專利名稱：導(dǎo)光體及圖像讀取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用于圖像讀取裝置等中的導(dǎo)光體及具有該導(dǎo)光 體的圖像讀取裝置。
背景技術(shù)：
在傳真機、復(fù)印機、掃描裝置等圖像讀取裝置中安裝有照明裝置， 組裝有可照射直線光至原稿的棒狀導(dǎo)光體；及圖像傳感器，具有可將從 原稿發(fā)出的反射光會聚至線圖像傳感器的透鏡陣列。
組裝有棒狀導(dǎo)光體的照明裝置是將LED等發(fā)光裝置安裝于一端，且 將來自該發(fā)光裝置的光從棒狀導(dǎo)光體端面導(dǎo)入內(nèi)部，并利用形成于棒狀 導(dǎo)光體側(cè)面的光散射圖案散射于棒狀導(dǎo)光體內(nèi)傳送的光，再將所述散射 光從棒狀導(dǎo)光體的射出面朝原稿照射。
此外，所述棒狀導(dǎo)光體一般是呈方桿狀，所述光散射圖案是利用網(wǎng) 版印刷將白色涂料轉(zhuǎn)印于導(dǎo)光體側(cè)面而形成。(專利文獻(xiàn)1 )
印刷有所述白色涂料的光散射圖案的制作方法由于需要印刷步 驟，因此提高了成本，且隨之產(chǎn)生光散射圖案特性的不均。因此，如專 利文獻(xiàn)2所揭示的，提出了在用以射出成型導(dǎo)光體的模具模穴預(yù)先形成
特別地、，在專利文獻(xiàn)2中是選擇三角槽作為凹凸部,、且使該三角槽 的軸(長度方向)與導(dǎo)光體側(cè)面的寬度方向一致，或相對寬度方向傾斜 預(yù)定角度。特開平8-163320號公報特開2001-242322號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題
圖12是以各色顯示使作為光散射圖案的三角槽與導(dǎo)光體側(cè)面的寬 度方向一致而形成的導(dǎo)光體(專利文獻(xiàn)1的第1實施例)的主要掃描位 移與光強度的關(guān)系圖，而圖12 (a)顯示原稿浮動量Omm時的光強度比，
且圖12 (b)顯示原稿浮動量3mm時的光強度比，并且圖12 (c)顯示 原稿浮動量Omm與3mm時的光強度比。
從圖12 (a)中可得知，來自RGB的各LED芯片的光強度在主要掃 描位移10mm以上處大致一致，而在靠近射入端面10mm的區(qū)域中藍(lán)色
(B)比其他色(G、 R)弱，并且各色都是越靠近端面光強度越弱。
另一方面，從圖12 (b)中可得知，在主要掃描位移15mm附近處， 藍(lán)色(B)與紅色(R)的光強度變得異常地高，而在靠近射入端面10, 的區(qū)域中綠色(G)的光強度比藍(lán)色(B)與紅色(R)高。又，從圖12
(c)中亦可得知，在主要掃描位移15,附近處，藍(lán)色(B)與紅色(R) 異常地增加。
因此，當(dāng)主要掃描位移15隱附近處如藍(lán)色(B)與紅色(R)的特 定顏色的光強度具有異常值時，主要掃描位移15mm附近處的藍(lán)色(B) 與紅色(R)將被強調(diào)出來，并觀察到顏色不均勻。
為了解決所述問題，本發(fā)明是一種導(dǎo)光體，是呈棒狀的導(dǎo)光體，該 導(dǎo)光體以一端面為射入面、以一側(cè)面為射出面，在另一側(cè)面設(shè)有朝所述 射出面反射光的光散射圖案，所述光散射圖案由凹部或凸部構(gòu)成，在所 述光散射圖案中，在所述射入面附近部分，使圖案形狀成為朝射出面以 外也反射的不具有角度依賴性的形狀，并在遠(yuǎn)離所述射入面部分，使圖 案形狀成為朝射出面反射的具有角度依賴性的形狀。
本發(fā)明的棒狀是指端面形狀為四角形、五角形、六角形等的方桿 狀，但亦包含有側(cè)面整體為曲面或側(cè)面的一部分為曲面，只有形成有射 出面與光散射圖案的底面為平面的。又，端面形狀為六角形的可舉出在
的平坦?fàn)畹菇遣康臑槔?br> 又，所謂的角度依賴性(方向依賴性)即是當(dāng)傳送于導(dǎo)光體內(nèi)的光 中的與導(dǎo)光體長度方向平行的光照射于光散射圖案時，若已決定反射方 向的話，則視為具有角度依賴性，若未決定反射方向的話，則視為不具 有角度依賴性。例如，由于作為光散射圖案的三角槽或半圓筒槽已決定 反射方向，因此具有角度依賴性，又，由于半球狀凹部、半球狀凸部或
白色涂料未決定反射方向，因此不具有角度依賴性。又，即使三角槽或 半圓筒槽具有單一的角度依賴性，亦可通過組合軸方向不同的形成不具
有角度依賴性的形狀。
再者，所謂的射入面附近是指在主要掃描位移時從端面至5 0 - 70mm 的范圍。
此外，本發(fā)明具體的圖案形狀可舉出例如由許多細(xì)微半球狀凹部所 構(gòu)成的作為導(dǎo)光體一端的射入面附近部分的光散射圖案形狀，且可舉出 例如以形成有圖案的側(cè)面的寬度方向(副掃描方向)為軸方向的三角槽 或半圓筒槽作為遠(yuǎn)離所迷射入面部分的光散射圖案形狀。
所述射入面附近部分的光散射圖案的變形例，可考慮于形成有圖案 的側(cè)面的長度方向上(主要掃描方向)許多細(xì)微半球狀凹部的密度不同 的。 '
又，用以構(gòu)成射入面附近部分的光散射圖案的許多細(xì)微半球狀凹部 亦包含任一連續(xù)或分離地形成的，特別地，半球狀凹部的深度最好是該 半3求狀凹部為其一部分的3求直徑的0. 2 3以上、0. 33以下。
又，作為所述射入面附近部分的光散射圖案的變形例，可考慮構(gòu)成 為以相對導(dǎo)光體側(cè)面的寬度方向傾斜的方向為軸方向的三角槽或半圓
筒槽，且這些互相相鄰的三角槽或半圓筒槽的軸方向是以側(cè)面的寬度方 向為基準(zhǔn)的反方向。
本發(fā)明的對象亦包含有組裝有上述各方面的導(dǎo)光體的照明裝置、以 及可將從所述照明裝置發(fā)出的射出光之中來自原稿的反射光會聚至線 圖像傳感器的透鏡陣列。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，通過以可與導(dǎo)光體形成同時形成的凹凸形狀作為形成 于導(dǎo)光體側(cè)面的光散射圖案，可抑制制作成本。特別地，通過以光散射 圖案中靠近射入端面部分的光散射形狀為不具有角度依賴性的，可防止 因在射入面附近特定顏色被強調(diào)出來而產(chǎn)生的顏色不均勻，又，通過以 遠(yuǎn)離射入端面部分的光散射圖案形狀為具有角度依賴性的形狀，可防止 從射出面射出的光量降低。


圖1是使用組裝有本發(fā)明的導(dǎo)光體的線照明裝置的圖像讀取裝置的 截面圖。
圖2是線照明裝置的分解立體圖。
圖3 (a)是本發(fā)明的導(dǎo)光體的正視圖，圖3(b)是后視圖，圖3
(c)是平視圖，圖3 (d)是仰視圖，圖3 (e)是左側(cè)視圖，圖3 (f ) 是右側(cè)視圖。
圖4是本發(fā)明的導(dǎo)光體射入面附近部分的光散射圖案的放大圖。
圖5是以各色顯示實施例所示的導(dǎo)光體的主要掃描位移與光強度的 關(guān)系圖，而圖5 (a)是顯示原稿浮動量Omm時的光強度比，且圖5(b) 是顯示原稿浮動量3mm時的光強度比，并且圖5(c)是顯示原稿浮動量 Omm與3mm時的光強度比。
圖6是從底面?zhèn)瓤戳硪粚嵤├墓馍⑸鋱D案的放大圖。
圖7是圖6的A-A方向的截面圖。
圖8是顯示當(dāng)凹球面的深度為球直徑的1/3 ( 0. 33)時顏色不均勻 的程度的圖。
圖9是顯示當(dāng)凹球面的深度為球直徑的1/2時顏色不均勻的程度的圖。
圖10(a) ~ (c)是顯示又一實施例且與圖4同樣的圖。 圖11是顯示再一實施例的導(dǎo)光體主要部位的立體圖。 圖12是以各色顯示形成有作為光散射圖案的三角槽的導(dǎo)光體的主 要掃描位移與光強度的關(guān)系圖，而圖12 (a)是顯示原稿浮動量Omm時 的光強度比，且圖12 (b)是顯示原稿浮動量3nmi時的光強度比，并且 圖12 ( c )是顯示原稿浮動量Omm與3mm時的光強度比。
具體實施例方式
以下根據(jù)

本發(fā)明的實施方式。圖l是使用組裝有本發(fā)明的 導(dǎo)光體的線照明裝置的圖像讀取裝置的截面圖；圖2是線照明裝置的分 解立體圖；圖3 (a)是本發(fā)明的導(dǎo)光體的正視圖、圖3(b)是后視圖、 圖3 ( c )是平視圖、圖3 ( d )是仰視圖、圖3 ( e )是左側(cè)視圖、圖3 (f )是右側(cè)視圖；圖4是本發(fā)明的導(dǎo)光體射入面附近部分的光散射圖 案的放大圖。
圖像讀取裝置是將凹部la、凹部lb形成于框架(框體)1，并以可 放置原稿的透明頂板2塞住凹部la的上面，且將盒體4內(nèi)收納有棒狀 導(dǎo)光體3的線照明裝置5傾斜固定于凹部la內(nèi)，并且將具有線圖像傳 感器(光電轉(zhuǎn)化元件)6及其驅(qū)動電路7的基板8安裝在下方的凹部lb， 另外將用以等倍成像的透鏡陣列9保持于框架1內(nèi)。
而且，以從線照明裝置5的射出面射出的光線照射放置于頂板2上 的原稿，再利用透鏡陣列9將該反射光射入排列成直線狀的圖像傳感器6。
所述線照明裝置5的盒體4的截面是成U字狀，且在盒體4的開口 嵌入有棒狀導(dǎo)光體3，使棒狀導(dǎo)光體3的射出面3a位于盒體4的開口。 又，盒體4的一端安裝有發(fā)光單元10，且在該發(fā)光單元1Q上沿著相對 棒狀導(dǎo)光體3底面3b的橫向中心線的法線方向以相同間隔安裝有藍(lán)色 元件10a、紅色元件10b、綠色元件10c。
棒狀導(dǎo)光體3是通過射出成型丙烯酸樹脂等透明樹脂而形成，且由 射出面3a、底面3b、左右的側(cè)面3c、 3d及端面3e、 3f構(gòu)成其表面。 此外， 一個端面3e與所述發(fā)光單元10相對，底面3b形成有可使從所 述端面3e射入的光散射的散射圖案。
在作為射入面的端面3e附近部分與離開端面3e部分的光散射圖案 的圖案形狀不同。又，本實施例中，是以端面3e至60mm的區(qū)域為射入 面附近部分，而以超過60mm至另一端面3f的區(qū)域為遠(yuǎn)離射入面的部 分。
此外，形成于射入面附近部分的光散射圖案11是由許多細(xì)微半球 狀凹部構(gòu)成，又，遠(yuǎn)離射入面部分的光散射圖案12是由三角槽或半圓 筒槽構(gòu)成，且這些三角槽或半圓筒槽的軸方向是形成有圖案的底面3b 的寬度方向(副掃描方向)。又，這些光散射圖案11、 12的表面可以
進(jìn)4亍4竟面加工，亦可為粗4造面。
由于作為所述光散射圖案11的半球狀凹部朝所有方向反射射入光 線，因此可視為不具有角度依賴性的形狀，又，由于所述光散射圖案12 朝主要射出面3a反射射入光線，因此可視為具有角度依賴性的形狀。
圖5是以各色顯示所述實施例所示的導(dǎo)光體的主要掃描位移與光強 度的關(guān)系圖，而圖5 (a)是顯示原稿浮動量Omm時的光強度比，且圖5 (b)是顯示原稿浮動量3mm時的光強度比，并且圖5(c)是顯示原稿 浮動量0腿與3mm時的光強度比。
從圖5(a)中可得知，來自RGB的各LED芯片的光強度在主要掃描 位移10mm以上處大致一致，而在靠近射入端面10mm的區(qū)域中，各色都 是越靠近端面光強度越弱。特別地，當(dāng)與已知的圖12 (a)比較時，雖
光強度大致相同。因此，當(dāng)使用本發(fā)明的導(dǎo)光體時，則不易產(chǎn)生顏色不 均勻。
又，從圖5 (b)中可得知，即使原稿浮動量為3mm，其波形與原稿 浮動量為Omm時也大致相同。從圖5 (c)中可得知，即使原稿的浮動量 變大，強度比也不會變化那么大。特別地，在本發(fā)明的導(dǎo)光體中，不認(rèn) 為已知的主要掃描位移在為15,的位置處造成異常的增加，故可得知
本發(fā)明是不產(chǎn)生顏色不均勻的導(dǎo)光體。
圖6是從底面?zhèn)瓤戳硪粚嵤├墓馍⑸鋱D案的放大圖。圖7是圖6 的A-A方向的截面圖，在該實施例中是稠密狀地連續(xù)形成細(xì)微凹球面 11,以形成光散射圖案的各形成區(qū)域。
在此是以深度0. 02 ~ 0. Q3mm的圓弧作為凹Jf求面11的截面形狀的一 例，而該圓弧是利用在0. 01 ~ 0. 02的范圍重疊直徑0. 09mm的圓而形成 的。
以下是顯示針對凹球面11的深度所作的實驗的結(jié)果。圖8是顯示 當(dāng)凹球面ll原本的球直徑為30pm,而凹球面11的深度為7~10|umEhh 即，凹球面11的深度為球直徑的0.23 - 0.33時顏色不均勻的程度的 圖。圖9是顯示同一凹球面但深度為直徑的1/2 (完整的半球)時顏色 不均勻的程度的圖。又，實驗條件是通過將R的LEF配置于中央，令R 的數(shù)據(jù)始終位于B與G之中間，故在此不圖示。
從圖8中可得知，當(dāng)凹球面11的深度為球直徑的0. 33時，可抑制 顏色不均勻，特別是產(chǎn)生在LED附近的顏色不均勻。另一方面，在圖9 的情況下可得知，特別是在LED附近會產(chǎn)生顏色不均勻。又，當(dāng)凹球面 11的深度為球直徑的0. 23時，亦可得到與圖8相同的結(jié)果。
從這些圖中可得知，通過使凹球面的深度是該細(xì)孩i凹球面為其一部 分的球直徑的0. 23以上、0.33以下，可抑制顏色不均勻，特別是產(chǎn)生 在LED附近的顏色不均勻。
圖10 (a) ~ (c)是顯示又一實施例且與圖4同樣的圖，由于這些 實施例的全體形狀(正面、背面、平面、左右側(cè)面及兩端面)與圖3所 示的實施例相同，因此省略其圖示。
圖10(a)所示的實施例是使作為光散射圖案11的許多半球狀凹部 的密度在導(dǎo)光體的長度方向上不同，以調(diào)整光反射強度。又，圖10(b) 及(c)所示的實施例是以三角槽或半圓筒槽構(gòu)成形成于射入面附近部
分的光散射圖案11，并使任一三角槽或半圓筒槽的軸方向具有相對于形
成有光散射圖案11的底面3b的寬度方向(副掃描方向)的角度，并且 使相鄰的三角槽或半圓筒槽的軸方向朝向反方向。具體而言，在圖10 (b)中，兩個三角槽或半圓筒槽形成X字狀，而在圖10 (c)中，兩個 三角槽或半圓筒槽形成八字狀。
因此，雖然各個三角槽或半圓筒槽是具有角度依賴性的形狀，但亦 可通過組合其中兩個去除角度依賴性。
再者，圖11是顯示再一實施例的導(dǎo)光體主要部位的立體圖。在該 實施例中，是將散射區(qū)域13、 13設(shè)于光源10附近的導(dǎo)光體兩側(cè)面3c、 3d,并且將具有角度的平坦?fàn)畹菇遣?g、 3h形成于兩側(cè)面3c、 3d與形 成有光散射圖案的底面3b之間，而該倒角部3g、 3h是可朝射出面3a 反射在底面3b反射的光的。
這樣，通過將散射區(qū)域13、 13設(shè)于光源附近的導(dǎo)光體兩側(cè)面，可 擾亂入射光以降低射出光的顏色不均勻。所述散射區(qū)域的形成方法可以 射出成型形成細(xì)微凹凸，亦可以印刷形成白色涂料，也可以激光等粗糙 地形成表面。
又，通過形成具預(yù)定角度的平坦?fàn)畹菇遣?g、 3h，可提高發(fā)光強度。 產(chǎn)業(yè)上利用的可能性
本發(fā)明的照明裝置及圖像傳感器可裝于復(fù)印機、傳真機等圖像讀取 裝置中而有效地利用。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)光體，其是呈棒狀的導(dǎo)光體，該導(dǎo)光體以一端面為射入面、以一側(cè)面為射出面，在另一側(cè)面設(shè)有朝所述射出面反射光的光散射圖案，所述光散射圖案由凹部或凸部構(gòu)成，在所述光散射圖案中，在所述射入面的附近部分，使圖案形狀成為朝射出面以外也反射的不具有角度依賴性的形狀，并在遠(yuǎn)離所述射入面的部分，使圖案形狀成為朝射出面反射的具有角度依賴性的形狀。
2. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光體，其中，所述射入面附近部分的光 散射圖案形狀包括許多細(xì)微半球狀凹部，遠(yuǎn)離所述射入面的部分的光散 射圖案形狀是以形成有圖案的側(cè)面的寬度方向(副掃描方向)為軸方向 的三角槽或半圓筒槽。
3. 如權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光體，其中，構(gòu)成所述射入面附近部分 的光散射圖案的許多細(xì)微半球狀凹部在形成有圖案的側(cè)面的長度方向(主要掃描方向)上，半球狀凹部的形成密度不同。
4. 如權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光體，其中，構(gòu)成所述射入面附近部分 的光散射圖案的許多細(xì)微半球狀凹部連續(xù)或分離地形成，所述半球狀凹 部的深度是所述半球狀凹部為其一部分的球的直徑的Q. 23以上、0.33 以下。
5. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光體，其中，所述射入面附近部分的光 散射圖案形狀是以相對于形成有圖案的側(cè)面的寬度方向傾斜的方向為 軸方向的三角槽或半圓筒槽，所述遠(yuǎn)離射入面的部分的光散射圖案形狀 是以形成有圖案的側(cè)面的寬度方向為軸方向的三角槽或半圓筒槽。
6. 如權(quán)利要求5所述的導(dǎo)光體，其中，構(gòu)成所述射入面附近部分 的光散射圖案的三角槽或半圓筒槽中，互相相鄰的三角槽或半圓筒槽的 軸方向是以側(cè)面的寬度方向為基準(zhǔn)的反方向。
7. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光體，其中，在所述導(dǎo)光體的兩側(cè)面與 底面之間形成有具有角度的平坦?fàn)畹菇遣浚摰菇遣砍錾涑雒娣瓷?在所述底面反射的光。
8. 如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光體，其中，在所述射入面附近的導(dǎo)光 體的兩側(cè)面形成有散射區(qū)域。
9. 一種圖像讀取裝置，包含組裝有如權(quán)利要求1至8所述的導(dǎo)光體的照明裝置；以及將從所述照明裝置發(fā)出的射出光之中來自原稿的反射光會聚至線 圖像傳感器的透鏡陣列。
全文摘要
本發(fā)明提供一種即使在靠近射入面的部分也不會產(chǎn)生顏色不均勻的導(dǎo)光體。棒狀導(dǎo)光體(3)是通過射出成型丙烯酸樹脂等透明樹脂而形成，且由射出面(3a)、底面(3b)、左右的側(cè)面(3c、3d)及端面(3e、3f)構(gòu)成其表面。此外，一個端面(3e)與所述發(fā)光單元(10)相對，底面(3b)形成有可使從所述端面(3e)射入的光散射的光散射圖案。在作為射入面的端面(3e)附近部分與遠(yuǎn)離端面(3e)部分的光散射圖案的圖案形狀不同。又，形成于射入面附近部分的光散射圖案(11)是由許多細(xì)微半球狀凹部構(gòu)成，又，遠(yuǎn)離射入面部分的光散射圖案(12)是由三角槽或半圓筒槽構(gòu)成，且這些三角槽與半圓筒槽的軸方向是形成有圖案的底面(3b)的寬度方向(副掃描方向)。
文檔編號F21V8/00GK101175945SQ200680016280
公開日2008年5月7日 申請日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月12日
發(fā)明者巖瀨世彥, 岸本隆, 根本浩之, 池田誠, 石丸剛志, 竹內(nèi)秀光, 齊藤富久 申請人:日本板硝子株式會社