JP2018207234A - 照明装置およびセンサユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】長尺方向の端部における光量の低下を防止する。【解決手段】照明装置1は、複数の光源15が長尺方向に並べて設けられている第1の基板11と第2の基板12の長尺方向の端面111どうしが対向して設けられている第1の長尺光源部101と、複数の光源15が長尺方向に並べて設けられている第3の基板13と第4の基板14の長尺方向の端面111どうしが対向して設けられている第2の長尺光源部102とを有し、第1の長尺光源部101と前記第2の長尺光源部102とは短尺方向に並べて設けられており、第1の長尺光源部101の複数の光源15と第2の長尺光源部102の複数の光源15とは、第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102の長尺方向に互いにずれた位置に位置している。【選択図】図1
Description
本発明は、照明装置およびセンサユニットに関する。特には、複数の光源が設けられている基板を複数有する照明装置およびセンサユニットに関する。
照明装置やセンサユニットには、複数のLEDなどの光源が並べて設けられた基板を有するものがある。特許文献1には、形状と大きさが同じであり、複数のLEDが直線状に並べて設けられている2枚の基板を有するイメージセンサユニットが開示されている。そして、読取領域内外でLEDの間隔が異なる構成が図示されている。また、特許文献2には、同じ寸法の長方形の2枚のLED基板を有する照明装置が開示されている。そして、LED素子が、LED基板の長尺方向における中央部よりも端部において高い密度で配置されている構成が開示されている。
このような照明装置やセンサユニットにおいて、長尺方向の端部における光量の低下を防止したいという要望がある。本発明は、このような観点からなされたものであり、長尺方向の端部における光量の低下を防止することを課題とする。
上述の課題を解決するため、本発明は、長尺形状を有しており複数の光源が長尺方向に並べて設けられている第1の基板と第2の基板を有し、前記第1の基板と前記第2の基板の長尺方向の端面どうしが対向して設けられている第1の長尺光源部と、長尺形状を有しており複数の光源が長尺方向に並べて設けられている第3の基板と第4の基板を有し、前記第3の基板と前記第4の基板の長尺方向の端面どうしが対向して設けられている第2の長尺光源部と、を有し、前記第1の長尺光源部と前記第2の長尺光源部は短尺方向に並べて設けられており、前記第1の長尺光源部の前記複数の光源と前記第2の長尺光源部の前記複数の光源は、前記第1の長尺光源部と前記第2の長尺光源部の長尺方向に互いにずれた位置に位置していることを特徴とする。
本発明によれば、長尺方向の端部における光量の低下を防止できる。
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(照明装置)
図1は、本発明の実施形態に係る照明装置1の要部の構成例を模式的に示す図である。図1に示すように、照明装置1は、いずれも長尺形状である第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102を有する。第1の長尺光源部101は、いずれも長尺形状の第1の基板11と第2の基板12を有する。第2の長尺光源部102は、いずれも長尺形状の第3の基板13と第4の基板14を有する。第1の長尺光源部101においては、第1の基板11と第2の基板12が、それぞれ長尺方向(longitudinal direction)の端面111どうしが対向する向きで直線状に並べて配置されている。第2の長尺光源部102においては、第3の基板13と第4の基板14が、それぞれ長尺方向の端面111どうしが対向する向きで直線状に並べて配置されている。そして、第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102とは、それらの長尺方向が平行となるように、短尺方向(short direction)に並べて配置されている。なお、第1の長尺光源部101の第1の基板11と第2の長尺光源部102の第4の基板14は、照明装置1の長尺方向の反対側に位置する。第1の長尺光源部101の第2の基板12と第2の長尺光源部102の第3の基板13は、照明装置1の長尺方向の反対側に位置する。
図1は、本発明の実施形態に係る照明装置1の要部の構成例を模式的に示す図である。図1に示すように、照明装置1は、いずれも長尺形状である第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102を有する。第1の長尺光源部101は、いずれも長尺形状の第1の基板11と第2の基板12を有する。第2の長尺光源部102は、いずれも長尺形状の第3の基板13と第4の基板14を有する。第1の長尺光源部101においては、第1の基板11と第2の基板12が、それぞれ長尺方向(longitudinal direction)の端面111どうしが対向する向きで直線状に並べて配置されている。第2の長尺光源部102においては、第3の基板13と第4の基板14が、それぞれ長尺方向の端面111どうしが対向する向きで直線状に並べて配置されている。そして、第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102とは、それらの長尺方向が平行となるように、短尺方向(short direction)に並べて配置されている。なお、第1の長尺光源部101の第1の基板11と第2の長尺光源部102の第4の基板14は、照明装置1の長尺方向の反対側に位置する。第1の長尺光源部101の第2の基板12と第2の長尺光源部102の第3の基板13は、照明装置1の長尺方向の反対側に位置する。
第1〜第4の基板11〜14は、いずれも長尺形状を有している。そして、第1〜第4の基板11〜14の表面には、それぞれ、複数の光源15が長尺方向に並べて設けられている。これらの複数の光源15には、例えばLEDが適用できる。ただし、複数の光源15はLEDに限定されない。これらの複数の光源15には、公知の各種発光素子が適用できる。また、第1〜第4の基板11〜14に設けられる光源15の数は特に限定されるものではない。さらに、図1においては、第1〜第4の基板11〜14のそれぞれにおいて、複数の光源15が長尺方向に直線状に並べて設けられる構成を示すが、このような構成に限定されない。例えば、複数の光源15が、ジグザグ状に短尺方向に互いにずれて配置されていてもよい。
第1の長尺光源部101において、第1の基板11に設けられる複数の光源15どうしの長尺方向の間隔は、第2の基板12から遠い側の長尺方向の端部に位置する一部(ただし複数)の光源15とそれ以外の部分に位置する他の光源15とで互いに異なる。説明の便宜上、第2の基板12から遠い側の長尺方向の端部以外の部分に位置する光源15どうしの長尺方向の間隔を「第1の間隔A」と称し、第2の基板12から遠い側の長尺方向の端部に位置する一部の光源15どうしの間隔を「第2の間隔B」と称する。第2の基板12に設けられる複数の光源15どうしの長尺方向の間隔は、第1の基板11から遠い側の長尺方向の端部に位置する一部の光源15とそれ以外の光源15とで互いに異なる。第1の基板11から遠い側の長尺方向の端部以外の部分に位置する光源15どうしの長尺方向の間隔を「第1の間隔A」と称し、第1の基板11から遠い側の長尺方向の端部に位置する一部の光源15どうしの間隔を「第2の間隔B」と称する。第1の基板11と第2の基板12とで、第1の間隔Aの大きさは同じである。同様に、第1の基板11と第2の基板12とで、第2の間隔Bの大きさは同じである。そして、第2の間隔Bは第1の間隔Aよりも小さい。例えば、第2の間隔Bは第1の間隔Aの1/2の大きさが適用される。ただし、具体的な大きさは限定されない。
第1の基板11の第2の基板12から遠い側の長尺方向の端部に設けられ、互いの長尺方向の間隔が第2の間隔Bである光源15の数と、第2の基板12の第1の基板11から遠い側の長尺方向の端部に設けられ、互いの長尺方向の間隔が第2の間隔Bである光源15の数とは、互いに相違する。図1には、第1の基板11には互いの長尺方向の間隔が第2の間隔Bである光源15が3つ設けられ、第2の基板12に互いの長尺方向の間隔が第2の間隔Bである光源15が2つ設けられる例を示す。ただし、具体的な数は限定されない。
また、図1に示すように、第1の基板11に設けられ第2の基板12に近接する側の最も端に位置する光源15と、第2の基板12に設けられ第1の基板11に近接する側の最も端に位置する光源15との長尺方向の間隔は、第1の間隔Aと同じである。このため、第1の基板11に設けられ第2の基板12に近接する側の最も端に位置する光源15から第1の基板11の長尺方向の端面111(第2の基板12に対向する側の端面111)までの距離Cは、第1の間隔Aより小さい。同様に、第2の基板12に設けられ第1の基板11に近接する側の最も端に位置する光源15から第2の基板12の長尺方向の端面111(第1の基板11に対向する側の端面111)までの距離Dも、第1の間隔Aより小さい。
したがって、第1の長尺光源部101には、複数の光源15が、長尺方向の両端部を除いては第1の間隔Aで長尺方向に等間隔に並べて設けられる。そして、長尺方向の両端部においては、複数の光源15が、第1の間隔Aよりも小さい第2の間隔Bで長尺方向に並べて設けられる。また、第1の長尺光源部101の長尺方向の一方の端部と他方の端部とで、第2の間隔Bで設けられる光源15の数が相違する。
第2の長尺光源部102において、第3の基板13に設けられる複数の光源15どうしの長尺方向の間隔は、第4の基板14から遠い側の長尺方向の端部に位置する一部の光源15とそれ以外の部分に位置する光源15とで互いに異なる。第1の長尺光源部101と同様に、第4の基板14から遠い側の長尺方向の端部以外の部分に位置する光源15どうしの長尺方向の間隔を「第1の間隔A」と称し、第4の基板14から遠い側の長尺方向の端部に位置する一部の光源15どうしの間隔を「第2の間隔B」と称する。第4の基板14に設けられる複数の光源15どうしの長尺方向の間隔は、第3の基板13から遠い側の長尺方向の端部に位置する一部の光源15とそれ以外の部分に位置する光源15とで互いに異なる。第3の基板13から遠い側の長尺方向の端部以外の部分に位置する光源15どうしの長尺方向の間隔を「第1の間隔A」と称し、第3の基板13から遠い側の長尺方向の端部に位置する一部の光源15どうしの間隔を「第2の間隔B」と称する。第3の基板13と第4の基板14とで、第1の間隔Aの大きさは同じである。同様に、第3の基板13と第4の基板14とで、第2の間隔Bの大きさは同じである。そして、第3の基板13と第4の基板14においても、第2の間隔Bは第1の間隔Aよりも小さい。また、第3の基板13と第4の基板14の第1の間隔Aの大きさは、第1の基板11と第2の基板12の第1の間隔Aと同じである。同様に、第3の基板13と第4の基板14の第2の間隔Bの大きさは、第1の基板11と第2の基板12の第2の間隔Bと同じである。
また、図1に示すように、第3の基板13に設けられ第4の基板14に近接する側の最も端に位置する光源15と、第4の基板14に設けられ第3の基板13に近接する側の最も端に位置する光源15との長尺方向の間隔は、第1の間隔Aと同じである。このため、第4の基板14に設けられ第3の基板13に近接する側の最も端に位置する光源15から第4の基板14の長尺方向の端面111(第3の基板13に対向する側の端面111)までの距離Cは、第1の間隔Aより小さい。同様に、第3の基板13に設けられ第4の基板14に近接する側の最も端に位置する光源15から第3の基板13の長尺方向の端面111(第4の基板14に対向する側の端面111)までの距離Dも、第1の間隔Aより小さい。
第2の長尺光源部102において、第3の基板13の第4の基板14から遠い側の長尺方向の端部に設けられ、互いの長尺方向の間隔が第2の間隔Bである光源15の数と、第4の基板14の第3の基板13から遠い側の長尺方向の端部に設けられ、互いの長尺方向の間隔が第2の間隔Bである光源15の数とは、互いに相違する。図1には、第3の基板13には互いの長尺方向の間隔が第2の間隔Bである光源15が2つ設けられ、第4の基板14には互いの長尺方向の間隔が第2の間隔Bである光源15が3つ設けられる例を示す。
したがって、第2の長尺光源部102には、複数の光源15が、長尺方向の両端部を除いては第1の間隔Aで長尺方向に等間隔に並べて設けられる。そして、長尺方向の両端部においては、複数の光源15が、第1の間隔Aよりも小さい第2の間隔Bで長尺方向に並べて設けられる。また、第2の長尺光源部102の長尺方向の一方の端部と他方の端部とで、第2の間隔Bで設けられる光源15の数が相違する。
図1に示すように、第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102とで、照明装置1の長尺方向の同じ側の端部に位置している間隔が第2の間隔Bである光源15の数は、互いに相違する。これに対し、第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102とで、照明装置1の長尺方向の反対側に位置している間隔が第2の間隔Bである光源15の数は同じである。
このように、第1の長尺光源部101の第1の基板11と第2の長尺光源部102の第4の基板14は、第1の間隔Aで設けられる光源15の数および第2の間隔Bで設けられる光源15の数が互いに同じである。また、第1の長尺光源部101の第2の基板12と第2の長尺光源部102の第3の基板13は、第1の間隔Aで設けられる光源15の数および第2の間隔Bで設けられる光源15の数が互いに同じである。そして、第1の長尺光源部101の第1の基板11と第2の長尺光源部102の第4の基板14とは、照明装置1の長尺方向の互いに反対側に設けられる。同様に、第1の長尺光源部101の第2の基板12と第2の長尺光源部102の第3の基板13とは、照明装置1の長尺方向の互いに反対側に設けられる。このため、第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102とで、照明装置1の長尺方向の互いに反対側の端部に位置している第2の間隔Bの光源15の数は同じであり、照明装置1の長尺方向の同じ側の端部に位置する第2の間隔Bの光源15の数は相違する。
そして、図1に示すように、第1の長尺光源部101の第1の基板11および第2の基板12に第1の間隔Aで設けられる光源15と、第2の長尺光源部102の第3の基板13および第4の基板14に第1の間隔Aで設けられる光源15とは、照明装置1の長尺方向について互いにずれている。同様に、第1の長尺光源部101の第1の基板11および第2の基板12に第2の間隔Bで設けられる光源15と、第2の長尺光源部102の第3の基板13および第4の基板14に第2の間隔Bで設けられる光源15とは、照明装置1の長尺方向について互いにずれている。
以上説明したとおり、照明装置1の長尺方向の両端部に位置している光源15どうしの間隔は、他の部分に位置している光源15に比較して小さい。このため、長尺方向の端部における光量の低下を防止または抑制できる。また、第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102に含まれる光源15どうしは、長尺方向に互いにずれている。したがって、光量の局所的な不均一(すなわち、光源15が設けられる位置とそれ以外の位置における光量の差)を抑制することができる。
なお、第1の長尺光源部101の第1の基板11と第2の長尺光源部102の第4の基板14とで、第1の間隔Aで設けられる光源15の数は同じであり、第2の間隔Bで設けられる光源15の数も同じである。また、第1の長尺光源部101の第2の基板12と第2の長尺光源部102の第3の基板13とで、第1の間隔Aで設けられる光源15の数は同じであり、第2の間隔Bで設けられる光源15の数も同じである。そして、第1の間隔Aは、第1〜第4の基板11〜14のいずれにおいても同じ大きさであり、第2の間隔Bも、第1〜第4の基板11〜14においても同じ大きさである。このような構成であれば、第1の長尺光源部101の第1の基板11と第2の長尺光源部102の第4の基板14の共通化を図ることができる。同様に、第1の長尺光源部101の第2の基板12と第2の長尺光源部102の第3の基板13の共通化を図ることができる。したがって、このような構成であれば、照明装置1を構成する基板の種類を削減できる。
さらに、第1の長尺光源部101の第1の基板11と第2の長尺光源部102の第4の基板14は、光源15の配置の態様(数と間隔)以外の構成が同じであってもよい。同様に、第1の長尺光源部101の第2の基板12と第2の長尺光源部102の第3の基板13も、光源15の配置の態様以外の構成が同じであってもよい。例えば、第1の長尺光源部101の第1の基板11と第2の長尺光源部102の第4の基板14のそれぞれに、外部から光源15の発光のための電力の供給を受けるためのコネクタ16(例えば電源に接続するためのコネクタ)が設けられる構成が適用できる。また、第1の長尺光源部101の第2の基板12と第2の長尺光源部102の第3の基板13は、それぞれFPCなどの接続配線17を介して第1の長尺光源部101の第1の基板11と第2の長尺光源部102の第4の基板14に電気的に接続される構成が適用できる。そして、第1の長尺光源部101の第2の基板12と第2の長尺光源部102の第3の基板13は、それぞれ第1の長尺光源部101の第1の基板11と第2の長尺光源部102の第4の基板14を介して電力の供給を受ける構成が適用できる。このように、第1の長尺光源部101の第1の基板11と第2の長尺光源部102の第4の基板14とで、コネクタ16を有する構成が同じであってもよい。また、第1の長尺光源部101の第2の基板12と第2の長尺光源部102の第3の基板13とで、外部に接続するためのコネクタ16を有さず、それぞれ他方の基板(第1の基板11と第3の基板)と接続配線17により接続される構成が同じであってもよい。
さらに、第1の長尺光源部101の第1の基板11と第2の長尺光源部102の第4の基板14は、形状や寸法や設けられている配線パターンが同じであってもよい。同様に、第1の長尺光源部101の第2の基板12と第2の長尺光源部102の第3の基板13についても、形状や寸法や設けられている配線パターンが同じであってもよい。
このような構成によれば、第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102とで、構成部品を同じにできる。そして、同じ構成部品からなる第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102とを、互いに反対向きで、かつ、それらに設けられる複数の光源15どうしが長尺方向に互いにずれるように配置することにより、照明装置1を構成できる。したがって、照明装置1を構成する部品の種類の削減を図ることができる。
(センサユニット)
次に、センサユニット5の構成例について説明する。図2は、センサユニット5の構成例を模式的に示す図であり、読取対象物Pに向ける側から見た平面図である。図3は、図2のIII−III線矢視断面図である。図2と図3に示すように、センサユニット5は、本体フレーム51と、照明装置1と、集光部材52と、センサ基板53と、本体カバー54とを有する。なお、図2においては、本体カバー54を省略してある。センサユニット5は全体として長尺形状を有している。センサユニット5の長尺方向が主走査方向となり、互いに直交する短尺方向のうちの一方が副走査方向となる。そして、センサユニット5は、読取対象物Pと副走査方向に相対的に移動しながら読取対象物Pに向けて光を出射し、読取対象物Pからの反射光を受光(検出)する。なお、読取対象物Pをセンサユニット5の短尺方向(副走査方向)に移動させながら受光する構成であってもよく、センサユニット5をその短尺方向に移動させながら受光する構成であってもよい。
次に、センサユニット5の構成例について説明する。図2は、センサユニット5の構成例を模式的に示す図であり、読取対象物Pに向ける側から見た平面図である。図3は、図2のIII−III線矢視断面図である。図2と図3に示すように、センサユニット5は、本体フレーム51と、照明装置1と、集光部材52と、センサ基板53と、本体カバー54とを有する。なお、図2においては、本体カバー54を省略してある。センサユニット5は全体として長尺形状を有している。センサユニット5の長尺方向が主走査方向となり、互いに直交する短尺方向のうちの一方が副走査方向となる。そして、センサユニット5は、読取対象物Pと副走査方向に相対的に移動しながら読取対象物Pに向けて光を出射し、読取対象物Pからの反射光を受光(検出)する。なお、読取対象物Pをセンサユニット5の短尺方向(副走査方向)に移動させながら受光する構成であってもよく、センサユニット5をその短尺方向に移動させながら受光する構成であってもよい。
センサユニット5には、前述の照明装置1が適用される。すなわち、センサユニット5に適用される照明装置1は、第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102とを有しており、さらに第1の長尺光源部101は第1の基板11と第2の基板12を有し、第2の長尺光源部102は第3の基板13と第4の基板14とを有する。
集光部材52は、照明装置1が出射して読取対象物Pで反射した反射光を、後述するセンサ基板53のラインセンサ531に集光する(結像させる)光学部材である。集光部材52には、例えばロッドレンズアレイが適用できる。ロッドレンズアレイは、例えば、長尺方向に直線状に並べて設けられる複数の正立等倍型の結像素子(ロッドレンズ)を有している。なお、集光部材52は、前記ロッドレンズアレイに限定されるものではない。集光部材52は、読取対象物Pからの反射光を後述するセンサ基板53のラインセンサ531に集光することができる光学部材であればよい。
センサ基板53は、ラインセンサ531が設けられる基板である。センサ基板53は、全体として長尺板状の形状を有しており、一方の表面にラインセンサ531が設けられる。ラインセンサ531は、長尺方向に直線状に並ぶ複数の光電変換素子(受光素子)を有する。例えば、ラインセンサ531は、複数の受光部が直線状に並べて設けられるフォトダイオードアレイを有し、複数のフォトダイオードアレイが長尺方向に並べて設けられることにより構成される。そして、ラインセンサ531は、照明装置1から出射して読取対象物Pで反射した反射光を受光し、受光した反射光に応じた電気信号を生成して出力する(すなわち光電変換する)。なお、ラインセンサ531は、フォトダイオードアレイが適用される構成に限定されない。ラインセンサ531は、長尺方向に直線状に並べて設けられる複数の光電変換素子を有する構成であればよい。
本体フレーム51は、センサユニット5の筐体としての機能を有する部材である。本体フレーム51の読取対象物Pに向ける側寄りには、照明装置1の第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102のそれぞれを収容できる長尺光源部収容部511と、集光部材52を収容できる集光部材収容部512が設けられる。本体フレーム51の読取対象物Pに向ける側とは反対側寄りには、センサ基板53を収容できるセンサ基板収容部513が設けられる。なお、集光部材収容部512と長尺光源部収容部511は、集光部材52の長尺方向と第1の長尺光源部101および第2の長尺光源部102の長尺方向が同じとなる(平行となる)向きで、集光部材52と第1の長尺光源部101および第2の長尺光源部102を収容可能に構成される。また、図2と図3に示すように、集光部材収容部512は、短尺方向(副走査方向)について2つの長尺光源部収容部511どうしの間に設けられる。
本体カバー54は、本体フレーム51の読取対象物Pに向ける側に取付けられる部材である。本体カバー54は、例えば透明で板状の部材が適用される。本体カバー54は、本体フレーム51の内部に収容される各装置や各部材を保護する機能や、本体フレーム51の内部に塵埃などの異物が侵入することを抑制する機能を有する。また、読取対象物Pが紙葉類である場合には、読取対象物Pの表面を平面に保持する機能を有する。なお、センサユニット5が本体カバー54を有さない構成であってもよい。
そして、図2に示すように、集光部材52は集光部材収容部512に収容されて固定される。照明装置1の第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102とは、それぞれ長尺光源部収容部511に収容されて固定される。センサ基板53は、センサ基板収容部513に収容されて固定される。この状態では、長尺方向視において、集光部材52の光軸Lは読取対象物Pの通過経路Qと交差しており、集光部材52の一方の焦点がこの交点O(実際には長尺方向に延伸する線である)またはその近傍に位置している。また、集光部材52の光軸Lは、センサ基板53のラインセンサ531を通過しており、集光部材52の他方の焦点は、センサ基板53のラインセンサ531の表面に位置している。
また、図2に示すように、長尺方向視において、照明装置1の第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102は、短尺方向(副走査方向)についえ、集光部材52の互いに反対側に位置する。そして、第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102は、長尺方向視において、それぞれ出射光の光軸Mが集光部材52の光軸Lに対して傾斜し、集光部材52の光軸Lと読取対象物Pの通過経路Qとの交点Oまたはその近傍を通過するように設けられる。
このような構成であると、照明装置1の第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102のそれぞれからの出射光は、読取対象物Pの表面で反射し、集光部材52を通過し、ラインセンサ531の表面に入射する。そして、ラインセンサ531は、入射した光量に応じて電気信号を生成する。したがって、センサユニット5は、読取対象物Pを読み取ることができる。
なお、図2に示すように、センサユニット5には、読取対象物Pを実際に読取る範囲(説明の便宜上、この範囲を「読取範囲R」と称する)が設定されている。そして、集光部材52とラインセンサ531は、この読取範囲Rの全域に存在するとともに、それらの長尺方向の両端部がこの読取範囲Rの外側にも存在するように設けられる。そして、照明装置1の第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102は、読取範囲Rの全域に存在するように設けられる。具体的には、集光部材52の光軸方向視において、照明装置1は、第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102の複数の光源15が設けられる領域に読取範囲Rの全域を含むように設けられる。この場合、長尺方向について、読取範囲Rの全域が、複数の光源15が第1の間隔Aで設けられる領域に含まれる構成が適用できる。このような構成によれば、読取対象物Pに向けて出射する光量が長尺方向の両端部において低減することを抑制できる。さらに、長尺方向について、読取範囲Rの両端部が、複数の光源15が第2の間隔Bで設けられる領域に含まれる構成であってもよい。前述のとおり、光源15が第2の間隔Bで設けられる領域(すなわち、照明装置1の長尺方向の両端部)における光量の低下が抑制されるから、このような構成であっても、読取対象物Pに向けて出射する光量が長尺方向の両端部において低減することを抑制できる。
そして、前述のとおり、長尺方向の両端部における出射光量の低減を抑制できるから、本発明の実施形態に係るセンサユニット5によれば、長尺方向(主走査方向)の両端部において読取対象物Pに向けて出射する光量の低下を抑制できる。したがって、例えば長尺方向の両端部における読み取り精度の低下を抑制できる。
また、図2に示すように、集光部材52は、短尺方向(副走査方向)について、照明装置1の第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102の間に位置している。そして、第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102の出射光の光軸Mは、長尺方向視において、集光部材52の光軸Lに対して互いに反対向きに傾斜しており、集光部材52の光軸Lと読取対象物Pの通過経路Qとの交点Oを通過している。このため、第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102とは、互いに異なる方向から読取対象物Pに光を出射する。特に、第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102とは、短尺方向(副走査方向)について、読取対象物Pに向けて互いに反対側から光を出射する。
この場合、長尺方向視において、第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102とは、集光部材52の光軸Lに関して線対称(鏡面対称)に配置されることが好ましい。このような構成によれば、第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102とで、読取対象物Pの表面に入射する光の入射角の大きさを同じにできる。したがって、第1の長尺光源部101を用いる場合と第2の長尺光源部102を用いる場合とで、反射光の光量の変化を抑制できる。このため、例えば、センサユニット5と読取対象物Pを短尺方向の両方向に相対的に移動させて読取りを行う場合において、相対移動の方向を反転させた場合であっても、反射光の光量の変化を抑制できる。
さらに、このような構成によれば、長尺方向視において読取対象物Pの表面が通過経路Qに対して傾斜した場合であっても、ラインセンサ531に入射する光量の変化を抑制できる。すなわち、長尺方向視において、読取対象物Pの表面が通過経路Qに対して傾斜していない場合には、第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102の出射光の読取対象物Pの表面への入射角度の大きさは同じである。このため、この状態では、第1の長尺光源部101から出射されて読取対象物Pで反射しラインセンサ531に入射する光量と、第2の長尺光源部102から出射されて読取対象物Pで反射しラインセンサ531に入射する光量とは、ほぼ同じとなる。これに対して、読取対象物Pの表面が長尺方向視において通過経路Qに対して傾斜すると、第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102の出射光の読取対象物Pの表面への入射角度の大きさ(絶対値)は、一方が大きくなり他方が小さくなる。このため、この状態では、第1の長尺光源部101から出射されて読取対象物Pで反射しラインセンサ531に入射する光量と、第2の長尺光源部102から出射されて読取対象物Pで反射しラインセンサ531に入射する光量は、読取対象物Pの表面への入射角度の大きさ小さくなった一方のおいては多くなり、大きくなった一方においては少なくなる。したがって、全体としては、ラインセンサ531に入射する光量の変化が抑制される。このように、読取対象物Pの表面が通過経路Qに対して傾斜した場合であっても、ラインセンサ531に入射する光量の変化を抑制できる。
(実施例)
次に、実施例について説明する。図4は、実施例と比較例の照明装置1が適用されたセンサユニット5において、ラインセンサ531が出力する電気信号の電圧の長尺方向の分布を示すグラフである。横軸はラインセンサ531および照明装置1の長尺方向の位置を示す。なお、電気信号の電圧は、受光した光量に応じた値となり、出力電圧が同じであれば受光量が同じであることを意味する。本発明の実施例に係る照明装置1が適用されたセンサユニット5では、第2の間隔Bを第1の間隔Aの1/2の大きさとした。また、第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102のそれぞれについて、長尺方向の一方の端部には第2の間隔Bで3つの光源15が設けられ、他方の端部には第2の間隔Bで2つの光源15が設けられる構成とした。これに対して、比較例の照明装置1が適用されたセンサユニット5は、第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102のいずれにおいても、長尺方向の全長にわたって第1の間隔Aで光源15が設けられている構成とした。なお、実施例と比較例とで、第1の間隔Aの大きさは同じとした。
次に、実施例について説明する。図4は、実施例と比較例の照明装置1が適用されたセンサユニット5において、ラインセンサ531が出力する電気信号の電圧の長尺方向の分布を示すグラフである。横軸はラインセンサ531および照明装置1の長尺方向の位置を示す。なお、電気信号の電圧は、受光した光量に応じた値となり、出力電圧が同じであれば受光量が同じであることを意味する。本発明の実施例に係る照明装置1が適用されたセンサユニット5では、第2の間隔Bを第1の間隔Aの1/2の大きさとした。また、第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102のそれぞれについて、長尺方向の一方の端部には第2の間隔Bで3つの光源15が設けられ、他方の端部には第2の間隔Bで2つの光源15が設けられる構成とした。これに対して、比較例の照明装置1が適用されたセンサユニット5は、第1の長尺光源部101と第2の長尺光源部102のいずれにおいても、長尺方向の全長にわたって第1の間隔Aで光源15が設けられている構成とした。なお、実施例と比較例とで、第1の間隔Aの大きさは同じとした。
図4に示すように、実施例においては、照明装置1の長尺方向の両端部の出力電圧(受光量)とそれら以外の部分の出力電圧とに差が生じなかった。これに対して、比較例においては、照明装置1の長尺方向の両端部の出力電圧が局所的に低下していた。このように、本発明の実施例によれば、照明装置1の長尺方向の端部における光量の低下を防止する効果を奏することが確認された。
以上、本発明の各種実施形態について詳細に説明したが、前述の実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体例を示したに過ぎない。本発明の技術的範囲は、前述の実施形態に限定されない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、照明装置がセンサユニットに適用される例を示したが、本発明の照明装置はセンサユニットに適用される照明装置に限定されるものではない。本発明の照明装置は、天井照明器具(たとえばシーリングライト)や電気スタンドなど、各種用途の照明装置に適用できる。
本発明は、照明装置とセンサユニットに好適な技術である。そして、本発明によれば、長尺方向の両端部における光量の低下を防止または抑制できる。
1:照明装置、101:第1の長尺光源部、102:第2の長尺光源部、11:第1の基板、12:第2の基板、13:第3の基板、14:第4の基板、15:光源、16:コネクタ、17:接続配線、5:センサユニット、51:本体フレーム、511:長尺光源部収容部、512:集光部材収容部、513:センサ基板収容部、52:集光部材、53:センサ基板、531:ラインセンサ、54:本体カバー、P:読取対象物、A:第1の間隔、B:第2の間隔、O:集光体の光軸と長尺光源部の光軸との交点(交線)L:集光体の光軸、M:長尺光源部の光軸、Q:通過経路、R:読取範囲
Claims (9)
- 長尺形状を有しており複数の光源が長尺方向に並べて設けられている第1の基板と第2の基板を有し、前記第1の基板と前記第2の基板の長尺方向の端面どうしが対向して設けられている第1の長尺光源部と、
長尺形状を有しており複数の光源が長尺方向に並べて設けられている第3の基板と第4の基板を有し、前記第3の基板と前記第4の基板の長尺方向の端面どうしが対向して設けられている第2の長尺光源部と、
を有し、
前記第1の長尺光源部と前記第2の長尺光源部は短尺方向に並べて設けられており、
前記第1の長尺光源部の前記複数の光源と前記第2の長尺光源部の前記複数の光源は、前記第1の長尺光源部と前記第2の長尺光源部の長尺方向に互いにずれた位置に位置していることを特徴とする照明装置。 - 前記第1の長尺光源部の前記複数の光源のうちの長尺方向の一方の端部に設けられている一部の光源どうしの間隔と他の一方の端部に設けられている他の一部の光源どうしの間隔は、前記一部の光源と前記他の一部の光源以外の光源どうしの間隔と異なっていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
- 前記第1の長尺光源部の前記一方の端部に設けられ前記一部の光源と前記他の一部の光源以外の光源どうしの間隔と異なっている前記一部の光源と、前記第1の長尺光源部の前記他方の端部に設けられ前記一部の光源と前記他の一部の光源以外の光源どうしの間隔と異なっている前記他の一部の光源とは、互いに数が異なることを特徴とする請求項2に記載の照明装置。
- 前記第2の長尺光源部の前記複数の光源のうちの長尺方向の一方の端部に設けられている一部の光源どうしの間隔と他の一方の端部に設けられている他の一部の光源どうしの間隔は、前記一部の光源と前記他の一部の光源以外の光源どうしの間隔と異なっていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の照明装置。
- 前記第2の長尺光源部の前記一方の端部に設けられる前記一部の光源と、前記第2の長尺光源部の前記他方の端部に設けられる前記他の一部の光源とは、互いに数が異なっており、
前記第2の長尺光源部の前記一方の端部に設けられ前記一部の光源と前記他の一部の光源以外の光源どうしの間隔と異なっている光源の数は、
前記第1の長尺光源部の長尺方向の前記一方の端部と前記他の一方の端部に設けられ前記一部の光源と前記他の一部の光源以外の光源どうしの間隔と異なっている前記一部の光源と前記他の一部の光源のうち、前記第2の長尺光源部の前記一方の端部と同じ側の長尺方向の端部に設けられる光源の数と異なっており、前記第2の長尺光源部の前記一方の端部と反対側の長尺方向の端部に設けられる光源の数と同じであることを特徴とする請求項4に記載の照明装置。 - 前記第1の長尺光源部の前記一部の光源と前記第2の長尺光源部の前記一部の光源とは、前記第1の長尺光源部と前記第2の長尺光源部の長尺方向に互いにずれていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の照明装置。
- 請求項1から6のいずれか1項に記載の照明装置と、
前記照明装置の前記第1の長尺光源部と前記第2の長尺光源部の間に設けられる集光部材およびセンサと、
を有することを特徴とするセンサユニット。 - 前記センサは、読取対象物が前記照明装置から出射された光に応じて発した光を受光することを特徴とする請求項7に記載のセンサユニット。
- 前記センサは、前記照明装置から出射されて読取対象物で反射した光を受光することを特徴とする請求項7に記載のセンサユニット。
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