JP2013251723A - 導光体および画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 位置決めするための突起部からの光の漏洩を低減する。
【解決手段】 発光手段からの光を入射する入射面と、前記入射面を介して入射した光を伝搬する導光部と、前記伝搬する光を反射する反射部と、前記反射部により反射された光を出射する出射面と、位置決めするための突起部とを有し、前記突起部は、前記反射部の下流側に設けられていることを特徴とする導光体。
【選択図】 図４

Description

本発明は、位置決めするための突起部を有する導光体および該導光体を有する画像読取装置に関する。

ＬＥＤ光源と導光体を有する照明ユニットを用いた画像読取装置が知られている。従来から、このような照明ユニットとして、図８、図９に示す構成のものが知られている。

複数のＬＥＤ素子１０はアレイ状にＬＥＤ基板１１に実装される。導光体１２は、複数のＬＥＤ素子１０がアレイ状に実装されたＬＥＤ基板１１に固定されている。さらに、導光体１２は、導光体底面に設けられた位置決めボス１８ａ、１８ｂ、１８ｃによって位置決めされ、光学ユニット２０上部に形成されたハウジング部材２１に固定される。

ＬＥＤ素子１０から発せられた光束は導光体１２内部を伝搬し原稿台ガラス２３上の原稿２２を照射する。原稿２２からの反射光は、光学ユニット２０内部に保持された折り返しミラー２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄによって結像部２５に導かれる。そして、結像部２５によって原稿の画像が固体撮像素子２６上に結像され、固体撮像素子２６は、入射された原稿からの反射光を光電変換し、原稿の画像を示す画像データを出力する。光学ユニット２０はリーダーユニット内を移動することにより原稿全体の画像を読み取る。

導光体の位置決めは、特許文献１に記載のように導光体底面に複数の位置決めボスを設け、この位置決めボスをハウジング部材に設けられた勘合穴に勘合することにより行われていた。

特開２０１０−２１７４１８号公報

図８、図９に示される構成を有する装置では、ＬＥＤ素子１０から導光体１２に入射された光束の大部分は、導光部１４を伝搬して、反射部１５により偏向され、原稿２３へ出射される。しかしながら、導光体底面に設けられた位置決めボス１８ａ、１８ｂ、１８ｃにおいて、伝搬された光束が全反射されず光束の一部が位置決めボス部から漏洩してしまう。その結果、図１０に示されるように、読取幅方向における光量分布の不均一を生じさせてしまう。

特許文献１に記載の導光体では、位置決めボスの位置を、導光体１２の長手方向において、ＬＥＤ素子とＬＥＤ素子の中間にしている。つまり、特許文献１に記載の導光体の位置決めボスは、長手方向において光束が疎である部分に設けられている。これにより位置決めボスからの光の漏洩を低減させている。しかしながら、位置決めボスからの光の漏洩をより低減させることが求められている。さらに、位置決めボスの位置がＬＥＤ素子の位置に応じているので、ＬＥＤ素子の個数または配置が変更になる度に導光体を新規に作成する必要があり、コスト高の要因となる。

また、位置決めボスからの光束漏洩による光量分布の不均一を防ぐための手段として、位置決めボスを図１１に示すように導光体の有効範囲外１０８ｄ、１０８ｅに設ける方法が考えられる。しかしながら、この方法を用いた場合、導光体の全長が長くなり装置の小型化の障壁となる。

本発明は、位置決めするための突起部からの光の漏洩が低減されるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の導光体は、発光手段からの光を入射する入射面と、前記入射面を介して入射した光を伝搬する導光部と、前記伝搬する光を反射する反射部と、前記反射部により反射された光を出射する出射面と、
位置決めするための突起部とを有し、前記突起部は、前記反射部の下流側に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、位置決めするための突起部からの光の漏洩が低減されるようにすることができる。

画像読取装置の断面図である。 光学ユニットの断面図である。 照明ユニットの斜視図である。 照明ユニットの断面図である。 照明ユニットの上面図である。 導光体１０２を用いた場合の照明分布図である。 変形例の照明ユニットの断面図である。 従来の導光体の断面図と上面図である。 従来の光学ユニットの断面図である。 従来の導光体を用いた場合の照明分布図である。 従来の導光体の上面図である。

（実施例１）
図１は本実施例にかかる画像読取装置の断面図である。図２は、画像読取装置における光学ユニット１１０の断面図である。

光学ユニット１１０は、モータによって駆動されるベルトによって、リーダーユニット１１７内を移動方向に移動する。光学ユニット１１０は、原稿台１１２上に載置されている原稿を、移動方向に移動しながら読み取る。

光学ユニット１１０の構成を説明する。ＬＥＤ素子（発光素子）１００および導光体１０２を有する照明ユニットが光学ユニット１１０の上部に固定されたハウジング部材１１１に固定されている。ＬＥＤ素子１００から発光された光束は導光体１０２を伝搬し、原稿１１３に向けて出射される。光学ユニット１１０は折り返しミラー１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄと、結像部１１５と、固体撮像素子１１６とを枠体が保持している。原稿１１３からの反射光は、光学ユニット１１０の枠体に保持された折り返しミラー１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄによって結像部１１５（レンズユニット）に導かれる。そして、結像部１１５によって原稿の画像が固体撮像素子１１６上に結像される。固体撮像素子１１６は、入射された原稿からの光を受光し、原稿の画像を示す画像信号を出力する。

図３は本実施例にかかる照明ユニットの斜視図である。図４、図５は本実施例にかかる照明ユニットの断面図と上面図である。

複数のサイド照射タイプのＬＥＤ素子１００がアレイ状にＬＥＤ基板１０１上に実装されている。導光体１０２はアクリル樹脂により成形されたものである。そして、複数のＬＥＤ素子１００の発光面と導光体１０２の入射面１０３が対向し、かつ、近接するように、導光体１０２はＬＥＤ基板１０１上に固定される。本実施例では、導光体１０２はＬＥＤ基板１０１に、両面テープを用いて固定されている。そして、ＬＥＤ素子１００とＬＥＤ基板１０１と導光体１０２とからなる部材は、ハウジング部材１１１に固定されている。ＬＥＤ素子１００とＬＥＤ基板１０１と導光体１０２とからなる部材の固定位置は、導光体１０２の位置決めボス１０８ａをハウジング部材１０５の嵌合穴に嵌合することにより決定される。本実施例では、ハウジング部材１１１は板金を曲げ加工することにより形成されたものとする。

ＬＥＤ素子１００から発せされた光束は、導光体１０２の入射面１０３から導光体１０２に入射し、導光体１０２の導光部１０４を伝搬する。そして、導光部１０４を伝搬している光束は、導光体１０３の下流部に設けられた反射部１０５によって反射され、原稿１１３の方向に偏向され、出射面１０６から出射される。出射された光束１０７は原稿１１３を線状に照射する。

導光体１０２における位置決めボスの位置について詳細に説明する。本実施例の位置決めボスは導光体から突起した突起部で構成される。

位置決めボス１０８からの光束の漏洩を低減させるために、位置決めボス１０８を光束が疎である反射部１０４の下流側に設ける。本実施例では、位置決めボス１０８は、主光束の最外線の外側に設けられている。さらに、図４の場合は、位置決めボス１０８は、出射面１０６に隣接しており、反射部１０５の反射面を下流側に延長した面１２０（反射面によって定義される面）と出射面１０６との交差部１２１よりも、出射面において主光束の外側方向に設けられている。すなわち、位置決めボス１０８の位置は、反射面１２０において反射される主光束の最外線の外側であり、出射面１０６において出射される主光束の最外線の外側に位置する。そして、位置決めボス１０８は、反射部の反射面によって定義される面１２０と出射面１０６との交差部１２１に対して、出射面１０６の中心と反対側に突起している。

このようにすることにより、位置決めボス１０８の部位は、反射面１０８ａの影となる部分であり、ボス１０８からの光束の漏洩を低減させることができる。なお、位置決めボス１０８を反射面１２０における最下流に配置させるためには、図４のように出射面１０６に隣接させることになるが、出射面１０６において出射される主光束の最外線の外側に位置していれば隣接させる必要はない。

図６に本実施例を用いた場合の、読取幅方向における光量分布を示す。図１０に示した従来の装置の取幅方向における光量分布の不均一が改善されていることがわかる。本実施例によれば、位置決めボス１０８から漏洩される光束を２％以下に低減させることができ、照明光の照明分布への影響を低減させることができる。

導光体１０３の長手方向に垂直な断面の構造は、長手方向のいずれの位置においても同一である。つまり、光束が疎である部位は導光体のいずれの断面においても同一位置に存在する。よって、位置決めボスを導光体の長手方向の任意の位置に設けることができる。すなわち、導光体の長手方向における照明有効範囲内に、ＬＥＤ素子１００の位置にかかわらず、導光体の長手方向における任意の位置に、位置決めボスを設けることができる。本実施例では、図５に示すように、位置決めボスを導光体１０２の長手方向に３か所（１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ）設けている。よって、図１１に示す導光体のように、位置決めボスを配置するために、導光体を長くする必要がない。さらに、特許文献１のようにＬＥＤ素子の位置に基づき位置決めボスを決める必要がなく、ＬＥＤ素子の配置が変更になった場合でも新規に導光体を作成する必要がない。

（変形例）
実施例１の導光体の変形例を説明する。導体の構成以外については同一であるので説明を割愛する。

図７に変形例である導光体の断面図を示す。図７に示す導光体１２２は、２つの出射面１６０ａ、１６０ｂを有する。

ＬＥＤ素子１００から発せされた光束は、導光体１２２の入射面１２３から導光体１２２入射し、導光体１２３の導光部１２４を伝搬する。導光部１２４を伝搬する光束は、２つの光束に分割される。１つの光束１７０ａは、導光体１２３の下流部に設けられた反射部１２５によって反射され原稿１１３の方向に偏向され、出射面１６０ａから出射される。他の光束１７０ｂは、反射部１２５によって反射されずに出射面１６０ｂから出射される。光束１７０ａはそのまま原稿１１３を線状に照射する。一方、光束１７０ｂは反射板１８０によって反射され原稿１１３を照射する。光束１７０ａが原稿１１３を照射する方向と光束１７０ｂが原稿１１３を照射する方向とは異なる。

導光体１２２の位置決めボス１２８は、出射面１６０ｂ上における、反射部１２５によって反射されない導光部１２４を伝搬した主光束の最外線よりも外側に設けられる。そして、位置決めボス１２８は反射部１２５の反射面上の下流側に位置する。さらには、位置決めボス１２８は、反射部１２５の反射面上における、反射部１２５によって反射する主光束の最外線の外側に位置する。位置決めボス１２８が設けられている位置は、導光体１２２の反射部１２５の影に相当し、光束が疎である部位である。つまり、２方向の光束のそれぞれに於いてここに到達する光束は極僅かである。よって、この部位に位置決めボス１２８を設けることにより、位置決めボスから漏洩する光束を低減させることができ、照明光の照明分布に影響を与えないようにすることができる。また、導光体１２２における、この光束が疎である部位も、導光体のいずれの断面においても同一位置に存在する。よって、位置決めボスを導光体の長手方向の任意の位置に設けることができる。

１００ ＬＥＤ素子
１０１ ＬＥＤ基板
１０２ 導光体
１０３ 入射面
１０４ 導光部
１０５ 反射部
１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ 位置決めボス

Claims (8)

1. 発光手段からの光を入射する入射面と、
   前記入射面を介して入射した光を伝搬する導光部と、
   前記伝搬する光を反射する反射部と、
   前記反射部により反射された光を出射する出射面と、
   位置決めするための突起部とを有し、
   前記突起部は、前記反射部の下流側に設けられていることを特徴とする導光体。
2. 前記突起部が設けられている前記反射部の下流側は伝搬する光束が疎である部位であることを特徴とする請求項１記載の導光体。
3. 前記反射部の下流側は、前記反射部で反射される主光束の最外線の外側であることを特徴とする請求項１または２記載の導光体。
4. 前記突起部は、前記反射部の反射面によって定義される面と前記出射面との交差部に対して、前記出射面の中心と反対側に突起していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の導光体。
5. 前記突起部は、前記出射面から出射される主光束の最外線の外側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の導光体。
6. 第１および第２の出射面を有し、
   前記第１の出射面から出射される光は前記反射部によって反射された光であり、
   前記第２の出射面から出射される光は前記反射部によって反射されていない光であり、
   前記突起部は、前記反射部の影となる部分に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の導光体。
7. 前記突起部は、前記導光体の長手方向における有効範囲内に設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の導光体。
8. 請求項１記載の導光体と、
   前記導光体からの出射された光によって照明された原稿からの反射光を受光する読取手段と、
   前記読取手段を保持する枠体と、
   前記導光体が固定されていうるとともに、前記枠体に固定されているハウジング部材とを有し、
   前記突起部によって前記導光体が前記ハウジング部材に固定される位置が決定されていることを特徴とする画像読取装置。

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