CN110785988A - 导光体及图像读取装置 - Google Patents

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Abstract

得到一种导光体及图像读取装置,能够高效地照射照射对象物(1)。包括:棒状的导光体主体部(2),在长边方向上延伸;第一端面部(3),是导光体主体部(2)的沿着短边方向的端面;光散射图案部(5),使从第一端面部(3)射入并且在导光体主体部(2)的内部导光后的光散射;光射出面部(6),是供由光散射图案部(5)散射后的光在导光体主体部(2)的壁面处反射而向导光体主体部(2)的外部射出的面,并且沿着长边方向形成于导光体主体部,光射出面部(6)具有:第一光射出面部(6a),在长边方向上靠近第一端面部(3);第二光射出面部(6b),在长边方向上与第一光射出面部(6a)连续,第一光射出面部(6a)在短边方向上的宽度比第二光射出面部(6b)在短边方向上的宽度短。

Description

导光体及图像读取装置
技术领域
本发明涉及一种用于照明装置的导光体及包括该导光体的图像读取装置。
背景技术
导光体由棒状的透明体形成,用于照明装置(线光源装置)。具有导光体的照明装置(线光源装置)包括例如LED等光源,从该光源发出的光从导光体的端面(光射入面)射入,在导光体的内部受到导光,从而从导光体的侧面即光射出面射出线状的光。具有导光体的照明装置(线光源装置)优选用于传真机、复印机、扫描机、纸币辨别机等的图像读取装置的照明用途。照明装置(线光源装置)包含于图像读取装置的壳体的内部。
现有的导光体具有将侧面切口后形成这样的凹陷(例如,参照专利文献1和专利文献2)。此外,导光体中有时供光射出的侧面即光射出面是透镜面(例如,参照专利文献3)。此外,导光体中有时供光射入的端面附近是变细的棒状(例如,参照专利文献4和专利文献5)。
在将上述导光体用于照明装置(线光源装置)的情况下,存在下述情况:导光体的端面通过导光体保持件进行保持,在导光体设置凹陷,防止导光体的旋转(例如,参照专利文献6)。在大多数情况下,导光体保持件具有对从导光体的端面附近漏出的光即漏光进行抑制的功能。
由于在导光体的内部不怎么反复地反射而射出的光较多,因此,优选导光体的端面附近的漏光均匀化。存在一种导光体,其目的在于,通过形成于导光体的侧面的光扩散用凹凸部而使从导光体的端面附近射出的光均匀化(例如,参照专利文献7)。
此外,在将导光体用于照明装置(线光源装置)的情况下,在导光体保持件处具有檐部(帽部)(例如,参照专利文献8、专利文献9)。此外,除了导光体保持件以外,还通过能够对导光体进行遮光的连结部或防脱部将导光体的一部分覆盖或固定(例如,参照专利文献9、专利文献10)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2017-85670号公报(特别参照图9)
专利文献2:日本专利特开2010-277940号公报(特别参照图1)
专利文献3:日本专利特开2007-184186号公报(特别参照图1)
专利文献4:日本专利特开2016-178374号公报(特别参照图7)
专利文献5:日本专利特开2009-21158号公报(特别参照图2)
专利文献6:WO2013/114720号公报(特别参照图14)
专利文献7:日本专利特开2008-140726号公报(特别参照图4和图7)
专利文献8:日本专利特开2009-65244号公报(特别参照图1)
专利文献9:日本专利特开2015-73264号公报(特别参照图1和图7)
专利文献10:日本专利特开2015-195152号公报(特别参照图1)
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而,在现有的导光体中,为了将光高效地照射至读取对象物(照射对象物),存在下述技术问题。具有专利文献1和专利文献6所公开的结构的导光体存在未考虑从导光体的端面附近射出的光这一技术问题。具有专利文献2所公开的结构的导光体具有下述技术问题:需要在导光体的长边方向上的全长范围形成倾斜面,因而结构复杂。在具有专利文献3所公开的结构的导光体中,由于使光射出面的曲率沿主扫描方向变化,因此,从接近于平面的区域射出的光扩散,照明效率这一点存在问题。在具有专利文献4和专利文献5所公开的结构的导光体中,随着远离供光射入的端面,使导光体的直径逐渐变粗,因此,存在导光体在长边方向上的长度变长这一技术问题。
另一方面,在具有专利文献7所公开的结构的导光体中,在端面(光射入面)附近的光射出面设置凹凸,通过利用凹凸部使光散射,从而对端面(光射入面)附近的光学特性进行改善。然而,由于具有专利文献7所公开的结构的导光体构成为在导光体的长边方向上延伸的光射出面形成凹凸,从而使光在与长边方向相交的短边方向上散射,因此,从导光体射出的光扩散,存在照明效率可能变差这一技术问题。此外,具有专利文献8、专利文献9以及专利文献10所公开的结构的导光体的目的在于抑制漏光以及对导光体的长边方向进行支承,因此,存在未考虑从导光体的端面附近射出的光的效率这一技术问题。
本发明是为了解决上述技术问题而形成的,其目的在于得到一种导光体及图像读取装置,能够将从光射出面射出的光高效地照射至读取对象物(照射对象物)。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的导光体的特征在于,包括:棒状的导光体主体部,所述导光体主体部在长边方向上延伸;第一端面部,所述第一端面部是所述导光体主体部的沿着与所述长边方向相交的短边方向的端面;光散射图案部,所述光散射图案部使从所述第一端面部射入且在所述导光体主体部的内部导光后的光散射,并且所述光散射图案部沿着所述长边方向形成于所述导光体主体部;以及光射出面部,所述光射出面部是供由所述光散射图案部散射后的光在所述导光体主体部的壁面处反射而向所述导光体主体部的外部射出的面,并且所述光射出面部沿着所述长边方向形成于所述导光体主体部,所述光射出面部具有第一光射出面部和第二光射出面部,所述第一光射出面部在所述长边方向上靠近所述第一端面部,所述第二光射出面部在所述长边方向上与所述第一光射出面部连续,所述第一光射出面部在所述短边方向上的宽度比所述第二光射出面部在所述短边方向上的宽度短。
发明效果
根据本发明,通过使第一光射出面部在短边方向上的宽度比第二光射出面部在短边方向上的宽度短,从而从第一端面部附近射出的光的量得以限制,因此,能够得到一种导光体及图像读取装置,能够在不降低照射效率的情况下容易使来自导光体的射出光在长边方向上接近均匀。
附图说明
图1是本发明实施方式一的图像读取装置的分解立体图(实施方式一的导光体的立体图)。
图2是本发明实施方式一的图像读取装置的立体图。
图3是本发明实施方式一的图像读取装置的剖视图。
图4是关于本发明实施方式一的图像读取装置(实施方式一的导光体)的导光的示意说明图。
图5是本发明实施方式一的图像读取装置的剖视图。
图6是关于本发明实施方式一的图像读取装置(实施方式一的导光体)的导光的示意说明图。
图7是表示本发明实施方式一的图像读取装置的回路结构的功能框图。
图8是本发明实施方式二的图像读取装置的分解立体图(实施方式二十一的导光体的立体图)。
图9是本发明实施方式二的图像读取装置的立体图。
图10是关于本发明实施方式二的图像读取装置(实施方式二十一的导光体)的导光的示意说明图。
图11是本发明实施方式三的图像读取装置的分解立体图(实施方式三十一的导光体的立体图)。
图12是本发明实施方式三的图像读取装置的立体图。
图13是本发明实施方式四的图像读取装置的分解立体图(实施方式四的导光体的立体图)。
图14是本发明实施方式四的图像读取装置的立体图。
图15是本发明实施方式四的图像读取装置的剖视图。
图16是关于本发明实施方式四的图像读取装置(实施方式四的导光体)的导光的示意说明图。
图17是本发明实施方式四的图像读取装置的剖视图。
图18是关于本发明实施方式四的图像读取装置(实施方式四的导光体)的导光的示意说明图。
图19是本发明实施方式五的图像读取装置的分解立体图(实施方式五的导光体的立体图)。
图20是本发明实施方式五的图像读取装置的立体图。
图21是本发明实施方式五的图像读取装置的剖视图。
具体实施方式
实施方式一
以下,使用图1至图7,对本发明实施方式一的图像读取装置进行说明。另外,实施方式一的导光体和后述的照明装置包含于实施方式一的图像读取装置。另外,实施方式二和三的导光体和照明装置包含于实施方式二和三的图像读取装置。同样地,实施方式四和五的导光体和照明装置包含于实施方式四和五的图像读取装置。
在图1至图7中,照射对象物1(读取对象物1)是原稿、印刷物、纸币、有价证券、包括薄膜等片状的物体在内的其他一般文件的图像信息。可以说,照射对象物1(读取对象物1)是从实施方式一的导光体射出的光的照射对象,读取对象物1(照射对象物1)是实施方式一的图像读取装置的图像信息的读取对象。
在包括实施方式一的所有实施方式中,搬运读取对象物1(照射对象物1)的方向设为搬运方向,与搬运方向相交(优选是正交)的方向为图像读取装置的主扫描方向。因此,搬运方向也可以说是图像读取装置的副扫描方向。将搬运读取对象物1(照射对象物1)的空间称为搬运路径。此外,与主扫描方向和副扫描方向这两者相交(优选是正交)的方向为图像读取装置的读取深度方向。另外,图像读取装置的主扫描方向、副扫描方向以及读取深度方向分别相当于导光体的长边方向、短边方向以及高度方向。在图1至图7中,利用X轴、Y轴以及Z轴这三根轴,将主扫描方向(长边方向)、副扫描方向(短边方向)以及读取深度方向(高度方向)分别表示为X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向。X轴的原点设为图像读取装置的主扫描方向的长度的中央。Y轴的原点设为图像读取装置的副扫描方向的长度的中央。Z轴的原点设为图像读取装置要读取的读取对象物1(照射对象物1)的搬运位置。
在图1至图7中,导光体主体部2是在长边方向上延伸的棒状的导光体的主体部分。第一端面部3是导光体主体部2的沿着与长边方向相交的短边方向的一方的端面。第二端面部4是导光体主体部2的沿着短边方向的另一方的端面。第一端面部3与第二端面部4在长边方向上相对。光散射图案部5使从第一端面部3射入且在导光体主体部1的内部受到导光后的光散射,该光散射图案部5沿着长边方向形成于导光体主体部2。光散射图案部5形成于第一端面部3与第二端面部4之间的导光体主体部1的侧面。光散射图案部5可以形成至第一端面部3以及/或者第二端面部4,也就是说,光散射图案部5可以形成于导光体主体部2的整个侧面,该光散射图案部5也可与第一端面部3以及/或者第二端面部4隔开空间地形成。
在图1至图7中,光射出面部6是供通过光散射图案部5散射后的光在导光体主体部2的壁面处反射而向导光体主体部2的外部射出的面,该光射出面部6沿着长边方向形成于导光体主体部2。光射出面部6具有第一光射出面部6a和第二光射出面部6b,其中,第一光射出面部6a在长边方向上靠近第一端面部3,第二光射出面部6b在长边方向上与第一光射出面部6连续。第一光射出面部6a在短边方向上的宽度比第二光射出面部6b在短边方向上的宽度短。此处,光射出面部6(第一光射出面部6a、第一光射出面部6b)在短边方向上的宽度是指将光射出面部6作为平面观察时的宽度,但为了方便,使用短边方向上的面的宽度这一表达。其理由是,短边方向上的面的宽度即为以平面观察XY平面时的面的宽度。不过,虽然光射出面部6的面相对于短边方向倾斜,但在短边方向上的面中,第一光射出面部6a的宽度与第一光射出面部6b的宽度之间的宽窄关系不变。另外,XY平面是指X轴方向(X轴)与Y轴方向(Y轴)正交的面。
在图1至图7中,抛物面部7是与光射出面部6连续的导光体主体部2的壁面,并且该抛物面部7的沿着短边方向的截面为抛物线状。光散射图案部5在沿着短边方向的截面中形成于抛物面部7的焦点。光射出面部6的沿着短边方向的截面由直线构成,通过抛物面部7反射后的光的光轴方向与沿着短边方向的截面(直线部分)的法线方向平行。在图4和图6中,光射出面部6的法线N通过虚线表示。在其它图中,法线N是指平面即光射出面部6的法线的虚线。
如图1至图4所示,实施方式一的图像读取装置包括两个实施方式一的导光体。详细而言,在实施方式一的图像读取装置中,一方的导光体主体部2与另一方的导光体主体部2在沿着短边方向的截面中使彼此的抛物面部7向外而相向地配置。在长边方向上延伸的杆状透镜阵列8配置在一方的导光体主体部2与另一方的上述导光体主体部2之间,该杆状透镜阵列8对从光射出面部6射出的光在读取对象物1处反射的光进行会聚。受光元件阵列9接收杆状透镜阵列8所会聚的光。杆状透镜阵列8也可采用微型透镜阵列8等其它的成像光学系统。在该情况下,不仅可以是杆状透镜阵列8和微型透镜阵列8等在主扫描方向(长边方向)上延伸的透镜阵列8(多数情况是直立等倍光学系统的透镜体),也可以是缩小光学系统的透镜体。因此,可以说,图像读取装置只要包括成像透镜体8即可。
如图1所示,导光体保持件10对导光体主体部2进行保持,具有开口部10a以及与开口部10a连续的贯穿孔部10b。导光体保持件10设置于导光体主体部2的长边方向上的一方侧的端部。开口部10a使第一光射出面部6a的至少一部分露出而供第一端面部3插入。在通过开口部10a插入于贯穿孔部10b的部分处,第一光射出面部6a不发挥作为光射出面部6的功能,因此,该部分能够作为导光体主体部2的旋转抑制部6a起作用,而非作为第一光射出面部6a起作用。
使第一光射出面部6a的至少一部分作为旋转抑制部6a起作用的前提是开口部10a具有与导光体主体部2的外形匹配的形状。此外,在通过开口部10a插入于贯穿孔部10b的部分处,也可不在导光体主体部2形成第一光射出面部6a,而是仅在从开口部10a露出的部分形成第一光射出面部6a。与是否具有使导光体主体部2不旋转的功能无关,就结果而言,光不被射出,因此,可以说,旋转抑制部6a是光不射出面部6a。因此,可以说,光射出面部6在第一端面部3与第一光射出面部6a之间具有与第一端面部3连续的光不射出面部6a。对于光不射出面部6a而言,还包括下述情况:一旦射出后的光通过导光体保持件10(贯穿孔部10b)反射,则上述光返回至导光体主体部2。也就是说,包括从光不射出面部6a的面自身射出光以及光不射出面部6a的面被遮光这两种情况。
贯穿孔部10b使光在第一端面部3插入开口部10a一侧与相反一侧之间通过。也可将上述部分称为开口部10c。即,也可以说,贯穿孔10b将开口部10a与开口部10c相连。光源11设置于与第一端面部3a插入开口部10a一侧相反的一侧。由于贯穿孔10b作为遮光部起作用,因此,形成光不射出面部6a。将该情况下的贯穿孔10b设为第二遮光部10b,在实施方式四和五中进一步详细说明。
光源11是LED或有机EL(电致发光)等光源元件。光源11形成于光源基板11a。光源基板11a是安装光源11的基板。也可将光源11和光源基板11a称为光源。使光源基板11a与导光体保持件10相向,从而使来自光源11的光经由开口部10c向贯穿孔10b传播。也可通过使光源基板11a与导光体保持件10紧贴,从而将光源11的一部分或全部向贯穿孔10b的内部插入。
光源11发出的光经由贯穿孔部10b从第一端面部3向导光体主体部2射入。为了将从光源11发出的光高效地送往第一端面部3,并且为了使从第一端面部3漏出的光再次返回至导光体主体部2,贯穿孔部10b的颜色优选为白色等反射率高的颜色。光源11采用根据读取对象物1(照射对象物1)的图像信息而发出红色光(R)、绿色光(G)、蓝色光(B)、白色光(H)、紫外光(UV)、红外光(IR)等的光源。也可设置多个光源11,从而同时或在不同时间发射多个波长的光。
可以说,光源11和导光体主体部2的组或者导光体支持件10、光源11以及导光体主体部2的组是实施方式一的照明装置。此外,也可将实施方式一的导光体设为导光体保持件10、光源11以及导光体主体部2,还可将实施方式一的导光体设为导光体保持件10和导光体主体部2。当然,也可将实施方式一的导光体设为光源11和导光体主体部2。这在其它实施方式中也相同。
与第一端面部3插入导光体保持件10相对地,导光体保持件12供第二端面部4插入。导光体保持件12对导光体主体部2进行保持,具有开口部12a以及与开口部12a连续的孔部12b。导光体保持件12设置于导光体主体部2的长边方向上的另一方侧的端部。也就是说,导光体保持件12设置于导光体主体部2的、与设置有导光体保持件10的一侧的端部相反一侧的端部。开口部12a供第二端面部4插入。孔部12b在与第一端面部3插入开口部12a一侧相反的一侧具有壁面,并且该孔部12b不贯穿。第二端面部4可与孔部12b的壁面接触或靠近孔部12b的壁面。为了使从第二端面部4漏出的光再次返回至导光体主体部2,孔部12b以及孔部12b的壁面的颜色优选为白色等反射率高的颜色。虽然省略了图示,但也可形成与开口部10c相同的开口部12c而非形成孔部12b的壁面。不过,较为理想的是,通过白色的板将开口部12c封闭等方式,使从第二端面部4漏出的光再次返回至导光体主体部2。当然,作为采用白色的板进行封闭这一方式的替代,也可配置光源基板11a而将开口部12c封闭,从而将光从光源11送往孔部12b。
也就是说,也可将导光体保持件12设为与导光体保持件10具有相同的结构或设为与导光体保持件10相同的导光体保持件。详细而言,导光体保持件12对导光体主体部2进行保持,具有开口部12a以及与开口部12a连续的贯穿孔部12b。导光体保持件12设置于导光体主体部2的长边方向上的另一方侧的端部。开口部12a使后述的第三光射出面部6c的至少一部分露出而供第二端面部4插入。后述的第三光射出面部6c具有与第一光射出面部6a相同的功能。在通过开口部12a插入于贯穿孔部12b的部分处,第三光射出面部6c不发挥作为光射出面部6的功能,因此,该部分能够作为导光体主体部2的旋转抑制部6b起作用,而非作为第三光射出面部6c起作用。旋转抑制部6b具有与旋转抑制部6a相同的功能。
使用图1和图2,对实施方式一的图像读取装置以及导光体的细节进行进一步说明。图1是图像读取装置的分解立体图。由于是分解后的状态,因此,导光体的形状露出。图2是将图1所示的分解后的状态的图像读取装置组装后的图像读取装置的立体图。图1所示的实施方式一的导光体的导光体的导光体主体部2例如由树脂或玻璃构成。因此,导光体主体部2(导光体)也可以说是透明体2。导光体主体部2在主扫描方向(长边方向)上延伸,在长边方向的端部形成有第一端面部3。与第一端面部3相向地配置有光源11。从光源11发出的光从第一端面部3进入导光体主体部2的内部,并在长边方向上传播而导光。
导光体主体部2在高度方向上的一方侧包括在长边方向上延伸的平坦面。平坦面包括在长边方向上形成的光散射图案部5。光散射图案部5在短边方向上具有规定长度的散射区域。导光体主体部2在高度方向上的另一方侧包括将光射出至导光体主体部2的外部的、在长边方向上延伸的光射出面部6。导光体主体部2包括将平坦面与光射出面部6相连且在长边方向上延伸的侧面。上述侧面呈抛物面形状,并且还是将来自光散射图案部5的光朝向光射出面部6反射的反射面。
图1和图2所示的成像透镜体8是将多个杆状透镜沿长边方向呈阵列状排列而成的杆状透镜阵列8。成像透镜体8设置在照射对象物1(读取对象物1)与传感器基板13(信号处理基板13)之间。成像透镜体8通过粘接剂10或胶带10等保持构件10保持于框架14。成像透镜体8具有下述功能:将从照明装置(导光体主体部2的光射出面部6)射出且在读取对象物1处反射后的光聚光(会聚),并且使其在受光元件9处成像。
如此一来,虽然在图1和图2中对反射光射入成像透镜体8的例子进行了图示,但也可使透射光射入成像透镜体8。也就是说,成像透镜体8具有下述功能:将从照明装置(导光体主体部2的光射出面部6)射出且透过读取对象物1的光聚光(会聚),并且使其在受光元件9处成像。较为理想的是,将实施方式一的导光体(照明装置)相对于照射对象物1(读取对象物1)设置于成像透镜体8的相反侧。当然,也可以说,当未搬运有照射对象物1(读取对象物1)时,实施方式一的导光体(照明装置)与成像透镜体8夹着搬运路径而相对。许多图像读取装置使导光体主体部2的光轴与成像透镜体8的光轴(成像透镜体8为缩小光学系统的透镜的情况下是来自照射对象物1(读取对象物1)的光最初到达的第一镜子的光轴)即Z轴一致。此外,也可使实施方式一的两台图像读取装置夹着搬运路径而相对。在该情况下,也可以说,通过使两台协作而形成实施方式一的图像读取系统。
受光元件9接收由成像透镜体8聚焦(会聚)的光,进行光电转换从而输出电信号。在受光元件9装设有由半导体芯片等构成的受光部以及其它的驱动回路等。受光元件9也可以说是传感器IC9。在图1和图2中,成像透镜体8使用了杆状透镜阵列8,因此,受光元件9(传感器IC9)为多个半导体芯片在主扫描方向上排列而形成的受光元件阵列9。成像透镜体8是缩小光学系统的透镜的情况下,受光元件9为一个受光元件9或者与受光元件阵列9相比数量较少的受光元件9。受光元件阵列9(受光元件9)形成于传感器基板13。设置在传感器基板13与成像透镜体8之间的框架14优选由树脂或金属板等形成。框架14对从图像读取装置的外部向受光元件9射入的光进行遮挡,并且该框架14还具有防止垃圾等进入受光元件9的防尘效果。
框架14包括:框架平面部14c,该框架平面部14c具有在长边方向上延伸的框架开口部14a并且在长边方向上延伸;一对框架倾斜部14b,上述一对框架倾斜部14b在短边方向上并且在框架平面部14c的框架开口部14a侧的端部朝向读取对象物1侧立起设置;框架侧壁部14d,该框架侧壁部14d在短边方向上且在框架平面部14c的与框架开口部14a相反一侧的端部朝向读取对象物1侧立起设置。一对框架倾斜部14b向框架开口部14a的短边方向上的间隔随着朝向读取对象物1侧而变窄的方向倾斜。也就是说,一对框架倾斜部14b具有在长边方向上延伸的间隙。
在框架平面部14c的两端部分别形成有与框架平面部14c位于同一平面的保持件安装部14e。在一方的保持件安装部14e与导光体主体部2之间从保持件安装部14e侧起依次配置光源基板11、导光体保持件10,从而将光源基板11和导光体保持件10固定。插入有导光体主体部2的导光体保持件10利用胶带、粘接剂、螺钉等固定于框架14的保持件安装部14e。导光体保持件10优选由白色的树脂等形成。在另一方的保持件安装部14e与导光体主体部2之间配置导光体保持件12,从而将导光体保持件12固定。插入有导光体主体部2的导光体保持件12利用胶带、粘接剂、螺钉等固定于框架14的保持件安装部14e。导光体保持件12优选由白色的树脂等形成。
另外,在使光源基板11也固定于导光体保持件12侧的情况下,导光体保持件12的结构与导光体保持件10相同。也就是说,光源基板11a设置于导光体保持件12(导光体保持件10)的、与供导光体主体部2插入一侧的面相反一侧的面。此时,光源11配置于与导光体保持件12(导光体保持件10)的开口部12c(开口部10c)对应的位置,并且与导光体主体部2的第二端面部4(第一端面部3)面对面。
通过导光体保持件10固定的导光体主体部2与框架14的关系如下。图2中,导光体主体部2的形成有光散射图案部5的平坦面与框架14的框架平面部14c面对面地配置。在短边方向上,导光体主体部2配置成被框架倾斜部14b与框架侧壁部14d夹着。此时,导光体主体部2的侧面(反射面)配置于侧壁部侧5c。两个导光体主体部2夹着成像透镜体8而关于成像透镜体8(杆状透镜阵列8)的光轴(读取深度方向)线对称地配置。成像透镜体8即杆状透镜阵列8插入一对框架倾斜部14b的间隙,并且通过粘接剂或胶带等粘接构件15保持于一对框架倾斜部14b。
在传感器基板13处设置受光元件9、外部连接器16、信号处理IC17(ASIC(专用集成回路)17)等电子部件。信号处理IC17(ASIC17)与CPU(中央处理单元)17a以及RAM(随机存取存储器)17b连动而对由受光元件9接收到的光电转换输出等进行信号处理。可以将ASIC17的CPU17a、RAM17b以及信号处理回路17c统称为信号处理部18。传感器基板13通过胶带、粘接剂、螺钉等固定于框架14。传感器基板13固定于框架14的框架平面部14c中的、与配置有导光体主体部2的面一侧相反一侧的面。此时,成像透镜体8的光轴与受光元件9的受光部一致。也就是说,成像透镜体8的光轴上配置有受光部。形成于图像读取装置的传感器基板13的外部连接器16用于受光元件9的光电转换输出并且用于包括其信号处理输出在内的输入输出信号接口。
接着,使用图3至图6对实施方式一的导光体、即导光体主体部2进行详细说明。图3是由图2所示的单点划线AA’围成的区域的图像读取装置的剖视图。图4是关于图3所示的导光体的导光的示意说明图。图5是由图2所示的单点划线BB’围成的区域的图像读取装置的剖视图。图6是关于图5所示的导光体的导光的示意说明图。单点划线AA’示出了包括导光体主体部2的第二光射出部6b的、导光体主体部2的中央附近的截面。单点划线BB’示出了导光体主体部2的包括第一光射出部6a的第一端面部3附近的截面。单点划线AA’处的截面以及单点划线BB’处的截面可称为YZ平面。另外,YZ平面是指Y轴方向(Y轴)与Z轴方向(Z轴)正交的面。
在图1、图2、图5、图6中,第一光射出面部6a和第二光射出面部6b的彼此连续的外形的一方为台阶状。该台阶由凹陷部18产生。图6中,为了更容易理解由凹陷部18产生的台阶,台阶的部分并非为剖视图,而是为从长边方向观察时的视图。导光体主体部2具有凹陷部18,第一光射出面部6a在短边方向上的宽度通过光射出面部6的区域受到凹陷部18限制的方式设定。就凹陷部18的形状而言,该凹陷部18看上去具有对导光体主体部2进行切口而形成的形状,因此,凹陷部18也可称为切口部18。当然,切口部18也可实际上对导管体主体部2进行切口而形成。
首先,使用图3和图4,对从包括第二光射出面部6b的光射出面部6照射的光进行说明。图4是示意性地表示图3的单侧的导光体主体部2的周边的主要部分的图。在图4中,多个箭头表示光线,分别表示光的方向。导光体主体部2在靠框架14侧的平坦面包括光散射图案部5。导光体主体部2的平坦面在长边轴向上延伸。也就是说,光散射图案部5也在长边方向上形成。光散射图案部5在短边方向上具有规定长度的散射区域。光散射图案部5由细微的凹凸面、压纹面或丝网印刷等形成,通过使在导光体主体部2内沿长边方向传播(导光)的光反射或折射,从而改变光的传播方向并向读取对象物1照射。
当光散射图案部5改变光的传播方向并且使光向读取对象物1照射时,该光散射图案部5作为第二光源而存在,因此,即使光源11随着时间劣化而导致色调和发光量变化,也能以整个长边方向相同的方式变化。因此,不会像不采用光散射图案部5,而是采用使光从形成有光散射图案部5的位置向导光体主体部2射入的、多个点光源(较多的情况下,元件是LED)在长边方向上排列的阵列光源那样,亮度和色调随着时间劣化而仅在特定的区域变化。此外,在光散射图案部5中,有时不仅存在在导光体主体部2处反射的光,还存在透过导光体主体部2的光。因此,较为理想的是,将设置于光散射图案5之下(外侧)的框架14的框架平面部14设为白树脂或金属等反射率高的构件,从而能够使透过光散射图案部5而来的光以及透过除光散射图案部5以外的导光体主体部2而来的光向导光体主体部2的内部返回,因此,能够进行高效照明。
在图3和图4中,导光体主体部2在与包括光散射图案部5的平坦面相反的一侧包括平面形状的光射出面部6(第二光射出面部6b)。光射出面部6(第二光射出面部6b)在长边方向上延伸。导光体主体部2在形成有光散射图案部5的平坦面与光射出面部6之间包括将平坦面与光射出面部6相连的侧面。侧面在长边方向上延伸,并且该侧面是从YZ面观察到的形状呈抛物面形状的光的反射面。光散射图案部5在YZ平面内形成于抛物面部7的焦点的位置。
从导光体主体部2的第一端面部3射入的光在导光体主体部2内传播而导光,并且在光散射图案部5处反射。上述在光散射图案部5处反射的光中的、朝向光射出面部6侧反射的光在抛物面部7处进一步反射,从而朝向光射出面部6。若光散射图案部5形成于抛物面部7的焦点的位置,则在抛物面部7处反射的光成为平行光而朝向光射出面部6。光射出面部6是平面,光射出面部6的平面的法线方向与在抛物面部7处反射的平行光的方向一致。换言之,光射出面部6的平面的法线方向与在抛物面部7处的反射的平行光的方向平行。因此,朝向光射出面部6的平行光不在光射出面部6处向导光体主体部2的内部反射,几乎所有的平行光都从光射出面部6向导光体主体部2的外部射出,从而对读取对象物1进行照明。
若在导光体主体部2的抛物面部7处,抛物面形状的曲率变小,抛物面部7处的来自光散射图案部5的光的反射角度变大,则会产生从抛物面部7向导光体主体部2的外部泄漏的漏光。为了抑制上述漏光,可以在抛物面部7即侧面的外侧进行金属蒸镀等,从而将抛物面部7设为镜面。
接着,使用图5和图6,对从包括第一光射出面部6a的光射出面部6照射的光进行说明。图6是示意性地表示图5的单侧的导光体主体部2的周边的主要部分的图。在图6中,多个箭头表示光线,分别表示光的方向。图6也是YZ平面内的光源11的侧端部的导光体主体部2的剖视图。若光从光源11射入第一端面部3并且向光散射图案部5直接射入,那么,当在光散射图案部5处反射的光(以下,称为直接反射光)到达导光体主体部2在长边方向上的端部附近时,会产生照度异常高的区域,光学特性趋于变差。
在实施方式一的导光体(照明装置、图像读取装置)中,能够容易地抑制这种光学特性在导光体主体部2的长边方向上的端部附近处变差的倾向。具体而言,改变第一端面部3侧的光射出面部6在YZ平面内的角度而形成凹陷部18,从而形成第一光射出面部6a,进而能够遮挡直接反射光从光射出面部6(第一光射出面部6a)射出。换言之,能够遮挡直接发射光的射出的理由在于,第一光射出面部6a在短边方向上的宽度比第二光射出面部6b在长边方向上的宽度窄。另外,在YZ平面内,凹陷部18看起来是直线状的面。第一光射出面部6a(凹陷部18)可仅在光学特性趋于变差的局部位置处形成,因此,在对第一光射出面部6a和第二光射出面部6b在长边方向上的长度进行比较的情况下,第一光射出面部6a较短。为了对直接反射光从光射出面部6(第一光射出面部6a)射出的光进行遮挡,较为理想的是,凹陷部18的面与直接反射光所成的角度Ф被设为在抛物面部7处反射的平行光全反射的角度(透明树脂的情况下为40度以上)。另外,在图5和图6所示的凹陷部18中,将短边方向上的宽度设为1mm,并且将长边方向上的宽度设为10mm左右。
实施方式一的导光体(照明装置、图像读取装置)包括:棒状的导光体主体部2,该导光体主体部2在长边方向上延伸;第一端面部3,该第一端面部3是导光体主体部2的沿着短边方向的端面;光散射图案部5,该光散射图案部5使从第一端面部3射入且在导光体主体部2的内部受到导光的光散射,并且该光散射图案部5沿着长边方向形成于导光体主体部2;光射出面部6,该光射出面部6是供由光散射图案部5散射后的光在导光体主体部2的壁面处反射而向导光体主体部2的外部射出的面,并且该光射出面部6沿着长边方向形成于导光体主体部2。此外,光射出面部6具有第一光射出面部6a和第二光射出面部6b,其中,第一光射出面部6a在长边方向上靠近第一端面部3,第二光射出面部6b在长边方向上与第一光射出面部6a连续,第一光射出面部6a在短边方向上的宽度比第二光射出面部6b在短边方向上的宽度短。
因此,从导光体主体部2的第一光射出面部6a和第二光射出面部6b向读取对象物1照射的光是平行光,因此,即使读取对象物1与读取装置10之间的距离变化,对读取对象物1进行照明的照明光的亮度也不变化。因此,除了照明深度较深且能够进行稳定性高的照明以外,由于第一光射出面部6a在短边方向上的宽度比第二光射出面部6b在短边方向上的宽度短,通过在导光体主体部2设置凹陷部18,从而容易对使光学特性变差的直接反射光进行遮挡,进而获得在整个主扫描方向(长边方向)上均匀的特性。可以说,在实施方式一的导光体中,在短边方向上,在导光体主体部2的成像透镜体8侧(抛物面部7侧的相反侧)形成凹陷部18。
此处,对实施方式一的图像读取装置的图像读取动作进行说明。图7是表示图像读取装置的回路结构的功能框图。SCLK是指启动时钟信号,SO是指信号输出,CLK是指时钟信号,SI是指信号输入,SIG是指图像信息(信号)。图7的左下图是信号输出SO的波形,横轴是时间t。图7的右下图是从信号处理回路17c输出的图像信息SIG的波形(单线区段)。最初,ASIC17与CPU17a连动,将光源亮灯信号发送到光源驱动回路17d。光源驱动回路17d根据所接收到的光源亮灯信号向各个光源11供给规定时间的电源。光源11在供给有电源的期间发光。光源11发出的光从导光体主体部2的第一端面部3向导光体主体部2内射入,一边反复进行透射或者反射一边传播(导光),从而到达导光体主体部2的光散射图案部5。射入光散射图案部5的光的一部分向读取深度方向(高度方向)侧反射,并且从导光体主体部2的光射出面部6(第一光射出面部6和第二光射出面部6b)射出,从而向读取对象物1照射。向读取对象物1照射的光在读取对象物1处反射,并且在成像透镜体8(成像光学系统8)处聚光,从而成像于受光元件9。在图7中,示出了所例示的受光元件9由受光部(光电转换回路)A和驱动回路B构成。
可以说,实施方式一的导光体(照明装置、图像读取装置)包括将从光源11射入的光向照射对象物1引导的导光体主体部2,并且包括凹陷部18,该凹陷部18是通过使光射出面部6的一部分变形成从相对于光轴成90度的入射角倾斜的形状而形成的,其中,光射出面部6将射入导光体主体部2的光向照射对象物1射出。
实施方式二
以下,使用图8至图10,对本发明实施方式二的图像读取装置进行说明。另外,对于与实施方式一相同的结构,省略符号等的说明。图8至图10分别与图1、图2以及图6对应。详细而言,图8是图像读取装置的分解立体图(导光体的立体图)。图9是图像读取装置的立体图。图10是关于图像读取装置(导光体)的导光的示意说明图。图10是由图9所示的单点划线BB’围成的区域的图像读取装置的剖视图。
实施方式一的导光体具有下述结构:通过将凹陷部18设置于导光体主体部2的成像透镜体8侧,从而在靠近导光体主体部2的位置处设置了读取对象物1时,对不需要向读取对象物1的读取区域射入时的光进行遮挡。另一方面,实施方式二的导光体构成为在较远离导光体主体部2的位置处设置了读取对象物1时,对不需要向读取对象物1的读取区域射入时的光进行遮挡。
如图8至图10所示,在实施方式二的导光体中,凹陷部18设置于导光体主体部2的与成像透镜体8相反一侧的位置。也就是说,使凹陷部18在抛物面部7侧与抛物面部7连续地形成。在上述情况下,也通过将凹陷部18的面与在抛物面部7处反射的平行光所成的角度Ф设定成40度以上而形成全反射,从而光不向读取对象物1照射。此时,在读取对象物1位于较远的位置的情况下,由于形成为全反射而被遮挡的、从导光体主体部2的上部射出的光到达读取对象物1的读取区域。因此,当读取对象物1的设置位置较远时,在导光体主体部2的长边方向上的端部附近处的光学特性变差这样的情况下,由于能够对直接反射光进行遮挡,因此,能够在整个主扫描方向的区域内获得均匀的光学特性。
使导光体主体部2在长边方向上的端部附近处的光学特性变差的光的射出位置根据光源11的设置位置和导光体主体部2的位置而变化。因此,在实施方式二中,对在读取对象物1设置于较远的位置的情况下使光学特性变差的光射入读取区域的情况进行了说明。即,可以说,在实施方式一的导光体中,在短边方向上,将凹陷部18形成于导光体主体部2的成像透镜体8侧(抛物面部7侧的相反侧),与此相对地,在实施方式二的导光体中,在短边方向上,将凹陷部18形成于导光体主体部2的成像透镜体8的相反侧(抛物面部7侧)。当然,为了将第一光射出面部6a在短边方向上的宽度设得比第二光射出面部6b在短边方向上的宽度短,也可在短边方向上将凹陷部18形成于导光体主体部2的成像透镜体8侧(抛物面部7侧的相反侧)以及成像透镜体8的相反侧(抛物面部7侧)这两方。换言之,可以说,形成了实施方式一的导光体的凹陷部18和实施方式二的导光体的凹陷部18这两者。
实施方式三
以下,使用图11和图12,对本发明实施方式三的图像读取装置进行说明。另外,对于与实施方式一和实施方式二相同的结构,省略符号等的说明。图11和图12分别与图1和图2对应。详细而言,图11是图像读取装置的分解立体图(导光体的立体图)。图12是图像读取装置的立体图。在实施方式三的导光体的凹陷部18中,该凹陷部18的、第一光射出面部6a与第二光射出面部6b的彼此连续的外形的至少一方为台阶状的部分是光滑的。第一光射出面部6a与第二光射出面部6b的彼此连续的外形的至少一方也可以为锥状,并且整个凹陷部18也可以为锥状。此外,除了连续的部分以外,凹陷部18也可以是台阶状。相反地,连续的部分也可是台阶状。
在实施方式一和实施方式二的导光体中,凹陷部18在任何YZ平面内的形状都相同,不过,在实施方式三的导光体中,如图11和图12所示,凹陷部18也可在长边方向上随着远离第一端面部3(光源11)而呈锥状地扩展。换言之,可以说,第一光射出面部6a在短边方向上的宽度随着远离第一端面部3而呈锥状地扩展。此外,上述扩展也可不是锥状而是台阶状。另外,在图11和图12中,对与实施方式一的凹陷部位于相同的位置的凹陷部18进行了图示,不过,实施方式三的凹陷部18也可与实施方式二的凹陷部位于相同的位置。当然,也可在短边方向上将凹陷部18形成于导光体主体部2的成像透镜体8侧(抛物面部7侧的相反侧)和成像透镜体8的相反侧(抛物面部7侧)这两方。可以说,实施方式三的导光体是使凹陷部18在短边方向上的宽度变化的情况。另一方面,可以说,实施方式一和实施方式二的情况是使凹陷部18在读取深度方向(高度方向)上的宽度变化的情况。
在实施方式一和实施方式二的导光体中,在具有凹陷部18的区域和不具有凹陷部18的区域之间,光射出面部6在短边方向上的宽度急剧变化,因此,很少存在从凹陷部18射出的光量降低而使主扫描方向的照度产生层差的情况。某种程度的照度层差能够通过改变光散射图案部5的宽度和形状来调节反射率的方式进行抑制。不过,在反射率的调节困难的情况下,优选实施方式三的导光体的凹陷部18。换言之,如图11和图12所示,使凹陷部18(第一光射出面部6a)的宽度相对长边方向连续地变化。也就是说,通过沿长边方向对设置于导光体主体部2的凹陷部18(第一光射出面部6a)的宽度进行调节,从而能够使因凹陷部18而降低的照度的变化变得平滑。因此,可以说,照度不会急剧变化,从而能够简单地进行光散射图案部5的设计。
至此为止,在实施方式一至实施方式三中,对利用导光体主体部2的形状形成凹陷部18的例子进行了示出,不过,也可不改变导光体主体部2在短边方向上的截面形状,而是对光射出面部6的一部分进行遮光,从而形成第一射出面部6a。在该情况下,凹陷部18成为遮光部18。换言之,光射出面部6在短边方向上的宽度不变,对在长边方向上靠近第一端面部3的光射出面部6的部分进行遮光,从而形成第一光射出面部6a。基于凹陷部18的遮光能够对在抛物面部7处反射的具有特定角度的光进行遮挡,然而,有时,在抛物面部7处反射的具有特定角度的光以外的、通过预料之外的路径的光在凹陷部18处未全反射而漏出。遮光部18和后述的第一遮光部19还能够对在抛物面部7处反射的具有特定角度的光以外的、通过预料之外的路径的光进行遮挡。当然,也可同时采用凹陷部18和遮光部18。
因此,可以说,实施方式一至实施方式三的导光体(照明装置、图像读取装置)具有凹陷部18或遮光部18中的至少一方,第一光射出面部6a在短边方向上的宽度通过利用凹陷部18或遮光部18中的至少一方对光射出面部6的区域进行限制的方式进行设定。为了使光返回导光体主体部2,优选对遮光部18进行镜面加工或白色加工,不过,若重视遮光功能,也可进行黑色加工。此外,遮光部18与导光体主体部2可以一体化,也可分体化。
此外,在实施方式一至实施方式三的导光体(照明装置、图像读取装置)中,也可不改变导光体主体部在短边方向上的截面形状,而是在对光射出面部6的一部分进行遮光时,设置与导光体主体部2分体且分离的遮光部。分离也包括遮光部与光射出面部6至少部分接触的情况。在上述情况下,遮光部具有与遮光部18相同的结构。将上述遮光部设为第一遮光部19,从而在实施方式四和实施方式五中进行说明。当然,也可同时采用凹陷部18和第一遮光部19。可以说,第一光射出面部6a在短边方向上的宽度通过利用第一遮光部19有效地限制光射出面部6的区域的方式进行设定。也就是说,可知,在本发明中,第一光射出面部6a的宽度不仅是指物理意义上的宽度,还指在光射出面部6的区域中光实际射出的宽度。
实施方式四的导光体具有下述结构:通过将第一遮光部19配置于导光体主体部2的成像透镜体8侧(抛物面部7侧的反对侧),从而在靠近导光体主体部2的位置处设置了读取对象物1时,对不需要向读取对象物1的读取区域射入时的光进行遮挡。即,可以说,构成为将实施方式一的导光体的凹陷部18(遮光部18)替换成第一遮光部19。另一方面,实施方式五的导光体具有下述结构:通过将第一遮光部19配置于导光体主体部2的成像透镜体8的相反侧(抛物面部7侧),从而在较远离导光体主体部2的位置处设置了读取对象物1时,对不需要向读取对象物1的读取区域射入时的光进行遮挡。即,可以说,构成为将实施方式二的导光体的凹陷部18(遮光部18)替换成第一遮光部19。
当然,为了将第一光射出面部6a在短边方向上的宽度设得比第二光射出面部6b在短边方向上的宽度短,也可在短边方向上将第一遮光部19形成于导光体主体部2的成像透镜体8侧(抛物面部7侧的相反侧)以及成像透镜体8的相反侧(抛物面部7侧)这两方。换言之,可以说,形成了实施方式四的导光体的第一遮光部19和实施方式二的导光体的第一遮光部19这两者。
实施方式四
以下,使用图13至图18,对本发明实施方式四的图像读取装置进行说明。另外,对于与实施方式一至实施方式三相同的结构,省略符号等的说明。在实施方式四中,利用第一遮光部19对光射出面部6的区域进行有效限制而形成第一光射出面部6a。图15是由图14所示的单点划线AA’围成的区域的图像读取装置的剖视图。图16是关于图15所示的导光体的导光的示意说明图。图17是由图14所示的单点划线BB’围成的区域的图像读取装置的剖视图。图18是关于图17所示的导光体的导光的示意说明图。单点划线AA’示出了包括导光体主体部2的第二光射出部6b的、导光体主体部2的中央附近的截面。单点划线BB’示出了导光体主体部2的包括第一光射出部6a的第一端面部3附近的截面。单点划线AA’处的截面和单点划线BB’处的截面是YZ平面(Y轴方向(Y轴)与Z轴方向(Z轴)正交的面)。
接着,使用图17和图18,对从包括第一光射出面部6a的光射出面部6照射的光进行说明。图18是示意性地表示图17的单侧的导光体主体部2的周边的主要部分的图。在图18中,多个箭头表示光线,分别表示光的方向。图18也是YZ平面内的光源11的侧端部的导光体主体部2的剖视图。与实施方式一相同的是,若光从光源11射入第一端面部3并且向光散射图案部5直接射入,那么,当在光散射图案部5处反射的光(以下,称为直接反射光)到达导光体主体部2在长边方向上的端部附近时,会产生照度异常高的区域,光学特性趋于变差。
在实施方式四的导光体(照明装置、图像读取装置)中,能够容易地抑制这种光学特性在导光体主体部2的长边方向上的端部附近处变差的倾向。具体而言,在第一端面部3侧的光射出面部6上形成第一遮光部19,从而形成宽度为光实际射出的宽度的第一光射出面部6a,进而能够遮挡直接反射光从光射出面部6(第一光射出面部6a)射出。也就是说,在实施方式四的导光体中,在短边方向上,第一光射出面部6a的物理宽度可以与第二光射出面部6a的物理宽度相同(即,在任何YZ平面内,光射出面部6的宽度均相同),并且第一光射出面部6a的物理宽度也可大于第二光射出面部6a的物理宽度。第一遮光部19也可与光射出面部6接触。在该情况下,第一遮光部19具有与遮光部18相同的结构。第一遮光部19也可构成为通过与光射出面部6接触而保持导光体主体部2。
如图13至图18所图示的那样,第一遮光部19也可如后文所述的那样与导光体保持件10一体化。在上述情况下,由于第一遮光部19从导光体保持件10向主扫描方向突起,因此,可以将第一遮光部19称为突起部19。图13至图18所图示的第一遮光部19与导光体主体部2的光射出面6部分接触,不过,第一遮光部19还可与第一光射出面6a(第三光射出面6c)和第二光射出面6b以外的光射出面6全面接触。此外,第一遮光部19也可形成于框架14(框架倾斜部14b)。此外,第一遮光部19还可形成于成像透镜体8的侧面,并且也可与成像透镜体8的侧面接触而支承成像透镜体8。此外,在实施方式四的导光体中,光射出面部6也可具有在第一端面部3与第一光射出面部6a之间与第一端面部3连续的光不射出面部6a。
实施方式四的导光体包括第二遮光部10b。对于光不射出面部6a,利用第二遮光部10b对光从光不射出面部6a的射出进行有效地限制。对于光不射出面部6a而言,还包括下述情况:一旦射出后的光通过导光体保持件10(第二遮光部10b)反射,则上述光返回至导光体主体部2。也就是说,包括从光不射出面部6a的面自身射出光以及光不射出面部6a的面被遮光这两种情况。此外,实施方式四的导光体包括对导光体主体部2进行保持的导光体保持件10。第一遮光部19和第二遮光部10b中的至少一方形成于导光体保持件10。因此,可以说,第一遮光部19和第二遮光部10b中的至少一方与开口部12c连续。因此,第二遮光部10b也可以说是孔部10b。
在实施方式一至实施方式三的导光体(照明装置、图像读取装置)中,利用光射出面部6的形状形成第一光射出面部6a,或者利用对光射出面部6的一部分进行遮光的膜等形成第一光射出面部6a。另一方面,与实施方式一至实施方式三的导光体相比的优点在于,通过利用第一遮光部19,能够通过更换第一遮光部19来对第一光射出面部6a在短边方向上的宽度进行微调。为了使光返回导光体主体部2,优选对第一遮光部19进行镜面加工或白色加工,不过,若重视遮光功能,也可进行黑色加工。此外,在将第一遮光部19与导光体保持件10一体地形成的情况下,第一遮光部19的颜色也可设为与导光体保持件10相同的颜色(优选白色等反射率高的颜色),若能以不同的颜色成型,则也可设为不同的颜色。
实施方式五
以下,使用图19至图21,对本发明实施方式五的图像读取装置进行说明。另外,对于与实施方式一至实施方式四相同的结构,省略符号等的说明。在实施方式五中,利用第一遮光部19对光射出面部6的区域进行有效限制而形成第一光射出面部6a。图19至图21分别与图13、图14以及图19对应。详细而言,图19是图像读取装置的分解立体图(导光体的立体图)。图20是图像读取装置的立体图。图21是关于图像读取装置(导光体)的导光的示意说明图。图21是由图20所示的单点划线BB’围成的区域的图像读取装置的剖视图。
实施方式四的导光体具有下述结构:通过将第一遮光部19设置于导光体主体部2的成像透镜体8侧,从而在靠近导光体主体部2的位置处设置了读取对象物1时,对不需要向读取对象物1的读取区域射入时的光进行遮挡。另一方面,实施方式五的导光体构成为在较远离导光体主体部2的位置处设置了读取对象物1时,对不需要向读取对象物1的读取区域射入时的光进行遮挡。
如图19至图21所示,在实施方式五的导光体中,第一遮光部19设置于导光体主体部2的与成像透镜体8相反一侧的位置。也就是说,第一遮光部19形成于抛物面部7侧。当读取对象物1的设置位置较远时,在导光体主体部2的长边方向上的端部附近处的光学特性变差这样的情况下,由于能够对直接反射光进行遮挡,因此,能够在整个主扫描方向的区域内获得均匀的光学特性。与实施方式一至实施方式三的导光体相比的优点在于,通过利用第一遮光部19,能够通过更换第一遮光部19来对第一光射出面部6a在短边方向上的宽度进行微调。
可以说,在实施方式四的导光体中,在短边方向上,将第一遮光部19形成于导光体主体部2的成像透镜体8侧(抛物面部7侧的相反侧),与此相对地,在实施方式五的导光体中,在短边方向上,将第一遮光部19形成于导光体主体部2的成像透镜体8的相反侧(抛物面部7侧)。当然,为了将第一光射出面部6a在短边方向上的宽度设得比第二光射出面部6b在短边方向上的宽度短,也可在短边方向上将第一遮光部19形成于导光体主体部2的成像透镜体8侧(抛物面部7侧的相反侧)以及成像透镜体8的相反侧(抛物面部7侧)这两方。换言之,可以说,形成了实施方式四的导光体的第一遮光部19和实施方式五的导光体的第一遮光部19这两者。
此外,实施方式四和实施方式五的导光体的第一遮光部19也可与实施方式三的导光体的凹陷部18具有相同的思想,有效地限制光从第一光射出面部6a射出。也就是说,与第一光射出面部6a和第二光射出面部6b的彼此连续的、光有效地射出的部分相对的第一遮光部19也可是锥状,并且整个第一遮光部19也可是锥状。此外,除了连续的部分以外,第一遮光部19也可是台阶状。相反地,连续的部分也可是台阶状。
至此为止,在实施方式一至实施方式五中,仅对来自光源11的光从第一端面部3射入的情况进行了图示,不过,来自光源11的光也可还从第二端面部4射入。在该情况下,只要还包括第二端面部4,并且光射出面部6还包括第三光射出面部6c即可,其中,第二端面部4与第一端面部3相对,是导光体主体部2的沿着与长边方向相交的短边方向的端面,第三光射出面部6c在长边方向上靠近第二端面部4。
第三光射出面部6在长边方向上与第二光射出面部4连续,光散射图案部5使从第二端面部4射入且在内部导光的光散射。第三光射出面部6c在短边方向上的宽度比第二光射出面部6b在短边方向上的宽度短。另外,优选第三光射出面部6c与第一光射出面部6a具有相同的形状。与第一光射出面部6a相同的是,在第三光射出面部6c的周边形成有凹陷部18(遮光部18)或第一遮光部19。
因此,实施方式一至实施方式五的导光体(照明装置、图像读取装置)还可具有第三光射出面部6c(形成第三光射出面部6c的凹陷部18(遮光部18))。不过,也可利用第一遮光部19有效地限制光射出面部6的区域,从而形成第三光射出面部6c。在上述情况下,导光体保持件12与导光体保持件10具有相同的结构。
在实施方式一至实施方式五的图像读取装置(照明装置)中,对两个导光体(导光体主体部2)的情况进行了例示,不过,导光体也可以是一个。此外,在实施方式一至实施方式五的导光体(照明装置)中,对用作反射光源的情况进行了例示,不过,如前文所述的那样,实施方式一至实施方式五的导光体(照明装置)也可用作透射光源。
符号说明
1 照射对象物(读取对象物);
2 导光体主体部(透明体);
3 第一端面部;
4 第二端面部;
5 光散射图案部;
6 光射出面部;
6a 第一光射出面部;
6b 第二光射出面部;
6c 第三光射出面部;
7 抛物面部;
8 杆状透镜阵列(成像透镜体);
9 受光元件阵列(受光元件);
10 导光体保持件;
10a 开口部;
10b 贯穿孔部(第二遮光部、孔部);
11 光源;
11a 光源基板;
12 导光体保持件;
12a 开口部;
12b 孔部;
12c 开口部;
13 传感器基板(信号处理基板);
14 框架;
14a 框架开口部;
14b 框架倾斜部;
14c 框架平面部;
14d 框架侧壁部;
14e 保持件安装部;
15 粘接构件;
16 外部连接器;
17 信号处理IC(ASIC);
17a CPU;
17b RAM;
17c 信号处理回路;
17d 光源驱动回路;
18 凹陷部(切口部、遮光部);
19 第一遮光部(突起部)。

Claims (20)

1.一种导光体,其特征在于,包括:
棒状的导光体主体部,所述导光体主体部在长边方向上延伸;
第一端面部,所述第一端面部是所述导光体主体部的沿着与所述长边方向相交的短边方向的端面;
光散射图案部,所述光散射图案部使从所述第一端面部射入且在所述导光体主体部的内部导光后的光散射,并且所述光散射图案部沿着所述长边方向形成于所述导光体主体部;以及
光射出面部,所述光射出面部是供由所述光散射图案部散射后的光在所述导光体主体部的壁面处反射而向所述导光体主体部的外部射出的面,并且所述光射出面部沿着所述长边方向形成于所述导光体主体部,
所述光射出面部具有第一光射出面部和第二光射出面部,所述第一光射出面部在所述长边方向上靠近所述第一端面部,所述第二光射出面部在所述长边方向上与所述第一光射出面部连续,
所述第一光射出面部在所述短边方向上的宽度比所述第二光射出面部在所述短边方向上的宽度短。
2.如权利要求1所述的导光体,其特征在于,
所述导光体还包括抛物面部,所述抛物面部是与所述光射出面部连续的所述壁面,并且所述抛物面部的沿着所述短边方向的截面为抛物线状,所述光散射图案部在沿着所述短边方向的截面中形成于所述抛物面部的焦点。
3.如权利要求2所述的导光体,其特征在于,
所述光射出面部的沿着所述短边方向的截面由直线构成,通过所述抛物面部反射后的光的光轴方向与所述直线的法线方向平行。
4.如权利要求1至3中任一项所述的导光体,其特征在于,
所述第一光射出面部与所述第二光射出面部的彼此连续的外形中的至少一方为台阶状。
5.如权利要求1至3中任一项所述的导光体,其特征在于,
所述第一光射出面部与所述第二光射出面部的彼此连续的外形中的至少一方为锥状。
6.如权利要求1至5中任一项所述的导光体,其特征在于,
所述第一光射出面部在所述短边方向上的宽度随着远离所述第一端面部而呈台阶状或锥状地扩展。
7.如权利要求1至6中任一项所述的导光体,其特征在于,
所述导光体主体部具有凹陷部或遮光部中的至少一方,所述第一光射出面部在所述短边方向上的宽度通过利用所述凹陷部或所述遮光部中的至少一方来限制所述光射出面部的区域的方式进行设定。
8.如权利要求1至6中任一项所述的导光体,其特征在于,
所述导光体还包括第一遮光部,所述第一光射出面部在所述短边方向上的宽度通过利用所述第一遮光部有效地限制所述光射出面部的区域的方式进行设定。
9.如权利要求1至8中任一项所述的导光体,其特征在于,
所述导光体还包括第二端面部,所述第二端面部与所述第一端面部相对,是所述导光体主体部的沿着与所述长边方向相交的短边方向的端面,所述光射出面部还具有第三光射出面部,所述第三光射出面部在所述长边方向上靠近所述第二端面部,所述第三光射出面部在所述长边方向上与所述第二光射出面部连续,所述光散射图案部使从所述第二端面部射入且在所述内部导光后的光散射,
所述第三光射出面部在所述短边方向上的宽度比所述第二光射出面部在所述短边方向上的宽度短。
10.如权利要求9所述的导光体,其特征在于,
所述第三光射出面部与所述第一光射出面部具有相同的形状。
11.如权利要求1至10中任一项所述的导光体,其特征在于,
所述光射出面部具有在所述第一端面部与所述第一光射出面部之间与所述第一端面部连续的光不射出面部。
12.如权利要求8所述的导光体,其特征在于,
所述光射出面部具有在所述第一端面部与所述第一光射出面部之间与所述第一端面部连续的光不射出面部,
所述导光体还包括第二遮光部,所述光不射出面部通过所述第二遮光部来有效地限制光从所述光不射出面部射出。
13.如权利要求12所述的导光体,其特征在于,
所述导光体还包括对所述导光体主体部进行保持的导光体保持件,所述第一遮光部和所述第二遮光部中的至少一方形成于所述导光体保持件。
14.如权利要求13所述的导光体,其特征在于,
所述导光体保持件具有开口部和贯穿孔部,所述开口部使所述第一光射出面部的至少一部分露出地插入有所述第一端面部,所述贯穿孔部使光在所述第一端面部插入所述开口部的一侧与相反一侧之间通过。
15.如权利要求14所述的导光体,其特征在于,
所述第一遮光部和所述第二遮光部中的至少一方与所述开口部连续。
16.一种图像读取装置,包括权利要求1至12中任一项所述的导光体,其特征在于,所述图像读取装置包括:
成像透镜体,所述成像透镜体对从所述光射出面部射出的光在读取对象物处反射后的光或者透过所述读取对象物的光进行会聚;以及
受光元件,所述受光元件接收所述成像透镜体所会聚的光。
17.一种图像读取装置,包括权利要求13至15中任一项所述的导光体,其特征在于,所述图像读取装置包括:
成像透镜体,所述成像透镜体对从所述光射出面部射出的光在读取对象物处反射后的光或者透过所述读取对象物的光进行会聚;以及
受光元件,所述受光元件接收所述成像透镜体所会聚的光。
18.一种图像读取装置,所述图像读取装置包括两个导光体,两个所述导光体具有:
棒状的导光体主体部,所述导光体主体部在长边方向上延伸;
第一端面部,所述第一端面部是所述导光体主体部的沿着与所述长边方向相交的短边方向的端面;
光散射图案部,所述光散射图案部使从所述第一端面部射入且在所述导光体主体部的内部导光后的光散射,并且所述光散射图案部沿着所述长边方向形成于所述导光体主体部;
光射出面部,所述光射出面部是供由所述光散射图案部散射后的光在所述导光体主体部的壁面处反射而向所述导光体主体部的外部射出的面,并且所述光射出面部沿着所述长边方向形成于所述导光体主体部;以及
抛物面部,所述抛物面部是与所述光射出面部连续的所述壁面,所述抛物面部的沿着所述短边方向的截面是抛物线状,
一方的所述导光体主体部和另一方的所述导光体主体部在沿着所述短边方向的截面中使彼此的所述抛物面部向外而相向地配置,
其特征在于,所述图像读取装置包括:
透镜阵列,所述透镜阵列配置在一方的所述导光体主体部与另一方的所述导光体主体部之间,所述透镜阵列对从所述光射出面部射出的光在读取对象物处反射后的光进行会聚,并且所述透镜阵列在长边方向上延伸;以及
受光元件阵列,所述受光元件阵列接收所述透镜阵列所会聚的光,所述受光元件阵列在长边方向上延伸,
所述光射出面部具有第一光射出面部和第二光射出面部,所述第一光射出面部在所述长边方向上靠近所述第一端面部,所述第二光射出面部在所述长边方向上与所述第一光射出面部连续,
所述第一光射出面部在所述短边方向上的宽度比所述第二光射出面部在所述短边方向上的宽度短,所述光散射图案部在沿着所述短边方向的截面中形成于所述抛物面部的焦点,所述光射出面部的沿着所述短边方向的截面由直线构成,通过所述抛物面部反射后的光的光轴方向与所述直线的法线方向平行。
19.如权利要求16或18所述的图像读取装置,其特征在于,
所述图像读取装置还包括导光体保持件,所述导光体保持件具有开口部和贯穿孔部,所述开口部使所述第一光射出面部的至少一部分露出地插入有所述第一端面部,所述贯穿孔部使光在所述第一端面部插入所述开口部的一侧与相反一侧之间通过,所述导光体保持件对所述导光体主体部进行保持。
20.如权利要求18所述的图像读取装置,其特征在于,
所述图像读取装置还包括第一遮光部,所述第一光射出面部在所述短边方向上的宽度通过利用所述第一遮光部有效地限制所述光射出面部的区域的方式进行设定。
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