TWI535966B - 圖像讀取裝置 - Google Patents

Description

圖像讀取裝置

本發明係關於一種具備將來自讀取對象物之反射光成像，形成正立等倍像之成像光學元件的圖像讀取裝置。

[以引用之方式併入]

於2012年4月5日提出申請之日本專利申請No.2012-086225之全部之揭示特以引用之方式併入本文中。

先前，於影像掃描器、傳真機、影印機、金融終端裝置等中，使用接觸式影像感測器(Contact Image Sensor)模組(以下，簡稱為「CIS模組」)作為圖像讀取裝置。該CIS模組包括：照明機構，其對讀取對象物進行照明；成像光學元件，其將讀取對象物之正立等倍像成像；及感測器，其讀取由成像光學元件成像之正立等倍像；且藉由成像光學元件而將來自由照明機構照明之上述對象物之反射光聚光，於感測器上形成正立等倍像。例如，專利文獻1中揭示之圖像讀取裝置所具備之照明機構係沿著長度方向，鄰接配置於成像光學元件，且於外殼內收納有包含丙烯酸樹脂等透明構件之棒狀之導光體。而且，導光體係於與長度方向正交之剖面形狀中，包括形成有反射結構之底部之反射面、形成為橢圓曲面、抛物線曲面或該等之合成曲面之左右側面、及與反射面對向配置之平坦之出射面。因此，自導光體之端面入射且於反射面中散射之光源之光係由導光體之左右側面反射而自出 射面朝向讀取對象物出射。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利4145271號公報(段落0020~0022，圖1等)

然而，為了藉由成像光學元件而於感測器上清晰地形成正立等倍像，必需藉由照明機構來對讀取對象物與成像光學元件所具備之透鏡陣列之光軸相交之部分帶狀地進行充分照明。因此，需要更有效地照明讀取對象物之技術。

本發明係鑒於上述問題而完成者，其目的在於提供一種具備可有效地對讀取對象物進行照明之新穎構成之照明機構的圖像讀取裝置。

本發明之圖像讀取裝置為了達成上述目的，而其特徵在於包括：照明機構，其具有將光源之光導光至讀取對象物之棒狀之導光體，且對上述對象物進行照明；及成像光學元件，其並列設置於上述導光體、且具有設置有將複數個透鏡面排列於與上述導光體之長度方向相同方向上之入射面之透鏡陣列，且將入射至上述入射面之來自上述對象物之反射光聚光，於感測器上形成正立等倍像；上述導光體係由透明構件形成，且具有形成有將自該導光體之至少一端面入射至該導光體內之上述光源之光反射之反射結構之反射面、及將由上述反射面反射之光朝向上述對象物出射之出射面；上述反射面及上述出射面分別沿著上述長度方向形成於該導光體之外周面，且隔著上述透明構件對向配置，且與上述長度方向正交之剖面中之上述出射面之寬度形成為窄於上述反射面。

以此方式構成之發明係將光源之光導光至讀取對象物之棒狀之導光體由透明構件形成，且包括反射面，其形成有將自該導光體之至少一端面入射至該導光體內之光源之光反射之反射結構；及出射面，其將由反射面反射之光朝向對象物出射；反射面及出射面分別沿著長度方向形成於該導光體之外周面，且隔著透明構件對向配置。而且，導光體之與長度方向正交之剖面中之出射面之寬度形成為窄於反射面，因此，自導光體之端面入射且於反射面中遍及其長度方向整體進行散射之光源之光於透明構件之內部被導光體之外周面全反射而朝向出射面聚光，且自該出射面朝向讀取對象物帶狀地出射。因此，於導光體之內部，朝向出射面聚光之狀態之光自該出射面朝向讀取對象物帶狀地出射，故而，可提供一種具備可藉由照明機構而對讀取對象物與成像光學元件所具備之透鏡陣列之光軸相交之部分帶狀且有效地進行照明之新穎之構成之照明機構之圖像讀取裝置。

又，上述導光體之與上述長度方向正交之剖面形狀可為自上述反射面側朝向上述出射面側逐漸變細之形狀。

若以此方式構成，則導光體之與長度方向正交之剖面形狀為自反射面側朝向出射面側逐漸變細之形狀，故而，於反射面中遍及其長度方向整體地進行散射之光源之光可藉由利用導光體之外周面進行全反射，而進而有效地朝向出射面聚光，從而可藉由自該出射面朝向讀取對象物帶狀地出射之光而進而有效地照明讀取對象物。又，導光體之與長度方向正交之剖面形狀係自反射面側朝向出射面側逐漸變細之形狀，因此，可將與上述長度方向正交之剖面中之出射面之中心、及與各透鏡面之排列方向正交之剖面中之透鏡陣列之光軸近接地配置。

而且，上述導光體可為其外周面之與上述入射面對向之部分沿著上述出射面於上述長度方向上具有倒角，且上述導光體之上述出射面與上述成像光學元件之上述入射面近接配置。

若以此方式構成，則導光體將其外周面之與上述入射面對向之部分沿著出射面於長度方向進行倒角，因此，可將與上述長度方向正交之剖面中之出射面之中心、及與各透鏡面之排列方向正交之剖面中之透鏡陣列之光軸更近接配置，從而藉由照明機構而帶狀地照明該光軸上之更接近入射面之位置。又，可藉由將導光體之出射面與成像光學元件之入射面近接配置，而實現圖像讀取裝置之小型化。

進而，上述成像光學元件可更包括收納上述透鏡陣列之殼體，且上述殼體其與上述導光體對向之部分沿著上述透鏡面之排列方向具有倒角。

若以此方式構成，則收納透鏡陣列之殼體之與導光體對向之部分沿著透鏡面之排列方向進行倒角，因此，可將導光體之與長度方向正交之剖面中之出射面之中心、及與各透鏡面之排列方向正交之剖面中之透鏡陣列之光軸進而近接配置。

又，上述照明機構可更包括被覆上述導光體之除上述出射面以外之外周面之遮光膜，且於上述遮光膜之與上述透明構件相接之面上形成有使光散射之散射面。

若以此方式構成，則可使於形成導光體之透明構件內由反射面反射之光藉由利用遮光膜之散射面更有效地進行全反射，而進而有效地朝向出射面聚光。又，可藉由遮光膜，而防止入射至導光體之光源之光自導光體之外周面洩漏至外部。

1‧‧‧CIS模組(圖像讀取裝置)

2‧‧‧框架

3‧‧‧照明機構

4‧‧‧透鏡單元(成像光學元件)

5‧‧‧感測器、

6‧‧‧印刷電路基板

21‧‧‧中間構件

22‧‧‧斜槽

23‧‧‧凹槽

24‧‧‧狹縫

25‧‧‧壓住構件

25a‧‧‧孔

31、310a、310b、311、312、313、314、315‧‧‧導光件(導光體)

31a‧‧‧反射面

31b‧‧‧出射面

32‧‧‧LED基板

33‧‧‧遮光膜

41‧‧‧殼體

104‧‧‧透鏡單元

131‧‧‧導光件

200‧‧‧模具

201‧‧‧上部模具

201a‧‧‧模頭

201b‧‧‧模頭

202‧‧‧下部模具

202a‧‧‧模頭

202b‧‧‧模頭

202c‧‧‧斜孔

203‧‧‧模頭

CL‧‧‧光軸

d‧‧‧原稿玻璃GL之厚度

d1‧‧‧透鏡單元4之上端面與原稿玻璃GL之下表面之距離

G‧‧‧間隙

GL‧‧‧原稿玻璃

L‧‧‧導光件31之與長度方向正交之剖面中之出射面31b之中心與透鏡單元4之光軸CL之距離

OB‧‧‧原稿(對象物)

R‧‧‧液體

SP‧‧‧插入空間

X‧‧‧長度方向

α‧‧‧導光件31之倒角角度

β‧‧‧透鏡單元4之倒角角度

γ‧‧‧光線之入射角度

δ‧‧‧入射至原稿玻璃GL中進行折射之光之行進方向與原稿玻璃GL構成之角度

圖1係表示作為圖像讀取裝置之一實施形態之CIS模組之立體圖。

圖2係圖1之A-A線中之局部剖面立體圖。

圖3係圖1之B-B線中之剖面立體圖。

圖4係表示CIS模組所具備之框架之立體圖。

圖5係表示CIS模組所具備之導光件之立體圖。

圖6係CIS模組之主要部分放大圖。

圖7係CIS模組之後視圖。

圖8(a)、(b)係用以說明導光件對原稿之照明狀態之圖。

圖9(a)、(b)係用以說明比較例中之原稿之照明狀態之圖。

圖10(a)、(b)係表示導光件之變化例(1)之圖。

圖11(a)、(b)係用以說明導光件之變化例(2)對原稿之照明狀態之圖。

圖12(a)、(b)係用以說明導光件之變化例(3)對原稿之照明狀態之圖。

圖13(a)、(b)係用以說明導光件之變化例(4)對原稿之照明狀態之圖。

圖14(a)、(b)係用以說明導光件之變化例(5)對原稿之照明狀態之圖。

圖15(a)、(b)係用以說明導光件之變化例(6)對原稿之照明狀態之圖。

圖16係表示用以將框架成型之模具之立體圖。

圖17係相當於圖2所示之框架之剖面之位置中之模具之剖面圖。

圖18係相當於圖3所示之框架之剖面之位置中之模具之剖面圖。

參照圖1~圖7，對作為本發明之圖像讀取裝置之一實施形態之CIS模組進行說明。圖1係表示作為圖像讀取裝置之一實施形態之CIS模組之立體圖，圖2係圖1之A-A線中之局部剖面立體圖，圖3係圖1之B-B線中之剖面立體圖。圖4係表示CIS模組所具備之框架之立體圖，圖5係表示CIS模組所具備之導光件之立體圖。圖6係CIS模組之主要部分放大圖，圖7係CIS模組之後視圖。

CIS模組1(相當於本發明之「圖像讀取裝置」)係將載置於原稿玻璃GL上之原稿OB作為讀取對象物，讀取印刷於原稿OB上之圖像之裝置，且配置於原稿玻璃GL之正下方。CIS模組1具有相較X方向上之原稿OB之讀取範圍較長地延伸之長方體狀之框架2，且於框架2內配置有照明機構3、透鏡單元4(相當於本發明之「成像光學元件」)、感測器5、及印刷電路基板6。

框架2之內部空間藉由設置於框架2之中間構件21而區分為用以配置照明機構3及透鏡單元4之上方空間、及用以配置設置有感測器5及照明機構3之LED基板32之印刷電路基板6之下方空間。又，於中間構件21之上方空間側，於X方向上延伸設置有用以配置照明機構3所具備之導光件31之斜槽22、及用以配置透鏡單元4之凹槽23。於凹槽23之底面，在X方向上延伸設置有用於供自透鏡單元4出射且於X方向具有特定之讀取寬度之光通過之狹縫24，且藉由狹縫24而連通框架2之上方空間及下方空間。

於斜槽22之上方，將用以自上方按壓配置於斜槽22中之導光件31之複數個壓住構件25於X方向上以特定之間隔設置於框架2。各壓住構件25分別沿著斜槽22自鄰接之框架2之側壁朝向內側突出，且與該框架2一體地形成。又，按壓配置於壓住構件25之下面側之導光件31之按壓面係形成為與按壓對象即導光件31之上側之外周面形狀大致相同形狀。

又，於導光件31由壓住構件25自上方按壓之狀態下，導光件31之出射面31b之下側之沿長度方向(X方向)具有倒角之部分，沿著X方向抵接於嵌入至凹槽23之狀態之透鏡單元4之殼體41之左上部之沿長度方向(X方向)具有倒角之部分。而且，透鏡單元4被由壓住構件25按壓之導光件31朝向凹槽23內按壓，藉此固定於該凹槽23內。再者，於框架2之側壁之對應於各壓住構件25之位置分別形成有將各壓住構件 之下方去除而連通於斜槽22之矩形狀之孔25a。該孔25a如參照圖16~圖18隨後所說明，藉由於框架2之上方空間傾斜配置用以形成斜槽22及壓住構件25之壓住構件形成用模頭203而形成。

照明機構3係具有將設置於安裝在印刷電路基板6之LED基板32中之LED(Light Emitting Diode(發光二極體)：省略圖示)作為光源，將LED之光導光至載置於原稿玻璃GL上之原稿OB之導光件31(相當於本發明之「導光體」)，且對原稿OB進行照明。再者，於圖2中，LED基板32係藉由其上端部分之形狀以虛線表示，而將該一部分省略圖示。

導光件31係由丙烯酸樹脂或玻璃等透明構件形成，且具有與CIS模組1之讀取範圍大致相同之長度，且於X方向上配設在設置於中間構件21之上表面之斜槽22中。又，導光件31包括：反射面31a，其形成有將自一端面(朝向圖2之紙面之近前側)入射至導光件31內之LED之光反射之反射結構；及出射面31b，其將由反射面31a反射之光朝向原稿OB出射。而且，反射面31a及出射面31b分別沿長度方向形成於導光件31之外周面上，且隔著透明構件對向配置。而且，導光件31之與長度方向正交之剖面中之出射面31b之寬度形成為窄於反射面31a。

又，導光件31之與長度方向正交之剖面形狀具有自反射面31a側朝向出射面31b側逐漸變細之六角形狀，且導光件31係與透鏡單元4對向之部分沿著出射面31b在長度方向上具有倒角。而且，導光件31之具有倒角之部分係沿著X方向接觸配置於透鏡單元4之同樣具有倒角之部分，藉此，出射面31b近接配置於透鏡單元4。照明機構3係如圖5所示，更包括被覆導光件31之除出射面31b以外之外周面之遮光膜33，且於遮光膜33之與導光件31(透明構件)相接之面，形成有使光散射之散射面。再者，於本實施形態中，遮光膜33之厚度形成為約125μm。又，於圖5中，將由反射面31a被覆之遮光膜33之一部分省略圖示。

又，如圖6及圖7所示，使導光件31朝向紙面自近前側使出射面 31b朝向透鏡單元4側於X方向上插入至形成於框架2之中間構件21之上表面之斜槽22中，藉此，於導光件31之近前側之端面之位置形成用以插入LED基板32之插入空間SP。而且，如圖1及圖2所示，將設置有LED基板32之印刷電路基板6配設於框架2之下方空間中之特定位置，並將LED基板32自下方側插入至插入空間SP，藉此，LED基板32之前端側之端面藉由抵接於壓住構件25之按壓面而定位，從而將設置於LED基板32中之LED與導光件31之長度方向之一端側即近前側之端面對向配置。

若來自LED之照明光入射至導光件31之一端，則該照明光朝向導光件31之另一端在導光件31內傳播，並且，藉由反射面31a而散射。藉由反射面31a而散射之照明光於導光件31內藉由外周面(遮光膜33)而全反射，藉此，朝向出射面31b聚光。繼而，經聚光之照明光自出射面31b朝向原稿玻璃GL出射，且以聚光於原稿玻璃GL上之原稿OB之狀態下進行照射。以此方式，將X方向上延伸之帶狀之照明光照射至原稿OB，且於原稿OB被反射。

再者，於自LED入射照明光之導光件31之與一端為相反側之端面所抵接之框架2之內壁面，設置有海綿或橡膠、彈簧等彈性構件(省略圖示)。導光件31藉由彈性構件而於自斜槽22脫離之方向上受到賦能，從而抵接於設置在LED基板32之LED。自下方插入至插入空間SP中之LED基板32於由受到彈性構件賦能之導光件31進行按壓之方向上，抵接於與設置有彈性構件之內壁面對向之框架2之內壁面進行定位。因此，導光件31於斜槽22內，正確地定位於彈性構件與LED基板32之間而固定。

又，配置照明機構3之框架2之上方空間與配置感測器5(印刷電路基板6)之下方空間係由中間構件21隔離，因此，不存在照明機構3之光洩漏至下方空間之虞，從而防止因自照明機構3洩露之光向感測器5 入射導致雜訊之產生。

於照明機構3之照明光之照射位置之正下方位置，在X方向上設置有上述凹槽23，且透鏡單元4藉由嵌入至凹槽23中而與導光件31並列設置。透鏡單元4係包括透鏡陣列(省略圖示)，其設置有使複數個透鏡之彼此之光軸平行且各透鏡面排列於與導光件31之長度方向相同之X方向之入射面；及殼體41，其收納透鏡陣列；且使入射至入射面之來自原稿OB之反射光聚光，於感測器5上形成原稿OB之正立等倍像。

透鏡陣列係以與CSI模組1之讀取範圍大致相同長度延伸設置於X方向上，且藉由對於照明光具有光透過性之樹脂或玻璃等透明媒體而一體成形。又，於透鏡陣列之入射側之殼體41，沿著X方向形成有穿設於分別對應於各透鏡之位置之複數個貫通孔(省略圖示)，且自原稿OB入射之反射光之入射方向受到各貫通孔限制。又，於透鏡陣列之出射側之殼體41，沿著X方向形成有穿設於分別對應於各透鏡之位置中之複數個貫通孔(省略圖示)，且自透鏡陣列出射之出射光之出射方向受到各貫通孔限制。

即，於透鏡陣列之入射側及出射側，沿著X方向分別形成有複數個貫通孔之殼體41作為相對於透鏡陣列之孔徑構件發揮功能，防止雜散光入射至感測器5。再者，於設置於框架2之中間構件21中之凹槽23之底面沿X方向形成之狹縫24係形成於在X方向上排列著構成透鏡陣列之各透鏡之出射側之各光軸之位置，且狹縫24形成為略微寬於各透鏡之出射側之各光軸之X方向上之寬度。而且，入射至透鏡單元4之反射光通過狹縫24而聚光於感測器5上。

殼體41係與導光件31對向之部分沿著X方向具有倒角，且如上所述，導光件31之具有倒角之部分抵接於該倒角部分，朝向凹槽23內按壓殼體41，藉此，將透鏡單元4(殼體41)固定於框架2之凹槽23內。

感測器5係如圖1所示，於X方向上安裝於裝載有LED基板32之印刷電路基板6上，且讀取原稿OB之正立等倍像，輸出與該正立等倍像相關之信號。

以上述方式構成之CIS模組1係以如下方式組裝。即，如圖6及圖7所示，首先，將透鏡單元4嵌入至設置於框架2之上方空間側之凹槽23中，將導光件31插入至斜槽22內。繼而，如圖1及圖2所示，以將LED基板32自下方側插入至插入空間SP之方式，於框架2之下方空間之特定位置配置印刷電路基板6，藉此，完成CIS模組1之組裝。

其次，參照圖8(a)、(b)對導光件31與透鏡單元4之配置關係之一例進行說明。圖8係用以說明導光件對原稿之照明狀態之圖，且(a)表示導光件及透鏡單元之配置關係，(b)表示原稿之照明狀態。又，於圖8(b)中，Y方向上之原點O之位置相當於與X方向正交之剖面中之透鏡單元4之光軸CL之位置，Y(+)方向表示透鏡單元側，Y(-)方向表示導光件側，原點O側表示藉由LED而入射有照明光之導光件31之端面側。又，圖8(b)表示藉由Cybernet Systems股份有限公司製造之照明分析軟體「LightTools」之模擬而導出之光軸CL之位置之X方向上之亮度。

該實施形態係將導光件31之與長度方向正交之剖面中之反射面31a之寬度設定為2mm，將出射面31b之寬度設定為0.8mm，將反射面31a與出射面31b之距離設定為4mm。又，原稿玻璃GL由折射率n為1.51之材質形成，因此，若導光件31之出射面31b之法線與原稿玻璃GL所成之角度為γ，則入射至原稿玻璃GL中進行折射之光之行進方向與原稿玻璃GL所成之角度δ成為sinδ=(sinγ)/1.51。

因此，若將透鏡單元4之上端面與原稿玻璃GL之下表面之距離設為d1，將原稿玻璃GL之厚度設為d，則為使自導光件31出射之光照射至原稿玻璃GL之上表面與透鏡單元4之光軸CL之交點，而可將導光件 31之與長度方向正交之剖面中之出射面31b之中心與透鏡單元4之光軸CL之距離L表示為L=d1/tan(γ)+d/tan(δ)。

本實施形態係將透鏡單元4之上端面與原稿玻璃GL之下表面之距離d1設定為0.66mm，將原稿玻璃GL之厚度d設定為2.8mm，因此，例如若將導光件31之出射面31b之法線與原稿玻璃GL所成之角度γ設為40度，則出射面31b之中心與透鏡單元4之光軸CL之距離L成為約2.4mm。因此，於上述條件中，若以出射面31b之中心及光軸CL間之距離成為2.4mm之方式配置導光件31及透鏡單元4，則藉由自出射面31b出射之照明光，而適當地於X方向帶狀地照明原稿OB之光軸CL之位置。

又，如圖8(a)所示，框架2之側壁及壓住構件25之上表面與透鏡單元4之殼體41之形成有貫通孔之上端面以大致配置於同一平面S之方式構成，且導光件31以避免超越平面S突出至原稿玻璃GL之方式配置。

再者，於本實施形態中，對導光件31以與出射面31b之角度α成為100度~140度之方式實施倒角，且以與上端面之角度β成為100度~140度之方式對透鏡單元4實施倒角。因此，以距離L成為2.4mm以內之方式，將導光件31及透鏡單元4之入射面近接配置，並且，以上述導光件31之倒角角度α、透鏡單元4之倒角角度β、光線之入射角度γ之關係成為α+β+γ=270度之方式，配置導光件31及透鏡單元4，藉此將自導光件31之出射面31b出射之光帶狀地照射至原稿玻璃GL之上表面與透鏡單元4之光軸CL相交之部分。

即，如圖8(b)所示，在照射中心略微地偏向導光件31側之狀態 下，將自導光件31之出射面31b出射之光帶狀且以19.2%之光利用效率適當地照射至原稿玻璃GL之上表面與透鏡單元4之光軸CL相交之部分。

(比較例)

其次，參照圖9(a)、(b)，對比較例進行說明。圖9係用於說明比較例中之原稿之照明狀態之圖，(a)表示導光件及透鏡單元之配置關係，(b)表示原稿之照明狀態。如圖9(a)所示，於比較例中，導光件131及透鏡單元104各者於對外周面未實施上述之倒角，且其各者與長度方向(X方向)正交之剖面形狀形成為矩形。又，與長度方向正交之剖面中之導光件131之出射面31b之寬度形成為與反射面31a相同之寬度。其他之構成與上述之例同樣，故藉由標註相同符號而省略其說明。

於該比較例中，未對導光件131及透鏡單元104分別實施倒角，從而無法將導光件131及透鏡單元104近接配置。再者，入射至導光件131之LED之照明光不朝向出射面31b聚光。因此，如圖9(b)所示，成為照射中心大幅度地偏向導光件131側之狀態，從而成為原稿玻璃GL之上表面與透鏡單元4之光軸CL相交之部分幾乎未受到自導光件131之出射面31b出射之光照明之狀態。

又，如圖9(b)中虛線所示，為了藉由自導光件131之出射面31b出射之光而對原稿玻璃GL之上表面與透鏡單元4之光軸CL相交之部分進行照明，而必需使導光件131大幅度超越平面S而配置於上方，但原稿玻璃GL係配置於CIS模組1之正上方，故而，事實上，不可能於圖9(b)中之虛線之位置配置導光件131。

(變化例(1))

其次，參照圖10(a)、(b)，對導光件之變化例(1)進行說明。圖10係表示導光件之變化例(1)之圖，且(a)、(b)分別表示不同之變化例 (1)。圖10(a)所示之例與圖8(a)所示之例之不同之處在於：於導光件310a之與長度方向正交之剖面中，反射面31a朝向紙面順時針方向傾斜約10度。圖10(b)所示之例與圖8(a)所示之例之不同之處在於：於導光件310b之與長度方向正交之剖面中，反射面31a朝向紙面逆時針方向傾斜約10度。其他之構成與上述之例同樣，故藉由標註相同符號而省略其說明。

圖10(a)、(b)所示之變化例(1)係與圖8(a)所示之例相比，聚光率略微變差，但自導光件31之出射面31b出射之光帶狀且適當地照射至原稿玻璃GL之上表面與透鏡單元4之光軸CL相交之部分。

(變化例(2))

其次，參照圖11(a)、(b)，對導光件之變化例(2)進行說明。圖11係用於說明導光件之變化例(2)中之原稿之照明狀態之圖，且(a)表示導光件及透鏡單元之配置關係，(b)表示原稿之照明狀態。圖11(a)所示之例與圖8(a)所示之例之不同之處在於：導光件311之與長度方向正交之剖面形狀形成為自反射面31a側朝向出射面31b側逐漸變細之梯形。其他之構成與上述之例同樣，故藉由標註相同符號而省略其說明。

圖11(a)所示之變化例(2)係如圖11(b)所示，自導光件31之出射面31b出射之光帶狀且以19.3%之光利用效率適當地照射於原稿玻璃GL之上表面與透鏡單元4之光軸CL相交之部分。

(變化例(3))

其次，參照圖12(a)、(b)，對導光件之變化例(3)進行說明。圖12係用以說明導光件之變化例(3)中之原稿之照明狀態之圖，且(a)表示導光件及透鏡單元之配置關係，(b)表示原稿之照明狀態。圖12(a)所示之例與圖8(a)所示之例之不同之處在於：導光件312之與長度方向正交之剖面形狀形成為自反射面31a側朝向出射面31b側逐漸變細之五 角形狀。其他之構成與上述之例同樣，故藉由標註相同符號而省略其說明。

圖12(a)所示之變化例(3)係如圖12(b)所示，自導光件312之出射面31b出射之光帶狀且以19.9%之光利用效率適當地照射於原稿玻璃GL之上表面與透鏡單元4之光軸CL相交之部分。

(變化例(4))

其次，參照圖13(a)、(b)，對導光件之變化例(4)進行說明。圖13係用以說明導光件之變化例(4)中之原稿之照明狀態之圖，且(a)表示導光件及透鏡單元之配置關係，(b)表示原稿之照明狀態。圖13(a)所示之例與圖8(a)所示之例之不同之處在於：導光件313之與長度方向正交之剖面形狀形成為自反射面31a側朝向出射面31b側逐漸變細之五角形狀。其他之構成與上述之例同樣，故藉由標註相同符號而省略其說明。

圖13(a)所示之變化例(4)係如圖13(b)所示，自導光件313之出射面31b出射之光帶狀且以21.2%之光利用效率適當地照射於原稿玻璃GL之上表面與透鏡單元4之光軸CL相交之部分。

(變化例(5))

其次，參照圖14(a)、(b)，對導光件之變化例(5)進行說明。圖14係用以說明導光件之變化例(5)中之原稿之照明狀態之圖，且(a)表示導光件及透鏡單元之配置關係，(b)表示原稿之照明狀態。圖14(a)所示之例與圖13(a)所示之例之不同之處在於：導光件314之與長度方向正交之剖面形狀形成為自反射面31a側朝向出射面31b側逐漸變細之五角形狀，但外周面之一部分形成為曲面狀。其他之構成與上述之例同樣，故藉由標註相同符號而省略其說明。

圖14(a)所示之變化例(5)係如圖14(b)所示，自導光件314之出射面31b出射之光帶狀且以19.5%之光利用效率適當地照射於原稿玻璃 GL之上表面與透鏡單元4之光軸CL相交之部分。

(變化例(6))

其次，參照圖15(a)、(b)，對導光件之變化例(6)進行說明。圖15係用以說明導光件之變化例(6)中之原稿之照明狀態之圖，且(a)表示導光件及透鏡單元之配置關係，(b)表示原稿之照明狀態。圖15(a)所示之例與圖8(a)所示之例之不同之處在於：與長度方向正交之剖面為矩形之棒狀之透明構件之外周面之與透鏡單元4對向之部分沿著出射面31b於長度方向上具有倒角，形成導光件315，藉此，該導光件315之剖面形狀形成為自反射面31a側朝向出射面31b側逐漸變細之形狀。而且，導光件315之外周面之具有倒角之部分與透鏡單元4之具有倒角之部分對向配置，藉此，將導光件315及透鏡單元4近接配置。其他之構成與上述之例同樣，故藉由標註相同符號而省略其說明。

圖15(a)所示之變化例(6)係如圖15(b)所示，自導光件315之出射面31b出射之光帶狀且以21%之光利用效率適當地照射於原稿玻璃GL之上表面與透鏡單元4之光軸CL相交之部分。再者，如圖15(a)所示，於導光件315及透鏡單元4近接配置之情形時，於導光件315之鄰接於出射面31b之角部之中上側之角部超越平面S而向原稿玻璃GL側大幅地突出之情形時，較佳為出射面31b之上側之角部亦進行倒角。

(框架之成型方法)

其次，一面參照圖2及圖3，一面參照圖16~圖18，對框架之成型方法之一例進行說明。圖16係表示用以將框架成型之模具之立體圖，圖17係相當於圖2所示之框架之剖面之位置上之模具之剖面圖，圖18係相當於圖3所示之框架之剖面之位置上之模具之剖面圖。用以將框架2成型之模具200包括上部模具201、下部模具202、及壓住構件形成用模頭203。而且，於上部模具201之下表面設置有用以於中間構件21之上表面側形成斜槽22之模頭201a及用以形成凹槽23之模頭 201b。又，於下部模具202之上表面，設置有用以形成中間構件21之下表面形狀之模頭202a及用以形成狹縫24之模頭202b。又，於下部模具202，沿著長度方向設置有朝向紙面而自左側之側面連通至上表面之複數個斜孔202c，且於各斜孔202c中，以其前端自側面側突出至上表面側之方式插入壓住構件形成用模頭203。再者，自下部模具202之上表面突出之各壓住構件形成用模頭203之前端之上表面側之形狀形成為與插入至框架2之斜槽22中之導光件31之上側之周側面之形狀大致相同之形狀。用以形成壓住構件25(斜槽22)之各壓住構件形成用模頭203之前端側之形狀適當形成為與插入至斜槽22中之導光件(導光體)之形狀對應的形狀即可。

而且，在各壓住構件形成用模頭203插入至下部模具202之各斜孔202c中之狀態下，使上部模具201之下表面密接於下部模具202之上表面，將上部模具201及下部模具202卡合，藉此，於上部模具201之下表面與下部模具202之上表面之間，形成填充有用以形成框架2之樹脂等液體R之間隙G。再者，設置於上部模具201之下表面之用以形成斜槽22之模頭201a在將上部模具201及下部模具202組合之狀態下，以緊密地嵌入至向下部模具202之上表面側突出之各壓住構件形成用模頭203之間之方式形成。即，上部模具201之模頭201a及壓住構件形成用模頭203係藉由於長度方向(X方向)上密接地交替排列，而利用經密接配置之模頭201a及壓住構件形成用模頭203之下表面形成用以形成框架2之斜槽22之模型，且利用壓住構件形成用模頭203之上表面形成用以形成壓住構件25之模型。

將以此方式構成之上部模具201、下部模具202及壓住構件形成用模頭203組合，藉此，使經熔融之樹脂等液體R流入至形成於上部模具201之下表面與下部模具202之上表面之間之間隙G中，且於樹脂等液體R硬化之後，將壓住構件形成用模頭203拔出後，藉由卸除上 部模具201及下部模具202而完成框架2。

如上所述，於上述實施形態中，將LED之光導光至原稿OB之棒狀之導光件31、310a、310b、311、312、313、314、315(以下，稱為「導光體」)由透明構件形成。又，導光體包括：反射面31a，其形成有將自該導光體之至少一端面入射至該導光體內之LED之光反射之反射結構；及出射面31b，其將由反射面31a反射之光朝向原稿OB出射；且反射面31a及出射面31b分別沿著長度方向(X方向)形成於該導光體之外周面，且隔著透明構件對向配置。而且，導光體之與長度方向正交之剖面中之出射面31b之寬度形成為窄於反射面31a，因此，自導光體之端面入射且於反射面31a中遍及其長度方向整體地散射之LED之光於透明構件之內部由導光體之外周面全反射後，朝向出射面31b聚光，且自該出射面31b朝向原稿OB帶狀地出射。

因此，於導光體之內部朝向出射面31b聚光之狀態之光自該出射面31b朝向原稿OB帶狀地出射，故而，可提供一種具備可藉由照明機構3而帶狀且有效地將原稿OB與透鏡單元4所具備之透鏡陣列之光軸CL相交之部分照明的新穎之構成之照明機構3之CIS模組1。

又，導光體之與長度方向正交之剖面形狀係自反射面31a側朝向出射面31b側逐漸變細之形狀，因此，可使於反射面31a中遍及其長度方向整體地散射之LED之光藉由利用導光體之外周面進行全反射，而進而有效地朝向出射面31b聚光。因此，可藉由自出射面31b朝向原稿OB帶狀地出射之光而進而有效地照明原稿OB。又，導光體之與長度方向正交之剖面形狀係自反射面31a側朝向出射面31b側逐漸變細之形狀，因此，可將與長度方向(X方向)正交之剖面中之出射面31b之中心與正交於各透鏡面之排列方向(X方向)之剖面中之透鏡陣列之光軸CL更近接地配置。

又，導光體之與透鏡單元4對向之部分係沿著出射面31b於長度 方向上具有倒角，因此，可將與長度方向正交之剖面中之出射面31b之中心與正交於各透鏡面之排列方向之剖面中之透鏡單元4之光軸CL更近接配置，並藉由照明機構3而對該光軸CL上之更接近透鏡單元4之形成有複數個貫通孔之上端面之位置(原稿OB)更帶狀地進行照明。又，可藉由將導光體之出射面31b與透鏡單元4之入射面近接配置而實現CIS模組之小型化。

又，收納透鏡陣列之殼體41之與導光體對向之部分係沿著透鏡面之排列方向具有倒角，故可進而將導光體之與長度方向正交之剖面中之出射面31b之中心與正交於各透鏡面之排列方向之剖面中之透鏡單元4之光軸CL近接配置。

又，可使於形成導光體之透明構件內由反射面31a反射之光藉由利用遮光膜33之散射面更有效地全反射，而進而有效地朝向出射面31b聚光。又，可藉由遮光膜33，而防止入射至導光體之LED之光自導光體之外周面洩漏至外部。又，先前係為防止光洩漏，而將導光體收納於外殼中且設置於框架2，但可藉由以上述方式利用與外殼相比極薄之遮光膜33被覆導光體而防止光洩漏，藉此，可使導光體及透鏡單元4更近接地配置。

又，本實施形態係壓住構件形成用模頭203相較相當於中間構件21之位置於上方，自側面插入至組合有上部模具201及下部模具202之模具200內，藉此，形成配置於框架2之斜槽2之上方之壓住構件25。因此，於形成框架2時，為了於感測器5上形成正立等倍像，除了用以供自透鏡單元4出射之光通過之狹縫24以外，不存在於中間構件21形成將上方空間與下方空間連通之孔(穴)之虞。因此，可將配置於上方空間之照明機構3與配置於下方空間之感測器5(印刷電路基板6)確實地隔離，從而防止照明機構3之光洩漏至感測器5。因此，可確實地防止照明機構3之光洩漏至感測器5，故而，可省略被覆導光體之遮光膜 33。

再者，本發明並不限於上述實施形態，在不脫離其精神之範圍內，可對上述內容施加各種變更。例如，對導光體或者透鏡單元4實施之倒角之態樣並不限於上述之例，只要將導光體及透鏡單元4近接配置，且以使自導光體之出射面31b出射之光適當照射至透鏡單元4之光軸CL上之方式，對導光體或透鏡單元4實施倒角即可。

又，透鏡單元4(成像光學元件)之構成若為可於感測器5上適當地形成正立等倍像者則可為任何構成，可採用包含1行透鏡行之透鏡陣列或排列有複數個透鏡行之構成之透鏡陣列等。又，可採用於透鏡陣列之入射側及出射側分別配置有孔徑構件之成像光學元件、或於光軸方向排列有複數個透鏡陣列且於入射側、透鏡陣列間、及出射側分別配置孔徑構件而構成之成像光學元件等。又，成像光學元件亦可包含SLA(Selfoc(註冊商標)透鏡陣列)。

又，上述實施形態係利用壓住構件形成用模頭203於框架2中將壓住構件25一體地成型，但亦可代替壓住構件形成用模頭203，而於下部模具202之上表面突出設置具有與壓住構件25之下表面形狀相同之前端面形狀之模頭，藉此，於框架2形成壓住構件25。

而且，可將本發明廣泛地應用於具備將來自讀取對象物之反射光成像，形成正立等倍像之成像光學元件之圖像讀取裝置中。

1‧‧‧CIS模組(圖像讀取裝置)

2‧‧‧框架

3‧‧‧照明機構

4‧‧‧透鏡單元(成像光學元件)

5‧‧‧感測器

6‧‧‧印刷電路基板

21‧‧‧中間構件

22‧‧‧斜槽

23‧‧‧凹槽

24‧‧‧狹縫

25‧‧‧壓住構件

25a‧‧‧孔

31‧‧‧導光件(導光體)

31a‧‧‧反射面

31b‧‧‧出射面

32‧‧‧LED基板

33‧‧‧遮光膜

41‧‧‧殼體

GL‧‧‧原稿玻璃

OB‧‧‧原稿(對象物)

X‧‧‧長度方向

Claims (4)

1. 一種圖像讀取裝置，其特徵在於包括：照明機構，其具有將光源之光導光至讀取對象物之導光體，且對上述對象物進行照明；及成像光學元件，其並列設置於上述導光體、且具有設置有將複數個透鏡面排列於與上述導光體之長度方向相同方向上之入射面之透鏡陣列，且將入射至上述入射面之來自上述對象物之反射光聚光，於感測器上形成正立等倍像；上述導光體係由透明構件形成，且具有形成有將入射至該導光體內之上述光源之光反射之反射結構之反射面、及將由上述反射面反射之光朝向上述對象物出射之出射面，且上述導光體在上述長度方向上朝向上述出射面逐漸變細以減少上述出射面之尺寸，上述透鏡陣列朝向上述入射面逐漸變細以減少上述入射面之尺寸，上述照明機構係於上述導光體之逐漸變細部分與上述透鏡陣列之逐漸變細部分對向之區域接觸上述成像光學元件。
2. 如請求項1之圖像讀取裝置，其中上述導光體其外周面中與上述成像光學元件對向之部分沿著上述出射面於上述長度方向上具有倒角，且上述導光體之上述出射面與上述成像光學元件之上述入射面近接配置。
3. 如請求項1之圖像讀取裝置，其中上述成像光學元件更包括收納上述透鏡陣列之殼體，且上述殼體其與上述導光體對向之部分沿著上述透鏡面之排列方向具有倒角。
4. 如請求項1之圖像讀取裝置，其中上述照明機構更包括被覆上述 導光體之除上述出射面以外之外周面之遮光膜，且於上述遮光膜之與上述透明構件相接之面形成有使光散射之散射面。