(57)【要約】  照明装置及び画像読取装置は、導光体（２）は、光源で発光した光が入射する長手方向の端部に設けられた入射面と、入射面から入射した光を被照明体へ出射する平面形状の出射面（２ｂ，２ｉ）と、放物面形状であって、この放物面形状の焦点（２ｆ）からの光またはこの焦点（２ｆ）を含む決められた範囲からの光を反射し出射面に向かう平行光を生成する反射面（２ｃ）と、入射面から入射した光を散乱させ入射した光を反射面の方向へと反射する所定の散乱領域を有する光散乱部（２ａ）と、を備える。出射面（２ｂ，２ｉ）は、導光体の光源に対向する端部から長手方向に沿って定められた長さを有し光散乱部（２ａ）で散乱した光のうち反射面（２ｃ）で反射された平行光を全反射する第１出射面（２ｂ）を含む。
2019244459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、入射した光を被照明体へ導く長手方向に延在する棒状の形状を有する導光体と、を備えた照明装置であって、
前記光源は、前記導光体の前記長手方向の端部に配置され、
前記導光体は、
前記光源で発光した光が入射する前記長手方向の端部に設けられた入射面と、
前記入射面から入射した光を前記被照明体へ出射する平面形状の出射面と、
放物面形状であって、この放物面形状の焦点からの光またはこの焦点を含む決められた範囲からの光を反射し前記出射面に向かう平行光を生成する反射面と、
前記入射面から入射した光を散乱させ入射した光を前記反射面の方向へと反射する所定の散乱領域を有する光散乱部と、
を備え、
前記出射面は、前記導光体の前記光源に対向する端部から前記長手方向に沿って定められた長さを有し前記光散乱部で散乱した光のうち前記反射面で反射された平行光を全反射する第１出射面を含む、照明装置。
【請求項２】
前記平行光は、全反射される入射角度で前記第１出射面に入射する請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記平行光が前記第１出射面に入射する入射角度は４０度以上である請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記平行光が前記第１出射面に入射する入射角度は、前記第１出射面の前記長手方向に亘って一定である請求項１から３のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記出射面は、前記第１出射面から前記長手方向に沿って延在し前記平行光を出射する第２出射面を含み、
前記平行光が前記第２出射面に入射する入射角度は、前記平行光が前記第１出射面に入射する入射角度より小さく且つ前記平行光を出射する角度である請求項１から４のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記出射面は、前記第１出射面と前記第２出射面との間に前記長手方向に沿って延在し、前記第１出射面と前記第２出射面とをつなぐ第３出射面を含み、
前記平行光が前記第３出射面に入射する入射角度は、前記第１出射面との境界に向かうにつれて、前記第２出射面への前記平行光の入射角から段階的に大きくなる請求項５に記載の照明装置。
【請求項７】
前記出射面は、前記第１出射面と前記第２出射面との間に前記長手方向に沿って延在し、前記第１出射面と前記第２出射面とをつなぐ第３出射面を含み、
前記平行光が前記第３出射面に入射する入射角度は、前記第１出射面との境界に向かうにつれて、前記第２出射面への前記平行光の入射角から連続的に大きくなる請求項５に記載の照明装置。
【請求項８】
前記第１出射面と前記第３出射面との境界において、前記第３出射面に前記平行光が入射する入射角度が、前記第１出射面に前記平行光が入射する入射角度と同じである請求項６または７に記載の照明装置。
【請求項９】
前記平行光が前記第１出射面に入射する入射角度は４０度以上であり、前記平行光が前記第２出射面に入射する入射角度は４０度より小さい請求項５から８のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記平行光が前記第３出射面に入射する入射角度は、前記第３出射面の前記長手方向において、前記第１出射面との境界に向かうにつれて、４０度より小さい定められた角度から４０度へと変化する請求項６から８のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の照明装置と、
受光した光を電気信号に変換する受光素子と、
前記照明装置から出射した光が前記被照明体で反射された光を前記受光素子に結像させる結像光学系と、
前記照明装置、前記受光素子及び前記結像光学系を収容又は保持する筐体と、
を備える画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取装置、特にファクシミリ、コピー機、スキャナ等に使用される照明装置及び画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、放物面形状を備えた導光体を用いた照明装置を搭載した画像読取装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２６６３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１は、導光体の端部に放物面を設けて光源からの光を反射させて導光体内を伝播させる構造をとった導光体が開示されている。読み取り領域全般に亘って安定した光を読取対象物に照射するためには、導光体端部から照射される光は光学特性が悪く、安定に光を読取対象物に照射するためには導光体がＸ軸方向に長くなり、読取装置自体が大型化する問題があった。【０００５】
本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、導光体を延長することなく小型であって、光学特性が安定した照明装置及び画像読取装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る照明装置及び画像読取装置は、光源と、入射した光を被照明体へ導く長手方向に延在する棒状の形状を有する導光体と、を備える。光源は、導光体の長手方向の端部に配置される。導光体は、入射面と、出射面と、反射面と、光散乱部とを備える。入射面は、光源で発光した光が入射する長手方向の端部に設けられる。出射面は、平面形状であって、入射面から入射した光を被照明体へ出射する。反射面は、放物面形状であって、この放物面形状の焦点からの光またはこの焦点を含む決められた範囲からの光を反射し出射面に向かう平行光を生成する。光散乱部は、入射面から入射した光を散乱させ入射した光を反射面の方向へと反射する所定の散乱領域を有する。出射面は、導光体の光源に対向する端部から長手方向に沿って定められた長さを有し光散乱部で散乱した光のうち反射面で反射された平行光を全反射する第１出射面を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、出射面が導光体の光源に対向する端部から長手方向に沿って定められた長さを有し光散乱部で散乱した光のうち反射面で反射された平行光を全反射する第１出射面を含むことで、光学特性が悪い反射光を遮断することが出来るため、小型で光学特性が安定した照明装置及び画像読取装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像読取装置の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１に係る画像読取装置の断面図
【図３】本発明の実施の形態１に係る画像読取装置の端部断面図
【図４】本発明の実施の形態１に係る画像読取装置の分解図
【図５】本発明の実施の形態１に画像読取装置の回路図
【図６】本発明の実施の形態１に係る画像読取装置の照明経路を示した図
【図７】本発明の実施の形態１に係る画像読取装置の放物面で反射した光の経路を示した図
【図８】本発明の実施の形態２に係る画像読取装置の主走査中央付近の照明経路を示した図
【図９】本発明の実施の形態２に係る画像読取装置の光源側端部の照明経路を示した図
【図１０】本発明の実施の形態２に係る画像読取装置の斜視図
【図１１】本発明の実施の形態２に係る画像読取装置の分解図
【図１２】本発明の実施の形態３に係る画像読取装置の斜視図
【図１３】本発明の実施の形態３に係る画像読取装置の分解図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
本発明の実施形態１に係る画像読取装置１００について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成要素については同一符号を付している。各図において、Ｘ、Ｙ、Ｚは座標軸を示す。Ｘ軸方向を主走査方向（長手方向）、Ｙ軸方向を副走査方向（短手方向）、Ｚ軸方向を読取深度方向とする。Ｘ軸の原点は、画像読取装置１００の主走査方向の長さの中央とする。Ｙ軸の原点は、画像読取装置１００の副走査方向の長さの中央とする。Ｚ軸の原点は、画像読取装置１００が読み取る原稿Ｍの搬送位置とする。
【００１０】
図１は、本発明の実施の形態１に係る画像読取装置１００の斜視図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る画像読取装置１００の、図１のＡ−Ａ’での断面図、図３は図１のＢ−Ｂ’での断面図である。すなわち、図２は、画像読取装置１００をＹＺ面で見た図である。図４は、本発明の実施の形態１に係る画像読取装置１００の分解図である。図１から図４を用いて本発明の実施の形態１に係る画像読取装置１００について説明する。
【００１１】
原稿Ｍは、例えば、紙幣、有価証券、その他の一般文書である被読取媒体である。原稿Ｍは、被照明体の例である。画像読取装置１００は、原稿Ｍの画像情報を読み取る。光源１は、ＬＥＤ、有機ＥＬ等の発光素子であり、読み取る画像情報に応じて、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）、白色光（Ｈ）、紫外光（ＵＶ）、赤外光（ＩＲ）等を発光するものが用いられる。
【００１２】
導光体２は、例えば樹脂、ガラスなどで構成された棒状の透明体であり、Ｘ軸方向に延在している。導光体２の、Ｘ軸方向の端部に入射面２ｄが形成されている。入射面２ｄに対向して光源１が配置されている。光源１から発光した光が白色光源の場合は、画像読取に不要な赤外光が発光することがあるたため、光源１と入射面２ｄの間に赤外カットフィルタ１５が設置され、赤外カットフィルタ１５を透過した波長の光が入射面２ｄから導光体２の内部に入り、Ｘ軸方向に伝搬して導光される。導光体２は、Ｚ軸方向の一方の端に、Ｘ軸方向に延在する平面２ｅを備える。平面２ｅは、Ｘ軸方向に形成された光散乱部２ａを備える。光散乱部２ａはＹ軸方向に所定の長さの散乱領域を有する。導光体２は、Ｚ軸方向の他方の端に、導光体２の外部に光を出射するＸ軸方向に延在する出射面２ｂを備える。導光体２は、平面２ｅと出射面２ｂとを繋ぐ一方の側面にＸ軸方向に延在する反射面２ｃを備える。反射面２ｃは、放物面形状をしており、光散乱部２ａからの光を出射面２ｂへと反射する。
【００１３】
光源１と導光体２との組を、照明装置とも称する。
【００１４】
結像光学系３は、例えば、アレイ状に配列したロッドレンズである。結像光学系３は、原稿Ｍと基板６との間に設置され、フレーム５に接着剤、テープなどの保持部材１０で保持されている。結像光学系３は、照明装置から出射した光が原稿Ｍで反射した光を集光し、センサＩＣ４に結像させる機能を有する。
【００１５】
センサＩＣ４は、結像光学系３で集束された光を受光し、光電変換して電気信号を出力する。センサＩＣ４には、半導体チップ等で構成された受光部、その他の駆動回路等が搭載されている。センサＩＣ４は、受光素子の例である。
【００１６】
基板６と結像光学系３との間に設置されたフレーム５は、樹脂もしくは板金で形成されている。フレーム５は、画像読取装置１００の外部からセンサＩＣ４に入射してくる光をさえぎるとともに、センサＩＣ４にゴミなどが進入することを防ぐ防塵効果もある。フレーム５は、筐体の例である。
【００１７】
フレーム５は、Ｘ軸方向に延在する開口部５ａを有し、Ｘ軸方向に延在する平面部５ｂと、Ｙ軸方向において平面部５ｂの開口部５ａ側の端部に原稿Ｍ側に向かって立設している一対の傾斜部５ｃと、Ｙ軸方向において平面部５ｂの開口部５ａとは反対側の端部に原稿Ｍ側に向かって立設している側壁部５ｄとを備えている。一対の傾斜部５ｃは、原稿Ｍ側に向かうにしたがい開口部５ａのＹ軸方向の間隔が狭くなる方向へ傾斜している。すなわち、一対の傾斜部５ｃはＸ軸方向に延在する隙間を有している。平面部５ｂのＸ軸方向の両端部にはホルダ取付部５ｅが平面部５ｂと同一平面で形成されている。
【００１８】
導光体２は、平面２ｅがフレーム５の平面部５ｂに対面して配置されている。導光体２は、傾斜部５ｃと側壁部５ｄとに挟まれるように配置されている。このとき、導光体２の反射面２ｃは、側壁部５ｄ側に配置されている。２本の導光体２が、結像光学系３を挟んで、線対称に配置されている。
【００１９】
結像光学系３であるロッドレンズは、一対の傾斜部５ｃの隙間に挿入され、接着剤、テープなどの保持部材１０で一対の傾斜部５ｃに保持される。
【００２０】
基板６には、センサＩＣ４、外部コネクタ１８、その他ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１１等の電子部品が設置される。ＡＳＩＣ１１は、信号処理ＩＣであって、図５に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２ａ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２ｂおよび信号処理回路１２ｃなどが連動して、センサＩＣ４により受光した光電変換出力等を信号処理する。ＡＳＩＣ１１のＣＰＵ１２ａ、ＲＡＭ１２ｂ及び信号処理回路１２ｃをまとめて信号処理部１２と呼ぶ。基板６は、テープ、接着剤、ネジなどでフレーム５に固定される。
【００２１】
基板６は、フレーム５の平面部５ｂにおける導光体２が配置された面側とは反対側の面に固定される。このとき、結像光学系３の光軸がセンサＩＣ４の受光部に一致している。
【００２２】
ホルダ７は、導光体２においてＸ軸方向における一方側の端部に設けられている。ホルダ７の穴部７ａに導光体２の端部が挿入される。導光体２が挿入されたホルダ７は、フレーム５のホルダ取付部５ｅにテープ、接着剤、ネジなどで固定される。ホルダ７は、例えば、白色の樹脂で形成されている。このとき、導光体２の光散乱部２ａを有する平面２ｅがフレーム５の平面部５ｂに対面して、導光体２が配置されている。
【００２３】
ホルダ８は、導光体２においてＸ軸方向における他方側の端部に設けられている。すなわちホルダ８は、導光体２のホルダ７が設けられた側の端部とは反対側の端部に設けられている。ホルダ８の穴部８ａに導光体２の端部が挿入される。導光体２が挿入されたホルダ８は、フレーム５のホルダ取付部５ｅにテープ、接着剤、ネジなどで固定される。ホルダ８は、例えば、白色の樹脂で形成されている。このとき、導光体２の光散乱部２ａを有する平面２ｅがフレーム５の平面部５ｂに対面して、導光体２が配置されている。
【００２４】
また、導光体２のＸ軸方向の中央付近にはＹ軸方向に突起２ｋが設けられている。この突起２ｋは接着剤１７を用いて、フレーム５に導光体２を固定するためのものである。導光体２の両端の位置はホルダ７及びホルダ８によって決まるが、導光体２のＸ軸方向の中央部は、導光体２の位置を規制する部材は存在しない。そこで、導光体２の位置を測定しながら、突起２ｋをフレーム５に接着することで、導光体２を設計の位置に固定している。本実施の形態では突起２ｋを１個設置しているが、複数個設けてもよい。
【００２５】
外部コネクタ１８は、センサＩＣ４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。
【００２６】
光源基板９は、光源１を実装する基板である。光源基板９は、ホルダ７の導光体２が挿入される側の面とは反対側の面に設置されている。このとき、光源１は、ホルダ７の穴部７ａに対応する位置に配置されており、導光体２の入射面２ｄに対面している。本実施の形態において、光源１は導光体２の一端側に設けられている。
【００２７】
また、光源基板９は光源１が実装される逆面に粘着性の放熱シート１６が設置され、フレーム５に放熱シート１６で固定される。この時、光源１が点灯したときに発生する熱は、放熱シート１６を介して、金属製のフレーム５に伝わり放熱される。
【００２８】
本発明の実施形態１に係る画像読取装置１００の動作について説明する。図５は、本発明の実施の形態１に係る画像読取装置１００の回路図である。最初に、ＡＳＩＣ１１が、ＣＰＵ１２ａに連動して、光源駆動回路１４に光源点灯信号を送信する。光源駆動回路１４は、受信した光源点灯信号を基に、各光源１に所定時間電源を供給する。各光源１は電源が供給されている間、光を発光する。光源１が発光した光は、導光体２の入射面２ｄから導光体２内へ入射し、透過または反射を繰り返しながら伝搬し、導光体２の光散乱部２ａに到達する。光散乱部２ａで反射された光の一部は、導光体２の出射面２ｂから出射し、原稿Ｍへ照射される。原稿Ｍへ照射された光は、原稿Ｍで反射し、結像光学系３で集光され、センサＩＣ４に結像される。
【００２９】
導光体２について詳しく説明する。図６は、本発明の実施の形態１に係る画像読取装置１００の照明経路を示した図である。図６は、ＹＺ面における導光体２の断面図でもある。図６において、複数の矢印は光線を示し、それぞれ光の方向を示している。導光体２は、フレーム５側の平面２ｅに光散乱部２ａを備える。平面２ｅはＸ軸方向に延在しており、光散乱部２ａもＸ軸方向に形成されている。光散乱部２ａは、Ｙ軸方向に所定の長さの散乱領域を有する。光散乱部２ａは、微細な凹凸面、エンボス面、シルク印刷などで形成される。光散乱部２ａは、導光体２内をＸ軸方向へ伝搬している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原稿Ｍへ照射させる。この際、光散乱部２ａが第２の光源となるため光源１が経年劣化して色味及び発光量が変化してもＸ軸方向の全体が同じように変化するため、アレイ光源のように光源１の経年劣化で特定領域のみ明るさ及び色味が変わることはない。また、光散乱部２ａでは、反射する光だけでなく透過する光も存在する。このため、平面２ｅに対向するフレーム５の平面部５ｂを白樹脂、金属など反射率の高い部材とすることが望ましく、光散乱部２ａを含む平面２ｅを透過してきた光を導光体２の内部へ戻すことができるため効率よい照明が行える。
【００３０】
導光体２は、光散乱部２ａを備えた平面２ｅの反対側に平面形状の出射面２ｂを備える。出射面２ｂはＸ軸方向に延在している。導光体２は、光散乱部２ａが形成された平面２ｅと出射面２ｂとを繋ぐ一方の側面に反射面２ｃを備える。反射面２ｃはＸ軸方向に延在しており、ＹＺ面から見た形状が放物面形状である。光散乱部２ａはＹＺ面において、反射面２ｃの焦点２ｆの位置に形成されている。
【００３１】
導光体２の入射面２ｄから入射した光は導光体２内を伝搬して導光され、光散乱部２ａで反射する。この光散乱部２ａで反射した光は、図６の様に、出射面２ｂから出射し、原稿Ｍを照明する。また、図７のように反射面２ｃで更に反射して、出射面２ｂへと向かう成分が存在する。光散乱部２ａが反射面２ｃの焦点２ｆの位置に形成されているため、反射面２ｃで反射した光は平行光となって出射面２ｂへと向かう。出射面２ｂは平面であり、出射面２ｂの平面の法線方向は、反射面２ｃで反射した平行光が全反射する角度に設定されている。このため、出射面２ｂに向かった平行光は、出射面２ｂで反射され、導光体２内を伝播しながら、光散乱部２ａへ再び入射する構成となっている。そのため、光散乱部２ａに再入射した光は、散乱反射されることで、光源１の発光面に存在する照度分布の影響を均一化することができる。出射面２ｂは、第１出射面の例である。
【００３２】
光源１から入射面２ｄに入射し、光散乱部２ａへ直接入射して反射面２ｃで反射された光が原稿Ｍに到達すると、光源１の発光面の光量分布が平行光として原稿Ｍ上に転写させるため、光源１側のＸ軸方向の光源１側の端部の光学特性が悪化する傾向がある。以降、光散乱部２ａへ直接入射して反射面２ｃで反射された光を直接反射光と呼ぶ。出射面２ｂの法線の角度を直接反射光が全反射する角度に設定することで、直接反射光を遮断することができる。また、出射面２ｂで全反射した光は導光体２を伝播しながら、光散乱部２ａへ再入射して散乱反射される。この散乱反射の際に、光源１の発光面が持っている光量分布が均一化されるため、Ｘ軸方向の光源１側の端部の光学特性が安定する。そのため、出射面２ｂの法線と反射面２ｃで反射した平行光との角度、すなわち、反射面２ｃで反射した平行光が出射面２ｂに入射する入射角度Φは、反射面２ｃで反射した平行光が全反射する角度とすることが望ましい。導光体２が透明樹脂の場合は全反射する入射角度Φは４０度以上である。
【００３３】
導光体２の出射面２ｂから原稿Ｍへ照射される光が端部の光学特性を悪化させる反射面２ｃからの直接反射成分を含まないため、導光体２の主走査方向に亘って一様な安定した光学特性を得ることができる。これにより、導光体２は、光学特性を劣化させる領域を含まないため、導光体２をＸ軸方向（長手方向）に短くすることが可能となり、小型な照明装置及び画像読取装置を得ることができる。
【００３４】
反射面２ｃにおける光散乱部２ａからの光の反射光は、光散乱部２ａに近いほど反射角度が小さくなり、反射面２ｃから導光体２の外部へ漏れる漏れ光が発生する。この漏れ光を抑制するため、反射面２ｃが形成される側面の外側に例えば金属蒸着を行って、反射面２ｃを鏡面としても良い。
【００３５】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２について、図８から図１１を用いて説明する。実施の形態１では出射面２ｂをＸ軸方向に渡って同じ角度としたが、端部の光学特性を悪化させる直接反射光は、Ｘ軸方向の光源１側の端部にしか発生しない。そこで、実施の形態２では、Ｘ軸方向の光源１側の端部にのみ、反射面２ｃからの平行光を全反射する角度の出射面２ｂを形成する。図１０、図１１にそれぞれ実施の形態２に係る画像読取装置の斜視図および分解図を示す。図１０、図１１において、導光体２は、ホルダ７側、すなわち光源１側の端部に反射面２ｃからの平行光を全反射する角度の出射面２ｂを備える。また、導光体２には、反射面２ｃからの平行光が出射する角度の出射面２ｉが、出射面２ｂに連続して、ホルダ８側に向かってＸ軸方向に延在している。
【００３６】
図８に、実施の形態２において導光体２のＸ軸方向中央部の光線図を示す。図９に、実施の形態２において導光体２のＸ軸方向の光源１側の端部の光線図を示す。図９では、出射面２ｂが反射面２ｃからの反射光を全反射する角度で形成されている。この場合も出射面２ｂの法線と反射面２ｃで反射した平行光との角度、すなわち、反射面２ｃで反射した平行光が出射面２ｂに入射する入射角度Φを４０度以上に設定することで全反射となり、原稿Ｍへ直接反射光が照射されなくなる。また、図８では、出射面２ｉが反射面２ｃからの反射光を透過する角度に設定されている。光源１から離れた領域では、導光体２内を伝播するうちに光源１が持っていた発光面の照度分布が均一化される。そのため、図８に示すように光源１側の端部以外の領域では出射面２ｉは反射面２ｃで反射された平行光が出射される角度としても、端部特性を悪化させる成分を含まない光が出射面２ｉを透過し原稿Ｍを照明する。導光体２が透明樹脂の場合は反射面２ｃで反射した平行光が出射面２ｉに入射する入射角度が４０度より小さい場合に透過する。図８に示すように、出射面２ｉの法線と反射面２ｃで反射された平行光が平行になるように出射面２ｉを形成する、つまり入射角度を０度にすると、最も効率よく照明が行える。出射面２ｉは、第２出射面の例である。
【００３７】
そのため、光源１側のＸ軸方向端部の出射面２ｂのみ光学特性が悪化する直接反射光を全反射する角度とすることで、直接反射光を遮断することが出来るため、Ｘ軸方向全域で均一な光学特性を得るとともに効率のよい照明を行うことが出来る。
【００３８】
図１０、１１において、出射面２ｂと出射面２ｉの角度は、両出射面の境界で切り替わっているが、出射面２ｂと出射面２ｉとの間に、出射面２ｉの角度から出射面２ｂの角度に段階的に角度が変化して両者をつなぐ出射面を設けてもよい。この出射面２ｂと出射面２ｉとの間の出射面は、第３出射面の例である。
【００３９】
実施の形態３．
実施の形態２では出射面２ｂを光源１側のＸ軸方向の端部に設置したが、実施の形態３では、反射面２ｃからの平行光を全反射する出射面２ｂと透過する出射面２ｉとを角度を変化させながら連続的につないだ場合である。
【００４０】
実施の形態２の場合はＸ軸方向に渡って均一な光学特性を得ることができるが、反射面２ｃからの反射光を全反射する出射面２ｂから出射される光量と、反射面２ｃからの反射光を透過する出射面２ｉから出射される光量に差異が発生することがある。ある程度の光量差であれば、光散乱部２ａに設置される微細な凹凸の密度で調整可能である。しかし、出射面２ｂから出射面２ｉへと形状が急に変化すると、微細な凹凸で調整しきれない場合がある。そこで、実施の形態３では、出射面２ｂと出射面２ｉとの間に、出射面２ｂの角度から出射面２ｉの角度に連続的に角度が変化して両者をつなぐ出射面２ｊを設けることで、出射面２ｉと出射面２ｂとの角度差によって発生する出射光量の急激な変化を緩和することができる。
【００４１】
図１２、図１３にそれぞれ実施の形態３に係る画像読取装置の斜視図および分解図を示す。図１２、図１３に示すように角度が連続的に変化する出射面２ｊを設けることで出射面２ｉと出射面２ｂとの出射光量の変化を滑らかにすることができる。このため、光散乱部２ａの微細な凹凸の密度調整で出射面２ｉから出射される光量を調整することで主走査方向に渡って均一な明るさの照明を行うことができる。出射面２ｊは、第３出射面の例である。
【００４２】
なお、本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。即ち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。
【００４３】
本出願は、２０１８年６月２１日に出願された、日本国特許出願特願２０１８−１１７５５１号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０１８−１１７５５１号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
【符号の説明】
【００４４】
１  光源、２  導光体、２ａ  光散乱部、２ｂ  出射面、２ｃ  反射面、２ｄ  入射面、２ｅ  平面、２ｆ  焦点、２ｇ  傾斜面、２ｈ  鍔部、２ｉ  出射面、２ｊ  出射面、２ｋ  突起、３  結像光学系、４  センサＩＣ、５  フレーム、５ａ  開口部、５ｂ  平面部、５ｃ  傾斜部、５ｄ  側壁部、５ｅ  ホルダ取付部、５ｆ  貫通穴、５ｇ  開口、５ｈ  周囲、６  基板、６ａ  反射領域、７  ホルダ、７ａ  穴部、８  ホルダ、８ａ  穴部、９  光源基板、１０  保持部材、１１  ＡＳＩＣ、１２  信号処理部、１２ａ  ＣＰＵ、１２ｂ  ＲＡＭ、１２ｃ  信号処理回路、１３  Ａ／Ｄ変換回路、１４  光源駆動回路、１５  赤外光カットフィルタ、１６  放熱シート、１７  接着剤、１８  外部コネクタ、１００  画像読取装置、Ｍ  原稿。
【図１】
2019244459.tif 000003
【図２】
2019244459.tif 000004
【図３】
2019244459.tif 000005
【図４】
2019244459.tif 000006
【図５】
2019244459.tif 000007
【図６】
2019244459.tif 000008
【図７】
2019244459.tif 000009
【図８】
2019244459.tif 000010
【図９】
2019244459.tif 000011
【図１０】
2019244459.tif 000012
【図１１】
2019244459.tif 000013
【図１２】
2019244459.tif 000014
【図１３】
2019244459.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月26日(2019.8.26)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、画像読取装置、特にファクシミリ、コピー機、スキャナ等に使用される導光体及び画像読取装置に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、光学特性が安定した短い導光体及び小型の画像読取装置を提供することを目的としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明に係る導光体は、入射した光を被照明体へ導く長手方向に延在する棒状の形状を有する。導光体は、入射面と、出射面と、反射面と、光散乱部とを備える。入射面は、光源で発光した光が入射する長手方向の端部に設けられる。出射面は、平面形状であって、入射面から入射した光を被照明体へ出射する。反射面は、放物面形状であって、この放物面形状の焦点からの光またはこの焦点を含む決められた範囲からの光を反射し出射面に向かう平行光を生成する。光散乱部は、入射面から入射した光を散乱させ入射した光を反射面の方向へと反射する所定の散乱領域を有する。出射面は、導光体の光源に対向する端部から長手方向に沿って定められた長さを有し光散乱部で散乱した光のうち反射面で生成された平行光を全反射する第１出射面を含む。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明によれば、出射面が導光体の光源に対向する端部から長手方向に沿って定められた長さを有し光散乱部で散乱した光のうち反射面で反射された平行光を全反射する第１出射面を含むことで、光学特性が悪い反射光を遮断することが出来るため、導光体を延長する必要がなく、光学特性が安定した短い導光体及び小型の画像読取装置を得ることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光を被照明体へ導く長手方向に延在する棒状の形状を有する導光体であって、
光源で発光した光が入射する前記長手方向の端部に設けられた入射面と、
前記入射面から入射した光を前記被照明体へ出射する平面形状の出射面と、
放物面形状であって、この放物面形状の焦点からの光またはこの焦点を含む決められた範囲からの光を反射し前記出射面に向かう平行光を生成する反射面と、
前記入射面から入射した光を散乱させ入射した光を前記反射面の方向へと反射する所定の散乱領域を有する光散乱部と、
を備え、
前記出射面は、前記導光体の前記光源に対向する端部から前記長手方向に沿って定められた長さを有し前記光散乱部で散乱した光のうち前記反射面で生成された平行光を全反射する第１出射面を含む、導光体。
【請求項２】
前記平行光は、全反射される入射角度で前記第１出射面に入射する請求項１に記載の導光体。
【請求項３】
前記平行光が前記第１出射面に入射する入射角度は４０度以上である請求項２に記載の導光体。
【請求項４】
前記平行光が前記第１出射面に入射する入射角度は、前記第１出射面の前記長手方向に亘って一定である請求項１から３のいずれか１項に記載の導光体。
【請求項５】
前記出射面は、前記第１出射面から前記長手方向に沿って延在し前記平行光を出射する第２出射面を含み、
前記平行光が前記第２出射面に入射する入射角度は、前記平行光が前記第１出射面に入射する入射角度より小さく且つ前記平行光を出射する角度である請求項１から４のいずれか１項に記載の導光体。
【請求項６】
前記出射面は、前記第１出射面と前記第２出射面との間に前記長手方向に沿って延在し、前記第１出射面と前記第２出射面とをつなぐ第３出射面を含み、
前記平行光が前記第３出射面に入射する入射角度は、前記第１出射面との境界に向かうにつれて、前記第２出射面への前記平行光の入射角から段階的に大きくなる請求項５に記載の導光体。
【請求項７】
前記出射面は、前記第１出射面と前記第２出射面との間に前記長手方向に沿って延在し、前記第１出射面と前記第２出射面とをつなぐ第３出射面を含み、
前記平行光が前記第３出射面に入射する入射角度は、前記第１出射面との境界に向かうにつれて、前記第２出射面への前記平行光の入射角から連続的に大きくなる請求項５に記載の導光体。
【請求項８】
前記第１出射面と前記第３出射面との境界において、前記第３出射面に前記平行光が入射する入射角度が、前記第１出射面に前記平行光が入射する入射角度と同じである請求項６または７に記載の導光体。
【請求項９】
前記平行光が前記第１出射面に入射する入射角度は４０度以上であり、前記平行光が前記第２出射面に入射する入射角度は４０度より小さい請求項５から８のいずれか１項に記載の導光体。
【請求項１０】
前記平行光が前記第３出射面に入射する入射角度は、前記第３出射面の前記長手方向において、前記第１出射面との境界に向かうにつれて、４０度より小さい定められた角度から４０度へと変化する請求項６から８のいずれか１項に記載の導光体。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の導光体と、
前記導光体の前記長手方向の端部に配置される光源と、
受光した光を電気信号に変換する受光素子と、
前記導光体から出射した光が前記被照明体で反射された光を前記受光素子に結像させる結像光学系と、
前記導光体、前記光源、前記受光素子及び前記結像光学系を収容又は保持する筐体と、
を備える画像読取装置。
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月20日(2019.12.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明に係る導光体は、入射した光を被照明体へ導く長手方向に延在する棒状の形状を有する。導光体は、入射面と、出射面と、反射面と、光散乱部とを備える。入射面は、光源で発光した光が入射する長手方向の端部に設けられる。出射面は、平面形状であって、入射面から入射した光を被照明体へ出射する。反射面は、放物面形状であって、この放物面形状の焦点からの光またはこの焦点を含む決められた範囲からの光を反射し出射面に向かう平行光を生成する。光散乱部は、入射面から入射した光を散乱させ入射した光を反射面の方向へと反射する所定の散乱領域を有する。出射面は、導光体の光源に対向する端部から長手方向に沿って定められた長さを有し光散乱部で散乱した光のうち反射面で生成された平行光を全反射する角度に設定された第１出射面を含む。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光を被照明体へ導く長手方向に延在する棒状の形状を有する導光体であって、
光源で発光した光が入射する前記長手方向の端部に設けられた入射面と、
前記入射面から入射した光を前記被照明体へ出射する平面形状の出射面と、
放物面形状であって、この放物面形状の焦点からの光またはこの焦点を含む決められた範囲からの光を反射し前記出射面に向かう平行光を生成する反射面と、
前記入射面から入射した光を散乱させ入射した光を前記反射面の方向へと反射する所定の散乱領域を有する光散乱部と、
を備え、
前記出射面は、前記導光体の前記光源に対向する端部から前記長手方向に沿って定められた長さを有し前記光散乱部で散乱した光のうち前記反射面で生成された平行光を全反射する角度に設定された第１出射面を含む、導光体。
【請求項２】
前記平行光は、全反射される入射角度で前記第１出射面に入射する請求項１に記載の導光体。
【請求項３】
前記平行光が前記第１出射面に入射する入射角度は４０度以上である請求項２に記載の導光体。
【請求項４】
前記平行光が前記第１出射面に入射する入射角度は、前記第１出射面の前記長手方向に亘って一定である請求項１から３のいずれか１項に記載の導光体。
【請求項５】
前記出射面は、前記第１出射面から前記長手方向に沿って延在し前記平行光を出射する第２出射面を含み、
前記平行光が前記第２出射面に入射する入射角度は、前記平行光が前記第１出射面に入射する入射角度より小さく且つ前記平行光を出射する角度である請求項１から４のいずれか１項に記載の導光体。
【請求項６】
前記出射面は、前記第１出射面と前記第２出射面との間に前記長手方向に沿って延在し、前記第１出射面と前記第２出射面とをつなぐ第３出射面を含み、
前記平行光が前記第３出射面に入射する入射角度は、前記第１出射面との境界に向かうにつれて、前記第２出射面への前記平行光の入射角から段階的に大きくなる請求項５に記載の導光体。
【請求項７】
前記出射面は、前記第１出射面と前記第２出射面との間に前記長手方向に沿って延在し、前記第１出射面と前記第２出射面とをつなぐ第３出射面を含み、
前記平行光が前記第３出射面に入射する入射角度は、前記第１出射面との境界に向かうにつれて、前記第２出射面への前記平行光の入射角から連続的に大きくなる請求項５に記載の導光体。
【請求項８】
前記第１出射面と前記第３出射面との境界において、前記第３出射面に前記平行光が入射する入射角度が、前記第１出射面に前記平行光が入射する入射角度と同じである請求項６または７に記載の導光体。
【請求項９】
前記平行光が前記第１出射面に入射する入射角度は４０度以上であり、前記平行光が前記第２出射面に入射する入射角度は４０度より小さい請求項５から８のいずれか１項に記載の導光体。
【請求項１０】
前記平行光が前記第３出射面に入射する入射角度は、前記第３出射面の前記長手方向において、前記第１出射面との境界に向かうにつれて、４０度より小さい定められた角度から４０度へと変化する請求項６から８のいずれか１項に記載の導光体。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１項に記載の導光体と、
前記導光体の前記長手方向の端部に配置される光源と、
受光した光を電気信号に変換する受光素子と、
前記導光体から出射した光が前記被照明体で反射された光を前記受光素子に結像させる結像光学系と、
前記導光体、前記光源、前記受光素子及び前記結像光学系を収容又は保持する筐体と、
を備える画像読取装置。
【国際調査報告】
2019244459.tif 000016
2019244459.tif 000017
2019244459.tif 000018