TW200803455A - Line lighting device and image reader - Google Patents

Description

200803455 九、發明說明： 【發明所屬技術領域】 技術領域 本發明係有關一種線照明裝置及組裝有該線照明裝置 5 之影像讀取裝置。 【先前技術3 背景技術 • 在傳真裝置、影印機、影像掃描裝置等影像讀取裝置 中具有遍及主要掃描範圍且直線狀地照明原稿表面之線照 10明裝置。前述線照明裝置係將呈棒狀之導光體收納於盒體 内，且將發光單元(LED)安裝於盒體之端部，並使從導光體 端面射入之光一面在導光體内面反射，一面從由盒體露出 之射出面朝原稿射出。 與前述導光體之發光單元相對之端面必須以正確定位 15與發光單元之間隔的狀態安裝於盒體上。在特許文獻1中， Φ 如第16圖所示，盒體100之一端開口 101形成有凹部102，另 一方面’棒狀導光體103之一端亦形成有可與前述凹部102 卡合之突部104，以固定發光單元1〇5内與LED106之距離。 • 在將前述棒狀導光體103組裝於盒體100内時，若先將 ， 20形成有突部104之端部插入盒體1〇〇之開口 1〇1的話，作業上 車父簡單’但由於形成有突部104,因此亦可先從不具突部之 另一端側插入，如第17a圖所示，最後再使凸部1〇4與凹部 102卡合，如第17b圖所示。 【特許文獻1】特許第2999431號公報 5 200803455 【發明内容】 發明揭示 發明欲解決之課題 根據前述習知插入方法，由於棒狀導光體之長度方向 5全長的表面會摩擦盒體之開口 4 口此會觉損，且在損傷 的部分產生光的亂反射’而會影響照明裝置之性能。

又，由於在插入時必須小心注意地進行操作，使棒狀 導光體從前端滑動至底端且不受損，因此費時且需要熟練 的操作。 10 解決課題之手段 為了解決前述課題，本發明之線照明裝置係於用以收 約棒狀導光體之盒體的一端設有發光元件安裝部，且於前 迷發光元件安裝部形成有可嵌入前述棒狀導光體之一端的 開口部，又，前述盒體本體之靠近發光單元安裝部的部分 形成有一端呈開放狀態之凹部，又，靠近前述棒狀導光體 之側面之一端的部分形成有可與前述凹部卡合之銷部。 又由於前述鎖之形狀呈圓柱狀，且前述凹部之形狀 呈=字狀，因此可順利進行插人。特別地，由於前述銷插入 20 P之側％柄前端變細之錐面’因此在將導光體之前端 插入盒體内時，可輕《大盒體。 發明效果

Mt據本發明，在將棒料光體安裝於盒體内時，不需 使4於:相對於盒體之開口部從一端滑動到另-端，只需 m R料部㈣之軸缝之㈣卡合，並以銷為 6 200803455 ^ 5 中心旋動導光體即可，因此不會損壞導光體。 .又，亦可在安裝所需時間之短時間内完成，且在插入 後也不會產生導光體之位置偏離等情形。 圖式簡單說明 第1圖係本發明之棒狀導光體的整體圖。 第2(a)及(b)圖係設於同一棒狀導光體之銷部的放大 圖。 第3圖係盒體之整體圖。 第4圖係顯示銷部之橫寬與凹部之橫寬的關係圖。 10 第5圖係說明將棒狀導光體安裝於盒體前之狀態的圖。 第6圖係說明將棒狀導光體安裝於盒體到一半之狀態 的圖。 第7圖係顯示導光體另一實施例的圖。 第8圖係顯示導光體另一實施例的圖。 15 第9圖係顯示將銷部設於不會照射到發光單元之光之 • 位置的例的圖。 第10圖係顯示將銷部設於會照射到發光單元之光之位 置的例的圖。 第11圖係設有縱向定位用凸部之棒狀導光體的透視 20 圖。 第12(a)〜(c)圖係縱向定位用凸部之透視圖。 第13圖係組裝有本發明之線照明裝置之影像讀取裝置 的截面圖。 第14圖係另一實施例之影像讀取裝置的截面圖。 7 200803455 第15圖係縮小光學系統影像讀取裝置的截面圖。 第16圖係習知棒狀導光體安裝於盒體内之狀態的截面 圖。 第17⑻及(b)圖係說明將棒狀導光體安裝於盒體之習 5 知順序的圖。 【實施方式】 實施發明之最佳型態 以下，根據添附圖式說明本發明之最佳實施例。第j 圖係構成本發明之線照明裝置之棒狀導光體的整體圖，而 10第2圖係設於同-棒狀導光體之銷部的放大圖，第3圖係構 成本發明之線照明裝置之盒體的整體圖。 棒狀導光體係以丙烯酸樹脂等透明樹脂射出成形加工 而構成者，且其端面形狀形成以矩形為基本且於底面“與 兩側面lb、lc間設有平坦之去角（c形去角）ld、“的六角狀。 15此外，底面“透過細微之凹凸或白色塗料形成有光反射圖 案(散射圖案）。又，上面If為光射出面，而前述去角ld、^ 之角度係形成可使在底面la反射之光朝向上面（射出面） 的角度。 在前述棒狀導光體1之一側面lb之靠近與發光單元相 20對之端面且靠近上面If的部分形成有銷部2。如第2(a)圖所 示，前述銷部2呈圓柱狀，且朝向底面ia之侧形成朝前端變 細之錐面2a。銷部2之形狀亦可形成第2(1))圖所示之平頭圓 錐狀。 另一方面’用以收納前述棒狀導光體1之盒體3於盒體 200803455 本體3a設有可露出前述棒狀導光體之上面（射出面）If的開 口 3b，且盒體本體3a之一端一體地設有發光單元安裝部4。 又，前述發光單元安裝部4亦可另外安裝。 發光單元安裝部4設有用以安裝組裝有LED之發光單 5 元的銷5，且該銷朝外侧突出。又，前述發光單元安裝部4 亦設有可嵌入前述棒狀導光體1之一端的開口部6。前述開 口部6係使棒狀導光體1在嵌入盒體3後不會脫落者，且其形 狀大致與棒狀導光體1之端面形狀相同，並且由於在後述嵌 入棒狀導光體1之一端時，棒狀導光體1會稍微傾斜，因此 10必須使該開口部6具有不會在插入時產生挖槽之程度般充 分的大小。 又，兩述倉體本體3a之靠近發光元件安裝部4的部分形 成有一凹部7，且該凹部7形成一端朝上呈開放狀態之11字 狀。如第4圖所示，前述凹部7與前述銷部2之大小係設計成 15在凹凸嵌合之狀態下’凹部7之最長橫寬較（即，導光體之

縱向的最長橫寬)銷部2之最長橫寬長。若LED光源單元與導 光體間產生間隙的話，會影響照明裝置之光量的分布因 此以較小之間隙為佳，而前述_之大小係依作為照明裝 置需要多少均一性來作適當的決定。 20時，係將銷部2與凹部7之大小決定成 隙大小小於可確保作為照明裝置之所 當將導光體嵌入盒體 導光體與LED間之間 需之均一性的間隙大 前述結構之棒狀 接著，根據第5圖、第6圖說明將具有 導光體1組裝至盒體3時的步驟。 9 200803455 首先，如第5圖所示，將棒狀導光體1之設有銷部2的端 部插入盒體本體3a之開口 3b並壓下，且使銷部2與本體3a之 凹部7卡合。此時，使棒狀導光體1之前端進入發光單元安 裝部4之開口部6中某一長度。 之後’如第6圖所示，旋動棒狀導光體1，並以銷部2 為中心壓下，而將棒狀導光體1整體收納於盒體本體3a内。 在該狀態下’棒狀導光體1之前端部嵌合於開口部6，且棒 狀導光體1之端面與發光單元安裝部4之外侧面形成一平 面。 10 第7圖係顯示導光體之另一實施例的圖，而第8圖係顯 示盒體之另一實施例的圖。如第7圖及第8圖所示，亦可將 用以進行橫向定位之凹部7設於導光體丨上，並將可與前述 凹部7卡合之銷部2設於盒體3上。 接著，針對導光體上適合設置銷部2之位置加以說明。 15作為設置銷部2之位置，最適當之位置係來自LED(發光單元) 之直接照射光不會照射到凸部的位置，而較適當之位置係 當來自LED之直接照射光在凸部反射時，照明裝置之有六文 照射領域(讀取晝像時用以照射原稿的領域）中不會影響光 量分布之位置，而導光體之有效照射領域中光量分布不均 20 之位置較不適當。 光不只直接從發光單元之LED晶片發出，還有在窗内 反射之後再射至外部的情況，亦有從窗整體發出的情況。 由於從發光單元發出之光具有±90。的寬度，因此會有±9〇。 的光進入導光體。其中，若入射角0 1==9〇。、nl = 1(空氣 200803455 之折射率）、n2=1.49(丙烯酸之折射率）的話，依照史耐爾 定律，最大的折射角為0 2 = 42。。 即，射入導光體之光會產生折射，並相對發光單元窗 之邊緣延伸線形成42。以内的角度，而在42。以外便沒有 5 光。因此，銷部之位置在42。以内還是以外可決定是否會照 射到光。 第9圖係顯示將銷部2設於不會照射到發光單元之光的 位置之例的圖，而第10圖係顯示將銷部2設於會照射到發光 單元之光的位置之例的圖。若是來自發光單元之光未照射 10到銷部的話，則不會影響特性，若是來自發光單元之光照 射到銷部的話，便會影響特性。 又’若光照射到銷部2的話，該附近的亮度會變強。在 5買取裝置之方法中，若照明有效幅度之源頭較亮度變強之 部分遠的話，則不會影響特性，相反的，若是較亮度變強 15之部分近的話，便會產生影響。 又’即使銷部之位置係前述導光體之有效照射領域中 光ϊ分布不均之位置，藉由適當設計導光體底部之散射圖 案（白色油墨圖案或凹凸圖案）的形狀，亦可使光量圖案均 等。例如’由於銷部附近之光強度較強，因此可考慮在光 20射入部分(銷部附近)稀疏地設置散射圖案等。 另一方面，在來自LED之直接照射光不會照射到凸部 之位置的情況，及當來自LED之直接照射光在凸部反射 時’照明裝置之有效照射領域中不會影響光量分布之位置 的情況下，由於不論導光體底部之散射圖案形狀為何皆可 11 200803455 得_-的光量1此較為適當。 第η圖係設有縱向 圖。第12⑷〜⑷圖係縱向定°之棒狀導光體的透視 用以進行橫向枝㈣咖A卩之透涵。又，除了 前述凸心：外 部為_，來_之直接照射 不i當。射’並影響照明裝置之光量分布，因此 1〇在此雜形成1細上的凸部，但最好是形成Η固，者 形成1個凸部時，容易進行定位。 田 本發明之銷部2係為了進行橫向定位而設置，但再 以進行縱向定位之凸部做於導総的話，由於可提升位 置精度，因次較為適當。縱向定則凸部4()之形狀呈在^ Μ盒體之凹部卡合時可游移於橫向的形狀。如第⑷圖

所示，其截面呈三角形或梯形。縱向定位用凸部之位置或 個數不限。最好將其設於較橫向定位凸部之位置離 源更遠的位置。由於與LED光源之距離越遠，反射於定位 凸部之光對照明裝置之光量分部的影響越少，因此最好1 20 於離LED光源較遠的位置。 第13圖係組裝有本發明之線照明裝置之影像讀取f置 的截面圖。第14圖係另一實施例之影像讀取裝置的截面 圖。第13圖所示之密接型影像感測器10係平行移動用以放 置原稿之玻璃板20，以讀取原稿。又，密接型影像感測器 12 200803455 =_體_成凹部lla、llb，並於其中—凹部lla配置 將料棒狀導光體1收納於盒體3内之線㈣裝置30,並且 於另一凹㈣絲料衫賴元件嶋佩靡m的 感測15基板13 ’料___料倍成像用之柱狀透 鏡陣列14。 在第13圖所不之實施例中，係分別形成盒體3與框體 11，但亦可以框體11之_部為盒體3地形成一體。 第14圖所不之密接型影像感測器1〇係將左右一對棒狀 V光體1收納於用以構成線照明裝置3〇之盒體3。該等棒狀 10 導光體1之安裝角度係使棒狀導光體丨之軸線大致與原稿面 一致。 又’盒體3設有用以限制來自原稿之反射光的間隙31， 並且使用重疊有於表面形成有多數微小透鏡之透鏡板者作 為配置於間隙31下方之透鏡陣列14。 15 以上係顯示岔接型影像感測器（接觸型影像感測器）之 實施型態，但本發明之照明裝置亦可使用於縮小光學系統 之影像讀取裝置。如第15圖所示，使用縮小型影像感測器 51之影像讀取裝置50係以照明裝置53照明放置於玻璃等透 明原稿台52上之原稿，並以鏡子54反射從原稿面反射之 20 光，再以透鏡55會聚且以光電轉換元件檢出。 又，縮小光學系統之影像讀取裝置中，所謂影像感測 部有時僅意指光電轉換元件，但本發明之影像感測器則意 指由照明裝置、鏡子、光轉換元件、及透鏡所構成之部分。 【圈式簡單說明3 13 200803455 第1圖係本發明之棒狀導光體的整體圖。 第2(a)及(b)圖係設於同一棒狀導光體之銷部的放大 圖。 第3圖係盒體之整體圖。 5 第4圖係顯示銷部之橫寬與凹部之橫寬的關係圖。 第5圖係說明將棒狀導光體安裝於盒體前之狀態的圖。 第6圖係說明將棒狀導光體安裝於盒體到一半之狀態 的圖。 第7圖係顯示導光體另一實施例的圖。 10 第8圖係顯示導光體另一實施例的圖。 第9圖係顯示將銷部設於不會照射到發光單元之光之 位置的例的圖。 第10圖係顯示將銷部設於會照射到發光單元之光之位 置的例的圖。 15 第11圖係設有垂直方向定位用凸部之棒狀導光體的透 視圖。 第12(a)〜(c)圖係垂直方向定位用凸部之透視圖。 第13圖係組裝有本發明之線照明裝置之影像讀取裝置 的截面圖。 20 第14圖係另一實施例之影像讀取裝置的截面圖。 第15圖係縮小光學系統影像讀取裝置的截面圖。 第16圖係習知棒狀導光體安裝於盒體内之狀態的截面 圖。 第17(a)及⑻圖係說明將棒狀導光體安裝於盒體之習 14 200803455 知順序的圖。 【主要元件符號說明

1…棒狀導光體 30...線照明裝置 la.. ·底面 31...間隙 lb，lc…兩侧面 40…縱向定位用凸部 l(Ue...去角 50...影像讀取裝置 If：..上面 51...縮小型影像感測器 lg…端面 52…原稿台 2...銷部 53…照明裝置 2a...錐面 54…鏡子 3…盒體 55…透鏡 3a…盒體本體 56...光電轉換元件 3b· · ·開口 100···盒體 4…發光單元安裝部 101···開口 5…銷 102··.凹部 6...開口部 103".棒狀導光體 7··.凹部 104·.·突部 10...密接型影像感測器 105·.·發光單元 11…框體 llajlb···凹部 12…光電轉換元件 13.. .感測器基板 14…柱狀透鏡陣列 20.. .玻璃板 106...LED 15

Claims (1)

1. 200803455 十、申請專利範圍·· h —種線朗裝置，储棒狀導光魏納於盒體内，並使 /出面露出者’料述切之—端财發光單元安裝 且前述發光單元絲部形成有孩人前述棒狀導光 之—端的開π部’又，前述盒體本體之靠近發光單元 =裝部的部分形成有_端呈開放狀態之凹部，又，靠近 W述棒狀導光體之側面之—端的部分形成有可與前述 凹部卡合之銷部。 10 15 20 2. 如申請專利範圍第W之線照明裝置，其中前述銷呈圓 柱狀，而前述凹部呈U字狀。 3. =申請專利範圍第旧之線照明裂置，其中前述銷插入 則述凹部之側形成朝前端變細之錐面。 4. -難接《彡像❹j|f，係於減内纟讀有找專利範 圍第1至3項中任—項之線照«置、線影像感測器、及 用以將攸原稿反射之反射光或透射光會聚在前述線影 像感測器之透鏡陣列者。 5·如申請專利範圍第4項之密接型影像感測器其中前述 框體一體地形成有前述盒體。 6. -種影像讀取裝置，係喊有料糊範_4或5項之 密接型影像感測器者。 種縮J光予系統之影像讀取裝置，係於框體内組裝有 申請專利範圍第1至3項中心項之線照明裝置、影像感 心、及用以將從原稿反射之反射光或透射光會聚在前 述衫像感測益之鏡子與透鏡者。 16 7.