图像读取装置的制造方法_3

文档序号:9204558阅读:来源:国知局
次后照射到读取对象M的路径。实施方式2所设及的图像 读取装置中,有时将实施方式1所设及的图像读取装置的透明体2 (导光体2)的导光部2a 的外侧面设为反射镜面14。图12中,透明体2 (导光体2)的反射镜面14是透明体2的外 形线变粗的部分。反射镜面14可通过进行金属蒸锻、金属锻敷等、或者设置金属胶带等来 形成于导光部2a的外侧面。反射镜面14形成于光源元件1发出的照射光中、沿Z轴方向 前进的照明光抵达导光体2的部分。换言之,可认为反射镜面14形成于与通过光源元件1 发光的部分的Z轴相平行的假想线和导光体2相交叉的部分。在透明体2具有后述的反射 区域15的情况下,可认为反射镜面14形成于与通过反射区域15的Z轴相平行的假想线和 导光体2相交叉的部分。
[0051] 如上所述,实施方式1所设及的图像读取装置中,具有W全反射的方式将光引导 至读取对象M的结构。由此,根据数学式(1),导光部2a的倾斜度0的值因透明体2的折 射率n而变化,从而存在成为导光部2a的倾斜度0的值为较小的值的趋势。导光部2a的 倾斜度0越小,光源元件1与传感器IC4在Y轴方向上的距离越短。因此,若光源元件1的 封装较大,则出现只能选择配置成与传感器IC4等相接触的情况。当然,遮光构件5的配置 场所也就不再存在。在该情况下,W光源元件1不与传感器IC4相干设的方式在基板6上 安装传感器IC4,即导光部2a的倾斜度0大于通过数学式(1)得到的值,由此入射到透明 体2的导光部2a的光无法满足全反射条件。由于无法满足全反射条件,因此,光从透明体 2漏出,从而效率大幅下降。因此,在实施方式2所设及的图像读取装置中,在透明体2(导 光体2)的导光部2a的外侧面形成有反射镜面14,W使得无论导光部2a的倾斜度0如何, 均可防止光从透明体2漏出。
[0052] 在图12所示的具有反射镜面14的图像读取装置10中,也与实施方式1相同,W 第1路径13a和第2路径13b对读取对象M进行主要的照明。另外,由于将导光部2a的外 侧面设为反射镜面14,因此,入射到反射镜面14的光必然进行镜面反射。由此,具有反射镜 面14的图像读取装置10无需满足用于使光W全反射的方式在导光部2a内进行传播并到 达读取对象传送侧面化的实施方式1所说明的数学式(1)的条件。通过导光部2a导光得 到的光从透明体2(导光体2)的读取对象传送侧面化作为照明光射出(出射)。因此,在 透明体2 (导光体2)内,从导光部2a向读取对象传送侧面化入射的光需要W在读取对象 传送侧面化不进行全反射的角度,从导光部2a入射到读取对象传送侧面化。图13明确示 出该种第2路径13b的反射的情况。
[0053] 图13是实施方式2所设及的图像读取装置的剖视图。图13与图12相同,是与由 Y轴和Z轴所规定的YZ平面相平行的平面处的图像读取装置10的剖视图。详细而言,是 与在主扫描方向狂轴方向)上排列有多个的光源元件1中的一个相交叉的部分的剖视图。 严格来说,由于示出排列成两列的多个光源元件1配置为在副扫描方向(Y轴方向)相对的 情况,因此,图13是可观察到夹着传感器IC4的两个光源元件1的状态。图13中,对于与 图12及实施方式1的说明所使用的图11相同或等同的结构要素,标注相同的标号并省略 其说明。
[0054]图13所示的图像读取装置中,从光源元件1相对于Z轴平行地射出的第2路径 13b被导光部2a的反射镜面14反射,并到达与XY平面相平行的透明体2 (导光体2)的读 取对象传送侧面化。此时的入射角度由上述导光部2a的倾斜度0决定。此处,为了与实 施方式1进行区分,在图12和图13中,将导光部2a的倾斜度0设为"0 2",但定义相同。 即,02是下述角度,即;能够使平行于Z轴方向的线(用双点划线来表示的作为辅助线的 线)与导光部2a的外侧面相交叉的YZ平面中的两个角度中的较小的角度。另外,如图13 所进行图示的那样,对于由反射镜面14反射得到的光与Z轴相交叉的角度,即,在反射镜面 14进行了全反射的光向读取对象传送侧面化进行入射的入射角度为2 0 2。由反射镜面14 反射得到的光在读取对象传送侧面化处不发生全反射的条件如下述数学式(2)所示。入 射角度2 0 2是W下角度:即,在读取对象传送侧面化上,平行于Z轴方向的假想线(用与 读取对象传送侧面化正交的双点划线来表示的线)、与在反射镜面14进行全反射得到的 照明光相交叉的角度。此处,平行于Z轴方向的假想线相当于成像光学系统3的光轴(光 轴方向)。此外,与反射镜面14正交的双点划线表示通过第2路径13b的光在反射镜面14 进行反射的位置。
[005引[数学式引 Sin(2 ? 02)《1/n?Sin(90。) 数学式似
[0056] 如上所述,若将透明体2的导光部2a的倾斜度设为角度0 2,透明体2的折射率n =1. 5,则0 2需要满足下述数学式(3)。
[0057][数学式引 0 2《2O. 9。 数学式3
[0058] 由于第1路径13a向读取对象传送侧面化的入射角度小于第2路径13b,因此,若 导光部2a的倾斜度(角度)0 2满足数学式(2),则第1路径13a也不会发生全反射。此 夕F,由于实施方式1所说明的数学式(1)的条件包含于数学式(2)内,因此,实施方式1所 设及的图像读取装置中的导光部2a的第1路径13a及第2路径13b在入射到读取对象传 送侧面化时不会发生全反射。
[0059] 因此,根据实施方式2所设及的图像读取装置那样的结构,在光源元件1的封装尺 寸较大,不满足实施方式1的说明中所使用的数学式(1)的条件的情况下,也能够通过确保 第1路径13a和第2路径13b来进行明亮的照明。并且,通过设置反射镜面14,也能够期待 对从透明体2的外部入射来的光的遮光效果。另外,实施方式2中仅将导光部2a的外侧面 设为反射镜面14,但对于成像光学系统3侧即导光部2a的内侧面(除"与读取对象传送侧 面化和成像光学系统3在光轴方向狂轴方向)相对的面,即,来自读取对象M的反射光透 过读取对象传送侧面化,并从透明体2 (导光体2)向成像光学系统3射出的面"之外),也 可W在导光部2a形成反射镜面14。
[0060] 虽然省略了图示,但在实施方式2所设及的图像读取装置中,在透明体2 (导光体 2)也形成有实施方式1所设及的图像读取装置的固定部(卡合部2c、卡合部2d、突起部2e、 突起部2f、卡合部2g),由此来对透明体2 (导光体2)和基板6进行连接。详细说明与实施 方式1中所进行的说明相同。目P,可认为实施了反射镜面14的实施方式1所设及的图像读 取装置是实施方式2所设及的图像读取装置。
[00川 实施方式3. 关于本发明所设及的实施方式3,使用图14~图21来进行说明。图14、图15 (a)、图 16、图17 (a)、图18、图19 (a)、图20、图21(a)是实施方式3所设及的图像读取装置的剖视 图。图14、图15 (a)、图16、图17 (a)、图18、图19 (a)、图20、图21(a)是与由Y轴和Z轴所 规定的YZ平面相平行的平面处的图像读取装置10的剖视图。详细而言,是与在主扫描方 向狂轴方向)上排列有多个的光源元件1中的一个相交叉的部分的剖视图。图14、图16、 图18、图20是没有卡合部2c、卡合部2d、突起部2e、突起部2f、卡合部2g等固定部的部分 的剖视图。图15(a)、图17(a)、图19(a)、图21(a)示出作为固定部的卡合部2c。图中,对 于相同或等同的结构要素标注相同标号,并省略其说明。
[0062]图15化)、图17化)、图19化)、图21化)分别是图15 (a)、图17 (a)、图19 (a)、图 21(a)所记载的图像读取装置10的立体图。图15、图17、图19、图21中,八个固定部(卡 合部2c)形成在主扫描方向的单侧的各四个部位,在没有固定部(卡合部2c)的部分,透明 体2也与遮光构件5 (遮光部5)相接触。另一方面,在图14、图16、图18、图20中,在没有 固定部的部分,透明体2不与遮光构件5(遮光部5)相接触。另外,在附图中示出透明体2 与固定体为一体的情况,但也可W是独立构件。图中,对于相同或等同的结构要素标注相同 标号,并省略其说明。
[006引图14、图15 (a)、图16、图17 (a)、图18、图19 (a)、图20、图21(a)示出实施方式3 所设及的图像读取装置的光路(光的路径)。实施方式1及2所设及的图像读取装置中,光 源阵列为两列,而实施方式3所设及的图像读取装置中,光源阵列为一列。因此,如图14~ 图21所示,实施方式3所设及的图像读取装置的透明体2具有使成像光学系统3 (透镜阵 列部3)及遮光构件5(遮光部5)的沿主扫描方向的两个侧面中的一个面露出的形状(图 14、图16、图18、图20所记载),或者使成像光学系统3 (透镜阵列部3)的沿主扫描方向的 两个侧面中的一个面露出的形状(图15、图17、图19、图21所记载)。另外,平行于与图 14、图15 (a)、图16、图17 (a)、图18、图19 (a)、图20、图21 (a)所示的读取对象传送侧面化 上正交的Z轴方向的假想线(用与读取对象传送侧面化正交的双点划线来表示的线)相 当于成像光学系统3的光轴。
[0064] 实施方式3中,也可将卡合部2c设为在主扫描方向上较长的一个突起,但在突起 的刚性提高、无法很好地夹住基板6的情况下,如图15、图17、图19、图21所进行图示的那 样,可分开形成在主扫描方向的多个部位。在图14和图15中,成像光学系统3(透镜阵列 部3)露出的部分为夹住成像光学系统3 (透镜阵列部3)的排列配置成阵列状的透镜阵列 的板材。
[0065]实施方式3所设及的图像读取装置内置光源元件1,排列配置光源元件1而得到的 光源阵列为一列。由此,若W实施方式1及2中所说明的第1路径13a和第2路径13b为 主的照明光向读取对象M进行照射,则仅利用来自副扫描方向(Y轴方向)的单侧的照明光 来向成像光学系统3的读取位置进行照射(照明)。若读取对象M是平面,则可W利用来自 副扫描方向(Y轴方向)的单侧的照明光来对成像光学系统3的读取位置进行照射,但在读 取对象M为凹凸的情况下,若仅从单侧进行照明,则读取对象M上会因凹凸而产生影子,从 而有时影子会映入读取图像(图像数据)。例如,在读取对象M为纸币或证券的情况下,使 用图像读取装置1〇(信号处理电路12c)输出的读取对象M的图像数据来进行纸币或证券 的真假判定,因此,若每个图像数据,换言之每张纸币(证券)因凹凸而产生不规则的影子, 则有可能给纸币、证券的真假判定造成不良影响。
[0066] 在仅从副扫描方向(Y轴方向)的单侧照射照明光的方式不适合图像读取装置 10的用途的情况下,可W利用图14所示的图像读取装置10的具有反射镜面14、反射镜面 14a、反射镜面14b的导光体2的结构,来从副扫描方向(Y轴方向)的两侧照射照明光。例 如,对图14所示的图像读取装置10的情况进行说明。如图14所示,沿第2路径13c(图中, 用虚线示出)前进的照明光按反射镜面14、读取对象传送侧面化、反射镜面14a、反射镜面 14b的顺序分别被反射,即进行了多次反射,夹着成像光学系统3的读取位置、沿第1路径 13a和第2路径13c前进的各照明光从读取对象传送侧面化射出,相对于副扫描方向从彼 此相反的方向照射照明光。
[0067] 实施方式3所设及的图像读取装置的透明体2 (导光体2)的导光部2a的外侧面 形成有"反射镜面14,反射镜面14a,反射镜面14b""反射镜面14,反射镜面14c""反射镜 面14d,反射镜面14a,反射镜面14b"。反射镜面14a、反射镜面14b、反射镜面14c、反射镜 面14d与反射镜面14相同,可通过进行金属蒸锻、金属锻敷等、或者设置金属胶带等,来形 成于导光部2a的外侧面。实施方式3的反射镜面14与实施方式2相同,可认为形成于与 通过光源元件1发光的部分的Z轴相平行的假想线与导光体2相交叉的部分。
[0068] 另外,反射镜面14d与实施方式2相同,包含有反射镜面14形成于与通过光源元 件1发光的部分的Z轴相平行的假想线与导光体2相交叉的部分,可认为形成于光源元件1 发出的光的光轴与导光体2相交叉的部分。在透明体2具有后述的反射区域15的情况下, 反射镜面14d可认为形成于反射区域15所反射的光的光轴与导光体2相交叉的部分。
[006引图14和图15 (a)中,透明体2 (导光体。的反射镜面14、反射镜面14a、反射镜面 14b为透明体2的外形的线变粗的部分。关于如图14所示那样的利用来自副扫描方向(Y 轴方向)的两侧的照明光对成像光学系统3的读取位置进行的照射(照明),使用第1路径 13a和第2路径13c、W及实施方式2中所说明的第2路径13b来进行详细说明。首先,实 施方式2中,第2路径13b的照明光被具有导光体2的倾斜度0 ( 0 2)的导光体2的反射 镜面14反射,由此从读取对象传送侧面化射出,该导光体2的倾斜度0 ( 0 2)是由数学式 (2)(透明体2的折射率为1. 5的情况下为数学式(3))所规定的在读取对象传送侧面化处 不会发生全反射的条件下设定得到的。另一方面,位于与图14所示的图像读取装置10的 光源相对的位置的反射镜面14与实施方式2相反,对来自光源元件的照明光进行反射,从 而必须设定为在读取对象传送侧面化处进行全反射的角度。目P,对于形成有反射镜面14 的导光体2 (导光部2a)的倾斜度0 ( 0 2),由数学式(2)(透明体2的折射率为1. 5的情况 下为数学式(3))所规定的条件和不等号可求得相反的条件。
[0070] 在该读取对象传送侧面化处进行了全反射的照明光被反射镜面14a全反射,并进 一步被反射镜面14b全反射,接着从读取对象传送侧面化射出,照射到读取对象M。反射镜 面14a配置在副扫描方向(Y轴方向)上与反射镜面14相对的位置,由反射镜面14全反射 得到的照明光进一步在读取对象传送侧面化处被反射,由此得到的照明光在与读取对象M 相反的方向上进行全反射。反射镜面14b是与XY平面平行的导光体2 (导光部2a)的面, 与反射镜面14a连续。若对反射镜面14a及反射镜面14b进行调整(也可根据需要调整镜 面14),W使得由反射镜面14b全反射,并向读取对象传送侧面化前进的照明光向读取对象 传送侧面化入射的入射角度满足与实施方式1和2中所说明的第1路径13a的入射角度 2 0 (2 0 2)相同的条件,则第2路径13c的照明光在被反射镜面14b反射后,入射到读取对 象传送侧面化时不会进行全反射。由于该反射镜面14a和反射镜面14b的调整,也有可能 导致反射镜面14b不与XY平面平行。另外,此处的入射角度2 0 2是在读取对象传送侧面 化上的、平行于Z轴方向的假想线(双点划线)与反射镜面14b进行全反射得到的照明光 相交叉的角度。
[0071] 接着,如图14所示的沿第1路径13a前进的照明光与实施方式1和2同样,是入 射到透明体2(导光体2)的光直接透过并对读取对象M进行照明的路径。与此相对,上述 第2路径13c在入射到透明体2 (导光体2)之后,被导光部2a的外侧的反射镜面14反射, 并在透明体2的读取对象传送侧面化处全反射,而后被夹着成像光学系统3的光轴设置在 透明体2 (导光体2)的相反侧的多个反射镜面14a及反射镜面14b反射,由此对读取对象M 进行照明。在实施方式3中,与实施方式1和2相同,为了使第1路径13a存在,可W将成 像光学系统3配置在假想平面通过的假想平面W外,该假想平面通过第1假想线及第2假 想线两条假想线,该第1假想线通过构成成像光学系统3的多个透镜的光轴与读取对象M 相交叉的点的列,该第2假想线通过排列成多个的光源元件1的排列。可使该假想平面与 YZ平面交叉的假想线相当于第1路径13a。
[0072] 图15(a)及图15(b)是在透明体2的基板6-侧的多个部位设置有用于基板固 定的带有倒钩的突起,即与实施方式1中所说明的图6和图7所记载的结构相同的卡合部 2c(固定部)的情况。当然,无需一定要使光源元件1与卡合部2c在副扫描方向上相面对。 具体而言,图15(a)和图15(b)中示出八个固定部,该八个固定部形成在主扫描方向的单侧 的各四个部位。并对下述情况进行了图示,即;透明体2中,成像光学系统3的沿着主扫描 方向的两个侧面中的一个面露出,成像光学系统3露出的部分的Z轴方向的下方即覆盖遮 光构件5的部分沿主扫描方向狂轴方向)排列设置有四个卡合部2c(固定部)。当然,卡 合部2c(固定部)也可W部分形成于具有使成像光学系统3及遮光构件5的沿主扫描方向 的两个侧面中的一个面露出的形状的透明体2中的、成像光学系统3及遮光构件5露出的 部分的Z轴方向的下方。该情况下,遮光构件5的一部分可被透明体2覆盖。并且,在覆盖 该遮光构件5的一部分的透明体2的一部分中也可形成卡合部2c(固定部)。在卡合部2c 的基础上,固定部还可应用实施方式1中所说明的结构、W及后述的实施方式5中所要说明 的结构。
[0073] 图14及图15所记载的图像读取装置10中,使反射镜面14进行全反射而得到的 来自光源元件1的照明光按照读取对象传送侧面化、反射镜面14a、反射镜面14b的顺序进 行全反射,并从读取对象传送侧面化射出。实施方式3所设及的图像读取装置可W如图16 和图17所记载的图像读取装置10那样,使照明光在反射镜面14、反射镜面14c该两个面进 行全反射,并从读取对象传送侧面化射出。从读取对象传送侧面化射出的照明光照射到 读取对象M。
[0074]如图16和图17所示,反射镜面14c配置在副扫描方向(Y轴方向)上与反射镜面 14相对的位置,使因反射镜面14而进行了全反射的照明光向着读取对象传送侧面化进行 全反射。将该光的路径(光路)设为第2路径13d。图中,用虚线示出该第2路径13d。图 14及图15所记载的图像读取装置10中,除了在导光部2a内不进行反射,到达读取对象传 送侧面化的光路即第1路径13a之外,还具备第2路径13d作为主要的光路。若对反射镜 面14a及反射镜面14c进行调整,W使得由反射镜面14c全反射,并向读取对象传送侧面化 前进的照明光向读取对象传送侧面化入射的入射角度满足与实施方式1和2中所说明的 第1路径13a的入射角度2 0 (2 0 2)相同的条件,则第2路径13d的照明光在被反射镜面 14c反射后,入射到读取对象传送侧面化时不会进行全反射。由于该反射镜面14和反射镜 面14c的调整,也有可能导致反射镜面14c不与XZ平面平行。另外,此处的入射角度2 0 2 是在读取对象传送侧面化上,平行于Z轴方向的假想线(双点划线)与反射镜面14c进行 全反射得到的照明光相交叉的角度。图16和图17(a)中,透明体2(导光体2)的反射镜面 14、反射镜面14c为透明体2的外形的线变粗的部分。
[007引图17(a)及图17(b)是在透明体2的基板6 -侧的多个部位设置有用于基板固定 的带有倒钩的突起,即与实施方式1中所说明的结构相同的卡合部2c(固定部)的情况。由 于结构与图15(a)及图15(b)所示的情况相同,因此省略详细说明。当然,在卡合部2c的 基础上,固定部还可应用实施方式1中所说明的结构、W及后述的实施方式5中所要说明的 结构。
[0076] 图16和图17(a)所示的图像读取装置1
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