置进行照射时的接触玻璃上表面上的X方向的照度分布的图。
图6B是表示由实施方式1所涉及的照射装置进行照射时的接触玻璃上方5mm处的X方向的照度分布的图。
图6C是表示由实施方式1所涉及的照射装置进行照射时的接触玻璃上方10mm处的X方向的照度分布的图。
图7A是表示由用于比较的照射装置进行照射时的接触玻璃上表面上的X方向的照度分布的图。
图7B是表示由用于比较的照射装置进行照射时的接触玻璃上方5mm处的X方向的照度分布的图。
图7C是表示由用于比较的照射装置进行照射时的接触玻璃上方10mm处的X方向的照度分布的图。
图8是表示读取区域上的被照射面的高度方向位置与照度的变化的图。
图9是从长边方向观察到变形例1所涉及的照射装置的导光体与其附近的剖视图。
图10是从长边方向观察到变形例2所涉及的照射装置的导光体与其附近的剖视图。
图11是从长边方向观察到变形例3所涉及的照射装置的导光体的剖视图。
图12是从长边方向观察到变形例4所涉及的照射装置的导光体的剖视图。
图13是表示本发明的实施方式2所涉及的导光体端部附近与保持部的结构的分解立体图。
图14是实施方式2所涉及的导光体的端部附近以及保持部的、沿着导光体长边方向的剖视图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。所有附图中相同要素标有相同标号。此外，构成图像读取装置的构件的尺寸比可以适当变化，并不限于各图中所示的尺寸比。
实施方式1
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的图像读取装置的结构的立体图。图像读取装置100是读取装载于接触玻璃103的原稿104的一个表面(读取面)上所表示的文字、图形、标记等信息，并将包含所读取的信息的图像数据进行输出的装置。此外，原稿104是成为使图像读取装置100读取信息的对象的物品的一个示例。图像读取装置100具备照射装置101以及读取装置102。
照射装置101是从与读取线相交的不同的两个方向将光线照射至线状的读取区域105的装置。读取区域105可以适当定为能使用照射装置101并以最佳的照度及照度分布进行照射的区域。照射装置101包括：导光体110、第1反射体111、第2反射体112、2个光源部113、两个保持部114以及平面镜115。
导光体110是例如由丙烯或环烯烃类的透明树脂或玻璃等材料制成的透明且棒状的构件。将导光体110的长边方向称作照射装置101的长边方向(以下称作“Y方向”)。从Y方向观察到导光体110的剖面(以下称作“导光体110的剖面”)大致为圆形。详细而言，如从Y方向观察照射装置101的剖视图即图2所示，呈圆弧的一部分被其弦切除的形状。
导光体110例如图2所示那样，在其外表面具备第1棱镜组121、第1射出部122、第2棱镜组123以及第2射出部124。第1棱镜组121具备多个微小的棱镜，形成沿着导光体110的Y方向延伸的外表面(外侧面)。
图3是表示从箭头标记方向观察图2的I-I线上的平面、即包含第1棱镜组121的与Y方向垂直的宽度方向的中心以及导光体110的中心轴(以下简称为“轴”)126在内的平面上的剖面的剖视图。将被图3的虚线圆形包围的区域128放大如图4所示，第1棱镜组1121的各棱镜132例如从区域(第1棱镜区域)131向导光体110的剖面的径向突出，从而形成山形，并以不均匀的间距在Y方向排列一千几百～数千个棱镜132，其中，所述区域131构成在Y方向延伸成带状的平面。第1棱镜组121的各棱镜132的宽度例如约为100μm。
第1棱镜组121的各棱镜132的棱线134例如与Y方向垂直，且与第1棱镜区域131平行。
如图2及图3所示，第1射出部122是导光体110的外表面的在Y方向延伸成带状的部分，配置于夹着导光体110的轴126大致与第1棱镜组121相对的位置。第1射出部122具有平面部136，该平面部136形成与导光体110的轴126平行的平面。第1射出部122还包含如图2所示那样在从长边方向观察时，连接至平面部136两端的构成为导光体110的近似形状的圆周的一部分(圆周部)137。
此外，第1射出部122也可以具备在将成为导光体110的剖面的近似形状的圆形的半径设为R[m]的情况下，形成曲率小于1/R的曲面的曲面部，以替代平面部136。另外，第1射出部122也可以不含有圆周部137。
第2棱镜组123具备多个微小的棱镜，形成导光体110的外侧面。如图1所示，第2棱镜组123在导光体110的外侧面设置于第1棱镜组121与第2射出部122之间。具体而言，在如图2所示从Y方向观察时，第2棱镜组123设置于以通过第1棱镜组121与第1射出部122的中间的直径将构成为导光体110的外侧面的近似形状的圆形分割而成的两个半圆中、设有第1棱镜组121一侧的半圆内。
图5是表示从箭头标记方向观察图2的II-II线上的平面、即包含第2棱镜组123的与Y方向垂直的宽度方向的中心以及导光体110的轴126在内的平面的剖视图。第2棱镜组123例如与第1棱镜组121相同，例如从构成在Y方向延伸成带状的平面的区域(第2棱镜区域)向导光体110的剖面的径向突出，从而形成山形，并以不均匀的间距在Y方向排列一千几百～数千个棱镜。第2棱镜组123的各棱镜132的宽度例如约为100μm。
第2棱镜组123的各棱镜132的棱线134例如与构成第1棱镜组121的棱镜相同，与Y方向垂直，与第2棱镜区域平行。
如图2及图5所示，第2射出部124是在导光体110的外表面沿着Y方向延伸成带状的部分，形成于夹着导光体110的轴126大致与第2棱镜组123相对的位置。第2射出部124在从长边方向观察时，构成形成为导光体110的近似形状的圆的一部分。也就是说，若将成为导光体110剖面的近似形状的圆形的半径设为R[m]，则第2射出部124的曲率为1/R。
如图1所示，第1反射体111是沿着Y方向延伸的带状的构件，在其一个表面具有反射光的面(第1反射面)141。为了提高原稿104的读取面上的照度，优选例如为90％以上的较高的反射率，为此，第1反射面141为粗面(表面粗糙的面)或镜面。
第1反射体111例如由白色的聚碳酸酯等树脂制成。第1反射体111是在白色带状物上帖附例如金属板那样的结构构件而形成。
第1反射面141根据第1反射体111的形状而形成在Y方向延伸的带状，如图2及图3所示，与第1棱镜组121隔开规定距离相对配置。第1反射面141比第1棱镜组121要宽，配置成覆盖整个第1棱镜组121。本实施方式中，由第1棱镜组121与第1反射体(反射部)111构成第1扩散反射部。
如图1所示，第2反射体112是沿着Y方向延伸的带状的构件，在其一个表面具有反射光的粗面或镜面(第2反射面)143。为了提高原稿104的读取面上的照度，优选例如为90％以上的较高的反射率，为此，第2反射面143为粗面或镜面。
第2反射体112例如由白色的聚碳酸酯等树脂制成。第2反射体112是在白色带状物上帖附例如金属板那样的结构构件而形成。
第2反射面143根据第2反射体112的形状而形成在Y方向延伸的带状，如图2及图5所示，与第2棱镜组123隔开规定距离相对配置。第2反射面143比第2棱镜组123要宽，配置成覆盖整个第2棱镜组123。本实施方式中，由第2棱镜组123与第2反射体(反射部)112构成第2扩散反射部。
各光源部113例如如图1所示，具备作为光源的LED(Light EmittingDiode：发光二极管)151以及基板152。LED151安装于基板152的一个表面。基板152以铝等金属、环氧玻璃、聚酰亚胺等树脂、陶瓷等为材料制成。基板152通过连接器连接至电源电缆(未图示)，由此提供用于点亮LED151的电力。
位于导光体110两端的2个保持部114例如如图1所示那样，是保持导光体110以及光源部113的构件。各保持部114具备安装光源部113的光源安装部161、以及与导光体110的端部相嵌合的嵌合部162。若在光源安装部161上安装光源部113，则LED151配置于保持部114内的光源空间165(参照图3、图5)内。
在从Y方向观察时，嵌合部162形成近似圆形的孔，该孔稍大于呈导光体110剖面的近似形状的圆，或者与该圆相同大小。嵌合部162所形成的孔连通至光源空间165。此外，在第1射出部122的平面部136或曲面部设置成延伸到导光体110的端面168为止的情况下，嵌合部162具有在与导光体110的端部相嵌合的情况下与第1射出部122相抵接的抵接部(第1抵接部)。
通过具备上述结构，在光源部113与导光体110保持于保持部114的情况下，LED151与导光体110的端面168相对配置，导光体110的端部被保持部114覆盖。该情况下，优选LED151与导光体110的端面168靠近。
为了使例如由LED151发出的光扩散并反射，各保持部114由白色的聚碳酸酯等树脂形成。为了提高原稿104的读取面上的照度，保持部114的形成光源空间165的面以及形成嵌合部162的孔的面优选具有较高的反射率，例如为粗面或镜面。
例如如图3所示，基板152为了抑制LED151发光期间的温度上升，在光源部113的背面、即未设有基板152的LED151的一侧的面上设有散热器169。
平面镜115如图1所示那样，具有在Y方向延伸成带状的平坦的镜面。例如通过在经过研磨的玻璃基材的一个表面蒸镀铝等金属来形成平坦的镜面，或者对铝等金属制构件的一个表面进行研磨来形成镜面等，从而制成平面镜115。为了提高原稿104的读取面上的照度，平面镜115的镜面优选为较高的反射率，为此可以实施例如增反射涂覆。
如图2所示，平面镜115配置于从第2棱镜组123朝向第2射出部124的方向。此外，从Y方向观察时，照射装置101的短边方向(以下称作“X方向”)由将导光体110的轴126与平面镜115的镜面上的点(一般来说是平面镜115的镜面的中心)170相连结的直线的方向来规定。
从与X方向及Y方向均垂直的方向(Z方向)来看，平面镜115的镜面朝向第2射出部124的方向，平面镜115的镜面优选在副光Ls所通过的整个区域上扩展，由此，将从第2射出部124射出的几乎所有副光Ls进行反射。平面镜115的镜面配置成朝向使得反射出的副光Ls与从第1射出部122射出的主光Lm在读取区域105重合的方向。主光Lm与副光Ls重合的区域成为读取区域105。
读取区域105优选为以与导光体110的轴126以及平面镜115的镜面上的在Y方向延伸的线(一般来说是平面镜115的镜面在Y方向延伸的中心线)170等距离的方式形成在与X方向垂直的平面上。
读取装置102是接受从照射装置101照射出的光在读取面上反射后的光(反射光)、并输出图像数据的装置。读取装置102如图1所示，具备多个读取系统镜片175、光学透镜体176、图像传感器177。
各读取系统镜片175例如具有分别与Y方向平行的带状的平面的镜面。多个读取系统镜片175中的至少一个镜面配置于供反射光行进的反射路径180(参照图2)。此外，多个读取系统镜片175将反射光引导至光学透镜体176。光学透镜体176对由多个读取系统镜片175引导的光进行聚光，并在图像传感器177中将读取区域105的像进行连结。图像传感器177由CCD(Charge CoupledDevice：电荷耦合元件)图像传感器、或CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor：互补金属氧化物半导体)传感器等构成，将接受到的光转换成电信号(图像数据)来进行输出。
至此，对图像读取装置100的结构进行了说明。之后参照附图对图像读取装置100生成图像数据的过程进行说明。
这里为了便于说明对各方向进行详细定义。将X方向及Y方向设为水平方向。将与该X方向及Y方向垂直的方向、即高度方向设为Z方向。然后，将导光体110的轴126朝向平面镜115的中心线170的方向设作X的正方向(例如是图1所示的短边方向X的箭头标记方向)，将其反方向设作X的负方向。将X的正方向朝向左侧时的深度方向设作Y的正方向(例如图1所示的长边方向Y的箭头标记方向)，将其反方向设作Y的负方向。从图1可观察到放置于接触玻璃103的原稿104朝下，照射装置101从下方向原稿104照射光，将高度的上方向(例如图1所示的高度方向Z的箭头标记方向)设作Z的正方向，将其反方向设作Z的负方向。也就是说，坐标系XYZ是左手系。此外，上述方向用于说明，而并不意味限定本申请所涉及的发明。
例如图2所示，原稿104将读取面朝下地放置于接触玻璃103。各LED151通过基板152获得电力，由此，各LED151发出光。各LED151所发出的光从导光体110的端面168射入导光体110的内部。
本实施方式中，形成保持部114的光源空间165的面具有较高的反射率。因此，不仅各LED151所发出的光穿过导光体110的端面168直接入射至内部，在形成保持部114的光源空间165的面上反射的光也入射至导光体110的内部。另外，由于保持部114的嵌合部162以具有较高反射率的面覆盖导光体110的端部，因此能够防止光从导光体110的端部的外表面漏出。因此，能够提高LED151所发出的光的使用效率。
若入射至导光体110的内部的光如后所述那样未照射至第1棱镜组121及第2棱镜组123，则入射至导光体110的内部的光在导光体110的内侧面几乎全反射，并作为传输光Lp在导光体110的内部大致在正负的Y方向上传输。图3及图5示出了导光体110的Y方向负侧的端部附近的传输光Lp，两图所示的传输光Lp在Y的正方向上传输。
如图3所示，传输光Lp的一部分被第1棱镜组121及第1反射体111扩散并反射。传输光Lp的一部分被第1棱镜组121反射。通过第1棱镜组121的光的一部分被第1反射体111反射并扩散，经由第1棱镜组121再次入射至导光体110的内部。
经第1棱镜组121及第1反射体111扩散并反射的光如图2所示那样，从夹着导光体110的轴126大致与第1棱镜组121相对的第1射出部122作为主光Lm射出。主光Lm的至少一部分如该图所示那样，在接触玻璃103处发生折射，从右斜下方前进至读取区域105。
如图5所示，传输光Lp的一部分被第2棱镜组123及第2反射体112扩散并反射。传输光Lp的一部分被第2棱镜组123反射，透过第2棱镜组123的光的一部分经过第2反射体112反射并扩散，从而经过第2棱镜组123再次入射至导光体110的内部。
经第2棱镜组123及第2反射体112扩散并反射后的光从夹着导光体110的轴126大致与第2棱镜组123相对的第2射出部124作为副光Ls射出。
平面镜115配置于从第2棱镜组112朝向第2射出部124的方向，如图2所示，副光Ls被平面镜115反射。副光Ls的至少一部分如该图所示那样，在接触玻璃103处发生折射，从左斜下方前进至读取区域105。
由此，在读取区域105中，从右斜下方前进来的主光Lm与从左斜下方前进来的副光Ls重合。
第1射出部122具有平面部136，与此相对，第2射出部124以圆周部形成。主光Lm具有比副光Ls更大的散射角。
副光Ls与主光Lm不同，到达读取区域105之前经由平面镜115。因此，从第2射出部124至读取区域105的副光Ls的路径比从第1射出部122至读取区域105的主光Lm的路径要长。
通过使主光Lm与副光Ls的散射角以及路径有如上的不同，从而使得达到规定值以上的照度的主光Lm与副光Ls的X方向的宽度大致相同，而无关乎Z方向的位置。
参照表示不同Z方向位置的X方向照度分布的图来详细说明上述这点。此外，将接触玻璃103的上表面设作Z方向的位置的基准(0mm)，将读取区域105设作X方向的位置的基准(0mm)。
图6A是表示由实施方式1所涉及的照射装置进行照射时的接触玻璃上表面上的X方向的照度分布的图。图6B是表示由实施方式1所涉及的照射装置进行照射时的接触玻璃上方5mm处的X方向的照度分布的图。图6C是表示由实施方式1所涉及的照射装置进行照射时的接触玻璃上方10mm处的X方向的照度分布的图。
参照图6A～图6C，达到规定值以上的照度的主光Lm与副光Ls的X方向的宽度大致相同，而无关乎Z方向的位置。此外，主光Lm与副光Ls的峰值位置以X＝0为中心大致对称(峰值位置X的绝对值几乎相同)。因此，即使Z方向的位置发生变化，将由主光Lm产生的照度分布与由副光Ls产生的照度分布合成后得到的合成照度分布(图中的主光+副光)也以X＝0的轴为中心大致左右对称，其照度成为峰值的X方向位置没有较大的移动。
另外，主光Lm与副光Ls均是散射光，因此随着Z方向的位置从0mm向5mm、10mm发生变化，各自的X方向的宽度变宽的同时，主光Lm与副光Ls重合的区域(图2所示的有效照射区域182)的X方向的宽度也逐渐变大。因此，即使Z方向的位置发生变化，主光Lm与副光Ls的合成照度也几乎不发生变化。
与此相对，作为比较例，图7A～图7C分别示出了具备仅由圆周部构成的、即曲率为与第2射出部124相同的1/R的第1射出部来代替本实施方式所涉及的照射装置101的第1射出部122的照射装置(用于比较的照射装置)进行照射时的Z＝0mm、5mm、10mm处的X方向的照射分布，。
参照图7A～图7C，对于达到规定值以上的照度的主光Lm与副光Ls的X方向的宽度，主光Lm窄于副光Ls，而对于峰值的照度，则主光Lm高于副光Ls。因此，随着z方向的位置从0mm向5mm、10mm变化，主光Lm的照度分布达到峰值的X方向的位置产生移动，因此，合成照度分布达到峰值的X方向位置有较大移动。
由此，根据本实施方式所涉及的照射装置101，在读取区域105与其上方，主光Lm与副光Ls不仅从左右不同的斜下方前进，达到规定值以上的照度的主光Lm与副光Ls的X方向宽度大致相同，而无关乎Z方向位置。另外，随着向Z的正方向移动，主光Lm与副光Ls重合的有效照射区域182的X方向宽度也逐渐变大。
因此，即使是原稿104的读取面的位置从读取区域105向Z方向变化的情况，仍能减少照度变化，即加深照明深度。此处，尝试将本实施方式的照射装置与比较例的被照射面的高度方向(照明深度方向)的照度变化进行比较。
图8是表示本实施方式所涉及的照射装置101与用于比较的照射装置各自的读取区域的被照射面的高度方向位置与照度变化的图。图8中，将照射装置101与用于比较的照射装置在Z＝0mm处的照度都标准化为1。如图8可知，对于照度相对于Z方向位置变化的变化，本实施方式所涉及的照射装置101所产生的照度变化比用于比较的照射装置所产生的照度变化要小。
其结果是，即使例如是书籍的开口等那样、读取面从接触玻璃103上设定的读取区域105远离的情况，仍能适当地对原稿104的读取面进行照射。
另外，本实施方式所涉及的照射装置101中，使用从Y方向观察到的镜面的剖面形状呈直线的平面镜115，而不使用镜面的剖面形状呈现为椭圆或抛物线的镜体(超环面镜)。在组装照射装置101的情况下，若从Y方向观察到的镜面的形状为椭圆或抛物线的镜体，则决定镜面姿势的六个自由度均需要较高的精度，但若是平面镜115，则沿着镜面的直线的两个方向、在镜面内旋转的至少三个自由度无需较高的精度。因此，能容易地组装照射装置101。
平面镜115的制造比超环面镜容易，因此较廉价，其结果是，能低成本地制造照射装置101。由于镜面形状的测定也较为容易，因此照射装置101的质量管理也变得容易。
在第1射出部122具有平面部的情况下，形成为将圆筒状的构件的一部分在Y方向切去的形状，因此能以聚碳酸酯和环烯烃类的树脂进行注塑成型来制成导光体110，该情况下，不易产生裂痕，能容易地达成所需的形状精度。另外，导光体110的剖面形状主要由圆弧及直线构成，因此能容易地测定形状并易于质量管理。
此外，在保持部114上设置使光源空间165比嵌合部162要窄的落差部，使导光体110的端面168按压落差部，从而能将导光体110定位于保持部114，使其相嵌合。在嵌合部162具有与第1射出部122相抵接的第1抵接部的情况下，其具有平面或曲率不同于构成为导光体110的剖面的近似形状的圆的曲面。该情况下，也易于定位以导光体110的轴126为中心的旋转方向。因此，由此也能容易地组装照射装置101。
另外，以不均匀的间隔在Y方向排列数百～数千个构成第1棱镜组121以及第2棱镜组123的棱镜132，由此，能使读取区域105的Y方向的照度分布成为目标分布、例如cos-4次方的分布。
此外，由于通过具备具有较高反射率的第1反射体111能将透过第1棱镜组121的光再次入射至导光体110的内部，因此能将入射至第1棱镜组121的大多数光从第1射出部122射出。由此，能提高原稿104的读取面上的照度。
第2反射体112也同样。由于通过具备具有较高反射率的第2反射体112来将入射至第2棱镜组123的大多数光从第2射出部124射出，因此能提高原稿104的读取面上的照度。
主光Lm与副光Ls如图2所示那样分别从右斜下方及左斜下方照射至读取区域105或配置于其上方的原稿104的读取面。主光Lm与副光Ls被原稿104的读取面反射/吸收，并扩散。反射光根据读取面的反射/吸收率分布来进行反射并扩散，因此包含有读取面的信息。读取区域105的图像由读取装置102的读取系统镜组175及光学透镜体176成像，并由图像传感器177接受光线。图像传感器177输出与所接收到的光的强度相对应的电信号。该电信号是包含由照射装置101照射了主光Lm及副光Ls的部分的读取面的信息在内的图像数据。
由此，读取装置102输出图像数据。照射装置101例如通过未图示的驱动装置在X方向移动的同时，照射原稿104的读取面上的规定区域。此外，也可以照射装置101不移动，而由原稿104通过驱动装置在X方向上传送，由此照射装置101也能照射读取面的规定区域。
读取装置102依次输出与被照射部分相对应的图像数据。依次输出的图像数据存储在存储器中，由此，包含表示在原稿104的读取面的规定区域中的信息在内的图像数据得以生成。此处，可以是读取装置102具备将依次输出的图像数据进行存储的存储器，也可以由连接有读取装置102的装置来具备该存储器。
如上所述，即使是读取面远离设置于接触玻璃103上的读取区域105的情况，仍能良好地照射原稿104的读取面。因此，根据本实施方式所涉及的图像读取装置100，即使是被照射面的高度发生变化的情况，仍能输出浓淡变化减少的良好的图像数据。
以上，对本发明的实施方式1进行了说明，而本实施方式并不局限于上述结构。
在实施方式1中，以导光体110的剖面大致呈现为圆形的示例、即在导光体110的剖面使第1棱镜组121及第2棱镜组123及第1射出部122所具有的平面部136呈现为从圆形切去的形状的示例进行了说明。但是，导光体110的剖面的近似形状并不局限于圆形。
导光体110的剖面例如也可以是椭圆形。该情况下，通过在组装照射装置101时适当地设定以照射装置101的导光体110的轴126为中心的旋转方向，从而能实现至少一部分的曲率比第2射出部124要小的第1射出部122。当然，与实施方式1相同，在平面或至少在一部分曲率小于第2射出部124的曲面部上，可以通过对例如剖面呈椭圆的棒状的构件进行加工来设置第一射出部122。
实施方式1中，两个保持部114均用于保持光源部113，但也可以一个保持部114不保持光源部113，而仅保持导光体110的端部。
实施方式1中，分别构成第1棱镜组121与第2棱镜组123的棱镜132的数量大致相同。但是，优选第2棱镜组123的棱镜132的个数多于第1棱镜组121的个数。
在实施方式1中所说明的那样，副光Ls被平面镜115反射并到达读取区域105，主光Lm到达读取区域105，而不经由镜体。因此，在读取区域105上，副光Ls的照度因平面镜115的反射率而低于主光Lm的照度。
因此，如上所述，通过使第2棱镜组123的棱镜132的个数多于第1棱镜组121的个数，从而能减轻因平面镜115的反射率而造成的影响，并能在读取区域105中使主光Lm的照度与副光Ls的照度大致相同。其结果是，能进一步加深照明深度。例如，在平面镜115的反射率为95％的情况下，可以使第2棱镜组123的棱镜132的个数比第1棱镜组121的个数要多5％。
实施方式1中，以第1反射体111与第2反射体112由不同构件来设置的示例进行了说明，但使透过第1棱镜组121及第2棱镜组123的光反射的结构并不局限于此。例如，变形例1所涉及的照射装置也可以如图9所示那样具备反射体183来作为反射部，以取代实施方式1所涉及的照射装置101具备的第1反射体111以及第2反射体112，其中，所述反射体183由覆盖第1棱镜组121以及第2棱镜组123这两个组棱镜组的单个构件来构成。
通过采用单个反射体183，能减少组装照射装置的工序数，能更容易地组装照射装置。另外，在反射体183由例如白色的聚碳酸酯等树脂制成的情况下，通过使反射体183成为单个构件，从而能抑制成形费用，因此能更低成本地制成照射装置。
在实施方式1中，第1扩散反射部由第1棱镜组121及第1反射体111构成，第2扩散反射部由第2棱镜组123及第2反射体112构成。但是，第1扩散反射部或第2扩散反射部的结构并不局限于此。
例如，由于构成第1棱镜组121或第2棱镜组123的棱镜132的形状，使得分别入射至第1棱镜组121或第2棱镜组123的大多数光可能未透过棱镜132而发生反射。在该情况下，可以不设置第1反射体111或第2反射体112，由此不仅能起到与实施方式1相同的效果，还能进一步易于组装照射装置。另外，还能使照射装置变得低成本。
另外，例如第1扩散反射部如图10所示的变形例2所涉及的照射装置那样与第1反射体111一起具备第1反射散射物质层184，或如图11所示的变形例3所涉及的照射装置那样不使用第1反射体111(参照图11)仅具备第1反射散射物质层184，该第1反射散射物质层184在导光体110的长边方向设置于导光体110的外表面且包含反射散射物质。例如，第1反射散射物质层184设置在第1棱镜组121的整个外表面，或者与构成第1棱镜组121的棱镜132相同，以不均匀的间隔呈排列在Y方向的岛状地设置于第1棱镜组121的外表面。例如能通过涂覆包含反射散射物质的材料来设置第1反射散射物质层184。此处，反射散射物质是使光反射并散射的物质，例如是白色物质。
由此，能使入射至第1棱镜组121的传送光Lp从第1射出部122射出。因此，能起到与实施方式1相同的效果。
第2扩散反射部如图10所示的变形例2所涉及的照射装置那样与第2反射体112一起具备反射散射物质层185，或如图11所示的变形例3所涉及的照射装置那样不使用第2反射体112仅具备反射散射物质层185，该反射散射物质层185与上述第1扩散反射部184相同、在导光体110的长边方向上设置于导光体110的外表面且包含散射散射物质。由此，能使入射至第2棱镜组123的传送光Lp从第2射出部124射出。因此，能起到与实施方式1相同的效果。
在第1棱镜组121及第2棱镜组123这两个棱镜组具备反射散射物质层的情况下，第2扩散反射部所具备的反射散射物质层中含有的反射散射物质量可以多于第1扩散反射部所具备的反射散射物质层中含有的反射散射物质量。为了调整反射散射物质量，具有如下方法：使第1扩散反射部与第2扩散反射部中、反射散射物质层的Y方向间距、宽度等不同。
由此，通过使第2棱镜组123的棱镜132的个数多于第1棱镜组121的个数，同样地能减轻因平面镜115的反射率而造成的影响，并能在读取区域105中使主光Lm的照度与副光Ls的照度大致相同。其结果是，能加深照明深度。
此外，例如如图12所示的变形例4所涉及的照射装置那样，第1扩散反射部也可以由第一反射散射物质层184构成，以取代第1棱镜组121及第1反射体111，该第一反射散射物质层184在导光体110的长边方向设置于导光体110的外侧面且包含反射散射物质。同样，第2扩散反射部也可以由第2反射散射物质层185构成，以取代第2棱镜组123及第2反射体112。例如也可以通过将包含反射散射物质的材料涂覆在导光体110的外侧面来设置第1反射散射物质层184或第2反射散射物质层185。如上所述，反射散射物质是使光反射并散射的物质，例如是白色物质。
由此，也能使入射至第1扩散反射部的传送光Lp从第1射出部122射出。另外，能使入射至第2扩散反射部的传送光Lp从第2射出部124射出。因此，能起到与实施方式1相同的效果。
该情况下，反射散射物质层与构成第1棱镜组121或第2棱镜组123的棱镜132相同，优选设置成以不均匀的间距在Y方向上排列的岛状。由此，读取区域105中的Y方向照度分布能形成为目标分布、例如COS-4次方的分布。
在第1扩散反射部及第2扩散反射部这两个扩散反射部由反射散射物质层构成的情况下，构成第2扩散反射部的反射散射物质层中包含的反射散射物质量多于构成第1扩散反射部的反射散射物质层中包含的反射散射物质量。为了调整反射散射物质量，具有如下等方法：使第1扩散反射部与第2扩散反射部中构成反射散射物质层的岛状的Y方向间距、宽度等不同。
由此，通过使第2棱镜组123的棱镜132的个数多于第1棱镜组121的个数，同样地能减轻因平面镜115的反射率而造成的影响，并能例如在接触玻璃103的上表面使副光Ls的照度与主光Lm的照度大致相同。其结果是，能加深照明深度。
实施方式2
实施方式2中的导光体与保持部不同于实施方式1中的导光体110与保持部114。如图13所示，本实施方式所涉及的导光体210的端部具备缺口部285。缺口部285形成从导光体210的端面168在Y方向上延伸的平面。缺口部285设置于与第1射出部122不同的部分。缺口部285的Y方向的长度与导光体210与保持部214的嵌合部262嵌合的长度相同或稍长。
保持部214具备与实施方式1所涉及的保持部114大致相同的结构，保持部214的嵌合部262所形成的孔的形状不同于实施方式1所涉及的保持部114的孔。在从Y方向观察时，嵌合部262形成近似圆形的孔，该孔稍大于构成为导光体210的剖面的近似形状的圆形，或者与其大致相同。嵌合部262除了具备与导光体210的端部相嵌合的情况下、与第1射出部122相抵接的相同于实施方式1的第1抵接部286，还具备与导光体210的端部相嵌合的情况下、与缺口部285相抵接的第2抵接部287。
如图13所示，保持部214还具备作用部291。作用部291在与导光体110的端部相嵌合的情况下、将第1射出部122按压至第2抵接部286，并朝向将缺口部285按压至第2抵接部287的方向对导光体210的端部的外侧面进行作用。
具体而言，例如作用部291由树脂制的销子292、以及金属制的弹簧构成，该弹簧对销子292向形成为从Y方向观察嵌合部262的孔的近似形状的圆形的中心进行作用。在从Y方向观察时，销子292配置于经由形成为从Y方向观察嵌合部262的孔的近似形状的圆形中心的第1抵接部286的相反侧的位置、与经由该中心的第2抵接部287的相反侧的位置之间(优选其中间)，不包含第1抵接部286以及第2抵接部287一侧的区域。此外，作用部291例如通过注塑成型等，与保持部214设为一体。
由此，通过一个作用部291在与导光体110的端部相嵌合的情况下、将第1射出部122按压至第1抵接部286，并朝向将缺口部285按压至第2抵接部287的方向对导光体210的端部的外侧面进行作用。此外，作用部291也可以设置多个。
根据本实施方式2，在与导光体210的端部相嵌合的情况下，第1射出部122及缺口部285分别被按压至第1抵接部286以及第2抵接部287。因此，确定导光体210在垂直于Y方向的面内的位置，并同时也确定以导光体210的轴为中心的旋转方向的角度。因此，在组装本实施方式所涉及的照射装置201的情况下，能容易地决定导光体210在垂直于Y方向的面内的位置以及以导光体210的轴126为中心的旋转方向的角度。其结果是，能稳定地制造原稿104的读取面上的X方向的照度分布的个体差异较少的照射装置201。
另外，在对聚碳酸酯和环烯烃类的树脂进行注塑成型来制成导光体210的情况下，需要用于射出至导光体210的外表面的某个位置的门。本实施方式中，如图14中被虚线的椭圆296包围表示的那样，门可以设置于导光体210的外侧面中的缺口部285附近、即未从缺口部285沿着导光体210的Y方向照射出中心侧的传送光Lp的区域(遮光区域)。
一般而言，为了在导光体210的内表面几乎产生全反射，来将传送光Lp进行传送，优选导光体210的内表面为镜面，小心地确定打破镜面而成的门的设置位置。由于例如端面、第1棱镜组121、第2棱镜组123以及Y方向中央附近的外侧面会对读取区域105的照度或照度分布产生影响，因此避免在上述区域设置门。
例如在实施方式1的情况下，门大多设置于例如导光体110的外侧面上的、靠近导光体110的端面168的区域(端部)。但是，该区域是靠近于LED151且平行于端面168、即以较浅的角度入射的光会发生全反射至初始位置的部分。因此，若在导光体110的端部的外侧面设置门，则尤其可能对Y方向的两端附近的读取区域105的照度或照度分布产生消极影响。
根据本实施方式，如图14所示，形成有将缺口部285与导光体210的外侧面相连接的落差的连接部294与保持部114相抵接或相靠近。因此，如该图所示，在导光体210的端部与保持部相嵌合的情况下，被虚线的椭圆296包围的范围中所包含的导光体210的外侧面成为遮挡传送光Lp的遮光区域。
由此，在本实施方式中，通过在遮光区域设置门，从而能在整个读取区域105上获得良好的照度及照度分布，而不会给读取区域105的照度或照度分布带来影响。
以上，对本发明的实施方式以及变形例进行了说明，本发明并不局限于实施方式及变形例，例如将各实施方式以及各变形例适当组合而成的方式、以及与其同等的技术范围也包含在内。
工业上的实用性
本发明所涉及的照射装置以及图像读取装置例如能适用于复印机、扫描仪、通过获取纸币或有价证券的图像来识别器真伪的装置等。
本申请要求基于2012年1月30日提出申请的包含说明书、权利要求书、附图以及摘要的日本专利申请2012-16130号的优先权。通过参照可知作为原始专利申请的公开内容全部包含于本申请中。
标号说明
100  图像读取装置
101、201  照射装置
102  读取装置
103  接触玻璃
104  原稿
105  读取区域
110、210  导光体
111  第1反射体
112  第2反射体
113  光源部
114、214  保持部
115  平面镜
121  第1棱镜组
122  第1射出部
123  第2棱镜组
124  第2射出部
136  平面部
137  圆周部
151  LED
152  基板
161  光源安装部
162、262  嵌合部
183  反射体
184  第1反射散射物质层
185  第2反射散射物质层
285  缺口部
286  第1抵接部
287  第2抵接部
291  作用部

Claims (13)

1.一种照射装置，其特征在于，包括：
发出光的光源部；
在端部附近配置有所述光源部的透明且棒状的导光体；
第1扩散反射部，该第1扩散反射部设置成沿着所述导光体的长边方向延伸，并使在所述导光体内部传送的光扩散并反射；
第1射出部，该第1射出部是在位于所述第1扩散反射部的反射方向的所述导光体的外表面上、沿长边方向延伸的部分，作为主光射出被所述第1扩散反射部反射的光；
第2扩散反射部，该第2扩散反射部设置成沿着所述导光体的所述长边方向延伸，并使在所述导光体内部传送的光扩散并反射；
第2射出部，该第2射出部是在位于所述第2扩散反射部的反射方向的所述导光体的外表面上、沿所述长边方向延伸的部分，作为副光射出被所述第2扩散反射部反射的光；以及
平面镜，该平面镜在规定区域将所述副光反射至与所述主光重合的方向，
俯视或从所述长边方向来观察时，所述第1射出部至少包含一部分呈现为曲率小于所述第2射出部的曲面的部分。
2.如权利要求1所述的照射装置，其特征在于，
所述导光体的从所述长边方向观察到的近似形状为圆形，
所述第1射出部呈现为平面，
所述第2射出部具有呈现为从所述导光体的所述长边方向观察到的近似形状即圆形的一部分的曲率。
3.如权利要求1或2所述的照射装置，其特征在于，
所述导光体在外表面上不同于所述第1射出部的部分，形成有缺口部，该缺口部具有沿着所述长边方向延伸的平面，
具备保持所述光源部及所述导光体的保持部，该保持部具有：
安装有所述光源部的光源安装部；
嵌合部，该嵌合部与供所述光源部发出的光通过的光源空间连通，形成在所述长边方向上供所述导光体的端部插入的孔，由此与所述导光体的端部相嵌合；
第1抵接部，该第1抵接部是形成于所述嵌合部的面，供所述第1射出部相抵接；
第2抵接部，该第2抵接部是形成于所述嵌合部的平面，供所述缺口部相抵接；以及
作用部，在所述导光体的端部与所述嵌合部相嵌合的情况下、该作用部将所述第1射出部按压至所述第1抵接部，并朝向将所述缺口部按压至所述第2抵接部的方向对所述导光体的端部进行作用。
4.如权利要求3所述的照射装置，其特征在于，
所述缺口部具有以与所述嵌合部相嵌合的所述导光体的所述长边方向的长度所对应的长度、并在所述长边方向上延伸的平面，
所述导光体进一步在所述缺口部的附近、即所述长边方向上比所述缺口部更靠近所述导光体的中心侧设有注塑成型用的门。
5.如权利要求1至4中任一项所述的照射装置，其特征在于，
所述第1扩散反射部与所述第2扩散反射部中的一个或两个具有设置于在所述导光体的长边方向上延伸的区域的棱镜组。
6.如权利要求5所述的照射装置，其特征在于，
所述第1扩散反射部与所述第2扩散反射部中都具有所述棱镜组，
所述第2扩散反射部所具备的棱镜组中包含的棱镜的个数比所述第1扩散反射部所具备的棱镜组中包含的棱镜的个数要多。
7.如权利要求5或6所述的照射装置，其特征在于，
具备所述棱镜组的所述第1扩散反射部及所述第2扩散反射部中的一个或两个均进一步具备覆盖所述棱镜组的反射部。
8.如权利要求7所述的照射装置，其特征在于，
所述第1扩散反射部与所述第2扩散反射部均具备所述反射部，
所述反射部一体地覆盖两个所述棱镜组。
9.如权利要求5至8中任一项所述的照射装置，其特征在于，
具备所述棱镜组的所述第1扩散反射部及所述第2扩散反射部中的一个或两个在所述棱镜组的外表面还具备包含反射散射物质的反射散射物质层。
10.如权利要求9所述的照射装置，其特征在于，
所述第1扩散反射部与所述第2扩散反射部均具备所述反射散射物质层，
所述第2扩散反射部所具备的反射散射物质层中包含的反射散射物质量比所述第1扩散反射部所具备的反射散射物质层中包含的反射散射物质量要多。
11.如权利要求1至4中任一项所述的照射装置，其特征在于，
所述第1扩散反射部与所述第2扩散反射部是设置于所述导光体的外表面的在长边方向上延伸的区域且包含反射散射物质的反射散射物质层。
12.如权利要求11所述的照射装置，其特征在于，
形成所述第2扩散反射部的反射散射物质的量比形成所述第1扩散反射部的反射散射物质的量要多。
13.一种图像读取装置，其特征在于，具备：
如权利要求1至12的任一项所述的照射装置；以及
读取装置，该读取装置接受从所述照射装置照射来的光在对象物上反射后的光，并输出图像数据。
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