JPH11134918A

JPH11134918A - 線状照明装置

Info

Publication number: JPH11134918A
Application number: JP10017426A
Authority: JP
Inventors: Tetsuro Nakamura; 哲朗中村; Eiichiro Tanaka; 栄一郎田中; Takahiko Murata; 隆彦村田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-03-04
Filing date: 1998-01-29
Publication date: 1999-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】照明効率を落とさずに原稿面の照度のばらつ
きを抑え、光の伝送効率を飛躍的に向上することで低コ
スト化の図れる線状照明装置を提供する。【解決手段】透光性を有する導光体１と、前記導光体
１の長手方向の一側表面に三角波面で構成された光屈折
・反射領域２と、前記導光体１の長手方向の一側表面に
設けた光屈折・反射領域２と、前記導光体１の両端部表
面に光源とを備え、多数の三角波面で構成された上記光
屈折・反射領域２を覆うように、該光屈折・反射領域２
上に拡散面８を備えた構成とする。更に、光屈折・反射
領域２と拡散面８との間に、上記導光体１と光学的マッ
チングをとらない空間を設ける構成とする。このことよ
り、照度のばらつきが少なくなり、光の伝送効率が飛躍
的に向上でき、ＬＥＤチップの数を飛躍的に減らすこと
ができる結果、低コストを図れる線状照明装置を提供す
ることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光学的画像
読み取り装置において、原稿面を主走査方向に線状に照
明する線状照明装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の線状照明装置を便宜上、光学的画
像読み取り装置を例にとって説明する。

【０００３】近年、光学的画像読み取り装置は、ファク
シミリ、スキャナー、バーコードリーダー等の読み取り
装置として広く使用されており、この種の装置の原稿照
射手段にはＬＥＤチップを線状に配列したＬＥＤアレイ
が使用されている。

【０００４】図１４は従来の光学的画像読み取り装置の
構造図を示すものである。図１４において原稿５１は、
原稿照射手段として用いるＬＥＤアレイ５２によって照
射されており、該原稿５１で反射した光はロッドレンズ
アレイ５３によって正立等倍で導かれ、光電変換素子ア
レイ４５に入力され、電気信号に変換されるようになっ
ている。

【０００５】ここで光電変換素子アレイ５４から原稿５
１までの距離は、通常１０ｍｍ前後であり、ロッドレン
ズアレイ５３を構成する各ロッドレンズは、０．６φｍ
ｍ前後の円柱状である。

【０００６】図１５は従来のＬＥＤアレイの構成を示し
たものであり、回路導体層を形成した基板６１上にＬＥ
Ｄチップ６２を複数個、直線状に並べた構成としてい
る。通常、一つの基板上には、２４個〜３２個のＬＥＤ
チップ６２が配列されており、ＬＥＤチップ６２の一個
の長さ寸法は２ｍｍ前後で、それぞれのＬＥＤチップ６
２は５ｍｍ前後の間隔で配置されている。

【０００７】又、特開平６−１８０００９号公報には、
導光体の両端、あるいは一端に光源を配置し、該光源よ
りの光を上記導光体を介して伝搬させる構成の原稿照射
手段が開示されている。この構成では、導光体の長手方
向の一側面に光拡散部、例えば、三角波面を形成し、長
手方向の他側面より線状の光を集中して出射することが
可能になる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、原稿照射手
段は走査方向に線状の光ビームが得られれば足りるが、
上記のＬＥＤアレイを用いる構成では、ＬＥＤチップ６
２はそれぞれ副走査方向にも光が拡散するので照射効率
が低くなる欠点がある。又、ＬＥＤチップが所定間隔を
設けて配置されているので、原稿面上の照度のばらつき
が生じ、シェ−ディング補正等の処理を必要とするとと
もに、該処理を施したとしても画像読み取り装置自体の
画像の読み取りの性能は低下する。又、原稿面の照度の
ばらつきを抑えようとすると原稿５１からＬＥＤアレイ
５２までの距離をある程度の距離に保つ必要が生じ、さ
らに数多くのＬＥＤチップを使用することとなり、ユニ
ット自体のサイズも大きく、また、コストアップの要因
となっていた。

【０００９】又、上記特開平６−１８０００９号公報に
記載の導光体を透過する光の中上記三角波面に照射され
た光は、該三角波面の外部が導光体より屈折率の低い空
気であるので、導光体内部に全反射して、最終的には他
側面より出射することになる。しかしながら、全ての光
が反射されて導光体内部へ戻るわけではなく、一部の光
は導光体外部へ漏れ、伝送効率を悪くするという欠点が
ある。

【００１０】本発明は、ＬＥＤアレイの照射効率を落と
さず、原稿面の照度のばらつきを抑えることができる線
状照明装置を提供することを目的とする。又、光出射面
から原稿までの距離を短くしてサイズが小さい線状照明
装置を提供することを目的とする。更に、導光体内部を
伝搬する光が出射面以外から極力外部に漏れないように
して光の伝送効率を飛躍的に向上することができ、ＬＥ
Ｄチップの数を飛躍的に減らすことができる線状照明装
置を提供することを目的とする。また、更に、低コスト
な線状照明装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために以下の手段を採用している。まず、本発明
は、透光性を有する導光体１と、上記導光体１の長手方
向の一側表面に設けた光屈折・反射領域２と、上記導光
体１の両端部表面に光源とを備えた線状照明装置を前提
としている。この構成によって、上記光源から放出され
た光は導光体１の内部に入射して、上記光屈折・反射領
域２で屈折または反射し、上記導光体１の上記光屈折・
反射領域２に対向する長手方向の他側面から外部に線状
ビームとして出射することになる。

【００１２】上記の線状照明装置において、本発明は、
多数の三角波面で構成された上記光屈折・反射領域２
と、該光屈折・反射領域２を覆うように拡散面８を備え
る構成とする。これによって、導光体１に入射した光の
内、上記光屈折・反射領域２以外の部分に入射した光
は、該導光体１の内面で全反射を繰り返して導光体１の
内部を伝搬し、最終的には光屈折・反射領域２に入射し
て、それに対抗する出射面から線状ビームとして出射す
る。このとき、該光屈折・反射領域２が多数の三角波面
で構成されているので、上記光屈折・反射領域２に入射
した光は鋭角（あるいは鋭角に近い角）に下方向に反射
されて出射面から出射することになり、効率よく出射さ
れることになる。更に、たとえ、上記光屈折・反射領域
２に入射した光が、該光屈折・反射領域２を透過した場
合であっても、該光屈折・反射領域２上に形成された拡
散面８によって、導光体１の内部に戻されるので、高効
率を保った状態で線状のビームを形成することができ
る。

【００１３】上記拡散面８は、上記光屈折・反射領域２
と光学的マッチングをとらない空間（例えば空気層）を
隔て配置すると、上記拡散面８に直接入射する光の量が
少なくなり、効率を向上することができる。

【００１４】上記導光体１の形状は、両端から中央部に
向かって断面積が次第に小さくなり、中央部において最
小断面積となるようにする。この場合上記導光体１の両
端に光源が配置されることになる。また、上記導光体１
の形状は、一端から他端に向かって断面積が順次小さく
なる形状としてもよい、この場合上記導光体１の一端に
光源を配置し、他端に光終端部３８を備える構成とす
る。

【００１５】上記導光体１の光を出射する長手方向の他
側面は、上記導光体１の両端面に対して垂直な面である
ことが必要である。これによって、原稿等の光照射面と
該他側面（光出射面）との平行を保つことができる。

【００１６】上記導光体１の断面形状は、円、楕円等が
考えられる。断面形状が楕円の導光体１を用いた場合に
は、該楕円の一方の焦点上に光屈折・反射領域２が配置
される構成が望ましい。また、上記導光体１は、径の異
なる２つの円を組み合わせた断面形状形成とすることも
できる。この場合、径の大きい円に光伝搬機能を持た
せ、径の小さい円に光出射機能を持たせるようにする。

【００１７】上記光源から出射した光を効率良く導光体
１に導くために、光源と導光体１の間に接続部６が設け
られる。ここで該接続部６は、光源よりの導光体１の両
端部への入射光が、該導光体１の内壁で全反射する条件
を満たす長手方向の長さと径を備えるようにするのが望
ましい。

【００１８】上記導光体１の断面積を一端から他端に向
かって小さくする場合、該他端に達した光を処理するた
めの光終端部３８が配置される。該光終端部３８は、そ
の外周部および端面に外部からの光を遮断するための光
遮光層又は光を拡散する光拡散層又は光を反射する光反
射層を設けた構成とする。

【００１９】上記光源は、凹反射面５に形成され回路基
板上に発光ダイオードを配置する構成とする。上記発光
ダイオードと上記導光体１もしくは接続部６は、上記導
光体１と同じ屈折率を持つ透明樹脂であり、かつ上記発
光ダイオードと上記導光体１は光学的マッチングをとっ
て接続される。

【００２０】

【実施の形態】

（第１の実施形態）以下本発明の第１の実施の形態の線
状照明装置について、図面を参照しながら説明する。

【００２１】図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態
に係る線状照明装置の側面断面図であり、図１（ｂ）
は、本発明の第１の実施の形態に係る線状照明装置の平
面図である。図２は、本発明の第１の実施の形態に係る
線状照明装置のＡ−Ａ’面の断面図である。図３は、本
発明の第１の実施の形態に係る線状照明装置の光屈折・
反射領域及び／又は拡散面の概略図であり、図４は、本
発明の第１の実施の形態に係る線状照明装置の導光体部
分のみを拡大した図である。図５は、本発明の第１の実
施の形態に係る線状照明装置の光屈折・反射領域を拡大
した図であり、図６は、本発明の第１の実施の形態に係
る線状照明装置の光源部を拡大した側面図である。又、
図７、図８は、本発明の第１の実施の形態における線状
照明装置の導光体部分の断面図である。

【００２２】本発明に用いる導光体の断面形状は図３、
図７、図８に示すように円形、楕円形又は２つの円を組
み合わせた形状が考えられるが以下図３に示す円形であ
る場合を例に説明する。

【００２３】図１（ａ）、（ｂ）に示すように、導光体
１は透光性を有する材料より成り、両端面から中央部に
向かって断面の円の径が小さくなる構成として、該導光
体１の長手方向の一側表面には多数の三角波面から成る
光屈折・反射領域２が設けられる。上記導光体１の両端
部には後述する接続部６を介して光源部を構成する凹面
状の回路基板３が配置され、該回路基板３の中央部に発
光ダイオード（ＬＥＤ）素子４が配置される。又、上記
光屈折・反射領域２を覆うように、該光屈折・反射領域
２と光学的マッチングをしない空間（例えば空気層）を
隔てて、拡散効果の強い白色樹脂のシートや反射効果の
強いアルミシートよりなる拡散面８が備えられる。更
に、導光体１の両端面には、拡散層７を外周部に備える
とともに、断面の形状が円形でかつ導光体１の径と同じ
か又はそれより小さい接続部６が設けられている。

【００２４】上記導光体１は、原稿面に照射するときの
原稿面上の各部の照度の均一性を保つ必要上、両端部よ
り中央部に向かうに従い断面積が小さくなる形状となっ
ており、中央部において最小となる。すなわち、導光体
１を透過する光量は後述するように両端の光源から遠く
なるに従って少なくなるので、その径も光量に対応して
小さくすると原稿面への照射強度が原稿面上の各部で均
一となる。このような構成において、導光体１の両端の
発光ダイオ−ド素子４より導光体１の端面に対して、光
が入射すると、該光は、後に詳しく説明するように導光
体１内で全反射を繰り返して中央部に向かうとともに上
記光屈折・反射領域２に対向する直線上の出射面より出
射されることになる。

【００２５】尚、上記接続部６の外周に形成された拡散
層７は例えば透明シリコン樹脂とＴｉＯ₂の混合体を塗
布することでもよいし、あるいは、白色樹脂で作製した
キャップを差し込んだ構成としてもよい。また、上記導
光体１及び光屈折・反射領域２を構成する多数の三角波
面及び接続部６を透明樹脂を用いてインジェクション成
形により一体成形するのが好ましい。

【００２６】上記回路基板３は、所定の厚みのＡｌ基板
上に絶縁層を１００μｍ程度形成し、その絶縁層の表面
の全面に銅箔（厚み３５〜７０μｍ）を貼り、その銅箔
をエッチングにより削除し回路を形成する。この回路上
のみにＡｕ（又はＡｇ）を０．３μｍ程度電解（または
無電解）メッキにより形成し、つぎに、凸金型を用いた
スタンピング法により、凹反射面５が形成される。

【００２７】上記凹反射面５の形状としては逆円錐台型
が効率よく、これにより該回路基板３の中央部に配置さ
れた発光ダイオード（ＬＥＤ）素子４からの光を前方へ
（すなわち、導光体１の端面方向へ）、しかも必要な角
度分布で放射することができる。次に、ダイマウンター
を用いて、発光ダイオード（ＬＥＤ）素子４を回路基板
３上の凹反射面５の逆円錐台の底面上に実装する。

【００２８】発光ダイオード（ＬＥＤ）素子４は、モノ
クロ画像読み取り用としてはＧａＰ又は高輝度のものが
必要な場合には、例えば４元系のＡｌＧａＩｎＰ等の緑
色のベアチップを用いる。純赤色ＬＥＤ（例えばＧａＡ
ｌＡｓ）素子、純緑色ＬＥＤ（例えばＧａＮ）素子、純
青色ＬＥＤ（例えばＧａＮ）素子を線状照明装置に各１
素子づつ実装して、赤、緑、青と順次点灯することによ
り光源切り替え型のカラー画像読み取り線状照明装置も
実現できる。

【００２９】上記導光体１の断面は、図２に示すように
円形の形状でありその端面の径は例えば５ｍｍ程度であ
り、上記光屈折・反射領域２に対向する直線上の出射面
に光を収束させるため、一部が長手方向に凹溝状に部分
的に切除され、該切除部に上記光屈折・反射領域２が設
けられている。更に、上記したように該光屈折・反射領
域２上に、該光屈折・反射領域２と光学的マッチングを
しない空間を隔て、拡散面８が設けられる構成となって
いる。上記接続部６の径は、導光体１の径と同じか又は
少し小さい程度例えば２〜５ｍｍの範囲で設定され実際
は３．２ｍｍ程度で設定されている。

【００３０】上記光屈折・反射領域２は、基本的には図
１（ｂ）に示すように、導光体１の長手方向に同一幅で
形成されているが、導光体１を伝搬する光の量が中央部
程少なくなるところから、図３（ａ）で示すように、上
記光屈折・反射領域２は、出射強度の均一性を保つため
に、導光体１の両端面から中央部に向かっていくに従っ
て、光屈折・反射領域２の幅を次第に大きくする構成に
しても良いし、又、図３（ｂ）に示すように、長手方向
に一定長さで一定幅の光屈折・反射領域２を間欠的に配
置して、出射強度の均一性を保ってもよいし、又、図３
（ｄ）に示すように、上記間欠部分の長さを中央部にな
る程小さくしてもよい。更に、図３（ｃ）に示すよう
に、光屈折・反射領域２を長手方向に間欠的な配置にし
て、かつ導光体１の両端面から中央部に向かっていくに
従い光屈折・反射領域２の幅を次第に大きくする構成に
してもよい。

【００３１】尚、上記したように光屈折・反射領域２
は、上記拡散面８により覆われており、上記拡散面８は
上記光屈折・反射領域２と同じ形状とするのが好ましい
が、光出射面を除いた導光体１を覆う構成にしてもよ
い。

【００３２】上記したように接続部６、光屈折・反射領
域２は、導光体１の材料と同じ透明樹脂材料でインジェ
クション成形されるが、このときの材料の屈折率を例え
ば約１．５程度とすると、光の伝送効率が向上する。ま
た、この透明樹脂としては、エポキシ系や変性アクリレ
ート系のＵＶ硬化型樹脂であって、例えば、透光性、耐
熱性、インジェクション成形時の樹脂の流れ性を考慮す
ると、耐熱アクリル、ポリカーボネイト、非晶質ポリオ
レフィン等を用いるのが好ましい。

【００３３】又、図４に示すように、導光体１の内部を
通過する光を全反射するように、導光体１の長さＬの範
囲が５０ｍｍ〜３００ｍｍ、入射側導光体の径Ｒ１及び
先端導光体の径Ｒ２の範囲が０．３＜Ｒ２／Ｒ１＜０．
７であれば光出射面から主走査方向に光強度が均一な線
状ビ−ムの光を出射することができる。

【００３４】本実施の形態では、特に導光体１は長さＬ
が例えば１１５ｍｍ、両端面の径Ｒ１が例えば５ｍｍ、
中央部の径Ｒ２が例えば２．７ｍｍ程度に形成され、導
光体１の内部を通過する光を全反射することが可能とな
り、これによって光強度が均一な線状ビ−ムを得ること
ができる。

【００３５】図５に示すように、三角波面の形状は、三
角波面の先端角度θが６０°〜１２０°、三角波面のピ
ッチＰが３０μｍ〜５００μｍの範囲内であればどのよ
うな形状でもよく、本発明では、ピッチが例えば３００
μｍ、先端角度が例えば９０°としている。

【００３６】上記構成において、図６に示すように、光
源より出射した光の一部は直接、また他の一部は一旦上
記凹反射面５に入射して反射された後、導光体１に入射
することになる。

【００３７】このように、導光体１に入射した光の中、
長手方向ｘのみの光成分ｂ₁は接続部６に入射した後、
導光体１の内部を真直する。これに対し、上記長手方向
に垂直な方向ｙの成分を持つ光成分の中、接続部６を介
して直接導光体１に入射した光（例えばｂ₃）は、大部
分導光体１の側面で全反射されて、光屈折・反射領域２
にいずれ到達する。そして、この光成分ｂ₃は光屈折・
反射領域２の三角波面において屈折されることにより、
下方に向けて急激に角度を曲げられ、導光体１の内部を
介して光出射面（他側面）から下方へと出射されて原稿
面を照射する。また、光屈折・反射領域２での屈折によ
り、光屈折・反射領域２の上部へ抜けてしまう光成分ｂ
₄は、該光屈折・反射領域２と光学的マッチングをしな
い空間を介し、拡散面８に入射し、該拡散面８において
拡散され、再度、光屈折・反射領域２を介して導光体１
に入射し、導光体１の光出射面から下方へと出射され原
稿面５１を照射する。

【００３８】上記において、直接導光体１へ入射した殆
ど全ての光が導光体１の側面で全反射するように、接続
部６の直径をＤ、長さをＬ、接続部６及び導光体１の屈
折率をｎ_LGとした時、Ｌ＞（Ｄ／２）ｔａｎ（ｓｉｎ^-1（１／ｎ_LG））・・・(1) となる条件式(1)を満たすように各々ディメンジョンは
決定されている。

【００３９】なお、接続部６に入射した光のうち接続部
６の側面側に到達する光成分ｂ₂は、一旦、拡散層７に
より拡散され、その大部分を導光体１に入射できるよう
にしている。もしこの拡散層７がなければ、光は接続部
６の側面から直接外側へ出射され、接続部６の直下に存
在する原稿面の照度が部分的に著しく高くなり照度ばら
つきが大きくなる。又、当該接続部６の外周に設けた拡
散層７は反射層でも良く、拡散層と同じ効果が得られ
る。更に、拡散層の代わりに外部からの光を遮断するた
めの遮光層を設けてもよい。ただし、この場合は、上記
した光成分ｂ₂が、遮光層で吸収され、その結果、拡散
層、反射層を設けた場合に比べ、照度ばらつきはなくな
るが、照射効率は悪くなる。

【００４０】このように接続部６の拡散層７より導光体
１へ入射した光の成分ｂ₂は、上記光成分ｂ₃、ｂ₄と同
様に導光体１内を伝搬し、光ビームとして出射される。
上記のようなメカニズムに基づいて線状光ビームを形成
するＡ４サイズ用の線状照明装置についてその特性を評
価すると以下のようになる。

【００４１】ＬＥＤ素子（ＧａＰ、λ＝５６５ｎｍ）の
数が４素子の場合では、原稿面照度４００ｌｘ．、照度
のばらつき（線状照明装置の光出射面と原稿面との間隔
１．１ｍｍで測定）約１０％を実現した。従来の線状照
明装置と比較すると、ＬＥＤ素子数を約１／８に削減す
ることができた。また、従来、光源から原稿面５１まで
の距離が、約８〜１０ｍｍ程度必要であったのが、本実
施の形態では上記光出射面から原稿までの距離を１．５
ｍｍ以内に近ずけても、照度のばらつきを許容限度内
（１０％）に抑えることができた。これにより、６０％
の低コスト化を実現でき、画像読み取り装置自体のサイ
ズを約半分にすることができた。

【００４２】なお、上記光屈折・反射領域２と拡散面８
の間に形成された空間は、導光体１より屈折率の小さい
物質（例えば空気層）で形成することによって、光屈折
・反射領域２での全反射を助長することになり、該拡散
面８が、光屈折・反射領域２上に直接形成された場合に
比べて著しく効果を高めることができる。

【００４３】以上のように、第１の実施の形態に係る線
状照明装置は、原稿面への照射効率が高く、照度のばら
つきを小さくすることができるため、低コスト、高品
質、高分解能で画像を読み取れる、小型でかつ軽量の光
学的画像読み取り装置を実現することが可能となる。

【００４４】（変形例１）次に、図７に示すように、導
光体１のＡ−Ａ’断面で切断した断面の形状を、楕円と
してもよい。楕円１５の長径は例えば６ｍｍ，短径は例
えば３ｍｍで構成した。この場合、導光体１の一部を、
楕円１５の長径に垂直であり、２つの焦点１４の内の１
つを通る切断線に沿って削除し、該切断線が形成する面
上に光屈折・反射領域２を配置する構成としている。な
お、接続部６は、導光体１の短径と同じか、それより若
干小さく例えば２〜３ｍｍの範囲で形成され、光源部よ
りの光を導光体１に導く構成としている。

【００４５】上記のような構成にすると、光屈折・反射
領域２において屈折・反射された光が、導光体１の内側
面で全反射し、出射する光の線幅が絞られることとな
り、原稿面に照射する光の照度が、断面の形状が円の時
と比べ、１．５倍となる。特に、楕円の２つの焦点のう
ちの一方の焦点の位置に光屈折・反射領域２を配置した
場合、該一方の焦点から発射した光は楕円の他方の焦点
に一旦収束しあるいは直接楕円外部に形成される焦点に
収束するので更に、伝送効率を良くすることができる。

【００４６】このように、導光体１の断面の形状を楕円
とすることで、原稿面への照射効率が高くなり、照度ば
らつきが小さくなるため、低コスト、高品質、高分解能
で画像を読み取れる、小型でかつ軽量の光学的画像読み
取り装置を提供することが可能となる。さらに、原稿面
に出射する光の線幅が絞られることとなり、断面が円の
場合に比べ、照射する光の照度を強めることができる。

【００４７】（変形例２）また、図８に示すように、導
光体１をＡ−Ａ’面で切断した断面の形状を、２つの半
径の異なる円２４、２５と該２つの円に接する直線より
構成される形状にしてもよい。すなわち、上記２つの円
２４、２５は、光源からの光を伝搬する第一の円２４
と、原稿面へ光が出射するレンズ機能を備えた第二の円
２５とからなる。更に、上記第一の円２４に、光屈折・
反射領域２が長手方向の一側面に形成され、拡散面８が
光屈折・反射領域２及び第二の円２５の一部を覆うよう
に備えられる。なお、この時の第一の円２４、第二の円
２５の径寸法は、例えばそれぞれ５ｍｍ（最大）、３ｍ
ｍとなっているが、この寸法に限定されるものではな
い。

【００４８】この時、上記各例と同様、中央部にいくに
従って第一の円２４、第二の円２５の断面積を小さくし
てもよいが、中央部程導光体１を伝搬する光量が少なく
なることを考慮すると、第一の円２４の断面積のみを中
央部に向かうに従って、小さくするのが好ましい。一
方、第二の円２５は、導光体１の長手方向のいずれの断
面においても断面積は同じとなるように形成されてい
る。更に、上記第一の円２４の端部と光源部とが接続部
６を介し接続される構成となっており、接続部６の径
は、第一の円２４の径と同じ例えば５ｍｍか、それより
若干小さい径に設定されている。

【００４９】上記のような構成にすると、断面の形状が
円の時と比べ、光屈折・反射領域２において屈折・反射
された光が、導光体１の側面ですべて全反射し、第二の
円２５の外側であって２つの円２４、２５の中心を結ぶ
直線の延長上に収束するため、出射する光の線幅が絞ら
れることとなり、原稿面に照射する光の照度が導光体１
の断面形状が円である場合の１．５倍となる。

【００５０】上記のように、光屈折・反射領域側の第一
の円２４の半径が、光出射側の第二の円２５の半径より
大きくなることと導光体１の断面の形状が、第一の円２
４と第二の円２５とが外形線Ｌ１，Ｌ２に接するように
構成すると、光出射面以外の箇所から光が漏れることが
少なく、光の伝送効率を最も向上させることができる。
また上記光出射側の第二の円２５の半径を変えること
で、原稿面に照射する光の線幅や焦点距離を自由に変え
ることが可能となる。

【００５１】この場合における線状照明装置の特性を評
価すれば、ＬＥＤ素子の数が４素子の場合では、原稿面
に照射する光の照度は、１０００ｌｘ．で、照度のばら
つきも１０％（光出射面と原稿面との間隔１．１ｍｍで
測定）を実現できた。従来の線状照明装置と比較する
と、ＬＥＤ素子数を約１／８に削減することができ、光
源から原稿面までの距離は、従来約８〜１０ｍｍ程度必
要であったのが、本発明では上記光出射面から原稿まで
の距離を１．５ｍｍ以内に近ずけても照度のばらつきを
許容限度内（１０％）に抑えることが可能となる。これ
により、７５％の低コスト化を実現でき、画像読み取り
装置自体のサイズを約半分にすることができた。又、カ
ラー画像の場合では、原稿面照度が赤、緑、青色素子と
も２０００ｌｘ．照度のばらつき１０％以下を確保でき
た。

【００５２】このように、導光体１の断面の形状を２つ
の半径の異なる円と該２つの円に接する直線で構成する
ことで、原稿面への照射効率が高くなり、照度ばらつき
が小さくなるため、低コスト、高品質、高分解能で画像
を読み取れ、かつ小型で軽量な光学的画像読み取り装置
を提供することが可能となる。さらに、原稿面に出射す
る光の線幅が絞られることとなり、断面形状が円の場合
に比べ、原稿面に照射する光の照度を強めることができ
る。また、光の線幅や焦点距離を自由にかえることも可
能となる。

【００５３】（第２の実施形態）以下本発明の第２の実
施の形態の線状照明装置について、図面を参照しながら
説明する。

【００５４】図９（ａ）は、本発明の第２の実施の形態
に係る線状照明装置の側面断面図であり、図９（ｂ）
は、本発明の第２の実施の形態に係る線状照明装置の平
面図である。図１０は、本発明の第２の実施の形態に係
る線状照明装置のＢ−Ｂ’面の断面図であり、図１１
は、本発明の第２の実施の形態に係る線状照明装置の光
屈折・反射領域及び／又は拡散面の概略図である。図１
２は、本発明の第２の実施の形態に係る線状照明装置の
導光体部分のみを拡大した図である。図１３は、本発明
の第２の実施の形態に係る線状照明装置の光終端部の側
面を拡大した断面図である。

【００５５】図９に示すように導光体１の一端に光源を
配置し、他端は光終端部としている。以下、本実施の形
態では、第１の実施の形態と異なる構成についてのみ主
に詳しく説明する。

【００５６】導光体１は一端から他端に進むにつれ、導
光体１の断面の断面積が小さくなり、他端において最小
となる。また、導光体１の他端には光終端部３８が形成
され、その外周部に光拡散層３９が、また、端面に光反
射層４０が設けられている。又、導光体１を透過する光
量は、光源から他端に向かうに従つつ少なくなるので、
上記第１の実施の形態で用いた光源に代えて光拡散層３
９及び光反射層４０を設ける構成としても原稿面への照
射強度の均一性を確保することができる。他の部分につ
いては、第１の実施の形態と同じ構成であり、説明を省
略する。なお、同一部分には同一番号を記して説明す
る。

【００５７】上記光終端部３８は、導光体１と同じ透明
樹脂からできており、導光体１、接続部６及び多数の三
角波面で構成される光屈折・反射領域２と一体でインジ
ェクション成形することが好ましい。又、光終端部３８
の外周部分に形成された光拡散層３９は、拡散層７と同
様に透明シリコン樹脂にＴｉＯ₂を混ぜ合わせた拡散材
を塗布して形成される。この光拡散層３９は、白色樹脂
で作製したキャップを差し込んで作製してもよい。更
に、光終端部３８の端面に形成された光反射層４０は、
光終端部３８にＡｌを蒸着またはディッピングあるいは
Ａｌ箔を透明接着剤で貼り付けることにより形成され
る。

【００５８】次に、図１０に示すように、導光体１の断
面の形状も第１の実施の形態と同様、導光体１の一部が
凹溝状に切除され、該切除部に光屈折・反射領域２が設
け、更に該光屈折・反射領域２上に、該光屈折・反射領
域２と光学的マッチングをしない空間を隔てて拡散面８
が設けられる構成としている。

【００５９】上記光屈折・反射領域２は、第１の実施の
形態と同様、基本的には図９（ａ）に示すように長手方
向に同じ幅で形成されるが、導光体１を伝搬する光の量
が他端程少なくなることから、図１１（ａ）に示すよう
に、出射強度の均一性を保つために導光体１の一端から
他端に向かっていくに従って、光屈折・反射領域２の幅
を次第に大きくする構成にしてもよいし、更に図１１
（ｃ）に示すように、この状態で光屈折・反射領域２を
間欠的に配置してもよい。又、図１１（ｂ）に示すよう
に、長手方向に同じ幅、かつ長手方向に一定長さの光屈
折・反射領域２が一定の間欠性を持って配置される構成
としてもよいし、更に、図１１（ｄ）に示すように一端
から他端に向かうに従い上記間欠幅を徐々に小さくした
構成としてもよい。

【００６０】尚、上記光屈折・反射領域２は、上記拡散
面８により覆われており、上記拡散面８は、第１の実施
の形態と同様、上記光屈折・反射領域２と同じ形状、あ
るいはそれよりも大きい形状、例えば、光出射面を除い
た導光体１の全面お覆う形状とするのが好ましい。

【００６１】本実施の形態では、図１２に示すように、
導光体１は一端の径Ｒ１が例えば５ｍｍ、他端の径Ｒ２
が例えば２ｍｍ、長さＬが例えば２３０ｍｍ程度の寸法
であり、この寸法で高い効率の線状ビームを出射するこ
とができた。

【００６２】第１の実施の形態と同様に、ＬＥＤ素子に
赤色、緑色、青色素子を用いて、それぞれ１素子ずつ実
装し、カラ−画像読み取り装置の線状照明装置も実現で
きる。

【００６３】以上のように構成された線状照明装置につ
いて、以下その動作を説明する。なお、光源５から出射
された光の成分のうち、途中で出射される光の伝搬経路
についてはすでに説明した通りであるので光終端部３８
に達した光の出射経路に関しての説明のみ行うこととす
る。

【００６４】図１３に示すように、発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）素子４から放出された光のうち、導光体１、光屈
折・反射領域２、拡散面８で反射、屈折及び拡散した光
の成分Ｃ₁が、導光体１から光終端部３８に入射すると
光反射層４０で反射する。このように光反射層４０で反
射した光が、改めて導光体１の内部に入射すると、光屈
折・反射領域２において屈折して急激に下方に向けて進
む。その後、導光体１の下方の側面から出射して、原稿
面を照射する。

【００６５】また、導光体１から光終端部３８に入射し
てきた光の成分Ｃ₂が、光反射層４０に到達せずに、光
拡散面３９に達した場合には、光拡散層３９によって拡
散して、そのまま、導光体１へ再度入射したり、対向す
る光の拡散層３９に入射してここで再び拡散したり、あ
るいは光反射層４０で反射して導光体１へ再度入射して
導光体１の下方の側面から出射し、原稿面を照射する。

【００６６】つまり、導光体１に入射した光のうち全反
射を繰り返して光終端部３８まで到達した光成分Ｃ₁、
Ｃ₂は、光反射層４０で再度全反射されて導光体１にも
どり再利用されるか、または光拡散層３９で拡散される
ことで再利用されて、損失なく原稿面の照射に利用され
る。

【００６７】なお、接続部６の外周部に備えられた拡散
層７と同様、光拡散層３９に代えて光反射層、又は光遮
光層を用いても上記した作用と同じ効果が得られる。光
遮光層を用いると該光終端部３８に到達した光を無視す
ることになるが、光源よりの光は、光出射面より、出射
しているので光終端部３８に達する光量は無視しても全
体に大きな影響を与えない。又、光反射層４０に代え
て、光拡散層、光遮光層を用いても前述したような同じ
効果が得られる。

【００６８】上記のようなメカニズムに基づいて線状ビ
ームを形成するＡ４サイズ用の線状照明装置についてそ
の特性を評価すれば、ＬＥＤ素子（ＧａＰ、λ＝５６５
ｎｍ）数を３素子とし、出射面と原稿面との距離を１．
１ｍｍにした場合であっても、原稿面照度は３７０ｌ
ｘ．、照度のばらつきは約１０％を実現した。これを従
来のＬＥＤアレイと比較すると、ＬＥＤ素子数を約１／
１０に削減することができる。また、線状照明装置の光
源から原稿面５１までの距離は、従来ＬＥＤアレイが約
８〜１０ｍｍ程度必要であったのが、本実施の形態に係
る線状照明装置では上記光出射面と原稿の距離を１．５
ｍｍ以内に近ずけても照度のばらつきを許容限度内（１
０％）に抑えることができた。これにより、６５％の低
コスト化を実現できると共に、本実施の形態に係る線状
照明装置を搭載した画像読み取り装置ではそのサイズを
約半分にすることができた。

【００６９】なお、本実施の形態においても、上記光屈
折・反射領域２と拡散面８との間に形成された空間を、
導光体１より屈折率の小さい物質で形成することによ
り、光屈折・反射領域２の反射効率を高めることができ
る。

【００７０】以上のように、第２の実施の形態に係る線
状照明装置は、原稿面への照射効率が高く、照度ばらつ
きを小さくすることができるため、低コスト、高品質、
高分解能で画像を読み取れる、小型でかつ軽量の光学的
画像読み取り装置を実現することが可能となる。

【００７１】（変形例１）さらに、図７に示すように、
第１の実施形態と同様、導光体１を図７のＢ−Ｂ’面で
切断した断面形状を楕円にしてもよい。この場合、断面
の形状が円の時に比べ、照射する光が楕円の長径の延長
線上に収束するため、原稿面を照射する線幅が絞られ、
原稿面に照射する光の照度が１．５倍となる。

【００７２】また、楕円の２つの焦点のうち１方の焦点
の位置に光屈折・反射領域２を配置した場合が、光の収
束率が最も良く、光の伝送効率を良くすることができ
る。なお、上記の説明では光学的マッチングをしない拡
散面８は、光屈折・反射領域２と空間を介して形成され
たが、第１の実施の形態と同様、光屈折・反射領域２上
に直接形成されても同じ効果が得られる。

【００７３】以上のように、第２の実施の形態に係る線
状照明装置は、原稿面への照射効率が高く、照度ばらつ
きを小さくすることができるため、低コスト、高品質、
高分解能で画像を読み取れる、小型でかつ軽量の光学的
画像読み取り装置を実現することが可能となる。さら
に、原稿面に出射する光の線幅が絞られることとなり、
断面形状が円の場合に比べ、照射する光の照度を強める
ことができる。

【００７４】（変形例２）また、図８に示すように、導
光体１の断面の形状を２つの半径の異なる円と該２つの
円に接する直線から構成してもよい。光を伝搬する第一
の円２４の半径を、光が出射する第二の円２５の半径よ
りも大きくし、導光体１の断面の形状が、第一の円２４
と第二の円２５及び、該第一の円２４と第二の円２５の
接線Ｌ１，Ｌ２とより構成することが、光源よりの入射
光を全反射するのに最適な条件であり、これによって伝
送効率を向上することができる。

【００７５】本実施の形態では、第一の円２４は導光体
１の断面積が一端から他端に向かうに従い小さくなって
おり、一方、第二の円２５は、長手方向のいずれの部分
であても断面積が同じとなるように構成されている。第
１の実施の形態と同様に、第一の円２４、第二の円２５
の径寸法は、例えばそれぞれ最大５ｍｍ、３ｍｍとなっ
ているが、この寸法に限定されるものではない。接続部
６の径は、第一の円２４の径と等しい（例えば５ｍｍ）
径か、あるいはそれよりも小さい（例えば２ｍｍ）径で
形成され、第一の円２４と接続されている。

【００７６】上記のような構成にすると、光屈折・反射
領域２において屈折・反射された光が、導光体１の内部
で全反射し、小さい円２５の外側であって２つの円２
４、２５の中心を結ぶ直線の延長上に収束するため、出
射する光の線幅が絞られ、原稿面に照射する光の照度が
１．５倍となる。

【００７７】また、第二の円２５の半径を変えることに
より、原稿に照射する光の線幅や焦点距離を自由に変え
ることができる。その結果、最適な伝送効率の図れる線
状照明装置を提供できる。

【００７８】ＬＥＤ素子数を２素子とし，光出射面から
原稿面までの距離を１．１ｍｍにした場合であっても、
原稿面に照射する光の照度は、６００ｌｘ．で、照度の
ばらつきは１０％を実現できた。従来の線状照明装置と
比較すると、ＬＥＤ素子数を約１／１０削減することが
でき、従来は光源と原稿面の距離は、従来約８〜１０ｍ
ｍ程度必要であったのが、本実施の形態の場合、光出射
面から原稿迄の距離を１．５ｍｍ以内に近ずけても照度
のばらつきを許容限度内（１０％）に抑えることが可能
となる。これにより、８０％の低コスト化を実現でき、
画像読み取り装置自体のサイズを約半分にすることがで
きた。一方、カラー画像の場合では、原稿面照度が赤、
緑、青色素子とも１２００ｌｘ．照度ばらつき１０％以
下を確保できた。

【００７９】以上のように、第２の実施の形態に係る線
状照明装置は、原稿面への照射効率が高く、照度ばらつ
きを小さくすることができるため、低コスト、高品質、
高分解能で画像を読み取れる、小型でかつ軽量の光学的
画像読み取り装置を実現することが可能となる。さら
に、原稿面に出射する光の線幅が絞られることとなり、
断面形状が円の場合に比べ、原稿面に照射する光の照度
を強めることができる。また、光の線幅や焦点距離を自
由にかえることも可能となる。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、三角波面
で構成された光屈折・反射領域の上部に該光屈折・反射
領域を覆うと共に、光を拡散する拡散面とを備えている
ので、該光屈折・反射領域において照射された光は、外
部に漏れることなく導光体の長手方向の他側面より出射
することとなり、伝送効率を向上させることができる。
特に、上記光屈折・反射領域と上記拡散面との間に、上
記導光体との光マッチングをとらない空間を形成するこ
とによって、その効果を更に高めることができる。

【００８１】又、上記導光体の両端に光源を配置すると
ともに、該導光体の断面積を両端面から中央部に向かう
に従い、断面積を小さくする構成とすることによって、
導光体が光量に応じた断面積となり、更に効率を上げる
ことができる。上記導光体の一端に光源を配置した場合
は、該導光体の一端から他端に向かうに従って該導光体
の断面積を小さくすることによって、上記と同様の効果
を上げることができることになる。

【００８２】上記導光体の断面形状が種々の形状とする
ことができるが、楕円あるいは２つの半径の異なる円と
当該２つの円の接線とからなる構成とすることにより、
原稿面へ照射する効率が高く、照度のばらつきが小さい
線状照明装置が可能となる。又、線状照明装置と原稿面
との間隔を短くできるので、低コスト、高品質及び高分
解能で画像を読み取れる小型でかつ軽量の光学的画像読
み取り装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る線状照明装置
の側面の断面図及び平面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態に係る線状照明装置の
Ａ−Ａ’断面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る線状照明装置
の光屈折・反射領域及び／又は拡散面の概略図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係る線状照明装置
の導光体部分のみを示した図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態に係る線状照明装置
の光屈折・反射領域の拡大図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態に係る線状照明装置
の光源部の拡大図である。

【図７】本発明の第１及び第２の実施の形態に係る線状
照明装置のＡ−Ａ’断面図である。

【図８】本発明の第１及び第２の実施の形態に係る線状
照明装置のＡ−Ａ’断面図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態に係る線状照明装置
の側面の断面図及び平面図である。

【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る線状照明装
置のＢ−Ｂ’断面図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る線状照明装
置の光屈折・反射領域及び／又は拡散面の概略図であ
る。

【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る線状照明装
置の導光体部分のみを示した図である。

【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る線状照明装
置の光終端部の拡大図である。

【図１４】従来の光学的画像読み取り装置の構成図であ
る。

【図１５】従来の線状照明装置のＬＥＤアレイ部分のみ
の構成図である。

【符号の説明】

１導光体２光屈折・反射領域３回路基板４発光ダイオード（ＬＥＤ）素子５凹反射面６接続部７光拡散層８拡散面１４楕円の焦点１５楕円２４第一の円２５第二の円３８光終端部３９光拡散層４０光反射層５２ＬＥＤアレイ５３ロッドレンズアレイ５４光電変換素子アレイ６１基板６２ＬＥＤチップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性を有する導光体と、前記導光体の
長手方向の一側表面に設けた光屈折・反射領域と、前記
導光体の両端部表面に光源とを備え、前記光源から放出
された光を導光体内部に入射させ、前記光屈折・反射領
域で屈折または反射した光を、前記導光体の前記光屈折
・反射領域に対向する長手方向の他側面から外部に線状
ビームとして出射する線状照明装置において、多数の三角波面で構成された前記光屈折・反射領域と、前記該光屈折・反射領域を覆う拡散面とを備えたことを
特徴とする線状照明装置。
【請求項２】前記拡散面は、前記光屈折・反射領域と
光学的マッチングをとらない空間を隔てて備えられた請
求項１に記載の線状照明装置。
【請求項３】前記導光体は、両端から長手方向中央部
に向かって断面積が次第に小さくなり、中央部において
最小断面積となる請求項１又は２に記載の線状照明装
置。
【請求項４】前記導光体の端面に平行な断面の形状が
長手方向のいずれの位置においても相似である請求項１
〜３のいずれかに記載の線状照明装置。
【請求項５】前記導光体の光を出射する長手方向の他
側面が前記導光体の両端面に対して垂直な面である請求
項４記載の線状照明装置。
【請求項６】前記導光体の光を出射する長手方向の他
側面が前記光屈折・反射領域に対向した直線状である請
求項５に記載の線状照明装置。
【請求項７】前記導光体の端面に平行な断面の形状が
実質的に円である請求項６に記載の線状照明装置。
【請求項８】前記導光体の端面に平行な断面の形状が
実質的に楕円である請求項６に記載の線状照明装置。
【請求項９】前記導光体の端面に平行な断面の形状が
楕円の長径に垂直であるとともに、２つの焦点の内の１
つを通る切断線で切った形状である請求項６に記載の線
状照明装置。
【請求項１０】前記切断線によって長手方向に形成さ
れる面上に前記光屈折・反射領域を設けた請求項９に記
載の線状照明装置。
【請求項１１】前記導光体の断面の形状が、２つの半
径の異なる円の一部と、該２つの円の接線より構成され
る形状である請求項６に記載の線状照明装置。
【請求項１２】前記２つの円は、前記光屈折・反射領
域が設けられる第一の円と光が出射する第二の円とから
なり、前記第一の円は前記導光体の両端から長手方向中
央部に向かうに従って断面積が小さくなり、また前記第
二の円は前記導光体の長手方向のいずれの断面において
も断面積が同じとなる請求項１１に記載の線状照明装
置。
【請求項１３】前記導光体の長手方向の一側表面に凹
溝を形成し、前記光屈折・反射領域が該凹溝の底面に形
成される請求項７〜１２のいずれかに記載の線状照明装
置。
【請求項１４】前記導光体と前記光源との間を接続す
るための接続部を設ける請求項１３に記載の線状照明装
置。
【請求項１５】前記接続部の前記導光体の端面に平行
な断面の形状は円形である請求項１４に記載の線状照明
装置。
【請求項１６】前記接続部は、光源よりの導光体両端
部への入射光が、該導光体外壁で全反射する条件を満た
す長手方向の長さと径を備える請求項１４又は１５に記
載の線状照明装置。
【請求項１７】前記接続部の外周部分に外部からの光
を遮断するための遮光層を設けた請求項１４〜１６のい
ずれかに記載の線状照明装置。
【請求項１８】前記接続部の外周部分に光を拡散する
拡散層を設けた請求項１４〜１６のいずれかに記載の線
状照明装置。
【請求項１９】前記接続部の外周部分に光を反射する
反射層を設けた請求項１４〜１６のいずれかに記載の線
状照明装置。
【請求項２０】前記光屈折・反射領域及び／又は前記
拡散面を前記導光体の長手方向の一側表面に所定のパタ
−ンで形成する請求項１３に記載の線状照明装置。
【請求項２１】前記所定のパターンは、前記光屈折・
反射領域及び／又は前記拡散面の幅が前記導光体の長手
方向全体に渡って一定である請求項２０に記載の線状照
明装置。
【請求項２２】前記所定のパターンは、長手方向に一
定長さの前記光屈折・反射領域及び／又は前記拡散面が
一定の間欠性を持って配置される請求項２１に記載の線
状照明装置。
【請求項２３】前記所定のパターンは、長手方向に一
定長さの前記光屈折・反射領域及び／又は前記拡散面が
前記導光体の両端部から中央部に向かっていくに従い間
欠幅が狭くなる請求項２１に記載の線状照明装置。
【請求項２４】前記所定のパターンは、前記光屈折・
反射領域及び／又は前記拡散面の幅が前記導光体の両端
面から中央部に向かっていくに従い広くなる請求項２０
に記載の線状照明装置。
【請求項２５】前記所定のパターンは、長手方向に一
定長さの前記光屈折・反射領域及び／又は前記拡散面が
一定の間欠性を持って配置される請求項２４に記載の線
状照明装置。
【請求項２６】透光性を有する導光体と、前記導光体
の長手方向の一側表面に設けた光屈折・反射領域と、前
記導光体の一端部表面に光源とを備え、前記光源から放
出された光を前記導光体内部に入射させ、前記光屈折・
反射領域で屈折または反射した光を、前記導光体の前記
光屈折・反射領域に対向する長手方向の他側面から外部
に線状ビームとして出射する線状照明装置において、多数の三角波面で構成された前記光屈折・反射領域と、前記光屈折・反射領域を覆う拡散面とを備えたことを特
徴とする線状照明装置。
【請求項２７】前記拡散面は、前記光屈折・反射領域
と光学的マッチングをとらない空間を隔てて備えられた
請求項２６に記載の線状照明装置。
【請求項２８】前記導光体は、前記光源が配置された
一端面から長手方向に他端面に向かうに従い前記導光体
の断面の断面積が次第に小さくなる請求項２６又は２７
に記載の線状照明装置。
【請求項２９】前記導光体の端面に平行な断面の形状
が長手方向のいずれの位置においても相似である請求項
２６〜２８のいずれかに記載の線状照明装置。
【請求項３０】前記導光体の光が出射する長手方向の
他側面が前記光源が配置された前記導光体の一端面に対
して垂直な面である請求項２９に記載の線状照明装置。
【請求項３１】前記導光体の光が出射する長手方向の
他側面が前記光屈折・反射領域に対向する直線状である
請求項３０に記載の線状照明装置。
【請求項３２】前記導光体の端面に平行な断面の形状
が実質的に円である請求項３１に記載の線状照明装置。
【請求項３３】前記導光体の端面に平行な断面の形状
が実質的に楕円である請求項３１に記載の線状照明装
置。
【請求項３４】前記導光体の端面に平行な断面の形状
が楕円の長径に垂直であるとともに、２つの焦点のうち
の１つを通る切断線で切った形状である請求項３１に記
載の線状照明装置。
【請求項３５】前記切断線によって長手方向に形成さ
れる面上に前記光屈折・反射領域を設けた請求項２９に
記載の線状照明装置。
【請求項３６】前記導光体の断面の形状が２つの半径
の異なる円の一部と、該２つの円の接線より構成される
形状である請求項３１に記載の線状照明装置。
【請求項３７】前記２つの円は、前記光屈折・反射領
域が設けられる第一の円と光が出射する第二の円とから
なり、前記第一の円は前記導光体の一端面から他端面に
向かうに従って断面積が小さくなり、また前記第二の円
は前記導光体の長手方向のいずれの断面においても断面
積が同じとなる請求項３６に記載の線状照明装置。
【請求項３８】前記導光体の長手方向の一側表面に凹
溝を形成し、前記光屈折・反射領域が該凹溝の底面に形
成される請求項３２〜３７のいずれかに記載の線状照明
装置。
【請求項３９】前記導光体と前記光源との間を接続す
るための接続部を設ける請求項３８に記載の線状照明装
置。
【請求項４０】前記接続部の前記導光体の端面に平行
な断面の形状は円形である請求項３９に記載の線状照明
装置。
【請求項４１】前記接続部は、光源よりの導光体一端
部への入射光が、該導光体外壁で全反射する条件を満た
す長手方向の長さと径を備える請求項３９又は４０に記
載の線状照明装置。
【請求項４２】前記接続部の外周部に外部からの光を
遮断するための遮光層を設けた請求項３９〜４１のいず
れかに記載の線状照明装置。
【請求項４３】前記接続部の外周部に光を拡散する拡
散層を設けた請求項３９〜４１のいずれかに記載の線状
照明装置。
【請求項４４】前記接続部の外周部に光を反射する反
射層を設けた請求項３９〜４１のいずれかに記載の線状
照明装置。
【請求項４５】前記光屈折・反射領域及び／又は前記
拡散面を前記導光体の長手方向の一側表面に所定のパタ
−ンで形成する請求項３９に記載の線状照明装置。
【請求項４６】前記所定のパターンは、前記光屈折・
反射領域及び／又は前記拡散面の幅が前記導光体の長手
方向全体に渡って一定である請求項４５に記載の線状照
明装置。
【請求項４７】前記所定のパターンは、長手方向に一
定長さの前記光屈折・反射領域及び／又は前記拡散面が
一定の間欠性を持って配置される請求項４６に記載の線
状照明装置。
【請求項４８】前記所定のパターンは、長手方向に一
定長さの前記光屈折・反射領域及び／又は前記拡散面が
前記導光体の一端面から他端面に向かっていくに従い間
欠幅が狭くなる請求項４６に記載の線状照明装置。
【請求項４９】前記所定のパターンは、前記光屈折・
反射領域及び／又は前記拡散面の幅が前記導光体の一端
面から他端面に向かっていくに従い広くなる請求項４５
に記載の線状照明装置。
【請求項５０】前記所定のパターンは、長手方向に一
定長さの前記光屈折・反射領域及び／又は前記拡散面が
一定の間欠性を持って配置される請求項４９に記載の線
状照明装置。
【請求項５１】前記導光体の前記光源が配置されない
前記他端面に平行な断面の形状が該他端面から長手方向
へ一定距離だけ同じ形状である光終端部を備えているこ
とを特徴とする請求項３２〜３７のいずれかに記載の線
状照明装置。
【請求項５２】前記光終端部の外周部に外部からの光
を遮断するための光遮光層又は光を拡散する光拡散層又
は光を反射する光反射層を設けた請求項５１に記載の線
状照明装置。
【請求項５３】前記光終端部の端面に外部からの光を
遮断するための光遮光層又は光を拡散する光拡散層又は
光を反射する光反射層を設けた請求項５１に記載の線状
照明装置。
【請求項５４】前記光源は、発光ダイオードを用いた
請求項１又は２６に記載の線状照明装置。
【請求項５５】前記発光ダイオードは、凹反射面５に
形成された回路基板上に実装される請求項５４に記載の
線状照明装置。
【請求項５６】前記凹反射面５の形状は、逆楕円錐台
形であり、かつ前記発光ダイオードは前記逆楕円錐台形
の底面上に実装される請求項５５に記載の線状照明装
置。
【請求項５７】前記発光ダイオードと前記導光体は、
前記導光体と同じ屈折率を持つ透明樹脂であり、かつ前
記発光ダイオードと前記導光体は光学的マッチングをと
って接続した請求項５６に記載の線状照明装置。