DE102016104255A1

DE102016104255A1 - Bildlesevorrichtung

Info

Publication number: DE102016104255A1
Application number: DE102016104255.2A
Authority: DE
Inventors: Toshio Takahashi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2015-03-12
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2016-09-15
Also published as: US9930204B2; GB2536568B; GB201603684D0; US20160269582A1; JP2016171423A; GB2536568A

Abstract

Eine Bildlesevorrichtung hat: eine Beleuchtungsvorrichtung, die konfiguriert ist, ein Original zu beleuchten; und einen Solid-State-B-Bildsensor, der konfiguriert ist, ein reflektiertes Licht von dem Original zu empfangen und in ein Bildsignal umzuwandeln, wobei die Beleuchtungsvorrichtung hat: eine Mehrzahl von lichtabgebenden Elementen; und eine Lichtführung, die konfiguriert ist, ein Licht zu dem Original zu führen, das von den lichtabgebenden Elementen abgegeben wurde, wobei die Lichtführung hat: eine Ablenkungsoberfläche, die konfiguriert ist, das von den lichtabgebenden Elementen abgegebene Licht abzulenken, um das Licht zu dem Original zu richten; und eine Abgabeoberfläche, die konfiguriert ist, das durch die Ablenkungsoberfläche abgegebene Licht zu dem Original abzugeben, wobei die Ablenkungsoberfläche eine Mehrzahl von ersten gekrümmten optischen Oberflächen aufweist, die Seite an Seite in einer Längsrichtung der Lichtführung bereitgestellt sind, und wobei die Abgabeoberfläche eine Mehrzahl von zweiten gekrümmten optischen Oberflächen aufweist, die Seite an Seite in der Längsrichtung bereitgestellt sind.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildlesevorrichtung mit einer Beleuchtungsvorrichtung, die konfiguriert ist, ein Original zu beleuchten.
Beschreibung des Standes der Technik
Bisher wurde in einer Kopiermaschine, einem Bildabtaster (Scanner), einem Multifunktionsdrucker und Ähnlichem eine Bildlesevorrichtung verwendet. Die Bildlesevorrichtung ist konfiguriert, ein Bild auf einem Original durch Beleuchten des Originals mit Licht und Empfangen des von dem Original reflektierten Lichts zu lesen. Die Bildlesevorrichtung hat eine Beleuchtungsvorrichtung, die konfiguriert ist, ein Original mit Licht zu beleuchten. Es ist auch eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer Lichtführung bekannt, die konfiguriert ist, das von einer Mehrzahl von Lichtabgabeelementen abgegebene Licht zu einem Original zu führen ( US Patent Nummer 8,876,355 ).
8A und 8B sind Ansichten zum Darstellen einer bekannten Beleuchtungsvorrichtung 550. 8A ist eine perspektivische Ansicht der Beleuchtungsvorrichtung 550. 8B ist eine Querschnittsansicht zum Darstellen eines Nebenabtastquerschnittes der Beleuchtungsvorrichtung 550. Die Beleuchtungsvorrichtung 550 hat eine Mehrzahl lichtabgebende Elemente 100, eine Schaltkreistafel 101, auf der die Mehrzahl der lichtabgebenden Elemente 100 angeordnet ist, und eine Lichtführung 502, die an der Schaltkreistafel 101 befestigt ist. Ein Lichtstrahl 107, der von jedem der Mehrzahl der lichtabgebenden Elemente 100 abgegeben wird, dringt in eine Einfalloberfläche 503 der Lichtführung 502 ein. Der Lichtstrahl 107 breitet sich aus, während eine Totalreflexion an einer Innenwand eines Lichtführungsabschnitts 504 der Lichtführung 502 wiederholt wird. Der Lichtstrahl 107 wird durch eine Ablenkungsoberfläche 505 zu einer sich nach oben bewegenden Richtung abgelenkt und von einer Abgabeoberfläche 506 als Abgabelichtstrahl 108 abgegeben. Eine Oberfläche eines Originals 203, das auf einer Glasscheibe 202 platziert ist, wird linear mit dem Abgabelichtstrahl 108 beleuchtet.
Wie in 8A dargestellt ist, ist die Mehrzahl der lichtabgebenden Elemente 108 linear auf der Schaltkreistafel 101 in vorbestimmten Abständen (Abstände) angeordnet. 9A und 9B sind Ansichten zum Darstellen von Lichtverteilungseigenschaften der bekannten Beleuchtungsvorrichtung 550. 9A ist ein Diagramm zum Zeigen einer Beleuchtung auf dem Original 203 an Positionen in einer Hauptabtastrichtung. 9B ist ein Lichtstrahlverteilungsdiagramm der bekannten Lichtführung 502. Die Mehrzahl der lichtabgebenden Elemente 100 ist so angeordnet, dass diese voneinander beabstandet sind, und somit tritt eine ungleichmäßige Beleuchtung 113 (im Folgenden eine „Ungleichheit aufgrund der Lichtabgabepunkte” bezeichnet) in der Lichtverteilung auf der Originaloberfläche abhängig von den Feldabständen der Mehrzahl der lichtabgebenden Elemente 100 auf. Um die Ungleichmäßigkeit 113 aufgrund der lichtabgebenden Punkte zu reduzieren, ist es erwünscht, ein torisches Oberflächenfeld 109 an einer Abgabeoberfläche 606 einer Lichtführung 602 auszubilden. 10A und 10B sind Ansichten zum Darstellen von Lichtverteilungseigenschaften einer Beleuchtungsvorrichtung 650 mit dem torischen Oberflächenfeld 109, das an der Abgabeoberfläche 606 ausgebildet ist. Das torische Oberflächenfeld 109 umfasst eine Mehrzahl torischer Oberflächen, die Seite an Seite in einer Längsrichtung der Lichtführung 602 angeordnet sind. Das torische Oberflächenfeld 109 dient als Nebenlichtquelle, die konfiguriert ist, den von der Abgabeoberfläche 606 abgegebenen Abgabelichtstrahl 108 in der Längsrichtung der Lichtführung 602 zu streuen. Das torische Oberflächenfeld 109 ist konfiguriert, die Ungleichmäßigkeit 113 aufgrund der Lichtabgabepunkte zu reduzieren, wie aus 9A ersichtlich ist. Wie jedoch aus 10A ersichtlich ist, tritt eine feine ungleichmäßige Beleuchtung 114 (im Folgenden als „Ungleichmäßigkeit aufgrund von Teilungsstrahlpunkten” bezeichnet) abhängig von dem Abstand der Mehrzahl der torischen Oberflächen des torischen Oberflächenfelds 109 auf. Insbesondere gibt es damit ein Problem, dass die Ungleichmäßigkeit 114 aufgrund der Abstandhellpunkte an einem gelesenen Bild auftritt, wenn ein glänzendes Original gelesen wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Unter Berücksichtigung des voranstehend Beschriebenen stellt die vorliegende Erfindung eine Bildlesevorrichtung bereit, die konfiguriert ist, eine ungleichmäßige Beleuchtung auf einer Originaloberfläche zu reduzieren, die durch eine Beleuchtungsvorrichtung beleuchtet ist, um ein Bild zu lesen.
Um das voranstehend erwähnte Problem zu lösen, ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Bildlesevorrichtung bereitgestellt, die konfiguriert ist, ein Bild eines Originals zu lesen, und die Bildlesevorrichtung umfasst:
eine Beleuchtungsvorrichtung, die konfiguriert ist, das Original zu beleuchten; und
einen Solid-State-B-Bildsensor, der konfiguriert ist, ein reflektiertes Licht von dem Original zu empfangen und das reflektierte Licht in ein Bildsignal umzuwandeln,
wobei die Beleuchtungsvorrichtung hat:
eine Mehrzahl lichtabgebender Elemente; und
eine Lichtführung, die konfiguriert ist, von der Mehrzahl der lichtabgebenden Elemente abgegebenes Licht zu dem Original zu führen,
wobei die Lichtführung hat:
eine Ablenkungsoberfläche, die konfiguriert ist, das von der Mehrzahl der lichtabgebenden Elemente abgegebene Licht abzulenken, um das Licht zu dem Original zu richten; und
eine Abgabeoberfläche, die konfiguriert ist, das durch die Ablenkoberfläche zu dem Original abgelenkte Licht abzugeben,
wobei die Ablenkungsoberfläche eine Mehrzahl erster gekrümmter optischer Oberflächen hat, die Seite an Seite in einer Längsrichtung der Lichtführung bereitgestellt sind, und
wobei die Abgabeoberfläche eine Mehrzahl zweiter gekrümmter optischer Oberflächen hat, die Seite an Seite in der Längsrichtung der Lichtführung bereitgestellt sind.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen deutlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A, 1B und 1C sind Ansichten zum Darstellen einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
2A und 2B sind erläuternde Ansichten einer Oberflächentexturierung.
3A und 3B sind Ansichten zum Darstellen von Lichtverteilungscharakteristiken gemäß der ersten Ausführungsform.
4 ist eine Querschnittsansicht einer optischen Einheit gemäß der ersten Ausführungsform.
5 ist eine Querschnittsansicht einer Bildlesevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
6A und 6B sind Ansichten zum Darstellen einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
7A und 7B sind Ansichten zum Darstellen einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform.
8A und 8B sind Ansichten zum Darstellen einer bekannten Beleuchtungsvorrichtung.
9A und 9B sind Ansichten zum Darstellen von Lichtverteilungseigenschaften der bekannten Beleuchtungsvorrichtung.
10A und 10B sind Ansichten zum Darstellen von Lichtverteilungseigenschaften einer Beleuchtungsvorrichtung mit einem torischen Oberflächenfeld, das an einer Abgabeoberfläche bereitgestellt ist.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben.
Bildlesevorrichtung
5 ist eine Querschnittsansicht einer Bildlesevorrichtung 207 gemäß der ersten Ausführungsform. Die Bildlesevorrichtung 207 hat einen Hauptkörper 208, eine Glasscheibe 202, die an einem oberen Abschnitt des Hauptkörpers 208 angeordnet ist, und eine optischen Einheit 200, die in einer Nebenabtastrichtung Y innerhalb des Hauptkörpers 208 beweglich ist. Die optische Einheit 200 ist durch eine Schiene 209 gestützt, die in dem Hauptkörper 208 ausgebildet ist. Die optische Einheit 200 ist an einem Riemen 210 befestigt, der um ein Paar Riemenscheiben 211 und 212 geführt ist. Ein Motor 213 verursacht, dass die Riemenscheibe 211 nach vorwärts und rückwärts dreht, um dabei den Riemen 210 in die durch die Pfeile C1 und C2 angezeigten Richtungen zu drehen. Wenn der Riemen 210 durch den Motor 213 in die Richtung nach vorwärts gedreht wird, die durch den Pfeil C1 angezeigt ist, bewegt sich die optische Einheit 200 entlang der Schiene 209 in der Nebenabtastrichtung Y. Wenn andererseits der Riemen 210 durch den Motor 213 in die Richtung nach rückwärts gedreht wird, die durch den Pfeil C2 angezeigt ist, bewegt sich die optische Einheit 200 in eine Richtung entgegengesetzt zu der Nebenabtastrichtung Y.
Die optische Einheit 200 ist konfiguriert, ein Bild eines Originals 203 zu lesen, während sie sich in der Nebenabtastrichtung Y unter der Glasscheibe 202 bewegt, auf der das Original 203 platziert ist. Die Nebenabtastrichtung Y liegt rechtwinklig zu einer Hauptabtastrichtung X (1B). Die Hauptabtastrichtung X ist eine Richtung, in der eine Mehrzahl von lichtempfangenden Abschnitten in einem Solid-State-B-Bildsensor (einem Bildsensor) 206 der optischen Einheit 200 feldartig angeordnet sind (eine Richtung rechtwinklig zu dem Zeichnungsblatt der 5). Mit anderen Worten, der Solid-State-B-Bildsensor 206 ist konfiguriert, ein Bild des Originals 203 linear in Bildsignale in der Hauptabtastrichtung X umzuwandeln.
Optische Einheit
4 ist eine Querschnittsansicht der optischen Einheit 200 gemäß der ersten Ausführungsform. Die optische Einheit 200 hat einen Rahmen 214, eine Beleuchtungsvorrichtung (Beleuchtungseinheit) 50, Reflexionsspiegel 204 (204a, 204b, 204c und 204d), eine Linseneinheit (optisches Bildsystem) 205, und den Solid-State-B-Bildsensor 206. Ein Gehäuseelement 201 ist an dem oberen Abschnitt des Rahmens 214 angeordnet. Die Beleuchtungsvorrichtung 50 ist an dem Gehäuseelement 201 befestigt. Die Mehrzahl der Reflexionsspiegel 204 und die Linseneinheit 205 sind in dem Rahmen 214 angeordnet. Der Solid-State-B-Bildsensor 206 ist an einem seitlichen Abschnitt des Rahmens 214 befestigt.
Die Beleuchtungsvorrichtung 50 ist konfiguriert, das Original 203 auf der Glasscheibe 202 in der Hauptabtastrichtung X linear zu beleuchten. Ein LED-Strahl (im Folgenden als „Lichtstrahl” bezeichnet) 107, der von der Beleuchtungsvorrichtung 50 abgegeben wird, wird durch das Original 203 auf der Glasscheibe 202 reflektiert. Ein reflektierter Lichtstrahl 117 tritt durch einen lichtübertragenden Abschnitt 201 des Gehäuseelements 201 und einen lichtübertragenden Abschnitt 214a des Rahmens 214, um in das Innere des Rahmens 214 einzudringen. Der reflektierte Lichtstrahl 117 wird durch die Reflexionsspiegel 204a, 204b, 204c und 204d reflektiert, um in die Linseneinheit 205 einzudringen. Die Linseneinheit 205 verursacht, dass der reflektierte Lichtstrahl 117 durch einen lichtübertragenden Abschnitt 214b des Rahmens 214 durchtritt, um auf dem Solid-State-B-Bildsensor 206 abgebildet zu werden. Der Solid-State-B-Bildsensor 206 weist die Mehrzahl von lichtempfangenden Abschnitten auf, die in der Hauptabtastrichtung X feldartig angeordnet sind. Der Solid-State-B-Bildsensor 206 ist konfiguriert, den reflektierten Lichtstrahl 117 zu empfangen und den empfangenen reflektierten Lichtstrahl 117 fotoelektrisch in elektrische Signale als Bildsignale ausgehend von linearer Bildinformation des Originals 203 in der Hauptabtastrichtung X umzuwandeln.
Die optische Einheit 200 ist konfiguriert, ein ebenes Bild des Originals 203 durch aufeinanderfolgendes Abgeben der linearen Bildinformation in der Hauptabtastrichtung X als elektrische Signale zu lesen, während sie sich in der Nebenabtastrichtung Y in der Bildlesevorrichtung 207 bewegt.
Beleuchtungsvorrichtung
1A, 1B und 1C sind Ansichten zum Darstellen der Beleuchtungsvorrichtung 50 gemäß der ersten Ausführungsform. 1A ist eine Querschnittsansicht zum Darstellen eines Nebenabtastquerschnitts der Beleuchtungsvorrichtung 50. 1B ist eine perspektivische Ansicht der Beleuchtungsvorrichtung 50. Die Beleuchtungsvorrichtung 50 hat eine Mehrzahl lichtabgebender Dioden (im Folgenden als „lichtabgebende Elemente” bezeichnet) 100, eine gedruckte LED-Schaltkreistafel (im Folgenden als „Schaltkreistafel” bezeichnet) 101, auf der die Mehrzahl der lichtabgebenden Elemente 100 feldartig angeordnet sind, und eine Lichtführung 102, die an der Schaltkreistafel 101 befestigt ist. Gemäß der Ausführungsform sind an den Kanten abgebende lichtabgebende Dioden als lichtabgebende Elemente 100 verwendet. Jedoch können an den Oberflächen abgebende lichtabgebende Dioden als lichtabgebende Elemente 100 verwendet werden. Die Mehrzahl der lichtabgebenden Elemente 100 ist in einem linearen Feld in vorbestimmten Abständen entlang einer Längsrichtung (im Folgenden als die Hauptabtastrichtung X bezeichnet) der Schaltkreistafel 101 angeordnet.
Die Lichtführung 102 hat eine Einfalloberfläche 103, einen Lichtführungsabschnitt 104, eine Ablenkungsoberfläche (Reflexionsoberfläche) 105 und eine Abgabeoberfläche 106. Gemäß der Ausführungsform ist die Lichtführung 102 aus einem transparenten Harzmaterial wie z. B. einem Acrylharz ausgebildet. Die Lichtführung 102 ist an der Schaltkreistafel 101 befestigt. Die Schaltkreistafel 101 ist an dem Gehäuseelement 201 der optischen Einheit 200 montiert. Die Lichtführung 102 weist eine in der Hauptabtastrichtung X verlängerte Form auf. Die Einfalloberfläche 103 der Lichtführung 102 ist entlang der Mehrzahl der linear angeordneten lichtabgebenden Elemente 100 angeordnet. Die Einfalloberfläche 103 ist in der Nähe zu lichtabgebenden Abschnitten (Abgabeoberflächen) 119 der lichtabgebenden Elemente 100 angeordnet, um eine Lichtintensitätsverlust von Licht von den lichtabgebenden Elementen 100 zu reduzieren.
Der Lichtstrahl 107, der von jedem der lichtabgebenden Abschnitte 119 der lichtabgebenden Elemente 100 abgegeben wird, dringt in die Einfalloberfläche 103 der Lichtführung 102 ein. Der in die Einfalloberfläche 103 eingedrungene Lichtstrahl 107 breitet sich aus, während er eine Totalreflexion in dem Inneren des Lichtführungsabschnitts 104 der Lichtführung 102 wiederholt. Die Ablenkungsoberfläche 105, die konfiguriert ist, den Lichtstrahl 107 zu dem Original 203 zu richten, ist zwischen dem Lichtführungsabschnitt 104 und der Abgabeoberfläche 106 der Lichtführung 102 ausgebildet. Die Ablenkungsoberfläche 105 ist konfiguriert, den Lichtstrahl 107 schräg nach oben abzulenken (zu reflektieren), wie in 1A dargestellt ist. Der abgelenkte Lichtstrahl 107 wird von der Abgabeoberfläche 106 der Lichtführung 102 als ein Abgabelichtstrahl 108 abgegeben. Die Oberfläche des Originals 203 ist mit dem Abgabelichtstrahl 108 in der Hauptabtastrichtung X linear beleuchtet.
Lichtführung
1C ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der Ablenkungsoberfläche 105 und der Abgabeoberfläche 106 der Lichtführung 102. Eine Mehrzahl gekrümmter optischer Oberflächen 110a und 111a sind an der Ablenkungsoberfläche 105 und der Abgabeoberfläche 106 Seite an Seite in der Längsrichtung der Lichtführung 102 (Hauptabtastrichtung X) ausgebildet. Gemäß der ersten Ausführungsform sind die gekrümmten optischen Oberflächen 110a und 111a konvexe torische (wulstförmige) Oberflächen. Die konvexen torischen Oberflächen 110a und 111a weisen eine Brechkraft in der Längsrichtung (Hauptabtastrichtung X) der Lichtführung 102 und der Richtung (Nebenabtastrichtung Y) rechtwinklig zu der Längsrichtung X auf. Jedoch müssen die konvexen torischen Oberflächen 110a und 111a nicht notwendigerweise eine Brechkraft in der Längsrichtung X der Lichtführung 102 und der Nebenabtastrichtung Y rechtwinklig zu der Längsrichtung X aufweisen. Die konvexen torischen Oberflächen 110a und 111a können eine Brechkraft in einer Richtung aufweisen, die mit Bezug auf die Längsrichtung X geneigt ist, und eine Brechkraft in einer Richtung, die mit Bezug auf die Nebenabtastrichtung Y rechtwinklig zu der Längsrichtung X geneigt ist. Mit anderen Worten, die Längsrichtung von jeder der konvexen torischen Oberflächen 110a und 111a kann eine Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung X der Lichtführung 102 sein, oder mit Bezug auf die Längsrichtung X der Lichtführung 102 geneigt sein. Außerdem kann jede der konvexen torischen Oberflächen 110a und 111a in der Längsrichtung von jeder der konvexen torischen Oberflächen 110a und 111a linear ausgebildet sein, oder so ausgebildet sein, dass sie in der Längsrichtung von jeder der torischen Oberflächen 110a und 111a gekrümmt ist.
Auf der Ablenkungsoberfläche 105 der Lichtführung 102 ist ein erstes torisches Oberflächenfeld (erstes gekrümmtes optisches Oberflächenfeld) 110 ausgebildet, in dem die Mehrzahl der konvexen torischen Oberflächen (erste gekrümmte optische Oberflächen) 110a Seite an Seite in gleichmäßigen Abständen mit einer ersten Teilung (erster Abstand) P1 in der Längsrichtung X der Lichtführung 102 angeordnet sind. Die erste Teilung P1 entspricht einer Breite der konvexen torischen Oberfläche 110a. Gemäß der Ausführungsform ist die Mehrzahl der konvexen torischen Oberflächen 110a Seite an Seite ohne Spalten zwischen den angrenzenden konvexen torischen Oberflächen 110a ausgebildet. Jedoch können geringfügige Spalten (nichttorische Oberfläche) zwischen den angrenzenden konvexen torischen Oberflächen 110a vorhanden sein. Das erste torische Oberflächenfeld 110 dient als eine Nebenlichtquelle, die konfiguriert ist, den Lichtstrahl 107 abzulenken, der sich in dem Lichtführungsabschnitt 104 nach oben ausbreitet, und den Lichtstrahl 107 in der Längsrichtung X der Lichtführung 102 diffus zu streuen. Das erste torische Oberflächenfeld 110 wandelt den Lichtstrahl 107 in einen diffus gestreuten Lichtstrahl in der Längsrichtung X der Lichtführung 102 um, und reduziert somit eine Ungleichmäßigkeit aufgrund der lichtabgebenden Punkte, die abhängig von den Feldabständen der lichtabgebenden Elemente 100 auftreten kann.
Auf der Abgabeoberfläche 106 der Lichtführung 102 ist ein zweites torisches Oberflächenfeld (zweites gekrümmtes optisches Oberflächenfeld) 111 ausgebildet, in dem die Mehrzahl der konvexen torischen Oberflächen (zweite gekrümmte optische Oberflächen) 111a Seite an Seite in gleichmäßigen Abständen mit einer zweiten Teilung (zweiter Abstand) P2 in der Längsrichtung X der Lichtführung 102 angeordnet sind. Die zweite Teilung P2 entspricht einer Breite der konvexen torischen Oberfläche 111a. Gemäß der Ausführungsform ist die Mehrzahl der konvexen torischen Oberflächen 111a Seite an Seite ohne Spalten zwischen den angrenzenden konvexen torischen Oberflächen 111a ausgebildet. Das zweite torische Oberflächenfeld 111 dient als Nebenlichtquelle, die konfiguriert ist, den Abgabelichtstrahl 108, der von der Abgabeoberfläche 106 der Lichtführung 102 abgegeben wird, in der Längsrichtung X der Lichtführung 102 diffus zu streuen. Das zweite torische Oberflächenfeld 111 wandelt den Abgabelichtstrahl 108 in einen diffus gestreuten Lichtstrahl in der Längsrichtung X der Lichtführung 102 um, und reduziert somit weiter die Ungleichmäßigkeit aufgrund der lichtabgebenden Punkte, die abhängig von den Feldabständen der lichtabgebenden Elemente 100 auftreten kann.
Die Abgabeoberfläche 106, auf der das zweite torische Oberflächenfeld 111 ausgebildet ist, weist eine optische Diffusionsstruktur (Verarbeitung) 112 auf, die konfiguriert ist, den Abgabelichtstrahl 108 durch Streuen des durchtretenden Lichtstrahls 107 weiter diffus zu streuen. Gemäß der Ausführungsform hat die optische Diffusionsstruktur 112 eine Textur (Faltenmuster) wie z. B. ein Korn, das auf der Mehrzahl der konvexen torischen Oberflächen ausgebildet ist. Die Textur ist ein feines Konkav-Konvexmuster. Ein feines Muster als die optische Diffusionsstruktur 112 kann durch ein unregelmäßiges Mikrobearbeiten der Mehrzahl der konvexen torischen Oberflächen 111a ausgebildet werden. Die optische Diffusionsstruktur 112, die auf dem zweiten torischen Oberflächenfeld 111 ausgebildet ist, reduziert eine Ungleichmäßigkeit aufgrund der Teilungspunkte, die abhängig von der zweiten Teilung P2 der Mehrzahl der konvexen torischen Oberflächen 111a des zweiten torischen Oberflächenfelds 111 auftreten kann.
Oberflächentexturierung
2A und 2B sind erläuternde Ansichten einer Oberflächentexturierung. 2A ist eine erläuternde Ansicht, wie eine Textur einer Oberfläche 115a einer Form 115 zu dem zweiten torischen Oberflächenfeld 111 der Lichtführung 102 übertragen wird. Die Oberflächentexturierung wird durch Ausbilden eines feinen Konkav-Konvexmusters auf der Oberfläche 115a der Form 115 und Übertragen des ausgebildeten Musters auf das zweite torische Oberflächenfeld 111 durchgeführt. Das feine Konkav-Konvexmuster ist auf der Oberfläche 115a der Form 115 durch Ätzen oder Sandstrahlen ausgebildet.
2B ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der Oberfläche 115a der Form 115. Feine Konkavitäten und feine Konvexitäten sind durch Sandstrahlen auf der Oberfläche 115a der Form 115 ausgebildet. Das Sandstrahlen verursacht, dass ein Abspanen an Kantenabschnitten 116 der Form 115, die konfiguriert ist, das zweite torische Oberflächenfeld 111 auszubilden, stärker als an den anderen Abschnitten voranschreitet. Ein bemerkenswertes Abspanen an den Kantenabschnitten 116 kann eine Ungleichmäßigkeit in der Form der torischen Oberflächen 111a verursachen, oder eine Ausbildung der torischen Oberflächen 111a behindern. Eine Ungleichmäßigkeit oder Störung in der Form der Mehrzahl der torischen Oberflächen 111a des zweiten torischen Oberflächenfelds 111 reduziert die Wirkung des Ausbreitens des Abgabelichtstrahls 108. Wenn andererseits das Sandstrahlen unter Verwendung von nicht groben Sandkörnern sondern von feinen Sandkörnern durchgeführt wird, um das Abspanen an den Kantenabschnitten 116 der Form 115 zu reduzieren, kann eine grobe Oberflächentexturierung nicht auf der Oberfläche 115a der Form 115 durchgeführt werden. Wenn die grobe Oberflächentexturierung nicht auf der Oberfläche 115a der Form 115 durchgeführt werden kann, kann eine grobe Textur nicht zu dem zweiten torischen Oberflächenfeld 111 übertragen werden, mit dem Ergebnis, dass die Ungleichmäßigkeit aufgrund der Teilungsstrahlpunkte nicht wirkungsvoll reduziert werden kann.
Übrigens kann die Ungleichmäßigkeit aufgrund der Lichtabgabepunkte durch Erhöhen der Anzahl der torischen Oberflächen 111a des zweiten torischen Oberflächenfelds 111 reduziert werden. Jedoch führt ein Anstieg der Anzahl der torischen Oberflächen 111a ebenfalls zu einem Anstieg der Anzahl der Kantenabschnitte 116 der Form 115. Deswegen ist die Anzahl der Kantenabschnitte 116, die durch das Oberflächentexturieren abgespant werden können, erhöht, und somit wird ein Problem darin verursacht, dass die Reduktion der Ungleichmäßigkeit aufgrund der Teilungsstrahlpunkte durch Oberflächentexturierung des zweiten torischen Oberflächenfelds 111 nicht erwartet werden kann, wenn die Anzahl der torischen Oberflächen 111a erhöht wird.
Dann ist gemäß der Ausführungsform, wie in 1C dargestellt ist, die zweite Teilung P2 der Mehrzahl der torischen Oberflächen 111a des zweiten torischen Oberflächenfelds 111 eingestellt, größer als die erste Teilung P1 der torischen Oberflächen 110a des ersten torischen Oberflächenfelds 110 zu sein (P1 < P2). Die Anzahl der Spitzen und Tröge der Form 115, die konfiguriert ist, das zweite torische Oberflächenfeld 111 auszubilden, nämlich die Anzahl der Kantenabschnitte 116 kann somit reduziert werden. Die Reduktion der Anzahl der Kantenabschnitte 116 verringert die Wirkung des Abspanens an den Kantenabschnitten 116 an der Form der einzelnen torischen Oberflächen 111a. Deswegen wird das Sandstrahlen unter Verwendung der groben Sandkörner durchgeführt, um zu ermöglichen, dass die grobe Oberflächentexturierung auf den Oberflächen 115a der Form 115 durchgeführt wird. Bisher wurde die Oberfläche 115a der Form 115 lediglich einem seichten Oberflächentexturieren in der Höhe eines Honens Nr. 3 der Nihon Etching Co., Ltd., ausgesetzt, aber gemäß der Ausführungsform kann eine grobe Oberflächentexturierung in der Höhe des Honens Nr. 8 durchgeführt werden.
3A und 3B sind Ansichten zum Darstellen von Lichtverteilungseigenschaften gemäß der ersten Ausführungsform. 3A ist ein Diagramm zum Zeigen der Illuminanz auf dem Original 203 an Positionen in der Hauptabtastrichtung X. 3B ist ein Lichtstrahlverteilungsdiagramm der Lichtführung 102 gemäß der ersten Ausführungsform. Es wird aus 3A verstanden, dass die Lichtführung 102 gemäß der ersten Ausführungsform eine gleichmäßigere Illuminanzverteilung (Beleuchtungslichtintensitätsverteilung) auf der Oberfläche des Originals 203 als in dem Stand der Technik erlangt, und somit eine ungleichmäßige Illuminanz reduziert wird.
Gemäß der Ausführungsform ist die zweite Teilung P2 des zweiten torischen Oberflächenfelds 111, das die optische Diffusionsstruktur 112 aufweist, eingestellt, größer als die erste Teilung P1 des ersten torischen Oberflächenfelds 110 zu sein. Deswegen kann die Anzahl der Spitzen und Tröge der Form 115, die konfiguriert ist, das zweite torische Oberflächenfeld 111 auszubilden, reduziert werden. Sogar wenn das Abspanen an den Kantenabschnitten (Spitzenabschnitte) 116 der Form 115 auftritt, ist das Verhältnis des Bereichs, der durch das Abspanen an den Kantenabschnitten 116 beeinträchtigt werden kann, in dem Profil der einzelnen torischen Oberflächen 111a reduziert. Deswegen kann die Wirkung der Verformung des Profils der torischen Oberflächen 111a aufgrund des Abspanens an den Kantenabschnitten 116 der Gleichmäßigkeit des Beleuchtungslichts reduziert werden. Außerdem kann die Ungleichmäßigkeit aufgrund der Lichtabgabepunkte, die durch die Mehrzahl der lichtabgebenden Elemente 100 verursacht werden kann, die diskret angeordnet sind, durch die zwei torischen Oberflächenfelder 110 und 111 reduziert werden. Deswegen kann gemäß der Ausführungsform die Ungleichmäßigkeit aufgrund der Lichtabgabepunkte, die durch die Mehrzahl der lichtabgebenden Elemente 100 verursacht werden kann, und die Ungleichmäßigkeit aufgrund der Teilungsstrahlpunkte, die durch die Mehrzahl der torischen Oberflächen 110a und 111a verursacht werden kann, wirkungsvoll reduziert werden, und dabei ist es möglich, die ungleichmäßige Illuminanz auf der Oberfläche des Originals 203 zu reduzieren.
Gemäß der Ausführungsform ist das zweite torische Oberflächenfeld 111 der Oberflächentexturierung ausgesetzt. Jedoch muss das zweite torische Oberflächenfeld 111 die optische Diffusionsstruktur 112 durch die Oberflächentexturierung nicht aufweisen. Auch in diesem Fall kann die ungleichmäßige Illuminanz durch die zwei torischen Oberflächenfelder 110 und 111 reduziert werden.
Gemäß der Ausführungsform ist die zweite Teilung P2 der Mehrzahl der torischen Oberflächen 111a des zweiten torischen Oberflächenfelds 111 eingestellt, größer als die erste Teilung P1 der Mehrzahl der torischen Oberflächen 110a des ersten torischen Oberflächenfelds 110 zu sein (P1 < P2). Wenn jedoch die zweite Teilung P2 auf einen für die Oberflächentexturierung geeigneten Wert eingestellt ist, kann die erste Teilung P1 gleich der zweiten Teilung P2 sein.
Zweite Ausführungsform
Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. In der zweiten Ausführungsform sind die gleichen Bauteile wie die der ersten Ausführungsform durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Beschreibung ist ausgelassen. Eine Bildlesevorrichtung, eine optische Einheit und eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform sind die gleichen wie die gemäß der ersten Ausführungsform und ihre Beschreibung ist ausgelassen. Eine Lichtführung gemäß der zweiten Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben.
Lichtführung
6A und 6B sind Ansichten zum Darstellen der Beleuchtungsvorrichtung 50 gemäß der zweiten Ausführungsform. 6A ist eine Querschnittsansicht zum Darstellen eines Nebenabtastquerschnitts der Beleuchtungsvorrichtung 50. 6B ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der Ablenkungsoberfläche 105 und der Abgabeoberfläche 106 der Lichtführung 102. Eine Mehrzahl von gekrümmten optischen Oberflächen 120a und 121a ist auf der Ablenkungsoberfläche 105 und der Abgabeoberfläche 106 Seite an Seite in der Längsrichtung der Lichtführung 102 (Hauptabtastrichtung X) ausgebildet. Gemäß der zweiten Ausführungsform sind die gekrümmten optischen Oberflächen 120a und 121a konkave torische Oberflächen. Die konkaven torischen Oberflächen 120a und 121a weisen eine Brechkraft in der Längsrichtung der Lichtführung 102 (Hauptabtastrichtung X) und der Nebenabtastrichtung Y rechtwinklig zu der Längsrichtung X auf. Jedoch müssen die konkaven torischen Oberflächen 120a und 121a nicht notwendiger Weise die Brechkraft in der Längsrichtung X der Lichtführung 102 und der Nebenabtastrichtung Y rechtwinklig zu der Längsrichtung X aufweisen. Die konkaven torischen Oberflächen 120a und 121a können eine Brechkraft in einer Richtung aufweisen, die mit Bezug auf die Längsrichtung X geneigt ist, und in einer Richtung, die mit Bezug auf eine Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung X geneigt ist. Mit anderen Worten, die Längsrichtung von jeder der konkaven torischen Oberflächen 120a und 121a kann eine Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung X der Lichtführung 102 sein, oder kann mit Bezug auf die Längsrichtung X der Lichtführung 102 geneigt sein. Außerdem kann jede der konkaven torischen Oberflächen 120a und 121a linear in der Längsrichtung von jeder der konkaven torischen Oberflächen 120a und 121a ausgebildet sein, oder kann so ausgebildet sein, dass sie in der Längsrichtung von jeder der konkaven torischen Oberflächen 120a und 121a gekrümmt ist.
Auf der Ablenkungsoberfläche 105 der Lichtführung 102 ist ein erstes torisches Oberflächenfeld (erstes gekrümmtes optisches Oberflächenfeld) 120 ausgebildet, in dem die Mehrzahl der konkaven torischen Oberflächen (erste gekrümmte optische Oberflächen) 120a Seite an Seite in gleichen Abständen mit einer ersten Teilung P21 in der Längsrichtung X der Lichtführung 102 angeordnet sind. Die erste Teilung P21 entspricht einer Breite der konkaven torischen Oberflächen 120a. Gemäß der Ausführungsform ist die Mehrzahl der konkaven torischen Oberflächen 120a Seite an Seite ohne Spalten zwischen den angrenzenden konkaven torischen Oberflächen 120a ausgebildet. Jedoch können geringfügige Spalten (nichttorische Oberfläche) zwischen den angrenzenden konkaven torischen Oberflächen 120a vorhanden sein. Das erste torische Oberflächenfeld 120 dient als eine Nebenlichtquelle, die konfiguriert ist, den Lichtstrahl 107 abzulenken, der sich in dem Lichtführungsabschnitt 104 nach oben ausbreitet, und den Lichtstrahl 107 in der Längsrichtung X der Lichtführung 102 diffus zu streuen. Das erste torische Oberflächenfeld 120 wandelt den Lichtstrahl 107 in einen diffus gestreuten Lichtstrahl in der Längsrichtung X der Lichtführung 102 um, und reduziert somit die Ungleichmäßigkeit aufgrund der Lichtabgabepunkte, die abhängig von den Feldabständen der lichtabgebenden Elemente 100 auftreten können.
Auf der Abgabeoberfläche 106 der Lichtführung 102 ist ein zweites torisches Oberflächenfeld (zweites gekrümmtes optisches Oberflächenfeld) 121 ausgebildet, in dem die Mehrzahl der konkaven torischen Oberflächen (zweite gekrümmte optische Oberflächen) 121a Seite an Seite in gleichen Abständen mit einer zweiten Teilung P22 in der Längsrichtung X der Lichtführung 102 angeordnet sind. Die zweite Teilung P22 entspricht einer Breite der konkaven torischen Oberflächen 121a. Gemäß der Ausführungsform ist die Mehrzahl der konkaven torischen Oberflächen 121a Seite an Seite ohne Spalten zwischen den angrenzenden konkaven torischen Oberflächen 121a ausgebildet. Jedoch können geringfügige Spalten (nichttorische Oberfläche) zwischen den angrenzenden konkaven torischen Oberflächen 121a vorhanden sein. Das zweite torische Oberflächenfeld 121 dient als Nebenlichtquelle, die konfiguriert ist, den Abgabelichtstrahl 108, der von der Abgabeoberfläche 106 der Lichtführung 102 abgegeben wird, in der Längsrichtung X der Lichtführung 102 zu streuen. Das zweite torische Oberflächenfeld 121 wandelt den Abgabelichtstrahl 108 in einen diffus gestreuten Lichtstrahl in der Längsrichtung X der Lichtführung 102 um, und reduziert somit weiter die Ungleichmäßigkeit aufgrund der Lichtabgabepunkte, die abhängig von den Feldabständen der lichtabgebenden Elemente 100 auftreten kann.
Wie in der ersten Ausführungsform weist die Abgabeoberfläche 106, auf der das zweite torische Oberflächenfeld 121 ausgebildet ist, die optische Diffusionsstruktur 112 auf, die konfiguriert ist, den Abgabelichtstrahl 108 durch Verteilen des Lichtstrahls 107, der dort durchtritt, weiter zu streuen. Entsprechend der Ausführungsform hat die optische Diffusionsstruktur 112 eine Textur (Faltenmuster), die auf der Mehrzahl der konkaven torischen Oberflächen 121a ausgebildet ist. Die optische Diffusionsstruktur 112, die auf dem zweiten torischen Oberflächenfeld 121 ausgebildet ist, reduziert die Ungleichmäßigkeit aufgrund der Teilungsstrahlpunkte, die durch die zweite Teilung P22 der Mehrzahl der konkaven torischen Oberflächen 121a des zweiten torischen Oberflächenfelds 121 verursacht sein kann. Die Oberflächentexturierung ist die gleiche wie die in der ersten Ausführungsform und ihre Beschreibung wird ausgelassen.
Wie in der ersten Ausführungsform ist gemäß der zweiten Ausführungsform, wie in 6B dargestellt ist, die zweite Teilung P22 der Mehrzahl der torischen Oberflächen 121a des zweiten torischen Oberflächenfelds 121 eingestellt, größer als die erste Teilung P21 der torischen Oberflächen 120a des ersten torischen Oberflächenfelds 120 zu sein (P21 < P22). Die Anzahl der Spitzen und der Tröge der Form 115, die konfiguriert ist, das zweite torische Oberflächenfeld 121 auszubilden, nämlich die Anzahl der Nutabschnitte, kann somit reduziert werden. Außerdem kann die Breite der Nutabschnitte erhöht werden. Es ist weniger wahrscheinlich, dass Sandkörner während des Sandstrahlens in die Nutabschnitte der Form 115 eindringen. Eine große Anzahl von Nutabschnitten in der Form 115 und eine Verringerung der Breite der Nutabschnitte, die davon herrührt, führt zu einer ungeeigneten Oberflächentexturierung der Nutabschnitte. Die ungeeignete Oberflächentexturierung der Nutabschnitte der Form 115 reduziert die Wirkung der optischen Diffusionsstruktur 112, was in einer ungeeigneten Wirkung der Reduzierung der Ungleichmäßigkeit aufgrund der Teilungsstrahlpunkte resultiert. Um dieses Problem zu behandeln ist gemäß der zweiten Ausführungsform die zweite Teilung P22 eingestellt, größer als die erste Teilung P21 zu sein, um die Anzahl der Nutabschnitte der Form 115 zu reduzieren, während die Breite der Nutabschnitte erhöht wird. Deswegen kann die Oberflächentexturierung der Form 115 einfach und geeignet durchgeführt werden.
Gemäß der zweiten Ausführungsform kann die Ungleichmäßigkeit aufgrund der lichtabgebenden Punkte, die durch die Mehrzahl der lichtabgebenden Elemente 100 verursacht werden kann, die Ungleichmäßigkeit aufgrund der Teilungsstrahlpunkte, die durch die Mehrzahl der torischen Oberflächen 120a und 121a verursacht werden kann, wirkungsvoll reduziert werden, und dabei kann ermöglicht werden, die ungleichmäßige Beleuchtung der Oberfläche des Originals 203 zu reduzieren.
Gemäß der Ausführungsform ist das zweite torische Oberflächenfeld 121 der Oberflächentexturierung ausgesetzt. Jedoch muss das zweite torische Oberflächenfeld 121 die optische Diffusionsstruktur 112 durch die Oberflächentexturierung nicht aufweisen. Auch in diesem Fall kann die ungleichmäßige Beleuchtung durch die zwei torischen Oberflächenfelder 120 und 121 reduziert werden.
Gemäß der Ausführungsform ist die zweite Teilung P22 der Mehrzahl der torischen Oberflächen 121 des zweiten torischen Oberflächenfelds 121 eingestellt, größer als die erste Teilung P21 der torischen Oberflächen 120a des ersten torischen Oberflächenfelds 120 zu sein (P21 < P22). Wenn jedoch die zweite Teilung P22 auf einen Wert eingestellt ist, der für die Oberflächentexturierung geeignet ist, kann die erste Teilung P21 gleich der zweiten Teilung P22 sein.
Dritte Ausführungsform
Als Nächstes wird eine dritte Ausführungsform beschrieben. In der dritten Ausführungsform sind die gleichen Bauteile wie die der ersten Ausführungsform durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung ist ausgelassen. Eine Bildlesevorrichtung, eine optische Einheit und eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform sind die gleichen wie die gemäß der ersten Ausführungsform und ihre Beschreibung ist ausgelassen. Eine Lichtführung gemäß der dritten Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben.
Lichtführung
7A und 7B sind Ansichten zum Darstellen der Beleuchtungsvorrichtung 50 gemäß der dritten Ausführungsform. 7A ist eine Querschnittsansicht zum Darstellen eines Nebenabtastquerschnitts der Beleuchtungsvorrichtung 50. 7B ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der Ablenkungsoberfläche 105 und der Abgabeoberfläche 106 der Lichtführung 102. Eine Mehrzahl von gekrümmten optischen Oberflächen 130a und 131a sind an der Ablenkungsoberfläche 105 und der Abgabeoberfläche 106 Seite an Seite in der Längsrichtung der Lichtführung 102 (Hauptabtastrichtung X) ausgebildet. Gemäß der dritten Ausführungsform sind die gekrümmten optischen Oberflächen 130a und 131a konkave zylindrische Oberflächen, die dadurch erlangt werden, dass die Erzeugenden der konkaven torischen Oberflächen 120a und 121a gemäß der zweiten Ausführungsform gerade gemacht werden. Die konkaven zylindrischen Oberflächen 130a und 131a weisen eine Brechkraft lediglich in der Längsrichtung der Lichtführung 102 (Hauptabtastrichtung X) auf, und weisen keine Brechkraft in der Nebenabtastrichtung Y rechtwinklig zu der Längsrichtung X auf. Jedoch können die konkaven zylindrischen Oberflächen 130a und 131a Brechkraft lediglich in einer mit Bezug auf die Längsrichtung X geneigten Richtung aufweisen. Mit anderen Worten, die Längsrichtung von jeder der konkaven zylindrischen Oberflächen 130a und 131a kann eine Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung X der Lichtführung 102 sein, oder kann mit Bezug auf die Längsrichtung X der Lichtführung 102 geneigt sein.
Auf der Ablenkungsoberfläche 105 der Lichtführung 102 ist ein erstes zylindrisches Oberflächenfeld (erstes gekrümmtes optisches Oberflächenfeld) 130 ausgebildet, in dem die Mehrzahl der konkaven zylindrischen Oberflächen (erste gekrümmte optische Oberflächen) 130a Seite an Seite in gleichen Abständen in einer ersten Teilung P31 in der Längsrichtung X der Lichtführung 102 angeordnet sind. Die erste Teilung P31 entspricht einer Breite der konkaven zylindrischen Oberfläche 130a. Gemäß der Ausführungsform ist die Mehrzahl der konkaven zylindrischen Oberflächen 130a Seite an Seite ohne Spalten zwischen den angrenzenden konkaven zylindrischen Oberflächen 130a ausgebildet. Jedoch können geringe Spalten (nichtzylindrische Oberfläche) zwischen den angrenzenden konkaven zylindrischen Oberflächen 130a vorhanden sein. Das erste zylindrische Oberflächenfeld 130 dient als Nebenlichtquelle, die konfiguriert ist, den Lichtstrahl 107 abzulenken, der sich in dem Lichtführungsabschnitt 104 nach oben ausbreitet, und den Lichtstrahl 107 in der Längsrichtung X der Lichtführung 102 zu streuen. Das erste zylindrische Oberflächenfeld 130 wandelt den Lichtstrahl 107 in einen gestreuten Lichtstrahl in der Längsrichtung X der Lichtführung 102 um, und reduziert somit die Ungleichmäßigkeit aufgrund der lichtabgebenden Punkte, die abhängig von den Feldabständen der lichtabgebenden Elemente 100 auftreten kann.
Auf der Abgabeoberfläche 106 der Lichtführung 102 ist ein zweites zylindrisches Oberflächenfeld (zweites gekrümmtes optisches Oberflächenfeld) 131 ausgebildet, in dem die Mehrzahl der konkaven zylindrischen Oberflächen (zweite gekrümmte optische Oberflächen) 131a Seite an Seite in gleichen Abständen mit einer zweiten Teilung P32 in der Längsrichtung X der Lichtführung 102 angeordnet sind. Die zweite Teilung P32 entspricht einer Breite der konkaven zylindrischen Oberfläche 131a. Gemäß der Ausführungsform ist die Mehrzahl der konkaven zylindrischen Oberflächen 131a Seite an Seite ohne Spalten zwischen den angrenzenden konkaven zylindrischen Oberflächen 131a ausgebildet. Jedoch können geringe Spalten (nichtzylindrische Oberfläche) zwischen den angrenzenden konkaven zylindrischen Oberflächen 131a vorhanden sein. Das zweite zylindrische Oberflächenfeld 131 dient als Nebenlichtquelle, die konfiguriert ist, den Abgabelichtstrahl 108, der von der Abgabeoberfläche 106 der Lichtführung 102 abgegeben wird, in der Längsrichtung X der Lichtführung 102 diffus zu streuen. Das zweite zylindrische Oberflächenfeld 131 wandelt den Abgabelichtstrahl 108 in einen diffus gestreuten Lichtstrahl in der Längsrichtung X der Lichtführung 102 um, und reduziert somit weiter die Ungleichmäßigkeit aufgrund der lichtabgebenden Punkte, die abhängig von den Feldabständen der lichtabgebenden Elemente 100 auftreten kann.
Wie in der ersten Ausführungsform weist die Abgabeoberfläche 106, auf der das zweite zylindrische Oberflächenfeld 131 ausgebildet ist, die optische Diffusionsstruktur 112 zum weiteren diffusen Streuen des Abgabelichtstrahls 108 durch Streuen des dort durchtretenden Lichtstrahls 107 auf. Gemäß der Ausführungsform hat die optische Diffusionsstruktur 112 eine Textur (Faltenmuster), die auf der Mehrzahl der konkaven zylindrischen Oberflächen 131a ausgebildet ist. Die optische Diffusionsstruktur 112, die auf dem zweiten zylindrischen Oberflächenfeld 131 ausgebildet ist, reduziert die Ungleichmäßigkeit aufgrund der Teilungsstrahlpunkte, die abhängig von der zweiten Teilung P32 der Mehrzahl der konkaven zylindrischen Oberflächen 131a des zweiten zylindrischen Oberflächenfelds 131 auftreten kann. Die Oberflächentexturierung ist die gleiche wie die in der ersten Ausführungsform, und ihre Beschreibung ist ausgelassen.
Wie in 7B dargestellt ist, ist die zweite Teilung P32 der Mehrzahl der zylindrischen Oberflächen 131a des zweiten zylindrischen Oberflächenfelds 131 eingestellt, größer als die erste Teilung P31 der zylindrischen Oberflächen 130a des ersten zylindrischen Oberflächenfelds 130 zu sein (P31 < P32). Die Anzahl der Spitzen und Tröge der Form 150, die konfiguriert ist, das zweite zylindrische Oberflächenfeld 131 auszubilden, nämlich die Anzahl der Nutabschnitte kann somit reduziert werden. Deswegen kann wie in der zweiten Ausführungsform die Oberflächentexturierung der Form 115 einfach und geeignet durchgeführt werden.
Gemäß der dritten Ausführungsform kann die Ungleichmäßigkeit aufgrund der lichtabgebenden Punkte, die durch die Mehrzahl der lichtabgebenden Elemente 100 verursacht werden kann, und die Ungleichmäßigkeit, aufgrund der Teilungsstrahlpunkte, die durch die Mehrzahl der zylindrischen Oberflächen 130a und 131a verursacht werden kann, wirkungsvoll reduziert werden, wodurch es möglich wird, die ungleichmäßige Beleuchtung auf der Oberfläche des Originals 203 zu reduzieren.
Gemäß der Ausführungsform ist das zweite zylindrische Oberflächenfeld 131 der Oberflächentexturierung ausgesetzt. Jedoch muss das zweite zylindrische Oberflächenfeld 131 die optische Diffusionsstruktur 112 durch die Oberflächentexturierung nicht aufweisen. Auch in diesem Fall kann die ungleichmäßige Beleuchtung durch die zwei zylindrischen Oberflächenfelder 130 und 131 reduziert werden.
Gemäß der Ausführungsform ist die zweite Teilung P32 der Mehrzahl der zylindrischen Oberflächen 131a des zweiten zylindrischen Oberflächenfelds 131 eingestellt, größer als die erste Teilung P31 der zylindrischen Oberflächen 130a des ersten zylindrischen Oberflächenfelds 130 zu sein (P31 < P32). Wenn jedoch die zweite Teilung P32 auf einen Wert eingestellt ist, der für die Oberflächentexturierung geeignet ist, kann die erste Teilung P31 gleich der zweiten Teilung P32 sein.
Gemäß der Ausführungsform sind die konkaven zylindrischen Oberflächen 130a und 131a auf der Ablenkungsoberfläche 105 und der Abgabeoberfläche 106 der Lichtführung 102 als gekrümmte optische Oberflächen ausgebildet. Jedoch können konvexe zylindrische Oberflächen als die gekrümmten optischen Oberflächen verwendet werden. Die Mehrzahl der konvexen zylindrischen Oberflächen kann Seite an Seite in der Längsrichtung der Lichtführung 102 (Hauptabtastrichtung X) auf der Ablenkungsoberfläche 105 und der Abgabeoberfläche 106 der Lichtführung 102 angeordnet sein.
Außerdem kann ein konkaves zylindrisches Oberflächenfeld auf einer der Oberflächen als Ablenkungsoberfläche 105 und Abgabeoberfläche 106 ausgebildet sein, und ein konvexes zylindrisches Oberflächenfeld kann an der jeweils anderen Oberfläche ausgebildet sein. Alternativ kann eine konkave torische Oberfläche auf einer als Ablenkungsoberfläche 105 und Abgabeoberfläche 106 ausgebildet sein, und ein konvexes torisches Oberflächenfeld kann auf der jeweils anderen Oberfläche angewendet sein. Außerdem kann ein konkaves oder konvexes torisches Oberflächenfeld auf einer der Oberflächen als Ablenkungsoberfläche 105 und Abgabeoberfläche 106 ausgebildet sein, oder ein konkaves oder konvexes zylindrisches Oberflächenfeld kann auf der jeweils anderen Oberfläche ausgebildet sein.
Gemäß der voranstehend erwähnten ersten bis dritten Ausführungsformen kann die ungleichmäßige Beleuchtung auf der Originaloberfläche reduziert werden, die durch die Beleuchtungsvorrichtung beleuchtet wird, um ein Bild zu lesen.
Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten beispielhaften Ausführungsformen begrenzt ist. Der Bereich der folgenden Ansprüche ist in der breitesten Interpretation zu verstehen, um auch all solche Modifikationen und gleichwertige Strukturen und Funktionen zu umgehen.
Eine Bildlesevorrichtung hat: eine Beleuchtungsvorrichtung, die konfiguriert ist, ein Original zu beleuchten; und einen Solid-State-B-Bildsensor, der konfiguriert ist, ein reflektiertes Licht von dem Original zu empfangen und in ein Bildsignal umzuwandeln, wobei die Beleuchtungsvorrichtung hat: eine Mehrzahl von lichtabgebenden Elementen; und eine Lichtführung, die konfiguriert ist, ein Licht zu dem Original zu führen, das von den lichtabgebenden Elementen abgegeben wurde, wobei die Lichtführung hat: eine Ablenkungsoberfläche, die konfiguriert ist, das von den lichtabgebenden Elementen abgegebene Licht abzulenken, um das Licht zu dem Original zu richten; und eine Abgabeoberfläche, die konfiguriert ist, das durch die Ablenkungsoberfläche abgegebene Licht zu dem Original abzugeben, wobei die Ablenkungsoberfläche eine Mehrzahl von ersten gekrümmten optischen Oberflächen aufweist, die Seite an Seite in einer Längsrichtung der Lichtführung bereitgestellt sind, und wobei die Abgabeoberfläche eine Mehrzahl von zweiten gekrümmten optischen Oberflächen aufweist, die Seite an Seite in der Längsrichtung bereitgestellt sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8876355 [0002]

Claims

Bildlesevorrichtung, die konfiguriert ist, ein Bild eines Originals zu lesen, wobei die Bildlesevorrichtung umfasst: eine Beleuchtungsvorrichtung, die konfiguriert ist, das Original zu beleuchten; und einen Solid-State-B-Bildsensor, der konfiguriert ist, ein reflektiertes Licht von dem Original zu empfangen, und das reflektierte Licht in ein Bildsignal umzuwandeln, wobei die Beleuchtungsvorrichtung hat: eine Mehrzahl lichtabgebende Elemente; und eine Lichtführung, die konfiguriert ist, das von der Mehrzahl der lichtabgebenden Elemente abgegebene Licht zu dem Original zu führen, wobei die Lichtführung hat: eine Ablenkungsoberfläche, die konfiguriert ist, das von der Mehrzahl der lichtabgebenden Elemente abgegebene Licht abzulenken, um das Licht zu dem Original zu richten; eine Abgabeoberfläche, die konfiguriert ist, das durch die Ablenkungsoberfläche abgelenkte Licht zu dem Original abzugeben, wobei die Ablenkungsoberfläche eine Mehrzahl erste gekrümmte optische Oberflächen aufweist, die Seite an Seite in einer Längsrichtung der Lichtführung bereitgestellt sind, und wobei die Abgabeoberfläche eine Mehrzahl zweite gekrümmte optische Oberflächen aufweist, die Seite an Seite in der Längsrichtung der Lichtführung bereitgestellt sind.
Bildlesevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl der ersten gekrümmten optischen Oberflächen auf der Ablenkungsoberfläche Seite an Seite mit einer ersten Teilung in der Längsrichtung der Lichtführung bereitgestellt sind, wobei die Mehrzahl der zweiten gekrümmten optischen Oberflächen auf der Abgabeoberfläche Seite an Seite mit einer zweiten Teilung in der Längsrichtung der Lichtführung bereitgestellt sind, und wobei die zweite Teilung größer als die erste Teilung ist.
Bildlesevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Abgabeoberfläche mit einer optischen Diffusionsstruktur bereitgestellt ist.
Bildlesevorrichtung nach Anspruch 3, wobei die optische Diffusionsstruktur eine Textur hat, die auf der Abgabeoberfläche durch eine Oberflächentexturierung ausgebildet ist, oder ein feines Muster, das auf der Abgabeoberfläche durch unregelmäßiges Mikrobearbeiten ausgearbeitet ist.
Bildlesevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Mehrzahl der ersten gekrümmten optischen Oberflächen konvexe torische Oberflächen, konkave torische Oberflächen, konvexe zylindrische Oberflächen oder konkave zylindrische Oberflächen hat, und wobei die Mehrzahl der zweiten gekrümmten optischen Oberflächen konvexe torische Oberflächen, konkave torische Oberflächen, konvexe zylindrische Oberflächen oder konkave zylindrische Oberflächen hat.