JP3101240B2 - 棒状照明装置用光源ユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばスキャナ
ー、ファクシミリなどに用いられる密着型イメージセン
サなどの画像読み取り装置の光源として最適な棒状照明
装置用光源ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばスキャナー、ファクシミリなどの
機器には、原稿を読み取るためのイメージセンサなどの
画像読み取り装置を備えている。イメージセンサとして
は、縮小型、密着型などの種類がある。中でも密着型イ
メージセンサは、縮小型イメージセンサに比べて、光路
長が短く、機器を小型化でき、煩わしい光学系の調整も
不要で、機器への組み込みが容易に行える利点を有して
いることから、多く用いられている。

【０００３】ところで、この種の密着型イメージセンサ
に用いられる照明装置の光源としては、図１２に示すよ
うな光源ユニットが用いられていた。この光源ユニット
は、プリント基板５１上に複数のＬＥＤ５２が実装され
たものである。更に説明すると、プリント基板５１上に
形成される導電パターンは、表面が金メッキ処理されて
いる。そして、この導電パターン上には４個のＬＥＤ５
２が千鳥状にダイボンディングされ、個々のＬＥＤ５２
がワイヤーボンディングされてプリント基板５１の導電
パターン上に実装されている。プリント基板５１上に
は、インサート射出成型法による白色の樹脂枠５３が設
けられている。この樹脂枠５３には、単一の開口部５４
が形成されており、開口部５４内には全てのＬＥＤ５２
が収容されている。また、開口部５４内には透明なエポ
キシ樹脂が充填されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１２
に示す従来の光源ユニットでは、金メッキによってプリ
ント基板５１の導電パターンの表面処理がなされている
ので、銀メッキによるリードフレームの表面処理に比べ
て、ＬＥＤ５２付近での反射効率が悪く、明るい光源を
得ることができなかった。

【０００５】上記問題を解消して明るい光源を得るに
は、ＬＥＤ５２に印加する電流を大きくしなければなら
ない。ところが、通常のガラスエポキシ基板では熱的に
容量不足であり、基材に通常のガラス布にエポキシを含
浸したプリント基板を使用することができない。

【０００６】このため、熱伝導の良いステンレス等の金
属を基材にした特殊なプリント基板を使用しなければな
らず、結果として高価になるという問題があった。

【０００７】ところで、上述した光源ユニットは、単一
色（モノクロ）の原稿の画像を読み取る場合の光源とし
て用いられるものであるが、カラーの原稿の画像を読み
取る場合には、カラーの光源ユニットが用いられること
になる。

【０００８】その場合の光源ユニットとしては、赤色、
緑色、青色の各ＬＥＤが同一パッケージにボンディング
されて実装されたＬＥＤランプが使用される。更に説明
すると、このＬＥＤランプは、図１３（ａ），（ｂ），
（ｃ）に示すように、所定の導電パターン５５及び電極
５６が金属薄板により形成されている。導電パターン５
５上には、赤色ＬＥＤ５７、緑色ＬＥＤ５８、青色ＬＥ
Ｄ５９が正三角形の各頂点に１２０°おきにダイボンデ
ィングされている。また、各ＬＥＤ５７，５８，５９と
電極５６との間がワイヤーボンディングされている。Ｌ
ＥＤ５７，５８，５９が実装された導電パターン５５に
は、導電パターン５５の上下から矩形状のケース６０が
形成されている。ケース６０には、全てのＬＥＤ５７，
５８，５９が表出するように円形の開口部６１が形成さ
れており、この開口部６１内には透明樹脂が充填されて
いる。

【０００９】しかしながら、図１３に示すＬＥＤランプ
は、各ＬＥＤ５７，５８，５９が導電パターン５５上の
正三角形の各頂点に位置して実装されているので、発光
面の高さ方向（図１３（ａ）の矢印方向）の寸法が大き
くなる。このため、図９に示すような棒状照明装置２０
の光源ユニットとして用いた場合、ＬＥＤ５７，５８，
５９から出射された光が導光部材２１の光導入面２１ｂ
に入射される際に、その光の一部が外部に漏れてしま
い、導光部材２１に対して効率的に光を入射させて明る
い光源を得ることができなかった。

【００１０】この問題を解消するためには、ＬＥＤ５
７，５８，５９の光が入射される導光部材２１はＬＥＤ
ランプの発光面に合わせて高さ方向の寸法を大きくしな
ければならず、装置自身が大きくなるという新たな問題
を生ずる。しかも、この種のＬＥＤランプは、外筐をな
すケース６０が微小に形成されており、図９に示すよう
な棒状照明装置２０の反射部材２２に直接取り付けるの
が困難なので、ＬＥＤランプを基板などの別部材に取り
付けて行わなければならず、棒状照明装置本体に取り付
けるための部品点数が増え、コンパクトな取り付けが出
来なかった。

【００１１】しかも、赤色、緑色、青色の各ＬＥＤ５
７，５８，５９がケース６０の同一開口部６１内に実装
されているので、カラー原稿を読み取るために各色を切
り換えて発光させた際、ＬＥＤから出射された光が横方
向に拡散して広がってしまい、開口部６１より前面、す
なわち、棒状照明装置２０の導光部材２１に入射される
光量が低減するという問題が生ずる。

【００１２】そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてな
されたものであり、位置ずれを起こすことなく棒状照明
装置本体へのコンパクトな取り付けが容易に行え、かつ
反射効率の良い明るい光源を得ることができる棒状照明
装置用光源ユニットを提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】次に、上記の課題を解決
するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照し
て説明する。請求項１の発明は、長手方向の一面に光出
射面２１ａが形成され、かつ該光出射面２１ａと直角を
なす少なくとも一側面に光導入面２１ｂが形成される長
手棒状の導光部材２１と、該導光部材２１を覆う反射部
材２２とを具備する棒状照明装置本体の光源として用い
られ、前記光導入面２１ｂに対面して前記反射部材２２
に固定して取り付けられる棒状照明装置用光源ユニット
１９において、金属薄板からなる導電パターン３を覆う
ようにして形成され、前記導光部材２１の前記光導入面
２１ｂに対面して前記反射部材２２に固定される反射ケ
ース１２と、前記導光部材２１の前記光導入面２１ｂの
領域内に収まるように、前記導電パターン３が表出して
前記導光部材２１の前記光導入面２１ｂに対面して前記
反射ケース１２に開口形成された凹窓部１３（又は１
７）と、前記導電パターン３上に略直線上に近接して前
記凹窓部１３内に収容された発光色の異なる複数の発光
素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃとを備えたことを特徴とする。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１の棒状照明装
置用光源ユニット１９において、前記光導入面２１ｂ側
の前記反射部材２２の側面と、該反射部材２２の側面に
対向する前記反射ケース１２の光出射面１５（又は１
８）側の面とにそれぞれ形成された複数の凹部と凸部の
組み合わせからなる固定手段により前記反射ケース１２
が前記反射部材２２に取り付けられることを特徴とす
る。

【００１５】請求項３の発明は、請求項２の棒状照明装
置用光源ユニット１９において、前記固定手段は、前記
光導入面２１ｂ側の前記反射部材２２の側面に前記反射
ケース１２の厚さよりも長く形成された複数の突起２３
と、該突起２３に対応して前記反射ケース１２の光出射
面１５（又は１８）側の面に貫通形成された複数の取付
穴１６からなることを特徴とする。

【００１６】請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか
の棒状照明装置用光源ユニット１９において、前記凹窓
部１３は前記発光素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃの発光色毎に個
別に形成され、互いに近接して略直線上に並設されてい
ることを特徴とする。

【００１７】請求項５の発明は、請求項４の棒状照明装
置用光源ユニット１９において、前記凹窓部１３の周壁
面１３ａは、前記発光素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃが実装され
た前記導電パターン３から前記導光部材２１の前記光導
入面２１ｂに向けて広がるように所定角度傾斜したテー
パ面からなることを特徴とする。

【００１８】請求項６の発明は、請求項１〜５の何れか
の棒状照明装置用光源ユニット１９において、前記発光
素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃを駆動するための駆動信号が供給
される外部端子４は、前記各発光素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃ
が配設される導電パターン３から前記反射ケース１２の
一側面を通じて外部に平行に導出されており、前記外部
端子４への駆動信号の供給により前記各発光素子１Ａ，
１Ｂ，１Ｃが切替駆動されることを特徴とする。

【００１９】請求項７の発明は、請求項１〜６の何れか
の棒状照明装置用光源ユニット１９において、前記反射
ケース１２は、厚み方向の寸法が１．５ｍｍ以下の薄型
に形成されることを特徴とする。

【００２０】光源ユニット１９は、反射部材２２の光導
入面２１ｂに光出射面１５を対面させ、反射ケース１２
の各取付穴（凹部）１６Ａ，１６Ｂを反射部材２２の各
位置決め突起（凸部）２３Ａ，２３Ｂに挿通し、各取付
穴１６Ａ，１６Ｂから突出した位置決め突起２３Ａ，２
３Ｂの先端部分を例えば熱圧着してかしめたり、接着し
て反射部材２２の側面に固定して取付けられる。これに
より、光源ユニット１９は、各発光素子１Ａ，１Ｂ，１
Ｃを収容した凹窓部１３（又は１７）が棒状照明装置本
体の導光部材２１の光導入面２１ｂに対面して反射部材
２２に固定される。

【００２１】そして、光源ユニット１９の何れかの発光
素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃから出射された光は、凹窓部１３
（又は１７）を通じて棒状照明装置２０の導光部材２１
の光導入面２１ｂに入射され、導光部材２１に入射され
た光は反射部材２２で反射され、光出射面２１ａより線
状の光として外部に出射される。

【００２２】このような構成により、従来のプリント基
板を用いた光源ユニットに比べて、反射効率の向上した
明るいコンパクトな光源が得られ、棒状照明装置に対し
て位置ずれすることなく容易に取り付けることができ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は本発明による棒状照明装置
用光源ユニットの第１実施の形態を示す平面図、図２は
図１の縦断面図、図３は図１の光源ユニットのリードフ
レームの部分拡大平面図、図４は図１の光源ユニットの
リードフレームの不要部分を切断した配線パターン及び
端子を示す平面図である。

【００２４】図１に示すように、第１実施の形態の光源
ユニットは、矩形状の微小チップからなる発光色の異な
る３個の発光素子１を有している。発光素子１は、赤色
発光ダイオード（以下、赤色ＬＥＤという）１Ａ、緑色
発光ダイオード（以下、緑色ＬＥＤという）１Ｂ、青色
発光ダイオード（以下、青色ＬＥＤという）１Ｃから構
成される。これら３色のＬＥＤ１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、例
えば厚さ０．２ｍｍ程度の金属薄板からなる枠状のリー
ドフレーム２に実装される。

【００２５】リードフレーム２は、例えば燐青銅などの
合金からなる金属薄板の表面にメッキ処理を施した導電
性部材で形成される。メッキ処理としては、金属薄板に
Ｃｕメッキの下地を施した後、反射効率が良く、発光素
子１のボンディングの馴染みが良いＡｇメッキを施して
いる。

【００２６】図３及び図４に示すように、リードフレー
ム２は、各ＬＥＤ１Ａ，１Ｂ，１Ｃが搭載される素子取
付パターン３と、各ＬＥＤ１Ａ，１Ｂ，１Ｃを発光駆動
するための駆動信号が供給される外部端子４とを有して
いる。図３及び図４の例では、赤色ＬＥＤ１Ａが搭載さ
れる赤色ＬＥＤ取付パターン３Ａがリードフレーム２の
中央上部に対して横長Ｌ字状に形成されている。赤色Ｌ
ＥＤ取付パターン３Ａの横長部分の先端下部には、緑色
ＬＥＤ１Ｂが搭載される緑色ＬＥＤ取付パターン３Ｂが
形成されている。赤色ＬＥＤ取付パターン３Ａの横長部
分の中央下部には、青色ＬＥＤ１Ｃが搭載される青色Ｌ
ＥＤ取付パターン３Ｃが形成されている。

【００２７】外部端子４は、等間隔で平行に導出される
１本のアノード端子５と３本のカソード端子６から構成
される。図３及び図４の例では、各ＬＥＤ１Ａ，１Ｂ，
１Ｃ共通のアノード端子５が赤色ＬＥＤ取付パターン３
Ａから下方に導出されている。

【００２８】また、緑色ＬＥＤ取付パターン３Ｂから下
方に向けて緑色ＬＥＤ用カソード端子６Ｂが導出され、
青色ＬＥＤ取付パターン３Ｃから下方に向けて青色ＬＥ
Ｄ用カソード端子６Ｃが導出されている。さらに、緑色
ＬＥＤ用カソード端子６Ｂと青色ＬＥＤ用カソード端子
６Ｃとの間には、赤色ＬＥＤ用カソード端子６Ａが導出
されている。

【００２９】上述した素子取付パターン３及び外部端子
４は、光源ユニットの完成時に切除される結合部７を介
して枠体８に一体に連結されている。図４はリードフレ
ーム２の枠体８から不要部分である結合部７を切除して
素子取付パターン３及び外部端子４を形成した状態を示
している。

【００３０】各ＬＥＤ１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、それぞれ対
応する素子取付パターン３に搭載され、例えばＡｇペー
ストのダイボンディングにより固着されると共に、外部
端子４との間が例えば金からなるワイヤー９のワイヤー
ボンディングにより接続されている。

【００３１】本実施の形態において、赤色ＬＥＤ１Ａ
は、上面に−電極が形成され、下面に＋電極が形成され
ている。また、緑色ＬＥＤ１Ｂ及び青色ＬＥＤ１Ｃは、
上面に−電極と＋電極が形成されている。

【００３２】本実施の形態において、赤色ＬＥＤ１Ａの
＋電極の面は、赤色ＬＥＤ取付パターン３Ａ上にダイボ
ンディングにより固着される。緑色ＬＥＤ１Ｂの下面
は、緑色ＬＥＤ取付パターン３Ｂ上にダイボンディング
により固着される。青色ＬＥＤ１Ｃの下面は、青色ＬＥ
Ｄ取付パターン３Ｃ上にダイボンディングにより固着さ
れる。

【００３３】そして、図１及び図３に示すように、各Ｌ
ＥＤ１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、赤色ＬＥＤ１Ａを中心とし
て、鈍角を有する二等辺三角形の各頂点に位置して素子
取付パターン３上に実装される。

【００３４】また、各ＬＥＤ１Ａ，１Ｂ，１Ｃと外部端
子４との間の電気的配線については、赤色ＬＥＤ１Ａの
−電極と赤色ＬＥＤ用カソード端子６Ａとの間がワイヤ
ーボンディングにより接続される。

【００３５】緑色ＬＥＤ１Ｂは、上面の−電極と緑色Ｌ
ＥＤ取付パターン３Ｂとの間がワイヤーボンディングに
より接続され、上面の＋電極と赤色ＬＥＤ取付パターン
３Ａとの間がワイヤーボンディングにより接続される。

【００３６】青色ＬＥＤ１Ｃは、上面の−電極と青色Ｌ
ＥＤ取付パターン３Ｃとの間がワイヤーボンディングに
より接続され、上面の＋電極と赤色ＬＥＤ取付パターン
３Ａとの間がワイヤーボンディングにより接続される。

【００３７】そして、各ＬＥＤ１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、図
５に示すように、電源回路１０に接続されるアノード端
子５を共通端子として並列接続される。また、各ＬＥＤ
１Ａ，１Ｂ，１Ｃのカソード端子６は、切替回路１１を
介して電源回路１０に接続される。切替回路１１は、Ｌ
ＥＤ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの何れかのカソード端子６と電源
回路１０との間が電気的に接続されるように、例えば赤
色ＬＥＤ１Ａ、緑色ＬＥＤ１Ｂ、青色ＬＥＤ１Ｃの順に
接点を所定周期で切替えている。

【００３８】図４の一点鎖線で示すように、各ＬＥＤ１
Ａ，１Ｂ，１Ｃの配線接続されたリードフレーム２に
は、各ＬＥＤ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの取付部分を除く素子取
付パターン３を上下面から覆うようにインサート成形に
よる矩形薄型の反射ケース１２が形成されている。反射
ケース１２は、耐熱性に優れ、反射効率の高い樹脂で形
成されている。具体的な材質としては、１５％のガラス
を含む反射材入りのＰＢＴ樹脂等が使用される。反射ケ
ース１２は、厚さ方向の寸法がリードフレーム２の厚さ
と発光素子１の高さの合計値より大きく、１．５ｍｍ以
下に形成される。また、反射ケース１２は、その表面の
外形が後述する棒状照明装置２０の反射部材２２の側面
の外形とほぼ同一の大きさに形成される。

【００３９】図１及び図２に示すように、反射ケース１
２には、各ＬＥＤ１Ａ，１Ｂ，１Ｃが表出するように、
素子取付パターン３に向かって開口した略方形状の凹窓
部１３が形成されている。この凹窓部１３は、後述する
棒状照明装置２０における導光部材２１の光導入面２１
ｂの領域内に収まるように、各ＬＥＤ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ
の発光色毎に個別に形成され、反射ケース１２の幅方向
に近接して直線上に並設されている。図１の例では、緑
色ＬＥＤ１Ｂが実装されている凹窓部１３Ｂと、青色Ｌ
ＥＤ１Ｃが実装されている凹窓部１３Ｃとが同一の大き
さに形成され、赤色ＬＥＤ１Ａが実装されている凹窓部
１３Ａが凹窓部１３Ｂ，１３Ｃよりも小さく形成されて
いる。これにより、反射ケース１２の幅方向の小型化を
図っている。

【００４０】図２に示すように、各凹窓部１３Ａ，１３
Ｂ，１３Ｃの周壁面１３ａは、素子取付パターン３側か
ら反射ケース１２の表面に向けて広がるように所定角度
傾斜したテーパ面を形成している。このテーパ面は、Ｌ
ＥＤ１Ａ，１Ｂ，１Ｃから出射されて横に広がった光を
凹窓部１３の前面側に導出している。各凹窓部１３Ａ，
１３Ｂ，１３Ｃには、透光性を有するエポキシ樹脂、シ
リコン等の透明樹脂からなる封止部材１４が充填されて
いる。この封止部材１４は、各ＬＥＤ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ
を保護し、各ＬＥＤ１Ａ，１Ｂ，１Ｃからの光を凹窓部
１３の前面側に透過させる役目をしている。また、封止
部材１４の表面は、各ＬＥＤ１Ａ，１Ｂ，１Ｃからの光
を外部に向けて出射する光出射面１５（１５Ａ，１５
Ｂ，１５Ｃ）を形成している。

【００４１】光出射面１５側の反射ケース１２表面にお
ける周縁部分の対角位置、すなわち、図１の反射ケース
１２の左縁上部、右縁下部には、反射ケース１２の厚さ
方向に貫通した円形の取付穴１６（１６Ａ，１６Ｂ）が
形成されている。取付穴１６は、後述する棒状照明装置
２０の反射部材２２に形成された位置決め突起２３が挿
通できる寸法に形成されている。なお、取付穴１６の形
状は、円形に限られるものではなく、例えば多角形状な
ど、挿通される位置決め突起２３の形状に応じて適宜設
計できる。

【００４２】次に、図６は光源ユニットの第２実施の形
態を示す平面図、図７は同縦断面図である。なお、第１
実施の形態の光源ユニットと同一の構成要素には同一番
号を付し、その説明を省略する。

【００４３】第２実施の形態の光源ユニットは、第１実
施の形態における凹窓部１３の形状が異なる他は、第１
実施の形態の光源ユニットと同一である。すなわち、第
２実施の形態における凹窓部１７は、第１実施の形態に
おける凹窓部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃが連続して単一に
形成されている。そして、各ＬＥＤ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ
は、単一の凹窓部１７内の素子取付パターン３上に実装
されている。また、凹窓部１７の周壁面１７ａは、素子
取付パターン３の表面に対して垂直をなしている。凹窓
部１７の表面は各ＬＥＤ１Ａ，１Ｂ，１Ｃ共通の光出射
面１８を形成しており、各ＬＥＤ１Ａ，１Ｂ，１Ｃから
の光は共通の光出射面１８より外方に向けて出射され
る。

【００４４】上記各実施の形態による光源ユニットを成
形する場合には、金属薄板からなる長尺なフープ材を、
図３に示すパターン形状にプレス機により打ち抜き加工
する。続いて、フープ材の表面にＣｕメッキ、Ａｇメッ
キの順にメッキ処理を施す。次に、フープ材の表裏面か
らインサートモールド成形により凹窓部１３（又は１
７）を有する反射ケース１２を形成する。その後、フー
プ材を短冊状に切断し、図８に示すような複数の反射ケ
ース１２が並設されたリードフレーム２を得る。なお、
図８では、反射ケース１２を第１実施の形態の構造で図
示している。

【００４５】そして、各反射ケース１２の凹窓部１３
（又は１７）内の素子取付パターン３上に赤色ＬＥＤ１
Ａ，緑色ＬＥＤ１Ｂ、青色ＬＥＤ１Ｂをそれぞれダイボ
ンディングし、各ＬＥＤ１Ａ，１Ｂ，１Ｃと外部端子４
との間をワイヤーボンディングする。続いて、各ＬＥＤ
１Ａ，１Ｂ，１Ｃが実装された反射ケース１２の凹窓部
１３（又は１７）内に封止部材１４を充填する。その
後、リードフレーム２の不要部分（結合部７）を切断す
る。これにより、図１又は図６に示す光源ユニット１９
が完成する。

【００４６】次に、図９は上記各実施の形態による光源
ユニットを棒状照明装置本体に取り付けた状態を示す斜
視図、図１０は光源ユニットを棒状照明装置本体に取り
付ける前の分解斜視図である。なお、図１０では、反射
ケースの構造を第１実施の形態のものとしている。

【００４７】棒状照明装置２０は、例えばアクリルなど
の透明樹脂からなる角柱棒形状の導光部材２１と、導光
部材２１の３側面を覆う断面コ字状の反射部材２２とに
より本体が構成され、反射部材２２に対して上述した光
源ユニット１９が光源として固定して取付けられる。導
光部材２１は、長手方向の１角を切断した断面５角形形
状をなしている。導光部材２１は、切断された傾斜面を
光出射面２１ａとし、この光出射面２１ａと直角をなす
側面の一方を光導入面２１ｂとしている。

【００４８】なお、図示しないが、導光部材２１には、
例えば白色塗料を印刷した光拡散層を有している。この
光拡散層は、光源ユニット１９が取り付けられる光導入
面２１ｂ側から遠ざかるに連れてその幅が太くなるよう
に形成されている。これにより、棒状照明装置２０を後
述する密着型イメージセンサ２４に搭載した際に、主走
査方向における照度をむらなく一定に保持している。

【００４９】光導入面２１ｂ側の反射部材２２の左縁部
及び下縁部には、光源ユニット１９の反射ケース１２に
形成された各取付穴１６（１６Ａ，１６Ｂ）に挿通され
る円柱状の位置決め突起２３（２３Ａ，２３Ｂ）がそれ
ぞれ形成されている。この位置決め突起２３は、取付穴
１６に挿通した状態で、反射ケース１２の裏面より所定
寸法突出するように反射ケース１２の厚さよりも長く形
成されている。なお、位置決め突起２３の形状は円柱に
限定されるものではなく、例えば角柱形状など、取付穴
１６の形状に応じて適宜設計できる。

【００５０】そして、上記のように構成される棒状照明
装置本体に光源ユニット１９を取り付けて固定する場合
には、反射部材２２の光導入面２１ｂに光源ユニット１
９の光出射面１５（又は１８）を対面させ、反射ケース
１２の左縁上部の取付穴１６Ａに反射部材２２の左縁部
の位置決め突起２３Ａを、反射ケース１２の右縁下部の
取付穴１６Ｂに反射部材２２の下縁部の位置決め突起２
３Ｂをそれぞれ挿通させる。そして、各取付穴１６Ａ，
１６Ｂから突出した位置決め突起２３Ａ，２３Ｂの先端
部分を熱圧着してかしめる。これにより、光源ユニット
１９が反射部材２２の側面に固定して取付けられる。

【００５１】なお、位置決め突起２３Ａ，２３Ｂの固定
は、熱圧着に限らず、例えば突出した位置決め突起２３
Ａ，２３Ｂの先端部分を接着固定してもよい。また、位
置決め突起２３Ａ，２３Ｂは、反射ケース１２の厚さよ
りも長く形成する必要はなく、位置決め突起２３Ａ，２
３Ｂを取付穴１６Ａ，１６Ｂに挿通した状態で、取付穴
１６Ａ，１６Ｂ内に接着材を流し込んで固定してもよ
い。

【００５２】次に、図１１は上記光源ユニット１９を備
えた棒状照明装置２０が搭載される密着型イメージセン
サの一構成例を示す断面図である。

【００５３】密着型イメージセンサ２４は、矩形状の筐
体２５の上面に形成された凹嵌部２６に板状のカバーガ
ラス２７が固設されている。カバーガラス２７の下面側
には、凹嵌部２６に連通して開口した光通路２８が形成
されている。光通路２８の中途位置には、カバーガラス
２７の表面と直交してロッドレンズアレイ２９が配設さ
れている。ロッドレンズアレイ２９の光軸上で、ロッド
レンズアレイ２９の下部には、基板３０に取り付けられ
た光電変換素子３１が配設されている。

【００５４】光源ユニット１９の取り付けられた棒状照
明装置２０は、ロッドレンズアレイ２９の光軸とカバー
ガラス２７の上面とを結ぶ線上に導光部材２１の光出射
面２１ａからの光が出射されるように、カバーガラス２
７の下面側に配設される。

【００５５】そして、カラー原稿を読み取る際には、カ
バーガラス２７の上面にカラー原稿をセットし、光源ユ
ニット１９の赤色ＬＥＤ１Ａ、緑色ＬＥＤ１Ｂ、青色Ｌ
ＥＤ１Ｃを順次発光させ、光源の色を３色に切り替えな
がら主走査方向に３回原稿を読み取る。この動作をカバ
ーガラス２７にセットされたカラー原稿を副走査方向
（図１１の矢印方向）に移動させて実行することによ
り、カラー原稿の読み取りが行われる。

【００５６】このように、本実施の形態の光源ユニット
１９によれば、以下に示す効果を奏する。リードフレー
ム２にインサート成形される反射ケース１２の厚みが
１．５ｍｍ以下と薄く、各ＬＥＤ１Ａ，１Ｂ，１Ｃを素
子取付パターン３上に略直線上に配置し、導光部材２１
の光導入面２１ｂの領域内に収まるように反射ケース１
２に開口形成された凹窓１３（又は１７）内に収容して
実装した構成なので、高さ方向の寸法の小さいコンパク
トな光源が得られ、導光部材２１の光導入面２１ｂに対
して光漏れを起こすことなく効率的に光を入射させるこ
とができる。しかも、棒状照明装置２０に組み込む場合
に導光部材２１の薄型化を図って取り付けることができ
る。

【００５７】表面にＡｇメッキ処理を施した金属薄板か
らなるリードフレーム２により素子取付パターン３及び
外部端子４を形成し、リードフレーム２にインサートモ
ールド成形される反射ケースの材質として、耐熱性に優
れ、かつ反射効率の高い樹脂を用いたので、従来の金メ
ッキによるプリント基板を用いた光源ユニットに比べ
て、反射効率が向上し、明るい光源を得ることができ
る。

【００５８】反射ケース１２には反射部材２２の位置決
め突起２３が挿通される取付穴１６が形成されているの
で、位置決め突起２３を取付穴１６に挿通し、取付穴１
６から突出する位置決め突起２３の先端部分を熱圧着す
ることにより、棒状照明装置２０の反射部材２２に対し
て位置ずれを起こすことなく容易に固定して取り付ける
ことができる。

【００５９】３色のＬＥＤ１Ａ，１Ｂ，１Ｃが実装され
る素子取付パターン３及び外部端子４は、表面がＡｇメ
ッキされた金属薄板のリードフレーム２で形成し、各Ｌ
ＥＤ１Ａ，１Ｂ，１Ｃが収容される反射ケース１２を、
耐熱性に優れ、かつ反射効率の高い樹脂で形成している
ので、従来の金メッキによるプリント基板を用いた光源
ユニットに比べて、反射効率が向上し、明るい光源を得
ることができる。

【００６０】各ＬＥＤ１Ａ，１Ｂ，１Ｃを駆動するため
の外部端子４は、反射ケースの一側面から平行に導出さ
れるので、電源回路１０及び切替回路１１への配線を容
易に行うことができる。

【００６１】特に、第１実施の形態の光源ユニットによ
れば、微小チップからなる赤色、緑色、青色の各ＬＥＤ
１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、単一の反射ケース１２に対して各
色毎に個別に形成された凹窓部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ
内にそれぞれ収容されて実装されるので、発光時に光が
横方向に広がることなく、より多く光を導光部材２１に
入射させて明るい光源を得ることができる。

【００６２】ところで、上記実施の形態の光源ユニット
１９は、棒状照明装置２０の反射部材２２の一方の側面
に取り付けられる構成について図示して説明したが、反
射部材２２の両側に取り付ける構成としてもよい。

【００６３】また、上述した実施の形態では、位置決め
突起２３を取付穴１６に挿通し、取付穴１６から突出し
た位置決め突起２３の先端部分を圧着して光源ユニット
１９を棒状照明装置２０に取り付ける構成としている
が、この構成に限定されるものではない。例えば位置決
め突起２３を光源ユニット１９の反射ケース１２に形成
し、反射部材２２に取付穴１６を形成してもよい。すな
わち、反射ケース１２及び反射部材２２に形成される複
数（少なくとも２箇所）の凹部（穴）と凸部（突起）の
組み合わせにより、凹部と凸部との間の固定を接着や圧
入などで行うことができる。

【００６４】さらに、上述した実施の形態では、ＬＥＤ
１Ａ，１Ｂ，１Ｃの発光色（赤色、緑色、青色）毎に反
射ケース１２に開口形成された凹窓部１３Ａ，１３Ｂ，
１３Ｃに１個のＬＥＤ（１Ａ，１Ｂ，１Ｃの何れか）が
配設された構成としているが、発光素子が同一の発光色
であれば、凹窓部１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ内に複数の発
光素子を配設してもよい。この構成によれば、発光量を
増加させてより明るい光源を得ることができる。

【００６５】上述した光源ユニット１９が採用される棒
状照明装置２０及び原稿読取り装置（密着型イメージセ
ンサ２４）としては、原稿面に対して線状に照射して原
稿の像を読み取る構成であればよく、図示のものに限定
されることはない。

【００６６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
光源ユニットによれば、高さ方向の寸法を小さくしてコ
ンパクトな光源が得られ、導光部材の光導入面に対して
光漏れを起こすことなく効率的に光を入射させることが
できる。しかも、棒状照明装置に組み込む場合に導光部
材の薄型化を図って取り付けることができる。請求項２
の発明によれば、棒状照明装置本体に対して位置ずれを
起こすことなく容易に取り付けることができる。請求項
３の発明によれば、反射部材の突起を反射ケースの取付
穴に挿通し、取付穴から突出する突起の先端部分を例え
ば熱圧着してかしめたり、接着することにより、棒状照
明装置本体に位置ずれを起こすことなく確実に固定して
取り付けることができる。請求項４の発明によれば、単
一の反射ケースに対して各発光素子の色毎に個別に形成
された凹窓部内にそれぞれ発光素子が収容されて実装さ
れるので、発光時に光が横方向に広がることなく、より
多く光を導光部材の光導入面に入射させて明るい光源を
得ることができる。請求項５の発明によれば、各発光素
子から出射されて横に広がった光を導光部材の光導入面
側に効率的に導出することができる。請求項６の発明に
よれば、電源回路及び切替回路への配線が容易に行え、
カラー原稿を読み取るために必要な赤色、緑色、青色の
光を順次切り替えて発光する光源を得ることができる。
請求項７の発明によれば、多くの取付スペースを必要と
せずに棒状照明装置本体に組み込むことができるコンパ
クトな光源が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による棒状照明装置用光源ユニットの第
１実施の形態を示す平面図

【図２】図１の縦断面図

【図３】図１の光源ユニットのリードフレームの部分拡
大平面図

【図４】図１の光源ユニットのリードフレームの不要部
分を切断した配線パターン及び端子を示す平面図

【図５】図１の光源ユニットの等価回路図

【図６】本発明による棒状照明装置用光源ユニットの第
２実施の形態を示す平面図

【図７】図６の縦断面図

【図８】リードフレームに本発明による棒状照明装置用
光源ユニットが形成された状態を示す部分平面図

【図９】本発明による光源ユニットを棒状照明装置本体
に取り付けた状態を示す斜視図

【図１０】本発明による光源ユニットを棒状照明装置本
体に取り付ける前の分解斜視図

【図１１】本発明による光源ユニットを備えた棒状照明
装置が搭載される密着型イメージセンサの一構成例を示
す断面図

【図１２】従来の光源ユニットを示す平面図

【図１３】（ａ）従来の光源ユニットの他の例を示す図 （ｂ）同側面図 （ｃ）同横断面図

【符号の説明】

１…発光素子、１Ａ…赤色ＬＥＤ、１Ｂ…緑色ＬＥＤ、
１Ｃ…青色ＬＥＤ、３…素子取付パターン、４…外部端
子、１２…反射ケース、１３，１７…凹窓部、１３ａ，
１７ａ…周壁面、１５，１８…光出射面、１９…光源ユ
ニット、２０…棒状照明装置、２１…導光部材、２１ａ
…光出射面、２１ｂ…光導入面、２２…反射部材、２３
…位置決め突起。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−134918（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−84137（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−61633（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−43633（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−232325（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/04

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向の一面に光出射面が形成され、
   かつ該光出射面と直角をなす少なくとも一側面に光導入
   面が形成される長手棒状の導光部材と、該導光部材を覆
   う反射部材とを具備する棒状照明装置本体の光源として
   用いられ、前記光導入面に対面して前記反射部材に固定
   して取り付けられる棒状照明装置用光源ユニットにおい
   て、 金属薄板からなる導電パターンを覆うようにして形成さ
   れ、前記導光部材の前記光導入面に対面して前記反射部
   材に固定される反射ケースと、 前記導光部材の前記光導入面の領域内に収まるように、
   前記導電パターンが表出して前記導光部材の前記光導入
   面に対面して前記反射ケースに開口形成された凹窓部
   と、 前記導電パターン上に略直線上に近接して前記凹窓部内
   に収容された発光色の異なる複数の発光素子とを備えた
   ことを特徴とする棒状照明装置用光源ユニット。
2. 【請求項２】 前記光導入面側の前記反射部材の側面
   と、該反射部材の側面に対向する前記反射ケースの光出
   射面側の面とにそれぞれ形成された複数の凹部と凸部の
   組み合わせからなる固定手段により前記反射ケースが前
   記反射部材に取り付けられる請求項１記載の棒状照明装
   置用光源ユニット。
3. 【請求項３】 前記固定手段は、前記光導入面側の前記
   反射部材の側面に前記反射ケースの厚さよりも長く形成
   された複数の突起と、該突起に対応して前記反射ケース
   の光出射面側の面に貫通形成された複数の取付穴からな
   る請求項２記載の棒状照明装置用光源ユニット。
4. 【請求項４】 前記凹窓部は前記発光素子の発光色毎に
   個別に形成され、互いに近接して略直線上に並設された
   請求項１〜３の何れかに記載の棒状照明装置用光源ユニ
   ット。
5. 【請求項５】 前記凹窓部の周壁面は、前記発光素子が
   実装された前記導電パターンから前記導光部材の前記光
   導入面に向けて広がるように所定角度傾斜したテーパ面
   からなる請求項４記載の棒状照明装置用光源ユニット。
6. 【請求項６】 前記発光素子を駆動するための駆動信号
   が供給される外部端子は、前記各発光素子が配設される
   前記導電パターンから前記反射ケースの一側面を通じて
   外部に平行に導出されており、前記外部端子への駆動信
   号の供給により前記各発光素子が切替駆動される請求項
   １〜５の何れかに記載の棒状照明装置用光源ユニット。
7. 【請求項７】 前記反射ケースは、厚み方向の寸法が
   １．５ｍｍ以下の薄型に形成される請求項１〜６の何れ
   かに記載の棒状照明装置用光源ユニット。