JPH1184137A - 線状照明装置及びそれを用いた画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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。 【解決手段】 線状照明装置が、導光体と、該導光体の
長手方向の少なくとも一側面に形成された光拡散部と、
該光拡散部と対向する該導光体の一部に形成された光出
射部と、該導光体の第１の端部に配置された光源部と、
該導光体の該第１の端部に対向する第２の端部に設けら
れた光反射層と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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「ＬＥ
Ｄ」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Ｌ
ＥＤ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１
０１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１
０２で反射及び拡散されて、導光体１０１の光拡散部１
０２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２２
０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２２
６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ＬＥＤ２１
４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、導光体と、該導光体の長手方向の少なくとも一側面
に形成された光拡散部と、該光拡散部と対向する該導光
体の一部に形成された光出射部と、該導光体の第１の端
部に配置された光源部と、該導光体の該第１の端部に対
向する第２の端部に設けられた光反射層と、を備えてお
り、そのことによって、上記の目的が達成される。

【００１２】ある実施形態では、前記光源部と前記光拡
散部との間に設けられた非光拡散部を更に備える。

【００１３】他の実施形態では、前記光源部と前記光拡
散部との間の前記導光体の一部に設けられた、光を拡散
させる粗面を更に備える。

【００１４】好ましくは、前記導光体の前記長手方向に
垂直な断面形状の少なくとも一部が、弧状形状を有して
いる。前記弧状形状は、円形、或いは楕円形、またはこ
れらの組み合わせの一部であり得る。

【００１５】好ましくは、前記導光体は透光性材料から
形成され、前記光反射層が配置される前記導光体の前記
第２の端部の径の大きさは、前記光源部が配置される該
導光体の前記第１の端部の径よりも小さい。

【００１６】ある実施形態では、前記光拡散部には複数
の三角形状を含む三角波面が形成されている。

【００１７】ある実施形態では、前記光源部は、赤色、
緑色、及び青色の少なくとも１つの発光色を有する発光
素子を含む。

【００１８】ある実施形態では、前記光源部には、赤色
発光素子、緑色発光素子、及び青色発光素子が、前記三
角波面の法線と実質的に平行な直線上に配置されてい
る。

【００１９】前記赤色発光素子、前記緑色発光素子、及
び前記青色発光素子は、時分割で制御され得る。

【００２０】ある実施形態では、前記導光体の少なくと
も前記光出射部を除く外周部に設けられた光反射手段を
更に備える。

【００２１】前記光反射手段は反射ケースであり得て、
前記導光体は該反射ケースの中に格納され得る。

【００２２】ある実施形態では、前記光源部は、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、を有する。

【００２３】ある実施形態では、前記基板の前記凹部
に、前記底面とは異なる高さに段差面が設けられてお
り、該凹部の該底面には第１の導電パターンが設けら
れ、該段差面には第２の導電パターンが設けられてい
て、前記発光素子は該第１の導電パターンの上に搭載さ
れ、金属細線によって該発光素子と該第２の導電パター
ンとが電気的に接続されている。

【００２４】ある実施形態では、前記光源部は発光素子
を有しており、該発光素子は、基板と樹脂とが一体成形
されたケースの凹部内における該基板上に実装されてい
る。

【００２５】ある実施形態では、前記発光素子は同一面
側にＰ電極及びＮ電極を有し、導電接着剤或いはマイク
ロバンプにより、該Ｐ電極及びＮ電極と前記凹部の中の
前記基板上の所定の配線パターンが電気的に接続されて
いる。

【００２６】前記凹部は、前記導光体とほぼ同じ屈折率
を有する透光性樹脂にて封止され得る。

【００２７】ある実施形態では、前記光源部は、発光素
子と、該発光素子に電気的に接続された静電気保護素子
と、を有しており、該発光素子は、基板に形成されたＰ
型半導体領域及びＮ型半導体領域を有し、該静電気保護
素子は、該発光素子の該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される２つの極部を有し、
且つ、該発光素子の該Ｐ型半導体領域と該Ｎ型半導体領
域との間に破壊電圧以下の所定の電圧を越える電圧が印
加されると該２つの極部間に電流が流れるように構成さ
れている。

【００２８】前記発光素子と前記静電気保護素子とは、
マイクロバンプにより電気的に接続され得る。

【００２９】単一の前記静電気保護素子に、前記発光素
子が複数個接続され得る。

【００３０】前記静電気保護素子は、前記発光素子の光
を反射する反射体構造を有し得る。

【００３１】例えば、前記反射体構造は窪み部であり、
該窪み部の内部が樹脂で封止されている。

【００３２】前記発光素子は、透明基板の上に搭載され
たＧａＮ系化合物半導体発光素子であり得る。

【００３３】前記透明基板は、ドーム状或いはおわん状
の形状を有し得る。

【００３４】前記静電気保護素子は、前記発光素子の光
を反射するように形成された電極を有し得る。

【００３５】前記静電気保護素子は、ダイオード素子で
あり得る。

【００３６】本発明の画像読取装置は、第１の基板及び
第２の基板と、光源部が該第１の基板に取り付けられて
いる線状照明装置と、該線状照明装置の該光源部から発
せられて所定の被写体で反射された反射光に感応する、
該第２の基板に搭載された光電変換素子と、を備えてお
り、該線状照明装置は、上記に記載の特徴を有する線状
照明装置であって、該第１の基板と該第２の基板とはお
互いに当接するように配置されており、該当接箇所或い
はその近傍で、該第１の基板に設けられた配線パターン
と該第２の基板に設けられた配線パターンとが電気的に
接続されており、そのことによって、前述の目的が達成
される。

【００３７】好ましくは、前記第１の基板が、前記第２
の基板に当接するように延設されている。

【００３８】前記第１の基板に設けられた前記配線パタ
ーンと前記第２の基板に設けられた前記配線パターンと
は、半田付けによって電気的に接続され得る。

【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（ＬＥ
Ｄ）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１
１２０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、ＬＥ
Ｄ４（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（ＡＢ
Ｓ）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６０
０ｎｍ〜約７００ｎｍ）、緑色（波長約５００ｎｍ〜約
６００ｎｍ）、及び青色（波長約４００ｎｍ〜約５００
ｎｍ）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１０
０％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１６０μ
ｍ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）１１
２０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２
３６ｍｍ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９．５ｍ
ｍ程度必要であったが、本実施形態の線状照明装置１１
００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）１１
２０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９．５ｍ
ｍ程度必要であったが、本実施形態の線状照明装置１２
００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１３
５０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９．５ｍ
ｍ程度必要であったが、本実施形態の線状照明装置１３
００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１
３００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、ＬＥ
Ｄ４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２
２４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２１
００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２２
６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）２３
２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２
１００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ＬＥ
Ｄ６０４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６０９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、ＬＥＤ６
０４のＰ型半導体領域とＮ型半導体領域との間に、ＬＥ
Ｄ６０４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６０
９により基板６０３に実装される。ダイオード素子６０
５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Ｌ
ＥＤ６０４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６
１１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ＬＥＤ６０
４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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 帖佐 佳彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 中村 哲朗 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導光体と、 該導光体の長手方向の少なくとも一側面に形成された光
   拡散部と、 該光拡散部と対向する該導光体の一部に形成された光出
   射部と、 該導光体の第１の端部に配置された光源部と、 該導光体の該第１の端部に対向する第２の端部に設けら
   れた光反射層と、を備える、線状照明装置。
2. 【請求項２】 前記光源部と前記光拡散部との間に設け
   られた非光拡散部を更に備える、請求項１に記載の線状
   照明装置。
3. 【請求項３】 前記光源部と前記光拡散部との間の前記
   導光体の一部に設けられた、光を拡散させる粗面を更に
   備える、請求項１に記載の線状照明装置。
4. 【請求項４】 前記導光体の前記長手方向に垂直な断面
   形状の少なくとも一部が、弧状形状を有している、請求
   項１に記載の線状照明装置。
5. 【請求項５】 前記弧状形状は、円形、或いは楕円形、
   またはこれらの組み合わせの一部である、請求項４に記
   載の線状照明装置。
6. 【請求項６】 前記導光体は透光性材料から形成され、 前記光反射層が配置される前記導光体の前記第２の端部
   の径の大きさは、前記光源部が配置される該導光体の前
   記第１の端部の径よりも小さい、請求項１に記載の線状
   照明装置。
7. 【請求項７】 前記光拡散部には複数の三角形状を含む
   三角波面が形成されている、請求項１に記載の線状照明
   装置。
8. 【請求項８】 前記光源部は、赤色、緑色、及び青色の
   少なくとも１つの発光色を有する発光素子を含む、請求
   項１に記載の線状照明装置。
9. 【請求項９】 前記光源部には、赤色発光素子、緑色発
   光素子、及び青色発光素子が、前記三角波面の法線と実
   質的に平行な直線上に配置されている、請求項１に記載
   の線状照明装置。
10. 【請求項１０】 前記赤色発光素子、前記緑色発光素
    子、及び前記青色発光素子は、時分割で制御される、請
    求項９に記載の線状照明装置。
11. 【請求項１１】 前記導光体の少なくとも前記光出射部
    を除く外周部に設けられた光反射手段を更に備える、請
    求項１に記載の線状照明装置。
12. 【請求項１２】 前記光反射手段は反射ケースであり、
    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１１に記載の線状照明装置。
13. 【請求項１３】 前記光源部は、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、を有する、請求項１に記載の線状照
    明装置。
14. 【請求項１４】 前記基板の前記凹部に、前記底面とは
    異なる高さに段差面が設けられており、 該凹部の該底面には第１の導電パターンが設けられ、該
    段差面には第２の導電パターンが設けられていて、 前記発光素子は該第１の導電パターンの上に搭載され、
    金属細線によって該発光素子と該第２の導電パターンと
    が電気的に接続されている、請求項１３に記載の線状照
    明装置。
15. 【請求項１５】 前記光源部は発光素子を有しており、
    該発光素子は、基板と樹脂とが一体成形されたケースの
    凹部内における該基板上に実装されている、請求項１に
    記載の線状照明装置。
16. 【請求項１６】 前記発光素子は同一面側にＰ電極及び
    Ｎ電極を有し、導電接着剤或いはマイクロバンプによ
    り、該Ｐ電極及びＮ電極と前記凹部の中の前記基板上の
    所定の配線パターンが電気的に接続されている、請求項
    １５に記載の線状照明装置。
17. 【請求項１７】 前記凹部が、前記導光体とほぼ同じ屈
    折率を有する透光性樹脂にて封止されている、請求項１
    ６に記載の線状照明装置。
18. 【請求項１８】 前記光源部は、発光素子と、該発光素
    子に電気的に接続された静電気保護素子と、を有してお
    り、 該発光素子は、基板に形成されたＰ型半導体領域及びＮ
    型半導体領域を有し、 該静電気保護素子は、該発光素子の該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される２つの
    極部を有し、且つ、該発光素子の該Ｐ型半導体領域と該
    Ｎ型半導体領域との間に破壊電圧以下の所定の電圧を越
    える電圧が印加されると該２つの極部間に電流が流れる
    ように構成されている、請求項１に記載の線状照明装
    置。
19. 【請求項１９】 前記発光素子と前記静電気保護素子と
    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１８に記載の線状照明装置。
20. 【請求項２０】 単一の前記静電気保護素子に、前記発
    光素子が複数個接続されている、請求項１８に記載の線
    状照明装置。
21. 【請求項２１】 前記静電気保護素子は、前記発光素子
    の光を反射する反射体構造を有している、請求項１８に
    記載の線状照明装置。
22. 【請求項２２】 前記反射体構造は窪み部であり、該窪
    み部の内部が樹脂で封止されている、請求項２１に記載
    の線状照明装置。
23. 【請求項２３】 前記発光素子は、透明基板の上に搭載
    されたＧａＮ系化合物半導体発光素子である、請求項１
    ８に記載の線状照明装置。
24. 【請求項２４】 前記透明基板がドーム状の形状を有し
    ている、請求項２３に記載の線状照明装置。
25. 【請求項２５】 前記透明基板がおわん状の形状を有し
    ている、請求項２３に記載の線状照明装置。
26. 【請求項２６】 前記静電気保護素子は、前記発光素子
    の光を反射するように形成された電極を有している、請
    求項１８に記載の線状照明装置。
27. 【請求項２７】 前記静電気保護素子はダイオード素子
    である、請求項１８に記載の線状照明装置。
28. 【請求項２８】 第１の基板及び第２の基板と、 光源部が該第１の基板に取り付けられている線状照明装
    置と、 該線状照明装置の該光源部から発せられて所定の被写体
    で反射された反射光に感応する、該第２の基板に搭載さ
    れた光電変換素子と、 を備える画像読取装置であって、 該線状照明装置は、請求項１に記載の線状照明装置であ
    って、 該第１の基板と該第２の基板とはお互いに当接するよう
    に配置されており、 該当接箇所或いはその近傍で、該第１の基板に設けられ
    た配線パターンと該第２の基板に設けられた配線パター
    ンとが電気的に接続されている、画像読取装置。
29. 【請求項２９】 前記第１の基板が、前記第２の基板に
    当接するように延設されている、請求項２８に記載の画
    像読取装置。
30. 【請求項３０】 前記第１の基板に設けられた前記配線
    パターンと前記第２の基板に設けられた前記配線パター
    ンとが、半田付けによって電気的に接続されている、請
    求項２８に記載の画像読取装置。