KR20140111327A

KR20140111327A - 도광체 유닛 및 이미지 센서

Info

Publication number: KR20140111327A
Application number: KR1020147021761A
Authority: KR
Inventors: 이치히로 아베; 코이치로 오카무라; 요헤이 노카미
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2012-02-22
Filing date: 2013-02-19
Publication date: 2014-09-18
Also published as: JP2013172366A; CN104115477A; EP2819389A1; WO2013125501A1; JP5955021B2; US20140374864A1

Abstract

도광체 유닛(20)은, 한쪽의 단부면에 입사된 빛을, 다른쪽의 단부면 및 측면의 광 출사부로부터 출사하는 기둥 형상의 제1 도광체(21)와, 한쪽의 단부면에 입사된 제1 도광체(21)의 다른쪽의 단부면으로부터 출사된 빛을, 측면의 광 출사부로부터 출사하고, 한쪽의 단부면이 제1 도광체(21)의 다른쪽의 단부면과 밀접하도록 형성된 기둥 형상의 제2 도광체(22)를 구비한다. 제1 도광체(21)는, 제1 끼워맞춤부재(28A)를 갖고, 제2 도광체(22)는, 제1 도광체(21)의 다른쪽의 단부면과 제2 도광체(22)의 한쪽의 단부면이 밀접하고, 또한, 제1 도광체(21)의 광 출사부를 갖는 측면과 제2 도광체(22)의 광 출사부를 갖는 측면이 같은 면이 되도록 제1 위치 결정부와 걸어맞추는 제2 끼워맞춤부재(28B)를 갖는다.

Description

도광체 유닛 및 이미지 센서{LIGHT-GUIDE UNIT AND IMAGE SENSOR}

본 발명은, 도광체 유닛 및 이미지 센서에 관한 것이다.

이미지 스캐너 등의 기기에 사용되는 밀착 이미지 센서는, 도광체를 구비하고 있다. 도광체는, 광원으로부터의 빛을, 원고면의 주주사 방향으로 뻗는 직선형의 빛으로 변환한다. 도광체에는, 원주형으로 되어 있는 것이 있다. 원주형의 도광체는, 그것의 길이 방향(측면)이 원고면의 주주사 방향에 대향하도록 설치되어 있다. 광원으로부터의 빛은, 도광체의 단부면으로부터 도광체에 입사하고, 도광체의 측면의 출사 부분으로부터 출사한다. 도광체로부터 출사한 빛은, 주주사 방향으로 뻗는 빛으로 되어 원고면을 비춘다.

원고를 정확하게 판독하기 위해서는, 도광체의 출사 부분을 직선형으로 하여 원고면의 주주사 방향을 균일하게 비출 필요가 있다. 그러나, 도광체는, 아크릴이나 폴리카보네이트 등의 투명 수지를 원료로 하여, 압출성형에 의해 형성되기 때문에, 구부러짐 변형을 일으키기 쉽다. 이 때문에, 일정한 길이 이상의 도광체를 제조하는 것은 곤란하다.

따라서, 분할한 도광체를 복수개 접속함으로써 길이가 긴 도광체를 형성하는 이미지 센서가 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1, 2 참조).

일본국 특개 2008-147772호 공보 국제공개 제2006/049206호

그러나, 특허문헌 1의 이미지 센서에서는, 2개의 도광체의 하우징에의 고정 위치에 어긋남이 생기면, 도광체로부터 출사되는 빛이 전체적으로 직선형으로 형성되지 않게 된다. 이 결과, 원고면의 주주사 방향을 균일하게 비추는 것이 곤란해진다.

본 발명은, 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것으로서, 간단한 구성으로, 원고면의 주주사 방향을 균일하게 비출 수 있는 도광체 유닛 및 이미지 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관한 도광체 유닛은, 한쪽의 단부면에 입사된 빛을, 다른쪽의 단부면 및 상기 한쪽의 단부면과 상기 다른쪽의 단부면을 연결하는 측면의 광 출사부로부터 출사하는 기둥 형상의 제1 도광체와, 한쪽의 단부면에 입사된 상기 제1 도광체의 상기 다른쪽의 단부면으로부터 출사된 빛을, 상기 한쪽의 단부면과 다른쪽의 단부면을 연결하는 측면의 광 출사부로부터 출사하고, 상기 한쪽의 단부면이 상기 제1 도광체의 다른쪽의 단부면과 밀접하도록 형성된 기둥 형상의 제2 도광체와, 상기 제1 도광체에 형성된 제1 위치 결정부와, 상기 제1 도광체의 다른쪽의 단부면과 상기 제2 도광체의 한쪽의 단부면이 밀접하고, 또한, 상기 제1 도광체의 광 출사부를 갖는 측면과 상기 제2 도광체의 광 출사부를 갖는 측면이 같은 면에서 상기 제1 위치 결정부와 걸어맞추도록 상기 제2 도광체에 형성된 제2 위치 결정부를 구비한다.

본 발명에 따르면, 간단한 구성으로, 원고면의 주주사 방향을 균일하게 비출 수 있는 길이가 긴 도광체 유닛 및 이미지 센서를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 관한 밀착 이미지 센서의 단면도다.
도 2a는 본 발명의 실시형태 1에 관한 조명장치의 분해 사시도다.
도 2b는 도 2a의 조명장치의 사시도다.
도 2c는 도광체 유닛 내부의 광로의 일부를 도시한 도 2b의 II-II 단면도다.
도 3a는 본 발명의 실시형태 1에 관한 제1 도광체의 단부의 정면도다.
도 3b는 본 발명의 실시형태 1에 관한 제1 도광체의 단부의 우측면도다.
도 4a는 본 발명의 실시형태 1에 관한 제2 도광체의 단부의 좌측면도다.
도 4b는 본 발명의 실시형태 1에 관한 제2 도광체의 단부의 정면도다.
도 5는 본 발명의 실시형태 1에 관한 제1 도광체의 단부와 제2 도광체의 단부가 접속된 상태를 나타낸 정면도다.
도 6은 본 발명의 실시형태 1에 관한 조명장치에 스페이서가 부착된 상태를 나타낸 사시도다.
도 7a는 본 발명의 실시형태 2에 관한 제1 도광체의 단부의 정면도다.
도 7b는 본 발명의 실시형태 2에 관한 제1 도광체의 단부의 우측면도다.
도 8a는 본 발명의 실시형태 2에 관한 제2 도광체의 단부의 좌측면도다.
도 8b는 본 발명의 실시형태 2에 관한 제2 도광체의 단부의 정면도다.
도 9는 본 발명의 실시형태 2에 관한 제1 도광체의 단부와 제2 도광체의 단부가 접속된 상태를 나타낸 정면도다.
도 10a는 본 발명의 실시형태 3에 관한 제1 도광체의 단부의 정면도다.
도 10b는 본 발명의 실시형태 3에 관한 제1 도광체의 단부의 우측면도다.
도 11a는 본 발명의 실시형태 3에 관한 제2 도광체의 단부의 좌측면도다.
도 11b는 본 발명의 실시형태 3에 관한 제2 도광체의 단부의 정면도다.
도 12는 본 발명의 실시형태 3에 관한 제1 도광체의 단부와 제2 도광체의 단부가 접속된 상태를 나타낸 정면도다.
도 13은 본 발명의 실시형태 3에 관한 밀착 이미지 센서의 단면도다.
도 14는 본 발명의 실시형태 4에 관한 조명장치의 사시도다.
도 15는 본 발명의 실시형태 5에 관한 조명장치의 사시도다.
도 16은 본 발명의 다른 실시형태에 관한 밀착 이미지 센서의 단면도다.

본 발명의 실시형태에 대해서, 도면을 참조해서 상세하게 설명한다.

실시형태 1.

우선, 본 발명의 실시형태 1에 대해 설명한다.

도 1에 나타낸 것과 같이, 본 실시형태에 관한 밀착 이미지 센서(10)는, 프레임(11)과, 투과체(12)와, 조명장치(15)와, 로드 렌즈 어레이(30)와, 센서 IC(40)과, 센서 기판(50)을 구비하고 있다.

프레임(11)(수용부)은, 투과체(12)를 지지하는 동시에, 조명장치(15), 로드 렌즈 어레이(30), 센서 IC(40), 센서 기판(50)을 수용하는 하우징이다.

투과체(12)는, 원고 M의 원고대로서, 플라스틱 또는 글래스 등으로 형성된 빛을 투과하는 투명한 판형 부재이다.

조명장치(15)는, 도 1의 파선 화살표와 같이, 후술하는 도광체의 광 출사부로부터 투과체(12)를 향해서 빛을 출사하는 장치이다. 빛은, 원고 M의 판독 폭 방향, 즉 도 1의 X축 방향인 주주사 방향에 걸쳐 출사된다.

로드 렌즈 어레이(30)는, 원고 M에서 반사한 빛을 수속하는 렌즈체로 구성되어 있다.

센서 IC(40)은, 로드 렌즈 어레이(30)에서 수속한 빛을 수광하여, 광전변환하는 수광소자로 형성되어 있다. 센서 IC(40)은, 도 1의 X축 방향인 주주사 방향으로 직선적으로, 복수 설치되어 있다. 센서 기판(50)은, 센서 IC(40)을 탑재하는 기판이다. 센서 기판(50)은, 외부에 화상신호를 출력한다.

다음에, 조명장치(15)의 구성에 대해서, 상세하게 설명한다. 도 2a, 도 2b, 도 2c에 나타낸 것과 같이, 조명장치(15)는, 도광체 유닛(20)과, 발광 다이오드 유닛(25)과, 홀더(29)를 구비한다.

도 2a에 나타낸 것과 같이, 도광체 유닛(20)은, 제1 도광체(21)와, 제2 도광체(22)와, 제3 도광체(23)를 구비한다. 제1 도광체(21), 제2 도광체(22), 제3 도광체(23)는, 예를 들면, 아크릴, 폴리카보네이트 등의 투명한 수지로 형성되어 있다. 제1 도광체(21), 제2 도광체(22), 제3 도광체(23)는, 같은 직경을 갖는 원주형의 부재이다. 제1 도광체(21), 제2 도광체(22), 제3 도광체(23)는, 각각의 중심축 선 C1이 일치하고, 각각의 측면이 같은 면이 되도록 직렬에 설치되어 있다.

또한, 도 2a 및 도 2b에 나타낸 것과 같이, 도광체 유닛(20)의 제1 도광체(21), 제2 도광체(22), 제3 도광체(23)의 측면에는, 도광체의 중심축 선 C1의 방향에 걸쳐, 일렬이 되도록, 광확산층(24)이 형성되어 있다. 광확산층(24)은, 예를 들면, 도광체의 표면에 백색 잉크 등이 도포되어서 형성된 도장막이다.

이때, 후술하는 것과 같이, 발광 다이오드 유닛(25)으로부터 출사된 빛이, 도광체 유닛(20)의 단부에 입사한다. 입사한 빛은, 도광체 유닛(20)의 단부로부터 멀어짐에 따라서 감쇠한다. 그 때문에, 광확산층(24)은, 도광체 유닛(20)의 광 출사부로부터 빛이 균일하게 출사되도록 설치되어 있다. 예를 들면, 도광체 유닛(20)의 단부 근방에서는 간격을 두고, 중심 부근에서는 간격을 좁혀서 광확산층(24)을 배치할 수 있다. 또한, 광확산층(24)의 면적을 단부로부터 중심을 향함에 따라서 크게 할 수 있다.

도 2a에 나타낸 것과 같이, 제1 도광체(21)는, 제2 도광체(22)와 당접(밀접)하는 쪽의 단부면(211) 근방의 측면에, 한 쌍의 제1 끼워맞춤부재(28A, 28A)를 구비하고 있다. 한 쌍의 제1 끼워맞춤부재(28A, 28A)는, 위치 결정 수단(제1 위치 결정부)으로서의 역할을 한다. 한 쌍의 제1 끼워맞춤부재(28A, 28A)는, 제1 도광체(21)의 측면에 접착제 등으로 고착되어 있다. 제1 끼워맞춤부재(28A, 28A)는, 중심축 선 C1에 대하여 대칭의 위치에 설치되어 있다.

도 3a 및 도 3b에 나타낸 것과 같이, 제1 끼워맞춤부재(28A)는, 일면이 제1 도광체(21)의 측면 형상에 대응하도록 오목 형상으로 형성된, 대략 직방체 형상의 부재다. 제1 끼워맞춤부재(28A)는, 원형의 관통공(28a)을 갖고 있다. 관통공(28a)은, 관통공(28a)의 중심축 선 C2이 제1 도광체(21)의 중심축 선 C1과 같은 방향이 되도록 형성되어 있다.

도 2a로 되돌아가, 제2 도광체(22)는, 제1 도광체(21)와 당접(밀접)하는 쪽의 단부면 222 근방의 측면에, 한 쌍의 제2 끼워맞춤부재(28B, 28B)를 구비하고 있다. 한 쌍의 제2 끼워맞춤부재(28B, 28B)는, 위치 결정 수단(제2 위치 결정부)으로서의 역할을 한다. 한 쌍의 제2 끼워맞춤부재(28B, 28B)는, 제2 도광체(22)의 측면에 접착제 등으로 고착되어 있다. 제2 끼워맞춤부재(28B, 28B)는, 중심축 선 C1에 대하여 대칭의 위치에 배치되어 있다.

도 4a 및 도 4b에 나타낸 것과 같이, 제2 끼워맞춤부재(28B)는, 일면이 제2 도광체(22)의 측면 형상에 대응하도록 오목 형상으로 형성된, 대략 직방체 형상의 부재이다. 제2 끼워맞춤부재(28B)는, 제1 도광체(21)의 관통공(28a)과 대략 같은 직경으로 형성된 원주형의 끼워넣기부(28b)를 갖고 있다. 끼워넣기부(28b)는, 끼워넣기부(28b)의 중심축 선 C3가 제2 도광체(22)의 중심축 선 C1과 같은 방향이 되도록, 설치되어 있다.

끼워넣기부(28b)의 중심축 선 C3과 제2 도광체(22)의 중심축 선 C1의 거리는, 제1 도광체(21)에 설치된 제1 끼워맞춤부재(28A)의 관통공(28a)의 중심축 선 C2와 제1 도광체(21)의 중심축 선 C1의 거리와 동일하게 되어 있다.

제2 도광체(22)는, 도 2a에 나타낸 것과 같이, 제3 도광체(23)와 당접(밀접)하는 쪽의 면(221) 근방의 측면에, 한 쌍의 제1 끼워맞춤부재(28A, 28A)를 더 구비하고 있다. 한 쌍의 제1 끼워맞춤부재(28A, 28A)는, 제2 도광체(22)의 측면에 접착제 등으로 고착되어 있다. 제1 끼워맞춤부재(28A, 28A)는, 중심축 선 C1에 대하여 대칭의 위치에 설치되어 있다.

또한, 제3 도광체(23)는, 제2 도광체(22)와 당접(밀접)하는 쪽의 단부면(232) 근방의 측면에, 한 쌍의 제2 끼워맞춤부재(28B, 28B)를 구비하고 있다. 한 쌍의 제2 끼워맞춤부재(28B, 28B)는, 제3 도광체(23)의 측면에 접착제 등으로 고착되어 있다. 제2 끼워맞춤부재(28B, 28B)는, 중심축 선 C1에 대하여 대칭의 위치에 설치되어 있다.

제2 도광체(22)에 설치된 한 쌍의 제1 끼워맞춤부재(28A, 28A), 및 제2 끼워맞춤부재(28B, 28B)는, 제2 도광체(22)의 측면의 광확산층(24)이 형성된 위치로부터 중심축 선 C1을 중심으로 하여, 예를 들면, 90도 다른 위치에 고착되어 있다. 제1 도광체(21)에 설치된 한 쌍의 제1 끼워맞춤부재(28A, 28A)와, 제3 도광체(23)에 설치된 한 쌍의 제2 끼워맞춤부재(28B, 28B)에 대해서도 마찬가지이다. 이렇게 하면, 각 도광체로부터의 빛의 출사를 방해하지 않도록 할 수 있다.

도 2a에 나타낸 것과 같이, 발광 다이오드 유닛(25)은, 기판(26)에 발광 다이오드(27)를 실장한 광원이다.

도 2a 및 도 2c에 나타낸 것과 같이, 홀더(29)는, 관통공(29a)을 갖는다. 홀더(29)는, 관통공(29a)의 한쪽의 개구에서 도광체 유닛(20)의 단부를 지지한다. 이렇게 하면, 발광 다이오드(27)가 출사하는 빛이, 확실하게 도광체 유닛(20)의 단부에 입사되게 된다. 홀더(29)는, 다른쪽의 개구에서 발광 다이오드 유닛(25)을 지지한다.

조명장치(15)는, 이상과 같이 구성된 제1 도광체(21), 제2 도광체(22), 제3 도광체(23), 발광 다이오드 유닛(25), 및 홀더(29)를, 이하와 같이 조립하는 것에 의해 구성된다.

우선, 제1 도광체(21)의 단부면(211), 또는 제2 도광체(22)의 단부면(222)에, UV 경화 수지 등의 투명한 접착제(미도시)를 도포한다. 다음에, 제1 도광체(21)의 제1 끼워맞춤부재(28A)의 관통공(28a)과, 제2 도광체(22)의 제2 끼워맞춤부재(28B)의 끼워넣기부(28b)를 위치 맞춤한다. 그리고, 제1 도광체(21)의 단부면(211)과 제2 도광체(22)의 단부면(222)을 근접시켜, 제2 끼워맞춤부재(28B)의 끼워넣기부(28b)를 제1 끼워맞춤부재(28A)의 관통공(28a)에 삽입한다. 더구나, 제1 도광체(21)의 단부면(211)과 제2 도광체(22)의 단부면(222)을 근접시켜, 도 5에 나타낸 것과 같이, 서로의 단부면의 외주가 일치하도록 단부면끼리를 당접(밀접)시킨다. 이에 따라, 제1 도광체(21)의 단부면(211)과 제2 도광체(22)의 단부면(222)이 접착제에 의해 접합된다. 또한, 제1 도광체(21)의 측면과 제2 도광체(22)의 측면이 같은 면이 된다.

다음에, 제2 도광체(22)와 제3 도광체(23)를, 상기한 제1 도광체(21)와 제2 도광체(22)를 접합한 순서의 같은 순서로 접합한다.

최후에, 홀더(29)의 한쪽의 개구에, 제1 도광체(21)의 단부 또는 제3 도광체(23)의 단부를 삽입하고, 다른쪽의 개구에 발광 다이오드 유닛(25)을 부착한다.

이상과 같이 조립된 조명장치(15)에는, 도 1 및 도 6에 나타낸 것과 같이, 제1 끼워맞춤부재(28A)와 제2 끼워맞춤부재(28B)를 덮도록, 스페이서(60)가 설치된다. 스페이서(60)는, 조명장치(15)를 프레임(11)에 부착하기 위한 걸어맞춤수단이다. 조명장치(15)는, 도 1에 나타낸 것과 같이, 프레임(11)에 형성된 조명장치 부착부(11A)에 스페이서(60)를 걸어맞추어 프레임(11)에 부착된다.

이상과 같이 하여, 이미지 센서(10)는, 조립된다. 이때, 도 1에 나타낸 것과 같이, 조명장치(15)가 프레임(11)에 설치되었을 때, 조명장치(15)는, 도광체 유닛(20)의 중심축 선 C1이, 도 1의 X축 방향인 주주사 방향과 일치하도록 프레임(11)에 설치된다. 또한, 도광체 유닛(20)의 측면에 형성된 광확산층(24)도, 마찬가지로 X축 방향인 주주사 방향으로 일렬로 설치된다.

다음에, 이상과 같이 구성된 밀착 이미지 센서(10)의 동작에 대해 설명한다. 밀착 이미지 센서(10)의 도시하지 않은 전원을 ON하면, 도 2c에 나타낸 것과 같이, 발광 다이오드(27)는 빛을 출사한다. 출사된 빛은, 도광체 유닛(20)에 입사하여, 길이 방향, 즉 도광체 유닛(20)의 중심축 선 C1 방향으로 전반사를 반복하면서 전파한다.

도광체 유닛(20) 내부를 전파하는 빛의 일부는, 도광체 유닛(20)의 측면에 형성된 광확산층(24)에 도달한다. 광확산층(24)에 도달한 빛은, 난반사하고, 그것의 일부가, 도광체 유닛(20)의 측면의 광확산층(24)이 형성된 위치로부터 중심축 선 C1을 중심으로 해서 약 180도 다른 위치에 있는 광 출사부로부터 외부에 출사된다(도 1의 파선 화살표, 및 도 2c 참조). 이때, 전술한 것과 같이, 도광체 유닛(20)의 측면에 형성된 광확산층(24)은, X축 방향으로 일렬로 설치되어 있다. 그 때문에, 광 출사부는, 확산층(24)으로부터의 빛에 의해, 도광체 유닛(20)의 측면에, X축 방향으로 또한 직선형으로 형성된다. 그리고, 도광체 유닛(20)은, 광 출사부로부터 X축에 수직한 방향으로 직선형의 빛을 출사한다. 도광체 유닛(20)의 광 출사부로부터 출사된 빛은, 도 1에 나타낸 파선 화살표와 같이 투과체(12)를 투과하여, 원고 M을, X축 방향인 주주사 방향에 직선형으로 또한 균일하게 비춘다.

도광체 유닛(20)으로부터 조사되어서 원고 M에 의해 반사된 빛은, 로드 렌즈 어레이(30)에서 수속된다. 로드 렌즈 어레이(30)에서 수속된 빛은, 센서 기판(50)의 센서 IC(40)에서 광전변환된다. 센서 기판(50)은, 외부에 화상신호를 출력한다.

이상에서 설명한 것과 같이, 본 실시형태의 도광체 유닛(20)의, 제1 도광체(21), 제2 도광체(22), 제3 도광체(23)에는, 위치 결정 수단(제1 위치 결정부, 제2 위치 결정부, 제3 위치 결정부)으로서, 제1 끼워맞춤부재(28A)와 제2 끼워맞춤부재(28B)의 어느 한쪽 또는 양쪽이 설치되어 있다. 끼워맞춤부재 28A와 끼워맞춤부재 28B를 끼워 맞추면, 용이하게, 각 도광체의 단부면의 외형이 일치하도록 단부면끼리를 당접(밀접)시킬 수 있고, 또한, 각 도광체의 광 출사부를 갖는 측면을 같은 면으로 할 수 있다.

또한, 도광체 유닛(20)의 광확산층(24)은, 주주사 방향에 걸쳐, 일렬로 배치되어 있으므로, 도광체 유닛(20)은, 원고면의 주주사 방향을 직선형의 빛으로 균일하게 비출 수 있다.

이때, 본 실시형태에서는, 제3 도광체(23)의 단부면을, 제2 도광체(22)의 단부면에 밀접시켜, 제1 도광체(21), 제2 도광체(22), 제3 도광체(23)의 순서로 연결하였다. 그렇지만, 제3 도광체(23)의 단부면을, 제2 도광체(22)의 단부면에 밀접시켜, 제3 도광체(23), 제1 도광체(21), 제2 도광체(22)의 순서로 연결하도록 하여도 된다. 이 경우에도, 제3 도광체(23)가 갖는 측면과, 제1 도광체(21)가 갖는 측면이 같은 면이 된다.

실시형태 2.

다음에, 본 발명의 실시형태 2에 대해 설명한다.

밀착 이미지 센서(10)의 기본적인 구성은, 실시형태 1과 같다. 본 실시형태 2에서는, 도광체 유닛(20)의 끼워맞춤부재의 형상이 상기 실시형태 1과는 다르다.

도 7a 및 도 7b에 나타낸 것과 같이, 제1 도광체(21)는, 제2 도광체(22)와 당접(밀접)하는 쪽의 단부면(211) 근방의 측면에, 제1 끼워맞춤부재(28A) 및 제3 끼워맞춤부재(73)를 구비하고 있다. 제1 끼워맞춤부재(28A) 및 제3 끼워맞춤부재(73)는, 위치 결정 수단으로서의 역할을 한다. 제1 끼워맞춤부재(28A) 및 제3 끼워맞춤부재(73)는, 제1 도광체(21)의 측면에 접착제 등으로 고착되어 있다. 제1 끼워맞춤부재(28A) 및 제3 끼워맞춤부재(73)는, 중심축 선 C1에 대하여 대칭의 위치에 설치되어 있다.

도 7a 및 도 7b에 나타낸 것과 같이, 제1 끼워맞춤부재(28A)는, 실시형태 1에서 설명한 것으로 동일한 것이다.

도 7a 및 도 7b에 나타낸 것과 같이, 제3 끼워맞춤부재(73)는, 일면이 제1 도광체(21)의 측면 형상에 대응하도록 오목 형상으로 형성된, 대략 직방체 형상의 부재이다. 제3 끼워맞춤부재(73)는, 홈(73c)을 갖고 있다. 또한, 도 7b에 나타낸 것과 같이, 홈(73c)은, 제1 도광체(21)의 반경 방향, 또한, 제1 도광체(21)의 중심축 선 C1과 같은 방향으로 형성되어 있다.

도 8a 및 도 8b에 나타낸 것과 같이, 제2 도광체(22)는, 제1 도광체(21)와 당접(밀접)하는 쪽의 단부면(222) 근방의 측면에, 한 쌍의 제2 끼워맞춤부재(28B, 28B)를 구비하고 있다. 한 쌍의 제2 끼워맞춤부재(28B, 28B)는, 위치 결정 수단으로서의 역할을 한다. 한 쌍의 제2 끼워맞춤부재(28B, 28B)는, 제2 도광체(22)의 측면에 접착제 등으로 고착되어 있다. 한 쌍의 제2 끼워맞춤부재(28B, 28B)는, 중심축 선 C1에 대하여 대칭의 위치에 설치되어 있다. 또한, 제2 끼워맞춤부재(28B)는, 실시형태 1에서 설명한 것과 동일한 것이다.

이상과 같이 구성된 제1 도광체(21)와 제2 도광체(22)는, 실시형태 1과 마찬가지로 접합된다. 이때, 도 9에 나타낸 것과 같이, 제3 끼워맞춤부재(73)의 홈(73c)과, 제2 끼워맞춤부재(28B)의 끼워넣기부(28b)는, 제1 도광체(21) 및 제2 도광체(22)의 반경 방향으로 헐거움이 있는 상태에서 걸어맞춘다.

이상에서 설명한 것과 같이, 본 실시형태의 도광체 유닛(20)에 따르면, 끼워 넣어지는 측의 끼워맞춤부재의 한쪽이 구멍으로 구성되고, 다른쪽이 홈으로 구성되어 있으므로, 도광체 및 끼워맞춤부재에 치수 오차가 있는 경우에도, 끼워맞춤부재끼리를 끼워 맞출 수 있다.

실시형태 3.

다음에, 본 발명의 실시형태 3에 대해 설명한다.

밀착 이미지 센서(10)의 기본적인 구성은, 실시형태 1과 같다. 본 실시형태 3에서는, 도광체 유닛의 도광체의 단부에 끼워맞춤부위를 형성한 점에서, 상기 실시형태 1과는 다르다.

도 10a 및 도 10b에 나타낸 것과 같이, 제1 도광체(21)의 제2 도광체(22)와 당접(밀접)하는 쪽의 단부면(211)에는, 오목부(81)가 형성되어 있다. 오목부(81)는, 위치 결정 수단으로서의 역할을 한다. 오목부(81)는, 중심축 선을 C1으로 하는 측면에서 볼 때 정육각형으로 되어 있다.

도 11a 및 도 11b에 나타낸 것과 같이, 제2 도광체(22)의 제1 도광체(21)와 당접(밀접)하는 쪽의 단부면(222)에는, 볼록부(82)가 형성되어 있다. 볼록부(82)는, 위치 결정 수단으로서의 역할을 한다. 볼록부(82)는, 중심축 선을 C1으로 하는 측면에서 볼 때 정육각형으로 되어 있다.

또한, 볼록부(82)는, 제1 도광체(21)의 오목부(81)에 끼워 맞추도록, 거의 같은 크기로 형성되어 있다.

이상과 같이 구성된 제1 도광체(21)와 제2 도광체(22)는, 이하와 같이 접속된다. 우선, 제1 도광체(21)의 단부면(211), 또는 제2 도광체(22)의 단부면(222)에, UV 경화 수지 등의 투명한 접착제(미도시)를 도포한다. 다음에, 제1 도광체의 오목부(81)와, 제2 도광체(22)의 볼록부(82)를 위치 맞춤한다. 그리고, 제1 도광체(21)의 단부면(211)과 제2 도광체(22)의 단부면(222)을 근접시켜, 볼록부(82)를 오목부 81a에 삽입한다. 더구나, 제1 도광체(21)의 단부면(211)과 제2 도광체(22)의 단부면(222)을 근접시켜, 도 12에 나타낸 것과 같이, 서로의 단부면의 외주가 일치하도록 단부면끼리를 당접(밀접)시킨다. 이에 따라, 제1 도광체(21)의 단부면(211)과 제2 도광체(22)의 단부면(222)이 접착제에 의해 접합된다.

또한, 도 10a에 나타낸 것과 같이, 제1 도광체(21)의 측면에는, 볼록 형상 부재(85)가 설치되어 있다. 도 13에 나타낸 것과 같이, 조명장치(15)에는, 볼록 형상 부재(85)를 덮도록, 스페이서(86)가 설치된다. 스페이서(86)는, 조명장치(15)를 프레임(11)에 부착하기 위한 걸어맞춤수단이다. 조명장치(15)는, 도 13에 나타낸 것과 같이, 프레임(11)에 형성된 조명장치 부착부(11A)에 스페이서(86)를 끼워맞추어 프레임(11)에 부착된다.

이상에서 설명한 것과 같이, 본 실시형태 3의 도광체 유닛에 따르면, 실시형태 1의 도광체 유닛과 같이, 도광체의 측면에 끼워맞춤부재를 설치할 필요가 없기 때문에, 실시형태 1의 도광체 유닛에 비해 부품수를 삭감할 수 있다.

실시형태 4.

다음에, 본 발명의 실시형태 4에 대해 설명한다.

밀착 이미지 센서(10)의 기본적인 구성은, 실시형태 1과 같다. 본 실시형태 4에서는, 도광체 유닛을 구성하는 도광체의 수가 2개인 점에서, 상기 실시형태 1과는 다르다.

도 14에 나타낸 것과 같이, 조명장치(100)는, 도광체 유닛(101)과, 발광 다이오드 유닛(25)과, 홀더(29)를 구비한다.

도광체 유닛(101)은, 실시형태 1의 도광체와 마찬가지로 형성된 도광체를 2개 구비하고 있다. 구체적으로는, 도광체 유닛(101)은, 제1 도광체(110)와, 제2 도광체(120)를 구비한다. 제1 도광체(110)와, 제2 도광체(120)는, 각각의 중심축 선 C1이 일치하고, 각각의 측면이 같은 면이 되도록, 직렬에 설치되어 있다. 제1 도광체(110)와, 제2 도광체(120)는, 인접하고 있고, 그것의 단부면끼리는, 당접(밀접)하고 있다.

제1 도광체(110)는, 실시형태 1에 관한 제1 도광체(21)와 마찬가지로, 제2 도광체(120)와 당접(밀접)하는 쪽의 단부면 근방의 측면에, 한 쌍의 제1 끼워맞춤부재(28A, 28A)를 구비하고 있다.

제2 도광체(120)는, 실시형태 1에 관한 제2 도광체(22)와 마찬가지로, 제1 도광체(110)측의 단부면 근방의 측면에, 한 쌍의 제2 끼워맞춤부재(28B, 28B)를 구비하고 있다.

제1 도광체(110)와 제2 도광체(120)는, 실시형태 1에서 설명한 순서와 같은 순서로 접합되어 있다.

이상에서 설명한 것과 같이, 본 실시형태 4의 도광체 유닛에 따르면, 실시형태 1과 같이, 도광체의 수는 3개에 한정되는 것은 아니고, 2개이어도 된다.

실시형태 5.

다음에, 본 발명의 실시형태 5에 대해 설명한다.

밀착 이미지 센서(10)의 기본적인 구성은, 실시형태 1과 같다. 본 실시형태 5에서는, 도광체 유닛을 구성하는 도광체의 수가 n(n은 3 이상의 정수)개인 점에서, 상기 실시형태 1과는 다르다.

도 15에 나타낸 것과 같이, 조명장치(150)는, 도광체 유닛(200)과, 발광 다이오드 유닛(25)과, 홀더(29)를 구비한다.

도광체 유닛(200)은, 실시형태 1의 도광체와 마찬가지로 형성된 도광체를 n(n은 3 이상의 정수)개 구비하고 있다. 도광체 유닛(200)은, 제1 도광체(210)와, 제3 도광체(230)와, 제1 도광체(210)와 제3 도광체(230) 사이에 설치된 (n-2)개의 제2 도광체(220)가, 직렬에 설치되어 있다. 제1 도광체(210)와, 제3 도광체(230)와, 제2 도광체(220)는, 각각의 중심축 선 C1이 일치하고, 각각의 측면이 같은 면이 되도록 늘어서 있다. 제1 도광체(210)와, 제3 도광체(230)와, 제2 도광체(220)는, 인접하는 도광체의 단부면끼리가 당접(밀접)하고 있다.

제1 도광체(210)는, 실시형태 1의 제1 도광체(21)와 마찬가지로, 제2 도광체(220)와 당접(밀접)하는 쪽의 단부면 근방의 측면에, 한 쌍의 제1 끼워맞춤부재(28A, 28A)를 구비하고 있다.

제2 도광체(220)는, 실시형태 1의 제2 도광체(22)와 마찬가지로, 제1 도광체(210)측의 단부면 근방의 측면에, 한 쌍의 제2 끼워맞춤부재(28B, 28B)를 구비하고 있다. 또한, 제2 도광체(220)는, 마찬가지로, 제3 도광체(230)측의 단부면 근방의 측면에, 한 쌍의 제1 끼워맞춤부재(28A, 28A)를 구비하고 있다.

제3 도광체(230)는, 실시형태 1의 제3 도광체(23)와 마찬가지로, 제2 도광체(220)와 당접(밀접)하는 쪽의 단부면 근방의 측면에, 한 쌍의 제2 끼워맞춤부재(28B, 28B)를 구비하고 있다.

제1 도광체(210)와 제2 도광체(220)와 제3 도광체(230)는, 실시형태 1에서 설명한 순서와 같은 순서로 접합되어 있다.

이상에서 설명한 것과 같이, 본 실시형태 5의 도광체 유닛에 따르면, 실시형태 1과 같이, 도광체의 수는 3개에 한정되는 것은 아니고, 그 이상의 개수이어도 된다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 전술한 실시형태에 한정되지 않고, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 예를 들면, 전술한 실시형태에서는, 도광체를 원주형으로 했지만, 도광체의 단부면 및 단부면의 형상 등은 특별히 한정되는 것은 아니고, 사각기둥 등의 다각기둥이어도 된다. 또한, 도 15에 나타낸 것과 같이, 원주형의 도광체의 측면을 중심축 선 C1과 평행한 방향으로 커트하여 평면부를 형성한 형상이어도 된다.

또한, 전술한 실시형태의 제2 도광체 22, 220은, 2종류의 끼워맞춤부재, 즉, 한쪽의 단부 근방에 제1 끼워맞춤부재(28A), 다른쪽의 단부 근방에 제2 끼워맞춤부재(28B)를 구비하고 있었지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 인접하는 도광체 중에서 한쪽에 제1 끼워맞춤부재(28A)가 설치되고, 다른쪽에 제2 끼워맞춤부재(28B)가 설치되고, 이들 끼워맞춤부재끼리가 끼워맞추도록 하면, 제2 도광체 22, 220은, 양단 근방에, 동일한 끼워맞춤부재를 구비하고 있어도 된다.

이와 같이, 본 발명은, 본 발명의 광의의 정신과 범위를 일탈하지 않고, 다양한 실시형태 및 변형이 가능해지는 것이다. 또한, 전술한 실시형태는, 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 범위, 실시형태가 아니고, 특허청구범위에 의해 표시된다. 그리고, 특허청구범위 내 및 그것과 동등한 발명의 의의의 범위 내에서 실시되는 다양한 변형이, 본 발명의 범위 내로 간주된다.

본 출원은, 2012년 2월 22일에 출원된, 일본국 특허출원 2012-035955호에 근거한다. 본 명세서 중에 일본국 특허출원 2012-035955호의 명세서, 특허청구범위, 도면 전체를 참조로서 포함시키는 것으로 한다.

본 발명은, 이미지 스캐너 등의 광학기기에 적합하다.

10 밀착 이미지 센서, 11 프레임, 12 투과체, 15 조명장치, 20 도광체 유닛, 21 제1 도광체, 211 단부면, 22 제2 도광체, 221 단부면, 222 단부면, 23 제3 도광체, 232 단부면, 24 광확산층, 25 발광 다이오드 유닛, 26 기판, 27 발광 다이오드, 28A 제1 끼워맞춤부재, 28a 관통공, 28B 제2 끼워맞춤부재, 28b 끼워넣기부, 29 홀더, 29a 관통공, 30 로드 렌즈 어레이, 40 센서 IC, 50 센서 기판, 60 스페이서, 73 제3 끼워맞춤부재, 73c 홈, 81 오목부, 82 볼록부, 85 볼록 형상 부재, 86 스페이서, 100 조명장치, 101 도광체 유닛, 110 제1 도광체, 120 제2 도광체, 150 조명장치, 200 도광체 유닛, 210 제1 도광체, 220 제2 도광체, 230 제3 도광체

Claims

한쪽의 단부면에 입사된 빛을, 다른쪽의 단부면 및 상기 한쪽의 단부면과 상기 다른쪽의 단부면을 연결하는 측면의 광 출사부로부터 출사하는 기둥 형상의 제1 도광체와,
한쪽의 단부면에 입사된 상기 제1 도광체의 상기 다른쪽의 단부면으로부터 출사된 빛을, 상기 한쪽의 단부면과 다른쪽의 단부면을 연결하는 측면의 광 출사부로부터 출사하고, 상기 한쪽의 단부면이 상기 제1 도광체의 다른쪽의 단부면과 밀접하도록 형성된 기둥 형상의 제2 도광체와,
상기 제1 도광체에 형성된 제1 위치 결정부와,
상기 제1 도광체의 다른쪽의 단부면과 상기 제2 도광체의 한쪽의 단부면이 밀접하고, 또한, 상기 제1 도광체의 광 출사부를 갖는 측면과 상기 제2 도광체의 광 출사부를 갖는 측면이 같은 면에서 상기 제1 위치 결정부와 걸어맞추도록 상기 제2 도광체에 형성된 제2 위치 결정부를 구비한 도광체 유닛.
제 1항에 있어서,
상기 제1 위치 결정부는, 상기 제1 도광체의 측면에 설치된 제1 걸어맞춤부재로 형성되고, 상기 제2 위치 결정부는, 상기 제2 도광체의 측면에 설치되고, 상기 제1 걸어맞춤부재와 걸어맞추는 제2 걸어맞춤부재로 형성되어 있는 도광체 유닛.
제 2항에 있어서,
상기 제2 걸어맞춤부재는 볼록 형상부를 갖고, 상기 제1 걸어맞춤부재에는 상기 볼록 형상부에 대응하는 형상의 관통공 또는 비관통공이 형성되어 있는 도광체 유닛.
제 2항에 있어서,
상기 제2 걸어맞춤부재는 볼록 형상부를 갖고, 상기 제1 걸어맞춤부재에는 상기 볼록 형상부가 걸어맞추는 홈이 형성되어 있는 도광체 유닛.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 위치 결정부는 상기 제1 도광체에 복수 설치되고, 상기 제2 위치 결정부는 상기 제2 도광체에 상기 제1 위치 결정부와 같은 수가 설치되어 있는 도광체 유닛.
제 1항에 있어서,
상기 제2 위치 결정부는, 상기 제2 도광체의 단부면에 형성된 볼록 형상 부분으로 형성되고, 상기 제1 위치 결정부는, 상기 제1 도광체의 단부면에 형성된 상기 제2 도광체의 볼록 형상 부분에 대응하는 크기 및 형상의 오목 형상 부분으로 형성되어 있는 도광체 유닛.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
한쪽의 단부면에 입사된 빛을, 다른쪽의 단부면 및 상기 한쪽의 단부면과 상기 다른쪽의 단부면을 연결하는 측면의 광 출사부로부터 출사하고, 상기 다른쪽의 단부면이 상기 제1 도광체의 한쪽의 단부면의 외형 또는 상기 제2 도광체의 다른쪽의 단부면과 밀접하도록 형성된 기둥 형상의 제3 도광체와,
상기 제1 도광체 또는 상기 제2 도광체에 형성된 제3 위치 결정부와,
상기 제1 도광체의 한쪽의 단부면 또는 상기 제2 도광체의 다른쪽의 단부면과 상기 제3 도광체의 다른쪽의 단부면이 밀접하고, 또한, 상기 제1 도광체의 광 출사부를 갖는 측면 또는 상기 제2 도광체의 광 출사부를 갖는 측면과 상기 제3 도광체의 광 출사부를 갖는 측면이 같은 면에서 상기 제3 위치 결정부와 걸어맞추도록 상기 제3 도광체에 형성된 제4 위치 결정부를 더 구비한 도광체 유닛.
한쪽의 단부면에 입사된 빛을, 다른쪽의 단부면 및 상기 한쪽의 단부면과 상기 다른쪽의 단부면을 연결하는 측면의 광 출사부로부터 출사하는 동시에 한쪽의 단부면과 다른쪽의 단부면이 서로 밀접하도록 형성되고, 단부면끼리를 당접시켜 인접하도록 설치된 복수의 기둥 형상의 도광체와,
인접하는 상기 도광체 중 한쪽에 형성된 제1 위치 결정부와,
인접하는 상기 도광체의 단부면끼리가 밀접하고, 또한, 인접하는 상기 도광체의 광 출사부를 갖는 측면이 같은 면에서 상기 제1 위치 결정부와 걸어맞추도록, 인접하는 상기 도광체 중 다른쪽에 형성된 제2 위치 결정부를 구비한 도광체 유닛.
제 8항에 있어서,
상기 제1 위치 결정부는, 인접하는 상기 도광체 중 한쪽의 측면에 설치된 제1 걸어맞춤부재로 형성되고, 상기 제2 위치 결정부는, 인접하는 상기 도광체 중 다른쪽의 측면에 설치되고, 상기 제1 걸어맞춤부재와 걸어맞추는 제2 걸어맞춤부재로 형성되어 있는 도광체 유닛.
제 9항에 있어서,
상기 제2 걸어맞춤부재는 볼록 형상부를 갖고, 상기 제1 걸어맞춤부재에는 상기 볼록 형상부에 대응하는 형상의 관통공 또는 비관통공이 형성되어 있는 도광체 유닛.
제 9항에 있어서,
상기 제2 걸어맞춤부재는 볼록 형상부를 갖고, 상기 제1 걸어맞춤부재에는 상기 볼록 형상부가 걸어맞추는 홈이 형성되어 있는 도광체 유닛.
제 8항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 위치 결정부는 인접하는 상기 도광체 중 한쪽에 복수 설치되고, 상기 제2 위치 결정부는 인접하는 상기 도광체 중 다른쪽에 상기 제1 위치 결정부와 같은 수가 설치되어 있는 도광체 유닛.
제 8항에 있어서,
상기 제2 위치 결정부는, 인접하는 상기 도광체 중 한쪽의, 상기 다른쪽의 도광체에 당접하고 있는 단부면에 형성된 볼록 형상 부분으로 형성되고, 상기 제1 위치 결정부는, 인접하는 상기 도광체 중 다른쪽의, 상기 한쪽의 도광체에 당접하고 있는 단부면에 형성된 상기 볼록 형상 부분에 대응하는 크기 및 형상의 오목 형상 부분으로 형성되어 있는 도광체 유닛.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 기재된 도광체 유닛을 구비한 이미지 센서.
제 14항에 있어서,
상기 도광체 유닛을 수용하는 수용부를 구비하고,
상기 수용부는, 상기 제1 위치 결정부 및 제2 위치 결정부를 지지하고 상기 도광체 유닛을 수용하는 이미지 센서.
제 14항 또는 제 15항에 있어서,
직선적으로 설치된 복수의 센서를 구비하고,
상기 제1 위치 결정부 및 제2 도광체의 측면에는, 입사된 빛을 확산하는 광확산층이 형성되어 있고,
상기 광확산층은, 상기 센서의 설치 방향과 같은 방향으로 일렬로 형성되어 있는 이미지 센서.
제 8항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 기재된 도광체 유닛을 구비한 이미지 센서.
제 17항에 있어서,
상기 도광체 유닛을 수용하는 수용부를 구비하고,
상기 수용부는, 상기 제1 위치 결정부 및 제2 위치 결정부를 지지하고 상기 도광체 유닛을 수용하는 이미지 센서.
제 17항 또는 제 18항에 있어서,
직선적으로 설치된 복수의 센서를 구비하고,
상기 도광체의 측면에는, 입사된 빛을 확산하는 광확산층이 형성되어 있고,
상기 광확산층은, 상기 센서의 설치 방향과 같은 방향으로 일렬로 형성되어 있는 이미지 센서.