導光體及圖像讀取裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對讀取對象的圖像進行讀取的圖像讀取裝置、以及該圖像讀取裝置所使用的導光體，導光體用于向圖像讀取裝置的讀取對象呈線狀地照射光。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，圖像讀取裝置用于傳真機、復印機、掃描儀、紙幣識別機、檢查裝置、指紋識別裝置等。圖像讀取裝置的讀取對象多方面地遍及原稿、書本、雜志、文件、繪畫、照片、幻燈片膠片、膠片、紙幣、證券、基板、電子元器件、指紋等。圖像讀取裝置利用受光元件(傳感器元件)接受來自讀取對象的反射光，從而獲得讀取對象的圖像。根據(jù)讀取對象的性質(zhì)、讀取目的，受光元件所接受的反射光不僅是可見光，有時還是波長在可見光外的光。因此，對于內(nèi)置于圖像讀取裝置的光源、或設(shè)置于圖像讀取裝置外部的光源、即為了獲得讀取對象的反射光而向讀取對象進行照射的光源(照明裝置)，不僅是可見光，有時還會使用發(fā)出波長在可見光外的光的光源元件。對于光源(照明裝置)的光源元件，多使用LED (LightEmitting D1de:發(fā)光二極管)、有機EL (Electro-Luminescence:電致發(fā)光)等光源元件(點光源)。
[0003]一般將傳送讀取對象的方向稱為圖像讀取裝置的副掃描方向(傳送方向)。將與副掃描方向交叉(多為正交)的方向稱為圖像讀取裝置的主掃描方向。圖像讀取裝置的受光元件多沿該主掃描方向進行排列。圖像讀取裝置的讀取深度方向(深度方向)是與主掃描方向及副掃描方向交叉(多為正交)的方向。另外，圖像讀取裝置所使用的光源在用導光體對來自光源元件的光進行導光后向讀取對象進行照射，并且導光體呈棒狀延伸，在這種情況下，導光體與長邊方向及短邊方向之間的關(guān)系如下。導光體的長邊方向相當于圖像讀取裝置的主掃描方向，導光體的短邊方向相當于圖像讀取裝置的副掃描方向。
[0004]在導光體的內(nèi)部對光源元件所發(fā)出的光進行導光后向讀取對象進行照射的光源的結(jié)構(gòu)如下。圖像讀取裝置所使用的導光體具有沿長邊方向延伸的光散射區(qū)域(光散射部)，并且在與該光散射區(qū)域相對的面上具有光射出面部。這樣的導光體將從長邊方向的端部射入的光沿長邊方向進行傳送，使其在光散射區(qū)域內(nèi)發(fā)生散射反射，從與光散射區(qū)域相對的光射出面部射出線狀的照射光，以對讀取區(qū)域進行照明(例如，參照專利文獻I?6)。此外，所謂讀取區(qū)域是指讀取面上照射光源的光的照射部。
[0005]另外，對于圖像讀取裝置所使用的導光體，還存在以下情況:S卩，對沿長邊方向排列的多個光源元件(點光源)所發(fā)出的光進行傳送而不使用光散射區(qū)域(光散射部)，從光射出面部射出線狀的照射光來對讀取區(qū)域進行照明(例如，參照專利文獻7)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻
[0006]專利文獻1:日本專利特開2003-46726號公報(特別參照圖4)
專利文獻2:W02005/001529(特別參照圖1)
專利文獻3:W02006/049206(特別參照圖3) 專利文獻4:日本專利特開2009-75184號公報(特別參照圖1)
專利文獻5:日本專利特開2010-277940號公報(特別參照圖11、圖12)
專利文獻6:日本專利特開2002-232648號公報(特別參照圖3)
專利文獻7:日本專利特開2006-67551號公報(特別參照圖18)

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0007]專利文獻I所公開的內(nèi)容如下:通過獲取較寬的導光體射出面(射出面部)來形成在短邊方向上較寬的照射光，以對讀取對象的位置在讀取深度方向(深度方向)上變動的情況下的照度變化進行抑制。專利文獻2所公開的內(nèi)容如下:用形狀不同的兩種曲面來構(gòu)成導光體的側(cè)面，從而使照射光的聚焦位置偏向與各個曲面相對應的兩處，以對讀取對象的位置在讀取深度方向(深度方向)上發(fā)生變動的情況下的照度變化進行抑制。此外，所謂讀取對象的位置是指被傳送的讀取對象中的讀取區(qū)域的讀取深度方向(深度方向)的位置。
[0008]專利文獻3?6所公開的內(nèi)容如下:通過將導光體的射出面(射出面部)形成為圓形或橢圓形來對光進行聚焦。專利文獻7所公開的內(nèi)容如下:用角度不同的兩個平面來構(gòu)成導光體的射出面(射出面部)，從而確保副掃描方向(短邊方向)的照度。
[0009]在圖像讀取裝置中，在將由多張紙疊在一起并閉合一邊而構(gòu)成的書籍和雜志等書本原稿作為讀取對象的情況下，將書本原稿攤開并將谷側(cè)的面即書本原稿的內(nèi)側(cè)作為讀取面來讀取圖像，但讀取面并不平坦。同樣，在對表面具有凹凸的紙幣等讀取對象進行讀取的情況下，讀取面也不平坦。即，在書本原稿、紙幣等讀取對象的讀取面上存在凹凸。在圖像讀取裝置中，在讀取反射光的情況下，由于來自光源的光從斜向進行照射，因此，會因讀取面的凹凸而導致讀取圖像產(chǎn)生明暗差。
[0010]為了對這樣的讀取面的凹凸所引起的明暗差進行抑制，希望將能照射出放置讀取對象的保護玻璃罩、或讀取對象所通過的保護玻璃罩與讀取對象的位置之間的距離(深度)所對應的照度均勻性較高的光的光源用于圖像讀取裝置。此外，所謂保護玻璃罩與讀取對象的位置之間的距離(深度)所對應的照度均勻性是指讀取深度方向(深度方向)上的照度均勻性。
[0011]保護玻璃罩與讀取對象的位置之間的距離(深度)的方向相當于上述讀取深度方向(深度方向)，多數(shù)情況下設(shè)為圖像讀取裝置的光學成像系統(tǒng)的光軸延伸的方向。在圖像讀取裝置采用使光學成像系統(tǒng)的光軸被鏡子等光學構(gòu)件所反射而發(fā)生彎曲的結(jié)構(gòu)的情況下，可以說從讀取對象到最初的光學構(gòu)件之間的光軸沿讀取深度方向延伸。
[0012]另外，在圖像讀取裝置的光學成像系統(tǒng)的光軸偏向副掃描方向(短邊方向)的情況下，希望副掃描方向的照度均勻性也較高。同樣，圖像讀取裝置的傳感器被分開配置為2列以上，其各自的讀取區(qū)域在副掃描方向(短邊方向)上分開，在這種情況下，希望副掃描方向的照度均勻性也較高。
[0013]具有專利文獻I所公開的結(jié)構(gòu)的圖像讀取裝置形成射出面較寬且沿短邊方向?qū)挾容^寬的照射光，從而提高了相對于讀取深度方向和副掃描方向(短邊方向)的照度均勻性。然而，由于照射光在較大范圍內(nèi)進行擴散，因此，存在讀取區(qū)域的照度下降的問題。具有專利文獻2所公開的結(jié)構(gòu)的圖像讀取裝置射出經(jīng)兩種曲面反射后的光，使光的聚焦位置在讀取深度方向(深度方向)上偏向2點，從而獲得高照度且讀取深度方向(深度方向)的照度均勻性較高的照明。然而，存在以下問題:即，未考慮到副掃描方向(短邊方向)的照度均勻性。
[0014]具有專利文獻3?6所公開的結(jié)構(gòu)的圖像讀取裝置將導光體的射出面(射出面部)形成為圓形或橢圓形，從而能在副掃描方向(短邊方向)上對光進行聚焦，能獲得較高的照度。然而，存在以下問題:即，未考慮到讀取深度方向的照度均勻性。具有專利文獻7所公開的結(jié)構(gòu)的圖像讀取裝置用角度不同的兩個平面來構(gòu)成導光體的射出面(射出面部)，從而確保照度。然而，存在以下問題:由于照射光發(fā)生擴散而不在平面上聚焦，因此，照度會下降。
[0015]本發(fā)明的目的在于，提供一種導光體及使用該導光體的圖像讀取裝置，所述導光體能獲得讀取深度方向(深度方向)及短邊方向的照度均勻性較高并確保了較高的照度的照射光。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)手段
[0016]本發(fā)明的導光體沿長邊方向延伸，沿與所述長邊方向交叉的短邊方向的截面即短邊截面上的至少一部分具有圓弧形的外形部，所述導光體的特征在于，包括:光散射部，該光散射部形成于沿所述長邊方向的所述導光體的側(cè)面，對在所述導光體的內(nèi)部傳導的光進行反射；以及光射出面部，該光射出面部包含所述外形部的至少一部分，形成于與所述光散射部相對的位置的沿所述長邊方向的所述導光體的側(cè)面，將所述光散射部所反射出的光向所述導光體的外部射出，所述光射出面部由連續(xù)的第一光射出面部和第二光射出面部構(gòu)成，所述第一光射出面部的所述短邊截面上的圓周的長度比所述第二光射出面部要長，越是遠離所述第二光射出面部，所述短邊截面上的所述第一光射出面部的圓周的曲率越大，在所述光散射部中，通過所述短邊截面上的所述光散射部的中點的所述光散射部的法線與所述第一光射出面部交叉配置，所述法線與所述第一光射出面部的交叉點靠近配置于所述短邊截面上的所述第一光射出面部的圓周上的所述第二光射出面部一側(cè)。
發(fā)明效果
[0017]本發(fā)明從光主射出面部射出光束密度較高的光，從而在讀取對象的讀取區(qū)域中，使射出光聚焦，因此，具有以下效果:能獲得照度分布沿短邊方向均勻、能保持較高照度、且相對于深度的照度變化較小的照明光。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的實施方式I所涉及的導光體及圖像讀取裝置的沿短邊方向的剖視圖。
圖2是本發(fā)明的實施方式I所涉及的導光體及圖像讀取裝置的分解立體圖。
圖3是本發(fā)明的實施方式I所涉及的圖像讀取裝置的傳感器IC的排列圖。
圖4是本發(fā)明的實施方式I所涉及的導光體的比較例的導光體的沿短邊方向的剖視圖。
圖5是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的導光體的比較例的導光體的照度分布圖及射出光路徑的圖。 圖6是本發(fā)明的實施方式I所涉及的導光體的沿短邊方向的剖視圖。
圖7是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的導光體的照度分布圖及射出光路徑的圖。
圖8是本發(fā)明的實施方式I所涉及的導光體的沿短邊方向的剖視圖。
圖9是本發(fā)明的實施方式I所涉及的導光體的沿長邊方向的剖視圖。
圖10是本發(fā)明的實施方式I所涉及的導光體的沿短邊方向的剖視圖。
圖11是本發(fā)明的實施方式I所涉及的導光體的沿短邊方向的剖視圖。
圖12是本發(fā)明的實施方式I所涉及的導光體的沿短邊方向的剖視圖。
圖13是本發(fā)明的實施方式I所涉及的導光體的沿短邊方向的剖視圖。
圖14是本發(fā)明的實施方式I所涉及的導光體及圖像讀取裝置的從長邊方向進行觀察的透視圖。
圖15是本發(fā)明的實施方式I所涉及的圖像讀取裝置的傳感器IC的排列圖。
圖16是本發(fā)明的實施方式2所涉及的導光體的沿短邊方向的剖視圖。
圖17是本發(fā)明的實施方式2所涉及的導光體的沿短邊方向的剖視圖。
圖18是本發(fā)明的實施方式3所涉及的導光體的沿短邊方向的剖視圖。
圖19是本發(fā)明的實施方式3所涉及的導光體的沿短邊方向的剖視圖。
圖20是本發(fā)明的實施方式3所涉及的導光體的沿短邊方向的剖視圖。
圖21是本發(fā)明的實施方式3所涉及的導光體的沿短邊方向的剖視圖。
圖22是本發(fā)明的實施方式3所涉及的導光體的沿短邊方向的剖視圖。
【具體實施方式】
[0019]實施方式1.利用圖1?圖15對本發(fā)明的實施方式I所涉及的導光體及圖像讀取裝置進行說明。圖中，對相同或等同的結(jié)構(gòu)要素標注相同的標號并省略其說明。此外，將傳送讀取對象I的方向稱為圖像讀取裝置的副掃描方向(傳送方向)。將與副掃描方向交叉或正交的方向稱為圖像讀取裝置的主掃描方向。實施方式I所涉及的導光體(導光體2)與實施方式I所涉及的圖像讀取裝置之間的關(guān)系如下所述。從導光體2射出的線狀的光向沿讀取對象I的主掃描方向延伸的照射部Ia進行照射。該照射部Ia相當于讀取面上的讀取區(qū)域，實施方式I所涉及的圖像讀取裝置使從導光體2照射的光(照