TW201543090A - 照像裝置及影像讀取裝置 - Google Patents

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Taku Matsuzawa
Akiko Fujiuchi
Toshiaki Shoji
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

一種照明裝置，包括第1照明部以及第2照明部。第1照明部以及第2照明部分別具有端部端面形狀至少包含圓形或橢圓形或拋物線之一部份的棒狀導光體(2)以及設置於上述導光體之端部端面對側的光源元件(4)。在第2照明部的導光體中，光入射至包含上述導光體端面形狀之焦點的所定範圍。在第1照明部的導光體(2)中，光入射至包含上述導光體端面形狀之焦點的所定範圍以外的範圍。

Description

照像裝置及影像讀取裝置
本申請係關於使用發射出入射光之導光體的照明裝置及影像讀取裝置。
傳真機或複印機、有價紙張之讀取裝置等影像讀取裝置從照明裝置對讀取對象之原稿或紙張照射光，藉由其反射光或透射光通過透鏡和反射鏡等成像元件成像於CMOS感測器或CDD感測器的光電轉換元件上，以檢測讀取對象的光學資訊。另外，影像讀取裝置利用從讀取對象之光學資訊所生成的影像資訊可進行原稿的複印、紙張真偽的判別或流通惡化程度的判別。近年來，隨著影像讀取裝置的小型化以及讀取速度的高速化，係要求照明裝置的小型化、高效率化。
在專利文獻1中，揭示藉由與導光體剖面之外緣相反地排列光源，入射均勻的光至導光體端部，有效率地發射光至外部的照明裝置。
在專利文獻2中，揭示在導光體端部設置分別發出RGB光的光源，可高效率地且調整各光源發光量地簡單調整發光色的照明裝置。
在專利文獻3中，揭示配置傳播光於主掃描方向的導光體及LED光源，並配置遮光構件於發射光的導光體附 近以避免裝置的大型化，旨在主掃描方向均一化的照明裝置。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
專利文獻1 日本特開2009-182399號公報
專利文獻2 日本特開2012-204197號公報
專利文獻3 日本特開平10-233890號公報
但是，專利文獻1~專利文獻3所揭示的導光體有必要控制發射光的光束以適合導光體的形狀。在專利文獻1~專利文獻3所揭示的照明裝置中，發射具有一定程度廣度之光束的反射照明用導光體與發射大致為平行光之光束的透射照明用導光體分別為必要，而有增加零件數量、照明裝置複雜化的問題。
本發明有鑒於上述情事，目的在於使用同種類的導光體形成反射照明以及透射照明，減少零件種類，以使具有反射照明以及透射照明的照明裝置簡單化。
為達成上述目的，根據本發明之照明裝置包括第1照明部以及第2照明部，其分別具有其端面外圍形狀至少包含圓形或橢圓形或拋物線之一部份的棒狀導光體以及設置於導光體端面對側的光源元件。在第2照明部的導光體中，光係入射至包含導光體端面形狀所包含之圓形或橢圓形或拋物線的焦點的所定範圍。在第1照明部的導光體中，光係入射至包含 導光體端面形狀所包含之圓形或橢圓形或拋物線的焦點的所定範圍以外的範圍。
根據本發明，藉由改變入射至導光體之光的入射位置條件，反射照明以及透射照明可藉由1種導光體實現，而可達成具有反射照明以及透射照明之照明裝置的簡單化。
1、1a‧‧‧頂板玻璃
2、3‧‧‧導光體
4‧‧‧光源
5、5a‧‧‧桿狀透鏡陣列
6、6a‧‧‧光電轉換元件陣列
7、7a‧‧‧印刷基板
8、8a‧‧‧殼體
9、11‧‧‧可撓性印刷電路板
10、12、101、121‧‧‧保持器
17‧‧‧紙張
18、18a‧‧‧讀取區域
19、19a、19b‧‧‧近似曲線
20‧‧‧滾筒
21、31‧‧‧光散射部
22‧‧‧突起部
41~44‧‧‧區域
51、51a‧‧‧訊號處理部
52、52a‧‧‧訊號輸出部
53、53a‧‧‧AD轉換部
54、54a‧‧‧黑校正部
55、55a‧‧‧白校正部
56、56a‧‧‧影像輸出部
91、91a‧‧‧影像讀取裝置
102、103、122、123‧‧‧遮光部
201、211、301、311、411、421、431、441‧‧‧遮光區域
F、Fa、Fb‧‧‧等效焦點
第1圖係根據本發明實施形態1的影像讀取裝置的剖面圖。
第2圖係根據實施形態1的具有照明裝置的影像讀取裝置的透視圖。
第3圖係根據實施形態1的具有照明裝置的影像讀取裝置的展開圖。
第4圖係根據實施形態1的可撓性印刷電路板的示意圖。
第5圖係根據實施形態1的包含於影像讀取裝置的照明裝置的側剖面圖。
第6A圖係適於反射照明的光束的示意圖。
第6B圖係適於透射照明的光束的示意圖。
第7A圖係在導光體端部端面的中心上設置光源的情況下，從導光體端部端面往主掃描方向看在導光體內側全反射同時行進之光線的圖。
第7B圖係在從導光體端部端面之中心稍微往外圍靠近的位置上設置光源的情況下，從導光體端部端面往主掃描方向看 在導光體內側全反射同時行進之光線的圖。
第7C圖係在靠近導光體端部端面大致外圍的位置上設置光源的情況下，從導光體端部端面往主掃描方向看在導光體內側全反射同時行進之光線的圖。
第8A圖係在靠近端部端面形狀為圓形之導光體端部端面外圍的圓周上設置光源的情況下，從導光體發射之光束的示意圖。
第8B圖係在靠近端部端面形狀為圓形之導光體端部端面焦點的圓周上設置光源的情況下，從導光體發射之光束的示意圖。
第9A圖係在橢圓之2個焦點其中一者的位置上設置光源的情況下，從導光體端部端面往主掃描方向看在導光體內側全反射同時行進之光線的圖。
第9B圖係在往橢圓中心稍微遠離焦點的位置上設置光源的情況下，從導光體端部端面往主掃描方向看在導光體內側全反射同時行進之光線的圖。
第9C圖係在橢圓大致的中心上設置光源的情況下的圖。
第10圖係影像讀取裝置的動作時序的示意圖。
第11圖係根據實施形態1的影像讀取裝置的整體示意圖。
第12圖係從主掃描方向組裝沒有遮光部的保持器至根據實施形態1之導光體的狀態的示意圖。
第13圖係從主掃描方向組裝有遮光部的保持器至根據實施形態2之導光體的狀態的示意圖。
第14圖係追加遮光部於根據實施形態2之保持器的狀態 下，反射照明用導光體內的傳播的示意圖。
第15圖係追加遮光部於根據實施形態2之保持器的狀態下，透射照明用導光體內的傳播的示意圖。
第16圖係設置遮光區域於根據本發明實施形態3之導光體的光入射面的狀態的示意圖。
第17圖係設置遮光區域於根據實施形態3之導光體的光入射面的狀態下，反射照明用導光體內的傳播的示意圖。
第18圖係設置遮光區域於根據實施形態3之導光體的光入射面的狀態下，透射照明用導光體內的傳播的示意圖。
第19圖係設置遮光區域於根據本發明實施形態4之光源的安裝區域的狀態的示意圖。
第20圖係設置遮光區域於根據實施形態4之光源的安裝區域的狀態下，反射照明用導光體內的傳播的示意圖。
第21圖係設置遮光區域於根據實施形態4之光源的安裝區域的狀態下，透射照明用導光體內的傳播的示意圖。
第22圖係根據本發明實施形態5之端部端面形狀為從圓形部分D形切割的導光體的剖面圖。
第23圖係根據實施形態5之端部端面形狀為組合突起物與四角形至圓形一部份的導光體的剖面圖。
第24圖係根據實施形態5之端部端面形狀為組合圓形與四角形而成的導光體的剖面圖。
第25圖係根據實施形態5之端部端面形狀為組合2種橢圓形而成的導光體的剖面圖。
第26圖係根據實施形態5之端部端面形狀為組合2個圓 形使其部分重疊的導光體的剖面圖。
第27圖係根據實施形態5之端部端面形狀為組合2個橢圓形使其部分重疊的導光體的剖面圖。
實施形態1
第1圖係根據本發明實施形態1的影像讀取裝置的剖面圖。第2圖係根據實施形態1的具有照明裝置的影像讀取裝置的透視圖。第3圖係根據實施形態1的具有照明裝置的影像讀取裝置的展開圖。紙張17係在影像讀取裝置外部，為讀取對象。紙張17為紙鈔、有價證券、支票等有價紙張。
紙張17在頂板玻璃1上藉由設置於傳送方向之上游側以及下游側的滾筒20搬送於第1圖上的左右方向(y方向)。以下，第1圖上的左右方向(y方向)稱為副掃描方向，上下方向(z方向)稱為深度方向。另外，如第2圖以及第3圖所示，相對於由左右方向(y方向)與上下方向(z方向)所定義之面的垂直方向(x方向)稱為主掃描方向。另外，各圖所揭示的x方向、y方向以及z方向分別為主掃描方向、副掃描方向以及深度方向。紙張17的影像讀取係藉由以一定速度搬送紙張17並同時驅動影像讀取裝置、掃描而實現。
本實施形態的影像讀取裝置由具有照明裝置且受光反射光的影像讀取裝置91、受光透射光的影像讀取裝置91a所構成。影像讀取裝置91包括頂板玻璃1、越過頂板玻璃1照明讀取區域18的反射照明用導光體2、照明讀取區域18a的透射照明用導光體3、分別在導光體2以及導光體3的內側 面沿主掃描方向直線狀地設置的光散射部21以及光散射部31。另外，影像讀取裝置91包括將來自讀取區域18上的紙張17的反射光成像的桿狀透鏡陣列5、將桿狀透鏡陣列5所成像的光學資訊轉換為電氣訊號的光電轉換元件陣列(感測器IC)6。此外，影像讀取裝置91包括安裝有光電轉換元件陣列6的印刷基板7、安裝於印刷基板7的訊號處理部51、保持這些構件的殼體8。
影像讀取裝置91a包括頂板玻璃1a、將來自讀取區域18a上的紙張17的透射光成像的桿狀透鏡陣列5a、將桿狀透鏡陣列5a所成像的光學資訊轉換為電氣訊號的光電轉換元件陣列(感測器IC)6a。此外，影像讀取裝置91a包括安裝有光電轉換元件陣列6a的印刷基板7a、安裝於印刷基板7a的訊號處理部51a、保持這些構件的殼體8a。
如第3圖所示，安裝光源的可撓性印刷電路板9與可撓性印刷電路板11以及導光體2與導光體3係藉由保持器10與12保持。光源係安裝至可撓性印刷電路板11的區域43以及44。同樣地，可撓性印刷電路板9上有光源的安裝區域。在此，作為導光體2與導光體3，雖揭示縱向的端部的端面形狀為圓形或橢圓形的棒狀導光體的例子，但不以此為限，也可以是縱向的端部的端面形狀包含圓形或橢圓形或拋物線一部份的棒狀導光體。此意味著，關於其他實施形態也同樣適用。
第4圖係根據實施形態1的可撓性印刷電路板的示意圖。光源4(圖未示)安裝於可撓性印刷電路板9的區域41 與區域42以及可撓性印刷電路板11的區域43與區域44。區域42以及區域44係對應至導光體3，區域41以及區域43係對應至導光體2。光源4係安裝為其光軸朝向導光體2以及導光體3的軸方向。另外，光源4的發光波長為具有前述光電轉換元件陣列6感光度的波長範圍。對應於檢測規範，安裝一種或彼此波長不同的複數種光源4。光源4透過可撓性印刷電路板9以及11藉由訊號處理部51(圖未示)各種類地進行開燈/關燈控制。
第5圖係根據實施形態1的包含於影像讀取裝置的照明裝置的側剖面圖。包含於影像讀取裝置91的照明裝置由光源4、導光體2與導光體3、安裝光源4的可撓性印刷電路板9與可撓性印刷電路板11、在各導光體2以及導光體3與可撓性印刷電路板9以及可撓性印刷電路板11之間保持兩者的保持器10以及12所構成。光源4可為例如LED或有機EL、燈、雷射光源等任何發光物。
另外，此照明裝置中，至少由導光體2以及配置為對向於導光體2端部的光源4形成第1照明部(反射光用照明部)，並至少由導光體3以及配置為對向於導光體3端部的光源4形成第2照明部(透射光用照明部)。
如第5圖所示，導光體2以及導光體3皆由保持器10以及保持器12保持以接近光源。從安裝於可撓性印刷電路板9以及可撓性印刷電路板11的光源4所發射的光將導光體2以及導光體3的端部端面當作光入射面而入射至導光體2以及導光體3。入射光全反射於導光體2以及導光體3的內側 面同時行進，且其一部份由光散射部21以及光散射部31散射。
第6A圖係適於反射照明的光束的示意圖。第6B圖係適於透射照明的光束的示意圖。在第6A圖中，表示剖面為圓形的導光體2的例子。在第6B圖中，表示剖面為橢圓形的導光體3的例子。如第6A圖以及第6B圖所示，由光散射部21以及光散射部31散射的光，根據光的反射、折射定律，朝相對於光散射部21以及光散射部31為相反側之方向放射並得到一定的聚光效果。從導光體2以及導光體3發射的光會照明紙張17。
第7A圖係在導光體端部端面的中心上設置光源的情況下，從導光體端部端面往主掃描方向看在導光體內側全反射同時行進之光線的圖。第7B圖係在從導光體端部端面之中心稍微往外圍靠近的位置上設置光源的情況下，從導光體端部端面往主掃描方向看在導光體內側全反射同時行進之光線的圖。第7C圖係在靠近導光體端部端面大致外圍的位置上設置光源的情況下，從導光體端部端面往主掃描方向看在導光體內側全反射同時行進之光線的圖。在第7A圖~第7C圖中，表示剖面為圓形的導光體2的例子。圓形的焦點為圓形的中心，從圓形中心發光的光具有在圓周反射並返回中心的性質。因此，接近為點光源的光源4，如第7A圖所示被配置於焦點上時，雖然全反射於導光體2內同時行進，但從導光體的端部端面往主掃描方向看時，僅重複在導光體側面圓周上的特定區域上反射。
因此，入射至光散射部21的光的角度是在橫向上 為0度，從導光體2發射的光沒有在副掃描方向上分散，在接近適於透射照明之平行光的狀態下照射至紙張17。相對於此，如第7B圖或第7C圖所示，當光源4的設置位置越靠近導光體2的外圍，由於在光散射部21的橫向上以各種角度入射，光以從導光體2發射的光在副掃描方向上分散以適於反射照明的光束發射。
第8A圖係在靠近端部端面形狀為圓形之導光體端部端面外圍的圓周上設置光源的情況下，從導光體發射之光束的示意圖。第8B圖係在靠近端部端面形狀為圓形之導光體端部端面焦點的圓周上設置光源的情況下，從導光體發射之光束的示意圖。在第8A圖與第8B圖中，表示剖面為圓形的導光體2的例子。如第8A圖所示，當沿著靠近導光體2端部端面形狀外圍之圓周設置光源4時，從導光體2發射的光會是適於反射照明的光束。如第8B圖所示，當沿著靠近導光體2端部端面形狀焦點(中心)之圓周設置光源4時，會是適於透射照明的接近平行光的光束。但是，當光源4的設置位置越來越靠近導光體2的外圍時，由於從導光體2發射的光在副掃描方向上分散，紙張17上的照度下降。因此，由於導光體2的組裝可能性與照度互為取捨，有必要將光源4設置於滿足影像讀取所必要的照度與組裝可能性的設置半徑內。
因此，在第1圖所示的影像讀取裝置91中，導光體2與導光體3使用同一種(同一種端部端面形狀)的導光體，當沿著靠近導光體2端部端面形狀外圍之圓周設置光源4時，從導光體2發射的光會是適於反射照明的光束，當沿著靠近導 光體3端部端面形狀焦點(中心)之圓周設置光源4時，會是適於透射照明的接近平行光的光束。也就是說，藉由在同一種導光體中改變光源4的配置，可以得到適於反射照明的光束以及適於透射照明之接近平行光的光束。
在第1圖中，影像讀取裝置91的導光體2，提供於由光散射部21發射之光以大約斜對角45度的角度可有效率地照明讀取區域18的位置。
第9A圖係在橢圓之2個焦點其中一者的位置上設置光源的情況下，從導光體端部端面往主掃描方向看在導光體內側全反射同時行進之光線的圖。第9B圖係在往橢圓中心稍微遠離焦點的位置上設置光源的情況下，從導光體端部端面往主掃描方向看在導光體內側全反射同時行進之光線的圖。第9C圖係在橢圓大致的中心上設置光源的情況下的圖。在第9A圖~第9C圖中，表示端部端面為橢圓形的導光體2的例子。在導光體的端部端面為橢圓形的情況下，也與端部端面為圓形之情況相同，在靠近焦點的位置設置光源4時，以限制光散射部21的橫向入射角度而接近平行光的光束照射至紙張17上，而在遠離焦點的位置設置光源4時，以分散的光束照射至紙張17上。因此，藉由在導光體的端部端面為橢圓形的情況下也設置位置與端部端面為圓形之導光體相同焦點的光源4，可以調整從導光體發射出光束的發射角度
根據上述構成，影像讀取裝置91的光電轉換元件陣列6，可受光來自由影像讀取裝置91的導光體2所照明的讀取區域18上的紙張17的反射光。影像讀取裝置91a的光電轉 換元件陣列6a，可受光來自由影像讀取裝置91的導光體3所照明的讀取區域18a上的紙張17的透射光。反射光以及透射光的光學資訊經由訊號處理部51可輸出至外部。
另外，光電轉換元件陣列6與光電轉換元件陣列6a輸出與其本身具有的分光感光度光譜以及其每個受光的反射光與透射光所具有的光譜的卷積積分值成比例的電氣訊號。光電轉換元件陣列6與光電轉換元件陣列6a其本身具有的分光感光度光譜對於各裝置為固定值。因此，藉由切換彼此發光光譜不同的照明並同時掃描，可以取得不同光譜的反射光與透射光的光學資訊。接著，說明光源開燈時序與影像讀取裝置的輸出之間的關係。
第10圖係影像讀取裝置的動作時序的示意圖。在此，說明安裝具有總計3種單一波長者作為導光體2以及導光體3所對應的光源的情況。藉由將總計3種的光源同步至掃描訊號同時重複依序開燈/關燈，同步至掃描訊號，並且，時序地得到對應至開燈光源種類的光電轉換元件陣列6與光電轉換元件陣列6a的輸出。
因此，由於同步控制影像讀取裝置91，舉例而言，在開啟光源4的時序上，對應於光源4的照明波長，得到來自讀取區域18上紙張17的反射光的光學資訊。同樣地，在開啟光源4的的時序上，對應於光源4的照明波長，得到來自讀取區域18a上紙張17的透射光的光學資訊。另外，將紅綠藍等彩色濾光器設置在延伸於主掃描方向上之感測器IC者，係排列於分別的副掃描方向，藉此，可以在不偏移第10圖所示的 動作時序下讀取顏色資訊。在此，雖然示例在影像讀取裝置91上搭載3種不同波長的光源4，但波長的種類並不限於此。
第11圖係根據實施形態1的影像讀取裝置的整體示意圖。影像讀取裝置91的訊號處理部51，作為功能結構，包括訊號輸出部52、AD轉換部53、黑校正部54、白校正部55以及影像輸出部56。訊號輸出部52、AD轉換部53、黑校正部54、白校正部55以及影像輸出部56的處理，係藉由控制程式將AD(Analog-to-Digital)轉換器、CPU(Central Processing Unit)、記憶體等硬體作為資源使用處理而實行。
訊號輸出部52將開燈訊號與關燈訊號傳送至各光源4。另外，訊號輸出部52將主掃描同步訊號與副掃描同步訊號傳送至光電轉換元件陣列6。AD轉換部53對光電轉換元件陣列6所輸出的電氣訊號進行數位轉換。
黑校正部54，對於在AD轉換部53數位轉換的電氣訊號(以下，稱為影像資訊)，進行將光電轉換元件陣列6所具有的黑輸出不一致特性均一化之數位處理的黑校正處理。白校正部55，進行對已黑校正處理之影像資訊數位處理以使光電轉換元件陣列6所具有的感光度不一致特性或來自照明系統與成像系統的輸出不一致特性均一化的白校正處理。經此處理的影像資訊影像輸出部56會輸出至外部。
在第11圖的例子中，影像輸出部56將影像資訊傳送至包括影像處理部的外部影像處理裝置。影像處理部利用所接收的影像資訊進行例如原稿的複印或紙張的真偽判別或流通惡化程度的判別等。另外，影像處理部也可包含於影像讀 取裝置91中。
同樣地，影像讀取裝置91a的訊號處理部51a，作為功能結構，包括訊號輸出部52a、AD轉換部53a、黑校正部54a、白校正部55a以及影像輸出部56a。
如上所述，根據本實施形態1的影像讀取裝置，藉由透過光源的配置以改變入射至導光體的入射光的入射位置條件，藉由以1種導光體實現反射照明與透射照明，而可簡單化具有反射照明以及透射照明的照明裝置。具體而言，藉由將光源4配置於包含導光體2端部端面形狀所包含的圓形或橢圓形或拋物線的焦點的所定範圍，紙張17上的照度分佈變成適於透射照明者，藉由將光源4配置於包含導光體3端部端面形狀所包含的圓形或橢圓形或拋物線的焦點的所定範圍以外的範圍，紙張17上的照度分佈變成適於反射照明者。因此，反射照明與透射照明以相同導光體進行。
另外，此時的光源4配置，雖然表示分散反射照明的光束及聚集透射照明的光束的例子，但當反射照明的導光體的聚光能力較弱時，也可將光源4配置於導光體焦點附近以聚集光束。同樣地，當透射照明的聚光能力較強時，也可將光源4配置為遠離焦點以分散光束。
實施形態2
在實施形態1中，光源4的配置下限制來自導光體2以及導光體3的光入射面的光入射的區域。但是，如實施形態1所示，沿著導光體端部端面形狀內的圓周可排列與設置的光源4個數受限，因此在設置多色光源4的情況下，會有影 像讀取所必要的光量不足的可能性。
因此，在實施形態2中，設置遮光部於保持導光體2與導光體3的保持器。藉此，可以與光源4的配置無關地限制來自導光體2以及導光體3的光入射面的光入射的區域。
第12圖係從主掃描方向組裝沒有遮光部的保持器至根據實施形態1之導光體的狀態的示意圖。沒有遮光部的保持器10與保持器12從主掃描方向組裝至導光體2以及導光體3。
第13圖係從主掃描方向組裝有遮光部的保持器至根據實施形態2之導光體的狀態的示意圖。導光體2以及導光體3由相同(相同端部端面形狀)的導光體構成，第13圖係對應至端部端面形狀為圓形的導光體。設有使光不入射至包含導光體2端部端面形狀的焦點的所定範圍的遮光部102與遮光部122以及使光入射至包含導光體3端部端面形狀的焦點的所定範圍以外的範圍的遮光部103與遮光部123的保持器101以及保持器121從主掃描方向組裝至導光體2以及導光體3。
第14圖係追加遮光部於根據實施形態2之保持器的狀態下，反射照明用導光體內的傳播的示意圖。在組裝第13圖所示的保持器101以及保持器121的狀態下，光在導光體2內如第14圖所示地傳播。
第15圖係追加遮光部於根據實施形態2之保持器的狀態下，透射照明用導光體內的傳播的示意圖。在組裝第13圖所示的保持器101以及保持器121的狀態下，光在導光體3內如第15圖所示地傳播。
設有遮光部102、遮光部122、遮光部103以及遮光部123的保持器101以及保持器121，可為使光不透射的任何材質，但當考慮照明的效率時理想為由反射率高的白樹脂或金屬製作。即使在遮光部102、遮光部122、遮光部103以及遮光部123設置於光源4發光面之前的情況下，照射至遮光部的光係被反射至可撓性印刷電路板9與可撓性印刷電路板11方向。
照射至可撓性印刷電路板9與可撓性印刷電路板11的光進一步被反射而入射至包含導光體2端部端面形狀的焦點的所定範圍以外的範圍且入射包含導光體3端部端面形狀的焦點的所定範圍。因此，不論光源4的設置位置，可限制入射至導光體2以及導光體3的區域。此時，藉由在可撓性印刷電路板9與可撓性印刷電路板11上進行反射率高的塗料電鍍、金屬沈積等，可使光更有效率地照射至紙張17上。另外，也可將可撓性印刷電路板變更為反射率高的鋁基板等。
另外，入射至導光體2與導光體3而不被光散射部21與光散射部31散射並透射導光體2與導光體3的光由保持器101與保持器121的遮光部102、遮光部122、遮光部103與遮光部123在導光體2與導光體3側的面反射，返回導光體2與導光體3而可以有效率地照射至紙張17上。另外，透射導光體2由遮光部102與遮光部122反射然後再入射至導光體2的光雖從包含導光體端部端面形狀的焦點的所定範圍進入，但會是以第7C圖所示之路線在導光體內傳播的光，而不會是第7A圖所示之路線。
如上所述，根據本實施形態2的影像讀取裝置，藉由設置具有遮光部102、遮光部122、遮光部103與遮光部123的保持器101與保持器121，不論光源4的配置，可以限制光入射至導光體的區域。因此，使得到目標的光束並且增加光源4的設置數目成為可能，可實現更亮的照明以及配置多色的照明。
實施形態3
在實施形態3中，設置遮光區域於導光體2以及導光體3的光入射面。導光體2以及導光體3由相同(相同端部端面形狀)的導光體構成，在實施形態3中，以端部端面形狀為圓形的導光體為例進行說明。遮光區域可為使光不透射的任何材質，但當考慮照明的效率時理想為反射率高者，可設置白色塗料或絲印刷、電鍍、金屬沈積、高反射帶等。另外，可藉由嵌入成型或2色成型等將金屬板或色樹脂等嵌入至導光體2以及導光體3。
第16圖係設置遮光區域於根據本發明實施形態3之導光體的光入射面的狀態的示意圖。在第16圖的例子中，將遮光區域201設置至包含導光體2光入射面焦點的所定範圍的區域，將遮光區域301設置至包含導光體3光入射面焦點的所定範圍以外的範圍(外圍附近)。
第17圖係設置遮光區域於根據實施形態3之導光體的光入射面的狀態下，反射照明用導光體內的傳播的示意圖。在設置遮光區域201至包含第16圖所示的導光體2的光入射面焦點的所定範圍的區域的狀態下，光在導光體2內傳播 如第17圖所示。
第18圖係設置遮光區域於根據實施形態3之導光體的光入射面的狀態下，透射照明用導光體內的傳播的示意圖。在設置遮光區域301至包含第16圖所示的導光體3的光入射面焦點的所定範圍以外的範圍(外圍附近)的區域的狀態下，光在導光體3內傳播如第18圖所示。
如上所述，根據本實施形態3的影像讀取裝置，與本實施形態2相同，不論光源4的設置位置，可限制入射至導光體2以及導光體3的光區域，使得到目標的光束並且增加光源4的設置數目成為可能，可實現更亮的照明以及配置多色的照明。
實施形態4
在實施形態4中，設置遮光區域至光源的安裝區域。遮光區域可為使光不透射的任一者，但當考慮照明的效率時理想為反射率高者。例如，可設置白色塗料或絲印刷、電鍍、金屬沈積、高反射帶等。導光體2以及導光體3由相同(相同端部端面形狀)的導光體構成，在實施形態4中，以端部端面形狀為圓形的導光體為例進行說明。
第19圖係設置遮光區域於根據本發明實施形態4之光源的安裝區域的狀態的示意圖。在第19圖的例子中，安裝有可撓性印刷電路板9與可撓性印刷電路板11的光源4的區域41、區域42、區域43以及區域44上分別設置遮光區域411、遮光區域421、遮光區域431以及遮光區域441。遮光區域411以及遮光區域431分別設置於區域41以及區域43中心 附近的區域。遮光區域421以及遮光區域441分別設置於區域42以及區域44的外圍附近。
第20圖係設置遮光區域於根據實施形態4之光源的安裝區域的狀態下，反射照明用導光體內的傳播的示意圖。在設置遮光區域至對應於包含如第19圖所示相對的導光體2光入射面焦點的所定範圍的光源安裝區域的狀態下，光在導光體2內傳播如第20圖所示。
第21圖係設置遮光區域於根據實施形態4之光源的安裝區域的狀態下，透射照明用導光體內的傳播的示意圖。在設置遮光區域至對應於包含如第19圖所示相對的導光體3光入射面焦點的所定範圍以外的範圍(外圍附近)的光源安裝區域的狀態下，光在導光體3內傳播如第21圖所示。
如上所述，根據本實施形態4的影像讀取裝置，與本實施形態2及實施形態3相同，不論光源4的設置位置，可限制入射至導光體2以及導光體3的光區域，使得到目標的光束並且增加光源4的設置數目成為可能，可實現更亮的照明以及配置多色的照明。
實施形態5
實施形態1至實施形態4中涉及圓形或橢圓形之端部端面形狀焦點清楚的導光體，但在實施形態5中涉及未清楚定義端部端面形狀焦點的導光體。以下，雖說明在未清楚定義包括光散射部21的導光體2的端部端面形狀焦點的情況下如何設定等效焦點，但同樣適用於導光體3。
第22圖係根據本發明實施形態5之端部端面形狀 為從圓形部分D形切割的導光體的剖面圖。在此情況下，與端部端面形狀為圓形的導光體2不同，完全的焦點並不存在。但是，由於導光體端部端面形狀的一部份為圓形，其焦點可視為D形切割前的圓形的焦點。因此，在具有第22圖所示的端部端面形狀的情況下，將近似圓形時的近似曲線19的焦點當作導光體2端部端面的等效焦點F。
第23圖係根據實施形態5之端部端面形狀為組合突起物與四角形至圓形一部份的導光體的剖面圖。在端部端面形狀為圓形與四角形所組合而成的導光體2中，可僅對焦點存在的光散射部21對向的圓形部分進行近似。由於如此的近似曲線19也是圓形，等效焦點F位於導光體2端部端面形狀的大致中央。另外，雖然追加突起部22至導光體2的側面，但其面積相對於導光體2的剖面面積為小，不會對導光體2內的導光造成很大影響，因此可忽略。
第24圖係根據實施形態5之端部端面形狀為組合圓形與四角形而成的導光體的剖面圖。端部端面形狀為從圓形去除一部份所成之形狀的例子。此情況下的近似曲線19也是圓形，等效焦點F位於導光體2端部端面形狀的大致中央。
第25圖係根據實施形態5之端部端面形狀為組合2種橢圓形而成的導光體的剖面圖。在此情況下，對光散射部21對向的面的近似曲線19a以及光散射部21所設置的面的近似曲線19b決定等效焦點F。由於此時的近似曲線19a與近似曲線19b為橢圓形，分別有2個等效焦點Fa與2個等效焦點Fb，因此總計有4個等效焦點F。但是，由於靠近光散射部21 的等效焦點Fa位於導光體2端部端面形狀以外的位置，可以忽略。
第26圖係根據實施形態5之端部端面形狀為組合2個圓形使其部分重疊的導光體的剖面圖。在此情況下，對分別包含於端部端面形狀的圓形設定近似曲線19a與近似曲線19b，其焦點作為導光體端部端面形狀的等效焦點F。由於第26圖中的近似曲線19a與近似曲線19b皆是圓形，有2個等效焦點Fa與等效焦點Fb。另外，雖然第26圖中表示組合圓形的情況，但在組合橢圓形或組合2個以上形狀的情況下同樣可決定近似曲線19並將其焦點作為導光體的等效焦點F。
第27圖係根據實施形態5之端部端面形狀為組合2個橢圓形使其部分重疊的導光體的剖面圖。在此情況下與第25圖同樣地可使近似曲線19a與近似曲線19b為2個橢圓形。第27圖的情況與第25圖的不同在於，由於全部4個等效焦點Fa與等效焦點Fb在導光體端部端面之中，有必要在考慮全部的等效焦點Fa與等效焦點Fb之下配置光源4或遮光區域201等。
如上所述，根據本實施形態5的影像讀取裝置，藉由將包含於導光體端部端面形狀的圓形或橢圓形或拋物線的近似曲線的焦點當作導光體端部端面形狀的焦點，即使是未清楚定義端部端面形狀的焦點的導光體，也可被使用。雖然圖中未示，但在端面形狀包含拋物線的一部份的情況下，也可同樣地將拋物線的近似曲線的焦點當作導光體端部端面形狀的焦點。
上述實施形態在不違背本發明精神的範圍內皆可有各種變化。上述實施形態僅用於說明本發明，並未意圖限制本發明的範圍。本發明的範圍如所附請求項所示而非實施形態所示。在請求項範圍內以及與發明的請求項相等的範圍內所做的各種變化係包含於本發明的範圍。
本申請係主張根據於2014年3月17日所申請的包含說明書、申請專利範圍、圖以及摘要的日本專利申請2014-053335號以及於2015年3月3日所申請的包含說明書、申請專利範圍、圖以及摘要的國際申請PCT/JP2015/056236號的優先權。上述專利申請的揭示內容係藉由參照而整體上包含於本專利申請。
【產業利用可能性】
本發明可利用於例如傳真機或複印機、有價紙張之讀取裝置等影像讀取裝置。
2‧‧‧導光體
21‧‧‧光散射部

Claims (5)

  1. 一種照明裝置，包括第1照明部以及第2照明部，分別具有端面外圍形狀至少包含圓形或橢圓形或拋物線之一部份的棒狀導光體以及設置於上述導光體之端面對側的光源元件，在上述第2照明部的上述導光體中，光入射至包含上述導光體之端面形狀所包含之圓形或橢圓形或拋物線之焦點的所定範圍，其中在上述第1照明部的上述導光體中，光入射至包含上述導光體之端面形狀所包含之圓形或橢圓形或拋物線之焦點的所定範圍以外的範圍。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中上述第2照明部，將上述光源元件配置於包含上述導光體之端面形狀之焦點的所定範圍，其中上述第1照明部，將上述光源元件配置於包含上述導光體之端面形狀之焦點的所定範圍以外的範圍。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中上述第1照明部以及上述第2照明部包括設置於上述導光體與上述光源元件之間的遮光構件，其中上述第1照明部，藉由上述遮光構件遮光包含上述導光體之端面形狀之焦點的所定範圍，其中上述第2照明部，藉由上述遮光構件遮光包含上述導光體之端面形狀之焦點的所定範圍以外的範圍。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之照明裝置，其中上述第1照明部，設置遮光區域於包含上述導光體之光入射面之端面形狀之焦點的所定範圍，上述第2照明部，設置遮光區域於包含上述導光體之光入射面之端面形狀之焦點的所定範圍以外的範圍。
  5. 一種影像讀取裝置，包括：申請專利範圍第1至4項其中任1項所述之照明裝置，其延伸於主掃描方向，照射光至讀取目標；桿狀透鏡陣列，成像從上述照明裝置照射、從上述讀取目標反射的光或透射上述讀取目標的光；以及光電轉換元件陣列，將上述桿狀透鏡陣列所成像的光轉換為電氣訊號，上述第1照明部，將從上述讀取目標之法線方向傾斜所定角度的光照射至第1讀取區域，其中上述第2照明部，將上述讀取目標之法線方向的光照射至從上述第1讀取區域往副掃描方向離開的第2讀取區域。
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