照明裝置、圖像傳感器單元、圖像讀取裝置及圖像形成裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供照明裝置、圖像傳感器單元、圖像讀取裝置及圖像形成裝置，本實用新型要解決的問題在于防止或抑制由設于導光體的用于使光擴散的圖案引起的照明強度的不均勻。照明裝置(9a、9b)包括：光源(6)；以及導光體(3a、3b)，其形成為棒狀且長度方向的端面是供從所述光源發出的光入射的入射面(31)；在導光體(3a、3b)上形成有擴散圖案(331a、331b)，并且靠近入射面(31)的第1區域內的靠近入射面(31)側的擴散圖案(331a)彼此的間隔小于比第1區域遠離入射面(31)的第2區域內的靠近入射面(31)側的擴散圖案(331b)彼此的間隔。
【專利說明】照明裝置、圖像傳感器單元、圖像讀取裝置及圖像形成裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及照明裝置、圖像傳感器單元、圖像讀取裝置及圖像形成裝置。
【背景技術】
[0002]在用于圖像傳感器單元的照明裝置中，存在利用棒狀的導光體使點光源線狀化的照明裝置。在這種導光體中，供來自光源的光入射的光入射面形成為長度方向的端面。而且，朝向被照明體射出光的光射出面形成為側面細長的帶狀。
[0003]但是，若為這種結構，則從光射出面射出的光的強度(以下，記為照明強度)隨著遠離光入射面所設置的那一側的端部而變低。因此，為了謀求照明強度的長度方向的均勻化，在導光體的與光射出面相反的一側，以預定的間隔形成有用于使光擴散的圖案。作為這種圖案，例如，應用棱鏡狀的結構物、使光反射的印刷圖案。而且，該圖案彼此的間隔在最靠近光入射面的位置最大，隨著遠離光入射面而變小(參照專利文獻1、2)。
[0004]但是，在這種結構中，有時產生如下問題。即，微觀的照明強度在形成有所述圖案的位置較高，隨著遠離所述圖案而降低。因此，若所述圖案彼此的間隔變大，則所述圖案彼此之間的照明強度的降低的程度變得較大。其結果，在最靠近光入射面的所述圖案彼此的間隔較大的區域中，照明強度的不均勻變明顯。
[0005]特別是，若導光體與被照明體因某種原因而相靠近，則基于如下理由，照明強度的不均勻易于變明顯。從光射出面射出的光由被照明體反射，反射光的一部分從光射出面入射到導光體的內部。然后，入射的光被所述圖案擴散，并再次從光射出面朝向被照明體射出。因此，若導光體與被照明體相靠近，則從光射出面向導光體入射的光的強度升高，因此形成有所述圖案的位置處的微觀的照明強度也升高。其結果，在所述圖案彼此的間隔較大的區域中，照明強度的不均勻易于變明顯。
[0006]現有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2011 - 87290號公報
[0009]專利文獻2:日本特開平10-112783號公報實用新型內容
[0010]實用新型要解決的問題
[0011]鑒于上述情況，本實用新型要解決的問題在于防止或抑制由設于導光體的用于使光擴散的圖案引起的照明強度的不均勻。
[0012]用于解決問題的方案
[0013]本實用新型的照明裝置的特征在于，該照明裝置包括:光源；以及導光體，其形成為棒狀且長度方向的端面是供從所述光源發出的光入射的入射面；在所述導光體上形成有多個用于使光擴散的圖案，并且形成于靠近所述入射面的第I區域內的所述圖案中的、形成于靠近所述入射面的部分內的所述圖案彼此的間隔小于形成于比所述第I區域遠離所述入射面的第2區域內的所述圖案中的、形成于靠近所述入射面的部分內的所述圖案彼此的間隔。
[0014]本實用新型的照明裝置的特征在于，在所述第I區域與所述第2區域的每個區域中，所述圖案彼此的間隔隨著遠離所述入射面而變小。
[0015]本實用新型的照明裝置的特征在于，形成于所述第I區域內的所述圖案的尺寸小于形成于所述第2區域內的所述圖案的尺寸。
[0016]本實用新型的照明裝置的特征在于，所述導光體的長度方向的兩個端面是所述入射面，形成于靠近所述導光體的長度方向的兩端的兩個所述第I區域內的所述圖案的尺寸小于形成于位于兩個所述第I區域彼此之間的所述第2區域內的所述圖案的尺寸。
[0017]本實用新型的照明裝置的特征在于，所述導光體的長度方向的一個端面是所述入射面，形成于靠近所述一個端面側的所述第I區域內的所述圖案的尺寸小于形成于遠離所述一個端面側的所述第2區域內的所述圖案的尺寸。
[0018]本實用新型的照明裝置的特征在于，所述圖案是朝向外部射出光的棱鏡結構，該照明裝置還包括具有使從所述圖案射出的光反射并入射到所述導光體的光反射面的構件。
[0019]本實用新型的圖像傳感器單元的特征在于，該圖像傳感器單元包括:所述照明裝置；聚光體，其用于將從所述照明裝置射出并由被照明體反射的反射光進行聚光；圖像傳感器，其用于接收由所述聚光體聚光后的反射光并轉換為電信號；以及電路板，其安裝有所述圖像傳感器。
[0020]本實用新型的圖像讀取裝置的特征在于，該圖像讀取裝置具有所述圖像傳感器單元，該圖像讀取裝置一邊使圖像傳感器單元與被照明體相對移動，一邊讀取來自所述被照明體的反射光。
[0021]本實用新型的圖像形成裝置的特征在于，該圖像形成裝置包括:所述圖像傳感器單元；圖像讀取部件，其一邊使圖像傳感器單元與被照明體相對移動，一邊讀取來自所述被照明體的反射光；以及圖像形成部件，其用于在記錄介質上形成圖像。
[0022]實用新型的效果
[0023]根據本實用新型，能夠縮小用于使光擴散的圖案彼此的間隔，因此能夠防止或抑制由所述圖案引起的照明強度的不均勻。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是示意性表示照明裝置的結構的第I例的分解立體圖。
[0025]圖2是示意性表示照明裝置的結構的第I例的立體圖。
[0026]圖3是圖2的II1-1II線剖視圖。
[0027]圖4是示意性表示應用于第I例的照明裝置的導光體的擴散面和擴散圖案的結構的立體圖。
[0028]圖5是示意性表示應用于第I例的照明裝置的導光體的結構的外觀立體圖，是從擴散面側看到的圖。
[0029]圖6A是示意性表示應用于第I例的照明裝置的導光體的擴散圖案的結構的剖視圖。
[0030]圖6B是示意性表示應用于第I例的照明裝置的導光體的擴散圖案的結構的剖視圖。
[0031]圖6C是示意性表示應用于第I例的照明裝置的導光體的擴散圖案的結構的剖視圖。
[0032]圖7是示意性表示照明裝置的結構的第2例的分解立體圖。
[0033]圖8是示意性表示照明裝置的結構的第2例的外觀立體圖。
[0034]圖9是示意性表示應用于第2例的照明裝置的導光體的擴散面和擴散圖案的結構的立體圖。
[0035]圖1OA是示意性表示應用于第2例的照明裝置的導光體的擴散圖案的結構的剖視圖。
[0036]圖1OB是示意性表示應用于第2例的照明裝置的導光體的擴散圖案的結構的剖視圖。
[0037]圖1OC是示意性表示應用于第2例的照明裝置的導光體的擴散圖案的結構的剖視圖。
[0038]圖11是示意性表示圖像傳感器單元的結構的分解立體圖。
[0039]圖12是示意性表示圖像傳感器單元的結構的外觀立體圖。
[0040]圖13是示意性表示圖像傳感器單元的內部結構的剖視圖。
[0041]圖14是作為本實用新型的實施方式的圖像讀取裝置的外觀立體圖。
[0042]圖15是作為本實用新型的實施方式的圖像形成裝置的外觀立體圖。
[0043]圖16是表示設置于作為本實用新型的實施方式的圖像形成裝置的殼體的內部的圖像形成部的立體圖。
[0044]圖17A是表示關于實施例的照明裝置的光入射面附近的照明強度的分布的測量結果的圖表。
[0045]圖17B是表示關于實施例的照明裝置的照明強度的傅立葉變換的結果的圖表。
[0046]圖18A是表示關于比較例的照明裝置的光入射面附近的照明強度的分布的測量結果的圖表。
[0047]圖18B是表示關于比較例的照明裝置的照明強度的傅立葉變換的結果的圖表。
【具體實施方式】
[0048]以下，參照附圖詳細說明能夠應用本實用新型的實施方式。本實用新型的實施方式是照明裝置、具有該照明裝置的圖像傳感器單元、具有該圖像傳感器單元的圖像讀取裝置以及圖像形成裝置。在各個附圖中，用X、Y、Z各個箭頭表示三維的各個方向。X方向是圖像傳感器單元的主掃描方向。Y方向是圖像傳感器單元的副掃描方向。Z方向是圖像傳感器單元的上下方向。在此，將被照明體側作為上側。作為本實用新型的實施方式的圖像傳感器單元一邊相對于作為被照明體的原稿P沿副掃描方向相對移動，一邊利用照明裝置向原稿P照射光，并利用其反射光讀取原稿P的圖像。
[0049](照明裝置(第I例))
[0050]首先，說明照明裝置的結構的第I例。
[0051]圖1是示意性表示照明裝置9a的結構的第I例的分解立體圖。如圖1所示，照明裝置9a包括導光體3a、導光體罩8以及光源6。圖2是示意性表示在導光體3a上安裝有導光體罩8的狀態的立體圖。如圖1和圖2所示，在照明裝置9a的第I例中，在導光體3a的長度方向的一個端部設有光源6。圖3是圖2的II1-1II線截面向視圖。而且，圖3是在導光體3a上安裝有導光體罩8的狀態下示意性表示導光體3a與導光體罩8之間的位置關系。
[0052]導光體3a是用于使光源6發出的光線光源化(線狀化)的光學構件。導光體3a整體具有在主掃描方向上細長的棒狀的結構。導光體3a由丙烯酸系的樹脂等這樣的透明的樹脂材料構成，通過注塑成形等一體形成。
[0053]導光體3a的主掃描方向(長度方向)的一個端面是供光源6發出的光入射的光入射面31。在導光體3a的側面形成有光射出面32和光擴散面33 (參照圖3)。光射出面32是使從光入射面31入射的光朝向原稿P射出的面。光擴散面33是用于使從光入射面31入射的光擴散的面。光射出面32和光擴散面33均形成為在主掃描方向上細長的帶狀。而且，光射出面32和光擴散面33形成于彼此相反的一側。此外，后面詳細說明光擴散面33的結構。
[0054]此外,在導光體3a的一個端部設有用于對導光體3a和導光體罩8進行定位的卡合部34。卡合部34是向與主掃描方向成直角的方向突出的凸狀的結構物。
[0055]導光體罩8是安裝于導光體3a的構件。導光體罩8與導光體3a的光擴散面33一起使光擴散。另外，導光體罩8也具有謀求提高光的利用效率的功能。導光體罩8例如由混合有氧化鈦的粉末的白色的聚碳酸酯等這樣的、光的反射率較高的材料形成。
[0056]導光體罩8具有在主掃描方向較長的棒狀的結構。而且,利用與主掃描方向成直角的面剖切時的截面形成為大致“U”字形狀(特別參照圖3)。
[0057]在導光體罩8上設有光反射面82。光反射面82是用于將從導光體3a的光擴散面33的擴散圖案(后述)射出到外部的光反射、并從導光體3a的光擴散面33入射到其內部的面。導光體罩8的光反射面82形成為反射光的表面性狀。而且，導光體罩8的光反射面82在導光體罩8安裝于導光體3a的狀態下覆蓋導光體3a的光擴散面33、或者與光擴散面33相對。例如，所述“U”字的內側的面的一部分或全部成為光反射面82。光反射面82與導光體3a的光擴散面33相同地形成為沿主掃描方向延伸的細長的帶狀。
[0058]在導光體罩8的主掃描方向(長度方向)的兩端部設有用于安裝于導光體3a的安裝部81。例如，在安裝部81上形成有能夠供導光體3a貫穿并沿主掃描方向貫穿的通孔。此外，在兩端的安裝部81中的一者上形成有用于定位于導光體3a的定位部811。例如定位部811應用供導光體3a的卡合部34嵌入的凹部。
[0059]此外，在導光體罩8上設有施力部83。施力部83通過對導光體3a施力而使其接觸圖像傳感器單元I的框架2 (后述)，從而將導光體3a相對于框架2定位。施力部83具有能夠沿副掃描方向彈性變形的舌片狀的結構，一體形成于導光體罩8。
[0060]光源6具有發光元件，該發光元件例如具有紅(R)、綠(G)以及藍(B)各色的發光波長。具有各色的發光波長的發光元件能夠應用公知的各種LED。另外，光源6安裝于電路板5(后述)的上表面。而且，照明裝置9a具有兩個光源6。兩個光源6分別向導光體3a的兩個端部的各個光入射面31照射光。
[0061]此外，光源6并不限定于上述結構。光源6能夠應用公知的各種點光源。
[0062]照明裝置9a的組裝結構如下所述。如圖2所示，導光體3a的兩端部嵌入被形成于導光體罩8的安裝部81的通孔內。而且，設置于導光體3a的一個端部的卡合部34嵌入被形成于導光體罩8的一個安裝部81的定位部811內。由此,導光體3a與導光體罩8被定位。在該狀態下，導光體3a的光擴散面33被導光體罩8的光反射面82覆蓋,或者與導光體罩8的光反射面82相對。而且,兩個光源6配置為能夠向作為導光體3a的光入射面31的主掃描方向的兩個端面照射光。
[0063]接著，詳細說明導光體3a的結構。
[0064]光射出面32形成為在主掃描方向上細長的帶狀(參照圖1)。此外，光射出面32的主掃描方向尺寸根據對應的原稿P的寬度(主掃描方向尺寸)來進行設定。例如，在與A3大小的原稿P的讀取對應的情況下，光射出面32的主掃描方向尺寸設定為與A3大小的原稿P的寬度相應的尺寸。而且，光射出面32形成為例如朝向原稿P的讀取行O凸起的曲面(參照圖3)，以能夠照射原稿P的讀取行0(參照圖13)。
[0065]圖4是將導光體3a的局部放大表示的立體圖，是從光擴散面33側看到的圖。光擴散面33形成于與光射出面32相反的一側。光擴散面33也與光射出面32相同地形成為在主掃描方向上細長的帶狀。
[0066]而且，在光擴散面33上，沿主掃描方向隔開預定的間隔地形成有多個擴散圖案33la、33lb。擴散圖案33la、33Ib應用使從光入射面31入射的光朝向導光體罩8的光反射面82射出的棱鏡結構。作為擴散圖案331a、331b的棱鏡結構具有向與主掃描方向成直角的方向延伸的凸狀的結構。而且，作為擴散圖案331a、331b的棱鏡結構形成為從光入射面31入射的光未全反射的截面形狀。例如，作為擴散圖案331a、331b的棱鏡結構形成為截面大致三角形。
[0067]根據這種結構，從光入射面31入射并到達擴散圖案331a、331b的光的至少一部分通過擴散圖案33la、33Ib而射出到導光體3a的外部。從擴散圖案33la、33Ib射出的光由導光體罩8的光反射面82反射,并從光擴散面33再次入射到導光體3a的內部。然后，從光擴散面33入射的光在導光體3a的內部行進,并從光射出面32朝向原稿P射出。如上所述，導光體罩8的光反射面82具有反射光的表面性狀。因此，在由光反射面82反射時,光被擴散。
[0068]圖5是從光擴散面33側觀察導光體3a看到的立體圖，是示意性表示擴散圖案331a、331b的尺寸相互不同的區域的圖。在主掃描方向的一個端部為光入射面31時(為在一個端部配置有光源6的結構時)，至少在靠近光入射面31的區域A (第I區域)和比區域A距光入射面31遠的位置的區域B (第2區域)內，擴散圖案331a、331b的尺寸相互不同。
[0069]圖6A?圖6C是示意性表示擴散圖案331a、331b的尺寸和擴散圖案331a彼此、331b彼此的各個間隔的剖視圖。圖6A表示光入射面31側的端部(圖5的VI — A部)，圖6B表示區域A與區域B之間的邊界部(圖5的VI — B部)，圖6C表示與光入射面31相反的一側的端部(圖5的VI — C部)。
[0070]如圖6A?圖6C所示，靠近光入射面31側的區域A的擴散圖案331a的尺寸小于遠離光入射面31側的區域B的擴散圖案331b。例如，高度和寬度(主掃描方向尺寸)較小。而且，通過減小尺寸，能夠使區域A內的每一個擴散圖案331a的射出光的效果小于區域B內的每一個擴散圖案331b的射出光的效果。
[0071]區域A與區域B的每個區域內的擴散圖案331a彼此、擴散圖案331b彼此的各個間隔在靠近光入射面31側的端部最大，隨著遠離光入射面31而變小。具體地說，如圖6A和圖6B所示，區域A內的擴散圖案331a彼此的間隔在靠近光入射面31側的端部最大，在與區域B之間的邊界部最小。如圖6B和圖6C所示，區域B內的擴散圖案331b彼此的間隔在與區域A之間的邊界部最大，在其相反側的端部(與光入射面31相反的一側的端部)最小。
[0072]在此，如圖6A和圖6B所示，區域A內的擴散圖案331a彼此的最大的間隔Pl小于區域B內的擴散圖案331b彼此的最大的間隔P3。在該情況下，如圖6B所示，區域A內的擴散圖案33Ia彼此的最小的間隔P2小于區域B內的擴散圖案331b彼此的最大的間隔P3。這樣，擴散圖案331a彼此、擴散圖案331b彼此的各個間隔只要是在區域A與區域B的每個區域內隨著遠離光入射面31而變小的結構即可。因此，擴散圖案331a彼此、擴散圖案331b彼此的各個間隔也可以不是在光擴散面33的整體上隨著遠離光入射面31而變小的結構。
[0073]根據這種結構，在區域A與區域B的每個區域內，主掃描方向的每單位長度的射出光的效果在靠近光入射面31側的端部最小，隨著遠離光入射面31而變大。
[0074]此外，區域A與區域B的每個區域內的擴散圖案331a彼此、擴散圖案331b彼此的各個間隔既可以是平滑地變化的結構，也可以是階梯式地變化的結構。
[0075]但是，擴散圖案331a、331b的尺寸和擴散圖案331a彼此、擴散圖案331b彼此的各個間隔被確定為區域A與區域B的各部分的每單位長度的射出光的效果滿足如下關系。
[0076]區域B內的與光入射面31相反的一側的端部
[0077]>區域B內的靠近區域A側的端部
[0078]彡區域A內的靠近區域B側的端部
[0079]>區域A內的光入射面31側的端部
[0080]......(關系式(I))
[0081]S卩，每單位長度的射出光的效果在光擴散面33的整體范圍內、在靠近光入射面31側的端部最小，隨著遠離光入射面31而變大。
[0082]此外，區域A與區域B的每個區域內的每單位長度的射出光的效果能夠通過限定擴散圖案331a、擴散圖案331b的尺寸與擴散圖案331a彼此、擴散圖案331b彼此的各個間隔來確定。
[0083]這樣，在區域A的靠近光入射面31側的端部，減小擴散圖案331a的尺寸，并且減小擴散圖案331a彼此的間隔。由此，在該部分，同與光入射面31相反的一側的端部相比較，能夠減小朝向導光體罩8的光反射面82射出光的效果，并且能夠防止或抑制由擴散圖案331a引起的照明強度的不均勻。
[0084]S卩，如上所述，微觀的照明強度在形成有擴散圖案331a、331b的位置較高，隨著遠離擴散圖案331a、331b而降低。因此，若擴散圖案331a彼此、擴散圖案331b彼此的各個間隔變大，則在擴散圖案331a彼此、擴散圖案331b彼此的各個之間照明強度的降低的程度變得較大。其結果，在擴散圖案331a的間隔最大的光入射面31附近易于產生照明強度的不均勻。
[0085]與此相對，根據本實施方式，使靠近光入射面31的區域A內的擴散圖案331a的尺寸小于遠離光入射面31側的區域B內的擴散圖案331b的尺寸。由此，能夠滿足所述關系式(I)，并且能夠減小光入射面31附近的擴散圖案331a彼此的間隔。因而，能夠防止或抑制照明強度隨著遠離光入射面31而降低，并且能夠防止或抑制光入射面31附近的照明強度的不均勻。
[0086]而且，根據這種結構，在照明裝置9a組裝到圖像傳感器單元I內的狀態下，即使在照明裝置9a與原稿P之間的距離發生變動的情況(特別是接近的情況)下，也能夠防止或抑制圖像傳感器7(后述)的輸出變得不均勻。
[0087]這基于如下理由。由原稿P反射的光的一部分從光射出面32入射到導光體3a的內部。然后，從光射出面32入射的光通過擴散圖案33la、33Ib照射到導光體罩8的光反射面82。由光反射面82反射的光入射到導光體3a，并再次從光射出面32向原稿P照射。因此，若導光體3a與原稿P之間的距離因某種原因而靠近，則由原稿P反射并從光射出面32入射到導光體3a的光的強度升高。因而，形成有擴散圖案331a、331b的位置處的微觀的照明強度也升高。其結果，在擴散圖案331a彼此的間隔較大的部分照明強度變得不均勻。
[0088]例如，在平板方式的掃描儀中，利用原稿支承體(玻璃蓋片)將圖像傳感器7與原稿P之間的距離保持為預定的距離。但是，若原稿P的重量較大，則有時原稿支承體撓曲且照明裝置9a的導光體與原稿P之間的距離變小。另外，若使用者將原稿P按壓于原稿支承體，則在該力的作用下，原稿支承體撓曲，有時照明裝置9a的導光體3a與原稿P之間的距離變小。如此一來，如上所述，在擴散圖案331a的間隔較大的部位有時照明強度變得不均勻。
[0089]與此相對，根據本實施方式，能夠減小光入射面31附近的擴散圖案331a彼此的間隔。因此，即使在導光體3a與原稿P之間的距離發生變動的情況下，也能夠防止或抑制在光入射面31附近照明強度變得不均勻。
[0090]此外，擴散圖案331a、331b并不限定于如上所述的沿主掃描方向延伸的凸狀的結構物。例如，作為擴散圖案331a、331b，也可以是由光反射性的涂料構成并通過絲網印刷形成的印刷圖案。在該情況下，只要是作為擴散圖案331a、331b的印刷圖案的尺寸在區域A與區域B中不同的結構即可。
[0091](照明裝置(第2例))
[0092]接著，說明照明裝置的結構的第2例。第2例的照明裝置9b具有主掃描方向的兩端面為光入射面31的導光體3b,具有在導光體3b的主掃描方向的兩端配置有光源6的結構。此外，對與第I例共同的結構標注相同的附圖標記，并省略說明。
[0093]圖7是示意性表示照明裝置9b的結構例的分解立體圖。如圖7所示，照明裝置9b包括導光體3b、導光體罩8以及光源6。圖8是示意性表示在導光體3b上安裝有導光體罩8的狀態的立體圖。
[0094]導光體3b的主掃描方向(長度方向)的兩個端面是供光源6發出的光入射的光入射面31。若在導光體3b上安裝有導光體罩8,則與第I例相同地導光體3b的光擴散面33被導光體罩8的光反射面82覆蓋,或者與導光體罩8的光反射面82相對(參照圖3)。而且，照明裝置9b具有兩個光源6，兩個光源6分別配置為能夠向導光體3b的兩端的各個光入射面31照射光。
[0095]擴散圖案331a、331b的尺寸因主掃描方向位置而不同。
[0096]圖9是從光擴散面33側觀察導光體3b的立體圖，是示意性表示擴散圖案331a、331b的尺寸相互不同的區域的圖。在主掃描方向的兩端為光入射面31的結構時，至少在靠近主掃描方向的兩端的兩個區域C與區域E和主掃描方向的中間部、即所述區域C與區域E之間的區域D內，擴散圖案331a、331b的尺寸相互不同。但是，在區域C與區域E內，擴散圖案331b的尺寸也可以相同。
[0097]圖1OA?圖1OC是示意性表示擴散圖案331a、331b的尺寸與擴散圖案331a彼此、擴散圖案331b彼此的各個間隔的剖視圖。圖1OA表示主掃描方向的端部(圖9的X — A部)，圖1OB表示區域C與區域D之間的邊界部(圖9的X — B部)，圖1OC表示主掃描方向的中心部(圖9的X — C部)。
[0098]如圖1OA?圖1OC所示，靠近光入射面31側(靠近兩端)的區域C和區域E的擴散圖案331a的尺寸小于區域C與區域E之間的、遠離光入射面31的區域D的擴散圖案331b的尺寸。由此，能夠使區域C和區域E內的每一個擴散圖案331a的射出光的效果小于區域D的每一個擴散圖案331b的射出光的效果。
[0099]而且，區域C?區域E的每個區域內的擴散圖案331a彼此、331b彼此的各個間隔在靠近光入射面31側的端部最大，隨著遠離光入射面31而變小。具體地說，如圖1OA和圖1OB所示，區域C與區域E內的擴散圖案331a彼此的間隔在靠近光入射面31側的端部最大，在與區域D之間的邊界部最小。此外，圖1OA和圖1OB表示區域C，但是區域E也是相同的。如圖1OB和圖1OC所示，區域D內的擴散圖案331b彼此的間隔分別在與區域C之間的邊界部和與區域E之間的邊界部最大，在主掃描方向的中心最小。
[0100]在此，如圖1OA和圖1OB所示，區域C和區域E內的擴散圖案331a彼此的最小的間隔P4小于區域D內的擴散圖案331b彼此的最小的間隔P6。在該情況下，區域C和區域E內的擴散圖案331a彼此的最小的間隔P5小于區域D內的擴散圖案331b彼此的最大的間隔P6。這樣，在區域C?區域E的每個區域內，擴散圖案331a彼此、擴散圖案331b彼此的各個間隔只要是隨著遠離光入射面31而變小的結構即可。因此，擴散圖案331a彼此、擴散圖案331b彼此的各個間隔也可以不是在光擴散面33的整體范圍內隨著遠離光入射面31而變小的結構。
[0101]根據這種結構，在光擴散面33的區域C?區域E的每個區域內，主掃描方向的每單位長度的射出光的效果在靠近光入射面31側的端部最小，隨著遠離光入射面31而變大。
[0102]此外，區域C?區域E的每個區域內的擴散圖案331a、331b彼此的間隔既可以是平滑地變化的結構，也可以是階梯式地變化的結構。
[0103]但是，擴散圖案331a、331b的尺寸和擴散圖案331a、331b彼此的間隔通過使區域C?區域E內的每單位長度的射出光的效果滿足如下關系來確定。
[0104]區域D內的主掃描方向中心(光擴散面33的主掃描方向中心)
[0105]>區域D內的靠近區域C側的端部與靠近區域E側的端部
[0106]彡區域C和區域E內的靠近區域D側的端部
[0107]>區域C和區域E內的靠近光入射面31側的端部
[0108]......(關系式(2))
[0109]與第I例相同地即使在光擴散面33的整體上，每單位長度的射出光的效果也在主掃描方向的兩端部最小，隨著遠離光入射面31而變大。
[0110]即使是這種結構，也能夠起到與第I例相同的效果。
[0111](圖像傳感器單元)
[0112]接著，參照圖11?圖13說明圖像傳感器單元I的結構。圖11是示意性表示圖像傳感器單元I的結構的分解立體圖。圖12是示意性表示圖像傳感器單元I的結構的外觀立體圖。圖13是示意性表示圖像傳感器單元I的內部結構的剖視圖，是利用與主掃描方向成直角的面剖切得到的圖。
[0113]如圖11?圖13所示，圖像傳感器單元I具有在主掃描方向上較長的長方體狀的結構。而且，圖像傳感器單元I包括上述第I例或第2例的照明裝置9a、9b (光源6、導光體3a、導光體3b、導光體罩8)中的任一者、框架2、聚光體4、電路板5以及圖像傳感器7。此夕卜，在圖11?圖13中，示出了應用第2例的照明裝置9b的結構，但是除了光源6的數量較少以外，第I例也是共同的。
[0114]框架2是圖像傳感器單元I的殼體。在框架2上容納并安裝有導光體3a、導光體3b、聚光體4以及電路板5，該導光體3a、導光體3b安裝有導光體罩8，該電路板5安裝有圖像傳感器7和光源6。框架2例如由被著色為黑色的具有遮光性的樹脂材料一體形成。樹脂材料例如能夠應用聚碳酸酯。
[0115]如圖11和圖12所示，框架2是在主掃描方向上較長的大致長方體的構件。
[0116]在框架2上形成有導光體容納室27、聚光體容納室28以及電路板容納室29 (參照圖13)。導光體容納室27是上側敞開的區域，構成為能夠容納安裝有導光體罩8的導光體3a、3b。聚光體容納室28是上側敞開的區域，構成為能夠容納聚光體4。電路板容納室29是下側敞開的區域，構成為能夠容納安裝有光源6和圖像傳感器7的電路板5。此外，在框架2上形成有以能夠供光通過的方式連通聚光體容納室28與電路板容納室29的開口部S。
[0117]此外，在框架2上形成有用于對容納于導光體容納室27內的導光體罩8進行定位及固定的按壓爪21。按壓爪21是朝向導光體容納室27的內部突出的能夠彈性變形的結構物，一體形成于框架2。
[0118]聚光體4是用于將來自原稿P的反射光成像于圖像傳感器7的表面的光學構件。聚光體4例如應用沿主掃描方向呈直線狀排列有多個正立等倍成像型的成像元件(棒狀透鏡)的結構的棒狀透鏡陣列。此外，聚光體4只要是成像元件直線排列的結構即可，結構并不受到限定。例如，聚光體4也可以是排列有多列成像元件的結構。另外，聚光體4能夠應用各種微型透鏡陣列等以往公知的具有各種聚光功能的光學構件。
[0119]圖像傳感器7將由聚光體4成像的反射光轉換為電信號。圖像傳感器7例如應用圖像傳感器IC陣列。圖像傳感器IC陣列通過在電路板5的表面沿主掃描方向呈直線狀安裝有多個圖像傳感器IC而構成。圖像傳感器IC由與圖像傳感器單元I的讀取的析像度相應的多個受光元件(有時也稱作光電轉換元件)構成。這樣，圖像傳感器7構成為在主掃描方向上呈直線狀排列有多個圖像傳感器IC (受光元件)。此外，圖像傳感器7只要是多個圖像傳感器IC呈直線狀排列的結構即可，除此以外的結構并不特別限定。例如，圖像傳感器IC也可以是像交錯排列那樣排列了多列的結構。此外，圖像傳感器7和構成圖像傳感器IC陣列的圖像傳感器IC能夠應用以往公知的各種圖像傳感器和圖像傳感器1C。
[0120]電路板5具有在主掃描方向上較長的矩形狀的結構。而且，在電路板5的上表面上安裝有圖像傳感器7和光源6。如圖11所示，兩個光源6分別安裝在電路板5的主掃描方向的端部附近，以能夠朝向主掃描方向中心照射光。另外，圖像傳感器7安裝為使受光面朝向上側，以能夠接收來自聚光體4的光。而且，在電路板5上安裝有用于連接與外部之間的布線的連接器類等。
[0121]此外，在圖像傳感器單元I上設有用于安裝于圖像讀取裝置10 (后述)或圖像形成裝置50 (后述)的安裝部、用于電連接于圖像讀取裝置10或圖像形成裝置50的連接器等。此外，安裝部、連接器的結構并不特別限定。安裝部只要是能夠將圖像傳感器單元I安裝于圖像讀取裝置10或圖像形成裝置50的結構即可。另外，連接器只要是能夠以能夠收發電力、電信號的方式連接圖像傳感器單元I與圖像讀取裝置10或圖像形成裝置50的預定的設備的結構即可。
[0122]而且，如圖11?圖13所示，安裝有導光體罩8的導光體3a、3b容納于框架2的導光體容納室27內。如此一來,設于框架2的按壓爪21卡合于導光體罩8。由此,導光體3a、3b和導光體罩8被保持為容納于導光體容納室27內的狀態。另外，如圖13所示，導光體3a、3b的側面在導光體罩8的施力部83的作用力的作用下保持為接觸導光體容納室27的內周面的狀態。由此，導光體3a、3b和導光體罩8被定位于框架2。
[0123]另外，聚光體4容納于框架2的聚光體容納室28內。而且，安裝有光源6與圖像傳感器7的電路板5容納于電路板容納室29內。
[0124]若導光體3a、3b容納于導光體容納室27內，且安裝有兩個光源6的電路板5容納于電路板容納室29內，則兩個光源6分別與形成于導光體3b的兩端部的各個光入射面31相對。若安裝有一個光源6的電路板5容納于電路板容納室29內，則該一個光源6與導光體3a的一個端部的光入射面31相對。因而，一個或兩個光源6發出的光入射到形成于導光體3a、3b的一個或兩個端部的光入射面31。
[0125]在向原稿P照射光的情況下，光源6依次點亮各色的發光兀件。光源6發出的光從導光體3a、3b的光入射面31入射到其內部，在光擴散面33、其他反射面上反射等而在內部傳輸。然后，從導光體3a、3b的光射出面32朝向原稿P的讀取行O射出。此外，如圖13所示，在圖像傳感器單元I組裝到圖像讀取裝置10或圖像形成裝置50內的狀態下，在圖像傳感器單元I的上側配置有原稿支承體105 (后述)。圖像傳感器單元I的照明裝置9a、9b朝向載置于原稿支承體105的原稿P的讀取行O照射光。來自原稿P的讀取行O的反射光被聚光體4成像于圖像傳感器7的表面。圖像傳感器7將由聚光體4成像的光學圖像轉換為電信號。
[0126]而且，圖像傳感器單元I 一邊相對于原稿P沿副掃描方向相對移動，一邊進行這樣的動作。由此，圖像傳感器單元I能夠讀取原稿P。
[0127](圖像讀取裝置)
[0128]接著，參照圖14說明作為本實用新型的實施方式的圖像讀取裝置10。在作為本實用新型的實施方式的圖像讀取裝置10中應用了作為本實用新型的實施方式的圖像傳感器單元I。圖14是作為本實用新型的實施方式的圖像讀取裝置10的外觀立體圖。如圖14所示，作為本實用新型的實施方式的圖像讀取裝置10是平板方式的掃描儀，組裝有作為本實用新型的實施方式的圖像傳感器單元I。作為本實用新型的實施方式的圖像讀取裝置10包括殼體102、單元臺100以及單元臺驅動機構。單元臺100是能夠搭載作為本實用新型的實施方式的圖像傳感器單元I的構件。單元臺驅動機構是用于使搭載有圖像傳感器單元I的單元臺100沿副掃描方向移動的機構。例如，單元臺驅動機構包括驅動馬達103、用于將驅動馬達103的動力傳遞到單元臺100的鋼絲(wire) 104以及用于引導單元臺100的引導軸107。此外，單元臺100和單元臺驅動機構的結構并不特別限定，能夠應用以往公知的結構。另外，在殼體102的上表面上設有原稿支承體105。原稿支承體105例如應用透明的玻璃板。而且，在殼體102的副掃描方向的端部，通過鉸鏈等以能夠開閉的方式安裝有壓板106。壓板106具有按壓被載置于原稿支承體105的上表面的原稿P的功能。
[0129]作為本實用新型的實施方式的圖像讀取裝置10的動作和使用方法如下所述。在原稿支承體105的上表面上朝下載置原稿P，關閉壓板106。然后，使驅動馬達103進行驅動并使鋼絲104移動，從而使圖像傳感器單元I沿副掃描方向移動。此時，單元臺100被引導軸107引導。由此，圖像傳感器單兀I相對于原稿P沿副掃描方向相對移動。而且,一邊使圖像傳感器單元I移動，一邊按每一讀取行讀取原稿P的圖像。圖像傳感器單元I所讀取的圖像在信號處理部109中根據需要被進行了圖像處理之后，被存儲為圖像數據。由此，原稿P的讀取完成。
[0130]由于在作為本實用新型的實施方式的圖像讀取裝置10中應用了作為本實用新型的實施方式的圖像傳感器單元1，因此能夠謀求射出到原稿P上的照射光的照明強度的均勻化。特別是能夠謀求導光體3a、3b的光入射面31附近的照明強度的均勻化。
[0131]此外，在作為本實用新型的實施方式的圖像讀取裝置10中，省略了說明的部分能夠應用與以往公知的圖像讀取裝置相同的結構。
[0132]另外，作為圖像讀取裝置10說明了平板方式的掃描儀，但是也能夠應用饋紙式掃描儀。
[0133](圖像形成裝置)
[0134]接著，參照圖15和圖16說明作為本實用新型的實施方式的圖像形成裝置50。在作為本實用新型的實施方式的圖像形成裝置50中應用了作為本實用新型的實施方式的圖像傳感器單元I。圖15是作為本實用新型的實施方式的圖像形成裝置50的外觀立體圖。圖16是抽出被設于作為本實用新型的實施方式的圖像形成裝置50的殼體的內部的圖像形成部51進行表示的立體圖。如圖15和圖16所示，圖像形成裝置50是由平板方式的掃描儀與噴墨方式的打印機構成的復合機(MFP !Multifunct1n Printer),包括作為讀取圖像的圖像讀取部件的圖像讀取部59和作為形成圖像的圖像形成部件的圖像形成部51。而且，在圖像形成裝置50的圖像讀取部59中組裝有作為本實用新型的實施方式的圖像傳感器單元I。此外，圖像形成裝置50的圖像讀取部59能夠應用與上述圖像讀取裝置10共同的結構。因而，對與圖像讀取裝置10共同的結構標注相同的附圖標記進行表示，并省略說明。
[0135]如圖15所示，在圖像形成裝置50上設有操作部501。在操作部501上設有用于顯示操作菜單、各種信息等的顯示部502和用于操作圖像形成裝置50的各種操作按鈕503。
[0136]另外，如圖16所示，在圖像形成裝置50的殼體504的內部設有圖像形成部51。圖像形成部51包括傳送輥52、引導軸53、噴墨墨盒54、馬達55以及一對同步帶輪56。傳送輥52在驅動源的驅動力的作用下進行旋轉，沿副掃描方向輸送作為記錄介質的打印用紙R。引導軸53是棒狀的構件，以其軸線與打印用紙R的主掃描方向平行的方式固定于圖像形成裝置50的殼體。噴墨墨盒54通過在引導軸53上滑動而能夠沿打印用紙R的主掃描方向往返移動。噴墨墨盒54例如由具有青色C、品紅M、黃色Y、黑色K的墨的墨罐541 (541C、541M、541Y、541K)和分別設于這些墨罐541的噴出頭542 (542C、542M、542Y、542K)構成。一對同步帶輪56中的一者安裝在馬達55的旋轉軸上。而且，一對同步帶輪56設于沿打印用紙R的主掃描方向相互分開的位置。同步帶57平行卷掛于一對同步帶輪56，且預定的部位連結于噴墨墨盒54。
[0137]圖像形成裝置50的圖像讀取部59將圖像傳感器單元I讀取到的圖像轉換為適合于印刷的形式的電信號。然后，圖像形成裝置50的圖像形成部51根據圖像讀取部59的圖像傳感器單元I所轉換的電信號驅動傳送輥52、馬達55、噴墨墨盒54，在打印用紙R上形成圖像。此外，圖像形成裝置50的圖像形成部51能夠根據從外部輸入的電信號來形成圖像。此外，圖像形成裝置50中的、圖像形成部51的結構和動作能夠應用與以往公知的各種打印機相同的結構。因而，省略詳細說明。
[0138]本實用新型的實施方式的圖像形成裝置50在圖像讀取部59中應用了作為本實用新型的實施方式的圖像傳感器單元I。因此，能夠謀求射出到原稿P上的照射光的照度分布的均勻化。
[0139](實施例)
[0140]接著，說明能夠應用本實用新型的實施方式的效果的驗證結果。
[0141]實施例的照明裝置9a、照明裝置9b的導光體3a、導光體3b的擴散圖案331a、擴散圖案331b的尺寸在靠近光入射面31側的區域(區域A、區域C、區域E)和遠離光入射面31側的區域(區域B、區域D)中不同。靠近光入射面31側的區域內的擴散圖案331a形成為高度為0.05mm且寬度(主掃描方向尺寸)為0.1Omm的截面大致三角形的凸狀。該區域內的擴散圖案331a彼此的間隔最大為1.6mm。
[0142]與此相對，比較例的照明裝置的導光體的擴散圖案在光擴散面的整體范圍內相同。而且，比較例的導光體的擴散圖案形成為高度為0.1Omm且寬度為0.20mm的截面大致三角形的凸狀。比較例的導光體的擴散圖案彼此的間隔最大為3.2mm。
[0143]而且，在實施例和比較例中的任一者中，都預先使用配置在沿Z方向距導光體預定距離的位置(以下，稱作基準位置)的白基準板在主掃描方向的整個長度范圍內進行了校正，以使得圖像傳感器的輸出變均勻。然后，在自基準位置向導光體接近0.5_的位置配置白基準板，測量圖像傳感器的輸出的電平(日文沙?>)。
[0144]圖17A、圖17B、圖18A、圖18B是表示如上所述測量到的圖像傳感器的輸出的圖表。圖17A和圖17B表示實施例，圖18A和圖18B表示比較例。另外，圖17A和圖18A分別是抽出最靠近光入射面處(擴散圖案彼此的間隔最大的部分)的照明強度進行表示的圖表。另夕卜，圖17A和圖18A的圖表的縱軸是圖像傳感器的輸出值除以基準位置的校正后的輸出得到的比。圖17B和圖18B分別是表示對圖17A和圖18A所示的照明強度進行了傅立葉變換后的結果的圖表。
[0145]在比較例中，如圖18A所示，照明強度周期性變動。而且，如圖18B所示，在傅立葉變換后的照明強度中，在約3.0mm的周期內出現較大的峰值。該周期與擴散圖案彼此的間隔相等。據此，可以說比較例中的照明強度因擴散圖案而進行周期性變動。
[0146]與此相對，在實施例中，如圖17A所示，照明強度的主掃描方向的變動小于比較例的照明強度的主掃描方向的變動。而且，如圖17B所示，在作為擴散圖案的周期的1.6mm的周期內，未出現峰值。據此，在實施例中，可以說未產生由擴散圖案引起的照明強度的不均勻。
[0147]像以上那樣，根據本實施例，確認能夠防止由擴散圖案引起的照明強度的不均勻。特別是在導光體與原稿P相接近的情況下，也確認能夠防止由擴散圖案引起的照明強度的不均勻產生。
[0148]以上，詳細說明了本實用新型的實施方式和實施例，但是上述實施方式和實施例只不過是示出了實施本實用新型時的具體例。本實用新型的保護范圍并不限定于上述實施方式和實施例。本實用新型在不脫離其主旨的范圍內能夠進行各種變更。
[0149]例如，本實用新型的圖像讀取裝置并不限定于上述實施方式所記載的結構的圖像掃描儀。另外，圖像形成裝置也并不限定于噴墨方式，也可以是電子照片方式、熱轉印方式、點陣擊打方式等任意方式，并不限定于上述實施方式所記載的復合機。應用了本實用新型的圖像傳感器單元的復印機、傳真機也包含于本實用新型的圖像讀取裝置。
[0150]另外，將由光源和導光體構成的照明裝置用作了針對原稿P的反射用光源，但是也可以用作透過用光源。
[0151]產業上的可利用性
[0152]本實用新型能夠有效地利用于圖像傳感器單元、應用該圖像傳感器單元的圖像讀取裝置、圖像形成裝置(例如，圖像掃描儀、傳真機、復印機、復合機等)。而且，根據本實用新型，能夠減小用于使光擴散的圖案彼此的間隔，因此能夠防止或抑制由所述圖案引起的照明強度的不均勻。
【權利要求】
1.一種照明裝置，其特征在于，該照明裝置包括: 光源；以及導光體，其形成為棒狀且長度方向的端面是供從所述光源發出的光入射的入射面；在所述導光體上形成有多個用于使光擴散的圖案，并且形成于靠近所述入射面的第I區域內的所述圖案中的、形成于靠近所述入射面的部分內的所述圖案彼此的間隔小于形成于比所述第I區域遠離所述入射面的第2區域內的所述圖案中的、形成于靠近所述入射面的部分內的所述圖案彼此的間隔。
2.根據權利要求1所述的照明裝置，其特征在于， 在所述第I區域與所述第2區域的每個區域中，所述圖案彼此的間隔隨著遠離所述入射面而變小。
3.根據權利要求1所述的照明裝置，其特征在于， 形成于所述第I區域內的所述圖案的尺寸小于形成于所述第2區域內的所述圖案的尺寸。
4.根據權利要求1所述的照明裝置，其特征在于， 所述導光體的長度方向的兩個端面是所述入射面， 形成于靠近所述導光體的長度方向的兩端的兩個所述第I區域內的所述圖案的尺寸小于形成于位于兩個所述第I區域彼此之間的所述第2區域內的所述圖案的尺寸。
5.根據權利要求1所述的照明裝置，其特征在于， 所述導光體的長度方向的一個端面是所述入射面， 形成于靠近所述一個端面側的所述第I區域內的所述圖案的尺寸小于形成于遠離所述一個端面側的所述第2區域內的所述圖案的尺寸。
6.根據權利要求1所述的照明裝置，其特征在于， 所述圖案是朝向外部射出光的棱鏡結構， 該照明裝置還包括具有使從所述圖案射出的光反射并入射到所述導光體的光反射面的構件。
7.一種圖像傳感器單元，其特征在于，該圖像傳感器單元包括: 照明裝置； 聚光體，其用于將從所述照明裝置射出并由被照明體反射的反射光進行聚光； 圖像傳感器，其用于接收由所述聚光體聚光后的反射光并轉換為電信號；以及 電路板，其安裝有所述圖像傳感器； 所述照明裝置是權利要求1?6中任一項所述的照明裝置。
8.一種圖像讀取裝置，其特征在于， 該圖像讀取裝置一邊使圖像傳感器單元與被照明體相對移動，一邊讀取來自所述被照明體的反射光， 所述圖像傳感器單元是權利要求7所述的圖像傳感器單元。
9.一種圖像形成裝置，其特征在于，該圖像形成裝置包括: 圖像讀取部件，其一邊使圖像傳感器單元與被照明體相對移動，一邊讀取來自所述被照明體的反射光；以及 圖像形成部件，其用于在記錄介質上形成圖像；所述圖像傳感器單元是權利要求7所述的圖像傳感器單元。
【文檔編號】H04N1/028GK204231489SQ201420506253
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月3日 優先權日:2013年9月3日
【發明者】吉田英將, 爪川慶彥 申請人:佳能元件股份有限公司