JP3791872B2 - Linear lighting device - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導光体を有する線状照明装置及びそれを用いた画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ファクシミリ装置、或いはスキャナやバーコードリーダ等の画像読取装置の照明装置としては、発光ダイオードなどの発光素子（本明細書では、発光ダイオードなどの発光素子を総称的に「ＬＥＤ」と称する）を多数アレイ状に並べたＬＥＤアレイが一般的に用いられている。しかし、このように構成される照明装置では、光源部に使用するＬＥＤの数を減らすと照度の低下やばらつきが生じるので、この問題のために、ＬＥＤの数を減らすことができない。更に、青色ＬＥＤ等が高価なために、コストの低減が困難である。
【０００３】
一方、コスト低減のためにＬＥＤの数を減らす方法として、例えば、特開平８−４３６３３号公報に示されているように導光体を用いる技術が提案されている。そのような従来の技術に基づく照明装置１００の構成を、図１６に示す。
図１６の照明装置１００の構成において、棒状の導光体１０１の一側面には、導光体１０１の軸に平行に光拡散部１０２が形成されている。導光体１０１の両端には、光入射面１０４ａ及び１０４ｂに近接して、それぞれ発光体１０３が設けられている。発光体１０３から導光体１０１の内部に入射した光は、スネルの法則に従って導光体１０１の内部を進行するが、途中で光拡散部１０２に到着した光は、光拡散部１０２で反射及び拡散されて、導光体１０１の光拡散部１０２と対向する側の光出射面１０５から、外部に出射する。
【０００４】
更に、従来の照明装置２１０を用いた画像読取装置２００の構成を、図１７に示す。
【０００５】
図１７の画像読取装置２００が有する照明装置２１０では、プリント配線基板２１２に光源部としてのＬＥＤ２１４が装着されており、ＬＥＤ２１４は、透明樹脂２１６で封止されている。ＬＥＤ２１４の発光照度は、それに流れる電流で決定されるが、その電流の大きさは、抵抗２１８の大きさによって設定される。
【０００６】
照明装置２１０から出射される出射光２２０は、原稿台とカバーとを兼ねるカバーガラス２２２を通過して、照明すべき原稿面（被写体）２２４に入射し、この原稿面２２４において反射される。反射光２２６は、再びカバーガラス２２２を通過して、金属フレーム２２８で固定されているロッドレンズアレイ２３０に入射する。ロッドレンズアレイ２３０によって、原稿面２２４の像が、配線基板２３２に実装された光電変換素子２３４に形成される。
【０００７】
また、ＬＥＤ２１４が実装されているプリント配線基板２１２と光電変換素子２３４が実装されている配線基板２３２とは、リード線２３６を介して、例えば半田２３８で電気的に接続されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１６に示す上記の従来の照明装置１００は、光源部としての発光体１０３を導光体１０１の両端部側に配置しなければならないのでサイズが大きくなり、小型化或いはコンパクト化を目的とした密着型イメージセンサ等にそのような照明装置１００を使用すると、全体構造が大きくなってしまうという不都合がある。
【０００９】
また、図１７に示す上記の従来の画像読取装置２００は、照明装置２１０と光電変換素子２３４との電気的接続にリード線２３６を用いている。そのため、特に光源として赤、青、及び緑の３色のＬＥＤ２１４を用いて、それらを切り替えてカラー原稿を読取るような方式では、リード線２３６の数が増えて配線が煩雑になるという不都合が生じる。また、リード線２３６が増加するために配線のためのスペースを確保しなければならず、画像読取装置の小型化の障害となる。更に、リード線２３６の占有スペースを減らすために径の細いリード線を用いると、配線基板２１２及び２３２などへの取り付けが行い難くなるとともに、リード線２３６が切れやすくなるという不都合が発生する。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、（１）低コストで製造され得る小型でコンパクトな構造を有しながら、照明効率が良く照度のばらつきが小さい線状照明装置を提供すること、（２）画像読取装置における使用に好適な線状照明装置を提供すること、及び（３）製造工数の削減、信頼性の向上、低コスト化、及びコンパクト化などの利点を実現できる画像読取装置を提供すること、である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の線状照明装置は、透光性材料によって、長手方向に垂直な断面における径が第１の端部から第２の端部にかけて漸次小さくなった円錐台形状に形成され、該円錐台形状は、長手方向に沿った断面における該長手方向に沿った第１の側縁が、前記第１の端部の端面および前記第２の端部の端面に対して垂直状態であって該第１の側縁に対向する第２の側縁が傾斜状態になっている、導光体と、発光素子を有し、該発光素子から出射される光が前記導光体内に入射するように、該導光体の前記第１の端部に対向して配置された光源部と、前記導光体の前記第２の端部の端面に設けられた光反射層と、前記光源部の前記発光素子から前記導光体内に入射された光を反射および拡散させて前記第１の側縁に沿って形成される光出射部から光を出射するように、前記導光体の前記第２の側縁に沿って設けられた光拡散部とを備え、前記導光体の光出射部は、長手方向に垂直な断面形状が楕円形状になっており、前記導光体の前記第１の端部には、該第１の端部よりも径が小さな接続部が設けられており、該接続部の外周に遮光部が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の線状照明装置は、透光性材料によって、長手方向に垂直な断面における径が第１の端部から第２の端部にかけて漸次小さくなった円錐台形状に形成され、該円錐台形状は、長手方向に沿った断面における該長手方向に沿った第１の側縁が、前記第１の端部の端面および前記第２の端部の端面に対して垂直状態であって該第１の側縁に対向する第２の側縁が傾斜状態になっている、導光体と、発光素子を有し、該発光素子から出射される光が前記導光体内に入射するように、該導光体の前記第１の端部に対向して配置された光源部と、前記導光体の前記第２の端部の端面に設けられた光反射層と、前記光源部の前記発光素子から前記導光体内に入射された光を反射および拡散させて前記第１の側縁に沿って形成される光出射部から光を出射するように、前記導光体の前記第２の側縁に沿って設けられた光拡散部とを備え、前記導光体の光出射部は、長手方向に垂直な断面形状が楕円形状になっており、前記光拡散部は、前記導光体における前記第１の端部の端面から間隔をあけて設けられており、前記光拡散部と前記第１の端部の端面との間の部分に対向する前記導光体の前記光出射部に、出射される光を拡散させる粗面が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
前記光拡散部は、前記長手方向に沿った断面がそれぞれ三角形状の凸部が該長手方向に沿って所定のピッチで連続して形成された三角波面によって構成されていることが好ましい。
【００１５】
前記光源部の前記発光素子は、赤色、緑色、及び青色の少なくとも１つの発光色の光を出射する発光ダイオードであることが好ましい。
【００１６】
前記光源部の前記発光素子は、前記第１の側縁に対して垂直方向に沿って配置された赤色発光ダイオードと、緑色発光ダイオードと、青色発光ダイオードとを有することが好ましい。
【００１７】
前記赤色発光ダイオード、前記緑色発光ダイオード、及び前記青色発光ダイオードは、時分割で発光制御されることが好ましい。
【００１８】
前記導光体の少なくとも前記光出射部を除く外周部に光反射手段が設けられていることが好ましい。
【００１９】
前記光反射手段は、前記導光体の前記光出射部を除く外周部を覆う反射ケースであり、前記導光体は該反射ケースの中に格納されていることが好ましい。
【００２０】
前記光源部は、前記発光素子が取り付けられた基板を備え、該基板には、前記発光素子が面実装されるように前記導光体における前記第１の端部に対向して設けられた底面と、該底面に面実装された発光素子を取り囲むように該底面の周囲に設けられて該底面の遠方側部分が外側に位置するように傾斜した側壁とを有する凹部が設けられていることが好ましい。
【００２１】
前記基板の前記凹部における前記側壁に段差面が設けられており、該凹部の前記底面には、前記発光素子が面実装される第１の導電パターンが設けられ、該段差面には該発光素子と金属細線によって電気的に接続される第２の導電パターンが設けられていることが好ましい。
【００２２】
前記光源部は、前記発光素子が取り付けられた基板と、該基板に取り付けられた前記発光素子が内部に配置されるように凹部が設けられて、該基板と一体成形されたケースとを備え、前記発光素子が前記凹部内の透明樹脂にて前記導光体と光学的に接続されている、ことが好ましい。
【００２３】
前記発光素子は、同一面側にＰ電極及びＮ電極を有し、該発光素子の該Ｐ電極及びＮ電極と、前記基板に設けられた配線パターンとが、導電接着剤或いはマイクロバンプにより電気的に接続されていることが好ましい。
【００２４】
前記透明樹脂が、前記導光体とほぼ同じ屈折率を有することが好ましい。
【００３９】
本発明の線状照明装置では、光反射層を備えることによって、光源部として用いる発光素子（ＬＥＤ）の数量を減らせて、且つ光を効率よく利用できる。
【００４０】
光源部と光拡散部との間に更に非光拡散部を設ければ、照明ムラをなくすことができる。
【００４１】
光源部と光拡散部との間の導光体の一部に、光が拡散される粗面を形成すれば、導光体での極部的に照度が高くなることを防ぎ、照度のばらつきを抑えることができる。
【００４２】
導光体の長手方向に垂直な断面の少なくとも一部、特に光を出射する光出射部を、円形或いは楕円形、またはこれらの組み合わせからなる弧状の形状を有するように構成すれば、線状照明装置とそこからの光を受ける被写体とが任意の角度に配置されても、所定の光量を前記被写体に照射することができる。
【００４３】
導光体を透光性材料から形成し、光反射層が配置される側の導光体の端部（第２の端部）の径の大きさを、光源部が配置される側の導光体の端部（第１の端部）の径よりも小さくすれば、光源部から最も離れた光反射層側の導光体内部の光量を上げることができる。
【００４４】
光拡散部に多数の三角形状を含む三角波面を形成すれば、光を有効に且つ照明ムラをなくすことができる。また、発光素子の列を三角波面の法線とほぼ並行に配置すれば、集光幅のずれを抑えた均一な照度が得られる。
【００４５】
発光素子として、それぞれ赤色、緑色及び青色の発光色を有する赤色発光素子、緑色発光素子、及び青色発光素子を使用すれば、カラー原稿の読み取りが可能となる。また、赤色、緑色及び青色の各発光素子を時分割で制御すれば、カラー対応の光電変換素子を用いる必要がなく、安価な画像読取装置が実現できる。
【００４６】
導光体の光出射部を除く外周部に光反射手段を設ければ、原稿面を除く導光体内部から空気中に出射する光を再利用できて、照明効率を高めることができる。
【００４７】
光反射手段を反射ケースとし、導光体を反射ケースの中に格納すれば、導光体内部から空気中に出射する光を再利用することが可能となる。
【００４８】
光源部を、側壁に傾斜面が設けられた凹部を有する基板と、該基板の該凹部の底面に実装された発光素子と、によって構成すれば、凹部の形状を選ぶことによって、発光素子の指向特性を自由に設定できる。
【００４９】
発光素子を、基板と樹脂とが一体成形されたケースの凹部内の基板上に実装すれば、線状照明装置の小型化が実現できる。或いは、発光素子を、同一面側にＰ電極及びＮ電極を有するように構成し、導電接着剤或いはマイクロバンプ方式によって基板の凹部底面（凹部内の基板における所定の配線パターン）に電気的に接続すれば、線状照明装置の小型化が実現できる。
【００５０】
基板の凹部内を、前記導光体とほぼ同じ屈折率を有する透光性樹脂で封止すれば、導光体との光学的マッチングが図れるために、照度の向上が奏される。
【００５１】
発光素子のＰ型半導体領域とＮ型半導体領域との間に並列に静電気保護素子が接続されている構造とすれば、発光素子のＰ型半導体領域とＮ型半導体領域との間に静電気等によって破壊電圧以上の高い電圧が印加されても、静電気保護素子の２つの極部間にバイパス電流が流れるので、発光素子は破壊されることなく確実に保護され、静電気に強い線状照明装置が得られる。
【００５２】
また、発光素子と静電気保護素子の電極との間をマイクロバンプにより電気的に接続すれば、量産性に優れ、生産歩留まり及び信頼性に有利な線状照明装置が得られる。
【００５３】
静電気保護素子が形成された一枚の基板上に複数の発光素子を接続すれば、コストダウン及び光源部の小型化が実現される。
【００５４】
静電気保護素子を、発光素子の光を反射する反射体構造（具体的には窪み形状）を有し、且つその反射体構造の内部に樹脂が封止されているように構成すれば、発光素子直上の放射束が増加し、導光体内部での発光素子からの光の利用効率が高くなって、より均一な照度が得られる。
【００５５】
或いは、光源部として、ドーム状或いはおわん型の透明基板に搭載されたＧａＮ系化合物半導体発光素子を用いても、発光素子直上の放射束が増加し、導光体内部での発光素子からの光の利用効率が高くなって、より均一な照度が得られる。
【００５６】
静電気保護素子の電極は、発光素子の下方に漏れる光を上方に反射するように形成することができる。例えば、静電気保護素子の電極を、発光素子の発光領域にほぼ対応する領域に形成すれば、発光領域から出射された光を上方に反射するよう構成することができる。これによっても、発光素子直上の放射束が増加し、導光体内部での発光素子からの光の利用効率が高くなって、より均一な照度が得られる。
【００５７】
静電気保護素子をダイオードとすれば、安価で静電気に強い線状照明装置が得られる。
【００５８】
更に、上記のような線状照明装置を用いた画像読取装置では、第１及び第２の基板にそれぞれ形成された光源部（発光素子）と光電変換素子との間の電気的接続を、リード線を用いずに行える。このため、製造工数が削減できるとともに、リード線と基板との接続点で生じる断線事故を防止できて、画像読取装置の信頼性を高めることができる。
【００５９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の線状照明装置及び画像読取装置の幾つかの実施形態を、添付の図面を参照して説明する。
【００６０】
（第１の実施形態）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態における線状照明装置１１００の正面断面図であり、図１（ｂ）は、光源部と対向する端部の表面側からみた線状照明装置１１００の側面図である。
【００６１】
線状照明装置１１００は導光体１を有するが、この導光体１は、透光性材料からなり、光源部を配置した第１の端部１１１０からもう一方の第２の端部１１２０に向かって、漸次、断面の径が小さくなっている。導光体１の長手方向の一側面には、多数の三角形状を含む三角波面２が設けられている。また、３は凹部を設けた基板、４はＬＥＤ、５は遮光部、６は光反射層、２５は光出射部である。導光体１の径の大きさは、ＬＥＤ４（光源部）の側で最も大きく、典型的には約５ｍｍであり、光反射層６の端部側で最も小さく、典型的には約２．５ｍｍである。ＬＥＤ４としては、少なくとも１つの発光素子（例えば発光ダイオード）を設ければよいが、それぞれが異なる３色に発光する３つのＬＥＤ４を設ければ、カラー画像処理に対応できる。
【００６２】
導光体１の構成材料は、透光性、耐熱性、及び成形性を考慮すると、耐熱アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィンなどが適しており、例えばインジェクション成形法、押し出し法などにより成形される。導光体１の接続部７の外周には、遮光部５として、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂などの黒色樹脂または白色樹脂で作製したキャップ５が、差し込まれている。
【００６３】
次に、線状照明装置１１００の光源部の形成方法を説明する。
【００６４】
まず、凹部を設けた基板３を得るために、厚さ約０．４ｍｍ〜約０．８ｍｍのアルミニウム基板の上に絶縁層を形成し、その上に銅箔を貼った上でエッチングにより配線パターンを形成する。そして、その上に、金の電解メッキ或いは無電解メッキにより回路基板を作製する。次に、凸金型によるスタンピング法により回路基板に凹部を形成し、これによって凹部を設けた基板３を得る。次に、赤色、青色、緑色のＬＥＤ４を、凹部を設けた基板３の凹部の円錐台の底面上に実装し、更にそれを導光体１の端部（第１の端部１１１０）に取り付けて、光源部を構成する。
【００６５】
このようにして形成される基板３では、凹部側壁の傾斜面形状により、ＬＥＤ４の発光角度分布（指向特性）を自由に設定できる。
【００６６】
光源部の各ＬＥＤ４は、赤色（波長約６００ｎｍ〜約７００ｎｍ）、緑色（波長約５００ｎｍ〜約６００ｎｍ）、及び青色（波長約４００ｎｍ〜約５００ｎｍ）の発光色を有するように選ばれており、時分割で制御されて発光する。ここで、ＬＥＤ４を時分割で制御する理由は、全点灯方式に比べて、カラー対応の光電変換素子を用いる必要がなくなり、安価な画像読取装置（後述）が実現できるからである。
【００６７】
また、光源部を構成するＬＥＤ４が配置されない導光体１の第２の端部１１２０には、光反射層６を設ける。光反射層６は、二酸化チタンやアルミニウムなどの材料膜を表面に蒸着するか、或いはニッケル及び銀のメッキにより形成する。光反射層６は、導光体１の表面に直接に形成してもよいし、導光体１とは別の部材として、導光体１の端部１１２０に配置してもよい。
【００６８】
図１（ｃ）及び（ｅ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ方向から見た凹部の模式図であって、ＬＥＤ４を三角波面２の法線Ｘに実質的に平行に配置する場合（図１（ｃ）、「第１配置４１」とも称する）、及び三角波面２の法線Ｘに平行ではない方向に配置する場合（図１（ｅ）、「第２配置４２」とも称する）を、それぞれ示している。また、図１（ｄ）及び図１（ｆ）は、第１配置４１及び第２配置４２のそれぞれにおける導光体１の長手方向の集光幅のズレをあらわしたものである。但し、照度のピーク位置を“０”とし、ピークの値を１００％とした時の９０％の位置を、それぞれ“１”及び“−１”で示している。また、有効照明長の軸は、左から右にいくにつれて入射面Ｎから遠ざかっていく位置を示す。
【００６９】
３色のＬＥＤ４を、図１（ｅ）のように三角波面２の法線Ｘに平行でない方向に配置する第２配置４２では、図１（ｆ）より、その照度のピーク位置が入射面に近い位置でズレている。このズレは、実験によると、光の入射面Ｎから約１５ｍｍ離れたＭ点で生じた。この理由は、ＬＥＤ４の位置と三角波面２（光拡散部）との間の距離や三角波面２の形状や大きさに起因しているものと考えられる。
【００７０】
一方、３色のＬＥＤ４を、図１（ｃ）のように三角波面２の法線Ｘに実質的に平行に配置する第１配置４１では、図１（ｄ）に示すように集光幅のズレがみられない。従って、ＬＥＤ４の配置は、図１（ｃ）に示すように、ＬＥＤ４の位置による集光幅のズレを抑えるために、三角波面２の法線Ｘと実質的に平行に配置することが望ましい。
【００７１】
また、線状照明装置１１００の小型且つコンパクトな構造を得る目的で、導光体１と光源部との接続は、遮光部５にカシメ用ピン２０を形成して、基板３とカシメ接続を行うことが望ましい。また、導光体１と光源部との光学的マッチングをとるために、導光体１の材料と同じ屈折率を有する材料、例えばエポキシ樹脂やシリコーン樹脂などの透明樹脂２４を介して接続すれば、照度の向上が得られる。
【００７２】
図２（ａ）は、導光体１に形成された三角波面２の概略形状（Ｘは三角波面の法線方向を示す）を示す図である。導光体１の長手方向に垂直な断面形状は、円形である。また、三角波面２と対向する側の導光体１の光出射部２５には、弧状の丸みをもたせている。これによって、光出射部２５とそこからの出射光を受ける被写体（不図示）とが任意の角度に配置されても、所定の光量を被写体に照射できる。具体的には、光出射部２５は、円形或いは楕円形、又はこれらの組み合わせからなる、いわゆる弧状の形状を有するように構成される。
【００７３】
図２（ｂ）は、以上の説明で言及した三角波面２の法線Ｘを示す図である。具体的には、三角波面２の法線とは、三角波面２の頂点の接線Ｔに対して垂直な方向を表す。
【００７４】
図３は、導光体１の長手方向に垂直な断面形状が円形及び楕円形の組み合わせである場合を示している。導光体１のうちで光出射部２５の形状は、参照符号２６０で示すように楕円の一部から成る弧状であり、また、導光体１のうちで三角波面２に連なる箇所は、参照符号２７０で示すように実質的な円の一部である。
【００７５】
このようにして作製した本実施形態に係る線状照明装置１１００の動作原理を、図４を参照しながら説明する。図４は、図１（ａ）と同様な本実施形態に係る線状照明装置１１００の正面断面図であり、更に光の進行方向を示す矢印が描かれている。図１（ａ）と同じ構成要素には同じ参照符号を付しており、それらの説明はここでは省略する。
【００７６】
３色ＬＥＤ４から順次放出した光には、直接に接続部７に入射する光ｐと、基板３の凹部の傾斜面８で反射して接続部７に入射する光ｑと、がある。
【００７７】
接続部７に直接入射した光ｐは、全て導光体１の内部を進行し、三角波面２或いはその他の導光体１の側面で、全反射を繰り返す。その時、三角波面２で反射或いは屈折した光ｒは、下方へ大きく角度を曲げて、三角波面２と対向する側面（光出射部）２５から出射して、原稿面（不図示）を照射する。
【００７８】
なお、三角波面２の大きさは、典型的には、ピッチＰ＝約３２０μｍ、山の高さＨ＝約１６０μｍである（図２（ｂ）参照）。
【００７９】
一方、傾斜面８で反射して接続部７に入射する光ｑには、更に全反射して導光体１の内部を進行する光と、接続部７の側面から直接に外に出射する光と、がある。直接に外へ出る光があると、その部分の照度が著しく高くなって照度のばらつきが大きくなるが、本実施形態では、遮光部５を設けることによって照度のばらつきを緩和させている。
【００８０】
また、導光体１に入射した光のうちで全反射を繰り返して光反射層６がある端部（第２端部）１１２０まで到達した光は、光反射層６で再度全反射されて導光体１に戻り、再利用されるので、損失なく原稿面の照射に利用される。
【００８１】
このような動作原理に基づき、Ａ４サイズ用の原稿面に照射可能な線状照明装置１１００を作製して、その特性を評価した。その結果、従来のＬＥＤアレイタイプと比較すると、従来はＬＥＤの数量が２４個必要であったが、本実施形態の線状照明装置１１００では、６個のＬＥＤで済み、従来の１／４に削減できた。これにより、低コスト化を実現できた。
【００８２】
また、凹部を設けた基板３を採用することにより、光源部の厚みを半減することができた。更に、図１６に示した従来の線状照明装置１００の全長が約２３６ｍｍであったのに比べて、全長を約１０ｍｍ程度短くできた。
【００８３】
更に、線状照明装置から原稿面までの距離は、従来のＬＥＤアレイタイプの場合は一般に９．５ｍｍ程度必要であったが、本実施形態の線状照明装置１１００では、これらの距離を、原稿を載置するガラス板の厚みとほぼ同じ約１．１ｍｍに近付けることができた。これより、光源部を原稿載置用ガラスの裏面に密着させても、照度ばらつきを許容範囲に抑えることができるので、小型でコンパクトな線状照明装置１１００が実現できた。
【００８４】
（第２の実施形態）
図５（ａ）は、本発明の第２の実施形態における線状照明装置１２００の正面断面図であり、図５（ｂ）は、光源部と対向する端部の表面側からみた線状照明装置１２００の側面図である。第１の実施形態における線状照明装置１１００と同じ構成要素には同じ参照符号を付しており、それらの説明はここでは省略する。
【００８５】
本実施形態に係る線状照明装置１２００では、導光体１の周囲に、ＡＢＳ樹脂やポリカーポネート樹脂などの材料を用いてインジェクション成形法や押し出し法などのプロセスで成形した反射ケース１０を設けるとともに、遮光部５の代わりに粗面９を設け、更に導光体１の接続部７を削除している。
【００８６】
反射ケース１０は光反射手段として作用し、反射ケース１０の中に、導光体１が格納されている。これによって、原稿面以外の方向に向かって導光体１の内部から空気中に出射する光を再利用できる。実験によると、反射ケース１０を設けないときに比較べて、原稿面照度が約１．５倍大きくなるという結果が得られた。
【００８７】
このようにして作製した本実施形態に係る線状照明装置１２００の動作原理を、図６を参照しながら説明する。図６は、図５と同様な本実施形態に係る線状照明装置１２００の正面断面図であり、更に光の進行方向を示す矢印が描かれている。図５と同じ構成要素には同じ参照符号を付しており、それらの説明はここでは省略する。
【００８８】
３色ＬＥＤ４から順次放出した光には、直接に導光体１に入射する光ｐと、基板３の凹部の傾斜面８で反射して導光体１に入射する光ｑと、がある。
【００８９】
導光体１に直接入射した光ｐは、全て導光体１の内部を進行し、三角波面２或いはその他の導光体１の側面で、全反射を繰り返す。その時、三角波面２で反射或いは屈折した光ｒは、下方へ大きく角度を曲げて、三角波面２と対向する側面（光出射部）２５から出射して、原稿面（不図示）を照射する。なお、三角波面２のピッチＰや山の高さＨは、第１の実施形態の場合と同様である。
【００９０】
一方、傾斜面８で反射して導光体１に入射する光には、更に全反射して導光体１の内部を進行する光と、導光体１の側面から直接に外に出射する光と、がある。直接に外へ出る光があると、その部分の照度が著しく高くなって照度のばらつきが大きくなるが、本実施形態では、粗面９を設けることによって、そのような光を拡散させて導光体１の外部に出射させている。
【００９１】
また、導光体１に入射した光のうちで全反射を繰り返して光反射層６がある端部（第２端部）１１２０まで到達した光は、光反射層６で再度全反射されて導光体１に戻り、再利用されるので、損失なく原稿面の照射に利用される。ここで、光反射層６は、反射ケース１０の一部として形成してもよい。
【００９２】
このような動作原理に基づき、Ａ４サイズ用の原稿面に照射可能な線状照明装置１２００を作製して、その特性を評価した。その結果、従来のＬＥＤアレイタイプと比較すると、従来はＬＥＤの数量が２４個必要であったが、本実施形態の線状照明装置１２００では、４個のＬＥＤで済み、従来の１／６に削減できた。これにより、低コスト化を実現できた。
【００９３】
また、図１６に示した従来の線状照明装置１００の全長が約２３６ｍｍであったのに比べて、全長を約１２ｍｍ程度短くできた。第１の実施形態における線状照明装置１１００よりも約２ｍｍ短縮されているが、これは、導光体１の接続部７を設けていないためである。
【００９４】
更に、線状照明装置から原稿面までの距離は、従来のＬＥＤアレイタイプの場合は一般に９．５ｍｍ程度必要であったが、本実施形態の線状照明装置１２００では、これらの距離を、原稿を載置するガラス板の厚みとほぼ同じ約１．１ｍｍに近付けることができた。これより、光源部を原稿載置用ガラスの裏面に密着させても、照度ばらつきを許容範囲に抑えることができるので、小型でコンパクトな線状照明装置１２００が実現できた。
【００９５】
（第３の実施形態）
図７（ａ）は、本発明の第３の実施形態における線状照明装置１３００の正面断面図であり、図７（ｂ）は、光源部と対向する端部の表面側からみた線状照明装置１３００の側面図である。第１の実施形態における線状照明装置１１００と同じ構成要素には同じ参照符号を付しており、それらの説明はここでは省略する。
【００９６】
本実施形態に係る線状照明装置１３００では、第１の実施形態における線状照明装置１１００の構成において、更にＬＥＤ４を一体成形ケース１１の基板３の上に実装している。一体成形ケース１１の形成にあたっては、基板３の上に例えばエッチングにより配線パターンを形成し、その配線パターンの所定の箇所に赤色、青色、及び緑色の各ＬＥＤ４を装着し、その後に樹脂で封止する。基板３としては、リードフレームを用いても構わない。一体成形ケース１１には凹部を形成しており、各ＬＥＤ４はこの凹部の底面部分に載置される。凹部の形状により、ＬＥＤ４の発光角度分布（指向特性）を自由に設定できる。また、凹部は、その表面を鏡面にするために、銀などでメッキ処理されることが望ましい。
【００９７】
また、図７の構成では、基板３の一部３ａを、導光体１の端部１１１０の径を超えるように突設させている。この突設部分３ａは、線状照明装置１３００を後述する画像読取装置に組み込むときに、光電変換素子が装着される基板（第２の基板）との接続のために用いられる基板（第１の基板）として機能するか、或いはそのような接続のための基板（第１の基板）との間の結合部として、利用され得る。
【００９８】
また、線状照明装置１３００の小型且つコンパクトな構造を得る目的で、導光体１と光源部との接続は、遮光部５にカシメ用ピン２０を形成して、基板３とカシメ接続を行うことが望ましい。また、導光体１と光源部との光学的マッチングをとるために、導光体１の材料と同じ屈折率を有する材料、例えばエポキシ樹脂やシリコーン樹脂などの透明樹脂２４を介して接続すれば、照度の向上が得られる。
【００９９】
図８は、図７と同様な本実施形態に係る線状照明装置１３００の正面断面図であり、更に光の進行方向を示す矢印が描かれている。図７と同じ構成要素には同じ参照符号を付しており、それらの説明はここでは省略する。
【０１００】
３色ＬＥＤ４から順次放出した光には、直接に接続部７に入射する光ｐと、基板３の凹部の傾斜面８で反射して接続部７に入射する光ｑと、がある。導光体１に直接入射した光ｐは、全て導光体１の内部を進行し、三角波面２或いはその他の導光体１の側面で、全反射を繰り返す。その時、三角波面２で反射或いは屈折した光ｒは、下方へ大きく角度を曲げて、三角波面２と対向する側面（光出射部）２５から出射して、原稿面（不図示）を照射する。このような照射原理は、第１或いは第２の実施形態における線状照明装置と実質的に同様であり、これ以上の説明は省略する。
【０１０１】
図９（ａ）は、本発明の第３の実施形態に従った他の線状照明装置１３５０の正面断面図であり、図９（ｂ）は、光源部と対向する端部の表面側からみた線状照明装置１３５０の側面図である。具体的には、線状照明装置１３５０では、第２の実施形態における線状照明装置１２００の構成に対して、上述した一体成形ケース１１を組み込んでいる。これまでに説明したものと同じ構成要素には同じ参照符号を付しており、それらの説明はここでは省略する。
【０１０２】
この線状照明装置１３５０においても、線状照明装置１３００と同様の効果が得られる。
【０１０３】
このような動作原理に基づき、Ａ４サイズ用の原稿面に照射可能な線状照明装置１３００及び１３５０を作製して、その特性を評価した。その結果、従来のＬＥＤアレイタイプと比較すると、従来はＬＥＤの数量が２４個必要であったが、本実施形態の線状照明装置１３００では６個のＬＥＤで済み、従来の１／４に削減でき、一方、線状照明装置１３５０では、４個のＬＥＤで済み、従来の１／６に削減できた。これにより、低コスト化を実現できた。
また、図１６に示した従来の線状照明装置１００の全長が約２３６ｍｍであったのに比べて、線状照明装置１３００の構成では全長を約１０ｍｍ程度短くでき、線状照明装置１３５０の構成では全長を約１２ｍｍ程度短くできた。
【０１０４】
更に、線状照明装置から原稿面までの距離は、従来のＬＥＤアレイタイプの場合は一般に９．５ｍｍ程度必要であったが、本実施形態の線状照明装置１３００或いは１３５０では、これらの距離を、原稿を載置するガラス板の厚みとほぼ同じ約１．１ｍｍに近付けることができた。これより、光源部を原稿載置用ガラスの裏面に密着させても、照度ばらつきを許容範囲に抑えることができるので、小型でコンパクトな線状照明装置１３００或いは１３５０が実現できた。
【０１０５】
（第４の実施形態）
図１０は、本発明の第４の実施形態における線状照明装置１４００について、その第１端部１１１０の近傍を特に示す断面図である。第１の実施形態における線状照明装置１１００と同じ構成要素には同じ参照符号を付しており、それらの説明はここでは省略する。
【０１０６】
本実施形態では、基板１３のうちで、ＬＥＤ４に接続されたワイヤ１６（例えば金ワイヤ）が接続される面１５の高さを、ＬＥＤ４が実装されるＬＥＤ実装面１４の高さに対して異ならせている。これによって、凹部を設けた基板１３のＬＥＤ実装面１４のサイズを、小さくすることができ、結果的に照度を上げることができる。
【０１０７】
また、ＬＥＤ４と基板１３とを、図示されるワイヤ１６ではなく、例えばマイクロバンプなどで接続すれば、凹部を設けた基板１３を更に小型化して、照度の更なる向上を実現することができる。
【０１０８】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態として、第１〜第４の実施形態として上述した様な特徴を有する本発明の線状照明装置２１００を導光体として用いた画像読取装置２０００を、以下に説明する。図１１（ａ）は、画像読取装置２０００の構成を模式的に示す図である。
【０１０９】
図１１（ａ）の画像読取装置２０００が有する線状照明装置２１００の導光体１からは、これまでの実施形態にて説明したように、三角波面２に対向する光出射部２５から光が出射される。この出射光２２０は、原稿台とカバーとを兼ねるカバーガラス２２２を通過して、照明すべき原稿面（被写体）２２４に入射し、この原稿面２２４において反射される。反射光２２６は、再びカバーガラス２２２を通過して、金属フレーム２２８で固定されているロッドレンズアレイ２３０に入射する。ロッドレンズアレイ２３０によって、原稿面２２４の像が、配線基板２３２に実装された光電変換素子２３４に形成される。また、配線基板２３２と線状照明装置２１００のＬＥＤ（不図示）とは、従来技術におけるリード線ではなく、基板２４０を配線基板２３２の近くまで延設することによって接続している。
【０１１０】
基板２４０に取り付けられた線状照明装置２１００の導光体１は、所定の光量及び照度によって原稿面（被写体）２２４を照射する必要があるために、原稿面２２４の近傍に配置されている。導光体１から出射する出射光２２０は、原稿面２２４に対して斜め方向から照射される。
【０１１１】
図１１（ａ）に描かれる線状照明装置２１００の導光体１の断面形状は、先に第１の実施形態において図３を参照して説明したものと同じである。すなわち、導光体１の長手方向に垂直な断面形状は、円形及び楕円形の組み合わせであって、導光体１のうちで光出射部２５の形状は楕円２６０の一部からなる弧状であり、また、導光体１のうちで三角波面２に連なる箇所は実質的な円の一部２７０である。このように、光出射部２５を楕円の一部２６０で形成することにより、所定の光量及び強度をもった出射光２２０を、原稿面２２４に照射することができる。
【０１１２】
原稿面２２４に照射された後の反射光２２６は、原稿面２２４の直下部に配置されたロッドレンズアレイ２３０を介して、光電変換素子２３４に到達する。光電変換素子２３４は、配線基板２３２に装着されている。配線基板２３２は、原稿面２２４から最も離れたところに配置されている。
【０１１３】
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）を別の角度からみた一部拡大図であり、特に基板２４０と配線基板２３２との配置関係に着目して描いている。図１１（ａ）と同じ構成要素には同じ参照符号を付しており、それらの説明はここでは省略する。また、参照番号１１は、先に図８を参照して説明した一体成形ケースであり、２０は、これまでに説明したカシメ用ピンである。
【０１１４】
図１１（ｂ）に描かれているように、基板（第１の基板）２４０は、配線基板（第２の基板）２３２に当接するように、配線基板２３２の近傍まで延設されている。本来、基板２４０の長さは、線状照明装置２１００の導光体１が装着できる程度あれば十分であるが、本実施形態では、配線基板２３２に接するように長く設定している。そして、これらの２つの基板２３２及び２４０が当接する箇所、或いはその近傍において、それぞれの基板２３２及び２４０に形成された不図示の配線パターン（ＬＥＤ４と光電変換素子２３４とを電気的に結合させるために配線パターン）を、半田２４４で電気的に接続している。これにより、ＬＥＤ４と光電変換素子２３４とを電気的に結合させるためのリード線を排除できるので、特にリード線の断線による事故を防止できる。但し、この基板２３２及び２４０の電気的接続は、半田２４０に限られるわけではなく、他の接続方法（例えばコネクタ）によって接続させても良い。
【０１１５】
（第６の実施形態）
図１２は、本発明の第６の実施形態における線状照明装置１６００について、その第１端部１１１０の近傍を特に示す断面図である。具体的には、線状照明装置１６００では、光源部のＬＥＤ６０４として例えばＧａＮ系ＬＥＤ６０４を用い、且つ、そのＬＥＤ６０４が、静電気保護素子としてのダイオード素子６０５を介して基板６０３の上の配線パターンに接続されている。
【０１１６】
ダイオード素子６０５は、ＬＥＤ６０４のＰ型半導体領域とＮ型半導体領域とにそれぞれ電気的に接続される２つの極部を有している。そして、ＬＥＤ６０４のＰ型半導体領域とＮ型半導体領域との間に、ＬＥＤ６０４の破壊電圧以下の所定の電圧を越える電圧が印加されたときに、これら２つの極部間に電流が流れるように構成されている。
【０１１７】
ＬＥＤ６０４のＰ型半導体領域及びＮ型半導体領域にそれぞれ電気的に接続して形成されているＰ電極及びＮ電極は、それぞれダイオード素子６０５のＮ電極及びＰ電極に接続される。具体的には、ダイオード素子６０５とＬＥＤ６０４とは重ね合わされて、それぞれの電極間をマイクロバンプ６１０により電気的に接続する。ダイオード素子６０５は、更に導電性接着剤６０９により基板６０３に実装される。ダイオード素子６０５の一方の電極は、基板６０３に実装された時点で基板６０３の上の配線パターン（不図示）に電気的に接続され、他方の電極は、金属細線６０６により基板６０３の配線パターンに電気的に接続される。なお、接続されたＬＥＤ６０４及びダイオード素子６０５は、更に透明樹脂６０７で覆われている。
【０１１８】
ＬＥＤ６０４は、より具体的には、透明基板の上に所定の半導体積層構造を形成して、構成されている（但し、図では、透明基板及び半導体積層構造は詳細には描いておらず、総括的にＬＥＤ６０４としている）。これより、ＬＥＤ６０４は透明であるので、その発光部から発した光は、ＬＥＤ６０４を透過し、且つ透明樹脂７を通過して、導光体１の内部に直接に入る。或いは、ＬＥＤ６０４の側方に向けて発生された光は、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂やアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂などの高反射性白色樹脂で形成された反射キャップ６０８の反射面で反射されて、導光体１の内部に入る。また、ＬＥＤ６０４の下方に漏れた光は、ダイオード素子６０５の上面におけるＬＥＤ６０４の発光領域にほぼ対応するような位置に形成された電極によって反射され、上記と同様に導光体１の内部に入る。導光体１に入った光は、第１〜第４の実施形態で説明したように、三角波面２での反射を経て光出射部２５から出射される。
【０１１９】
この様な構成では、ダイオード素子６０５の使用によって、静電気に強い線状照明装置１６００が得られる。更に、光源部から発せされる放射束が増加して、導光体１の照度を上げることができる。
【０１２０】
（第７の実施形態）
図１３は、第６の実施形態で説明した図１２の構成の改変例として、同一のダイオード素子６１５の上に複数のＬＥＤ６０４を接続した場合を示す。
【０１２１】
この構成では、複数のＬＥＤ６０４に対して共通のダイオード素子６１５を使用するので、ダイオード素子６１５のダイシング処理回数が減るとともに、金属細線６０６も共通した１つに削減できる。また、省スペース実装も可能となる。
なお、複数のＬＥＤ６０４に対応するダイオード素子６１５を、１枚の基板６０３の上に複数個設けることも可能である。
【０１２２】
（第８の実施形態）
図１４は、第６の実施形態で説明した図１２の構成の更なる改変例として、ダイオード素子６２５に窪み６１１を設け、ＬＥＤ６０４をこの窪み６１１の中に搭載した線状照明装置１８００の構成を示す。このダイオード素子６２５の窪み６１１は、ＬＥＤ６０４からの光を反射する反射体として機能する。
【０１２３】
この構成では、第６の実施形態の構成（図１２）における反射キャップ６０８を不要にすることができるので、コストの削減が図れるとともに、組立作業性が向上する。また、カラー原稿を読み取るために波長の異なる複数のＬＥＤ６０４を使用する場合、第６の実施形態の構成（図１２）では、組立作業性の問題から反射キャップ６０８の形状を小さくすることができないのに対して、図１４に示す本実施形態の構成では、窪み６１１をより小さく形成することで、光源部の集光性が高まり、導光体１の内部での光利用効率が高まる。更に、照度が大きくなるとともに、その均一性も上がる。
【０１２４】
（第９の実施形態）
図１５（ａ）及び（ｂ）は、第６の実施形態で説明した図１２の構成の更なる改変例として、ＬＥＤ６０４の透明基板として、ドーム状基板６１２ａ（図１５（ａ））或いはおわん状基板６１２ｂ（図１５（ｂ））を使用する構成を示す。図１５（ａ）或いは（ｂ）の構成は、図１２のＬＥＤ６０４を置き換えるものである。
【０１２５】
これらの構成では、ＬＥＤ６０４から発した光に対する透明基板のドーム状形状６１２ａ或いはおわん状形状６１２ｂの集光作用によって、光源部の集光性が高まり、導光体１の内部での光利用効率が高まる。
【０１２６】
なお、第６〜第９の実施形態における各線状照明装置においては、第１の実施形態のように、光源部と導光体１との間に接続部７を設けても良く、或いは、第２の実施形態のように、光源部の近傍における導光体１に粗面９を設けても良い。
【０１２７】
また、上記の各実施形態で説明した何れの線状照明装置も、第５の実施形態で説明した画像読取装置に組み込むことができる。
【０１２８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、原稿面への照明効率が高く且つ照度のばらつきが小さい線状照明装置が、低コストで小型且つコンパクトな導光体を用いて実現される。更に、本発明によれば、少ない工数で製造できる高信頼性の画像読取装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施形態における線状照明装置の正面断面図であり、（ｂ）は、光源部と対向する端部の表面側からみた（ａ）の線状照明装置の側面図であり、（ｃ）及び（ｅ）は、（ａ）のＡ−Ａ方向から見た凹部の模式図であって、ＬＥＤを三角波面の法線に実質的に平行に配置する場合（ｃ）と平行ではない方向に配置する場合（ｅ）とをそれぞれ示し、（ｄ）及び（ｆ）は、（ｃ）及び（ｅ）の各配置における導光体の長手方向の集光幅のズレを表す図である。
【図２】（ａ）は、導光体に形成された三角波面の概略形状を示す図であり、（ｂ）は、三角波面の法線方向を示す図である。
【図３】本発明の線状照明装置に用いられ得る導光体のある断面形状を模式的に示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における線状照明装置の動作原理を説明する図である。
【図５】（ａ）は、本発明の第２の実施形態における線状照明装置の正面断面図であり、（ｂ）は、光源部と対向する端部の表面側からみた（ａ）の線状照明装置の側面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態における線状照明装置の動作原理を説明する図である。
【図７】（ａ）は、本発明の第３の実施形態における線状照明装置の正面断面図であり、（ｂ）は、光源部と対向する端部の表面側からみた（ａ）の線状照明装置の側面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態における線状照明装置の動作原理を説明する図である。
【図９】（ａ）は、本発明の第３の実施形態における改変された線状照明装置の正面断面図であり、（ｂ）は、光源部と対向する端部の表面側からみた（ａ）の線状照明装置の側面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態における線状照明装置について、光源部が設けられている端部の近傍を特に示す断面図である。
【図１１】（ａ）は、本発明の第５の実施形態における画像読取装置の構成を模式的に示す図であり、（ｂ）は、（ａ）を別の角度からみた一部拡大図である。
【図１２】本発明の第６の実施形態における線状照明装置について、光源部が設けられている端部の近傍を特に示す断面図である。
【図１３】本発明の第７の実施形態における線状照明装置について、光源部に設けられているＬＥＤの近傍を特に示す断面図である。
【図１４】本発明の第８の実施形態における線状照明装置について、光源部が設けられている端部の近傍を特に示す断面図である。
【図１５】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第９の実施形態における線状照明装置について、光源部に設けられているＬＥＤの形状を模式的に示す図である。
【図１６】従来技術におけるある線状照明装置の構成を模式的に示す斜視図である。
【図１７】従来技術におけるある画像読取装置の構成を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１ 導光体
２ 三角波面
３ 基板
４ ＬＥＤ（発光素子）
５ 遮光部
６ 光反射層
７ 接続部
８ 傾斜面
９ 粗面
１０ 反射ケース
１１ 一体成形ケース
１５ 段差面
２０ カシメ用ピン
２４ 透明樹脂
２５ 光出射部
２２０ 出射光
２２２ カバーガラス
２２４ 原稿面（被写体）
２２６ 反射光
２２８ 金属フレーム
２３０ ロッドレンズアレイ
２３２ 配線基板
２３４ 光電変換素子
２４０ 基板
２４４ 半田
６０３ 基板
６０４ ＬＥＤ（発光素子）
６０５、６１５、６２５ ダイオード素子
６０６ 金属細線
６０７ 透明樹脂
６０８ 反射キャップ
６０９ 導電性接着剤
６１０ マイクロバンプ
６１１ 窪み
６１２ａ ドーム状透明基板
６１２ｂ おわん状透明基板
１１００、１２００、１３００、１３５０、１４００、１６００、１８００線状照明装置
２０００ 画像読取装置
２１００ 線状照明装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a linear illumination device having a light guide and an image reading device using the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as an illumination device for a facsimile apparatus or an image reading apparatus such as a scanner or a barcode reader, a light emitting element such as a light emitting diode (in this specification, a light emitting element such as a light emitting diode is generically referred to as “LED”). ) Are generally used in an array. However, in the illuminating device configured as described above, if the number of LEDs used in the light source unit is reduced, the illuminance decreases or varies, so that the number of LEDs cannot be reduced due to this problem. Furthermore, since blue LEDs and the like are expensive, it is difficult to reduce costs.
[0003]
On the other hand, as a method for reducing the number of LEDs for cost reduction, for example, a technique using a light guide has been proposed as disclosed in JP-A-8-43633. FIG. 16 shows the configuration of the illumination device 100 based on such a conventional technique.
In the configuration of the illumination device 100 in FIG. 16, a light diffusion portion 102 is formed on one side surface of the rod-shaped light guide 101 in parallel with the axis of the light guide 101. At both ends of the light guide 101, light emitters 103 are provided in proximity to the light incident surfaces 104a and 104b, respectively. The light that has entered the light guide 101 from the light emitter 103 travels inside the light guide 101 according to Snell's law, but the light that arrives at the light diffuser 102 is reflected and reflected by the light diffuser 102. The light is diffused and emitted to the outside from the light emitting surface 105 on the side facing the light diffusion portion 102 of the light guide 101.
[0004]
Further, FIG. 17 shows a configuration of an image reading apparatus 200 using the conventional illumination device 210.
[0005]
In the illumination device 210 included in the image reading apparatus 200 of FIG. 17, an LED 214 as a light source unit is mounted on a printed wiring board 212, and the LED 214 is sealed with a transparent resin 216. The light emission illuminance of the LED 214 is determined by the current flowing therethrough, and the magnitude of the current is set by the magnitude of the resistor 218.
[0006]
The outgoing light 220 emitted from the illuminating device 210 passes through a cover glass 222 serving as a document table and a cover, enters a document surface (subject) 224 to be illuminated, and is reflected by the document surface 224. The reflected light 226 passes through the cover glass 222 again and enters the rod lens array 230 fixed by the metal frame 228. The rod lens array 230 forms an image of the original surface 224 on the photoelectric conversion element 234 mounted on the wiring board 232.
[0007]
Further, the printed wiring board 212 on which the LEDs 214 are mounted and the wiring board 232 on which the photoelectric conversion elements 234 are mounted are electrically connected, for example, with solder 238 via lead wires 236.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional illumination device 100 shown in FIG. 16 is increased in size because the light emitter 103 as the light source unit must be disposed on both end sides of the light guide 101, and is intended to be downsized or compact. When such an illumination device 100 is used for the contact type image sensor or the like, there is a disadvantage that the whole structure becomes large.
[0009]
Also, the conventional image reading apparatus 200 shown in FIG. 17 uses a lead wire 236 for electrical connection between the illumination device 210 and the photoelectric conversion element 234. For this reason, in particular, in a system in which the three color LEDs 214 of red, blue, and green are used as the light source and the color document is read by switching them, the number of the lead wires 236 increases and the wiring becomes complicated. . Further, since the number of lead wires 236 increases, a space for wiring must be secured, which is an obstacle to downsizing of the image reading apparatus. Furthermore, when a lead wire with a small diameter is used to reduce the space occupied by the lead wire 236, it is difficult to attach the lead wire 236 to the wiring boards 212 and 232, and the lead wire 236 is easily cut.
[0010]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and has as its object (1) a small and compact structure that can be manufactured at a low cost, while having high illumination efficiency and small variations in illuminance. Providing a linear illumination device, (2) Providing a linear illumination device suitable for use in an image reading device, and (3) Reducing manufacturing man-hours, improving reliability, reducing costs, and making compact. It is to provide an image reading apparatus that can realize advantages such as.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  The linear illumination device of the present invention is formed of a translucent material in the shape of a truncated cone whose diameter in a cross section perpendicular to the longitudinal direction becomes gradually smaller from the first end to the second end. The shape is such that the first side edge along the longitudinal direction in the cross section along the longitudinal direction is perpendicular to the end surface of the first end and the end surface of the second end. A second side edge facing the one side edge is inclined, and has a light guide and a light emitting element, so that light emitted from the light emitting element enters the light guide. A light source disposed opposite to the first end of the light guide, a light reflecting layer provided on an end surface of the second end of the light guide, and the light emission of the light source The light incident from the element into the light guide is reflected and diffused, and the light is emitted from the light emitting portion formed along the first side edge. And a light diffusing portion provided along the second side edge of the light guide, and the light emitting portion of the light guide has an elliptical cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction. BecomeThe first end portion of the light guide is provided with a connection portion having a smaller diameter than the first end portion, and a light shielding portion is provided on the outer periphery of the connection portion.It is characterized by that.
[0012]
  Further, the linear illumination device of the present invention is formed of a translucent material in a truncated cone shape in which a diameter in a cross section perpendicular to the longitudinal direction is gradually reduced from the first end to the second end, The frustoconical shape is such that the first side edge along the longitudinal direction in the cross section along the longitudinal direction is perpendicular to the end surface of the first end and the end surface of the second end. The second side edge facing the first side edge is inclined, and has a light guide and a light emitting element, so that light emitted from the light emitting element enters the light guide. A light source portion disposed opposite to the first end portion of the light guide, a light reflection layer provided on an end surface of the second end portion of the light guide, and a light source portion of the light source portion. A light emitting part formed along the first side edge by reflecting and diffusing light incident on the light guide from the light emitting element; A light diffusing portion provided along the second side edge of the light guide so as to emit light, and the light emitting portion of the light guide has an elliptical cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction. It has a shapeThe light diffusing portion is provided at a distance from an end surface of the first end portion of the light guide, and is opposed to a portion between the light diffusing portion and the end surface of the first end portion. The light emitting portion of the light guide is provided with a rough surface for diffusing emitted light.It is characterized by.
[0014]
  It is preferable that the light diffusing portion is constituted by a triangular wave surface in which convex portions each having a triangular shape in a cross section along the longitudinal direction are continuously formed at a predetermined pitch along the longitudinal direction..
[0015]
  The light-emitting element of the light source unit is preferably a light-emitting diode that emits light of at least one emission color of red, green, and blue..
[0016]
  The light-emitting element of the light source unit preferably includes a red light-emitting diode, a green light-emitting diode, and a blue light-emitting diode that are disposed along a direction perpendicular to the first side edge..
[0017]
  The red light emitting diode, the green light emitting diode, and the blue light emitting diode are preferably controlled to emit light in a time division manner..
[0018]
  It is preferable that a light reflecting means is provided on an outer peripheral portion excluding at least the light emitting portion of the light guide.
[0019]
  The light reflecting means is a reflecting case that covers an outer peripheral portion of the light guide excluding the light emitting portion, and the light guide is preferably stored in the reflecting case..
[0020]
  The light source unit includes a substrate to which the light emitting element is attached, and a bottom surface provided on the substrate so as to face the first end portion of the light guide so that the light emitting element is surface-mounted. And a concave portion provided around the bottom surface so as to surround the light-emitting element surface-mounted on the bottom surface and an inclined side wall so that a far side portion of the bottom surface is located outside. preferable.
[0021]
  A step surface is provided on the side wall of the concave portion of the substrate, a first conductive pattern on which the light emitting element is surface-mounted is provided on the bottom surface of the concave portion, and the light emitting element is provided on the step surface. And a second conductive pattern that is electrically connected by a thin metal wire is preferably provided..
[0022]
  The light source unit includes a substrate on which the light emitting element is attached, and a case in which a concave portion is provided so that the light emitting element attached to the substrate is disposed therein, and is integrally molded with the substrate. The light emitting element is optically connected to the light guide with a transparent resin in the recess.,Is preferable.
[0023]
  The light emitting element has a P electrode and an N electrode on the same surface side, and the P electrode and the N electrode of the light emitting element and the wiring pattern provided on the substrate are electrically connected by a conductive adhesive or a micro bump. Preferably connected to.
[0024]
  It is preferable that the transparent resin has substantially the same refractive index as the light guide..
[0039]
In the linear illumination device of the present invention, by providing the light reflecting layer, the number of light emitting elements (LEDs) used as the light source part can be reduced and light can be used efficiently.
[0040]
If a non-light diffusing part is further provided between the light source part and the light diffusing part, uneven illumination can be eliminated.
[0041]
If a rough surface on which light is diffused is formed on a part of the light guide between the light source unit and the light diffusion unit, it is possible to prevent the illuminance from becoming extremely high at the light guide and Can be suppressed.
[0042]
If at least a part of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light guide, in particular the light emitting part for emitting light, is configured to have a circular or elliptical shape or an arcuate shape made of a combination thereof, linear illumination Even if the apparatus and the subject that receives light from the device are arranged at an arbitrary angle, the subject can be irradiated with a predetermined amount of light.
[0043]
The light guide is made of a light-transmitting material, and the diameter of the end (second end) of the light guide on the side where the light reflecting layer is arranged is set to the size on the side where the light source is arranged. If the diameter is smaller than the diameter of the end portion (first end portion) of the light body, the amount of light inside the light guide on the light reflection layer side farthest from the light source portion can be increased.
[0044]
If a triangular wavefront including a large number of triangles is formed in the light diffusion portion, light can be effectively used and illumination unevenness can be eliminated. Further, if the rows of light emitting elements are arranged substantially in parallel with the normal line of the triangular wavefront, uniform illuminance with reduced condensing width deviation can be obtained.
[0045]
If a red light emitting element, a green light emitting element, and a blue light emitting element each having red, green, and blue light emission colors are used as the light emitting elements, a color original can be read. Further, if the red, green, and blue light emitting elements are controlled in a time-sharing manner, it is not necessary to use color-compatible photoelectric conversion elements, and an inexpensive image reading apparatus can be realized.
[0046]
If the light reflecting means is provided on the outer peripheral portion excluding the light emitting portion of the light guide, the light emitted into the air from the inside of the light guide excluding the document surface can be reused, and the illumination efficiency can be improved.
[0047]
If the light reflection means is used as a reflection case and the light guide is stored in the reflection case, light emitted from the light guide into the air can be reused.
[0048]
If the light source part is composed of a substrate having a recess having an inclined surface on the side wall and a light emitting element mounted on the bottom surface of the recess, the direction of the light emitting element is selected by selecting the shape of the recess. Characteristics can be set freely.
[0049]
If the light emitting element is mounted on the substrate in the recess of the case in which the substrate and the resin are integrally formed, the linear illumination device can be reduced in size. Alternatively, the light emitting element is configured to have a P electrode and an N electrode on the same surface side, and is electrically connected to the bottom surface of the concave portion of the substrate (predetermined wiring pattern in the substrate in the concave portion) by a conductive adhesive or a micro bump method. If it does so, size reduction of a linear illuminating device is realizable.
[0050]
If the inside of the concave portion of the substrate is sealed with a translucent resin having substantially the same refractive index as that of the light guide, optical matching with the light guide can be achieved, thereby improving illuminance.
[0051]
If an electrostatic protection element is connected in parallel between the P-type semiconductor region and the N-type semiconductor region of the light-emitting element, static electricity or the like may occur between the P-type semiconductor region and the N-type semiconductor region of the light-emitting element. Even if a voltage higher than the breakdown voltage is applied, a bypass current flows between the two poles of the electrostatic protection element. Therefore, the light emitting element is reliably protected without being destroyed, and a linear lighting device that is resistant to static electricity can be obtained. It is done.
[0052]
Further, if the light emitting element and the electrode of the electrostatic protection element are electrically connected by micro bumps, a linear lighting device that is excellent in mass productivity and advantageous in production yield and reliability can be obtained.
[0053]
If a plurality of light emitting elements are connected to a single substrate on which an electrostatic protection element is formed, cost reduction and size reduction of the light source unit can be realized.
[0054]
If the electrostatic protection element has a reflector structure (specifically, a hollow shape) that reflects light from the light-emitting element, and the resin is sealed inside the reflector structure, the light-emitting element The radiant flux directly above increases, the use efficiency of light from the light emitting element inside the light guide increases, and a more uniform illuminance can be obtained.
[0055]
Alternatively, even when a GaN-based compound semiconductor light-emitting element mounted on a dome-shaped or bowl-shaped transparent substrate is used as the light source unit, the radiant flux immediately above the light-emitting element increases, and light from the light-emitting element inside the light guide As a result, the use efficiency is improved and a more uniform illuminance can be obtained.
[0056]
The electrode of the electrostatic protection element can be formed so as to reflect light leaking below the light emitting element upward. For example, if the electrode of the electrostatic protection element is formed in a region substantially corresponding to the light emitting region of the light emitting element, the light emitted from the light emitting region can be reflected upward. This also increases the radiant flux directly above the light emitting element, increases the use efficiency of light from the light emitting element inside the light guide, and provides more uniform illuminance.
[0057]
If the electrostatic protection element is a diode, a linear illumination device that is inexpensive and resistant to static electricity can be obtained.
[0058]
Further, in the image reading apparatus using the linear illumination device as described above, the electrical connection between the light source unit (light emitting element) and the photoelectric conversion element formed on the first and second substrates, respectively, is lead. This can be done without using a line. For this reason, it is possible to reduce the number of manufacturing steps, to prevent the disconnection accident that occurs at the connection point between the lead wire and the substrate, and to improve the reliability of the image reading apparatus.
[0059]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, some embodiments of a linear illumination device and an image reading device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0060]
(First embodiment)
FIG. 1A is a front cross-sectional view of the linear illumination device 1100 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a linear illumination viewed from the surface side of the end facing the light source unit. 2 is a side view of device 1100. FIG.
[0061]
The linear illumination device 1100 includes a light guide 1. The light guide 1 is made of a light-transmitting material, and extends from a first end 1110 on which a light source unit is disposed to another second end 1120. Towards, the diameter of the cross section gradually decreases. A triangular wave surface 2 including a large number of triangular shapes is provided on one side surface of the light guide 1 in the longitudinal direction. Further, 3 is a substrate provided with a recess, 4 is an LED, 5 is a light shielding part, 6 is a light reflecting layer, and 25 is a light emitting part. The diameter of the light guide 1 is the largest on the LED 4 (light source unit) side, typically about 5 mm, and the smallest on the end side of the light reflecting layer 6, typically about 2 mm. 5 mm. The LED 4 may be provided with at least one light emitting element (for example, a light emitting diode). However, if three LEDs 4 each emitting light of three different colors are provided, color image processing can be supported.
[0062]
Considering translucency, heat resistance, and moldability, the constituent material of the light guide 1 is preferably a heat-resistant acrylic resin, polycarbonate resin, polyolefin, or the like, and is molded by, for example, an injection molding method or an extrusion method. A cap 5 made of a black resin or a white resin such as acrylonitrile / butadiene / styrene (ABS) resin is inserted as a light-shielding portion 5 into the outer periphery of the connection portion 7 of the light guide 1.
[0063]
Next, a method for forming a light source part of the linear illumination device 1100 will be described.
[0064]
First, in order to obtain a substrate 3 provided with a recess, an insulating layer is formed on an aluminum substrate having a thickness of about 0.4 mm to about 0.8 mm, a copper foil is pasted thereon, and then a wiring pattern is etched. Form. Then, a circuit board is produced thereon by gold electrolytic plating or electroless plating. Next, a recess is formed in the circuit board by a stamping method using a convex mold, thereby obtaining the substrate 3 provided with the recess. Next, the red, blue, and green LEDs 4 are mounted on the bottom surface of the truncated cone of the concave portion of the substrate 3 provided with the concave portion, and further attached to the end portion (first end portion 1110) of the light guide 1. The light source unit is configured.
[0065]
In the substrate 3 formed in this way, the light emission angle distribution (directional characteristic) of the LED 4 can be freely set by the inclined surface shape of the recess side wall.
[0066]
Each LED 4 of the light source section is selected to have a light emission color of red (wavelength of about 600 nm to about 700 nm), green (wavelength of about 500 nm to about 600 nm), and blue (wavelength of about 400 nm to about 500 nm), Light emission is controlled by division. Here, the reason why the LEDs 4 are controlled in a time-sharing manner is that it is not necessary to use color-compatible photoelectric conversion elements as compared with the full lighting method, and an inexpensive image reading device (described later) can be realized.
[0067]
  Further, the light reflecting layer 6 is provided at the second end 1120 of the light guide 1 where the LED 4 constituting the light source unit is not disposed. The light reflecting layer 6 is made of a material film such as titanium dioxide or aluminum.TheIt is deposited on the surface or formed by nickel and silver plating. The light reflection layer 6 may be formed directly on the surface of the light guide 1 or may be disposed on the end 1120 of the light guide 1 as a member different from the light guide 1.
[0068]
FIGS. 1C and 1E are schematic views of a concave portion viewed from the direction AA in FIG. 1A, and the LED 4 is arranged substantially parallel to the normal line X of the triangular wave surface 2. (FIG. 1 (c), also referred to as “first arrangement 41”) and a case where it is arranged in a direction not parallel to the normal X of the triangular wavefront 2 (FIG. 1 (e), also referred to as “second arrangement 42”). Respectively. Moreover, FIG.1 (d) and FIG.1 (f) show the shift | offset | difference of the condensing width | variety of the longitudinal direction of the light guide 1 in each of the 1st arrangement | positioning 41 and the 2nd arrangement | positioning 42. FIG. However, the position of 90% when the peak position of illuminance is “0” and the peak value is 100% is indicated by “1” and “−1”, respectively. The axis of the effective illumination length indicates a position that moves away from the incident surface N from the left to the right.
[0069]
In the second arrangement 42 in which the LEDs 4 of three colors are arranged in a direction not parallel to the normal line X of the triangular wave surface 2 as shown in FIG. 1E, the peak position of the illuminance is on the incident surface as shown in FIG. It is misaligned at a close position. According to the experiment, this deviation occurred at point M, which was about 15 mm away from the light incident surface N. The reason for this is considered to be due to the distance between the position of the LED 4 and the triangular wavefront 2 (light diffusion portion) and the shape and size of the triangular wavefront 2.
[0070]
On the other hand, in the first arrangement 41 in which the three color LEDs 4 are arranged substantially parallel to the normal line X of the triangular wave surface 2 as shown in FIG. There is no gap. Therefore, as shown in FIG. 1C, it is desirable that the LED 4 is arranged substantially parallel to the normal line X of the triangular wave surface 2 in order to suppress the deviation of the light collection width due to the position of the LED 4.
[0071]
Further, for the purpose of obtaining a small and compact structure of the linear illumination device 1100, the light guide 1 and the light source unit are connected by forming the caulking pin 20 on the light shielding unit 5 and performing caulking connection with the substrate 3. It is desirable. Further, in order to achieve optical matching between the light guide 1 and the light source unit, the light guide 1 is connected via a material having the same refractive index as that of the light guide 1, for example, a transparent resin 24 such as an epoxy resin or a silicone resin. , Improvement in illuminance is obtained.
[0072]
FIG. 2A is a diagram illustrating a schematic shape of the triangular wavefront 2 formed on the light guide 1 (X indicates a normal direction of the triangular wavefront). The cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the light guide 1 is a circle. Further, the light emitting part 25 of the light guide 1 on the side facing the triangular wave surface 2 is provided with an arcuate roundness. Thus, even when the light emitting unit 25 and a subject (not shown) that receives light emitted therefrom are arranged at an arbitrary angle, the subject can be irradiated with a predetermined amount of light. Specifically, the light emitting unit 25 is configured to have a so-called arc shape formed of a circle, an ellipse, or a combination thereof.
[0073]
FIG. 2B is a diagram illustrating the normal line X of the triangular wavefront 2 referred to in the above description. Specifically, the normal line of the triangular wavefront 2 represents a direction perpendicular to the tangent line T of the apex of the triangular wavefront 2.
[0074]
FIG. 3 shows a case where the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the light guide 1 is a combination of a circle and an ellipse. The shape of the light emitting part 25 in the light guide 1 is an arc formed of a part of an ellipse as indicated by reference numeral 260, and the part of the light guide 1 that is connected to the triangular wave surface 2 is referred to. As indicated by reference numeral 270, it is a part of a substantial circle.
[0075]
The operation principle of the linear illumination device 1100 according to this embodiment manufactured in this way will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a front cross-sectional view of a linear illumination device 1100 according to the present embodiment similar to FIG. 1A, and an arrow indicating the traveling direction of light is further drawn. The same components as those in FIG. 1A are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted here.
[0076]
The light sequentially emitted from the three-color LED 4 includes light p that directly enters the connection portion 7 and light q that is reflected by the inclined surface 8 of the concave portion of the substrate 3 and enters the connection portion 7.
[0077]
All of the light p directly incident on the connection portion 7 travels inside the light guide 1 and repeats total reflection on the triangular wave surface 2 or other side surfaces of the light guide 1. At this time, the light r reflected or refracted by the triangular wave surface 2 is bent at a large angle downward and emitted from a side surface (light emitting portion) 25 facing the triangular wave surface 2 to irradiate a document surface (not shown).
[0078]
Note that the triangular wavefront 2 typically has a pitch P of about 320 μm and a mountain height H of about 160 μm (see FIG. 2B).
[0079]
On the other hand, the light q reflected on the inclined surface 8 and incident on the connection portion 7 is further totally reflected and travels inside the light guide 1 and light emitted directly from the side surface of the connection portion 7. There is. If there is light that directly goes out, the illuminance at that portion becomes extremely high and the variation in illuminance increases, but in this embodiment, the variation in illuminance is mitigated by providing the light shielding portion 5.
[0080]
Further, the light that has been incident on the light guide 1 and has repeatedly undergone total reflection and reached the end (second end) 1120 where the light reflecting layer 6 is located is totally reflected again by the light reflecting layer 6 and guided. Since it returns to the light body 1 and is reused, it is used for irradiating the original surface without loss.
[0081]
Based on such an operation principle, a linear illumination device 1100 capable of irradiating an A4 size document surface was manufactured and its characteristics were evaluated. As a result, compared with the conventional LED array type, conventionally, the number of LEDs was 24, but in the linear illumination device 1100 of this embodiment, only 6 LEDs are required, which is ¼ of the conventional. Reduced. As a result, cost reduction was realized.
[0082]
Moreover, the thickness of the light source part could be halved by adopting the substrate 3 provided with the recesses. Further, the total length of the conventional linear illumination device 100 shown in FIG. 16 can be shortened by about 10 mm, compared to about 236 mm.
[0083]
Further, the distance from the linear illumination device to the document surface generally requires about 9.5 mm in the case of the conventional LED array type, but in the linear illumination device 1100 of the present embodiment, these distances are set to the original document surface. Can be brought close to about 1.1 mm, which is substantially the same as the thickness of the glass plate on which is placed. As a result, even if the light source unit is brought into close contact with the back surface of the document placement glass, the illuminance variation can be suppressed within an allowable range, and thus a compact and compact linear illumination device 1100 can be realized.
[0084]
(Second Embodiment)
FIG. 5A is a front cross-sectional view of the linear illumination device 1200 according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a linear illumination viewed from the surface side of the end facing the light source unit. 2 is a side view of the device 1200. FIG. The same components as those of the linear illumination device 1100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted here.
[0085]
In the linear illumination device 1200 according to the present embodiment, a reflective case 10 formed by a process such as an injection molding method or an extrusion method using a material such as ABS resin or polycarbonate resin is provided around the light guide 1. At the same time, a rough surface 9 is provided in place of the light-shielding portion 5, and the connection portion 7 of the light guide 1 is further deleted.
[0086]
The reflection case 10 acts as a light reflection means, and the light guide 1 is stored in the reflection case 10. Thereby, the light emitted from the inside of the light guide 1 into the air in the direction other than the document surface can be reused. According to the experiment, the result that the illuminance on the original surface is about 1.5 times larger than when the reflecting case 10 is not provided was obtained.
[0087]
The operation principle of the linear illumination device 1200 according to this embodiment manufactured in this manner will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a front cross-sectional view of a linear illumination device 1200 according to the present embodiment similar to FIG. 5, and an arrow indicating the traveling direction of light is further drawn. The same components as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted here.
[0088]
The light sequentially emitted from the three-color LEDs 4 includes light p that directly enters the light guide 1 and light q that is reflected by the inclined surface 8 of the concave portion of the substrate 3 and enters the light guide 1.
[0089]
All the light p directly incident on the light guide 1 travels inside the light guide 1 and repeats total reflection on the triangular wave surface 2 or other side surfaces of the light guide 1. At this time, the light r reflected or refracted by the triangular wave surface 2 is bent at a large angle downward and emitted from a side surface (light emitting portion) 25 facing the triangular wave surface 2 to irradiate a document surface (not shown). Note that the pitch P of the triangular wave surface 2 and the height H of the mountain are the same as in the first embodiment.
[0090]
On the other hand, the light reflected by the inclined surface 8 and incident on the light guide 1 is further totally reflected and travels inside the light guide 1 and is directly emitted from the side surface of the light guide 1. There is light. If there is light that directly goes out, the illuminance of that portion becomes extremely high and the variation in illuminance increases, but in this embodiment, by providing the rough surface 9, such light is diffused and guided. The light is emitted outside the body 1.
[0091]
Further, the light that has been incident on the light guide 1 and has repeatedly undergone total reflection and reached the end (second end) 1120 where the light reflecting layer 6 is located is totally reflected again by the light reflecting layer 6 and guided. Since it returns to the light body 1 and is reused, it is used for irradiating the original surface without loss. Here, the light reflection layer 6 may be formed as a part of the reflection case 10.
[0092]
Based on such a principle of operation, a linear illumination device 1200 capable of irradiating an A4 size document surface was manufactured and its characteristics were evaluated. As a result, compared with the conventional LED array type, conventionally, the number of LEDs was 24, but in the linear illumination device 1200 of the present embodiment, only 4 LEDs are required, which is 1/6 of the conventional LED array type. Reduced. As a result, cost reduction was realized.
[0093]
Moreover, compared with the total length of the conventional linear illumination device 100 shown in FIG. 16 being about 236 mm, the total length can be shortened by about 12 mm. Although it is shortened by about 2 mm compared with the linear illumination device 1100 in the first embodiment, this is because the connection portion 7 of the light guide 1 is not provided.
[0094]
Further, the distance from the linear illumination device to the document surface generally requires about 9.5 mm in the case of the conventional LED array type, but in the linear illumination device 1200 of this embodiment, these distances are set to the original document surface. Can be brought close to about 1.1 mm, which is substantially the same as the thickness of the glass plate on which is placed. As a result, even if the light source unit is brought into close contact with the back surface of the document placement glass, the illuminance variation can be suppressed within an allowable range, and thus a compact and compact linear illumination device 1200 can be realized.
[0095]
(Third embodiment)
FIG. 7A is a front sectional view of a linear illumination device 1300 according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a linear illumination viewed from the surface side of the end facing the light source unit. 4 is a side view of the device 1300. FIG. The same components as those of the linear illumination device 1100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted here.
[0096]
In the linear illumination device 1300 according to the present embodiment, the LED 4 is further mounted on the substrate 3 of the integrally molded case 11 in the configuration of the linear illumination device 1100 according to the first embodiment. In forming the integrally molded case 11, a wiring pattern is formed on the substrate 3 by etching, for example, and red, blue, and green LEDs 4 are attached to predetermined portions of the wiring pattern, and then sealed with resin. To do. A lead frame may be used as the substrate 3. A concave portion is formed in the integrally molded case 11, and each LED 4 is placed on the bottom surface portion of the concave portion. The light emission angle distribution (directional characteristic) of the LED 4 can be freely set by the shape of the recess. Further, it is desirable that the concave portion is plated with silver or the like in order to make its surface a mirror surface.
[0097]
Further, in the configuration of FIG. 7, a part 3 a of the substrate 3 is protruded so as to exceed the diameter of the end 1110 of the light guide 1. The protruding portion 3a is a substrate (first substrate) used for connection with a substrate (second substrate) on which a photoelectric conversion element is mounted when the linear illumination device 1300 is incorporated into an image reading device to be described later. Functioning as a substrate), or as a coupling with a substrate for such connection (first substrate).
[0098]
Further, for the purpose of obtaining a small and compact structure of the linear illumination device 1300, the light guide 1 and the light source unit are connected by forming the caulking pin 20 on the light shielding unit 5 and performing caulking connection with the substrate 3. It is desirable. Further, in order to achieve optical matching between the light guide 1 and the light source unit, the light guide 1 is connected via a material having the same refractive index as that of the light guide 1, for example, a transparent resin 24 such as an epoxy resin or a silicone resin. , Improvement in illuminance is obtained.
[0099]
FIG. 8 is a front cross-sectional view of the linear illumination device 1300 according to the present embodiment similar to FIG. 7, and an arrow indicating the traveling direction of light is further drawn. The same components as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted here.
[0100]
The light sequentially emitted from the three-color LED 4 includes light p that directly enters the connection portion 7 and light q that is reflected by the inclined surface 8 of the concave portion of the substrate 3 and enters the connection portion 7. All the light p directly incident on the light guide 1 travels inside the light guide 1 and repeats total reflection on the triangular wave surface 2 or other side surfaces of the light guide 1. At this time, the light r reflected or refracted by the triangular wave surface 2 is bent at a large angle downward and emitted from a side surface (light emitting portion) 25 facing the triangular wave surface 2 to irradiate a document surface (not shown). Such an irradiation principle is substantially the same as that of the linear illumination device in the first or second embodiment, and further description thereof is omitted.
[0101]
FIG. 9A is a front cross-sectional view of another linear illumination device 1350 according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 9B is from the surface side of the end facing the light source. It is the side view of the seen linear illuminating device 1350. Specifically, in the linear illumination device 1350, the above-described integrally molded case 11 is incorporated in the configuration of the linear illumination device 1200 in the second embodiment. The same components as those described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted here.
[0102]
This linear illumination device 1350 also provides the same effects as the linear illumination device 1300.
[0103]
Based on such a principle of operation, linear illumination devices 1300 and 1350 capable of irradiating an A4 size document surface were manufactured and their characteristics were evaluated. As a result, compared with the conventional LED array type, the number of LEDs in the past was required to be 24, but in the linear illumination device 1300 of the present embodiment, only 6 LEDs are required, which is reduced to 1/4 of the conventional. On the other hand, in the linear illumination device 1350, only four LEDs are required, which can be reduced to 1/6 of the conventional one. As a result, cost reduction was realized.
Further, compared to the conventional linear illumination device 100 shown in FIG. 16 having an overall length of about 236 mm, the configuration of the linear illumination device 1300 can shorten the overall length by about 10 mm, and the configuration of the linear illumination device 1350 can be reduced. Then, the total length could be shortened by about 12 mm.
[0104]
Further, the distance from the linear illumination device to the document surface generally requires about 9.5 mm in the case of the conventional LED array type, but in the linear illumination device 1300 or 1350 of the present embodiment, these distances are set. The thickness of the glass plate on which the document was placed was about 1.1 mm, which was almost the same. As a result, even if the light source unit is brought into close contact with the back surface of the document placement glass, the variation in illuminance can be kept within an allowable range, so that a compact and compact linear illumination device 1300 or 1350 can be realized.
[0105]
(Fourth embodiment)
FIG. 10 is a cross-sectional view particularly showing the vicinity of the first end 1110 of the linear illumination device 1400 according to the fourth embodiment of the present invention. The same components as those of the linear illumination device 1100 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted here.
[0106]
In the present embodiment, the height of the surface 15 of the substrate 13 to which the wire 16 (for example, a gold wire) connected to the LED 4 is connected is different from the height of the LED mounting surface 14 on which the LED 4 is mounted. It is Thereby, the size of the LED mounting surface 14 of the substrate 13 provided with the recesses can be reduced, and as a result, the illuminance can be increased.
[0107]
Moreover, if LED4 and the board | substrate 13 are connected with the microbump etc. instead of the wire 16 shown in figure, the board | substrate 13 provided with the recessed part can be further reduced in size, and the further improvement of illumination intensity can be implement | achieved.
[0108]
(Fifth embodiment)
As a fifth embodiment of the present invention, an image reading apparatus 2000 using the linear illumination device 2100 of the present invention having the characteristics described above as the first to fourth embodiments as a light guide will be described below. To do. FIG. 11A is a diagram schematically illustrating the configuration of the image reading apparatus 2000.
[0109]
From the light guide 1 of the linear illumination device 2100 included in the image reading device 2000 of FIG. 11A, light is emitted from the light emitting unit 25 facing the triangular wave surface 2 as described in the previous embodiments. Emitted. The emitted light 220 passes through a cover glass 222 serving as both a document table and a cover, enters a document surface (subject) 224 to be illuminated, and is reflected by the document surface 224. The reflected light 226 passes through the cover glass 222 again and enters the rod lens array 230 fixed by the metal frame 228. The rod lens array 230 forms an image of the original surface 224 on the photoelectric conversion element 234 mounted on the wiring board 232. Further, the wiring board 232 and the LED (not shown) of the linear illumination device 2100 are connected by extending the board 240 to the vicinity of the wiring board 232 instead of the lead wire in the prior art.
[0110]
The light guide 1 of the linear illumination device 2100 attached to the substrate 240 is disposed in the vicinity of the document surface 224 because it needs to irradiate the document surface (subject) 224 with a predetermined light amount and illuminance. The outgoing light 220 emitted from the light guide 1 is applied to the document surface 224 from an oblique direction.
[0111]
The cross-sectional shape of the light guide 1 of the linear illumination device 2100 depicted in FIG. 11A is the same as that described with reference to FIG. 3 in the first embodiment. That is, the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the light guide 1 is a combination of a circle and an ellipse, and the light emitting portion 25 of the light guide 1 has an arc shape composed of a part of the ellipse 260. In addition, the portion of the light guide 1 that is continuous with the triangular wave surface 2 is a substantial circle portion 270. In this way, by forming the light emitting portion 25 with the ellipse portion 260, it is possible to irradiate the document surface 224 with the emitted light 220 having a predetermined light amount and intensity.
[0112]
The reflected light 226 after irradiating the document surface 224 reaches the photoelectric conversion element 234 via the rod lens array 230 disposed immediately below the document surface 224. The photoelectric conversion element 234 is attached to the wiring board 232. The wiring board 232 is disposed at a position farthest from the document surface 224.
[0113]
FIG. 11B is a partially enlarged view of FIG. 11A viewed from another angle, and is drawn with particular attention to the positional relationship between the substrate 240 and the wiring substrate 232. The same components as those in FIG. 11A are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted here. Reference numeral 11 is the integrally molded case described above with reference to FIG. 8, and 20 is the caulking pin described so far.
[0114]
As illustrated in FIG. 11B, the substrate (first substrate) 240 is extended to the vicinity of the wiring substrate 232 so as to contact the wiring substrate (second substrate) 232. Originally, the length of the substrate 240 is sufficient as long as the light guide 1 of the linear illumination device 2100 can be mounted, but in this embodiment, the length is set to be in contact with the wiring substrate 232. A wiring pattern (not shown) formed on each of the substrates 232 and 240 (in order to electrically couple the LED 4 and the photoelectric conversion element 234) at or near the place where these two substrates 232 and 240 abut. Are electrically connected by solder 244. Thereby, since the lead wire for electrically connecting LED4 and the photoelectric conversion element 234 can be excluded, the accident by disconnection of a lead wire especially can be prevented. However, the electrical connection between the substrates 232 and 240 is not limited to the solder 240 and may be connected by another connection method (for example, a connector).
[0115]
  (Sixth embodiment)
  FIG. 12 is a cross-sectional view particularly showing the vicinity of the first end 1110 of the linear illumination device 1600 according to the sixth embodiment of the present invention. Specifically, in the linear illumination device 1600, for example, a GaN-based LED 604 is used as the LED 604 of the light source unit, and the LED 604 is a diode element as an electrostatic protection element.605To the wiring pattern on the substrate 603.
[0116]
The diode element 605 has two pole portions that are electrically connected to the P-type semiconductor region and the N-type semiconductor region of the LED 604, respectively. Further, when a voltage exceeding a predetermined voltage equal to or lower than the breakdown voltage of the LED 604 is applied between the P-type semiconductor region and the N-type semiconductor region of the LED 604, a current flows between these two pole portions. Has been.
[0117]
The P electrode and the N electrode formed by being electrically connected to the P type semiconductor region and the N type semiconductor region of the LED 604 are connected to the N electrode and the P electrode of the diode element 605, respectively. Specifically, the diode element 605 and the LED 604 are overlapped, and the respective electrodes are electrically connected by the micro bumps 610. The diode element 605 is further mounted on the substrate 603 with a conductive adhesive 609. One electrode of the diode element 605 is electrically connected to a wiring pattern (not shown) on the substrate 603 when it is mounted on the substrate 603, and the other electrode is connected to the wiring pattern of the substrate 603 by a thin metal wire 606. Electrically connected. The connected LED 604 and diode element 605 are further covered with a transparent resin 607.
[0118]
More specifically, the LED 604 is configured by forming a predetermined semiconductor multilayer structure on a transparent substrate (however, in the drawing, the transparent substrate and the semiconductor multilayer structure are not drawn in detail, but are summarized) LED604). As a result, since the LED 604 is transparent, the light emitted from the light emitting portion passes through the LED 604 and passes through the transparent resin 7 and directly enters the light guide 1. Alternatively, the light generated toward the side of the LED 604 is reflected by the reflective surface of the reflective cap 608 made of a highly reflective white resin such as polycarbonate (PC) resin or acrylonitrile / butadiene / styrene (ABS) resin. And enters the inside of the light guide 1. Further, the light leaked below the LED 604 is reflected by the electrode formed at a position corresponding to the light emitting region of the LED 604 on the upper surface of the diode element 605 and enters the light guide 1 in the same manner as described above. As described in the first to fourth embodiments, the light that has entered the light guide 1 is emitted from the light emitting unit 25 through reflection on the triangular wave surface 2.
[0119]
In such a configuration, the use of the diode element 605 provides a linear illumination device 1600 that is resistant to static electricity. Furthermore, the radiant flux emitted from the light source part increases, and the illuminance of the light guide 1 can be increased.
[0120]
(Seventh embodiment)
FIG. 13 shows a case where a plurality of LEDs 604 are connected on the same diode element 615 as a modification of the configuration of FIG. 12 described in the sixth embodiment.
[0121]
In this configuration, since the common diode element 615 is used for the plurality of LEDs 604, the number of dicing processes of the diode element 615 can be reduced, and the number of thin metal wires 606 can be reduced to one common. In addition, space-saving mounting is possible.
Note that a plurality of diode elements 615 corresponding to the plurality of LEDs 604 can be provided over one substrate 603.
[0122]
(Eighth embodiment)
FIG. 14 shows a configuration of a linear illumination device 1800 in which a recess 611 is provided in a diode element 625 and an LED 604 is mounted in the recess 611 as a further modification of the configuration of FIG. 12 described in the sixth embodiment. Show. The recess 611 of the diode element 625 functions as a reflector that reflects light from the LED 604.
[0123]
In this configuration, the reflection cap 608 in the configuration of the sixth embodiment (FIG. 12) can be eliminated, so that cost can be reduced and assembly workability is improved. In addition, when a plurality of LEDs 604 having different wavelengths are used to read a color document, the configuration of the sixth embodiment (FIG. 12) cannot reduce the shape of the reflective cap 608 due to the problem of assembly workability. On the other hand, in the configuration of the present embodiment shown in FIG. 14, by forming the recess 611 smaller, the light condensing property of the light source unit is increased, and the light use efficiency inside the light guide 1 is increased. Furthermore, the illuminance increases and the uniformity increases.
[0124]
(Ninth embodiment)
FIGS. 15A and 15B show a further modified example of the configuration of FIG. 12 described in the sixth embodiment. As a transparent substrate of the LED 604, a dome-shaped substrate 612a (FIG. 15A) or a bowl shape is used. A structure using the substrate 612b (FIG. 15B) is shown. The configuration of FIG. 15A or FIG. 15B replaces the LED 604 of FIG.
[0125]
In these configurations, the light condensing performance of the light source portion is enhanced by the light condensing action of the dome-shaped shape 612a or the bowl-shaped shape 612b of the transparent substrate with respect to the light emitted from the LED 604, and the light utilization efficiency inside the light guide 1 is increased. Rise.
[0126]
In each of the linear illumination devices in the sixth to ninth embodiments, the connection portion 7 may be provided between the light source portion and the light guide 1 as in the first embodiment, or the first As in the second embodiment, the light guide 1 in the vicinity of the light source unit may be provided with the rough surface 9.
[0127]
In addition, any of the linear illumination devices described in the above embodiments can be incorporated into the image reading device described in the fifth embodiment.
[0128]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a linear illumination device with high illumination efficiency on a document surface and small variations in illuminance is realized using a small and compact light guide at low cost. Furthermore, according to the present invention, a highly reliable image reading apparatus that can be manufactured with a small number of man-hours is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (a) is a front sectional view of a linear illumination device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b) is a view of (a) as viewed from the surface side of an end facing a light source. It is a side view of a linear illuminating device, (c) And (e) is a schematic diagram of the recessed part seen from the AA direction of (a), Comprising: LED is substantially parallel to the normal line of a triangular wave front (C) and (e) are arranged in a direction that is not parallel to each other, and (d) and (f) show the longitudinal direction of the light guide in each of the arrangements (c) and (e). It is a figure showing the gap | deviation of the condensing width of.
2A is a diagram illustrating a schematic shape of a triangular wavefront formed on a light guide, and FIG. 2B is a diagram illustrating a normal direction of the triangular wavefront.
FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross-sectional shape of a light guide that can be used in the linear illumination device of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation principle of the linear illumination device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 (a) is a front sectional view of a linear illumination device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 (b) is a view of (a) as viewed from the surface side of the end facing the light source. It is a side view of a linear illuminating device.
FIG. 6 is a diagram for explaining an operation principle of a linear illumination device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7A is a front cross-sectional view of a linear illumination device according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a front view of the end portion facing the light source portion. It is a side view of a linear illuminating device.
FIG. 8 is a diagram for explaining an operation principle of a linear illumination device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 (a) is a front sectional view of a modified linear illumination device according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 9 (b) is viewed from the surface side of the end facing the light source ( It is a side view of the linear illuminating device of a).
FIG. 10 is a cross-sectional view particularly showing the vicinity of an end portion where a light source unit is provided in a linear illumination device according to a fourth embodiment of the present invention.
11A is a diagram schematically illustrating the configuration of an image reading apparatus according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 11B is a partially enlarged view of FIG. 11A viewed from another angle. It is.
FIG. 12 is a cross-sectional view particularly showing the vicinity of an end portion where a light source unit is provided in a linear illumination device according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a cross-sectional view specifically showing the vicinity of an LED provided in a light source unit in a linear illumination device according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view specifically showing the vicinity of an end portion where a light source unit is provided in a linear illumination device according to an eighth embodiment of the present invention.
FIGS. 15A and 15B are diagrams schematically illustrating the shape of an LED provided in a light source unit in a linear illumination device according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a perspective view schematically showing the configuration of a linear illumination device in the prior art.
FIG. 17 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an image reading apparatus in the related art.
[Explanation of symbols]
1 Light guide
2 Triangular wavefront
3 Substrate
4 LED (light emitting element)
5 Shading part
6 Light reflection layer
7 connections
8 Inclined surface
9 Rough surface
10 Reflective case
11 Integrated molding case
15 Step surface
20 Pin for caulking
24 Transparent resin
25 Light exit
220 Outgoing light
222 Cover glass
224 Document surface (subject)
226 Reflected light
228 metal frame
230 Rod lens array
232 Wiring board
234 photoelectric conversion element
240 substrates
244 Solder
603 substrate
604 LED (light emitting element)
605, 615, 625 Diode element
606 fine metal wire
607 Transparent resin
608 Reflective cap
609 conductive adhesive
610 Micro bump
611 depression
612a Domed transparent substrate
612b bowl-shaped transparent substrate
1100, 1200, 1300, 1350, 1400, 1600, 1800 linear illumination device
2000 Image reader
2100 Linear lighting device

Claims (13)

透光性材料によって、長手方向に垂直な断面における径が第１の端部から第２の端部にかけて漸次小さくなった円錐台形状に形成され、該円錐台形状は、長手方向に沿った断面における該長手方向に沿った第１の側縁が、前記第１の端部の端面および前記第２の端部の端面に対して垂直状態であって該第１の側縁に対向する第２の側縁が傾斜状態になっている、導光体と、
発光素子を有し、該発光素子から出射される光が前記導光体内に入射するように、該導光体の前記第１の端部に対向して配置された光源部と、
前記導光体の前記第２の端部の端面に設けられた光反射層と、
前記光源部の前記発光素子から前記導光体内に入射された光を反射および拡散させて前記第１の側縁に沿って形成される光出射部から光を出射するように、前記導光体の前記第２の側縁に沿って設けられた光拡散部とを備え、
前記導光体の光出射部は、長手方向に垂直な断面形状が楕円形状になっており、
前記導光体の前記第１の端部には、該第１の端部よりも径が小さな接続部が設けられており、該接続部の外周に遮光部が設けられていることを特徴とする線状照明装置。The translucent material is formed into a truncated cone shape whose diameter in a section perpendicular to the longitudinal direction is gradually reduced from the first end portion to the second end portion, and the truncated cone shape is a section along the longitudinal direction. A first side edge along the longitudinal direction of the first end portion is perpendicular to an end surface of the first end portion and an end surface of the second end portion, and is opposed to the first side edge. The side edges of the light guide are inclined, and
A light source unit that has a light emitting element and is disposed to face the first end of the light guide so that light emitted from the light emitting element enters the light guide;
A light reflecting layer provided on an end surface of the second end of the light guide;
The light guide such that light incident on the light guide from the light emitting element of the light source is reflected and diffused and emitted from a light emitting part formed along the first side edge. A light diffusion portion provided along the second side edge of
The light emitting portion of the light guide has an elliptical cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction ,
The first end portion of the light guide is provided with a connection portion having a diameter smaller than that of the first end portion, and a light shielding portion is provided on the outer periphery of the connection portion. Linear lighting device. 透光性材料によって、長手方向に垂直な断面における径が第１の端部から第２の端部にかけて漸次小さくなった円錐台形状に形成され、該円錐台形状は、長手方向に沿った断面における該長手方向に沿った第１の側縁が、前記第１の端部の端面および前記第２の端部の端面に対して垂直状態であって該第１の側縁に対向する第２の側縁が傾斜状態になっている、導光体と、
発光素子を有し、該発光素子から出射される光が前記導光体内に入射するように、該導光体の前記第１の端部に対向して配置された光源部と、
前記導光体の前記第２の端部の端面に設けられた光反射層と、
前記光源部の前記発光素子から前記導光体内に入射された光を反射および拡散させて前記第１の側縁に沿って形成される光出射部から光を出射するように、前記導光体の前記第２の側縁に沿って設けられた光拡散部とを備え、
前記導光体の光出射部は、長手方向に垂直な断面形状が楕円形状になっており、
前記光拡散部は、前記導光体における前記第１の端部の端面から間隔をあけて設けられており、前記光拡散部と前記第１の端部の端面との間の部分に対向する前記導光体の前記光出射部に、出射される光を拡散させる粗面が設けられていることを特徴とする線状照明装置。 The translucent material is formed into a truncated cone shape whose diameter in a section perpendicular to the longitudinal direction is gradually reduced from the first end portion to the second end portion, and the truncated cone shape is a section along the longitudinal direction. A first side edge along the longitudinal direction of the first end portion is perpendicular to an end surface of the first end portion and an end surface of the second end portion, and is opposed to the first side edge. The side edges of the light guide are inclined, and
A light source unit that has a light emitting element and is disposed to face the first end of the light guide so that light emitted from the light emitting element enters the light guide;
A light reflecting layer provided on an end surface of the second end of the light guide;
The light guide such that light incident on the light guide from the light emitting element of the light source is reflected and diffused and emitted from a light emitting part formed along the first side edge. A light diffusion portion provided along the second side edge of
The light emitting portion of the light guide has an elliptical cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction,
The light diffusing portion is provided at a distance from an end surface of the first end portion of the light guide, and is opposed to a portion between the light diffusing portion and the end surface of the first end portion. A linear illumination device characterized in that a rough surface for diffusing emitted light is provided in the light emitting portion of the light guide. 前記光拡散部は、前記長手方向に沿った断面がそれぞれ三角形状の凸部が該長手方向に沿って所定のピッチで連続して形成された三角波面によって構成されている、請求項１または２に記載の線状照明装置。The light diffusing section, the longitudinal direction along the cross section is constituted by a triangular surface protrusion shape of the triangle formed continuously at a predetermined pitch along the longitudinal direction, respectively, according to claim 1 or 2 The linear illumination device described in 1. 前記光源部の前記発光素子は、赤色、緑色、及び青色の少なくとも１つの発光色の光を出射する発光ダイオードである、請求項１または２に記載の線状照明装置。The linear illumination device according to claim 1 , wherein the light emitting element of the light source unit is a light emitting diode that emits light of at least one emission color of red, green, and blue. 前記光源部の前記発光素子は、前記第１の側縁に対して垂直方向に沿って配置された赤色発光ダイオードと、緑色発光ダイオードと、青色発光ダイオードとを有する、請求項１または２に記載の線状照明装置。The light emitting element of the light source unit includes a red light-emitting diodes arranged along a direction perpendicular to the first side edge, and a green light emitting diode, a blue light emitting diode, according to claim 1 or 2 Linear lighting device. 前記赤色発光ダイオード、前記緑色発光ダイオード、及び前記青色発光ダイオードは、時分割で発光制御される、請求項５に記載の線状照明装置。The linear illumination device according to claim 5 , wherein the red light emitting diode, the green light emitting diode, and the blue light emitting diode are controlled to emit light in a time-sharing manner. 前記導光体の少なくとも前記光出射部を除く外周部に光反射手段が設けられている、請求項１または２に記載の線状照明装置。The linear illumination device according to claim 1 , wherein light reflecting means is provided on an outer peripheral portion of the light guide body excluding at least the light emitting portion. 前記光反射手段は、前記導光体の前記光出射部を除く外周部を覆う反射ケースであり、前記導光体は該反射ケースの中に格納されている、請求項７に記載の線状照明装置。The linear shape according to claim 7 , wherein the light reflecting means is a reflecting case that covers an outer peripheral portion of the light guide body excluding the light emitting portion, and the light guide body is stored in the reflecting case. Lighting device. 前記光源部は、前記発光素子が取り付けられた基板を備え、該基板には、前記発光素子が面実装されるように前記導光体における前記第１の端部に対向して設けられた底面と、該底面に面実装された発光素子を取り囲むように該底面の周囲に設けられて該底面の遠方側部分が外側に位置するように傾斜した側壁とを有する凹部が設けられている、請求項１または２に記載の線状照明装置。The light source unit includes a substrate to which the light emitting element is attached, and a bottom surface provided on the substrate so as to face the first end portion of the light guide so that the light emitting element is surface-mounted. When a recess and a side wall provided around the bottom surface so as to surround the light emitting elements surface-mounted on the bottom surface distal portion of the bottom surface is inclined so as to be located on the outside is provided, wherein Item 3. The linear illumination device according to Item 1 or 2 . 前記基板の前記凹部における前記側壁に段差面が設けられており、該凹部の前記底面には、前記発光素子が面実装される第１の導電パターンが設けられ、該段差面には該発光素子と金属細線によって電気的に接続される第２の導電パターンが設けられている、請求項９に記載の線状照明装置。A step surface is provided on the side wall of the concave portion of the substrate, a first conductive pattern on which the light emitting element is surface-mounted is provided on the bottom surface of the concave portion, and the light emitting element is provided on the step surface. The linear illuminating device of Claim 9 with which the 2nd conductive pattern electrically connected with a metal fine wire is provided. 前記光源部は、前記発光素子が取り付けられた基板と、該基板に取り付けられた前記発光素子が内部に配置されるように凹部が設けられて、該基板と一体成形されたケースとを備え、前記発光素子が前記凹部内の透明樹脂にて前記導光体と光学的に接続されている、請求項１または２に記載の線状照明装置。The light source unit includes a substrate on which the light emitting element is attached, and a case in which a concave portion is provided so that the light emitting element attached to the substrate is disposed therein, and is integrally molded with the substrate. The linear illumination device according to claim 1 , wherein the light emitting element is optically connected to the light guide with a transparent resin in the recess. 前記発光素子は、同一面側にＰ電極及びＮ電極を有し、該発光素子の該Ｐ電極及びＮ電極と、前記基板に設けられた配線パターンとが、導電接着剤或いはマイクロバンプにより電気的に接続されている、請求項１１に記載の線状照明装置。The light emitting element has a P electrode and an N electrode on the same surface side, and the P electrode and the N electrode of the light emitting element and the wiring pattern provided on the substrate are electrically connected by a conductive adhesive or a micro bump. The linear illuminating device of Claim 11 connected to. 前記透明樹脂が、前記導光体とほぼ同じ屈折率を有する、請求項１１に記載の線状照明装置。The linear illumination device according to claim 11 , wherein the transparent resin has substantially the same refractive index as that of the light guide.
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