本發(fā)明涉及使用將射入的光射出的導(dǎo)光體的照明裝置及圖像讀取裝置。

背景技術(shù)：

傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、有價(jià)紙張的讀取裝置等的圖像讀取裝置從照明裝置向讀取對(duì)象的原稿或紙張照射光，通過(guò)使其反射光或透射光通過(guò)透鏡或反射鏡等成像元件在CMOS傳感器或CDD傳感器等光電轉(zhuǎn)換元件上成像，以此來(lái)檢測(cè)讀取對(duì)象的光信息。圖像讀取裝置利用從讀取對(duì)象的光信息生成的圖像信息，能進(jìn)行原稿的拷貝、或判別紙張的真?zhèn)巍⒒蚺袛嗔魍踊潭鹊?。近年?lái)，伴隨著圖像讀取裝置的小型化及讀取速度的高速化，要求照明裝置小型化、高效化。

在專利文獻(xiàn)1中，記載了如下的照明裝置：通過(guò)彎曲導(dǎo)光體截面的外緣來(lái)排列光源，向?qū)Ч怏w端部射入相同的光，使光向外部高效地射出。

在專利文獻(xiàn)2中，記載的照明裝置如下：在導(dǎo)光體端部設(shè)置分別發(fā)出RGB光的光源，通過(guò)高效地調(diào)整各光源的發(fā)光量，能方便地調(diào)整發(fā)光色。

在專利文獻(xiàn)3中記載的照明裝置如下：通過(guò)配置在主掃描方向傳播光的導(dǎo)光體和LED光源，在射出光的導(dǎo)光體附近配置遮光構(gòu)件，從而避免裝置大型化，并實(shí)現(xiàn)主掃描方向的均勻化。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開(kāi)2009－182399號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本專利特開(kāi)2012－204197號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本專利特開(kāi)平10－233890號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題

但是，在專利文獻(xiàn)1～專利文獻(xiàn)3中記載的導(dǎo)光體需要配合導(dǎo)光體的形狀控制出射光的光束。在專利文獻(xiàn)1～專利文獻(xiàn)3的照明裝置中，存在問(wèn)題如下：分別需要射出具有一定程度的寬度的光束的反射照明用的導(dǎo)光體和將光束作為幾乎平行光來(lái)射出的透射照明用的導(dǎo)光體，從而增加元器件數(shù)量，使照明裝置復(fù)雜化。

本發(fā)明是鑒于上述情況完成的，其目的是通過(guò)使用相同種類的導(dǎo)光體來(lái)形成反射照明及透射照明，減少元器件的種類，從而簡(jiǎn)化具有反射照明及透射照明的照明裝置。

解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所涉及的照明裝置包括第一照明部和第二照明部，該第一照明部和第二照明部分別具有端面的外周形狀至少包含圓形或橢圓形的一部分的棒狀導(dǎo)光體、以及與導(dǎo)光體的端面相對(duì)設(shè)置的光源元件。在第二照明部的導(dǎo)光體中，光射入至將導(dǎo)光體端面的形狀所包含的圓形或橢圓形的焦點(diǎn)包括在內(nèi)的指定范圍中。在第一照明部的導(dǎo)光體中，光射入至除將導(dǎo)光體的端面形狀所包含的圓形或橢圓形的焦點(diǎn)包括在內(nèi)的指定范圍以外的范圍中。

技術(shù)效果

根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)改變射入至導(dǎo)光體的光的射入位置的條件，由于反射照明及透射照明用一種導(dǎo)光體來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此能簡(jiǎn)化具有反射照明及透射照明的照明裝置。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的圖像讀取裝置的剖視圖。

圖2是實(shí)施方式1所涉及的具有照明裝置的圖像讀取裝置的立體圖。

圖3是實(shí)施方式1所涉及的具有照明裝置的圖像讀取裝置的分解圖。

圖4是表示實(shí)施方式1所涉及的柔性印刷基板的圖。

圖5是包含在實(shí)施方式1所涉及的圖像讀取裝置中的照明裝置的側(cè)剖視圖。

圖6A是表示適用于反射照明的光束的圖。

圖6B是表示適用于透射照明的光束的圖。

圖7A是在導(dǎo)光體的端部端面中心設(shè)置光源時(shí)，從導(dǎo)光體的端部端面沿著主掃描方向觀察在導(dǎo)光體的內(nèi)表面發(fā)生全反射的同時(shí)向前進(jìn)的光線的圖。

圖7B是在相對(duì)于導(dǎo)光體的端部端面中心略靠近外周的位置設(shè)置光源時(shí)，從導(dǎo)光體的端部端面沿著主掃描方向觀察在導(dǎo)光體的內(nèi)表面發(fā)生全反射的同時(shí)向前進(jìn)的光線的圖。

圖7C是在導(dǎo)光體的端部端面幾乎靠近外周的位置設(shè)置光源時(shí)，從導(dǎo)光體的端部端面沿著主掃描方向觀察在導(dǎo)光體的內(nèi)表面發(fā)生全反射的同時(shí)向前進(jìn)的光線的圖。

圖8A是表示在端部的端面形狀為圓形的導(dǎo)光體的端部端面的外周附近的圓周上設(shè)置光源時(shí)從導(dǎo)光體射出的光束的圖。

圖8B是表示在端部的端面形狀為圓形的導(dǎo)光體的端部端面的焦點(diǎn)附近的圓周上設(shè)置光源時(shí)從導(dǎo)光體射出的光束的圖。

圖9A是在橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)之一的位置設(shè)置光源時(shí)，從導(dǎo)光體的端部端面沿著主掃描方向觀察在導(dǎo)光體的內(nèi)表面發(fā)生全反射的同時(shí)向前進(jìn)的光線的圖。

圖9B是在向著橢圓的中心略遠(yuǎn)離焦點(diǎn)的位置設(shè)置光源時(shí)，從導(dǎo)光體的端部端面沿著主掃描方向觀察在導(dǎo)光體的內(nèi)表面發(fā)生全反射的同時(shí)向前進(jìn)的光線的圖。

圖9C是在橢圓的大致中心設(shè)置光源時(shí)的圖。

圖10是表示圖像讀取裝置的動(dòng)作時(shí)序的圖。

圖11是實(shí)施方式1所涉及的圖像讀取裝置的整體框圖。

圖12是表示在實(shí)施方式1所涉及的導(dǎo)光體上從主掃描方向組裝了沒(méi)有遮光部的托架的狀態(tài)的圖。

圖13是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的導(dǎo)光體上從主掃描方向組裝了具有遮光部的托架的狀態(tài)的圖。

圖14是表示實(shí)施方式2所涉及的在托架上追加遮光部的狀態(tài)下反射照明用導(dǎo)光體內(nèi)的傳播的圖。

圖15是表示實(shí)施方式2所涉及的在托架上追加遮光部的狀態(tài)下透射照明用導(dǎo)光體內(nèi)的傳播的圖。

圖16是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的導(dǎo)光體的光入射面上設(shè)置了遮光區(qū)域的狀態(tài)的圖。

圖17是表示在實(shí)施方式3所涉及的導(dǎo)光體的光入射面上設(shè)置遮光區(qū)域的狀態(tài)下反射照明用導(dǎo)光體內(nèi)的傳播的圖。

圖18是表示在實(shí)施方式3所涉及的導(dǎo)光體的光入射面上設(shè)置遮光區(qū)域的狀態(tài)下透射照明用導(dǎo)光體內(nèi)的傳播的圖。

圖19是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的光源的安裝區(qū)域上設(shè)置遮光區(qū)域的狀態(tài)的圖。

圖20是表示在實(shí)施方式4所涉及的光源的安裝區(qū)域設(shè)置遮光區(qū)域的狀態(tài)下反射照明用導(dǎo)光體內(nèi)的傳播的圖。

圖21是表示在實(shí)施方式4所涉及的光源的安裝區(qū)域設(shè)置遮光區(qū)域的狀態(tài)下透射照明用導(dǎo)光體內(nèi)的傳播的圖。

圖22是本發(fā)明的實(shí)施方式5所涉及的端部的端面形狀從圓形被D切割掉一部分后的導(dǎo)光體的剖視圖。

圖23是實(shí)施方式5所涉及的端部的端面形狀在圓形的一部分上組合了突起及方形的導(dǎo)光體的剖視圖。

圖24是實(shí)施方式5所涉及的端部的端面形狀為將圓形與方形組合的導(dǎo)光體的端部的剖視圖。

圖25是實(shí)施方式5所涉及的端部的端面形狀為將兩種橢圓形組合后的導(dǎo)光體的剖視圖。

圖26是實(shí)施方式5所涉及的端部的端面形狀為將兩個(gè)圓形組合以使一部分重疊的導(dǎo)光體的剖視圖。

圖27是實(shí)施方式5所涉及的端部的端面形狀為將兩個(gè)橢圓形組合以使一部分重疊的導(dǎo)光體的剖視圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施方式1

圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的圖像讀取裝置的剖視圖。圖2是實(shí)施方式1所涉及的具有照明裝置的圖像讀取裝置的立體圖。圖3是實(shí)施方式1所涉及的具有照明裝置的圖像讀取裝置的分解圖。紙張17是在圖像讀取裝置的外部的讀取對(duì)象物。紙張17是紙幣、有價(jià)證券、支票等有價(jià)紙張。

紙張17在頂板玻璃1上通過(guò)設(shè)置在傳送方向的上游側(cè)及下游側(cè)的輥?zhàn)?0，沿著圖1的左右方向(y方向)傳送。以下，將圖1上的左右方向(y方向)稱為副掃描方向，將上下方向(z方向)稱為深度方向。如圖2及圖3所示，將垂直于由左右方向(y方向)和上下方向(z方向)確定的面的方向(x方向)稱為主掃描方向。在各圖中記載的x方向、y方向及z方向分別是主掃描方向、副掃描方向、及深度方向。紙張17的圖像讀取通過(guò)將紙張17以一定速度傳輸?shù)耐瑫r(shí)驅(qū)動(dòng)圖像讀取裝置進(jìn)行掃描來(lái)實(shí)現(xiàn)。

本實(shí)施方式的圖像讀取裝置由具有照明裝置并接收反射光的圖像讀取裝置91和接收透射光的圖像讀取裝置91a構(gòu)成。圖像讀取裝置91包括：頂板玻璃1、穿過(guò)頂板玻璃1照明讀取區(qū)域18的反射照明用的導(dǎo)光體2、照明讀取區(qū)域18a的透射照明用導(dǎo)光體3、在導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3各自的內(nèi)表面沿主掃描方向直線狀地設(shè)置的光散射部21及光散射部31。圖像讀取裝置91還包括：將讀取區(qū)域18上的來(lái)自紙張17的反射光成像的棒形透鏡陣列5、將棒形透鏡陣列5成像的光信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換元件陣列(傳感器IC)6。而且，圖像讀取裝置91還包括：安裝光電轉(zhuǎn)換元件陣列6的印刷基板7、安裝在印刷基板7上的信號(hào)處理部51、以及保持上述構(gòu)件的殼體8。

圖像讀取裝置91a包括：頂板玻璃1a、將讀取區(qū)域18a上的來(lái)自紙張17的透射光成像的棒形透鏡陣列5a、將棒形透鏡陣列5a成像的光信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換元件陣列(傳感器IC)6a。圖像讀取裝置91a還包括：安裝光電轉(zhuǎn)換元件陣列6a的印刷基板7a、安裝在印刷基板7a上的信號(hào)處理部51a、以及保持上述構(gòu)件的殼體8a。

如圖3所示，安裝光源的柔性印刷基板9及柔性印刷基板11、導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3通過(guò)托架10及托架12來(lái)保持。在柔性印刷基板11的區(qū)域43及區(qū)域44上安裝光源。同樣地，在柔性印刷基板9上也有光源的安裝區(qū)域。此處，雖然記載了長(zhǎng)邊方向的端部的端面形狀為圓形或橢圓形的棒狀導(dǎo)光體作為導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3的示例，但是不限于此，也可以是長(zhǎng)邊方向的端部的端面形狀包含圓形或橢圓形或拋物線的一部分的棒狀的導(dǎo)光體。這對(duì)于其他實(shí)施方式也同樣地適用。

圖4是表示實(shí)施方式1所涉及的柔性印刷基板的圖。在柔性印刷基板9的區(qū)域41及區(qū)域42、柔性印刷基板11的區(qū)域43及區(qū)域44安裝了光源4(未圖示)。區(qū)域42及區(qū)域44對(duì)應(yīng)導(dǎo)光體3，而區(qū)域41及區(qū)域43對(duì)應(yīng)導(dǎo)光體2。安裝光源4使其光軸朝向?qū)Ч怏w2及導(dǎo)光體3的軸方向。光源4的發(fā)光波長(zhǎng)是所述的光電轉(zhuǎn)換元件陣列6具有靈敏度的波長(zhǎng)范圍。根據(jù)檢測(cè)規(guī)格，安裝一種或多種彼此波長(zhǎng)不同的光源4。光源4經(jīng)由柔性印刷基板9及11，通過(guò)信號(hào)處理部51(未圖示)，對(duì)每個(gè)種類進(jìn)行點(diǎn)亮/熄滅控制。

圖5是包含在實(shí)施方式1所涉及的圖像讀取裝置中的照明裝置的側(cè)剖視圖。包含在圖像讀取裝置91中的照明裝置由光源4、導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3、安裝了光源4的柔性印刷基板9及柔性印刷基板11、分別在導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3和柔性印刷基板9及柔性印刷基板11之間保持兩者的托架10及托架12來(lái)構(gòu)成。光源4也可以是LED或有機(jī)EL、燈、激光光源等發(fā)光物。

在該照明裝置中，至少由導(dǎo)光體2和與導(dǎo)光體2的端部相對(duì)配置的光源4形成第一照明部(反射光用照明部)，至少由導(dǎo)光體3和與導(dǎo)光體3的端部相對(duì)配置的光源4形成第二照明部(透射光用照明部)。

如圖5所示，導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3分別通過(guò)托架10及托架12保持從而靠近光源。從安裝在柔性印刷基板9及柔性印刷基板11上的光源4射出的光將導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3的端部端面作為光入射面，射入至導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3。射入的光在導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3的內(nèi)表面發(fā)生全反射的同時(shí)向前進(jìn)，其一部分在光散射部21及光散射部31發(fā)生散射。

圖6A是表示適用于反射照明的光束的圖。圖6B是表示適用于透射照明的光束的圖。在圖6A中，表示剖面為圓形的導(dǎo)光體2的示例。在圖6B中，表示剖面為橢圓形的導(dǎo)光體3的示例。如圖6A及圖6B所示，在光散射部21及光散射部31散射的光根據(jù)光的反射、折射定律，相對(duì)于光散射部21及光散射部31和截面中心向相反側(cè)的方向得到一定的聚光效果并進(jìn)行散射。從導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3射出的光照明紙張17。

圖7A是在導(dǎo)光體的端部端面中心設(shè)置了光源的情況下，從導(dǎo)光體的端部端面沿著主掃描方向觀察在導(dǎo)光體的內(nèi)表面發(fā)生全反射的同時(shí)向前進(jìn)的光線的圖。圖7B是在相對(duì)于導(dǎo)光體的端部端面中心略靠近外周的位置設(shè)置光源時(shí)，從導(dǎo)光體的端部端面沿著主掃描方向觀察在導(dǎo)光體的內(nèi)表面發(fā)生全反射的同時(shí)向前進(jìn)的光線的圖。圖7C是在導(dǎo)光體的端部端面幾乎靠近外周的位置設(shè)置光源時(shí)，從導(dǎo)光體的端部端面沿著主掃描方向觀察在導(dǎo)光體的內(nèi)表面發(fā)生全反射的同時(shí)向前進(jìn)的光線的圖。在圖7A～圖7C中，表示端部端面為圓形的導(dǎo)光體2的示例。圓形的焦點(diǎn)為圓形的中心，從圓形的中心發(fā)出的光具有若在圓周反射則會(huì)返回中心的性質(zhì)。因此，若將接近點(diǎn)光源的光源4如圖7a所示那樣配置在焦點(diǎn)，則雖然會(huì)在導(dǎo)光體2內(nèi)全反射的同時(shí)向前進(jìn)，但是若從導(dǎo)光體的端部端面向主掃描方向觀察，則在導(dǎo)光體的側(cè)面的圓周上的特定區(qū)域僅反復(fù)進(jìn)行反射。

因此，射入光散射部21的光的角度在短邊方向上為0度，從導(dǎo)光體2射出的光在副掃描方向上不擴(kuò)散，而是在接近適用于透射照明的平行光的狀態(tài)下照射紙張17。相對(duì)于此，如圖7B或圖7C所示，光源4的設(shè)置位置越靠近導(dǎo)光體2的外周，在光散射部21的短邊方向上越是以各種角度射入，因此從導(dǎo)光體2射出的光在副掃描方向上擴(kuò)散并以適合反射照明的光束射出光。

圖8A是表示在端部的端面形狀為圓形的導(dǎo)光體的端部端面的外周附近的圓周上設(shè)置光源的情況下從導(dǎo)光體射出的光束的圖。圖8B是表示在端部的端面形狀為圓形的導(dǎo)光體的端部端面的焦點(diǎn)附近的圓周上設(shè)置光源時(shí)從導(dǎo)光體射出的光束的圖。在圖8A及圖8B中，表示剖面為圓形的導(dǎo)光體2的示例。如圖8A所示，若沿著導(dǎo)光體2的端部的端面形狀的外周附近的圓周設(shè)置光源4，則從導(dǎo)光體2射出的光成為適合反射照明的光束。如圖8B所示，若沿著導(dǎo)光體2的端部的端面形狀的焦點(diǎn)(中心)附近的圓周設(shè)置光源4，則成為接近適合透射照明的平行光的光束。但是，光源4的設(shè)置位置越靠近導(dǎo)光體2的外周，從導(dǎo)光體2射出的光越是向副掃描方向擴(kuò)散，因此紙張17上的照度會(huì)降低。由此，導(dǎo)光體2的組裝似然度和照度是權(quán)衡關(guān)系，需要在滿足圖像讀取所需要的照度和組裝似然度的設(shè)置半徑內(nèi)設(shè)置光源4。

由此，在圖1所示的圖像讀取裝置91中，導(dǎo)光體3和導(dǎo)光體2使用同一(相同的端部端面形狀)導(dǎo)光體，若沿著導(dǎo)光體2的端部的端面形狀的外周附近的圓周設(shè)置光源4，則從導(dǎo)光體2射出的光成為適合反射照明的光束，若沿著導(dǎo)光體3的端部的端面形狀的焦點(diǎn)(中心)附近的圓周設(shè)置光源4，則成為接近適合透射照明的平行光的光束。即，通過(guò)用同一導(dǎo)光體來(lái)改變光源4的配置，能得到適合反射照明的光束及接近適合透射照明的平行光的光束。

在圖1中，圖像讀取裝置91的導(dǎo)光體2設(shè)置在光散射部21射出的光能以大約傾斜45度的角度高效地照明讀取區(qū)域18的位置。

圖9A是在橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)之一的位置設(shè)置光源的情況下，從導(dǎo)光體的端部端面沿著主掃描方向觀察在導(dǎo)光體的內(nèi)表面發(fā)生全反射的同時(shí)向前進(jìn)的光線的圖。圖9B是在向著橢圓的中心略遠(yuǎn)離焦點(diǎn)的位置設(shè)置光源的情況下，從導(dǎo)光體的端部端面沿著主掃描方向觀察在導(dǎo)光體的內(nèi)表面發(fā)生全反射的同時(shí)向前進(jìn)的光線的圖。圖9C是在橢圓的大致中心設(shè)置光源時(shí)的圖。在圖9A～圖9C中，表示端部端面為橢圓形的導(dǎo)光體2的示例。在導(dǎo)光體的端部端面為橢圓形的情況下，也與端部斷面為圓形的情況相同，通過(guò)在靠近焦點(diǎn)的位置設(shè)置光源4，從而使向光散射部21的短邊方向射入的角度受限制地接近平行光的光束照射到紙張17上，并且通過(guò)在遠(yuǎn)離焦點(diǎn)的位置設(shè)置光源4，從而使由此得到的擴(kuò)散光束照射在紙張17上。由此，即使在端部端面為橢圓的情況下，也和端部端面為圓形的導(dǎo)光體相同，可以根據(jù)焦點(diǎn)的光源4的設(shè)置位置，調(diào)整從導(dǎo)光體射出的光束的射出角度。

通過(guò)上述的結(jié)構(gòu)，圖像讀取裝置91的光電轉(zhuǎn)換元件陣列6可以從圖像讀取裝置91的導(dǎo)光體2所照明的讀取區(qū)域18上的紙張17接收反射光。圖像讀取裝置91a的光電轉(zhuǎn)換元件陣列6a可以從圖像讀取裝置91的導(dǎo)光體3所照明的讀取區(qū)域18a上的紙張17接收透射光。反射光及透射光的光信息能經(jīng)由信號(hào)處理部51向外部輸出。

光電轉(zhuǎn)換元件陣列6及光電轉(zhuǎn)換元件陣列6a輸出與自身具有的分光靈敏度頻譜和各自接收的反射光及透射光具有的頻譜的卷積成正比的電信號(hào)。光電轉(zhuǎn)換元件陣列6及光電轉(zhuǎn)換元件陣列6a自身具有的分光靈敏度頻譜對(duì)每個(gè)裝置是固定的值。因而，通過(guò)邊切換彼此發(fā)光頻譜不同的照明邊進(jìn)行掃描，能得到不同頻譜的反射光及透射光的光信息。接著，對(duì)光源的點(diǎn)亮定時(shí)和圖像讀取裝置的輸出的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。

圖10是表示圖像讀取裝置的動(dòng)作時(shí)序的圖。此處，對(duì)于作為導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3所對(duì)應(yīng)的光源安裝了共計(jì)三種單波長(zhǎng)的光源的情況進(jìn)行說(shuō)明。將共計(jì)三種的光源與掃描信號(hào)進(jìn)行同步，通過(guò)反復(fù)進(jìn)行依次點(diǎn)亮/熄滅，可按時(shí)間序列得到與掃描信號(hào)同步且對(duì)應(yīng)于點(diǎn)亮光源種類的光電轉(zhuǎn)換元件陣列6及電轉(zhuǎn)換元件陣列6a的輸出。

由此，通過(guò)同步控制圖像讀取裝置91，例如在點(diǎn)亮光源4的定時(shí)，可得到對(duì)應(yīng)于光源4的照明波長(zhǎng)的來(lái)自讀取區(qū)域18上的紙張17的反射光的光信息。同樣地，在點(diǎn)亮光源4的定時(shí)，可得到對(duì)應(yīng)于光源4的照明波長(zhǎng)的來(lái)自讀取區(qū)域18a上的紙張17的透射光的光信息。通過(guò)將在沿主掃描方向延伸的傳感器IC上設(shè)置的紅綠藍(lán)等彩色濾光片沿副掃描方向排列，即使不像圖10那樣使動(dòng)作定時(shí)錯(cuò)開(kāi)，也能讀取顏色信息。此處，雖然示出了在圖像讀取裝置91上搭載三種不同波長(zhǎng)的光源4的示例，但是波長(zhǎng)種類不限于此。

圖11是實(shí)施方式1所涉及的圖像讀取裝置的整體框圖。圖像讀取裝置91的信號(hào)處理部51的功能結(jié)構(gòu)具備信號(hào)輸出部52、AD轉(zhuǎn)換部53、黑色校正部54、白色校正部55、以及圖像輸出部56。信號(hào)輸出部52、AD轉(zhuǎn)換部53、黑色校正部54、白色校正部55、以及圖像輸出部56的處理通過(guò)控制程序使用AD(Analog-to-Digital：模擬－數(shù)字)轉(zhuǎn)換器、CPU(CentralProcessingUnit：中央處理器)、存儲(chǔ)器等硬件作為資源進(jìn)行處理來(lái)執(zhí)行。

信號(hào)輸出部52向各光源4發(fā)送點(diǎn)亮信號(hào)及熄滅信號(hào)。信號(hào)輸出部52向光電轉(zhuǎn)換元件陣列6發(fā)送主掃描同步信號(hào)及副掃描同步信號(hào)。AD轉(zhuǎn)換部53對(duì)從光電轉(zhuǎn)換元件陣列6輸出的電信號(hào)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換。

黑色校正部54進(jìn)行黑色校正處理，即對(duì)用AD轉(zhuǎn)換部53數(shù)字轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)(以下稱為圖像信息)進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算，使得光電轉(zhuǎn)換元件陣列6具有的黑色輸出不均勻特性變得均勻。白色校正部55進(jìn)行白色校正處理，即對(duì)于黑色校正處理后的圖像信息進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算，使得光電轉(zhuǎn)換元件陣列6具有的靈敏度不均勻特性或照明系統(tǒng)及成像系統(tǒng)的輸出不均勻特性變得均勻。圖像輸出部56向外部輸出經(jīng)由上述處理后的圖像信息。

在圖11的示例中，圖像輸出部56向具備圖像處理部的外部的圖像處理裝置發(fā)送圖像信息。圖像處理部利用接收的圖像信息，進(jìn)行例如原稿的拷貝、或判別紙張的真?zhèn)?、或判斷流通劣化程度等。圖像處理部也可以包含在圖像讀取裝置91中。

圖像讀取裝置91a的信號(hào)處理部51a也同樣地具備信號(hào)輸出部52a、AD轉(zhuǎn)換部53a、黑色校正部54a、白色校正部55a、以及圖像輸出部56a作為功能結(jié)構(gòu)。

如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式1的圖像讀取裝置，根據(jù)光源的配置改變射入至導(dǎo)光體的光的射入位置的條件，從而反射照明及透射照明可以用一種導(dǎo)光體來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此能簡(jiǎn)化具有反射照明及透射照明的照明裝置。具體而言，通過(guò)在包含有導(dǎo)光體2的端部端面形狀所包括的圓形或橢圓形或拋物線的焦點(diǎn)在內(nèi)的指定范圍中配置光源4，紙張17上的照度分布變得適合透射照明，通過(guò)在除包含有導(dǎo)光體3的端部端面形狀所包括的圓形或橢圓形或拋物線的焦點(diǎn)在內(nèi)的指定范圍以外的范圍中配置光源4，紙張17上的照度分布適合反射照明。因而，能用相同的導(dǎo)光體進(jìn)行反射照明及透射照明。

這次雖然示出了通過(guò)光源4的配置使反射照明的光束擴(kuò)散、使透射照明的光束集中的示例，在反射照明的導(dǎo)光體的聚焦能力較弱時(shí)，可以將光源4設(shè)置在導(dǎo)光體的焦點(diǎn)附近來(lái)使光束集中。同樣地，在透射照明的聚焦能力過(guò)強(qiáng)時(shí)，可以遠(yuǎn)離焦點(diǎn)配置光源4從而使光束擴(kuò)散。

實(shí)施方式2

在實(shí)施方式1中，用光源4的配置限制光從導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3的光入射面射入的區(qū)域。但是，如實(shí)施方式1所示，若沿著導(dǎo)光體的端部的端面形狀內(nèi)的圓周排列光源4，則能設(shè)置的個(gè)數(shù)存在限制，在設(shè)置多色光源4的情況下，有可能導(dǎo)致圖像讀取所需的光量不足。

因此，在實(shí)施方式2中，在保持導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3的托架上設(shè)置遮光部。由此，能限制光從導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3的光入射面進(jìn)入的區(qū)域而與光源4的配置無(wú)關(guān)。

圖12是表示在實(shí)施方式1所涉及的導(dǎo)光體上從主掃描方向組裝沒(méi)有遮光部的托架的狀態(tài)的圖。在導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3上從主掃描方向組裝沒(méi)有遮光部的托架10及托架12。

圖13是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的導(dǎo)光體上從主掃描方向組裝具有遮光部的托架的狀態(tài)的圖。導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3由相同(相同的端部端面形狀)的導(dǎo)光體構(gòu)成，圖13對(duì)應(yīng)端部端面形狀為圓形的導(dǎo)光體。在導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3上，從主掃描方向組裝設(shè)置有遮光部102、遮光部122、遮光部103及遮光部123的托架101及托架121，遮光部102及遮光部122使光不射入包含導(dǎo)光體2端部端面形狀的焦點(diǎn)的指定范圍中，遮光部103及遮光部123使光不射入除包含導(dǎo)光體3端部端面形狀的焦點(diǎn)的指定范圍以外的范圍中。

圖14是表示實(shí)施方式2所涉及的在托架上追加遮光部的狀態(tài)下反射照明用導(dǎo)光體內(nèi)的傳播的圖。在組裝圖13所示的托架101及托架121的狀態(tài)下，如圖14所示那樣光在導(dǎo)光體2內(nèi)傳播。

圖15是表示實(shí)施方式2所涉及的在托架上追加遮光部的狀態(tài)下透射照明用導(dǎo)光體內(nèi)的傳播的圖。在組裝圖13所示的托架101及托架121的狀態(tài)下，如圖15所示那樣光在導(dǎo)光體3內(nèi)傳播。

雖然設(shè)置有遮光部102、遮光部122、遮光部103及遮光部123的托架101及托架121只要不讓光透過(guò)無(wú)論哪種材質(zhì)都可以，但是考慮到照明效率，優(yōu)選為用反射率高的白樹(shù)脂或金屬來(lái)制作。即使在光源4的發(fā)光面前設(shè)置有遮光部102、遮光部122、遮光部103及遮光部123的情況下，碰到遮光部的光也會(huì)向柔性印刷基板9及柔性印刷基板11方向反射。

碰到柔性印刷基板9及柔性印刷基板11的光進(jìn)一步被反射并射入除包含導(dǎo)光體2的端部端面形狀的焦點(diǎn)在內(nèi)的指定范圍以外的范圍中，還射入包含導(dǎo)光體3的端部端面形狀的焦點(diǎn)的指定范圍中。由此，能與光源4的設(shè)置位置無(wú)關(guān)地限制射入至導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3的區(qū)域。此時(shí)，通過(guò)在柔性印刷基板9及柔性印刷基板11上涂布反射率高的涂料或進(jìn)行鍍覆、金屬蒸鍍等，能更有效地將光照射到紙張17上。也可以將柔性印刷基板變更為反射率高的鋁基板等。

而且，射入至導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3但沒(méi)有在光散射部21及光散射部31進(jìn)行散射而是透過(guò)導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3的光也在托架101及托架121的遮光部102、遮光部122、遮光部103及遮光部123的導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3側(cè)的表面發(fā)生反射，并返回導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3，因此能有效地將光照射在紙張17上。透過(guò)導(dǎo)光體2并在遮光部102及遮光部122發(fā)生反射后再次射入導(dǎo)光體2的光雖然從包含導(dǎo)光體的端部端面形狀的焦點(diǎn)的指定范圍進(jìn)入，但是由于是沿著如圖7C那樣的路徑在導(dǎo)光體內(nèi)傳播的光，因此不會(huì)成為圖7A那樣的路徑。

如上所述，若采用本實(shí)施方式2的圖像讀取裝置，通過(guò)設(shè)置具有遮光部102、遮光部122、遮光部103及遮光部123的托架101及托架121，能限制光射入導(dǎo)光體的區(qū)域，而與光源4的配置沒(méi)有關(guān)系。因此，可以得到目標(biāo)光束，并且增加光源4的設(shè)置數(shù)量，能實(shí)現(xiàn)更明亮的照明或配置多色的照明。

實(shí)施方式3

在實(shí)施方式3中，在導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3的光入射面上設(shè)置遮光區(qū)域。導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3由相同(相同的端部端面形狀)的導(dǎo)光體構(gòu)成，在實(shí)施方式3中對(duì)端部端面形狀為圓形的導(dǎo)光體舉例進(jìn)行說(shuō)明。雖然遮光區(qū)域可以是不讓光透過(guò)的任意材料，但是考慮到照明效率，優(yōu)選為反射率高的材料，可以涂布白色涂料或絲網(wǎng)印刷、鍍覆、金屬蒸鍍、設(shè)置高反射膠帶等。此外，也可以用插入成型或兩色成型等方法，將板金或白樹(shù)脂等埋入導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3本身。

圖16是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的導(dǎo)光體的光入射面上設(shè)置有遮光區(qū)域的狀態(tài)的圖。在圖16的示例中，在包含導(dǎo)光體2的光入射面的焦點(diǎn)的指定范圍的區(qū)域設(shè)置遮光區(qū)域201，在除包含導(dǎo)光體3的光入射面的焦點(diǎn)的指定范圍以外的范圍(外周附近)設(shè)置遮光區(qū)域301。

圖17是表示在實(shí)施方式3所涉及的導(dǎo)光體的光入射面上設(shè)置遮光區(qū)域的狀態(tài)下反射照明用導(dǎo)光體內(nèi)的傳播的圖。如圖16所示的在包含導(dǎo)光體2的光入射面的焦點(diǎn)的指定范圍的區(qū)域設(shè)置遮光區(qū)域201的狀態(tài)下，光如圖17所示那樣在導(dǎo)光體2內(nèi)傳播。

圖18是表示在實(shí)施方式3所涉及的導(dǎo)光體的光入射面上設(shè)置遮光區(qū)域的狀態(tài)下透射照明用導(dǎo)光體內(nèi)的傳播的圖。如圖16所示的在除包含導(dǎo)光體3的光入射面的焦點(diǎn)的指定范圍以外的范圍(外周附近)的區(qū)域設(shè)置遮光區(qū)域301的狀態(tài)下，光如圖18所示那樣在導(dǎo)光體3內(nèi)傳播。

如上所述，若采用本實(shí)施方式3的圖像讀取裝置，與本實(shí)施方式2相同，由于能限制射入導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3的光區(qū)域而與光源4的設(shè)置位置無(wú)關(guān)，因此可以得到目標(biāo)光束并且增加光源4的設(shè)置數(shù)量，從而能實(shí)現(xiàn)更明亮的照明或配置多色的照明。

實(shí)施方式4

在實(shí)施方式4中，在光源的安裝區(qū)域設(shè)置遮光區(qū)域。可以使用不讓光透過(guò)遮光區(qū)域的任意材料，但考慮到照明效率，優(yōu)選為反射率高的材料。例如可以涂布白色涂料、進(jìn)行絲網(wǎng)印刷、鍍覆、金屬蒸鍍、設(shè)置光反射膠帶等。導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3由相同(相同的端部端面形狀)的導(dǎo)光體構(gòu)成，在實(shí)施方式4中對(duì)端部端面形狀為圓形的導(dǎo)光體舉例進(jìn)行說(shuō)明。

圖19是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的光源的安裝區(qū)域上設(shè)置遮光區(qū)域的狀態(tài)的圖。在圖19的示例中，柔性印刷基板9及柔性印刷基板11的安裝了光源4的區(qū)域41、區(qū)域42、區(qū)域43及區(qū)域44上分別設(shè)置遮光區(qū)域411、遮光區(qū)域421、遮光區(qū)域431及遮光區(qū)域441。遮光區(qū)域411及遮光區(qū)域431分別設(shè)置在區(qū)域41及區(qū)域43的中心附近的區(qū)域。遮光區(qū)域421及遮光區(qū)域441分別設(shè)置在區(qū)域42及區(qū)域44的外周附近。

圖20是表示在實(shí)施方式4所涉及的光源的安裝區(qū)域設(shè)置遮光區(qū)域的狀態(tài)下反射照明用導(dǎo)光體內(nèi)的傳播的圖。如圖19所示的在包含相對(duì)的導(dǎo)光體2的光入射面的焦點(diǎn)在內(nèi)的指定范圍中的光源的安裝區(qū)域設(shè)置遮光區(qū)域的狀態(tài)下，光如圖20所示那樣在導(dǎo)光體2內(nèi)傳播。

圖21是表示在實(shí)施方式4所涉及的光源的安裝區(qū)域設(shè)置遮光區(qū)域的狀態(tài)下透射照明用導(dǎo)光體內(nèi)的傳播的圖。如圖19所示的在除包含相對(duì)的導(dǎo)光體3的光入射面的焦點(diǎn)的指定范圍以外的范圍(外周附近)中的光源的安裝區(qū)域設(shè)置遮光區(qū)域的狀態(tài)下，光如圖21所示那樣在導(dǎo)光體3內(nèi)傳播。

如上所述，若采用本實(shí)施方式4的圖像讀取裝置，與實(shí)施方式2及實(shí)施方式3相同，由于能限制射入導(dǎo)光體2及導(dǎo)光體3的光區(qū)域而與光源4的設(shè)置位置無(wú)關(guān)，因此可以得到目標(biāo)光束并且增加光源4的設(shè)置數(shù)量，從而能實(shí)現(xiàn)更明亮的照明或配置多色的照明。

實(shí)施方式5

在從實(shí)施方式1到實(shí)施方式4中，雖然使用圓形或橢圓形這樣端部的端面形狀的焦點(diǎn)是明確的導(dǎo)光體，但是在實(shí)施方式5中，使用端部的端面形狀的焦點(diǎn)不明確固定的導(dǎo)光體。下面，對(duì)于在具備光散射部21的導(dǎo)光體2的端部的端面形狀的焦點(diǎn)不確定的情況下的假定焦點(diǎn)的設(shè)定方法進(jìn)行說(shuō)明，對(duì)于導(dǎo)光體3也同樣適用。

圖22是本發(fā)明的實(shí)施方式5所涉及的端部的端面形狀從圓形被D切割掉一部分后的導(dǎo)光體的剖視圖。在該情況下，不存在與端部的端面形狀為圓形的導(dǎo)光體2不同的完整的焦點(diǎn)。但是，由于導(dǎo)光體的端部的端面形狀的一部分為圓形，因此可以將其焦點(diǎn)看作是D切割前的圓形的焦點(diǎn)。因而，在圖22所示的端部的端面形狀的情況下，將用圓形近似時(shí)的近似曲線19的焦點(diǎn)設(shè)為導(dǎo)光體2的端部端面的假定焦點(diǎn)F。

圖23是實(shí)施方式5所涉及的端部的端面形狀在圓形的一部分組合了突起及方形的導(dǎo)光體的剖視圖。在端部的端面形狀為組合了圓形和方形的導(dǎo)光體2中，可以僅用與存在焦點(diǎn)的光散射部21相對(duì)的圓形部分進(jìn)行近似。由此，近似曲線19也為圓形，因此假定焦點(diǎn)F為導(dǎo)光體2的端部的端面形狀的大致中央。雖然在導(dǎo)光體2的側(cè)面也追加了突起部22，但相對(duì)導(dǎo)光體2的截面積來(lái)說(shuō)其面積較小，不會(huì)給導(dǎo)光體2內(nèi)的導(dǎo)光帶來(lái)較大影響，因此可以無(wú)視。

圖24是實(shí)施方式5所涉及的端部的端面形狀為將圓形及方形組合后的導(dǎo)光體的端部的剖視圖。端部的端面形狀為將圓形的一部分削去后的形狀的示例。該情況下的近似曲線19也為圓形，因此假定焦點(diǎn)F為導(dǎo)光體2的端部的端面形狀的大致中央。

圖25是實(shí)施方式5所涉及的端部的端面形狀為將兩種橢圓形組合后的導(dǎo)光體的剖視圖。在該情況下，對(duì)于與光散射部21相對(duì)的面的近似曲線19a和設(shè)置光散射部21的面的近似曲線19b，確定假定焦點(diǎn)F。本次的近似曲線19a和近似曲線19b都是橢圓形，因此假定焦點(diǎn)Fa和假定焦點(diǎn)Fb各有兩個(gè)，共計(jì)有4個(gè)假定焦點(diǎn)F。但是，靠近光散射部21的假定焦點(diǎn)Fa位于導(dǎo)光體2的端部的端面形狀外，因此可以無(wú)視。

圖26是實(shí)施方式5所涉及的端部的端面形狀為將兩個(gè)圓形組合以使一部分重疊的導(dǎo)光體的剖視圖。在該情況下，對(duì)包含在端部的端面形狀中的各個(gè)圓形設(shè)定近似曲線19a和近似曲線19b，將其焦點(diǎn)設(shè)為導(dǎo)光體的端部的端面形狀的假定焦點(diǎn)F。在圖26中的近似曲線19a及近似曲線19b都是圓形，因此有假定焦點(diǎn)Fa及假定焦點(diǎn)Fb這2個(gè)。在圖26中，雖然表示組合圓形后的情況，但是與橢圓形的組合或兩個(gè)以上的形狀的組合的情況也相同，只要求出近似曲線19并將其焦點(diǎn)設(shè)為導(dǎo)光體的假定焦點(diǎn)F即可。

圖27是實(shí)施方式5所涉及的端部的端面形狀為將兩個(gè)橢圓形組合以使一部分重疊的導(dǎo)光體的剖視圖。該情況也與圖25相同，將兩個(gè)橢圓設(shè)為近似曲線19a及近似曲線19b即可。圖27的情況與圖25不同，4個(gè)假定焦點(diǎn)Fa和假定焦點(diǎn)Fb全都在導(dǎo)光體的端部端面中，因此需要考慮所有假定焦點(diǎn)Fa和假定焦點(diǎn)Fb來(lái)配置光源4或遮光區(qū)域201等。

如上所述，若采用本實(shí)施方式5的圖像讀取裝置，通過(guò)將包含在導(dǎo)光體的端部的端面形狀中的圓形或橢圓形或拋物線的近似曲線的焦點(diǎn)看作是導(dǎo)光體的端部的端面形狀的焦點(diǎn)，即使是端部的端面形狀的焦點(diǎn)不確定的導(dǎo)光體也能使用。雖然沒(méi)有圖示，但在端面形狀中包含拋物線的一部分的情況下，也能同樣地將拋物線的近似曲線的焦點(diǎn)看作是導(dǎo)光體的端部端面形狀的焦點(diǎn)。

上述實(shí)施方式全部都可以在本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形。上述實(shí)施方式是用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，并沒(méi)有限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍由所附加的權(quán)利要求來(lái)表示而并非由實(shí)施方式來(lái)表示。權(quán)利要求的范圍內(nèi)、以及與發(fā)明的權(quán)利要求等同的范圍內(nèi)所完成的各種變形均包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

本專利申請(qǐng)是基于2014年3月17日提出申請(qǐng)的包含說(shuō)明書(shū)、專利權(quán)利要求書(shū)、附圖及摘要的日本專利申請(qǐng)2014－053335號(hào)主張優(yōu)先權(quán)。作為基礎(chǔ)的專利申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)參考作為整體包含于本申請(qǐng)中。

工業(yè)上的實(shí)用性

本發(fā)明能利用于例如傳真機(jī)或復(fù)印機(jī)、有價(jià)紙張的讀取裝置等圖像讀取裝置。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明

1、1a 頂板玻璃

2、3 導(dǎo)光體

4 光源

5、5a 棒形透鏡陣列

6、6a 光電轉(zhuǎn)換元件陣列

7、7a 印刷基板

8、8a 殼體

9、11 柔性印刷基板

10、12、101、121 托架

17 紙張、

18、18a 讀取區(qū)域

19、19a、19b 近似曲線

20 輥?zhàn)?/p>

21、31 光散射部

22 突起部

41～44 區(qū)域

51、51a 信號(hào)處理部

52、52a 信號(hào)輸出部

53、53a AD轉(zhuǎn)換部

54、54a 黑色校正部

55、55a 白色校正部

56、56a 圖像輸出部

91、91a 圖像讀取裝置

102、103、122、123 遮光部

201、211、301、311、411、421、431、441 遮光區(qū)域

F、Fa、Fb 假定焦點(diǎn)。