导光单元、使用该导光单元的照明装置和图像读取设备的制造方法_3

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,D = 0.6满足条件表达式(2)。
[0067]接着,说明棱镜114的侧面的倾斜角。在棱镜114的倾斜角用Θ表示的情况下(图4),将棱镜114成形为满足以下表达式(3)。
[0068]80° 彡 Θ 彡 90。…(3)
[0069]条件表达式⑶定义棱镜114的倾斜角。通过在条件表达式⑶的范围内定义棱镜的倾斜角Θ,光可以从棱镜114射出。
[0070]在倾斜角低于条件表达式(3)的下限值80°的情况下,棱镜114的倾斜角是浅的,因而透射光的量减少。另外,在倾斜角超过条件表达式(3)的上限值90°的情况下,成型的导光构件110具有底面宽度大于根部宽度的棱镜114,因而无法从模具中移出导光构件110。
[0071]射入棱镜114的光束A1 (图5)在棱镜114的侧面折射(透射穿过),并且通过配置在与第二侧面115相隔距离D的漫射/反射构件116进行漫射。漫射的反射光A2 (图4和图5)变为朗伯光以射入导光构件的第二侧面115的反射部(第一区域),进一步射入第一侧面112,并且从第一侧面112射出以照明原稿101。由于朗伯光的特性,垂直于漫射/反射构件116的光为具有最高密度的光。因此,垂直光的存在可以增大导光构件的端面(入射面)111附近的照度分布。
[0072]在本实施例中,倾斜角Θ为90°,条件表达式(3)的下限值为80°,并且条件表达式(3)的上限值为90°。因此,Θ =90°满足条件表达式(3)。因此,在将导光构件110的长边方向(主扫描方向)的长度抑制至320mm的情况下,可以增大导光构件在端面(入射面)111附近的照度,并且可以抑制三维对象的阴影。
[0073]第二实施例
[0074]本实施例中的图像读取设备的基本结构与第一实施例的结构相同,其中在本实施例的图像读取设备中改变了导光构件的材料和棱镜的配置结构。现说明与第一实施例不同的部分。在本实施例中,将导光构件210的材料改为与第一实施例中的所使用的丙烯酸树脂(PMMA)相比具有更高的耐燃性的聚碳酸酯(PC)。聚碳酸酯的折射率为1.59。注意,除其材料外,导光构件210的元件与第一实施例的元件相同。
[0075]也就是说,在图6中,通过从原稿照明装置203中除去光源209a和209b所获得的导光单元包括导光构件210和漫射/反射构件216。该导光构件210具有端面(入射面)211,其中来自配置在长边方向(主扫描方向)上的两个端部的光源209a和光源209b的光射入该端面211。另外,导光构件210具有用作来自光源的光射出至原稿的出射面的第一侧面212和与第一侧面相对的第二侧面215。第二侧面215包括第一区域和第二区域,并且在长边方向(主扫描方向)上延伸。另外,导光构件210具有与第一侧面212和第二侧面215彼此连接的两个相对的反射侧面213。
[0076]在这种情况下,反射面形成在第二侧面215的第一区域中。另外,在第二侧面215的第二区域中,在包括长边方向并且与第二侧面垂直的第一截面中具有矩形形状的棱镜形成在与第一侧面远离的一侧。在第二侧面215中,在长边方向上交替地形成多个第一区域和多个第二区域。
[0077]在本实施例中,该“矩形形状”指代的不仅是矩形,也指代大体上矩形的形状。优选地,侧面相对于底面的角度(180° -Θ)为90°彡180° -Θ彡100° (即,80。彡 Θ 彡 90° )。
[0078]在第二侧面215中,反射面形成在第一区域,其中该反射面用作对入射角在临界角以上的入射光进行反射的反射部(但是对于入射角小于临界角的入射光用作透射部)。另外,在第二侧面215的第二区域中,在包括长边方向且与第二侧面垂直的第一截面内和与第一截面垂直的第二截面内具有矩形形状的棱镜(长方体棱镜)214在远离第一侧面的一侧形成为突出部。在本实施例中,棱镜214的宽度W在长边方向(主扫描方向)上的整个320mm的区域中是恒定的。
[0079]在棱镜214的中心间隔(节距)具有用Pmin表示的最小节距以及用Pmax表示的最大节距的情况下,节距P在长边方向上从来自光源209a的光所射入的端面211附近的Pmax变为长边方向上中心部附近的Pmin。在来自与光源209a相对的光源209b的光所射入的端面211附近的节距P同样在长边方向(主扫描方向)从Pmax变化为长边方向中心部附近的Pmin。
[0080]在棱镜214的宽度用W表示、其高度用Η表示并且导光构件的折射率用η表示的情况下,棱镜214满足以下条件表达式。
[0081]fftan (sin 1 (I/η))彡 Η 彡 2W …(4)
[0082]在本实施例中,具体的数值如下。棱镜214的宽度W在长边方向(主扫描方向)上的整个320mm区域中是恒定的(W = 0.2mm),并且棱镜的高度Η在长边方向(主扫描方向)上的整个320mm区域中是恒定的(H = 0.3mm)。在来自光源209a或者光源209b的光所射入的端面211附近,棱镜214的最大的节距Pmax为2.5mm。在长边方向上的中心部附近,棱镜214的最小的节距Pmin为0.5mm。条件表达式⑷的下限值为Wtan (sin 1 (I/η))=0.16,并且条件表达式(4)的上限值为2W = 0.4。因此,Η = 0.30满足条件表达式(4)。
[0083]漫射/反射部
[0084]接着,参考图7说明漫射/反射构件216。与第二侧面215相对的漫射/反射构件216具有对已经从棱镜214的侧面折射的光进行朗伯反射以使光射入第二侧面215的反射面(第一区域),从而使这种透射光从第一侧面212射出的功能。
[0085]在棱镜214的最大高度用Hmax表示、从第二侧面215到漫射/反射构件216的高度(空气层距离)用D表示、以及从第二侧面215到第一侧面212的高度用T表示的情况下,将漫射/反射构件216配置成满足以下表达式(5)。
[0086]Hmax 彡 D 彡 T/3 …(5)
[0087]优选将漫射/反射构件216配置成满足以下表达式。
[0088]1.lHmax 彡 D 彡 T/3…(5a)
[0089]在本实施例中,空气层距离D为1.0mm,条件表达式(5)的下限值为Hmax = 0.3,更优选地1.lHmax = 0.33,并且条件表达式(5)的上限值为T/3 = 2.0。因此,D = 1.0满足条件表达式(5)。
[0090]接着,说明棱镜214的侧面的倾斜角。在棱镜114的倾斜角用Θ表示的情况下(图7),将棱镜214成形为满足以下表达式(6)。
[0091]80。彡 Θ 彡 90。…(6)
[0092]注意,在本实施例中,棱镜214的底面的拐角被去角。因此,棱镜的宽度W对应于除去被去角部分的范围内的宽度,倾斜角Θ对应于除去被去角部分的范围内的角。在本实施例中,倾斜角Θ为90°,条件表达式¢)的下限值为80°,条件表达式¢)的上限值为90°。因此,Θ =90°满足条件表达式出)。因此,在将导光构件210在长边方向(主扫描方向)上的长度抑制至320mm的情况下,可以增大端面(入射面)211附近的照度,并且可以抑制三维对象的阴影。
[0093]第三实施例
[0094]在第一实施例和第二实施例中,说明了包括与导光构件在长边方向上的两个端部相对的光源的照明装置,但是在本实施例中,照明装置包括与导光构件在长边方向上的一端(一侧)相对的光源。也就是说,如图8所示,在本实施例中,为高亮度白色LED的光源309针对导光构件310在长边方向(主扫描方向)上的一个端部配置。另外,在本实施例中,改变了棱镜314的配置结构,并且将倾斜角Θ (图9)设置为85°而不是90°。注意,图像读取设备的基本结构同第一实施例的基本结构相同。
[0095]也就是说,在图8中,通过从原稿照明装置303中除去光源309所获得的导光单元包括导光构件310和漫射/反射构件316。该导光构件310具有端面(入射面)311,其中来自配置在长边方向(主扫描方向)上的一个端部的光源309的光射入该端面311。另外,导光构件310具有用作来自光源的光射出至原稿的出射面的第一侧面312以及与该第一侧面相对的第二侧面315。第二侧面315包括第一区域和第二区域,并且在长边方向(主扫描方向)上延伸。另外,导光构件310具有与第一侧面312和第二侧面315彼此连接的两个相对的反射侧面313。
[0096]在这种情况下,反射面形成在第二侧面315的第一区域中。另外,在第二侧面315的第二区域中,在包括长边方向并且与第二侧面垂直的第一截面中具有矩形形状的棱镜形成在与第一侧面远离的一侧上。在第二侧面315中,在长边方向(第一方向)上交替地形成多个第一区域和多个第二区域。
[0097]在第二侧面315中,反射面形成在第一区域中,其中该反射面用作对入射角在临界角以上的入射光进行反射的
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