图像读取装置的制造方法_4

文档序号:9204558阅读:来源:国知局
0示出W下情况,即;从成像光学系统3进 行观察时,设置于光源元件1的相反一侧的方向的反射镜面14c相对于读取对象M具有较 广的角度。在该种情况下,向读取对象M照射的光即使是来自读取对象M的反射光,也有可 能被成像光学系统3阻挡,而不会被传感器IC4接收。为了避免该情况,需要对被反射镜面 14c全反射得到的光入射到读取对象传送侧面化的入射角度a进行设定。入射角度a 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。因此,在不进行上述全反射的入射角度(2 0 2)的条件 的基础上,入射角度a还需要满足来自读取对象M的反射光不被成像光学系统3阻挡的条 件。光的入射角度a由成像光学系统3的宽度WW及成像光学系统3与读取对象M的距 离h通过数学式(4)来确定。图16及图17所记载的图像读取装置10中,数学式(4)假设 读取对象M被传送到读取对象传送侧面化附近的情况。
[0077][数学式句
数学式(4)
[007引数学式(4)中,若W=lmm,h= 3mm,贝IJa> 26. 6度。对于在透明体2的读取对 象传送侧面化不会进行全反射的入射角度amax,若将透明体2的折射率n设为n= 1. 5, 则amax=sin-1 (1/n) =41.8。因此,在图16和图17所记载的图像读取装置10中,通过 将读取对象传送侧面化上光的入射角度设定为26. 6度《a(2 0 2) < 41. 8度,则能够通 过第2路径13d得到足够的照明光,上述光的入射角度为平行于Z轴方向的假想线(双点 划线)与反射镜面14c进行了全反射后得到的照明光相交的角度。
[0079] 因此,图16及图17所记载的图像读取装置10能够通过第1路径13a及第2路径 13d来从副扫描方向(Y轴方向)的两侧进行照明光的照射。目P,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13d前进的各照明光从读取对象传送侧面化射出,从 而能够相对于副扫描方向,从彼此相反的方向照射照明光。
[0080] 另一方面,根据上述图14和图15所记载的图像读取装置10,由于光路不会被成像 光学系统3阻挡,由此,若0度《a(2 0 2) <41.8度,则能够W更广的角度利用光。由此, 相对较为容易地进行更高效率、来自左右的光量较为均匀的照明。图14中,相对于从光源 元件1W与读取对象M相垂直的方式前进的光,第2路径13c仅是向读取对象M进行照射 的路径。然而,如图18和图19所示,也可W设置多个反射镜面14d或曲面形状的反射镜面 14d来取代反射镜面14,相对于从光源元件1射出的光的角度,该多个反射镜面14d或曲面 形状的反射镜面14d的角度进行了调整,W使得各光到达读取对象M。图18和图19示出角 度进行了调整的多个反射镜面14d。图18和图19(a)中,透明体2(导光体2)的反射镜面 14t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。
[0081] 图18和图19所记载的图像读取装置10相当于将图14和图15所记载的图像读 取装置10中的反射镜面14替换为两个反射镜面14d。详细而言,在两个反射镜面14d中, 靠近读取对象M的反射镜面14d具有与图14和图15所记载的反射镜面14相同的倾斜角 度(照明光的光路为第2路径13c)。另一个反射镜面14d形成于导光部2a,与相当于反射 镜面14的反射镜面14d相连续,倾斜角度也变大(将照明光的光路设为第2路径13e。图 中,用点划线来表示)。由此,在光源元件1发出的照明光中,使相对于Z轴方向,具有倾斜 于导光部2的外侧面一侧的光轴的光进行全反射,从而能够有效地将该光向读取对象传送 侧面化传送。该两个反射镜面14d(平面)可W替换为连续的圆弧状的反射镜面14d,也可 W在导光部2a形成可近似为该圆弧状的反射镜面14d的S个W上的反射镜面14d(平面)。 [008引图19(a)及图19(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化),图17(a)和图17(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。
[0083] 图14及图15、图18及图19所记载的图像读取装置10具有利用读取对象传送侧 面化使照明光进行全反射,并使其从读取对象传送侧面化射出的光路即第2路径13c,或 者第2路径13c和第3路径13e。当具有在透明体2 (导光体2)的读取对象传送侧面化处 进行全反射的光路时,若读取对象M与透明体2的读取对象传送侧面化紧密接合,则有可 能导致全反射条件破坏,左右的光量平衡破坏、即来自副扫描方向(Y轴方向)的两侧的照 明光的光量有可能失衡。在该情况下,利用图20和图21所记载的图像读取装置10的结构, 即使读取对象M与透明体2紧密接合,也能保持左右的光量平衡。
[0084] 图20及图21所记载的图像读取装置10中,第1路径13a与至此为止所说明的情 况相同,但第2路径13f不同。如图20所示,第2路径13f是被反射镜面14反射的光路,从 光源元件1照射来的照明光在反射镜面14W接近于与XY平面相平行的角度进行全反射。 W接近于与该XY平面相平行的角度进行全反射的照明光在夹着成像光学系统3设置于相 反侧的反射镜面14a处进行全反射,并且进一步被反射镜面14b全反射,然后从读取对象传 送侧面化射出,并照射到读取对象M。第2路径13f除了在反射镜面14处W接近于与XY 平行相平行的角度进行全反射该一点W外,可认为是与第2路径13c相同的光的路径。
[0085] 图20及图21所记载的图像读取装置10的反射镜面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是倾斜于读取对象传送侧面化一侧的导光体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(根据需要可调整镜面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,也有可能使得反射镜面 14b变为与XY平面相平行。
[0086] 图20及图21所记载的图像读取装置10中,第2路径13f由于在读取对象传送侧 面化处不进行全反射,因此,即使读取对象M与透明体2 (导光体2)的读取对象传送侧面 化紧密接合,照明光的路径也不会发生变化。由此,相对较为容易地进行更高效率、来自左 右的光量较为均匀的照明。图20中,相对于从光源元件1W与读取对象M相垂直的方式前 进的光,第2路径13f仅是向读取对象M进行照射的路径。然而,如图18和图19所示,也 可W设置多个反射镜面14d或曲面形状的反射镜面14d来取代反射镜面14,相对于从光源 元件1射出的光的角度,该多个反射镜面14d或曲面形状的反射镜面14d的角度进行了调 整,W使得各光到达读取对象M。
[0087] 图21 (a)及图21化)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化),图17(a)和图17化),图19(a)和图19(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。
[0088] 根据实施方式3所设及的图像读取装置,即使读取对象M存在權皱等凹凸,也难W 在原稿面上产生影子。并且,容易使来自光源元件1的光发生散射之后,不从导光体2射出 的光变少,从而照明效率较高。目P,即使是具有凹凸的读取对象M,实施方式3所设及的图像 读取装置也能抑制影子的产生,并能W简单的结构来对读取对象M进行高效的照明。
[0089] 实施方式4. 关于本发明所设及的实施方式4,使用图22和图23来进行说明。图23是实施方式4 所设及的图像读取装置的立体图,图22是图23所记载的图像读取装置10中由Y轴和Z轴 所规定的YZ平面(假想平面)处的剖视图。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。实施方式1、2、3所设及的图像读取装置中对下述情况进行了说明,即; 光源元件1与透明体2 (导光体2)的相对于读取对象M的相反一侧的端部相对,并且沿着 遮光构件5在主扫描方向狂轴方向)上排列有多个。由于光源元件1在主扫描方向上排 列配置成阵列状,因此该被称为阵列光源方式或光源阵列方式(L邸阵列方式)。
[0090] 另一方面,实施方式4所设及的图像读取装置中,光源元件1形成为与透明体 2 (导光体2)的主扫描方向狂轴方向)的端部相对。通过使该光源元件1的光轴大致沿 着X轴方向,从而光源元件1发出的光高效地在透明体2 (导光体2)前进,并且边在透明体 2(导光体2)内反复进行反射,边被导光至主扫描方向狂轴方向)。由于光源元件1配置 于透明体2 (导光体2)的主扫描方向狂轴方向)的端部,因此该被称为边光方式。
[0091] 在应用了边光方式的实施方式4所设及的图像读取装置中,用于使被导光至透明 体2(导光体2)内的光照射到读取对象M的结构即反射区域15形成于透明体2(导光体 2)。反射区域15在透明体2 (导光体2)的相对于读取对象M的相反一侧的端部,沿着主扫 描方向狂轴方向),将来自光源元件1的光反射至读取对象M-侧。目P,实施方式1、2、3所 设及的图像读取装置的光源元件1可认为在与入射到导光体2的位置相当的导光体2的位 置形成有反射区域15。
[0092] 因此,利用反射区域15被反射到读取对象M-侧并在导光体2进行导光的光的路 径相当于实施方式1、2、3所设及的图像读取装置的光源元件1发出的光的路径(第1路径 13a、第2路径13b、第2路径13c、第2路径13d、第2路径13e、第2路径13f)。因此,实施 方式4中,省略利用反射区域15被反射到读取对象M-侧并在导光体2进行导光的光的路 径(第1路径13a、第2路径13b、第2路径13c、第2路径13d、第2路径13e、第2路径13f) 的说明。
[0093] 在图22及图23中,所述反射区域15沿着主扫描方向狂轴方向)形成于导光体 2的侧面。反射区域15可W通过在导光体2的侧面进行印刷而得到(反射图案15),也可 W通过在导光体2的侧面形成凹凸而得到(反射棱镜15)。反射图案15及反射棱镜15可 W在主扫描方向狂轴方向)上改变副扫描方向(Y轴方向)的宽度的宽窄,W使得向读取 对象M照射的光在主扫描方向上均匀。当然,也可W将副扫描方向(Y轴方向)的宽度设为 零。目P,反射图案15及反射棱镜15可W在主扫描方向狂轴方向)上不连续。另外,在制 作反射区域15时,反射图案5可通过设置白色的涂料来进行制作。反射棱镜可通过浮雕技 工、或设置微细的结构物等来进行制作。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。
[0094] 如上所述,实施方式1、2、3中,采用光源元件1在主扫描方向上排列的阵列光源方 式,但在实施方式4中,如图22和图23所示,采用将光源元件1设置在透明体2的主扫描 方向狂轴方向)的两端、或者主扫描方向狂轴方向)的一端的边光方式。即,图23中,由 于处于透明体2的主扫描方向狂轴方向)的一端侧无法观察到的状态,因此在无法观察的 状态的主扫描方向狂轴方向)的一端侧也设置有光源元件1的情况下,认为是光源元件1 设置于透明体2的主扫描方向狂轴方向)的两端的情况。对于光源元件1,图23中示出, 与透明体2 (导光体2)的主扫描方向狂轴方向)的两个端部或一个端部相对的光源元件 1的个数为与每个反射区域15相对应地在一个端部侧各配置两个,但并不限于此。
[0095] 边光方式中,来自光源元件1的光入射到透明体2 (导光体2)中,在透明体2 (导 光体2)与空气层的边界处进行全反射,并沿主扫描方向传播。此时,如图23的剖视图即图 22所示,若光入射到透明体2 (导光体2)的一部分制作得到的反射区域15,则光发生散射 (反射),并从透明体2射出。因此,如上所述,可将反射区域15视为新的线状光源(阵列 光源、光源阵列)。由此,实施方式1、2、3所设及的图像读取装置的结构也可适用于实施方 式4所设及的图像读取装置(边光方式)。
[0096] 例如,在需要第1路径13a的情况下,可对实施方式1、2、3所设及的图像读取装置 的结构应用反射区域15。目P,将成像光学系统3避开通过第1假想线及第2假想线该两条 假想线的假想平面来进行配置,上述第1假想线通过多个透镜的光轴与读取对象M相交叉 的点的列,且与主扫描方向狂轴方向)平行,上述第2假想线通过反射区域15,且与主扫描 方向平行。
[0097] 应用了边光方式的实施方式4所设及的图像读取装置与实施方式1、2、3所设及的 图像读取装置相比,能够减少设置于透明体2的主扫描方向的端部的光源元件1的个数。此 夕F,在能够减少光源元件1的安装数的同时,还具有下述优点,即;能够抑制在阵列光源方 式中减少光源元件1的安装数时所产生的主扫描方向的照度不均即脉动的问题。实施方式 4所设及的图像读取装置的光源元件1的设置方法没有限制,但可使光源元件1靠近后述的 光源托架31等透明体2的主扫描方向狂轴方向)的端部进行配置,通过使用光泄漏较少 的托架,可抑制从光源元件1向透明体2照射的光向外部泄漏。由此,通过使用光泄漏较少 的托架,与仅配置光源元件1的情况相比,照明效率变高。
[0098] 并且,应用了边光方式的实施方式4所设及的图像读取装置的光源元件1的配置 与应用了阵列光源方式的实施方式1、2、3所设及的图像读取装置的光源元件1的配置相 比,容易将光源元件1设置于图像读取装置10的外部。当然,在应用了阵列光源方式的实 施方式1所设及的图像读取装置、W及应用了阵列光源方式的实施方式3所设及的图像读 取装置中,即使没有形成各镜面,若不在透明体2内对来自构成阵列光源的多个光源元件1 的光进行导光,则容易将光源元件1设置于图像读取装置10的外部。
[009引 实施方式5. 关于本发明所设及的实施方式5,使用图24~图37来进行说明。实施方式5中,对本 发明所设及的图像读取装置的结构的示例进行说明。详细而言,W图像读取装置10的透明 体2 (导光体2)、固定部(卡合部2c、卡合部2d、突起部2e、突起部2f、螺钉9、固定夹16、固 定夹17、粘接构件18、弹性构件19)、成像光学系统3、遮光构件5 (遮光部5)、基板6等结 构为中屯、进行说明。突起部2f相当于图8中进行了说明的卡合部2c。螺钉9相当于图9 中进行了说明的卡合部2c。此外,实施方式5之后,由于图像读取装置10的遮光构件5是 独立于防尘构件7的结构,因而对此进行说明。实施方式5所设及的图像读取装置的结构 可适用于实施方式1~4所设及的图像读取装置的结构。实施方式5之后的实施方式中, 对下述情况进行说明,即;图像读取装置10的透明体2 (导光体2)中,导光部2a的外侧面 设置为圆弧状。将该导光部2a的外侧面设置为圆弧状的结构也可W适用于实施方式1~ 4所设及的图像读取装置。
[0100]图24是实施方式5所设及的图像读取装置的立体图。图25是假想平面AA'处的 图像读取装置10的剖视图,假想平面AA'是与由图24所示的Y轴和Z轴所规定的YZ平面 相平行的平面。详细而言,假想平面AA'是与在主扫描方向狂轴方向)上排列有多个的卡 合部2c中的一个相交叉的部分的剖视图。另外,由于卡合部2c排列成两列,且在两列之间 夹有成像光学系统3,因此,严格来说,假想平面AA'是与在主扫描方向狂轴方向)上排列 有多个的卡合部2c中的两个相交叉的剖面。当然,若W在其之间夹着成像光学系统3的方 式排列成两列的卡合部2c配置成交错状,则假想平面AA'是与在主扫描方向狂轴方向) 上排列有多个的卡合部2c中的一个相交叉的剖面。在包含该实施方式5的本发明的实施 方式中,例示性地使用W下情况来进行说明,即;W在其之间夹着成像光学系统3的方式排 列成两列的卡合部2c并不是交错状配置,而是在副扫描方向(Y轴方向)上彼此相对的情 况。
[0101] 图26是假想平面BB'处的图像读取装置10的剖视图,假想平面BB'是与由图24 所示的Y轴和Z轴所规定的YZ平面相平行的平面。详细而言,假想平面BB'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。由于光源 元件1W在其之间夹着成像光学系统3的方式排列成两列,从而配置成交错状,因此,假想 平面BB'是与在主扫描方向狂轴方向)上排列有多个的光源元件1中的一个相交叉的剖 面。图27是图24、图25、图26所记载的图像读取装置的展开图(分解立体图)。根据该图 27的记载,可知排列成两列的光源元件1为交错状配置。
[0102] 在图24~图27的图中,对于相同或等同的结构要素标注相同标号,并省略其说 明。图24~图27中,卡合部2c是从分别形成于透明体2的读取对象M的相反侧的端部的 两侧的凸缘部2i向基板6-侧延伸的固定部。凸缘部2i相对于成像光学系统3向相反一 侧延伸。另外,固定部对从透明体2的相对于读取对象M的相反一侧的端部起,向相对于传 感器IC4的相反一侧延伸的凸缘部2i和基板6进行固定。实施方式1~4中,对于卡合部 2c,由于凸缘部2i较小,因此可处理成卡合部2c的一部分,但也可W如实施方式5那样,单 独来构成。作为其结构,卡合部2c(固定部)与凸缘部2i成为一体的结构从强度来看较为 占优。在对后述图28~图31所记载的图像读取装置10进行说明时,说明图27所记载的 定位用孔化。
[0103] 图24~图27中,防尘构件7配置于遮光构件5与基板6之间,使被遮光构件5、成 像光学系统3的传感器IC4 一侧的面、基板6包围的空间即贯通孔部5a与外部隔离。详细 而言,是防止来自配置有光源元件1的基板6的部分的异物、或来自图像读取装置10外部 的异物侵入贯通孔部5a的构件。根据图27的记载,可知防尘构件7呈长方形,W覆盖传感 器IC4的周围的方式设置于基板6。即,在平行于图像读取装置10的YZ平面的剖面中,防 尘构件7W夹着传感器IC4的方式沿主扫描方向狂轴方向)分开两个部位进行配置。另 一方面,在主扫描方向狂轴方向)的端部处配置的光接收元件附近、靠主扫描方向狂轴方 向)的端部处配置的光接收元件的外侧,防尘构件7在副扫描方向(Y轴方向)上进行配置。 良P,防尘构件7在主扫描方向狂轴方向)及副扫描方向(Y轴方向)上延伸的部分相连接, 形成为长方形的形状。
[0104] 接着,对图24~图27所记载的图像读取装置10的详细情况进行说明。如图25 及图26的剖视图所示,传感器IC4通过粘接等固定于图像读取装置10的基板6。在传感器
当前第4页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1