CN105100539A

CN105100539A - 导光体、照明装置以及图像读取装置

Info

Publication number: CN105100539A
Application number: CN201510262661.6A
Authority: CN
Inventors: 板垣洋一; 田中聪子
Original assignee: Konica Minolta Opto Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc; Konica Minolta Opto Inc
Priority date: 2014-05-23
Filing date: 2015-05-21
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2035-05-21
Also published as: JP6205647B2; JP2015222676A; CN105100539B

Abstract

本发明提供一种导光体、照明装置以及图像读取装置，其能够照射大量的光。导光体的特征在于，具有：多个第一固定部，其用于将第一导光部固定在基底部件、并且在第一导光部上沿第一方向排列而配置；多个第二固定部，其用于将第二导光部固定在基底部件、并且在第二导光部上沿第一方向排列而配置；多个第一固定部与多个第二固定部在第一方向上交替配置。

Description

导光体、照明装置以及图像读取装置

技术领域

本发明涉及一种应用在向原稿照射光并读取图像信息的图像读取装置中的导光体、照明装置以及具有上述导光体和照明装置的图像读取装置。

背景技术

作为涉及现有导光体的发明，例如已知专利文献1所述的照明装置，该照明装置具有两个导光体，能够从两侧向读取位置照射光，两个导光体固定在导光体支架上。

然而，在专利文献1所述的照明装置中，为了抑制因环境温度的变化导致在两个导光体上发生弯曲，在两个导光体的侧面分别遍及两个导光体的大致全长设有突起部。突起部由导光体支架保持。由此，能够抑制在两个导光体上发生弯曲。

但是，如果在导光体设置突起部，则在导光体内行进的光的一部分经由突起部而向外部泄漏。其结果是，在专利文献1所述的照明装置中，难以得到充足的光量。

专利文献1：(日本)特开2013-12369号公报

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种能够射出大量的光的导光体、照明装置以及图像读取装置。

本发明一方式的导光体，其特征在于，固定于基底部件而使用，沿第一方向延伸并且朝向读取位置照射光，所述导光体的特征在于，具有：

第一导光部，其沿所述第一方向延伸、并且将从端部射入的光朝向所述读取位置射出；

第二导光部，其沿所述第一方向延伸且相对于所述第一导光体位于与该第一方向正交的第二方向上的一朝向、并且将从端部射入的光朝向所述读取位置射出；

多个第一固定部，其用于将所述第一导光部固定在所述基底部件、并且在所述第一导光部上沿所述第一方向排列而配置；

多个第二固定部，其用于将所述第二导光部固定在所述基底部件、并且在所述第二导光部上沿所述第一方向排列而配置；

多个所述第一固定部与多个所述第二固定部在所述第一方向上交替配置。

另外，本发明也面向具有所述导光体的照明装置、以及具有该照明装置的图像读取装置。

根据本发明，能够射出大量的光。

附图说明

图1是具有本发明一实施方式的照明装置27的图像读取装置10的结构图；

图2是照明装置27的外观立体图；

图3是图2的A-A的剖面结构图；

图4是光源部40及导光体42的外观立体图；

图5是光源部40及导光体42的外观立体图；

图6是导光体42的导光部46的立体图；

图7是从z轴方向的正方向侧俯视导光体42的图；

图8是从z轴方向的负方向侧俯视导光体42的图；

图9是从z轴方向的负方向侧俯视比较例的导光体200的图；

图10是表示导光体200朝向读取位置射出的光的光量与y轴方向的位置的关系的曲线图；

图11是表示导光体42朝向读取位置射出的光的光量与y轴方向的位置的关系的曲线图；

图12是导光体42a的剖面结构图。

附图标记说明

10图像读取装置；

27照明装置；

40光源部；

42、42a导光体；

46、48导光部；

50、52连接部；

66光源；

68电路基板；

70、72、74基底部件；

80a～80c、82a～82c突起；

100a～100c、102a～102c凹部。

具体实施方式

下面，对具有本发明一实施方式的导光体的照明装置以及图像读取装置进行说明。

(图像读取装置的结构)

图1是具有本发明一实施方式的照明装置27的图像读取装置10的结构图。在下面，将铅垂方向定义为z轴，将滑动单元18、20的移动方向(即、副扫描方向)定义为x轴。将与x轴及z轴正交的方向(即、主扫描方向)定义为y轴。x轴、y轴、z轴相互正交。

如图1所示，图像读取装置10具有：主体12、稿台玻璃16、滑动单元18、20、成像透镜22、以及摄像元件24。

主体12是设有稿台玻璃16、滑动单元18、20、成像透镜22以及摄像元件24的长方体状的壳体。稿台玻璃16是安装于设置在主体12的z轴方向正方向侧的开口的长方形的透明板。原稿P以使读取面朝向z轴方向的负方向侧的状态载置在稿台玻璃16的上表面。

如图1所示，在读取原稿P时，滑动单元18沿原稿P，通过未图示的马达、带以及带轮等移动机构，以速度V朝向x轴方向的正方向侧移动。如图1所示，滑动单元18包含照明装置27以及反射镜29。

照明装置27从两个方向朝向原稿P的读取位置射出光，例如，由LED及导光体的组合构成。这样，通过从两个方向朝向原稿P的读取位置照射光，能够抑制在读取位置产生阴影。针对照明装置27的详细情况将在后面叙述。反射镜29如图1所示，将在原稿P上反射的光B向x轴方向的负方向侧反射。

如图1所示，在读取原稿P时，滑动单元20沿原稿P，通过未图示的马达、带以及带轮等移动装置，以速度V/2朝向x轴方向的正方向侧移动。滑动单元20包含反射镜30、32。

反射镜30使在反射镜29反射的光B向z轴方向的负方向侧反射。反射镜32使在反射镜30反射的光B向x轴方向的正方向侧反射。

成像透镜22使由光B形成的光学图像成像在摄像元件24上。摄像元件24是接受在反射镜32反射的光B的受光元件。具体地说，摄像元件24是具有沿y轴方向延伸的一维状的成像区域、并且扫描由成像透镜22形成的光学图像并读取原稿P的像的CCD照相机等线传感器。

(照明装置的结构)

下面，参照附图对照明装置27的结构进行说明。图2是照明装置27的外观立体图。图3是图2的A-A的剖面结构图。图4及图5是光源部40及导光体42的外观立体图。图6是导光体42的导光部46的立体图。图7是从z轴方向的正方向侧俯视导光体42的图。图8是从z轴方向的负方向侧俯视导光体42的图。

如图2至图4所示，照明装置27具有光源部40、导光体42、基底部件70、72、74。

如图2至图4及图8所示，导光体42具有：导光部46、48、连接部50、52以及突起80a～80c、82a～82c，例如由聚甲基丙烯酸甲酯树脂制成。导光体42沿y轴方向延伸并从两个方向朝向原稿P的读取位置射出光。读取位置相对于导光体42位于z轴方向的正方向侧。更详细地说，相对于导光部46、48的中间位置，位于z轴方向的正方向侧。

导光部46是沿y轴方向延伸的棒状的透明部件。导光部46将从y轴方向的正方向侧的端部射入的光朝向读取位置射出，具体地说，朝向x轴方向的正方向侧且z轴方向的正方向侧射出光。导光部48相对于导光部46，位于x轴方向的正方向侧，是沿y轴方向延伸的棒状的透明部件。导光部48将从y轴方向的正方向侧的端部射入的光朝向读取位置射出，具体地说，向x轴方向的负方向侧且z轴方向的正方向侧射出光。导光部46和导光部48相对于通过他们的y轴方向的中间位置的沿z轴方向延伸的直线形成线对称的结构。

另外，如图6所示，在导光部46、48的z轴方向的负方向侧的面设有在y轴方向上排列的多个棱镜。各棱镜从x轴方向俯视时，形成为三角形状。由此，棱镜将导光部46、48内的光朝向导光部46、48外反射。在本实施方式中，棱镜将光向z轴方向的正方向侧反射并向原稿P射出光。

如图5所示，连接部50连接导光部46、48的y轴方向的正方向侧的端部。另外，如图5所示，连接部50具有反射面S1、S2、入射面S3、保持面S4、上表面S5以及底面S6。

保持面S4是连接部50的y轴方向的正方向侧的面。入射面S3通过使保持面S4的x轴方向的中央凹陷而形成，形成为将沿z轴方向延伸的圆筒沿圆筒的中心轴一分为二的形状。反射面S1、S2相对于保持面S4，设置在y轴方向的负方向侧。即，反射面S1、S2是连接部50的y轴方向的负方向侧的面，依次从x轴方向的负方向侧向正方向侧排列。另外，反射面S1是面对x轴方向的正方向侧且y轴方向的负方向侧的平面。反射面S2是面对x轴方向的负方向侧且y轴方向的负方向侧的平面。由此，反射面S1、S2从z轴方向俯视时，形成为V形。另外，反射面S1、S2相对于通过连接部50的x轴方向的中心的与y轴方向平行的直线，具有相互线对称的结构。

上表面S5是连接保持面S4与反射面S1、S2的面，是连接部50的z轴方向的正方向侧的面。底面S6是连接保持面S4与反射面S1、S2的面，是连接部50的z轴方向的负方向侧的面。由此，上表面S5与底面S6彼此相对，上表面S5相对于底面S6设置在z轴方向的正方向侧。

如图4所示，连接部52连接导光部46、48的y轴方向的负方向侧的端部。连接部52将在导光部46朝向y轴方向的负方向侧行进的光向导光部48引导，并且将在导光部48朝向y轴方向的负方向侧行进的光向导光部46引导。

如图8所示，突起82a～82c是用于将导光部48固定在基底部件70、72、74的固定部，依次从y轴方向的正方向侧向负方向侧等间隔地排列配置。突起82a～82c是为了抑制在导光部48上发生弯曲而设置的。如图3所示，突起82a～82c是从导光部48的x轴方向的正方向侧的侧面向x轴方向的正方向侧及z轴方向的正方向侧突出的三角形的突起。

如图8所示，突起80a～80c是用于将导光部46固定在基底部件70、72、74的固定部，依次从y轴方向的正方向侧向负方向侧等间隔地排列配置。突起80a～80c是为了抑制在导光部46上发生弯曲而设置的。突起80a～80c的间隔与突起82a～82c的间隔实际上相同。突起80a～80c是从导光部46的x轴方向的负方向侧的侧面朝向x轴方向的负方向侧及z轴方向的正方向侧突出的三角形的突起。

另外，突起80a～80c与突起82a～82c沿y轴方向交替配置。更详细地说，在y轴方向上，在相邻的两个突起80a、80b的中间配置有突起82a。在y轴方向上，在相邻的两个突起82a、82b的中间配置有突起80b。在y轴方向上，在相邻的两个突起82b、82c的中间配置有突起80c。由此，按照突起80a、82a、80b、82b、80c、82c的顺序进行排列。

如图5所示，光源部40包括光源66以及电路基板68。电路基板68是设有用于驱动光源66的驱动电路的基板，是矩形状的平板。

光源66例如由LED构成，安装在电路基板68的y轴方向的负方向侧的主面上。光源66朝向y轴方向的负方向侧、z轴方向的正方向侧及负方向侧、以及x轴方向的正方向侧及负方向侧射出光。在本实施方式中，光源66具有以y轴为中心、120度左右的半角(相对于中心方向，亮度为50％的角度)。如图7所示，光源66射出的光经由入射面S3射入连接部50内。

基底部件70是沿y轴方向延伸的长方形的板状部件，基底部件70例如通过对一块金属板进行弯曲加工而制成。

基底部件72是沿y轴方向延伸的长方形的框状部件，固定在基底部件70的z轴方向的正方向侧的表面上。基底部件72例如由树脂制成。基底部件72包含保持部72a、72b以及连结部72c、72d。保持部72a沿y轴方向延伸。另外，如图3所示，在保持部72a的z轴方向的正方向侧的面设有V形的槽V1。以使导光部46的z轴方向的负方向侧的面及x轴方向的正方向侧的面与V形的槽V1的内周面接触的方式，在保持部72a上载置导光部46。

保持部72b配置在保持部72a的x轴方向的正方向侧，沿y轴方向延伸。另外，如图3所示，在保持部72b的z轴方向的正方向侧的面设有V形的槽V2。此外，以使导光部48在z轴方向的负方向侧的面及x轴方向的负方向侧的面与V字状的槽V2的内周面接触的方式，在保持部72b上载置导光部48。

连结部72c连接保持部72a的y轴方向的正方向侧的端部与保持部72b的y轴方向的正方向侧的端部。在连结部72c上载置连接部50。

连结部72d连接保持部72a的y轴方向的负方向侧的端部与保持部72b的y轴方向的负方向侧的端部。在连结部72d上载置连接部52。

基底部件74是沿y轴方向延伸的长方形的框状部件，固定在基底部件72的z轴方向的正方向侧的面上。由此，基底部件72与基底部件74从z轴方向的两侧夹住并固定导光体42。基底部件74例如由树脂制成。基底部件74包括保持部74a、74b以及连结部74c、74d。保持部74b沿y轴方向延伸。另外，如图3所示，保持部74b具有面向z轴方向的负方向侧及x轴方向的负方向侧的面S2。导光部48的x轴方向的正方向侧的侧面与面S2接触。

而且，如图3所示，在面S2上设有凹部102a～102c(仅图示凹部102b)。凹部102a～102c依次从y轴方向的正方向侧向负方向侧等间隔地排列。凹部102a～102c通过使面S1向x轴方向的正方向侧及z轴方向的正方向侧凹陷而形成。在凹部102a～102c内插入突起82a～82c。

保持部74a配置在保持部74b的x轴方向的负方向侧，沿y轴方向延伸。另外，如图3所示，保持部74a具有面向z轴方向的负方向侧及x轴方向的正方向侧的面S1。导光部46的x轴方向的负方向侧的侧面与面S1接触。

而且，如图3所示，在面S1设置有凹部100a～100c(未图示)。凹部100a～100c依次从y轴方向的正方向侧向负方向侧等间隔地排列。凹部100a～100c通过使面S1向x轴方向的负方向侧及z轴方向的正方向侧凹陷而形成。在凹部100a～100c内插入突起80a～80c。

接着，参照图7，对照明装置27中光的路径的详细情况进行说明。

光源66射出光。由此，光源66射出的光经由入射面S3向连接部50内射入。从入射面S3射入的光的一部分(光B1)射入反射面S1，反射面S1对光B1进行全反射。由此，从入射面S3射入的光B1射入导光部46。另外，从入射面S3射入的光的一部分(光B2)不射入反射面S1，而直接射入导光部46。

射入导光部46的光B1、B2在导光部46的内周面反复进行全反射，并且向y轴方向的负方向侧行进。光B1、B2在朝向y轴方向的负方向侧行进的过程中，被设置于导光部46的棱镜反射。由此，光B1、B2朝向z轴方向的正方向侧向导光部46外射出。

从入射面S3射入的光的一部分(光B3)射入反射面S2。反射面S2对光B3进行全反射。由此，从入射面S3射入的光B3射入导光部48。另外，从入射面S3射入的光的一部分(光B4)不射入反射面S2，而直接射入导光部48。

射入导光部48的光B3、B4在导光部48的内周面反复进行全反射，并且向y轴方向的负方向侧行进。光B3、B4在朝向y轴方向的负方向侧行进的过程中，被设置于导光部48的棱镜反射。由此，光B3、B4朝向z轴方向的正方向侧向导光部48外射出。

(效果)

根据本实施方式的导光体42，能够射出大量的光。更详细地说，在专利文献1所述的照明装置中，遍及两个导光体的大致全长而设置突起部。因此，遍及两个导光体的大致全长，突起部发生光的泄漏。因此，在专利文献1所述的照明装置中，难以得到充足的光量。

另一方面，在导光体42设置有沿y轴方向排列的多个突起80a～80c、82a～82c。因此，未遍及导光部46、48的大致全长来设置突起部。由此，在导光体42，与专利文献1所述的照明装置相比，减少光的泄漏量。其结果是，在导光体42，能够射出多于专利文献1所述的照明装置的光。

另外，根据导光体42，如下所述，能够抑制基于y轴方向的位置向读取位置射出的光的光量出现散乱。图9是从z轴方向的负方向侧俯视比较例的导光体200的图。导光体200的各结构的参照附图标记使用了在导光体42各结构的参照附图标记上加上200后的附图标记。图10是表示导光体200朝向读取位置射出的光的光量与y轴方向的位置的关系的曲线图。图11是表示导光体42朝向读取位置射出的光的光量与y轴方向的位置的关系的曲线图。横轴表示y轴方向的位置，纵轴表示光量。

比较例的导光体200在突起280a～280c与突起282a～282c在x轴方向上相对这一点上，与导光体42不同。导光体200的其他结构与导光体42相同。

在导光体200，导光部246在突起280a～280c上固定在基底部，导光部248在突起282a～282c固定在基底部。在该情况下，在突起280a与突起280b之间、在突起280b与突起280c之间，在导光部246发生弯曲。同样地，在突起282a与突起282b之间、在突起282b与突起282c之间，在导光部248发生弯曲。在发生上述弯曲时，如图10所示，导光部246、248射出的光L11、L12的光量根据y轴方向的位置而周期性地变动。具体地说，在对应于突起280a～280c、282a～282c的位置，光量相对减少，在突起280a～280c、282a～282c以外的其他位置，光量相对增加。像导光体200那样，在突起280a～280c与突起282a～282c在x轴方向上相对时，导致导光部246射出的光L11的光量的相位与导光部248射出的光L12的光量的相位一致。其结果是，导光部246射出的光L11与导光部248射出的光L12的合成光的光量也周期性地较大的变动。这样，在合成光的光量周期性地变动时，图像读取装置10所读取的图像出现不均匀。

因此，在导光体42，突起80a～80c与突起82a～82c在y轴方向上交替配置。由此，如图11所示，导光部46射出的光L1的光量的相位与导光部48射出的光L2的光量的相位错位。具体地说，导光部48射出的光L2的光量的峰值位于导光部46射出的光L1的光量的两个相邻的峰值之间，导光部46射出的光L1的光量的峰值位于导光部48射出的光L2的光量的两个相邻的峰值之间。其结果是，能够抑制导光部46射出的光L1与导光部48射出的光L2的合成光的光量的周期性变动。即，能够调节光的方向平衡。

而且，在导光体42，在y轴方向上，在相邻的两个突起80a、80b的中间配置有突起82a。在y轴方向上，在相邻的两个突起82a、82b的中间配置有突起80b。在y轴方向上，在相邻的两个突起80b、80c的中间配置有突起82b。在y轴方向上，在相邻的两个突起82b、82c的中间配置有突起80c。由此，如图11所述，在导光部46射出的光L1的光量的峰值，导光部48射出的光L2的光量最少。而且，在导光部48射出的光L2的光量的峰值，导光部46射出的光L1的光量最少。其结果是，能够更有效地抑制合成光的光量的周期性变动。

(变形例)

下面，参照附图对变形例的导光体42a进行说明。图12是导光体42a的剖面结构图。

导光体42a在设置突起80a～80c、82a～82c的位置上与导光体42不同。导光体42a的其他结构与导光体42相同，因而省略说明。

在导光体42，在与y轴方向正交的剖面上，突起80a～80c、82a～82c的重心G2分别位于导光部46、48的重心G1的z轴方向的正方向侧。另一方面，在导光体42a，在与y轴方向正交的剖面上，突起80a～80c、82a～82c的重心G2分别位于导光部46、48的重心G1的z轴方向的负方向侧。

根据上述导光体42a，能够抑制读取位置的配光的混乱。更详细地说，由于在突起80a～80c、82a～82c反射的光是在读取位置上配光发生混乱的原因，所以优选不在读取位置进行射出。因此，在导光体42a，在与y轴方向正交的剖面上，突起80a～80c、82a～82c的重心G2分别位于导光部46、48的重心G1的z轴方向的负方向侧。由此，在突起80a～80c反射的光向读取位置的x轴方向的正方向侧射出，在突起82a～82c反射的光向读取位置的x轴方向的负方向侧射出。其结果是，能够抑制读取位置的配光的混乱。

(其他实施方式)

本发明的照明装置不限于导光体42、42a，在其主旨的范围内可以进行变更。

另外，突起80a～80c可以不等间隔地排列。同样地，突起82a～82c也可以不等间隔地排列。

另外，在y轴方向上，可以在相邻的两个突起80a、80b的中间不配置突起82a。同样地，在y轴方向上，可以在相邻的两个突起82a、82b的中间不配置突起80b。同样地，在y轴方向上，可以在相邻的两个突起80b、80c的中间不配置突起82c。

另外，导光部46、48也可以通过凹部固定在基底部件70、72、74上，来代替突起80a～80c、82a～82c。

【工业实用性】

本发明的导光体、照明装置以及图像读取装置在能够射出大量的光这一点上表现出色。

Claims

1.一种导光体，其特征在于，固定于基底部件而使用，沿第一方向延伸并朝向读取位置照射光，所述导光体的特征在于，具有：

2.如权利要求1所述的导光体，其特征在于，

多个所述第一固定部在所述第一方向上等间隔地配置，

多个所述第二固定部在所述第一方向上等间隔地配置。

3.如权利要求1或2所述的导光体，其特征在于，

在所述第一方向上，在相邻的两个所述第一固定部的中间配置所述第二固定部，

在所述第一方向上，在相邻的两个所述第二固定部的中间配置所述第一固定部。

4.如权利要求1或2所述的导光体，其特征在于，

所述第一固定部是在所述第一导光部上从所述第二方向上的另一朝向的侧面突出的第一突起，

所述第二固定部是在所述第二导光部上从所述第二方向上的一朝向的侧面突出的第二突起。

5.如权利要求4所述的导光体，其特征在于，

将与所述第一方向及所述第二方向正交的方向作为第三方向，

所述读取位置比所述第一导光部及所述第二导光部更位于所述第三方向的一朝向，

在与所述第一方向正交的剖面上，所述第一突起的重心比所述第一导光部的重心更位于所述第三方向的另一朝向。

6.一种照明装置，其特征在于，具有权利要求1或2所述的导光体。

7.一种图像读取装置，其特征在于，具有权利要求6所述的照明装置。