專利名稱：導(dǎo)光體、照明設(shè)備和圖像讀取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)光體、照明設(shè)備和圖像讀取裝置。特別地，本發(fā)明適于用于諸如圖像掃描儀、復(fù)印機(jī)和傳真機(jī)之類的圖像讀取裝置，所述圖像讀取裝置通過照明原稿面利用線依次(line sequential)方法來讀取圖像。
背景技術(shù)：
常規(guī)上，作為用于圖像讀取裝置的照明設(shè)備，已使用諸如熒光燈的管狀(線狀)光源，諸如圖像掃描儀、復(fù)印機(jī)和傳真機(jī)之類的所述圖像讀取裝置用于通過依次線狀照明原稿面來讀取圖像。作為近年技術(shù)發(fā)展的結(jié)果，發(fā)光二極管(LED)的發(fā)光效率已被增強(qiáng)，并且開發(fā)了使用LED作為用作照明設(shè)備的光源的技術(shù)。在使用諸如LED的點(diǎn)光源作為光源的情況下，在預(yù)定方向(主掃描方向)上排列多個(gè)點(diǎn)光源。在這種情況下，當(dāng)直接用從多個(gè)點(diǎn)光源發(fā)射的光束照射諸如原稿面的讀取面時(shí)，在主掃描方向上出現(xiàn)照度不均勻性，并且在通過讀取獲得的圖像中出現(xiàn)濃度不均勻性。因此，在使用多個(gè)點(diǎn)光源的圖像讀取裝置的領(lǐng)域中，提出了意圖在于減小在光源排列方向(主掃描方向)上的照度不均勻性的發(fā)明。日本專利申請(qǐng)公開No. 2005-156600公開了如下內(nèi)容沿光源排列方向(主掃描方向)以規(guī)則的間隔設(shè)置光擴(kuò)散(diffusing)部分，以在從光源到對(duì)象(原稿)的范圍中隨機(jī)地?cái)U(kuò)散光束，從而消除照度不均勻性。具體地，通過表面粗糙化、無光涂敷或織構(gòu)化來形成各光擴(kuò)散部分。日本專利申請(qǐng)公開No. 2009-80173公開了如下內(nèi)容周期性地在導(dǎo)光體的反射部分中設(shè)置圓柱面，所述圓柱面分別在主掃描方向上具有正焦度(折光力)，從而在主掃描方向上抑制照度不均勻性。然而，在日本專利申請(qǐng)公開No. 2005-156600中，與導(dǎo)光體的中心類似，光束在其邊緣沿主掃描方向隨機(jī)擴(kuò)散，由此在要被照明的預(yù)定區(qū)域以外的區(qū)域中也擴(kuò)散大量的光束。因此，從光源發(fā)射的光束的光利用效率變低。在日本專利申請(qǐng)公開No. 2009-80173中，使用在主掃描方向上均勻并周期性地布置的圓柱面。作為結(jié)果，與導(dǎo)光體的中心類似，光束在其邊緣沿主掃描方向擴(kuò)散，由此在要被照明的預(yù)定區(qū)域以外的區(qū)域中也擴(kuò)散大量的光束。因此，需要提高從光源發(fā)射的光束的光利用效率。在以不規(guī)則間隔排列多個(gè)光源的情況下，進(jìn)一步要求在主掃描方向上抑制照度不均勻性。在以不規(guī)則間隔排列多個(gè)光源的情況下，在密集排列光源以確保足夠的周邊光強(qiáng)度的主掃描方向上的邊緣處，光擴(kuò)散程度會(huì)比稀疏排列光源的中心處低。此外，抑制由于超出讀取范圍的光擴(kuò)散而導(dǎo)致的效率降低是重要的。另一方面，在光源排列方向(主掃描方向)上的中心處，稀疏地排列光源，因此，需要具有更高的擴(kuò)散效率的擴(kuò)散面來減少光強(qiáng)度的局部波動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的不例性實(shí)施例，提供了一種導(dǎo)光體，該導(dǎo)光體包括光入射部分，來自光源的光入射到光入射部分，光源在預(yù)定方向上以不規(guī)則間隔被布置，使得在預(yù)定方向上的光源的陣列具有稀疏區(qū)域和密集區(qū)域；光引導(dǎo)部分，光引導(dǎo)部分用于引導(dǎo)從光源入射通過光入射部分的光；反射部分，反射部分沿所述預(yù)定方向設(shè)置，用于反射在光引導(dǎo)部分中引導(dǎo)的光；以及光出射部分，光出射部分沿所述預(yù)定方向設(shè)置，用于使在反射部分上反射的光通過其出射。反射部分或光出射部分中的至少一個(gè)在與所述預(yù)定方向相交的方向上具有聚光作用。反射部分或光出射部分中的所述至少一個(gè)包含在所述預(yù)定方向上布置的擴(kuò)散部分。擴(kuò)散部分包含對(duì)于稀疏區(qū)域在所述預(yù)定方向上具有第一擴(kuò)散程度的第一曲面；以及對(duì)于密集區(qū)域在所述預(yù)定方向上具有比第一擴(kuò)散程度低的第二擴(kuò)散程度的第二曲面。第一曲面和第二曲面中的每一個(gè)具有與在正交于光源被排列的預(yù)定方向的方向上延伸的圓筒的一部分相對(duì)應(yīng)的形狀。從以下參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行的描述中，本發(fā)明的其它特征將變得清晰。


圖1A是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的照明設(shè)備的斷面圖。圖1B是示出主掃描方向上的光源和擴(kuò)散部分的布置的概念圖。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的導(dǎo)光體中的主掃描擴(kuò)散部分的陣列間距的示圖。圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的導(dǎo)光體中的主掃描擴(kuò)散部分的陣列間距的說明表。圖4A是示出主掃描擴(kuò)散部分的形狀的條件的說明圖。圖4B是示出在主掃描擴(kuò)散部分的形狀中出現(xiàn)的缺陷的說明圖。圖5A是表示由于在主掃描擴(kuò)散部分的形狀中出現(xiàn)的缺陷而出現(xiàn)的照度分布的變化的說明圖。圖5B是表示由于在主掃描擴(kuò)散部分的形狀中出現(xiàn)的缺陷而出現(xiàn)的照度分布的變化的說明圖。圖5C是表示由于在主掃描擴(kuò)散部分的形狀中出現(xiàn)的缺陷而出現(xiàn)的照度分布的變化的說明圖。圖是表示由于在主掃描擴(kuò)散部分的形狀中出現(xiàn)的缺陷而出現(xiàn)的照度分布的變化的說明圖。圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的照明設(shè)備的照度分布的說明圖。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的照明設(shè)備的斷面圖。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的導(dǎo)光體中的主掃描擴(kuò)散部分的陣列間距的示圖。圖9是表示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的導(dǎo)光體中的主掃描擴(kuò)散部分的陣列間距的說明表。圖10是表示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的照明設(shè)備的照度分布的說明圖。圖11是表示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的導(dǎo)光體的主掃描方向上的照度分布的仿真結(jié)果的示圖。圖12是表示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的導(dǎo)光體中的主掃描擴(kuò)散部分的陣列間距的說明表。圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的使用照明設(shè)備的圖像讀取裝置的說明圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。第一實(shí)施例(圖像讀取裝置)圖13是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的安裝有照明設(shè)備和導(dǎo)光體的圖像讀取裝置1300的副掃描斷面圖。照明設(shè)備1303照射放置在原稿臺(tái)玻璃1302上作為讀取對(duì)象的原稿1301。來自被照射的原稿的光在反射鏡1304a至1304d上被反射，并通過成像透鏡1306成像在作為光接收器的CMOS線傳感器1305上。托架1307容納照明設(shè)備1303、反射鏡1304a至1304d、成像透鏡1306和線傳感器1305。托架1307通過電動(dòng)機(jī)1308在副掃描方向(圖13的方向“A”)上移動(dòng)，從而讀取原稿1301的整個(gè)區(qū)域中的圖像信息。(導(dǎo)光體和照明設(shè)備)參照?qǐng)D1A至描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的導(dǎo)光體110和使用導(dǎo)光體110的照明設(shè)備100。圖1A是根據(jù)本實(shí)施例的照明設(shè)備的副掃描斷面圖(Z-X斷面圖)。在Y方向(主掃描方向)上排列的多個(gè)光源101被布置在導(dǎo)光體110的光入射部分111處。導(dǎo)光體110包含光引導(dǎo)部分102，光引導(dǎo)部分102用于沿設(shè)置在光入射部分111的兩側(cè)的側(cè)面102a和102b引導(dǎo)來自光源101的光。導(dǎo)光體110還包含反射部分112和光出射部分113，反射部分112沿Y方向被設(shè)置以反射在光引導(dǎo)部分102中引導(dǎo)的光，光出射部分113沿Y方向被設(shè)置以將在反射部分112上反射的光引導(dǎo)到原稿面。導(dǎo)光體110的反射部分112或光出射部分113中的至少一個(gè)在與Y方向相交的X方向(副掃描方向)上具有聚光作用。此外，導(dǎo)光體110的反射部分112或光出射部分113中的所述至少一個(gè)包含在Y方向上布置的多個(gè)擴(kuò)散部分。在圖1A中，從多個(gè)光源101入射的多個(gè)光束在反射部分112上的反射點(diǎn)處被全反射，所述反射部分112上形成有多個(gè)擴(kuò)散部分。然后，所述光束通過光出射部分113出射，并穿過原稿臺(tái)玻璃120，從而照明讀取對(duì)象區(qū)域。在圖1A中，以如下方式在預(yù)定方向上排列上述的多個(gè)光源。即，在作為一維方向的Y方向上以不規(guī)則的間隔排列由多個(gè)發(fā)光二極管(LED)形成的光源101。當(dāng)照明設(shè)備被安裝于圖像讀取裝置上時(shí)，作為光源排列方向的Y方向與主掃描方向?qū)?yīng)。此外,與Y方向相交的X方向與副掃描方向?qū)?yīng)。注意，在圖1A中，Z方向是與X方向和Y方向正交的方向。關(guān)于這樣在預(yù)定方向(主掃描方向)上排列的光源，如圖1B所示，相對(duì)于預(yù)定值，更稀疏(以間距A)排列主掃描方向上的中心處的多個(gè)光源，而相對(duì)于該預(yù)定值，更密集(以小于間距A的間距B)排列主掃描方向上的邊緣處的多個(gè)光源。圖2是根據(jù)本實(shí)施例的導(dǎo)光體的主掃描斷面圖(Y-Z斷面圖)。本實(shí)施例的多個(gè)LED光源以圖3所示的間距在主掃描方向(Y方向)上被排列在23個(gè)區(qū)域(區(qū)域“a”至“w”)中。光源以向著邊緣逐漸密集化的方式被排列，使得發(fā)光強(qiáng)度在主掃描方向上的邊緣處設(shè)置得比中心處高。這是由于LED陣列具有有限的寬度，并且在邊緣處，只能從主掃描方向上的一側(cè)獲得光。此外，這種布置意圖在于校正將光從原稿引導(dǎo)到光接收段的成像光學(xué)系統(tǒng)的場(chǎng)角特性。綜合考慮例如成像光學(xué)系統(tǒng)的周邊光強(qiáng)度的降低、用于彎曲光路以實(shí)現(xiàn)緊致的配置的反射鏡反射率的角度特性、以及光接收元件的感光度的角度特性，設(shè)置成像光學(xué)系統(tǒng)的場(chǎng)角特性。注意，用于導(dǎo)光體110的材料是丙烯酸樹脂，并且通過注射成型來形成導(dǎo)光體110。(擴(kuò)散部分)I)總體配置擴(kuò)散部分包含第一曲面和第二曲面，第一曲面對(duì)于Y方向上的光源的稀疏區(qū)域在主掃描方向(Y方向)上具有第一擴(kuò)散程度，第二曲面對(duì)于光源的密集區(qū)域在Y方向上具有比第一擴(kuò)散程度低的第二擴(kuò)散程度。在Y方向上排列多個(gè)第一曲面和多個(gè)第二曲面。在這種情況下，當(dāng)假定“R”代表Y方向上的擴(kuò)散部分的各曲面的曲率半徑、以及“P”代表其陣列間隔時(shí)，上述擴(kuò)散程度與“P/R”的值對(duì)應(yīng)。在本實(shí)施例中，主掃描方向(Y方向)上布置的擴(kuò)散部分在沿主掃描方向切取的斷面中共同具有Imm的恒定曲率半徑，并且被形成為具有在導(dǎo)光體側(cè)凹陷的多個(gè)凹面。擴(kuò)散部分被排列在如圖3所示的與光源以不規(guī)則間隔的排列對(duì)應(yīng)的23個(gè)單獨(dú)區(qū)域中，并且擴(kuò)散部分以對(duì)于各區(qū)域改變的凹面的間距(間隔)排列。具體地，間距(間隔)在主掃描方向(Y方向)上的中心處的區(qū)域“I”中為0. 7mm，在最外側(cè)的邊緣處的區(qū)域“a”和“w”中為0. 35mm。因此，間距(間隔)被設(shè)置為在光源陣列方向上向著邊緣逐漸變小。因此，擴(kuò)散功能在光源陣列方向上向著邊緣逐漸并依次減小。注意，如圖3所示，擴(kuò)散部分的間距(間隔)相對(duì)于主掃描方向上的中心處的區(qū)域“I”被對(duì)稱設(shè)置。圖1B在概念上示出與主掃描方向(Y方向)上的光源的布置有關(guān)的擴(kuò)散部分的布置。各擴(kuò)散部分在主掃描方向上具有折光力，但在與主掃描方向相交的副掃描方向上不具有折光力。即，擴(kuò)散部分具有圓柱曲面。為了方便，圖1B示出假設(shè)擴(kuò)散部分在主掃描方向和副掃描方向上均具有相同的折光力的條件下的布置。如上所述，中心處的光源被稀疏地(以間距A)布置，而兩個(gè)邊緣處的光源被密集地(以比間距A小的間距B)布置。另一方面，中心處的擴(kuò)散部分被稀疏地(以比光源的間距A和間距B小的間距C)布置，并具有大小比預(yù)定值低的第一擴(kuò)散功能，而兩個(gè)邊緣處的擴(kuò)散部分被密集地(以比間距C小的間距D)布置，并具有大小比預(yù)定值高的第二擴(kuò)散功能。2)主掃描方向上的擴(kuò)散作用入射到擴(kuò)散部分的光束被偏轉(zhuǎn)，以在主掃描方向(Y方向)上被暫時(shí)會(huì)聚。然而，光束會(huì)聚之后的光路比其焦距長(zhǎng)得多，結(jié)果是光束以擴(kuò)散狀態(tài)向原稿面行進(jìn)，并且形成在主掃描方向(Y方向)上具有擴(kuò)散作用的面。3)主掃描方向上的形狀和布置由于可以很容易地加工形成用模具，因此主掃描擴(kuò)散部分具有在空氣側(cè)突起的多個(gè)凹面反射鏡的形狀。在主掃描擴(kuò)散部分具有在相反側(cè)突起的形狀的情況下，形成用模具需要被加工成具有小的切口的形狀，因此在這種情況下通常難以加工。如果加工是可能的，那么主掃描擴(kuò)散部分可被形成為在空氣側(cè)具有凹面。對(duì)于沿主掃描方向切取的斷面中的擴(kuò)散部分的曲率半徑R和間距P，滿足0.2〈P/R〈2是合適的。關(guān)于下限值0. 2，擴(kuò)散部分需要具有足以確保形成用模具的可加工性并可靠性地將樹脂填充到形成用模具中的尺寸和形狀。當(dāng)該值變得小于0. 2時(shí)，形成用模具具有挖入成型的產(chǎn)品中的形狀，結(jié)果是不能執(zhí)行加工和成型。另一方面，當(dāng)P/R的值變得大于上限值2時(shí)，突起和凹陷變得極小，使得不能期望足夠的擴(kuò)散效果。從加工和成型的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選的是該值為2或更小，但是為了提高成型的產(chǎn)品的形狀的穩(wěn)定性(包括樹脂填充性能)，更希望該值為1. 43或更小。注意，優(yōu)選避免如下形狀，該形狀使得會(huì)導(dǎo)致填充失敗的突變部分相互相鄰。因此，當(dāng)曲率半徑被設(shè)置得較小時(shí)，間距也需要被設(shè)置得較小，并且進(jìn)一步地，當(dāng)曲率半徑被設(shè)置得較大時(shí)，間距也需要被設(shè)置得較大。圖5A和圖5B表示在如下條件下照明具有大量規(guī)則反射成分的原稿的情況下的照度的仿真結(jié)果，所述條件是各擴(kuò)散部分不被形成為適當(dāng)?shù)男螤?、并因此具有如圖4B所示那樣的平坦谷地部分。圖5A表示在擴(kuò)散部分的形狀不具有平坦部分的情況下的結(jié)果，圖5B表示在擴(kuò)散部分的形狀具有平坦部分的情況下的結(jié)果。在該仿真中，擴(kuò)散部分的曲率半徑為0. 25mm,并且其間距為0. 3mm,使得P/R =1.2。在擴(kuò)散部分的形狀具有平坦部分的仿真中，在相鄰的凹面之間的邊界上設(shè)置0.1mm的平坦部分。從圖5A和圖5B可以看出，當(dāng)擴(kuò)散部分的形狀具有平坦部分時(shí)，在照度分布中出現(xiàn)波紋。類似地，圖5C和圖表示在主掃描擴(kuò)散部分的曲率半徑R為0. 5mm并且其間距P為0. 6mm而使得P/R =1. 2的情況下的照度的仿真結(jié)果。圖5C表示在主掃描擴(kuò)散部分的形狀不具有平坦部分的情況下的結(jié)果，圖表示在主掃描擴(kuò)散部分的形狀具有平坦部分的情況下的結(jié)果?？梢岳斫?，在R = 0. 5 (圖OT)的情況下，與R = 0. 25 (圖5B)的情況相t匕，平坦部分對(duì)結(jié)果的影響更小。如上所述，即使當(dāng)P/R的值恒定時(shí)，R或P的值較大的擴(kuò)散部分對(duì)于具有平坦部分的形狀的影響具有更高的抵抗力。在擴(kuò)散部分具有較大的曲率半徑R的情況下，希望曲率半徑R為0. 3mm或更大，更希望為0. 5mm或更大，以仍得到更高的抵抗力。圖6表示通過使用根據(jù)本實(shí)施例的照明設(shè)備在原稿面處測(cè)量的照度分布。在圖6中，實(shí)線表示在原稿面處測(cè)量的光強(qiáng)度分布，點(diǎn)線表示在成像光學(xué)系統(tǒng)中出現(xiàn)的損失，虛線表示實(shí)際到達(dá)光接收器的光的光強(qiáng)度分布。注意，圖6表示通過在副掃描方向上積分實(shí)際二維分布的光強(qiáng)度值而獲得的一維光強(qiáng)度值。在圖6中,相對(duì)于主掃描方向上的中心處的各值執(zhí)行歸一化。在由實(shí)線表不的照明光強(qiáng)度分布中，在A3紙尺寸(IS0216)的約150mm的高度附近，該值大約為其中心處的值的1. 7倍，但是在邊緣處，由點(diǎn)線表示的成像光學(xué)系統(tǒng)的效率大約為中心處的效率的0. 6倍。因此，如虛線所示，最終由線傳感器接收的光的光強(qiáng)度分布在整個(gè)讀取區(qū)域(約± 150mm的主掃描區(qū)域)上基本上是均勻的。通過上述的配置，能夠令人滿意地校正由于LED的離散的陣列而導(dǎo)致的照度不均勻性和由于主掃描擴(kuò)散部分而導(dǎo)致的波紋，從而獲得平坦的照度分布。第二實(shí)施例
參照?qǐng)D7至10，描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的用于從兩側(cè)傾斜地照明原稿的照明設(shè)備700。圖7是根據(jù)本實(shí)施例的使用導(dǎo)光體的用于原稿的照明設(shè)備的副掃描斷面圖(Z-X斷面圖)。由在主掃描方向上排列的多個(gè)LED形成的光源701被布置在導(dǎo)光體710的光入射部分711處。導(dǎo)光體710包含光引導(dǎo)部分703，光引導(dǎo)部分703用于沿設(shè)置在光入射部分711的兩側(cè)的側(cè)面703a和703b引導(dǎo)來自光源701的光。從光源701入射的多個(gè)光束穿過光引導(dǎo)部分703，并且，光束的一部分在其上形成有多個(gè)擴(kuò)散部分的反射部分712上的反射點(diǎn)處被向上全反射，并通過光出射部分713向著原稿面出射。在其上形成有多個(gè)擴(kuò)散部分的反射部分712上沒有被全反射的光束的剩余部分向著相對(duì)的反射體720穿過透光部分714，并向著放置于原稿臺(tái)玻璃730上的原稿在反射體720上被反射。因此，以對(duì)稱的方式從兩側(cè)斜著照明原稿。注意，與第一實(shí)施例類似，通過一體化從光入射部分到光出射部分的部件而獲得的圖7的導(dǎo)光體由丙烯酸樹脂制成并且通過注射成型形成。根據(jù)本實(shí)施例的多個(gè)LED光源701以圖9所示的間距在主掃描方向上被排列。出于與第一實(shí)施例相同的原因，光源向著邊緣被逐漸密集地布置，使得發(fā)光強(qiáng)度在主掃描方向上的邊緣處設(shè)置得比中心處高。擴(kuò)散部分在沿主掃描方向切取的斷面上具有0. 5mm的恒定曲率半徑R，并且被形成為在空氣側(cè)突起的多個(gè)凹形反射鏡。擴(kuò)散部分以如下間隔被排列，所述間隔對(duì)于與不規(guī)則間隔的光源陣列對(duì)應(yīng)的如圖9所示的各23個(gè)區(qū)域而改變。各擴(kuò)散部分的間距(間隔)在主掃描方向上的中心處的區(qū)域“I”中為0. 5mm，在最外側(cè)的邊緣處的區(qū)域“a”和“w”中為0.22mm。從而，間距(間隔)被設(shè)置為向著邊緣逐漸變小。此外，P/R比的范圍為從0. 44至1，這同時(shí)實(shí)現(xiàn)了抵抗具有平坦部分的形狀的穩(wěn)定性和擴(kuò)散效率。注意，如圖9所示，相對(duì)于主掃描方向上的中心處的區(qū)域“1”，對(duì)稱設(shè)置擴(kuò)散部分的間距(間隔)。圖10表示通過使用根據(jù)本實(shí)施例的照明設(shè)備在原稿面處測(cè)量的照度分布。在圖10中，實(shí)線表示在原稿面處測(cè)量的光強(qiáng)度分布，點(diǎn)線表示在成像光學(xué)系統(tǒng)中出現(xiàn)的損失，虛線表示實(shí)際到達(dá)光接收器的光的光強(qiáng)度分布。圖10表示通過在副掃描方向上積分實(shí)際二維分布的光強(qiáng)度值而獲得的一維光強(qiáng)度值。通過上述配置，能夠令人滿意地校正由于光源的離散的陣列而導(dǎo)致的照度不均勻性和由于主掃描擴(kuò)散部分而導(dǎo)致的波紋，從而獲得平坦的照度分布。第三實(shí)施例在上述實(shí)施例中，在主掃描擴(kuò)散部分的曲率半徑R和陣列間隔(間距)P中，曲率半徑R被設(shè)置為恒定并且間距被設(shè)置為可變。在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，曲率半徑R和間距被設(shè)置為不恒定。圖11表示在如下情況下主掃描方向上的照度分布的仿真結(jié)果，所述情況是在保持圖9所示的主掃描擴(kuò)散部分的各區(qū)域的P/R的值的同時(shí)曲率半徑R的值從0. 75變?yōu)?.75。當(dāng)曲率半徑R的值被設(shè)置為可變時(shí)，可以獲得具有與上述實(shí)施例相同效果的照明設(shè)備。圖12表示23個(gè)區(qū)域“a”至“w”中的主掃描擴(kuò)散部分的曲率半徑。注意，如圖12所示，相對(duì)于主掃描方向上的中心處的區(qū)域“I”對(duì)稱設(shè)置擴(kuò)散部分的間距(間隔)。(變更例I)在第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中，主掃描方向上的各擴(kuò)散部分的折光力是恒定的，并且其陣列間隔(間距)是不恒定的。在第三實(shí)施例中，主掃描方向上的各擴(kuò)散部分的折光力及其陣列間隔(間距)是不恒定的。本發(fā)明不限于此，而主掃描方向上的各擴(kuò)散部分的陣列間隔(間距)可以是恒定的，并且其折光力可以是不恒定的。在這種情況下，優(yōu)選的是，關(guān)于擴(kuò)散部分的曲率半徑在主掃描方向上對(duì)稱設(shè)置折光力。(變更例2)在上述實(shí)施例中，主掃描方向上的光入射部分的中心與光源的稀疏區(qū)域?qū)?yīng),主掃描方向上的光入射部分的邊緣均與光源的密集區(qū)域?qū)?yīng)，但是本發(fā)明不限于此。例如，主掃描方向上的光入射部分的一個(gè)邊緣可與光源的稀疏區(qū)域?qū)?yīng)，主掃描方向上的光入射部分的另一個(gè)邊緣可與光源的密集區(qū)域?qū)?yīng)。并且，在這種情況下，擴(kuò)散部分包含對(duì)于稀疏區(qū)域在主掃描方向上具有第一擴(kuò)散程度的第一曲面和對(duì)于密集區(qū)域在主掃描方向上具有比第一擴(kuò)散程度低的第二擴(kuò)散程度的第二曲面。(變更例3)在上述實(shí)施例中，對(duì)于反射部分112或712設(shè)置多個(gè)擴(kuò)散部分，但是可以對(duì)于光出射部分113設(shè)置多個(gè)擴(kuò)散部分。作為替代方案，可同時(shí)對(duì)于反射部分112和光出射部分113設(shè)置擴(kuò)散部分。(變更例4)在上述實(shí)施例中，擴(kuò)散部分具有圓柱曲面以利用光的暫時(shí)會(huì)聚之后的擴(kuò)散作用，但是，沿陣列方向切取的斷面不限于弧形。本發(fā)明也適用于被視為在空氣側(cè)突起的近似圓形的表面(例如，通過將多個(gè)平坦表面整形為曲面而獲得的曲面)。(變更例5)在上述實(shí)施例中，使用LED作為光源，但是本發(fā)明也適用于在單體上不是線狀光源的光源。雖然已參照示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明不限于公開的示例性實(shí)施例。以下的權(quán)利要求的范圍應(yīng)被賦予最寬泛的解釋以包含所有這樣的變更方式以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)光體，包括 光入射部分，來自光源的光入射到所述光入射部分，所述光源在預(yù)定方向上以不規(guī)則間隔被布置，使得在所述預(yù)定方向上的所述光源的陣列具有稀疏區(qū)域和密集區(qū)域； 光引導(dǎo)部分，所述光引導(dǎo)部分用于引導(dǎo)從所述光源入射通過所述光入射部分的光； 反射部分，所述反射部分沿所述預(yù)定方向設(shè)置，用于反射在所述光引導(dǎo)部分中引導(dǎo)的光；以及 光出射部分，所述光出射部分沿所述預(yù)定方向設(shè)置，用于使在所述反射部分上反射的光通過其出射， 其中，所述反射部分或所述光出射部分中的至少一個(gè)在與所述預(yù)定方向相交的方向上具有聚光作用， 其中，所述反射部分或所述光出射部分中的所述至少一個(gè)包含在所述預(yù)定方向上布置的擴(kuò)散部分， 其中，所述擴(kuò)散部分包含 對(duì)于所述稀疏區(qū)域在所述預(yù)定方向上具有第一擴(kuò)散程度的第一曲面；以及 對(duì)于所述密集區(qū)域在所述預(yù)定方向上具有比所述第一擴(kuò)散程度低的第二擴(kuò)散程度的第二曲面，以及 其中，所述第一曲面和所述第二曲面中的每一個(gè)具有與在正交于所述光源被排列的所述預(yù)定方向的方向上延伸的圓筒的一部分相對(duì)應(yīng)的形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光體，其中，所述第一擴(kuò)散程度和所述第二擴(kuò)散程度中的每一個(gè)用“P/R”表示，其中“R”表示在所述預(yù)定方向上的所述擴(kuò)散部分的第一曲面和第二曲面中的每一個(gè)的曲率半徑，“P”表示其陣列間隔，以及，在所述預(yù)定方向上的所述光源的陣列中，所述密集區(qū)域中的“P/R”比所述稀疏區(qū)域中的“P/R”小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光體，其中，所述預(yù)定方向上的所述光入射部分的中心與所述光源的稀疏區(qū)域?qū)?yīng)，所述預(yù)定方向上的所述光入射部分的邊緣均與所述光源的密集區(qū)域?qū)?yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光體，其中，所述預(yù)定方向上的所述擴(kuò)散部分的第一曲面和第二曲面中的每一個(gè)的曲率半徑包含恒定的曲率半徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光體，其中，所述預(yù)定方向上的所述擴(kuò)散部分的第一曲面和第二曲面中的每一個(gè)的曲率半徑包含不恒定的曲率半徑，以及， 其中，其陣列間隔包含不恒定的陣列間隔。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光體，其中，所述預(yù)定方向上的所述擴(kuò)散部分的第一曲面和第二曲面中的每一個(gè)的陣列間隔包含恒定的陣列間隔。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光體，其中，在所述預(yù)定方向上滿足O.2〈P/R〈2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光體，其中，在沿所述預(yù)定方向切取的斷面中，所述擴(kuò)散部分中的每一個(gè)具有在空氣側(cè)突起的形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光體，其中，所述預(yù)定方向上的所述擴(kuò)散部分中的每一個(gè)的折光力或陣列間隔中的一個(gè)在所述預(yù)定方向上被對(duì)稱設(shè)置。
10.一種照明設(shè)備，包括 光源，所述光源以不規(guī)則的間隔被排列以在一維方向上具有稀疏區(qū)域和密集區(qū)域；以及 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光體，所述導(dǎo)光體用于引導(dǎo)來自所述光源的光。
11.一種圖像讀取裝置，包括 用于照明原稿的照明設(shè)備，所述照明設(shè)備包含 光源，所述光源以不規(guī)則的間隔被排列以在一維方向上具有稀疏區(qū)域和密集區(qū)域；以及 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光體，所述導(dǎo)光體用于引導(dǎo)來自所述光源的光；以及圖像讀取單元，所述圖像讀取單元用于在與被定義為所述光源的陣列方向的主掃描方向相交的副掃描方向上讀取由所述照明設(shè)備照明的原稿的圖像。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的圖像讀取裝置，其中，原稿以對(duì)稱的方式從兩側(cè)被斜著照明。
全文摘要
本發(fā)明公開了導(dǎo)光體、照明設(shè)備和圖像讀取裝置。一種導(dǎo)光體被提供，在該導(dǎo)光體中反射部分或光出射部分中的至少一個(gè)在與預(yù)定方向相交的方向上具有聚光作用；反射部分或光出射部分中的所述至少一個(gè)包含在所述預(yù)定方向上布置的擴(kuò)散部分；擴(kuò)散部分包含對(duì)于光源的稀疏區(qū)域在所述預(yù)定方向上具有第一擴(kuò)散程度的第一曲面；以及對(duì)于光源的密集區(qū)域在所述預(yù)定方向上具有比第一擴(kuò)散程度低的第二擴(kuò)散程度的第二曲面；以及第一曲面和第二曲面中的每一個(gè)具有與在正交于光源被排列的所述預(yù)定方向的方向上延伸的圓筒的一部分相對(duì)應(yīng)的形狀。
文檔編號(hào)H04N1/028GK103032821SQ20121036360
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者光武郁太郎, 齋賀丈慶 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社