WO2020174855A1 - 照明装置及び画像読取装置 - Google Patents

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WO2020174855A1
WO2020174855A1 PCT/JP2019/050581 JP2019050581W WO2020174855A1 WO 2020174855 A1 WO2020174855 A1 WO 2020174855A1 JP 2019050581 W JP2019050581 W JP 2019050581W WO 2020174855 A1 WO2020174855 A1 WO 2020174855A1
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WO
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light guide
guide holder
light
support
longitudinal direction
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PCT/JP2019/050581
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English (en)
French (fr)
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松井 秀樹
宏規 高崎
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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Priority to CN201980092483.3A priority patent/CN113474591B/zh
Priority to US17/417,757 priority patent/US11418673B2/en
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type the light being emitted along at least a portion of the lateral surface of the fibre
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/028Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information pick-up
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa

Definitions

  • the present disclosure relates to an illumination device and an image reading device that include a light guide.
  • the light guide is made of a rod-shaped transparent body, and is used for the lighting device (line light source device).
  • the illumination device (line light source device) having a light guide is suitable for illumination of image reading devices such as facsimiles, copiers, scanners, and bill discriminators.
  • Some image reading devices include an illuminating device (line light source device) inside a housing, and some have an object to be read arranged between the illuminating device (line light source device) and a lens body of the image reading device. ..
  • An illumination device (line light source device) having a light guide includes a light source such as an LED (Light Emitting Diode) or an organic EL (Electro Luminescence). The light incident from the light incident surface) is guided and linear light is emitted from the light emitting surface which is the side surface of the light guide.
  • Some conventional illumination devices for illumination of image reading devices include a cover glass as a top plate (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Such a cover glass is often common with the top plate of the image reading apparatus. Further, there is an illumination device (image reading device) in which the position of the light guide holder is regulated by a cover glass. Further, there is an illumination device (image reading device) including a mechanism for reducing the influence of expansion and contraction of the light guide body due to heat or the like (for example, see Patent Documents 2 and 3).
  • a cover glass is not required for the lighting device (image reading device).
  • the object to be read is conveyed at a position away from the position where it comes into contact with the illumination device (image reading device), and there is a cover glass on the device side where the illumination device (image reading device) is incorporated.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2014-6979 (in particular, see FIGS. 9 and 10) Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-283436 (see FIG. 1A in particular) Japanese Patent Laid-Open No. 2011-61411 (see particularly FIG. 3)
  • the conventional lighting device (image reading device) has a problem in that there is no idea that the light guide holder can be reliably supported regardless of the presence or absence of the cover glass of the lighting device (image reading device). It was
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and an object thereof is to obtain an illumination device and an image reading device that can support a light guide holder with a simple structure.
  • An illumination device and an image reading device include a rod-shaped light guide body that extends in the longitudinal direction, guides light incident from the outside, and emits it as linear light from a side surface, and the light guide body.
  • a light guide holder part having a hole into which an end face is inserted, a support part for slidably supporting the light guide holder part along the longitudinal direction, the light guide, and the light guide holder part.
  • a housing that supports or houses the support portion and at least the support portion is fixed, and the light guide holder portion has a support portion at least one of which is formed in the support portion along the longitudinal direction.
  • the sliding direction is regulated in the longitudinal direction by the support-side concave-convex portion which is the side groove portion or the support-side protruding portion.
  • an illumination device and an image reading device capable of restricting and supporting the sliding direction of the light guide holder part having the light guide holder and the light source substrate.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the illumination device and the image reading device according to the first embodiment.
  • FIG. 3A and 3B are a perspective view and a partially enlarged view of the image reading apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a support portion, a light guide holder portion, and a light guide of the image reading device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an assembly process diagram of the image reading device according to Embodiment 1 (a process of inserting a lens body into a housing).
  • FIG. 3 is an assembly process diagram (a supporting portion, a light guide holder portion, and a light source substrate) of the image reading device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an assembly process diagram (a supporting portion, a light guide holder portion, a light source substrate, and a light guide) of the image reading apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an assembly process diagram of the image reading apparatus according to the first embodiment (a step of inserting a support portion, a light guide holder portion, a light source substrate, and a light guide into a housing).
  • FIG. 4 is an assembly process diagram of the image reading device according to Embodiment 1 (a process of attaching a sensor substrate to a housing).
  • 3 is a simplified cross-sectional view of a support portion and a light guide holder portion of the illumination device and the image reading device according to Embodiments 1 and 2.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view of the lighting device.
  • FIG. 1B is a sectional view of the image reading apparatus.
  • a portion A surrounded by an alternate long and two short dashes line in FIG. 2 is an enlarged view of the periphery of the light guide holder portion 3 whose movement direction is restricted by the support portion 8 described later.
  • a portion B surrounded by a chain double-dashed line in FIG. 2 is an enlarged view of the periphery of the light guide holder portion 3 where the support portion 8 described later is not provided.
  • the image reading device is shown as a representative, and the illustration of the illumination device is omitted.
  • the same reference numerals denote the same or corresponding parts, and detailed description thereof will be omitted.
  • the longitudinal direction and the lateral direction of the illumination device according to the first embodiment correspond to the main scanning direction and the sub-scanning direction of the image reading device according to the first embodiment, respectively. Since the irradiation target 1 (reading target 1) is relatively conveyed in the lateral direction (sub-scanning direction), the lateral direction and the sub-scanning direction are also referred to as the carrying direction.
  • the irradiation target 1 is the irradiation target of light (linear light) emitted from the lighting device according to the first embodiment. Furthermore, it can be said that the reading target 1 (irradiation target 1) is a target for reading image information of the image reading apparatus according to the first embodiment.
  • the longitudinal direction (main scanning direction) and the lateral direction (sub scanning direction) intersect, and preferably orthogonal.
  • the directions intersecting the longitudinal direction (main scanning direction) and the lateral direction (sub scanning direction) are the height directions of the illumination device and the image reading device.
  • the height direction is preferably orthogonal to the longitudinal direction (main scanning direction) and the lateral direction (sub scanning direction).
  • the optical axis direction along the optical axis of the lens body 10 described later corresponds to the height direction.
  • the optical axis direction (height direction) when the optical axis of the lens body 10 is folded back by a mirror is the optical axis up to the mirror that first reflects the light from the irradiation object 1 (reading object 1).
  • the imaging optical system does not have an erecting equal-magnification optical system and does not have a configuration in which the optical axis is folded back by a mirror will be described.
  • the longitudinal direction (main scanning direction) is indicated as the X-axis direction
  • the lateral direction (sub-scanning direction) is indicated as the Y-axis direction
  • the height direction (optical axis direction) is indicated as the Z-axis direction.
  • the illumination device image reading device is shown when the three axes of the X axis, the Y axis, and the Z axis are orthogonal to each other.
  • the light guide 2 is a rod-shaped transparent body made of resin or the like.
  • the light guide 2 extends in the longitudinal direction (main scanning direction), guides the light incident from the end face 2a, and emits linear light from the side face 2b.
  • the light guide 2 has a light-scattering pattern 2c formed in a portion facing the side surface 2b.
  • FIG. 1A shows the case where there is one light guide 2
  • FIG. 1B shows the case where there are two light guides 2, the number of light guides 2 is not limited to these.
  • the light guide 2 may be one or more.
  • the light guide holder part 3 preferably has a light guide insertion part 4 (light guide holder 4) and a light source substrate 5.
  • the light guide insertion portion 4 (light guide holder 4) has a hole 4a into which the end surface of the light guide 2 is inserted. Further, the light guide insertion portion 4 (light guide holder 4) has an opening 4b on the surface opposite to the surface into which the end surface of the light guide 2 is inserted and which is in optical communication with the hole 4a.
  • the holes 4a and the openings 4b may be formed according to the number of the light guides 2.
  • the light source substrate 5 is formed on the light guide holder part 3, it is arranged on the side of the light guide insertion part 4 opposite to the surface into which the end face of the light guide 2 is inserted, and from the hole 3a.
  • a light source that emits light is formed on the light source substrate 5.
  • the light source formed on the light source substrate 5 is preferably an element such as an LED or an organic EL.
  • the light source is red light (R), green light (G), blue light (B), white light (H), ultraviolet light (UV) according to the image information of the irradiation target 1 (reading target 1). ), infrared light (IR) and the like are used.
  • the light source may or may not enter the inside of the light guide insertion portion 4 through the opening 3b. In other words, the arrangement is such that the light emitted from the light source enters the end surface 2a of the light guide 2 through the inside of the light guide insertion portion 4.
  • the light source is connected to a sensor substrate 11 described later by a power supply line 5a (cable 5a).
  • the flexible board 5a is suitable for the power supply line 5a. Since the sensor substrate 11 also has a function of supplying power to the light source (light source substrate 5) and controlling lighting of the light source, the sensor substrate 11 can also be called the light source control substrate 11. In the lighting device according to the present application, the light source control board 11 may be provided outside. Further, the light source board 5 may have the function of the light source control board 11.
  • the support portion 6 supports the light guide holder portion 3 slidably in the longitudinal direction.
  • the supporting portion 6 has a surface extending in the longitudinal direction from both ends in the lateral direction of the surface extending in the lateral direction. That is, in the shape of the support portion 6, the cross section in which the longitudinal direction and the lateral direction intersect is an angular C-shaped cross section.
  • the housing 7 supports or stores the light guide 2, the light guide holder 3, and the support 6, and at least the support 6 is fixed.
  • the light guide holder part 3 slides along the longitudinal direction by the support part side concave-convex part 8 which is the support part side groove part 8a or the support part side projection part 8b formed on the support part 6 at least one side. The direction of movement is restricted to the longitudinal direction.
  • the light guide holder part 3 is formed with a light guide holder part side uneven part 9 having a shape corresponding to the support part side uneven part 8 along the longitudinal direction.
  • the light guide holder-side uneven portion 9 is formed on at least one of the light guide insertion portion 4 (light guide holder 4) and the light source substrate 5.
  • the present application exemplifies a case where the light guide body holder side uneven portion 9 is formed only in the light guide body insertion portion 4 (light guide body holder 4).
  • the lens body 10 converges the light passing through the reading object 1 among the linear light emitted from the side surface of the light guide 2.
  • 2 illustrates a case where the lens body 10 is the rod lens array 10 in which rod lenses are arranged in an array in the main scanning direction (longitudinal direction).
  • converging the light passing through the reading object 1 means at least one of converging the light reflected by the reading object 1 and converging the light transmitted through the reading object 1.
  • the lens body 10 may be a microlens array of an erecting equal-magnification optical system similar to the rod lens array 10 or a lens of a reduction optical system. Further, the entire body including the optical element such as a mirror that returns the optical path may be referred to as the lens body 10.
  • the sensor substrate 11 is formed with the sensor element 12 that receives the light converged by the lens body 10.
  • the sensor substrate 11 may have a function (light source control substrate 11) of supplying power to the light source (light source substrate 5) and controlling lighting of the light source.
  • the sensor substrate 11 may also serve as the signal processing substrate 11.
  • the sensor substrate 11 has the sensor elements 12 arranged in an array along the longitudinal direction, but is not limited to this. Further, the sensor elements 12 may be arranged in an array along the longitudinal direction in a plurality of rows, or the sensor elements 12 arranged in a plurality of rows may be arranged in a staggered arrangement.
  • the sensor board 11 is provided with an external connector and electronic components such as a signal processing IC (ASIC: Application Specific Integrated Circuit) that is a function of the signal processing board 11.
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • the signal processing IC may be provided on a substrate different from the sensor substrate 11 as described above.
  • Such a signal processing IC (ASIC) in cooperation with a CPU (Central Processing Unit) and a RAM (Random Access Memory), processes signals such as photoelectric conversion output received by the sensor element 12 (sensor element array 12). ..
  • the CPU, RAM, and signal processing circuit of the ASIC are collectively called a signal processing unit.
  • the sensor substrate 11 is arranged so that the optical axis of the lens body 10 (rod lens array 10) coincides with the light receiving portion of the sensor element 12 (sensor element array 12).
  • the external connector formed on the sensor substrate 11 is used for an input/output signal interface including the photoelectric conversion output of the sensor element 12 and its signal processing output.
  • the lens body 10 and the sensor substrate 11 are held by the housing 7, and the sensor substrate 11 is arranged on the side opposite to the light guide 2 with respect to the reading object 1. It is illustrated. That is, an example is shown in which the lens body 10 converges the reflected light, which is the light emitted from the light guide body 2 and reflected by the reading object 1.
  • the present application is also applicable to an image reading apparatus in which the lens body 10 converges the transmitted light, which is the light emitted from the light guide 2 and transmitted through the reading object 1. That is, a second housing (not shown) that holds the lens body 10 and the sensor substrate 11 is provided, and the reading target 1 (conveyance path) is provided between the second housing and the housing 7 (first housing 7).
  • the second housing and the housing 7 may be arranged.
  • the power supply line 5a (flexible substrate 5a) may be connected to the sensor substrate 11 of the second casing from the light source substrate 5 housed in the casing 7 (first casing 7). It may be connected to the light source control board 11 on the 7 (first housing 7) side.
  • top plate cover glass
  • the top plate may be prepared on the side of the product into which the illumination device or the image reading device is installed.
  • the lighting device or the image reading device according to the first embodiment may have a structure in which the top plate can be directly provided on the housing 4. That is, in the illumination device or the image reading device according to the first embodiment, the light guide holder part 3 (light guide holder 4) is supported by the support part 6 (support part side uneven part 8) regardless of the presence or absence of the top plate.
  • the sliding direction may be restricted to the longitudinal direction.
  • the light guide holder holder-side concave-convex portion 9 may be at least one of the light guide holder holder-side groove 9a and the light guide holder-side protrusion 9b.
  • 2 to 8 show the case where the light guide body holder side uneven portion 9 is the light guide body holder side projection 9b.
  • the supporting portion side concave-convex portion 8 illustrates the case of the supporting portion side groove portion 8a.
  • the supporting portion side groove portion 8a exemplifies the opening penetrating the supporting portion 6, but the supporting portion side groove portion 8a may be closed on the housing 7 side.
  • the closed recessed support-side groove 8a may have a structure (shape) as shown in FIG. In FIG.
  • the support portion 6 is formed with two support portion side uneven portions 8 facing each other, and the light guide holder portion 3 (at least the light guide holder 3 is provided between the two support portion side uneven portions 8).
  • the body holder portion side uneven portion 9) is arranged in the figure.
  • two light guide body holder side irregularities 9 are formed so as to face each other, and a hole 4a (opening 4b) is formed between the two light guide holder side irregularities 9. ) Is arranged.
  • the hole 4a (opening 4b) is arranged on an imaginary line connecting between the two light guide holder side irregularities 9.
  • the hole 4a (opening 4b) does not necessarily have to be arranged on an imaginary line connecting the two light guide holder holder-side uneven portions 9, but the hole 4a (opening 4b) is displaced from the imaginary line. If it is arranged in such a manner, the light guide holder part 3 may be increased in size. In other words, when the hole 4a (opening 4b) is arranged along the imaginary line, the light guide holder 3 may be downsized in some cases.
  • at least one of the support portion side uneven portion 8 and the light guide holder portion side uneven portion 9 is in contact with the housing 4. Specifically, the end portion of the support portion-side uneven portion 8 or the light guide holder-side uneven portion 9 on the light guide 2 side in the longitudinal direction is in contact with the housing 4.
  • the illumination device according to the first embodiment has a light guide 2, a light guide holder 3, a support 6, and a housing 7.
  • the cross-sectional view in the sub-scanning direction illustrated in FIG. 1A is the lighting device according to Embodiment 1.
  • the light source control board 11 is also shown in FIG.
  • the image reading apparatus according to the first embodiment has a lens body 10 and a sensor substrate 11 (light source control substrate 11) in addition to the light guide 2, the light guide holder 3, the support 6, and the housing 7. Therefore, in FIG. 1B, the components other than the lens body 10 and the sensor substrate 11 can be said to be the illumination device according to the first embodiment.
  • the lighting device according to the first embodiment may include the sensor substrate 11 as the light source control substrate 11.
  • the illustration of only the illumination device is omitted and the image reading device is mainly shown.
  • the light-scattering pattern 2c formed on the light guide 2 is an uneven shape that extends in the longitudinal direction and is formed on the surface of the light guide 2, for example, a fine uneven surface or an embossed surface. Further, the light scattering pattern 2c formed on the light guide 2 may be a white paint or the like formed on the surface of the light guide 2 along the longitudinal direction. For example, there is silk printing.
  • the light scattering pattern 2c such as these reflects and scatters the light propagating (guided) inside the light guide 2, and linear light is emitted from the side surface 2b to the irradiation target 1 (reading target 1). ).
  • the light guide 2 changes the propagation direction of light by reflecting or refracting the light incident from the end face 2a, and propagates (guides) the inside of the light guide 2 in the longitudinal direction.
  • FIG. 2 is a perspective view and a partially enlarged view of the image reading device.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the light guide holder 3 and the light guide 2 of the image reading device.
  • the sensor substrate 11 is fixed to the housing 7 by screws 13 inserted through screw holes formed in the peripheral edge of the sensor substrate 11.
  • the elastic body 14 is arranged between the light guide holder 3 and the support 6 in the longitudinal direction and regulates the sliding range of the light guide holder 3 in the longitudinal direction.
  • the relative position between the light guide 2 and each component changes due to the difference in linear expansion between the light guide 2 and each component.
  • the positional relationship between the light source and the light guide 2 has a great influence on the performance. Therefore, the light guide 2 is fixed in the height direction, and the light guide 2 extends in the longitudinal direction. It is necessary to allow the dimensional change of.
  • the elastic body 14 When the elastic body 14 is used, even if the length of the light guide 2 in the longitudinal direction is changed by expansion or contraction, the elastic body 14 is deformed according to the expansion or contraction, so that the light guide 2 can be fixed. it can.
  • the elastic body 14 may be formed as a part of the light guide holder portion 3, and the light guide body holder side uneven portion may be formed on at least one of the light guide insertion portion 4, the light source substrate 5, and the elastic body 14. ..
  • the housing 7 has a recessed concave portion along a height direction that is a direction orthogonal to an imaginary plane intersecting a longitudinal direction and a facing direction (short direction) where the two supporting-portion-side uneven portions 8 face each other.
  • the engaging portion 16 is formed along the height direction, projects from the support portion 6 on the side opposite to the side where the light guide holder portion 3 is arranged, and is in contact with the concave portion 15.
  • the support portion 6 having the engaging portion 16 has a surface extending in the longitudinal direction from both ends in the lateral direction of the surface extending in the lateral direction, and the engaging portion 16 is provided at the end portion.
  • the engaging portion 16 is a surface extending in the lateral direction.
  • the shape of the support portion 6 is a cross-section in which the longitudinal direction and the lateral direction intersect, and the end portions of the C-shaped curves of the angular C shape are bent outward.
  • the shape of the support portion 6 is a shape like a square ⁇ in a cross section in which the longitudinal direction and the lateral direction intersect.
  • the present application exemplifies a case where the light guide holder 2 is provided on both ends (end surfaces) of the light guide 2. Further, the support portion 6 is provided on the end portion (end surface) side of one light guide body 2 (portion A in FIG. 2), and the support portion 6 is provided on the end portion (end surface) side of the other light guide body 2. Although not shown (part B in FIG. 2) is illustrated, the support portions 6 may be provided on both end portions (end surfaces) of the light guide 2. Further, in the present application, the case where the light source substrate 5 (light source) is provided at both ends (end surfaces) of the light guide 2 is illustrated, but only one may be provided. That is, one light guide holder part 3 may be provided with at least the hole 4a, and the light source substrate 5 may be omitted. Of course, the support portion 6 may be arranged on the side of the light guide holder portion 3 without the light source substrate 5.
  • the illumination device and the image reading device include a rod-shaped light guide body 2 that extends in the longitudinal direction, guides light incident from the outside, and emits the light as linear light from the side surface.
  • the light guide holder part 3 (light guide holder 4) having a hole 4a into which the end face of the light guide 2 is inserted, and the light guide holder part 3 (light guide holder 4) are slid along the longitudinal direction.
  • a support part 6 that movably supports, and a casing that supports or houses the light guide 2, the light guide holder part 3 (light guide holder 4), and the support part 6, and at least the support part 6 is fixed.
  • the light guide holder 3 (the light guide holder 4) includes support-side groove 8a or support-side protrusion 8b formed on the support 6 along the longitudinal direction. It can be said that the feature that the sliding direction is restricted to the longitudinal direction by the portion 8.
  • the lens body 10 is inserted into the lens body supporting hole 17 of the housing 7 in the direction of the dashed line arrow shown in FIG.
  • the lens body support hole 17 supports the lens body 10 as shown in FIG. 1B, for example, so that the light converged by the lens body 10 can be imaged on the sensor element 12 on the reading target 1 side. Is a hole that communicates with the sensor substrate 11 side.
  • the lens body support hole 17 is closed by inserting and fixing the lens body 10, and thus contributes to the dustproof structure of the sensor element 12.
  • the lens body 10 may be fixed to the lens body support hole 17 by filling (applying) resin, for example.
  • a black resin is suitable for this filling (application) and contributes to the blocking of unnecessary light.
  • the housing 7 is also formed with recesses before and after the lens body supporting hole 17 in the lateral direction for accommodating the light guide 2.
  • FIG. 5 is a diagram showing a positional relationship between the light guide holder portion 3 and the support portion 6 before assembly.
  • the light guide holder side projection 9b of the light guide holder 3 (light guide holder side uneven portion 9) is formed in the direction of the alternate long and short dash line arrow shown in FIG. Insert into the side uneven portion 8).
  • the supporting portion side groove portion 8a is formed on a surface extending in the longitudinal direction from both ends in the lateral direction of the supporting portion 6 extending in the lateral direction.
  • the relationship between the support-side concave-convex portion 8 and the light-guide holder concave-side portion 9 does not always have to be in contact with each other as long as the light-guide holder 3 can slide in the longitudinal direction.
  • FIG. 6 is a diagram showing the positional relationship of the light guide 2, the light guide holder 3, and the support 6 before assembly. In addition to the state described with reference to FIG. 5, the light guide body 2 is inserted into the light guide body holder portion 3 in the direction of the dashed line arrow shown in FIG.
  • the support 6 supports the light guide holder 3 by exposing the light guide holder 3 on an imaginary plane where the longitudinal direction intersects with the two support-side irregularities 8 facing each other. Therefore, it is possible to avoid increasing the size of the image reading device (illumination device) in the height direction (see part A in FIG. 2).
  • a hole for passing the power supply line 5a to the sensor substrate 11 side of the housing 7 is formed in a part of the concave portion 15 of the housing 7, a hole for passing the power supply line 5a to the sensor substrate 11 side of the housing 7 is formed.
  • FIG. 8 shows the power supply line 5a drawn to the sensor substrate 11 side of the housing 7 through the hole.
  • the support portion 6 By inserting the support portion 6 into the hole portion 15 while only the engaging portion 16 is in contact with the hole portion 15, the support portion 6 can be easily inserted. Further, since the engaging portion 6 is provided after the insertion, a space (excluding the supporting portion side groove portion 8a in the case of opening) between the supporting portion 5 and the housing 7 is opened only in the C-shaped height direction. Therefore, if the resin is filled (applied) in this space when the support portion 6 is fixed to the housing 7 with the resin after the insertion, the resin is less likely to flow around to the light guide holder portion 3 side. By doing so, the sliding of the light guide holder 3 in the longitudinal direction can be easily maintained. The resin does not easily flow into the hole for passing the power supply line 5a to the sensor substrate 11 side of the housing 7. Of course, when the supporting portion side groove portion 8a is an opening penetrating the supporting portion 6, it is necessary to fix the supporting portion 6 to the housing 7 with a resin having an amount equal to or less than the height of the opening.
  • FIG. 8 shows the sensor substrate 11 before being attached to the housing 7 by the screw 13
  • the sensor substrate 11 may be attached to the housing 7 before the feeding line 5a is pulled out.
  • the connector 18 formed on the sensor substrate 11 (light source control substrate 11) may be connected to the power supply line 5a.
  • the connector 18 is illustrated as being formed on the surface of the sensor substrate 11 opposite to the surface on which the sensor element 12 is formed. As shown in the figure, if the sensor substrate 11 whose length in the longitudinal direction is shorter than that of the housing 7 is used, it is easy to make the connection structure between the connector 18 and the power supply line 5a compact.
  • the light guide holder portion 3 is movable in the longitudinal direction by the support portion 6.
  • the light guide holder is fixed in the height direction by the support portion 6 (including the case where the movement is limited), so that the light guide 2 is movable in the longitudinal direction but is not moved in the height direction. It can be structured (including the case where movement is restricted).
  • the light guide holder part 3 fixes the height direction of the light guide 2, so that the fixed part, that is, the light guide holder part 3 is in contact with the fixed part. This means that the movement of the light guide body 2 in the portion where the light is guided is fixed.
  • Embodiment 2 The illumination device and the image reading device according to the second embodiment will be described with reference to FIG. Descriptions of parts common to the first embodiment may be omitted.
  • 9A to 9E are simplified cross-sectional views of the surfaces of the supporting portion and the light guide holder portion of the lighting device and the image reading device according to the second embodiment in the sub-scanning direction.
  • FIG. 9F is a simplified cross-sectional view of a surface of the support portion and the light guide holder portion of the illumination device and the image reading device according to the first embodiment, which is described for comparison of structures. There is. 9(A) to 9(F) show cross sections where the lateral direction and the height direction intersect.
  • the light guide holder portion 3 indicates any one of the light guide insertion portion 4, the light source substrate 5, and the elastic body 14. Therefore, in the case of the cross-section of the light guide insertion portion 4, a simplified cross-sectional view in which the hole 4 is omitted is shown, and in the case of the cross-section of the light source substrate 5, a simplified cross-sectional view is shown in which the substrate configuration is omitted.
  • the same reference numerals denote the same or corresponding parts, and detailed description thereof will be omitted.
  • the two support-portion-side concave-convex portions 8 are the support-portion-side groove portions 8a, and the two light-guide holder-portion-side irregular portions 9
  • the (light guide holder side contact part 9) is the light guide holder side protrusion 9b.
  • the support-side protrusions 8b are provided on the support-side concave-convex portion 8 (support-side contact portion 8) and the light guide holder-side concave-convex portion 9 (light guide holder-side contact portion 9).
  • the light guide holder side groove 9a may be used.
  • the two supporter-side uneven portions 8 are the supporter-side protruding portions 8b, and the two light-guide-holder-side uneven portions 9 (light-guide-holder portion 8).
  • the side contact portion 9) is the light guide holder portion side groove portion 9a.
  • FIG. 9B is a case where FIG. 9A and FIG. 9F are adopted one by one.
  • the two support-portion-side concave-convex portions 8 are support-portion-side groove portions 8a, and the two light-guide holder-side concave-convex portions 9 (light-guide holder-portion side).
  • the case where the contact portion 9) is the light guide holder side projection 9b is the same as that in the first embodiment (FIG. 9(F)).
  • the difference is that the light guide holder part side protrusion 9b is the entire end of the light guide holder part 3 in the lateral direction.
  • the shape of the light guide holder portion 3 can be the conventional one.
  • the light guide holder side projection 9b in this case is also included in the light guide holder side uneven portion 9 for the sake of convenience.
  • the two support-portion-side concave-convex portions 8 are the support-portion-side protrusions 8b, and the two light-guide holder-side concave-convex portions 9 (the light-guide holder portion).
  • the side contact portion 9) is the light guide holder side groove portion 9a, it is the same as FIG. 9A.
  • the supporting portion side protruding portion 8b is the entire end portion of the light guide supporting portion 6 in the lateral direction. Note that, in this case, the supporting portion side protruding portion 8b is also included in the supporting portion side uneven portion 8 for convenience.
  • FIG. 9E shows the case where FIG. 9C and FIG. 9D are adopted one by one.
  • the elastic body 14 may be used in the illumination device and the image reading apparatus according to the first and second embodiments, there are other options for the arrangement of the elastic body 14.
  • the drawings used in the description of the first and second embodiments show the case where the elastic body 14 is between the light source substrate 5 and the support portion 6.
  • the elastic body 14 may be arranged between the light guide insertion portion 4 and the light source substrate 5, or may be arranged between the housing 7 and the light guide insertion portion 4. .
  • the elastic body 14 needs to have a structure through which light from the light source can pass.
  • a structure having a hole through which light passes can be considered.
  • the elastic body 14 needs to have a structure that does not prevent the light guide body insertion portion 4 from holding the light guide body 2.
  • a structure having a hole through which the light guide 2 penetrates can be considered.
  • An elastic member is used for at least one of the supporting portion side protruding portion 8b and the light guide holder portion side protruding portion 9b to make the supporting portion side protruding portion 8b itself or the light guide holder portion side protruding portion 9b elastic. It may be the body 14. In addition, an elastic member is used for at least one of the surface of the supporting portion 6 extending in the lateral direction or the engaging portion 16, or the surface of the supporting portion 6 extending in the lateral direction itself or the engaging portion. 16 itself may be the elastic body 14.
  • the supporting portion 6 is inserted into the concave portion 15 of the housing 7 and fixed, but the supporting portion 6 is fixed. If the light guide holder 3 is slidable, the recess 15 may not be used.
  • the protrusion extending from the support portion 6 toward the housing 7 in the height direction, and insert the projection into the hole of the housing 7 to fix it.
  • a so-called snap fit is suitable for the protrusion.
  • the engaging portion 16 is not essential.
  • the protrusion may be referred to as the engaging portion 16.
  • the illumination device and the image reading device according to the first and second embodiments support the light guide holder regardless of the presence or absence of the cover glass of the illumination device (image reading device) while simplifying the structure of the light guide holder. You can be sure.

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Abstract

照明装置及び画像読取装置は、長手方向に延在し、外部から入射した光を導光して側面(2b)から線状の光として出射する棒状の導光体(2)と、導光体(2)の端面(2a)が挿入された孔部(4a)を有する導光体ホルダ部(3)と、導光体ホルダ部(3)を長手方向に沿って摺動可能に支持する支持部(6)と、導光体(2)、導光体ホルダ部(4)及び支持部(6)を支持又は収納し、少なくとも支持部(6)が固定された筐体(7)とを備え、導光体ホルダ部(3)は、長手方向に沿って少なくとも一方が支持部(6)に形成された支持部側溝部(8a)又は支持部側突起部(8b)である支持部側凹凸部(8)によって、摺動する方向が長手方向に規制されることを特徴とする。

Description

照明装置及び画像読取装置
 本開示は、導光体を備えた照明装置及び画像読取装置に関するものである。
 導光体は、棒状の透明体で形成されるもので、照明装置(ライン光源装置)に使用するものである。導光体を有する照明装置(ライン光源装置)は、ファクシミリ、コピー機、スキャナ、紙幣判別器などの画像読取装置の照明用途に好適である。画像読取装置には、筐体の内部に照明装置(ライン光源装置)を備えたものや、照明装置(ライン光源装置)と画像読取装置のレンズ体との間に読取対象を配置するものがある。また、導光体を有する照明装置(ライン光源装置)は、例えばLED(Light Emitting Diode)や有機EL(Electro Luminescence)などの光源を備え、この光源から発した光が、導光体の端面(光入射面)から入射した光が導光されて導光体の側面である光出射面から、線状の光を出射するものである。
 画像読取装置の照明用途の従来の照明装置には、天板としてカバーガラスを備えたものがある(例えば、特許文献1及び2参照)。このようなカバーガラスは、画像読取装置の天板と共通の場合が多い。また、カバーガラスによって導光体ホルダの位置を規制している照明装置(画像読取装置)がある。さらに、熱などによって導光体が、膨張や収縮することの影響を低減するための機構を備えた照明装置(画像読取装置)がある(例えば、特許文献2及び3参照)。
 照明装置(画像読取装置)では、カバーガラスが必要でない場合もある。例えば、読取対象が照明装置(画像読取装置)と接触する位置から離れた位置で搬送される場合や、照明装置(画像読取装置)が組み込まれる装置側にカバーガラスがある場合などである。
特開2014-6979号公報(特に、図9及び図10参照) 特開2010-283436号公報(特に、図1A参照) 特開2011-61411号公報(特に、図3参照)
 しかしながら、従来の照明装置(画像読取装置)では、照明装置(画像読取装置)のカバーガラスの有無に関わらず、導光体ホルダの支持を確実にできるようにするという思想はないという課題があった。
 本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡便な構造で導光体ホルダの支持ができる照明装置及び画像読取装置を得ることを目的とする。
 本開示に係る照明装置及び画像読取装置は、長手方向に延在し、外部から入射した光を導光して側面から線状の光として出射する棒状の導光体と、前記導光体の端面が挿入された孔部を有する導光体ホルダ部と、前記導光体ホルダ部を前記長手方向に沿って摺動可能に支持する支持部と、前記導光体、前記導光体ホルダ部及び前記支持部を支持又は収納し、少なくとも前記支持部が固定された筐体とを備え、前記導光体ホルダ部は、前記長手方向に沿って少なくとも一方が前記支持部に形成された支持部側溝部又は支持部側突起部である支持部側凹凸部によって、摺動する方向が前記長手方向に規制されることを特徴とするものである。
 本開示によれば、導光体ホルダ及び光源基板を有する導光体ホルダ部の摺動方向を規制して支持することができる照明装置及び画像読取装置を得ることができる。
実施の形態1に係る照明装置及び画像読取装置の断面図である。 実施の形態1に係る画像読取装置の斜視図及び一部拡大図である。 実施の形態1に係る画像読取装置の支持部、導光体ホルダ部及び導光体の分解斜視図である。 実施の形態1に係る画像読取装置の組み立て過程図(レンズ体を筐体に挿入する工程)である。 実施の形態1に係る画像読取装置の組み立て過程図(支持部、導光体ホルダ部及び光源基板)である。 実施の形態1に係る画像読取装置の組み立て過程図(支持部、導光体ホルダ部、光源基板及び導光体)である。 実施の形態1に係る画像読取装置の組み立て過程図(支持部、導光体ホルダ部、光源基板及び導光体を筐体に挿入する工程)である。 実施の形態1に係る画像読取装置の組み立て過程図(センサ基板を筐体に取り付ける工程)である。 実施の形態1及び2に係る照明装置及び画像読取装置の支持部及び導光体ホルダ部の断面簡略図である。
実施の形態1.
 以下、実施の形態1に係る照明装置及び画像読取装置について、図1から図8を用いて説明する。図1(A)は照明装置の断面図である。図1(B)は画像読取装置の断面図である。図2の二点鎖線で囲われた部分Aは、後述の支持部8に移動方向を規制された導光体ホルダ部3の周辺を拡大したものである。図2の二点鎖線で囲われた部分Bは、後述の支持部8が無い方の導光体ホルダ部3の周辺を拡大したものである。図2から図8では、画像読取装置を代表として示し、照明装置の図示は省略する。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。実施の形態1に係る照明装置における長手方向及び短手方向は、それぞれ実施の形態1に係る画像読取装置における主走査方向及び副走査方向に相当する。照射対象物1(読取対象物1)は、相対的に短手方向(副走査方向)に搬送されるものであるため、短手方向及び副走査方向は、搬送方向とも呼ばれる。
 照射対象物1(読取対象物1)は、実施の形態1に係る照明装置から出射する光(線状の光)の照射対象である。さらに読取対象物1(照射対象物1)は、実施の形態1に係る画像読取装置の画像情報の読取対象であるといえる。照明装置(画像読取装置)において、長手方向(主走査方向)及び短手方向(副走査方向)は交差しており、好ましくは直交している。長手方向(主走査方向)及び短手方向(副走査方向)にそれぞれ交差した方向が、照明装置及び画像読取装置の高さ方向である。高さ方向は、好適には、長手方向(主走査方向)及び短手方向(副走査方向)と直交している。後述するレンズ体10の光軸に沿った光軸方向が高さ方向に相当する。レンズ体10がミラーで光軸を折り返すような場合の光軸方向(高さ方向)は、照射対象物1(読取対象物1)からの光を最初に反射するミラーまでの光軸となる。本願では、結像光学系が正立等倍光学系、かつ、ミラーで光軸を折り返す構成を有していないものを例示して説明する。図中では、長手方向(主走査方向)をX軸方向、短手方向(副走査方向)をY軸方向、高さ方向(光軸方向)をZ軸方向と表示する。図中では、X軸、Y軸、Z軸の三軸はそれぞれ直交している場合の照明装置(画像読取装置)を示している。
 図1から図8において、導光体2は、樹脂などで形成される棒状の透明体である。導光体2は、長手方向(主走査方向)に延在し、端面2aから入射した光を導光して側面2bから線状の光を出射するものである。導光体2には、側面2bと対向する部分に光散乱パターン2cが形成されている。図1(A)では導光体2が一本の場合、図1(B)では導光体2が二本の場合を図示しているが、導光体2の本数はこれらに限らない。導光体2は、一本以上あればよい。導光体ホルダ部3は、好適には導光体挿入部4(導光体ホルダ4)及び光源基板5を有する。
 図1から図8において、導光体挿入部4(導光体ホルダ4)は、導光体2の端面が挿入された孔部4aを有する。また、導光体挿入部4(導光体ホルダ4)は、導光体2の端面が挿入された面と反対面に、孔部4aと光学的に連通した開口部4bを有する。孔部4a及び開口部4bは、導光体2の本数に合わせて形成すればよい。導光体ホルダ部3に光源基板5が形成されている場合は、導光体挿入部4における、導光体2の端面が挿入された面と反対面の側に配置され、孔部3aから光を出射させる光源が光源基板5に形成されている。
 光源基板5に形成された光源は、LEDや有機ELなどの素子が好適である。例えば、光源は、照射対象物1(読取対象物1)の画像情報に応じて、赤色光(R)、緑色光(G)、青色光(B)、白色光(H)、紫外光(UV)、赤外光(IR)などを発光するものが用いられる。光源は、開口部3bから導光体挿入部4の内部に入っていてもよいし、そうでなくてもよい。つまり、光源から出射された光が導光体挿入部4の内部を介して、導光体2の端面2aへ入射されるような配置であればよい。光源は、後述するセンサ基板11と、給電線路5a(ケーブル5a)により接続されている。給電線路5aは、フレキシブル基板5aが好適である。センサ基板11は、光源(光源基板5)へ電源を供給し、光源の点灯制御を行う機能もあることから、光源制御基板11ともいえる。本願に係る照明装置では、光源制御基板11を外部に設けてもよい。また、光源基板5に光源制御基板11の機能を持たせてもよい。
 図1から図8において、支持部6は、導光体ホルダ部3を長手方向に沿って摺動可能に支持するものである。支持部6は、短手方向に延びる面の両方の短手方向の端部からそれぞれ長手方向に延びる面を有している。つまり、支持部6の形状は、長手方向と短手方向とが交差する断面が、角ばったC字状の断面となっている。筐体7は、導光体2、導光体ホルダ部3及び支持部6を支持又は収納し、少なくとも支持部6が固定されたものである。詳しくは、導光体ホルダ部3は、長手方向に沿って少なくとも一方が支持部6に形成された支持部側溝部8a又は支持部側突起部8bである支持部側凹凸部8によって、摺動する方向が前記長手方向に規制されている。さらに、導光体ホルダ部3は、支持部側凹凸部8と対応する形状の導光体ホルダ部側凹凸部9が長手方向に沿って形成されている。導光体ホルダ部側凹凸部9は、導光体挿入部4(導光体ホルダ4)又は光源基板5の少なくとも一方に形成されている。本願では導光体ホルダ部側凹凸部9は、導光体挿入部4(導光体ホルダ4)のみに形成されている場合を例示している。
 図1(B)、図2から図8において、レンズ体10は、導光体2の側面から出射した線状の光のうち、読取対象物1を介した光を収束するものであり、本願では、レンズ体10がロッドレンズを主走査方向(長手方向)にアレイ状に配列されたロッドレンズアレイ10の場合を例示している。なお、読取対象物1を介した光を収束するとは、読取対象物1で反射した光を収束する、又は、読取対象物1を透過した光を収束する、の少なくとも一方を指す。レンズ体10はロッドレンズアレイ10と同様の正立等倍光学系のマイクロレンズアレイでもよいし、縮小光学系のレンズでもよい。また、ミラーなどの光路を折り返す光学素子を含めたもの全体をレンズ体10と称してもよい。
 図1(B)、図2から図8において、センサ基板11は、レンズ体10が収束した光を受光するセンサ素子12が形成されている。センサ基板11は、前述のとおり、光源(光源基板5)へ電源を供給し、光源の点灯制御を行う機能(光源制御基板11)を有していてもよい。また、センサ基板11は信号処理基板11を兼ねていてもよい。センサ基板11は、センサ素子12が長手方向に沿ってアレイ状に配列されたものであるがこれに限るものではない。さらに、センサ素子12が長手方向に沿ってアレイ状に複数列に亘り配列されていてもよいし、複数列に亘り配列されたセンサ素子12が千鳥配置になっていてもよい。
 センサ基板11には、センサ素子12(センサ素子アレイ12)以外にも、外部コネクタや、信号処理基板11の機能である信号処理IC(ASIC:Application Specific Integrated Circuit)などの電子部品が設けられている。信号処理ICは、前述のように、センサ基板11とは別の基板に設けてもよい。このような信号処理IC(ASIC)は、CPU(Central Processing Unit)や、RAM(Random Access Memory)と連動して、センサ素子12(センサ素子アレイ12)により受光した光電変換出力などを信号処理する。ASICのCPU、RAM及び信号処理回路をまとめて信号処理部と呼ぶ。レンズ体10(ロッドレンズアレイ10)の光軸がセンサ素子12(センサ素子アレイ12)の受光部に一致するように、センサ基板11が配置される。センサ基板11に形成された外部コネクタは、センサ素子12の光電変換出力、その信号処理出力を含む入出力信号インターフェース用として用いるものである。
 例えば、図1(B)では、レンズ体10及びセンサ基板11が、筐体7に保持され、センサ基板11が読取対象物1に対して、導光体2と反対側に配置されたものを例示している。つまり、導光体2から出射した光が読取対象物1で反射した反射光をレンズ体10が収束したものを例示している。もちろん、本願は、導光体2から出射した光が読取対象物1を透過した透過光をレンズ体10が収束する画像読取装置でも適用可能である。すなわち、レンズ体10及びセンサ基板11を保持する第2筐体(図示は省略)を備え、第2筐体と筐体7(第1筐体7)との間に読取対象物1(搬送路)を挟んで、第2筐体と筐体7(第1筐体7)とを配置すればよい。この場合、給電線路5a(フレキシブル基板5a)は、筐体7(第1筐体7)に収納された光源基板5から、第2筐体のセンサ基板11へ接続してもよいし、筐体7(第1筐体7)側の光源制御基板11へ接続してもよい。
 実施の形態1に係る照明装置又は画像読取装置(筐体4)と照射対象物1(読取対象物1)との間に天板(カバーガラス)は図示していないが、実施の形態1に係る照明装置又は画像読取装置が組み込まれる先の製品側で、天板を用意すればよい。もちろん、実施の形態1に係る照明装置又は画像読取装置は、筐体4へ直接的に天板を設けることができる構造であってもよい。つまり、実施の形態1に係る照明装置又は画像読取装置は、天板の有無に関わらず、支持部6(支持部側凹凸部8)によって、導光体ホルダ部3(導光体ホルダ4)が、摺動する方向が長手方向に規制されておればよい。
 図1から図8において、導光体ホルダ部側凹凸部9は、導光体ホルダ部側溝部9a又は導光体ホルダ部側突起部9bの少なくとも一方であればよい。図2から図8では、導光体ホルダ部側凹凸部9が導光体ホルダ部側突起部9bの場合を図示している。同じく、支持部側凹凸部8は、支持部側溝部8aの場合を図示している。この場合の支持部側溝部8aは、支持部6を貫通した開口を例示しているが、筐体7側を閉塞させたものでもよい。閉塞した窪み状の支持部側溝部8aは後述する図9(F)のような構造(形状)が考えられる。図2から図8では、支持部6は、支持部側凹凸部8が対向して二つ形成され、二つの支持部側凹凸部8の間に、導光体ホルダ部3(少なくとも、導光体ホルダ部側凹凸部9の部分)が配置されたものを図示している。同じく、導光体ホルダ部3は、導光体ホルダ部側凹凸部9が対向して二つ形成され、二つの導光体ホルダ部側凹凸部9の間に、孔部4a(開口部4b)が配置されたものを図示している。
 図2から図8において、孔部4a(開口部4b)は、二つの導光体ホルダ部側凹凸部9の間を結ぶ仮想線上に配置されている。孔部4a(開口部4b)は、必ずしも二つの導光体ホルダ部側凹凸部9の間を結ぶ仮想線上に配置しなくてもよいが、仮想線から孔部4a(開口部4b)をずらして配置すると、導光体ホルダ部3が大型化する場合がある。換言すると、仮想線上に沿って、孔部4a(開口部4b)を配置すると、導光体ホルダ部3が小型化できる場合がある。また、支持部側凹凸部8又は導光体ホルダ部側凹凸部9の少なくとも一方は、筐体4と接触している。詳しくは、長手方向における導光体2側の支持部側凹凸部8又は導光体ホルダ部側凹凸部9の端部が筐体4と接触している。
 図1から図3を用いて、さらに詳細に実施の形態1に係る照明装置及び画像読取装置を説明する。実施の形態1に係る照明装置は、導光体2、導光体ホルダ部3、支持部6、筐体7を有するものである。図1(A)に記載の副走査方向における断面図は、実施の形態1に係る照明装置である。図1(A)には光源制御基板11も図示している。実施の形態1に係る画像読取装置は、導光体2、導光体ホルダ部3、支持部6、筐体7に加え、レンズ体10及びセンサ基板11(光源制御基板11)を有するものであるから、図1(B)において、レンズ体10及びセンサ基板11以外が実施の形態1に係る照明装置といえる。実施の形態1に係る照明装置は、光源制御基板11としてのセンサ基板11を備えていてもよい。簡略化のため、図2以降は、照明装置のみの図は省略し、画像読取装置を主体に図示している。
 導光体2に形成された光散乱パターン2cは、長手方向に延在し、導光体2の表面に形成された凹凸形状のもの、例えば、微細な凹凸面やエンボス面である。また、導光体2に形成された光散乱パターン2cは、長手方向に沿って導光体2の表面に形成された白色の塗料などでもよい。例えば、シルク印刷などがある。これらのような光散乱パターン2cは、導光体2の内部を伝搬(導光)している光を反射、散乱させて、側面2bから線状の光が照射対象物1(読取対象物1)へ照射させるものである。なお、導光体2は、端面2aから入射した光を反射または屈折させることで光の伝搬方向を変えて、導光体2の内部を長手方向へ伝搬(導光)させるものである。
 図2は、画像読取装置の斜視図及び一部拡大図である。図3は、画像読取装置の導光体ホルダ部3及び導光体2の分解斜視図である。図示するように、センサ基板11は、センサ基板11の周縁に形成されたネジ穴を介して挿入されたネジ13によって筐体7に固定されるものである。
 弾性体14は、長手方向において導光体ホルダ部3と支持部6との間に配置され、長手方向における導光体ホルダ部3の摺動範囲を規制するものである。導光体2の周囲の温度が変化すると、導光体2と各構成部品との線膨張差により、導光体2と各構成部品との相対位置が変化する。画像読取装置や画像読取装置用の照明装置は、光源と導光体2の位置関係が性能に大きな影響を与えるため、高さ方向では導光体2を固定し、導光体2の長手方向の寸法変化を許容する必要がある。弾性体14を用いれば、導光体2が膨張や縮小によって長手方向の長さが変わった場合でも、膨張や縮小に応じて弾性体14が変形するので、導光体2を固定することができる。弾性体14を導光体ホルダ部3の一部として、導光体ホルダ部側凹凸部を導光体挿入部4、光源基板5、弾性体14の少なくともいずれか一つに形成してもよい。
 筐体7は、二つの支持部側凹凸部8が対向している対向方向(短手方向)と長手方向とが交差する仮想面に直交する方向である高さ方向に沿って、窪んだ凹部15に、少なくとも導光体ホルダ部3及び支持部6(又は導光体ホルダ部3のみ)を支持又は収納することになる。係合部16は、高さ方向に沿って形成され、導光体ホルダ部3が配置された側と反対側において支持部6から張り出し、凹部15と接触しているものである。係合部16を有する支持部6は、短手方向に延びる面の両方の短手方向の端部からそれぞれ長手方向に延びる面を有しており、その端部に係合部16があり、係合部16は短手方向に延びる面であるといえる。つまり、支持部6の形状は、長手方向と短手方向とが交差する断面で、角ばったC字状のCの曲線の端部が、それぞれ外側に折れ曲がった形状となっている。換言すると、支持部6の形状は、長手方向と短手方向とが交差する断面で、角ばったΩのような形状となっている。
 本願では、導光体2の両方の端部(端面)に導光体ホルダ部2を有するものを例示している。また、一方の導光体2の端部(端面)側には支持部6が設けられ(図2の部分A)、他方の導光体2の端部(端面)側には支持部6がないもの(図2の部分B)を例示しているが、導光体2の両方の端部(端面)側に支持部6を設けてもよい。さらに、本願では、導光体2の両方の端部(端面)に光源基板5(光源)を備えている場合を例示しているが、一方だけでもよい。つまり、一方の導光体ホルダ部3は少なくとも孔部4aを備えておればよく、光源基板5がなくてもよい。もちろん、この光源基板5がない導光体ホルダ部3側に支持部6を配置してもよい。
 つまり、実施の形態1に係る照明装置及び画像読取装置は、長手方向に延在し、外部から入射した光を導光して側面から線状の光として出射する棒状の導光体2と、導光体2の端面が挿入された孔部4aを有する導光体ホルダ部3(導光体ホルダ4)と、導光体ホルダ部3(導光体ホルダ4)を長手方向に沿って摺動可能に支持する支持部6と、導光体2、導光体ホルダ部3(導光体ホルダ4)及び支持部6を支持又は収納し、少なくとも支持部6が固定された筐体とを備え、導光体ホルダ部3(導光体ホルダ4)は、長手方向に沿って少なくとも一方が支持部6に形成された支持部側溝部8a又は支持部側突起部8bである支持部側凹凸部8によって、摺動する方向が長手方向に規制されることを特徴としているといえる。
 図4から図8を用いて、実施の形態1に係る照明装置及び画像読取装置の構成に加えて、実施の形態1に係る照明装置及び画像読取装置の組み立て方法を説明する。図4に示す一点鎖線の矢印方向でレンズ体10を筐体7のレンズ体支持孔17に挿入する。レンズ体支持孔17は、例えば、図1(B)に示すようにレンズ体10を支持しつつ、レンズ体10が収束した光がセンサ素子12上に結像できるように、読取対象物1側からセンサ基板11側までを連通した孔となっている。レンズ体支持孔17は、レンズ体10が挿入されて固定されることで閉塞するので、センサ素子12の防塵構造に寄与する。なお、レンズ体10のレンズ体支持孔17への固定は、例えば樹脂を充填(塗布)して行えばよい。この充填(塗布)には、黒色の樹脂が好適で不不要光の遮光に寄与する。なお、筐体7には、レンズ体支持孔17の短手方向の前後に導光体2が収納させる窪みも形成されている。
 図5は、導光体ホルダ部3と支持部6との組み立て前の位置関係を示す図である。図5に示す一点鎖線の矢印方向で導光体ホルダ部3の導光体ホルダ部側突起部9b(導光体ホルダ部側凹凸部9)を支持部6の支持部側溝部8a(支持部側凹凸部8)へ挿入する。支持部側溝部8aは、支持部6の短手方向に延びる面の両方の短手方向の端部からそれぞれ長手方向に延びる面に形成されている。支持部側凹凸部8と導光体ホルダ部側凹凸部9との関係は、常に接触している必要はなく、導光体ホルダ部3が摺動できる方向が長手方向に規制できればよい。そのため、支持部側凹凸部8と導光体ホルダ部側凹凸部9とが、ある程度は、がたついてもよい。もちろん、常に、支持部側凹凸部8と導光体ホルダ部側凹凸部9とが接触するようにしてもよい。この場合、支持部側凹凸部8と導光体ホルダ部側凹凸部9とは、支持部側接触部8と導光体ホルダ部側接触部9といえる。図6は、導光体2、導光体ホルダ部3、支持部6の組み立て前の位置関係を示す図である。図5で説明した状態に加え、図6に示す一点鎖線の矢印方向で導光体2を導光体ホルダ部3に挿入する。
 図7に示す一点鎖線の矢印方向で図5及び図6で組み立て方法を説明した導光体2、導光体ホルダ部3、支持部6を筐体7に挿入する。支持部6は、二つの支持部側凹凸部8が対向している対向方向と長手方向とが交差する仮想面において導光体ホルダ部3を露出させて、導光体ホルダ部3を支持することになるので、画像読取装置(照明装置)の高さ方向の寸法の大型化を避けることができる(図2の部分A参照)。なお、筐体7の凹部15の一部には、給電線路5aを筐体7のセンサ基板11側に通す孔が形成されている。図8は、孔を通して筐体7のセンサ基板11側に引き出された給電線路5aを示している。
 係合部16のみを孔部15に接触させながら、孔部15に支持部6を挿入することで、支持部6の挿入が容易となる。また、挿入後に係合部6があることで、支持部5と筐体7との間にC字状の高さ方向にだけ開口した空間(開口の場合の支持部側溝部8aを除く)が生じるため、挿入後に支持部6を樹脂で筐体7に固定する際にこの空間に樹脂を充填(塗布)すれば、導光体ホルダ部3側には樹脂が回り込みにくい。このようにすることで、導光体ホルダ部3の長手方向の摺動は容易に維持することができる。給電線路5aを筐体7のセンサ基板11側に通す孔にも樹脂が流れ込みにくい。もちろん、支持部側溝部8aが支持部6を貫通した開口の場合は、開口の高さ以下の量の樹脂によって、支持部6を筐体7に固定する必要ある。
 図8は、センサ基板11のネジ13による筐体7への取り付け前を示しているが、給電線路5aを引き出す前に、先にセンサ基板11を筐体7に取り付けてもよい。最終的に、センサ基板11(光源制御基板11)に形成されたコネクタ18と給電線路5aと接続すればよい。コネクタ18は、センサ基板11のセンサ素子12が形成された面と反対面に形成されているものを例示している。図示しているように、センサ基板11の長手方向の長さが筐体7よりも短いものを使用すると、コネクタ18と給電線路5aとの接続構造をコンパクトにすることが容易である。
 実施の形態1に係る照明装置及び画像読取装置は、支持部6によって導光体ホルダ部3が長手方向に可動する。そして、支持部6によって導光体ホルダ部は高さ方向を固定(移動を制限する場合も含む)することで、導光体2が長手方向に可動しつつも、高さ方向には動かない(移動を制限する場合も含む)構造にすることができる。なお、移動を制限する場合とは、導光体ホルダ部3が導光体2の高さ方向を固定していることで、その固定されている部分、すなわち、導光体ホルダ部3と接触している部分において導光体2は、長手方向の移動が固定されている場合という意味である。
実施の形態2.
 実施の形態2に係る照明装置及び画像読取装置について、図9を用いて説明する。実施の形態1と共通の部分は説明を省略する場合がある。図9(A)から図9(E)は実施の形態2に係る照明装置及び画像読取装置の支持部及び導光体ホルダ部の副走査方向に沿った面での断面簡略図である。図9(F)は実施の形態1に係る照明装置及び画像読取装置の支持部及び導光体ホルダ部の副走査方向に沿った面での断面簡略図で、構造の比較のため記載している。図9(A)から図9(F)は、短手方向と高さ方向とが交差する断面を示している。導光体ホルダ部3は、導光体挿入部4、光源基板5、弾性体14のいずれかを示している。よって、導光体挿入部4の断面の場合は孔部4が省略された状態の断面簡略図となり、光源基板5の断面の場合は基板の構成が省略された状態の断面簡略図となる。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
 実施の形態1に係る照明装置及び画像読取装置は、二つの支持部側凹凸部8(支持部側接触部8)が、支持部側溝部8aで、二つの導光体ホルダ部側凹凸部9(導光体ホルダ部側接触部9)が、導光体ホルダ部側突起部9bの場合であった。しかし、前述の通り、支持部側凹凸部8(支持部側接触部8)及び導光体ホルダ部側凹凸部9(導光体ホルダ部側接触部9)には、支持部側突起部8b、導光体ホルダ部側溝部9aを使用してもよい。
 図9(A)は、二つの支持部側凹凸部8(支持部側接触部8)が、支持部側突起部8bで、二つの導光体ホルダ部側凹凸部9(導光体ホルダ部側接触部9)が、導光体ホルダ部側溝部9aの場合である。この場合は、導光体ホルダ部側溝部9aが支持部側突起部8bに挿入されるといえる。図9(B)は、図9(A)と図9(F)を片方ずつ採用した場合である。
 図9(C)は、二つの支持部側凹凸部8(支持部側接触部8)が、支持部側溝部8aで、二つの導光体ホルダ部側凹凸部9(導光体ホルダ部側接触部9)が、導光体ホルダ部側突起部9bの場合で、実施の形態1(図9(F))と同様である。相違点は、導光体ホルダ部側突起部9bが導光体ホルダ部3の短手方向の端部全体であることである。このようにすると、支持部6が大きくなる可能性はあるが、導光体ホルダ部3の形状は従来のものでも利用可能となる。なお、この場合の導光体ホルダ部側突起部9bも、便宜上、導光体ホルダ部側凹凸部9に含まれるとする。
 図9(D)は、二つの支持部側凹凸部8(支持部側接触部8)が、支持部側突起部8bで、二つの導光体ホルダ部側凹凸部9(導光体ホルダ部側接触部9)が、導光体ホルダ部側溝部9aの場合で、図9(A)と同様である。相違点は、支持部側突起部8bが導光体支持部6の短手方向の端部全体であることである。なお、この場合の支持部側突起部8bも、便宜上、支持部側凹凸部8に含まれるとする。図9(E)は、図9(C)と図9(D)を片方ずつ採用した場合である。
 実施の形態1及び2に係る照明装置及び画像読取装置では、弾性体14を用いてよいとしているが、弾性体14の配置に関しても他の選択肢がある。実施の形態1及び2の説明で使用した図は、弾性体14が光源基板5と支持部6との間にある場合を図示している。この他にも、弾性体14は、導光体挿入部4と光源基板5との間に配置してもよいし、筐体7と導光体挿入部4との間に配置してもよい。
 前者の場合は、弾性体14を光源からの光が通過できる構造とする必要がある。例えば、光が通過する孔がある構造などが考えられる。後者の場合は、弾性体14に導光体挿入部4が導光体2を保持することを妨げない構造とする必要がある。例えば、導光体2が貫通した孔がある構造などが考えられる。なお、弾性体14と光源基板5とを接触させる場合は、弾性体14に熱伝導効率の良い材料を使用することで光源基板5の放熱に寄与することができる。もちろん、支持部6に熱伝導効率の良い材料を使用してもよい。支持部側突起部8b又は導光体ホルダ部側突起部9bの少なくとも一方に、弾性のある部材を使用して、支持部側突起部8b自体又は導光体ホルダ部側突起部9b自体を弾性体14としてもよい。また、支持部6の短手方向に延びる面、又は、係合部16の少なくとも一方に、弾性のある部材を使用して、支持部6の短手方向に延びる面自体、又は、係合部16自体を弾性体14としてもよい。
 また、実施の形態1及び2に係る照明装置及び画像読取装置では、支持部6を筐体7の凹部15に挿入して固定しているものを例示しているが、支持部6が固定され、導光体ホルダ部3が摺動可能であれば、凹部15を用いなくてもよい。例えば、支持部6から高さ方向に筐体7側に伸びる突起を形成して、この突起を筐体7の孔に挿入して固定するなどが考えられる。突起にはいわゆるスナップフィットが好適である。この場合は、係合部16は必須ではない。もちろん、突起(スナップフィット)を係合部16と称してもよい。
 実施の形態1及び2に係る照明装置及び画像読取装置は、導光体ホルダの構造を簡略化しつつ、照明装置(画像読取装置)のカバーガラスの有無に関わらず、導光体ホルダの支持を確実にすることができる。
 1 照射対象物(読取対象物)、2 導光体、2a 端面、2b 側面、
2c 散乱パターン、3 導光体ホルダ部、4 導光体挿入部(導光体ホルダ)、
4a 孔部、4b 開口部、5 光源基板、
5a 給電線路(ケーブル、フレキシブル基板)、6 支持部、7 筐体(第1筐体)、
 8 支持部側凹凸部(支持部側接触部)、8a 支持部側溝部、
8b 支持部側突起部、9 導光体ホルダ部側凹凸部(導光体ホルダ部側接触部)、
9a 導光体ホルダ部側溝部、9b 導光体ホルダ部側突起部、
10 レンズ体(ロッドレンズアレイ)
11 センサ基板(光源制御基板、信号処理基板)、
12 センサ素子(センサ素子アレイ)、13 ネジ、14 弾性体 15 凹部
16 係合部、17 レンズ体支持孔 18 コネクタ。

Claims (15)

  1.  長手方向に延在し、外部から入射した光を導光して側面から線状の光として出射する棒状の導光体と、前記導光体の端面が挿入された孔部を有する導光体ホルダ部と、前記導光体ホルダ部を前記長手方向に沿って摺動可能に支持する支持部と、前記導光体、前記導光体ホルダ部及び前記支持部を支持又は収納し、少なくとも前記支持部が固定された筐体とを備え、
     前記導光体ホルダ部は、前記長手方向に沿って少なくとも一方が前記支持部に形成された支持部側溝部又は支持部側突起部である支持部側凹凸部によって、摺動する方向が前記長手方向に規制されることを特徴とする照明装置。
  2.  前記導光体ホルダ部は、前記支持部側凹凸部と対応する形状の導光体ホルダ部側凹凸部が前記長手方向に沿って形成されていることを特徴とすることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  3.  長手方向に延在し、端面から入射した光を導光して側面から線状の光として出射する棒状の導光体と、前記導光体の前記端面が挿入された孔部を有し、前記導光体の前記端面が挿入された面と反対面に、前記孔部と光学的に連通した開口部を有する導光体挿入部、及び、前記反対面の側に配置され、前記孔部から光を出射させる光源が形成された光源基板を有する導光体ホルダ部と、前記導光体ホルダ部を前記長手方向に沿って摺動可能に支持する支持部と、前記導光体、前記導光体ホルダ部及び前記支持部を支持又は収納し、少なくとも前記支持部が固定された筐体とを備え、
     前記導光体ホルダ部は、前記長手方向に沿って少なくとも一方が前記支持部に形成された支持部側溝部又は支持部側突起部である支持部側凹凸部によって、摺動する方向が前記長手方向に規制されることを特徴とする照明装置。
  4.  前記導光体ホルダ部は、前記支持部側凹凸部と対応する形状の導光体ホルダ部側凹凸部が前記長手方向に沿って形成されていることを特徴とすることを特徴とする請求項3に記載の照明装置。
  5.  前記導光体ホルダ部側凹凸部は、前記導光体挿入部又は前記光源基板の少なくとも一方に形成されていることを特徴とすることを特徴とする請求項4に記載の照明装置。
  6.  前記導光体ホルダ部側凹凸部は、導光体ホルダ部側溝部又は導光体ホルダ部側突起部の少なくとも一方であることを特徴とすることを特徴とする請求項2、請求項4、請求項5のいずれか1項に記載の照明装置。
  7.  前記支持部側凹凸部又は前記導光体ホルダ部側凹凸部の少なくとも一方は、前記筐体と接触していることを特徴とすることを特徴とする請求項2、請求項4から請求項6のいずれか1項に記載の照明装置。
  8.  前記支持部は、前記支持部側凹凸部が対向して二つ形成され、二つの前記支持部側凹凸部の間に、前記導光体ホルダ部が配置されたことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の照明装置。
  9.  前記支持部は、二つの前記支持部側凹凸部が対向している対向方向と前記長手方向とが交差する仮想面において前記導光体ホルダ部を露出させて、前記導光体ホルダ部を支持することを特徴とすることを特徴とする請求項8に記載の照明装置。
  10.  前記筐体は、前記仮想面に直交する方向である高さ方向に沿って、窪んだ凹部に、少なくとも前記導光体ホルダ部及び前記支持部を支持又は収納することを特徴とすることを特徴とする請求項9に記載の照明装置。
  11.  係合部をさらに備え、前記係合部は、前記高さ方向に沿って形成され、前記導光体ホルダ部が配置された側と反対側において前記支持部から張り出し、前記凹部と接触していることを特徴とする請求項10に記載の照明装置。
  12.  弾性体をさらに備え、前記弾性体は、前記長手方向において前記導光体ホルダ部と前記支持部との間に配置され、前記長手方向における前記導光体ホルダ部の摺動範囲を規制することを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の照明装置。
  13.  請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の照明装置と、前記導光体の側面から出射した線状の光のうち、読取対象物を介した光を収束するレンズ体と、前記レンズ体が収束した光を受光するセンサ素子が形成されたセンサ基板とを備えたことを特徴とする画像読取装置。
  14.  前記筐体は、前記レンズ体及び前記センサ基板を保持することを特徴とする請求項13に記載の画像読取装置。
  15.  前記センサ基板は、前記読取対象物に対して、前記導光体と反対側に配置されることを特徴とする請求項13又は請求項14に記載の画像読取装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112856261A (zh) * 2021-01-20 2021-05-28 深圳市金鼎胜照明有限公司 一种用于装饰的霓虹灯组件

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009032664A (ja) * 2007-06-25 2009-02-12 Fujifilm Corp 面状照明装置
JP2010283436A (ja) * 2009-06-02 2010-12-16 Mitsubishi Electric Corp 読取装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5414224B2 (ja) * 2007-10-19 2014-02-12 富士フイルム株式会社 面状照明装置
JP5177099B2 (ja) 2009-09-09 2013-04-03 ウシオ電機株式会社 光源装置
JP5835122B2 (ja) 2012-06-21 2015-12-24 三菱電機株式会社 光源装置
KR20140112056A (ko) * 2012-02-07 2014-09-22 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 광원장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009032664A (ja) * 2007-06-25 2009-02-12 Fujifilm Corp 面状照明装置
JP2010283436A (ja) * 2009-06-02 2010-12-16 Mitsubishi Electric Corp 読取装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112856261A (zh) * 2021-01-20 2021-05-28 深圳市金鼎胜照明有限公司 一种用于装饰的霓虹灯组件

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