CN107800918B - 照明装置以及图像读取装置 - Google Patents

照明装置以及图像读取装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107800918B
CN107800918B CN201710759600.XA CN201710759600A CN107800918B CN 107800918 B CN107800918 B CN 107800918B CN 201710759600 A CN201710759600 A CN 201710759600A CN 107800918 B CN107800918 B CN 107800918B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
light guide
diffuse reflection
pattern
reading
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710759600.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN107800918A (zh
Inventor
雨宫史雅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Finetech Nisca Inc
Original Assignee
Canon Finetech Nisca Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2016167610A external-priority patent/JP7025116B2/ja
Priority claimed from JP2016167609A external-priority patent/JP6720022B2/ja
Application filed by Canon Finetech Nisca Inc filed Critical Canon Finetech Nisca Inc
Publication of CN107800918A publication Critical patent/CN107800918A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107800918B publication Critical patent/CN107800918B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/028Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
    • H04N1/02815Means for illuminating the original, not specific to a particular type of pick-up head
    • H04N1/0282Using a single or a few point light sources, e.g. a laser diode
    • H04N1/02835Using a single or a few point light sources, e.g. a laser diode in combination with a light guide, e.g. optical fibre, glass plate
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/028Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
    • H04N1/02815Means for illuminating the original, not specific to a particular type of pick-up head
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type the light being emitted along at least a portion of the lateral surface of the fibre
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0031Reflecting element, sheet or layer
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/028Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
    • H04N1/02815Means for illuminating the original, not specific to a particular type of pick-up head
    • H04N1/02885Means for compensating spatially uneven illumination, e.g. an aperture arrangement
    • H04N1/0289Light diffusing elements, e.g. plates or filters
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/0077Types of the still picture apparatus
    • H04N2201/0081Image reader
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10Controlling the intensity of the light
    • H05B45/12Controlling the intensity of the light using optical feedback

Abstract

本发明涉及照明装置以及图像读取装置。在具有端部设置有光源的棒状导光体的照明装置中,在导光体的长度方向抑制出射光的强度分布的不均,提高照度分布的均匀性。照明装置(1)具备棒状的导光体(14)和设置于其端面的光源单元(21),导光体具有使来自光源的入射光扩散反射的第1、第2反射面(32、33)、和使来自两个反射面的反射光射出到外部的光出射面(31),第1反射面具有包括设置在导光体的长度方向的端面附近的不连续图案部(51)和中央部的连续图案部(52)的第1扩散反射图案(35),第2反射面具有降低从第1扩散反射图案反射并射出的光量在长度方向上的不均的第2扩散反射图案(36)。

Description

照明装置以及图像读取装置
技术领域
本发明例如涉及传真机、复印机、图像扫描器等图像读取装置、其它各种光学器件所使用的照明装置、以及具备该照明装置的图像读取装置。
背景技术
以往,在传真机、复印机、图像扫描器等图像读取装置中,为了利用线图像传感器读取原稿图像,在主扫描方向(线图像传感器的排列方向)上照射线状光的照明装置被广泛使用。多数照明装置具备棒状的导光体和配置在其端面附近的光源,从导光体的端面入射的光在一边反复在导光体内全反射一边朝向相反侧的端部传播的期间,通过长度方向的反射面被扩散反射,并从与其对置的光出射面朝向原稿面射出线状光。
一般而言,这样的照明装置在原稿的读取面沿着主扫描方向要求照度分布的均匀性。因此,已知一种线照明装置,该线照明装置在导光体的长度方向的面使通过印刷白色涂料得到的光散射图案在长度方向的中间部连续地形成且在端部附近间断地形成,从而抑制导光体的端部附近的光量,出射光的强度在导光体的长度方向变均匀(参照日本特开2002-125098号公报)。
另外,已知一种照明装置,该照明装置在导光体的出光面的长度方向的接近光源的端部附近设置光扩散用凹凸部,使出射光向与长度方向正交的线宽方向扩散(参照日本特开2008-140726号公报)。由此,消除光源附近的出射光所致的照射峰值,能够得到在长度方向适度且均匀的照度分布。
同样地,在图像读取装置的照明装置中,提出一种光源模块,该光源模块为了在导光体的长度方向使出射光的亮度以及照度均匀化,在从导光体射出光的光取出面和与其对置的第1光扩散面分别设置有光扩散构造(参照日本特开2010-205565号公报)。第1光扩散面的第1光扩散构造以随着从导光体的端部离开而密度变高地配置多个扩散部,使出射光的强度分布均匀化,将在长度方向呈宽度恒定的长方形的光取出面的第2光扩散构造与上述第1光扩散构造组合,从而易于控制出射光的亮度以及照度。
进而,在日本特开2010-205565号公报中,记载了第2实施方式的光源模块,该第2实施方式的光源模块在长度方向按照等间隔配置第1光扩散构造的扩散部,使第2光扩散构造的宽度从导光体的端部朝向中心变宽。出射光的亮度以及照度分布因第2光扩散构造的图案形状而被控制为同样地均匀。
在上述日本特开2002-125098号公报所记载的以往的照明装置中,有可能会因导光体的不连续的光散射图案而沿着长度方向在原稿读取面产生照度不均。该照度不均存在使原稿的读取图像产生浓淡不均而使画质下降的问题。
在日本特开2008-140726号公报所记载的照明装置中,沿着导光体的长度方向,在光扩散用凹凸部的边界,从出光面照射到原稿面的光量急剧地变化,有可能会使原稿的读取图像产生浓淡的变化。进而,存在在设置有导光体的光源的端部附近,相当多的出射光因光扩散用凹凸部而在原稿面的副扫描方向(与主扫描方向正交的方向)向读取区域的外部散射的问题。
在日本特开2010-205565号公报所记载的光源模块中,在光取出面的长度方向整体上,相当多的出射光因第2光扩散构造而在原稿面的副扫描方向向读取区域的外部散射。因此,产生在原稿读取区域的整体上照度下降的问题。
特别在日本特开2010-205565号公报中,第2实施方式的光学模块被形成为第2光扩散构造的宽度从导光体的中央部朝向两端部变窄。第2光扩散构造的宽度窄的部分的制造上公差的影响显现得比宽度宽的部分大。其结果,在各个导光体中以及/或者在导光体间在照度分布上容易产生偏差。
另一方面,构成接受来自原稿读取面的反射光而进行光电变换的图像传感器的各变换元件也在感光灵敏度以及变换效率中产生制造上偏差。为了同时校正上述图像传感器中的灵敏度等的偏差、和照明装置中的照度不均,以往以来,一般进行使用了白色标准板的黑斑校正。具体而言,使均匀且反射率高的白色标准板贴紧于稿台玻璃表面来进行图像读取,根据图像传感器的各变换元件的输出来计算校正量,在实际的原稿读取时使用该校正量校正各变换元件的输出。
然而,当原稿有折痕、褶皱、翘曲等时,有时原稿的读取面从稿台玻璃浮起。另外,由所谓的自动进稿器(ADF)自动输送的原稿有时通过从稿台玻璃浮起而分离的位置。从导光体射出的光的光强度分布的不均根据离稿台玻璃的高度而变化,所以从稿台玻璃浮起的原稿的读取图像即使使用稿台玻璃表面处的校正量,也有可能无法消除浓淡不均、画质的下降。
发明内容
本发明是鉴于上述现有技术的问题点而完成的,其目的在于:在使用在端部设置有光源的棒状的导光体来射出线状光的照明装置中,降低沿着导光体的长度方向、特别从设置有光源的导光体的端部附近射出的光量,抑制光强度分布的不均,提高照度分布的均匀性。
进而,本发明的目的在于,在对照射到原稿的读取面的光的反射光进行光电变换而形成读取图像的图像读取装置中,在原稿读取面的主扫描方向上提高光强度分布的均匀性,即使原稿读取面从稿台玻璃浮起,也能够得到没有浓淡不均的高质量的读取图像。
一种照明装置,具备:
棒状的导光体,由透光性材料形成;以及
光源,使光从所述导光体的长度方向的至少一个端面入射到所述导光体,
所述导光体具有:多个反射面,反射从所述光源入射到所述导光体的光;以及光出射面,使光从所述导光体射出到外部,
至少一个所述反射面具有使光扩散反射的第1扩散反射图案,该第1扩散反射图案包括沿着所述长度方向以规定的间隔间断地形成的不连续图案,
其它至少一个所述反射面具有使光扩散反射的第2扩散反射图案,该第2扩散反射图案被设置成降低从所述第1扩散反射图案反射并从所述光出射面射出的光量在所述长度方向上的变动。
一种照明装置,具备:
棒状的导光体,由透光性材料形成;以及
光源,使光从所述导光体的长度方向的至少一个端面入射到所述导光体,
所述导光体具有:多个反射面,反射从所述光源入射到所述导光体的光;以及光出射面,使光从所述导光体射出到外部,
至少一个所述反射面具有使光扩散反射的第1扩散反射图案,该第1扩散反射图案包括沿着所述长度方向以规定的间隔间断地形成的不连续图案,
其它至少一个所述反射面具有使光扩散反射的第2扩散反射图案,该第2扩散反射图案被设置成沿着所述长度方向与所述不连续图案的所述规定的间隔对应。
根据本发明的照明装置,通过将具有使光扩散反射的第1扩散反射图案的至少一个反射面与具有第2扩散反射图案的其它至少一个反射面进行组合,能够提高作为读取对象的原稿面处的照度分布的均匀性,上述第1扩散反射图案包括沿着导光体的长度方向以规定的间隔间断地形成的不连续图案,上述第2扩散反射图案被设计成降低从第1扩散反射图案反射并从光出射面射出的光量在导光体的长度方向上的不均即变动。
附图说明
图1是示出本发明的图像读取装置的结构整体的概略立体图。
图2是具备本发明的照明装置的读取滑架的俯视图。
图3是图2的读取滑架的放大剖面图。
图4是示出图2的读取滑架的一部分的分解立体图。
图5是图2的导光体的立体图。
图6是图5的导光体的剖面图。
图7是示出图5的导光体的第1、第2扩散反射图案的底面图。
图8是示出第1、第2扩散反射图案的变形例的与图7同样的底面图。
图9是说明图2的照明装置中的照明光的取向的示意图。
图10是说明导光体的取向的示意图。
图11是基于导光体的直接光和来自反射器的反射光的长度方向的照度分布的说明图。
图12是示出基于导光体的直接光和来自反射器的反射光的副扫描方向的光强度分布的曲线图。
图13是基于导光体的直接光的长度方向(主扫描方向)的照度分布的说明图
图14是比较例中的与图13同样的照度分布的说明图。
图15是示出基于导光体的直接光的副扫描方向的光强度分布的曲线图。
具体实施方式
以下,参照附图,详细地说明本发明的优选的实施方式。此外,在附图中,设为在本说明书整体对类似的结构要素标注同样的参照符号来表示。
图1概略地示出具备本发明的优选本实施方式的照明装置的图像读取装置的结构整体。本实施方式的图像读取装置1是构成作为图像形成装置的一部分的图像读取构件的平板方式的图像扫描器。能够经由铰链机构将未图示的稿台盖或者自动进稿器(ADF)开闭自如地安装于图像读取装置1的上部。
图像读取装置1具有高度低的大致矩形箱状的装置壳体2,在其上表面固定有稿台玻璃3,该稿台玻璃3由大型矩形的透明玻璃板构成。作为读取对象的原稿通过使其读取面朝向下地载置于稿台玻璃3的上表面,关闭所述稿台盖,从而与该稿台玻璃上表面紧密接触。或者,原稿一边通过所述ADF来与稿台玻璃3上表面接触一边被输送或者原稿在稿台玻璃3上以从该稿台玻璃上表面稍微浮起的状态被输送。
在装置壳体2的内部搭载有包括读取滑架4和读取部5的缩小光学系统的图像读取机构。如后所述,读取滑架4设置有朝向原稿读取面照射线状光的本发明的照明装置。在本实施方式中,所述照明装置被配置设计成沿着原稿的主扫描方向(读取宽度方向)即图1中的前后方向照射线状光。本实施方式的图像读取机构的读取滑架4与读取部5分开地构成,但在其它实施方式中,也可以将它们一体地构成。
在装置壳体2内,遍及左右大致整个宽度地设置有1对导轨6,该1对导轨6沿着其前后两侧部以直线状延长。读取滑架4配置在稿台玻璃3的正下侧,其前后两端部在左右方向即与主扫描方向正交的朝向(副扫描方向)能够移动地被导轨6支承。
在对载置在稿台玻璃3上的原稿进行读取时,读取滑架4利用驱动马达(未图示)经由导线7等被驱动,沿着导轨6在原稿的读取方向即副扫描方向与稿台玻璃3平行地移动。在对利用所述ADF在稿台玻璃3上输送的原稿进行读取时,读取滑架4被保持为停止在图1所示的基准位置、即副扫描方向的一端部位置。
读取部5具备由聚光透镜等构成的成像光学系统8、以及由大量的CCD或者C-MOS等受光元件构成的线传感器(未图示)。读取部5使成像光学系统8的所述聚光透镜朝向读取滑架4侧配置于与该读取滑架的所述基准位置相反一侧的副扫描方向的端部位置。来自被所述照明装置照明的原稿读取面的反射光利用成像光学系统8成像,利用所述线传感器变换为图像数据。
图2、图3示意地示出本实施方式的读取滑架4的结构。读取滑架4具有:滑架部11,在导轨6间在主扫描方向延伸;以及照明装置12,一体地嵌入到该滑架部。滑架部11在其长度方向(主扫描方向)的两端分别具有能够移动地安装于邻接的导轨6的安装部13。滑架部11例如由金属材料以及/或者硬质的合成树脂材料一体地形成。
照明装置12具有:光源部;照明光学系统,将所述光源部的光照射到原稿读取面;以及反射光学系统,将来自原稿读取面的反射光引导到读取部5。所述照明光学系统包括:棒状的导光体14,将所述光源部的光变换为线状光而射出;以及反射器15,使该导光体的出射光的一部分朝向原稿读取面反射。
滑架部11为了容纳导光体14而沿着该导光体的长度方向形成有槽部16。配置在槽部16内的导光体14从上方被固定部件17夹持安装,以规定的位置以及朝向保持于滑架部11。固定部件17通过使能够弹性变形的钩部18与滑架部11的钩挂部卡合,从而被安装成能够装卸。反射器15使其反射面朝向导光体14,在主扫描方向与该导光体平行地固定于滑架部11。
所述反射光学系统包括使来自原稿读取面的反射光朝向读取部5的所述聚光透镜引导的多个反射镜。设定所述多个反射镜的件数以及配置,以使得能够从原稿读取面至所述聚光透镜为止得到规定长度的光路长。在图2中,为了简化附图,例示地记载了直接反射来自原稿读取面的反射光的第1反射镜19、和反射来自该第1反射镜的反射光的第2反射镜20。
如上所述,所述光源部具有两个光源单元21,该两个光源单元21配置在安装于滑架部11的导光体14的长度方向的两端附近。如图4所示,光源单元21具有:作为光源的发光体22;电路基板23,安装该发光体;以及反射器部件24,层叠在该电路基板的安装有发光体22的前表面。发光体22例如是由白色LED芯片构成的发光元件。反射器部件24贯通设置有圆孔24a,以在其内侧配置发光体22。在电路基板23的背面,隔着热传递片材25设置散热器26。
如图4所示,光源单元21利用由从侧方观察呈コ字形状的板簧构成的夹子27能够装卸地安装于滑架部11。各光源单元21配置成使反射器部件24与导光体14的邻接的端面抵接。反射器部件24位于电路基板23与导光体14端面之间,从而能够在该导光体14端面与发光体22之间划定规定大小的间隙。由此,能够不使发光体22的光漏出到外部,而从导光体14端面入射。进而,例如当在反射器部件24的圆孔24a内表面蒸镀铝、银等的金属薄膜而形成为高反射率时,不实质损耗发光体22的光,所以是优选的。
在其它实施方式中,能够将多个发光体配置于各光源单元21。作为发光体22,除了能够采用LED以外,还能够采用有机或者无机EL(电致发光)、LD(激光二极管)等各种公知的发光元件。另外,在如本实施方式那样作为发光体22使用白色LED的情况下,读取部5的所述线传感器仅输出黑白图像。在想要输出彩色图像的情况下,只要与RGB三原色对应地使用红色、绿色以及蓝色的LED即可。还能够代替这3种颜色的LED,而将白色LED与红色、绿色以及蓝色的光学滤色器进行组合,读取彩色图像。另外,也可以使用具备RGB各自的滤色器的3线的线传感器。
如图5所示,导光体14在长度方向具有与读取滑架4的原稿读取宽度对应的长度,例如由玻璃、丙烯酸树脂、环氧树脂等具有高的透光性的透明材料形成为在整个长度同样的剖面形状。导光体14具有图6所示的大致倒梯形剖面形状,在其上表面设置有光出射面31,在与其对置的底面隔着窄槽34设置有第1、第2反射面32、33。光出射面31被表面加工成由具有一定的曲率或者曲率在周向逐步地或者连续地变化的凸状弯曲面构成的透镜面。此外,在图5中,为了在附图中表示导光体14整体,在制图上将导光体14的中央部省略一部分而描绘。
第1、第2反射面32、33在所述底面关于与其宽度方向中心位置正交的中心轴14a对称地形成、即隔着窄槽34距中心轴14a等距离且在同一平面上以相同的宽度形成。第1、第2反射面32、33分别设置有后述第1、第2扩散反射图案35、36。另外,各光源单元21的发光体22分别被配置成位于中心轴14a上。
将光出射面31与第1反射面32进行连结的侧面隔着第1突出部37而由与光出射面31连续的第1上侧侧面38、和与第1反射面32连续的第1下侧侧面39构成。同样地,将光出射面31与第2反射面33进行连结的侧面隔着第2突出部41而由与光出射面31连续的第2上侧侧面42、和与第2反射面33连续的第2下侧侧面43构成。第1、第2突出部37、41遍及导光体14的整个长度地形成。
如图2所示,在将导光体14容纳于滑架部11的槽部16时,使固定部件17与在上侧露出的第1突出部37卡合,从而能够更可靠地以规定的位置以及朝向保持导光体14。另外,第2突出部41的用于对滑架部11定位导光体14的突起44形成于长度方向的规定位置。
在本实施方式中,第1、第2下侧侧面39、43分别被形成为相对于中心轴14a从第1、第2反射面32、33起向外侧扩展。相对于此,第1、第2上侧侧面38、42与中心轴14a大致平行地形成。由此,能够在透光体14内使在第1、第2上侧侧面38、42被全反射的光从光出射面31射出到外部的范围集中在内侧,即集中成不过于向外侧扩散。
图7示出了形成于第1、第2反射面32、33的第1、第2扩散反射图案35、36。通过丝网印刷等将白色墨等高反射率的反射涂料涂抹于第1、第2反射面32、33,由此形成第1、第2扩散反射图案35、36。在导光体14内入射到第1、第2扩散反射图案35、36的光发生扩散反射、即以与入射角不同的角度反射。如上所述,第1、第2反射面32、33处于同一平面上,所以能够使用1个共同的版,在一次的工序中进行第1、第2扩散反射图案35、36的丝网印刷。在其它实施方式中,通过对所述反射面进行蚀刻加工或者进行模制成形加工,能够同样地形成为进行扩散反射的凹凸面。
在图7中,第1扩散反射图案35包括:不连续图案部51,在从导光体14的两端部起规定长度的范围,沿着长度方向间断地形成多个短的矩形图案51a;以及连续图案部52,由配置在上述不连续图案部51之间的1个长的矩形图案52a构成。短的矩形图案51a都具有相同的尺寸形状,按照一定的间隔配置为直线状。长的矩形图案52a在整个长度上具有与短的矩形图案51a相同的固定的宽度,配置在与不连续图案部51相同的直线上。相对于此,第2扩散反射图案36由在长度方向上在整个长度上以固定的宽度连续的1个长的矩形图案形成。换言之,第2扩散反射图案36被设置成至少部分地填补不连续图案部51的各矩形图案51a的间隙即间断部分。
从各光源单元21的发光体22发出的光在导光体14内从其两端面入射,一边反复在导光体14的内表面全反射一边在长度方向传播。在导光体14内入射到第1、第2反射面32、33的光在形成有第1、第2扩散反射图案35、36的部分被扩散反射,在未形成第1、第2扩散反射图案35、36的部分被全反射。从第1、第2扩散反射图案35、36朝向光出射面31反射的光当向该光出射面的入射角为规定的临界角以上时,在光出射面31被全反射而返回到导光体14内,但当比所述规定的临界角小时,通过光出射面31而射出到外部。由此,遍及导光体14的大致整个长度地从光出射面31射出线状光。
一般在通过丝网印刷(或者其它方法)形成图案的情况下,不管图案的尺寸的大小如何,制造上公差都相同,所以尺寸越小,公差的影响显现得越大,尺寸越大,公差的影响显现得越小。在本实施方式中,第1扩散反射图案35的宽度w1被设定成比第2扩散反射图案36的宽度w2大。因此,在导光体14的长度方向即主扫描方向,被第1扩散反射图案35反射而从导光体14射出的光的强度分布受公差的影响被减轻,因此原稿读取面处的照度分布的偏差降低。
基于第1扩散反射图案35的出射光的强度分布作为整体,沿着导光体14的长度方向不是固定的。在与连续图案部52对应的范围,出射光的强度分布大致固定。相对于此,在与不连续图案部51对应的范围,沿着长度方向在短的矩形图案51a的间断部分出射光的光量减少,所以与该减少对应地出射光的强度分布波状地变动。
关于该波状的变动,当在沿着导光体14的长度方向从该导光体离开规定的距离的相同的高度位置处观察所述出射光时,光量产生不均。在此,光量的不均是指,基于光照度分布之差的浓淡即光量的变动。如果沿着主扫描方向将光强度分布存在差异的光照射到原稿,利用具有均匀的灵敏度特性的CCD等线传感器在副扫描方向连续地读取其反射光,则由其数据形成的图像沿着主扫描方向产生条纹。第2扩散反射图案36被设置成其出射光的强度分布消除或者缓和、降低基于第1扩散反射图案35的出射光的强度分布的变动。
图8示出了形成于第1、第2反射面32、33的第1、第2扩散反射图案35、36的其它实施方式。该实施方式与图7的实施方式不同的点在于,在长度方向连续的第2扩散反射图案36包括两端的宽度变动图案部53和中央的固定宽度图案部54。宽度变动图案部53在长度方向设置于与第1扩散反射图案35的不连续图案部51相同的范围,宽度w21被形成为朝向导光体14的端部逐渐减少。固定宽度图案部54在其整个长度具有与第1扩散反射图案35相同或者比其小的宽度w22。
进而,在其它变形例中,能够与第1扩散反射图案35的不连续图案部51同样地,由沿着长度方向间断地配置的多个短的矩形图案形成图8的宽度变动图案部53。在该情况下,所述短的矩形图案配置成至少部分地填埋或者填补不连续图案部51的各矩形图案51a的间隙即间断部分。
第1扩散反射图案35也并不限定于上述图7的结构。例如,能够设定成从导光体14的端部朝向中央部,短的矩形图案51a的长度方向的尺寸变长且/或者矩形图案51a的间隔变短。另外,在导光体14的长度方向,不连续图案部51的设定范围也能够与图像读取装置1、读取滑架4的设计条件、原稿读取宽度、读取部5的光学特性等对应地适当进行设定或者变更。
图9示出了读取滑架4中的照明装置12的所述照明光学系统及所述反射光学系统的配置、以及照射到稿台玻璃3上的原稿的照明光的取向。在同一图中,符号Lx是从稿台玻璃3上的原稿D的读取面Ds朝向第1反射镜19垂直地反射的反射光的读取光轴。读取光轴Lx与稿台玻璃3上表面的交点是副扫描方向X上的原稿的读取位置Px。另外,在同一图中,R0是在稿台玻璃3上表面的高度位置Z0处在副扫描方向上成为目标的照明区域,R1是在从稿台玻璃3上表面起的某个高度位置Z1处在副扫描方向上成为目标的照明区域。
所述照明光学系统的导光体14和反射器15被配置成使光出射面31以及反射面15a朝向原稿读取位置Px,读取光轴Lx通过它们的中间位置。此时,沿着主扫描方向Y在导光体14与反射器15之间划定的间隙为从原稿读取面Ds反射的反射光的读取开口宽度Sw。
导光体14以使第1反射面32与第2反射面33相比位于离读取光轴Lx远的一侧且离稿台玻璃3近的一侧的方式,使其中心轴14a倾斜地配置。由此,来自第1扩散反射图案35的出射光L1向原稿读取面Ds的入射角度比来自第2扩散反射图案36的出射光L2向原稿读取面Ds的入射角度小。即,来自第1扩散反射图案35的出射光L1在副扫描方向在原稿读取面Ds的照射范围比来自第2扩散反射图案36的出射光L2在副扫描方向在原稿读取面Ds的照射范围宽。其结果,能够通过来自第1扩散反射图案35的出射光进行补偿,更有效地降低或者缓和基于第1扩散反射图案35的不连续图案部51的出射光在主扫描方向上的强度分布的变动。另外,在其它实施方式中,还能够对出射面31的、射出来自第1扩散反射图案35的光的部分31a进行粗糙化加工,使出射光L1扩散,抑制其主扫描方向上的强度分布的变动。
另外,导光体14以使其中心轴14a在稿台玻璃3的下方位置与读取光轴Lx交叉的方式比较大幅地倾斜配置。由此,来自第2扩散反射图案36的出射光L2向稿台玻璃3的上方的读取光轴Lx的入射角度比来自第1扩散反射图案35的出射光L1向稿台玻璃3的上方的读取光轴Lx的入射角度小。即,关于来自第2扩散反射图案36的出射光L2在稿台玻璃3的上方在原稿读取面Ds的照明范围比来自第1扩散反射图案35的出射光L1在稿台玻璃3的上方在原稿读取面Ds的照明范围宽。其结果,能够在稿台玻璃3的原稿读取位置Px的上方在比以往宽的范围抑制光强度的减少,针对原稿的浮起在高度方向Z扩大能够得到清晰的图像的范围。
进而,如图10所示,导光体14被配置成从第1扩散反射图案35垂直地反射的出射光Ld1和从第2扩散反射图案36垂直地反射的出射光Ld2在稿台玻璃3的下方与读取光轴Lx交叉。由此,能够在副扫描方向X更加扩大原稿读取面Ds的照明范围。其结果,能够更加增大读取开口宽度Sw下的反射光的强度,使其强度分布变得更加均匀。因此,在副扫描方向,也能够在反射光的有效的读取范围内提高照度分布的均匀性。
图11示出了在本实施方式的照明装置12中通过基于导光体14的直接光的原稿面的照明和基于来自反射器15的反射光的原稿面的照明得到的沿着导光体14的长度方向即主扫描方向的照度分布。在同一图中,Id是基于从导光体14直接射出的光的照明光的强度分布,Ir是基于从导光体14射出而被反射器15反射的光的照明光的强度分布。I0是基于导光体14的直接光以及来自反射器15的反射光这双方的在稿台玻璃3上表面的高度Z0处的照明光的强度分布,I1是从稿台玻璃3上表面起的某个高度Z1处的照明光的强度分布。如同一图所示,在光强度分布Id以及Ir这双方中,第1扩散反射图案35的不连续图案部51的影响被减轻,这特别在光强度分布I0以及I1上更显著。
一般自然状态下的发光的光一边以放射状扩展一边扩散,从发光点起的距离越大,其扩散范围越扩大。在本实施方式中,从第1扩散反射图案35的不连续图案部51射出的光的光强度分布由于从各矩形图案51a扩散的光重叠而沿着长度方向发生变动。该光强度分布的变动在稿台玻璃3上的原稿读取面显现出所谓的光量的不均(脉动)即光量的变动。基于来自不连续图案部51的扩散光的光量的变动的周期以及振幅根据其光路长而变化。从导光体14被反射器15反射而照射到原稿读取面的光的光路比从导光体14直接照射的光长,光量的变动的周期变大且振幅变小。
在本实施方式中,这样光量的变动周期以及振幅不同的两个光路系统的光在原稿读取面交叉,从而导光体14的直接光所致的光量不均被减轻。进而,在本实施方式中,关于这一点,来自第2扩散反射图案36的出射光直接且经由反射器15照射到原稿读取面,从而来自第1扩散反射图案35的直接光所致的光量不均被进一步减轻。
图12示出了通过基于导光体14的直接光的原稿面的照明、和基于来自反射器15的反射光的原稿面的照明得到的沿着导光体14的副扫描方向的照度分布。在同一图中,J1是来自导光体14的第1扩散反射图案35的照明光的强度分布,J2是来自第2扩散反射图案36的照明光的强度分布。J0是基于第1扩散反射图案35以及第2扩散反射图案36这双方的在稿台玻璃3上表面的高度Z0处的照明光的强度分布。另外,副扫描方向X上的距原稿读取位置Px的距离在导光体14侧为正。如同一图所示,可知在副扫描方向在照明光的强度大且强度分布比较宽的范围表现高的均匀性。
根据本发明的其它实施方式,能够在照明装置12中省略反射器15,仅利用导光体14对原稿读取面进行照明。图13示出了仅基于导光体14的直接光的沿着长度方向即主扫描方向的照度分布。在同一图中,Kd是导光体14的光出射面31处的照明光的强度分布,K0是稿台玻璃3上表面的高度Z0处的照明光的强度分布,K1是从稿台玻璃3上表面起的某个高度Z1处的照明光的强度分布。
相对于此,图14示出了在反射面仅形成有第1扩散反射图案35的比较例的导光体中的沿着长度方向的照度分布。在同一图中,Md是导光体14的光出射面31处的照明光的强度分布,M0是稿台玻璃3上表面的高度Z0处的照明光的强度分布,M1是从稿台玻璃3上表面起某个高度Z1处的照明光的强度分布。将图13与图14进行比较可知,通过将第1扩散反射图案35与第2扩散反射图案36进行组合,有效地减轻第1扩散反射图案35的不连续图案部51的影响。
图15示出了通过基于导光体14的直接光的原稿面的照明得到的沿着导光体14的副扫描方向的照度分布的仿真结果。在同一图中,N1是来自导光体14的第1扩散反射图案35的照明光的强度分布,N2是来自第2扩散反射图案36的照明光的强度分布。N0是基于第1扩散反射图案35以及第2扩散反射图案36双方的在稿台玻璃3上表面处的照明光的强度分布。根据同一图,在省略了反射器15的照明装置中,也能够在副扫描方向在照明光的强度大且比较宽的范围得到强度分布的高均匀性。
以上,与优选的实施方案关联地说明了本发明,但本发明并不限定于上述实施方案,能够在其技术的范围内施加各种变更或者变形来实施,这是不言而喻的。例如,能够将光源单元21仅配置于导光体14的一端部,在另一端部形成使在导光体14内传播的光朝向所述一端部反射的反射面。

Claims (10)

1.一种照明装置,具备:
棒状的导光体,由透光性材料形成;以及
光源,使光从所述导光体的长度方向的至少一个端面入射到所述导光体,
所述导光体具有:多个反射面,反射从所述光源入射到所述导光体的光;以及光出射面,使光从所述导光体射出到外部,
作为所述多个反射面中的一个反射面的第1反射面具有使光扩散反射的第1扩散反射图案,该第1扩散反射图案包括不连续图案部以及连续图案部,所述不连续图案部在从所述导光体的两端部起规定长度的范围,沿着所述长度方向以规定的间隔间断地形成多个第一图案,所述连续图案部由配置在所述不连续图案部之间的第二图案构成,所述第一图案在所述长度方向上的长度小于所述第二图案在所述长度方向上的长度,
作为所述多个反射面中的与所述第1反射面不同的另一个反射面的第2反射面具有使光扩散反射的第2扩散反射图案,该第2扩散反射图案沿着所述长度方向连续,填补所述第1扩散反射图案的所述不连续图案部的所述规定的间隔。
2.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,
所述第2扩散反射图案具有沿着所述第1扩散反射图案的长度方向的全长连续的1个图案。
3.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,
所述照明装置还具备反射部件,该反射部件反射从所述第2扩散反射图案反射并从所述光出射面射出的光。
4.根据权利要求3所述的照明装置,其特征在于,
所述反射部件关于所述导光体被配置在相比于所述第1反射面更接近所述第2反射面的一侧。
5.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,
所述第1扩散反射图案的与所述长度方向正交的方向的宽度比所述第2扩散反射图案的与所述长度方向正交的方向的宽度大。
6.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,
所述第1反射面和所述第2反射面设置在同一平面上。
7.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,
所述第1反射面和所述第2反射面隔着槽设置在同一平面上。
8.一种图像读取装置,其特征在于,具备:
权利要求1所述的照明装置;以及
光电变换部,对从所述照明装置射出并由原稿的读取面反射的光进行光电变换。
9.根据权利要求8所述的图像读取装置,其特征在于,
所述照明装置的所述导光体被配置成所述第1反射面位于关于由所述原稿的读取面反射的光的读取光轴比所述第2反射面远的一侧。
10.根据权利要求8所述的图像读取装置,其特征在于,
所述照明装置的所述导光体被配置成从所述第1反射面以及所述第2反射面垂直地反射并从所述光出射面射出的光与由所述原稿的读取面反射的光的读取光轴交叉。
CN201710759600.XA 2016-08-30 2017-08-30 照明装置以及图像读取装置 Active CN107800918B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016167610A JP7025116B2 (ja) 2016-08-30 2016-08-30 照明装置及び画像読取装置
JP2016-167609 2016-08-30
JP2016-167610 2016-08-30
JP2016167609A JP6720022B2 (ja) 2016-08-30 2016-08-30 照明装置及び画像読取装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107800918A CN107800918A (zh) 2018-03-13
CN107800918B true CN107800918B (zh) 2021-07-30

Family

ID=61244045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710759600.XA Active CN107800918B (zh) 2016-08-30 2017-08-30 照明装置以及图像读取装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10412255B2 (zh)
CN (1) CN107800918B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1831423A (zh) * 2005-03-10 2006-09-13 佳能组件股份有限公司 线状照明装置及使用了该线状照明装置的图像读取装置
CN101385326A (zh) * 2006-03-13 2009-03-11 佳能组件股份有限公司 线状照明装置以及使用了该线状照明装置的图像读取装置
CN101994960A (zh) * 2009-08-21 2011-03-30 优志旺电机株式会社 光源装置
CN103227883A (zh) * 2012-01-26 2013-07-31 京瓷办公信息系统株式会社 导光体、具备该导光体的图像读取装置及图像形成装置
CN104219417A (zh) * 2013-05-31 2014-12-17 京瓷办公信息系统株式会社 导光体以及照明装置
CN104279459A (zh) * 2013-07-03 2015-01-14 优志旺电机株式会社 图像读取用的线状光源装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5969343A (en) * 1995-08-24 1999-10-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Linear illumination device
JP2002125098A (ja) 2000-08-09 2002-04-26 Nippon Sheet Glass Co Ltd ライン照明装置
JP4798563B2 (ja) 2006-12-05 2011-10-19 コルコート株式会社 ライン照明装置
JP2010205565A (ja) 2009-03-04 2010-09-16 Sharp Corp 光源モジュールおよび該モジュールを備えた電子機器
JP5573107B2 (ja) * 2009-11-04 2014-08-20 ウシオ電機株式会社 照明装置
JP2012015987A (ja) * 2010-06-02 2012-01-19 Rohm Co Ltd 線状光源装置および画像読取装置
JP5712978B2 (ja) * 2012-07-26 2015-05-07 コニカミノルタ株式会社 導光体、照明装置及び画像読み取り装置
JP2014103629A (ja) 2012-11-22 2014-06-05 Ushio Inc 光源装置
JP5970420B2 (ja) * 2013-05-31 2016-08-17 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 導光体及び照明装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1831423A (zh) * 2005-03-10 2006-09-13 佳能组件股份有限公司 线状照明装置及使用了该线状照明装置的图像读取装置
CN101385326A (zh) * 2006-03-13 2009-03-11 佳能组件股份有限公司 线状照明装置以及使用了该线状照明装置的图像读取装置
CN101994960A (zh) * 2009-08-21 2011-03-30 优志旺电机株式会社 光源装置
CN103227883A (zh) * 2012-01-26 2013-07-31 京瓷办公信息系统株式会社 导光体、具备该导光体的图像读取装置及图像形成装置
CN104219417A (zh) * 2013-05-31 2014-12-17 京瓷办公信息系统株式会社 导光体以及照明装置
CN104279459A (zh) * 2013-07-03 2015-01-14 优志旺电机株式会社 图像读取用的线状光源装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN107800918A (zh) 2018-03-13
US20180063354A1 (en) 2018-03-01
US10412255B2 (en) 2019-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7209268B2 (en) Line illuminating device
US8059315B2 (en) Image reading device
JP4788577B2 (ja) ライトガイド、光源装置及び電子機器
US8982430B2 (en) Lighting unit and image scanner using same
JP2004056425A (ja) ライン照明装置及び画像読取装置
US9167121B2 (en) Lighting unit and image scanner using same
US10536603B2 (en) Light guide and image reading apparatus
KR20090006304A (ko) 스캐너 모듈 및 이를 채용한 이미지 스캐닝장치
US6612730B1 (en) Rod-shaped light guide and illuminating device incorporating rod-shaped light guide
JP3139822U (ja) 走査装置
JP6435790B2 (ja) 光照射装置、画像読取装置及び画像形成装置
JP6299636B2 (ja) 照明装置、及び画像読取装置
JP2006148956A (ja) ライン照明装置及び画像読取装置
JP5012790B2 (ja) 照明装置及びそれを用いた画像読取装置
JP5970420B2 (ja) 導光体及び照明装置
CN107800918B (zh) 照明装置以及图像读取装置
JP6720022B2 (ja) 照明装置及び画像読取装置
JP7025116B2 (ja) 照明装置及び画像読取装置
JPWO2015141461A1 (ja) 照明装置および画像読取装置
JP2002232648A (ja) 線状照明装置、およびそれを用いた画像読み取り装置
JP2011087290A (ja) ライン状照明装置、及び、それを用いた画像読取装置
JP6314871B2 (ja) 導光体、照明装置、及び画像読取装置
JPWO2019003480A1 (ja) 導光体及び画像読取装置
JP6520402B2 (ja) 光照射装置、画像読取装置及び画像形成装置
JP2012119900A (ja) 画像読取装置,画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant