导光体及图像读取装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及对读取对象的图像进行读取的图像读取装置、以及该图像读取装置所使用的导光体，导光体用于向图像读取装置的读取对象呈线状地照射光。
【背景技术】
[0002]以往，图像读取装置用于传真机、复印机、扫描仪、纸币识别机、检查装置、指纹识别装置等。图像读取装置的读取对象多方面地遍及原稿、书本、杂志、文件、绘画、照片、幻灯片胶片、胶片、纸币、证券、基板、电子元器件、指纹等。图像读取装置利用受光元件(传感器元件)接受来自读取对象的反射光，从而获得读取对象的图像。根据读取对象的性质、读取目的，受光元件所接受的反射光不仅是可见光，有时还是波长在可见光外的光。因此，对于内置于图像读取装置的光源、或设置于图像读取装置外部的光源、即为了获得读取对象的反射光而向读取对象进行照射的光源(照明装置)，不仅是可见光，有时还会使用发出波长在可见光外的光的光源元件。对于光源(照明装置)的光源元件，多使用LED (LightEmitting D1de:发光二极管)、有机EL (Electro-Luminescence:电致发光)等光源元件(点光源)。
[0003]一般将传送读取对象的方向称为图像读取装置的副扫描方向(传送方向)。将与副扫描方向交叉(多为正交)的方向称为图像读取装置的主扫描方向。图像读取装置的受光元件多沿该主扫描方向进行排列。图像读取装置的读取深度方向(深度方向)是与主扫描方向及副扫描方向交叉(多为正交)的方向。另外，图像读取装置所使用的光源在用导光体对来自光源元件的光进行导光后向读取对象进行照射，并且导光体呈棒状延伸，在这种情况下，导光体与长边方向及短边方向之间的关系如下。导光体的长边方向相当于图像读取装置的主扫描方向，导光体的短边方向相当于图像读取装置的副扫描方向。
[0004]在导光体的内部对光源元件所发出的光进行导光后向读取对象进行照射的光源的结构如下。图像读取装置所使用的导光体具有沿长边方向延伸的光散射区域(光散射部)，并且在与该光散射区域相对的面上具有光射出面部。这样的导光体将从长边方向的端部射入的光沿长边方向进行传送，使其在光散射区域内发生散射反射，从与光散射区域相对的光射出面部射出线状的照射光，以对读取区域进行照明(例如，参照专利文献I?6)。此外，所谓读取区域是指读取面上照射光源的光的照射部。
[0005]另外，对于图像读取装置所使用的导光体，还存在以下情况:S卩，对沿长边方向排列的多个光源元件(点光源)所发出的光进行传送而不使用光散射区域(光散射部)，从光射出面部射出线状的照射光来对读取区域进行照明(例如，参照专利文献7)。
现有技术文献专利文献
[0006]专利文献1:日本专利特开2003-46726号公报(特别参照图4)
专利文献2:W02005/001529(特别参照图1)
专利文献3:W02006/049206(特别参照图3) 专利文献4:日本专利特开2009-75184号公报(特别参照图1)
专利文献5:日本专利特开2010-277940号公报(特别参照图11、图12)
专利文献6:日本专利特开2002-232648号公报(特别参照图3)
专利文献7:日本专利特开2006-67551号公报(特别参照图18)
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0007]专利文献I所公开的内容如下:通过获取较宽的导光体射出面(射出面部)来形成在短边方向上较宽的照射光，以对读取对象的位置在读取深度方向(深度方向)上变动的情况下的照度变化进行抑制。专利文献2所公开的内容如下:用形状不同的两种曲面来构成导光体的侧面，从而使照射光的聚焦位置偏向与各个曲面相对应的两处，以对读取对象的位置在读取深度方向(深度方向)上发生变动的情况下的照度变化进行抑制。此外，所谓读取对象的位置是指被传送的读取对象中的读取区域的读取深度方向(深度方向)的位置。
[0008]专利文献3?6所公开的内容如下:通过将导光体的射出面(射出面部)形成为圆形或椭圆形来对光进行聚焦。专利文献7所公开的内容如下:用角度不同的两个平面来构成导光体的射出面(射出面部)，从而确保副扫描方向(短边方向)的照度。
[0009]在图像读取装置中，在将由多张纸叠在一起并闭合一边而构成的书籍和杂志等书本原稿作为读取对象的情况下，将书本原稿摊开并将谷侧的面即书本原稿的内侧作为读取面来读取图像，但读取面并不平坦。同样，在对表面具有凹凸的纸币等读取对象进行读取的情况下，读取面也不平坦。即，在书本原稿、纸币等读取对象的读取面上存在凹凸。在图像读取装置中，在读取反射光的情况下，由于来自光源的光从斜向进行照射，因此，会因读取面的凹凸而导致读取图像产生明暗差。
[0010]为了对这样的读取面的凹凸所引起的明暗差进行抑制，希望将能照射出放置读取对象的保护玻璃罩、或读取对象所通过的保护玻璃罩与读取对象的位置之间的距离(深度)所对应的照度均匀性较高的光的光源用于图像读取装置。此外，所谓保护玻璃罩与读取对象的位置之间的距离(深度)所对应的照度均匀性是指读取深度方向(深度方向)上的照度均匀性。
[0011]保护玻璃罩与读取对象的位置之间的距离(深度)的方向相当于上述读取深度方向(深度方向)，多数情况下设为图像读取装置的光学成像系统的光轴延伸的方向。在图像读取装置采用使光学成像系统的光轴被镜子等光学构件所反射而发生弯曲的结构的情况下，可以说从读取对象到最初的光学构件之间的光轴沿读取深度方向延伸。
[0012]另外，在图像读取装置的光学成像系统的光轴偏向副扫描方向(短边方向)的情况下，希望副扫描方向的照度均匀性也较高。同样，图像读取装置的传感器被分开配置为2列以上，其各自的读取区域在副扫描方向(短边方向)上分开，在这种情况下，希望副扫描方向的照度均匀性也较高。
[0013]具有专利文献I所公开的结构的图像读取装置形成射出面较宽且沿短边方向宽度较宽的照射光，从而提高了相对于读取深度方向和副扫描方向(短边方向)的照度均匀性。然而，由于照射光在较大范围内进行扩散，因此，存在读取区域的照度下降的问题。具有专利文献2所公开的结构的图像读取装置射出经两种曲面反射后的光，使光的聚焦位置在读取深度方向(深度方向)上偏向2点，从而获得高照度且读取深度方向(深度方向)的照度均匀性较高的照明。然而，存在以下问题:即，未考虑到副扫描方向(短边方向)的照度均匀性。
[0014]具有专利文献3?6所公开的结构的图像读取装置将导光体的射出面(射出面部)形成为圆形或椭圆形，从而能在副扫描方向(短边方向)上对光进行聚焦，能获得较高的照度。然而，存在以下问题:即，未考虑到读取深度方向的照度均匀性。具有专利文献7所公开的结构的图像读取装置用角度不同的两个平面来构成导光体的射出面(射出面部)，从而确保照度。然而，存在以下问题:由于照射光发生扩散而不在平面上聚焦，因此，照度会下降。
[0015]本发明的目的在于，提供一种导光体及使用该导光体的图像读取装置，所述导光体能获得读取深度方向(深度方向)及短边方向的照度均匀性较高并确保了较高的照度的照射光。
解决技术问题所采用的技术手段
[0016]本发明的导光体沿长边方向延伸，沿与所述长边方向交叉的短边方向的截面即短边截面上的至少一部分具有圆弧形的外形部，所述导光体的特征在于，包括:光散射部，该光散射部形成于沿所述长边方向的所述导光体的侧面，对在所述导光体的内部传导的光进行反射；以及光射出面部，该光射出面部包含所述外形部的至少一部分，形成于与所述光散射部相对的位置的沿所述长边方向的所述导光体的侧面，将所述光散射部所反射出的光向所述导光体的外部射出，所述光射出面部由连续的第一光射出面部和第二光射出面部构成，所述第一光射出面部的所述短边截面上的圆周的长度比所述第二光射出面部要长，越是远离所述第二光射出面部，所述短边截面上的所述第一光射出面部的圆周的曲率越大，在所述光散射部中，通过所述短边截面上的所述光散射部的中点的所述光散射部的法线与所述第一光射出面部交叉配置，所述法线与所述第一光射出面部的交叉点靠近配置于所述短边截面上的所述第一光射出面部的圆周上的所述第二光射出面部一侧。
发明效果
[0017]本发明从光主射出面部射出光束密度较高的光，从而在读取对象的读取区域中，使射出光聚焦，因此，具有以下效果:能获得照度分布沿短边方向均匀、能保持较高照度、且相对于深度的照度变化较小的照明光。
【附图说明】
[0018]图1是本发明的实施方式I所涉及的导光体及图像读取装置的沿短边方向的剖视图。
图2是本发明的实施方式I所涉及的导光体及图像读取装置的分解立体图。
图3是本发明的实施方式I所涉及的图像读取装置的传感器IC的排列图。
图4是本发明的实施方式I所涉及的导光体的比较例的导光体的沿短边方向的剖视图。
图5是表示本发明的实施方式I所涉及的导光体的比较例的导光体的照度分布图及射出光路径的图。 图6是本发明的实施方式I所涉及的导光体的沿短边方向的剖视图。
图7是表示本发明的实施方式I所涉及的导光体的照度分布图及射出光路径的图。
图8是本发明的实施方式I所涉及的导光体的沿短边方向的剖视图。
图9是本发明的实施方式I所涉及的导光体的沿长边方向的剖视图。
图10是本发明的实施方式I所涉及的导光体的沿短边方向的剖视图。
图11是本发明的实施方式I所涉及的导光体的沿短边方向的剖视图。
图12是本发明的实施方式I所涉及的导光体的沿短边方向的剖视图。
图13是本发明的实施方式I所涉及的导光体的沿短边方向的剖视图。
图14是本发明的实施方式I所涉及的导光体及图像读取装置的从长边方向进行观察的透视图。
图15是本发明的实施方式I所涉及的图像读取装置的传感器IC的排列图。
图16是本发明的实施方式2所涉及的导光体的沿短边方向的剖视图。
图17是本发明的实施方式2所涉及的导光体的沿短边方向的剖视图。
图18是本发明的实施方式3所涉及的导光体的沿短边方向的剖视图。
图19是本发明的实施方式3所涉及的导光体的沿短边方向的剖视图。
图20是本发明的实施方式3所涉及的导光体的沿短边方向的剖视图。
图21是本发明的实施方式3所涉及的导光体的沿短边方向的剖视图。
图22是本发明的实施方式3所涉及的导光体的沿短边方向的剖视图。
【具体实施方式】
[0019]实施方式1.利用图1?图15对本发明的实施方式I所涉及的导光体及图像读取装置进行说明。图中，对相同或等同的结构要素标注相同的标号并省略其说明。此外，将传送读取对象I的方向称为图像读取装置的副扫描方向(传送方向)。将与副扫描方向交叉或正交的方向称为图像读取装置的主扫描方向。实施方式I所涉及的导光体(导光体2)与实施方式I所涉及的图像读取装置之间的关系如下所述。从导光体2射出的线状的光向沿读取对象I的主扫描方向延伸的照射部Ia进行照射。该照射部Ia相当于读取面上的读取区域，实施方式I所涉及的图像读取装置使从导光体2照射的光(照