WO2017135188A1 - 線状光源ユニット、およびイメージセンサモジュール - Google Patents

線状光源ユニット、およびイメージセンサモジュール Download PDF

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WO2017135188A1
WO2017135188A1 PCT/JP2017/003160 JP2017003160W WO2017135188A1 WO 2017135188 A1 WO2017135188 A1 WO 2017135188A1 JP 2017003160 W JP2017003160 W JP 2017003160W WO 2017135188 A1 WO2017135188 A1 WO 2017135188A1
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WO
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source unit
light source
linear light
longitudinal direction
region
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PCT/JP2017/003160
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English (en)
French (fr)
Inventor
邦昭 中村
Original Assignee
ローム株式会社
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa

Definitions

  • the present disclosure relates to a linear light source unit and an image sensor module.
  • Image sensor modules are widely used to read the contents described in the reading object as image data.
  • the image sensor module is used, for example, in a document scanner, and is for reading the description content of a reading object that moves relatively in the sub-scanning direction as image data.
  • Patent Document 1 discloses an example of a conventional image sensor module.
  • the image sensor module disclosed in this document includes a linear light source unit, a lens array, a light receiving sensor, a substrate that supports the light receiving sensor, and a case that accommodates these.
  • the object to be read is illuminated by linear light extending in the main scanning direction from the linear light source unit, and the reflected light is arranged in the main scanning direction provided in the light receiving sensor by the lens array.
  • the object to be read is read by forming an image on a plurality of light receiving portions.
  • the linear light source unit includes an LED chip as a light source and a light guide that converts light from the LED chip into linear light.
  • the light guide extends long in the main scanning direction, and one end surface in the main scanning direction is an incident surface. The light from this LED chip enters from the incident surface.
  • the light guide is provided with a reflection portion extending in the main scanning direction.
  • the reflection part has a reflection region formed along the main scanning direction in a part of the light guide.
  • the reflection region has a function of scattering and reflecting light.
  • the light incident from the incident surface is reflected as the linear light extending long in the main scanning direction by being reflected by the reflecting portion. In order to read the reading object more clearly, it is required to illuminate the entire surface of the reading object more uniformly.
  • the illuminance distribution in the main scanning direction of the linear light is made uniform by increasing the dimension in the width direction of the reflection region as the distance from the incident surface increases.
  • the assembly position of the linear light source unit with respect to the case may vary.
  • the output position of the linear light from the linear light source unit is assembled so as to be farther from the reading target than the original position based on the design (that is, the same state as when the reading target is slightly lifted from the document table) )
  • the difference in the degree of decrease in the amount of emitted light increases between a position near and far from the LED chip.
  • the illuminance distribution due to the light guide at various locations in the main scanning direction is greatly varied, resulting in poor illumination depth characteristics.
  • the same inconvenience as described above may occur when the object to be read is slightly lifted from the document table.
  • This disclosure has been conceived under the circumstances described above, and a main problem is to provide a linear light source unit and an image sensor module suitable for improving the illumination depth characteristics.
  • a linear light source unit includes an LED module and an elongated light guide as a whole.
  • the LED module has at least one LED chip.
  • the light guide emits light from the LED module as linear light.
  • the light guide has an incident surface, a reflecting portion, and an exit surface.
  • the incident surface is located at one end in the longitudinal direction of the light guide, and light from the LED module is incident on the incident surface.
  • the reflection part has a reflection region that reflects light traveling from the incident surface, and extends long in the longitudinal direction.
  • the exit surface emits light traveling from the reflecting portion as linear light extending in the longitudinal direction.
  • the reflection area includes a shift area, and in the shift area, the center position of the shift area in the width direction perpendicular to the longitudinal direction is the center line of the reflection portion in the longitudinal direction. It is biased in the width direction.
  • an image sensor module includes a linear light source unit according to the first aspect of the present disclosure, a light receiving sensor, a lens unit, and a case.
  • the light receiving sensor extends along the main scanning direction, with the longitudinal direction and the main scanning direction coinciding with each other.
  • the lens unit focuses the light emitted from the linear light source unit and reflected by the reading object on the light receiving sensor.
  • the case houses the linear light source unit, the light receiving sensor, and the lens unit.
  • FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line III-III in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part taken along line VV in FIG. 4.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part taken along line VII-VII in FIG. 6.
  • FIG. 6 It is a figure which shows an example of the light guide used for the linear light source unit of FIG. 4, and represents the state of the reflective area
  • FIG. 10 is a partially enlarged view of FIG. 9. It is the figure which represented typically the aspect from which linear light is radiate
  • the image sensor module 101 of this embodiment includes a case 200, a linear light source unit 300, a lens unit 400, a substrate 500, and a light receiving sensor 600.
  • the image sensor module 101 is used for reading an image of a reading object as image data by being incorporated in a scanner, for example.
  • Case 200 constitutes the outer shape of the image sensor module 101 and accommodates other components.
  • the case 200 extends long in the main scanning direction x, and has a cross-sectional shape defined by the sub scanning direction y and the thickness direction z (a direction perpendicular to both the main scanning direction x and the sub scanning direction y). Is generally rectangular.
  • Case 200 is made of, for example, a black resin.
  • the dimension in the main scanning direction x is about 230 to 280 mm
  • the dimension in the sub scanning direction y is about 20 to 30 mm
  • the dimension in the thickness direction z is about 12 to 20 mm. is there.
  • the linear light source unit 300 includes an LED module 310, a light guide 360, and a light guide case 380, and is in a main scanning direction toward a reading object (not shown). Irradiates linear light that extends long to x.
  • the detailed configuration of the linear light source unit 300 will be described later.
  • the lens unit 400 is an optical component for forming an image of the light reflected by the reading object on the light receiving sensor 600.
  • the lens unit 400 includes a plurality of lenses 410 and a lens holder 420.
  • the plurality of lenses 410 have their optical axes along the thickness direction z and are arranged in the main scanning direction x.
  • the lens holder 420 is made of an opaque resin and holds a plurality of lenses 410.
  • the lens 410 is made of, for example, an acrylic resin.
  • the lens holder 420 is made of glass epoxy resin, for example.
  • the lens unit 400 is fixed to the case 200 with an adhesive 280. More specifically, as shown in FIG. 1, the case 200 is provided with an adhesive installation region 250.
  • the adhesive installation area 250 is a recess for applying the adhesive 280, and is formed at three locations separated in the main scanning direction x.
  • the adhesive installation area 250 has a shape in which the wall surfaces on both sides in the sub-scanning direction y of the portion of the case 200 that accommodates the lens unit 400 are partially retracted.
  • the substrate 500 has a long rectangular shape in which the main scanning direction x is the longitudinal direction and the sub-scanning direction y is the width direction, and is formed on the base material made of an insulating material such as ceramics or glass epoxy resin, for example. It has a wiring pattern.
  • a connector 510 for connecting the image sensor module 101 to the scanner or the like is attached to the substrate 500.
  • the substrate 500 is fixed to the case 200 by, for example, thermocompression bonding.
  • the light receiving sensor 600 is mounted on the substrate 500.
  • the light receiving sensor 600 includes a plurality of light receiving portions (not shown).
  • the plurality of light receiving units are arranged in the main scanning direction x.
  • the light receiving sensor 600 has a photoelectric conversion function for converting the light received by the plurality of light receiving units into an electrical signal.
  • the light that has traveled from the reading object is imaged by the lens unit 400 on the plurality of light receiving units.
  • a glass cover 290 is attached to the upper part of the case 200.
  • the glass cover 290 closes the upper end opening of the case 200.
  • the linear light source unit 300 includes the LED module 310, the light guide 360, and the light guide case 380.
  • the light guide 360 has a rod shape extending in the main scanning direction x, and is made of, for example, an acrylic resin typified by a transparent PMMA resin. As shown in FIGS. 3, 5, and 7, the light guide 360 has an incident surface 361, a reflecting portion 362, and an exit surface 363.
  • the overall length of the light guide 360 in the main scanning direction x is, for example, about 220 to 260 mm.
  • the direction from the reflecting portion 362 toward the exit surface 363 is perpendicular to the exit direction N1, the main scan direction x, and the exit direction N1.
  • the direction is defined as direction N2.
  • the angle formed by the emission direction N1 and the thickness direction z is, for example, about 40 to 60 degrees.
  • the incident surface 361 is one end surface of the light guide 360 in the main scanning direction x.
  • the incident surface 361 is a surface on which light from the LED module 310 is incident, and faces the LED chips 341, 342, and 343 of the LED module 310 described later.
  • the reflection portion 362 is a portion that forms linear light by reflecting light traveling from the incident surface 361 toward the emission direction N1, and a portion that extends long in the main scanning direction x corresponds to this.
  • the detailed configuration of the reflection unit 362 will be described later.
  • the emission surface 363 is a surface that emits the light reflected by the reflection unit 362 as linear light, and extends long in the main scanning direction x. As described above for the emission direction N1, the emission surface 363 is separated from the reflecting portion 362 in the emission direction N1. The exit surface 363 is located closer to the lens unit 400 than the reflecting portion 362 in the thickness direction z view. The emission surface 363 emits the light reflected by the reflection unit 362 as linear light extending in the main scanning direction x. In the present embodiment, the emission surface 363 has an arc shape in a vertical section in the main scanning direction x (a section by a plane perpendicular to the main scanning direction x).
  • the light guide case 380 is for holding the light guide 360 and preventing light from leaking from the light guide 360.
  • the light guide case 380 is made of, for example, a white resin, and has a shape that surrounds almost the entire length of the light guide 360 on the side where the reflecting portion 362 is formed, as shown in FIG.
  • the LED module 310 is attached to the end of the light guide case 380 in the main scanning direction x (the end of the light guide 360 on the incident surface 361 side).
  • a portion of the light guide case 380 to which the LED module 310 is attached has a substantially rectangular plate shape.
  • the LED module 310 is a module that emits light that is incident on the incident surface 361 of the light guide 360. As shown in FIGS. 6 and 7, the LED module 310 includes a lead 320, an LED case 330, three LED chips 341, 342, 343, two zener diodes 345, and a translucent resin 350. In FIG. 6, the translucent resin 350 is omitted for convenience of understanding.
  • the lead 320 is for supporting the three LED chips 341, 342, 343 and the two Zener diodes 345, and for passing a current through them, and is made of a metal such as a Cu alloy.
  • the lead 320 has a die bonding part 321 and a plurality of terminal parts 322.
  • the die bonding part 321 is located at substantially the center of the lead 320, and three LED chips 341, 342, 343 and two Zener diodes 345 are die-bonded.
  • the plurality of terminal portions 322 extend downward from the LED case 330 in the thickness direction z, and are used to attach the LED module 310 (linear light source unit 300) to the substrate 500.
  • the LED case 330 has a substantially rectangular shape, and is made of, for example, a white resin.
  • the LED case 330 partially covers the lead 320.
  • a concave portion 331 is formed in the LED case 330.
  • the concave portion 331 has a circular shape that exposes the die bonding portion 321.
  • the three LED chips 341, 342, and 343 are die bonded to the die bonding portion 321.
  • the LED chips 341, 342, and 343 are connected to the leads 320 via wires.
  • the three LED chips 341, 342, and 343 are light sources of the LED module 310.
  • the LED chip 341 emits red light
  • the LED chip 342 emits green light
  • the LED chip 343 emits blue light.
  • the LED chip 341 is die-bonded using, for example, an Ag paste.
  • the LED chips 342 and 343 have a long rectangular shape and are configured as a so-called two-wire type.
  • the LED chips 342 and 343 are die-bonded using, for example, an insulating resin paste.
  • the three LED chips 341, 342, and 343 are disposed in the approximate center of the recess 331.
  • the LED chip 341 that emits red light is another LED chip 342 in the emission direction N1 (the direction in which the reflecting portion 362 and the emission surface 363 are separated). , 343 and located closer to the emission surface 363, and emits light having a first wavelength (relatively longer than a second wavelength described later).
  • the LED chip 341 corresponds to a first LED chip.
  • the LED chips 342 and 343 that emit green light and blue light are located closer to the reflecting portion 362 than the LED chip 341 that emits red light in the emission direction N1, and have a second wavelength shorter than the first wavelength (described above). (Relatively shorter wavelength compared to the first wavelength).
  • the LED chips 342 and 343 correspond to second LED chips.
  • the LED chip 342 that emits green light is disposed on the right side of the LED chip 341 that emits red light and the blue light is emitted on the left side of the LED chip 342 that emits green light in the emission direction N1.
  • An emitting LED chip 343 is arranged.
  • the two Zener diodes 345 are for avoiding electrostatic breakdown of the LED chips 342 and 343, and are die-bonded to the die bonding portion 321 using, for example, Ag paste. Each zener diode 345 is connected to a portion of the lead 320 other than the die bonding portion 321 via a wire.
  • the two Zener diodes 345 are arranged so as to correspond to the LED chips 342 and 343, respectively.
  • the Zener diode 345 located on the upper side in FIG. 6 corresponds to the LED chip 342 that emits green light, and the size of the LED chip 342 from the LED chip 342 is about two or more. Are arranged at positions spaced apart from each other.
  • the LED chip 343 corresponds to the LED chip 343 that emits blue light, and the LED chip 343 is separated from the LED chip 343 by a distance of about two or more. Has been placed. Further, the upper Zener diode 345 corresponding to the LED chip 342 that emits green light is connected to the terminal portion 322 (the terminal portion 322 on the left end in the drawing) electrically connected to the cathode electrode of the LED chip 342 with the anode.
  • Zener diode 345 on the lower side in the drawing corresponding to the LED chip 343 that emits blue light, the electrode side of which is electrically connected, the terminal portion 322 that is electrically connected to the cathode electrode of the LED chip 343 ( The anode electrode side is electrically connected to the terminal portion 322) at the right end in the figure.
  • the translucent resin 350 covers the three LED chips 341, 342, 343 and the two Zener diodes 345 and a plurality of wires connected thereto in the recess 331 of the LED case 330. Is formed.
  • the surface of the translucent resin 350 is slightly recessed with respect to the surface of the LED case 330.
  • the linear light source unit 300 is fixed to the case 200 with an adhesive 270.
  • the reflection portion 362 of the light guide 360 has a flat shape extending in the longitudinal direction with a constant width, and has a reflection region 365.
  • the reflection region 365 includes a plurality of partition regions 366 and is configured to reflect light traveling from the incident surface 361.
  • the plurality of partitioned regions 366 are discretely arranged in the longitudinal direction (main scanning direction x).
  • Each partition region 366 has a rectangular shape.
  • the reflective region 365 is configured by applying a white paint on the surface of the light guide 360 corresponding to the reflective portion 362.
  • the dimension in the longitudinal direction is about 220 to 260 mm, and the dimension W0 in the width direction perpendicular to the longitudinal direction is 1.5 to 2. 5 mm (see FIG. 9).
  • the reflection region 365 has an occupation ratio gradually increasing area 365A from the viewpoint of the area ratio of the reflection part 362.
  • the occupation ratio gradually increasing area 365A is an area in which the area ratio of the reflective region 365 occupying the reflective portion 362 gradually increases as the distance from the incident surface 361 increases in the longitudinal direction (main scanning direction x).
  • the occupation ratio gradually increasing area 365A includes a main scanning direction dimension gradually increasing portion 365b and a width dimension gradually increasing portion 365c.
  • the main scanning direction dimension gradually increasing portion 365b is an area where the dimension in the width direction (width dimension W1) is constant, and the dimension in the main scanning direction (main scanning direction dimension L1) gradually increases as the distance from the incident surface 361 increases.
  • the width dimension gradually increasing portion 365c is an area where the width dimension W1 gradually increases as the distance from the incident surface 361 increases in the longitudinal direction (main scanning direction x). Note that, in the width dimension gradually increasing portion 365c, a part of the reflection region 365 extends in a series in the longitudinal direction, and is not configured by the partition region 366.
  • the width dimension W1 of the reflective region 365 is, for example, about 0.8 to 1.8 mm.
  • the reflection region 365 includes a non-shift region 365D and a shift region 365E from the viewpoint of the position of the reflection part 362 in the width direction.
  • the non-shift region 365 ⁇ / b> D is a region where the center position in the width direction of the reflection region 365 is on the center line Ox of the reflection part 362.
  • the shift region 365 ⁇ / b> E is a region in which the center position in the width direction of the reflective region 365 is deviated from the center line Ox of the reflective portion 362. As shown in FIGS. 9 and 10, in the shift region 365 ⁇ / b> E, the center position in the width direction is deviated downward in the drawing with respect to the center line Ox of the reflecting portion 362.
  • the width dimension W2 of the maximum width portion of the shift region 365E is, for example, about 1.2 to 1.8 mm.
  • a distance S1 from the center line Ox of the reflection part 362 to the center position of the shift area 365E in the width direction of the reflection part 362 is 10% or less of the width dimension W2 of the maximum width part of the shift area 365E.
  • the shift region 365E is located closer to the other end in the longitudinal direction (the end opposite to the one end in the longitudinal direction where the incident surface 361 is located).
  • the non-shift region 365D is located closer to one end in the longitudinal direction (closer to the incident surface 361) than the shift region 365E.
  • the shift region 365E is, for example, within a length range of 20% or less of the full length dimension from the other end in the longitudinal direction with respect to the full length dimension in the longitudinal direction of the reflecting portion 362.
  • the width dimension W1 in the shift region 365E is 80% or more of the width dimension W2 of the maximum width portion of the shift region.
  • the reflecting portion 362 of the light guide 360 is along a plane formed by the direction N ⁇ b> 2 and the main scanning direction x. Are arranged.
  • the shift region 365E is located closer to the lens unit 400 with respect to the center line Ox of the reflecting portion 362 in the thickness direction z.
  • the reflection region 365 is reflected. Since the reflection area 365 is made of white paint, light is reflected in the reflection area 365 while being diffused.
  • the reflection region 365 provided in the reflection portion 362 of the light guide 360 includes a shift region 365E.
  • the shift region 365E is a region in which the center position in the width direction is deviated in the width direction with respect to the center line Ox of the reflection portion 362 in the longitudinal direction (main scanning direction x).
  • FIG. 11 is a diagram schematically showing an aspect in which linear light is emitted from the light guide 360 toward the reading object.
  • main scanning direction x a section taken along a plane perpendicular to the longitudinal direction (main scanning direction x)
  • the output corresponding to the radiation angle centered on the emission direction N1 is shown.
  • the relative intensity of incident light is schematically shown.
  • a curved line C1 made up of a solid line in the figure shows the relative intensity when the shift region 365E of the present embodiment is provided, and a curved line C2 made up of a dotted line shows a case where the shift region 365E is not provided unlike the present embodiment. Relative intensity is shown.
  • the shift region 365E As understood from the comparison between the curve C1 and the curve C2, by providing the shift region 365E, the relative intensity of the region on the right side with respect to the emission direction N1 in FIG. 11 is increased. Then, a shift is made by comparing the relative strength between the reading position P1 when the reading target T is appropriately placed on the glass cover 290 and the reading position P2 when the reading target T is slightly lifted from the glass cover 290. In the case where the shift region 365E is provided (represented by the curve C1) than in the case where the region 365E is not provided (represented by the curve C2), it is possible to suppress a decrease in the amount of emitted light.
  • the configuration having the shift region 365E when the linear light emission position from the linear light source unit 300 is assembled so as to be farther from the reading target than the original position (that is, the reading target is It is possible to suppress a decrease in illuminance even in a state where the glass cover 290 is slightly lifted off. As a result, it is suitable for improving the illumination depth characteristic of the linear light source unit 300 (image sensor module 101).
  • 12 and 13 are graphs showing the illumination depth characteristics.
  • the relative light quantity according to the separation distance in the main scanning direction x from the light source (LED module 310) is shown.
  • the horizontal axis represents the distance in the main scanning direction x from the incident surface 361
  • the vertical axis represents the relative light quantity of the reflected light from the reading object.
  • FIG. 12 shows the illumination depth characteristics of the image sensor module 101 of the present embodiment in a state where the reading object is lifted by about 0.5 mm from the document table.
  • FIG. 13 shows, as a comparative example for the present embodiment, when the reflection region 365 of the light guide 360 does not include a shift region (when the reflection region is entirely a non-shift region), the object to be read is approximately 0 from the document table. . Illumination depth characteristics in a state of lifting 5 mm.
  • the image sensor module 101 of the present embodiment having the shift region 365E shown in FIG. 12 is less uniform in relative light quantity in the main scanning direction x than the comparative example shown in FIG. And has excellent illumination depth characteristics.
  • the shift region 365E is located closer to the other end of the light guide 360 in the longitudinal direction (main scanning direction x) (the opposite end to the one end in the longitudinal direction where the incident surface 361 is located).
  • the range in which the shift region 365E is provided is a length range of 20% or less of the full length dimension from the other end in the longitudinal direction with respect to the full length dimension in the longitudinal direction of the reflecting portion 362.
  • the light source LED module 310
  • the illuminance variation caused by the lift of the reading object or the assembly error of the linear light source unit 300 increases as the distance from the incident surface 361 increases. growing.
  • the configuration in which the shift region 365E is provided near the other end in the longitudinal direction of the light guide 360 is suitable for suppressing variations in illuminance caused by the lifting of the reading object and the assembly error of the linear light source unit 300. It is more preferable in improving the illumination depth characteristic.
  • the reflection area 365 is made of a white paint printed on the surface of the light guide 360. According to such a configuration, the light incident from the incident surface 361 can be reflected at a relatively wide angle while diffusing. If the reflective region 365 is formed by printing, the size and shape of the reflective region 365 can be easily finished to a desired one. This is advantageous for appropriately setting the illuminance distribution of the linear light emitted from the light guide 360.
  • the reflection area 365 includes a plurality of divided areas 366 that are discretely arranged in the main scanning direction x.
  • Each partition region 366 has a rectangular shape. Such a configuration is suitable for appropriately setting the size of each part of the reflection region 365 in the main scanning direction x.
  • the reflection region 365 includes an occupation ratio gradually increasing area 365A in which the area ratio of the reflection portion 362 gradually increases as the distance from the incident surface 361 increases in the main scanning direction x (longitudinal direction). The amount of light per unit area of the light that reaches the reflecting portion 362 after being incident from the incident surface 361 decreases as the distance from the incident surface 361 increases.
  • the configuration including the occupation ratio gradually increasing area 365A is suitable for making the illuminance of the linear light emitted from the light guide 360 uniform.
  • the reflection region 365 has a width dimension gradually increasing portion 365c in which the dimension in the width direction increases as the distance from the incident surface 361 increases in the main scanning direction x (longitudinal direction). At least a part of the shift region 365E is provided in the width dimension gradually increasing portion 365c.
  • the width dimension of the reflection region 365 is increased, the influence of the change in the light amount due to the floating of the reading object and the assembly error of the linear light source unit 300 is increased.
  • the shift region 365E since at least a part of the shift region 365E is provided in the width dimension gradually increasing portion 365c, it is suitable for suppressing variations in illuminance due to floating of the reading object, assembly error of the linear light source unit 300, and the like.
  • the linear light source unit and the image sensor module according to the present disclosure are not limited to the above-described embodiments.
  • the specific configuration of each part of the linear light source unit and the image sensor module according to the present disclosure can be varied in design in various ways.
  • the reflection area referred to in the present disclosure is not limited to one formed in a rectangular area.
  • the configuration of the reflection region in the present disclosure is not limited as long as it reflects light traveling inside the light guide so that linear light is emitted from the emission surface.
  • the reflective material for forming the reflective region may be a paint other than white, or may be a metal film other than the paint, for example. Or the structure which forms a reflective area
  • the LED chips 341, 342, and 343 may be arranged linearly along the emission direction N1.
  • the LED chip 341 that emits red light is located closer to the emission surface than the other LED chips 342 and 343 in the emission direction N1, and the LED chip that emits red light from the side close to the emission surface.
  • the LED chip 342 that emits green light, and the LED chip 343 that emits red-blue light are arranged in this order.
  • the vertical cross-sectional shape of the light guide 360 in the longitudinal direction (main scanning direction x) of the light exit surface 363 is an arc shape (curved surface) has been described.
  • the vertical cross-sectional shape may be linear.
  • the light guide has an elongated shape with a substantially rectangular cross section and extending in the longitudinal direction.
  • the cross-sectional shape of the emission surface 363 of the light guide 360 is a curved surface (lens) has been described.
  • the center line of the curvature of the lens (exit surface 363) (a straight line overlapping the exit direction N1 shown in FIG. 11).
  • the relative intensity of the emitted light is increased in the right region in FIG.
  • the exit surface 363 is a curved surface (lens)
  • the shift region 365E is biased to the left side in the figure with respect to the center line of the curvature of the lens, the relative intensity on the right side in the figure, which is the opposite side to the deflection direction, is obtained.
  • the vertical cross-sectional shape of the exit surface is a straight line, if the exit direction of the light guide and the arrangement of the lens unit with respect to the light guide are the same as in FIG.
  • the relative intensity of the emitted light is increased in the region on the right side of the emission direction, which is the same side as the deflection direction.
  • the shift region 365E provided in the reflection region has been described as being provided closer to the other end in the longitudinal direction (the opposite end to the one end in the longitudinal direction where the incident surface 361 is located).
  • the range to be configured is not limited. All of the reflection area may be configured as a shift area.
  • An LED module having at least one LED chip;
  • the light from the LED module is emitted as linear light, and has an elongated light guide as a whole,
  • the light guide has an incident surface, a reflecting portion, and an exit surface,
  • the incident surface is located at one end in the longitudinal direction of the light guide, and the light from the LED module is incident on the incident surface,
  • the reflection part has a reflection region that reflects light traveling from the incident surface, and extends long in the longitudinal direction.
  • the exit surface emits the light traveling from the reflecting portion as linear light extending in the longitudinal direction
  • the reflection area includes a shift area, and in the shift area, the center position of the shift area in the width direction perpendicular to the longitudinal direction is the center line of the reflection portion in the longitudinal direction.
  • a linear light source unit that is biased in the width direction.
  • [Appendix 4] The linear light source unit according to any one of appendices 1 to 3, wherein the shift region is located near the other end in the longitudinal direction.
  • the reflection region includes a non-shift region, and the non-shift region is positioned closer to one end in the longitudinal direction than the shift region, and the center position of the non-shift region in the width direction is the position of the reflection portion.
  • [Appendix 6] The linear light source unit according to appendix 5, wherein the shift region is in a length range of 20% or less of the full length dimension from the other end in the longitudinal direction with respect to the full length dimension in the longitudinal direction of the reflection portion.
  • [Appendix 7] The linear light source unit according to appendix 3, wherein a dimension of the shift region in the width direction is 80% or more of a dimension of a maximum width portion of the shift region.
  • [Appendix 8] The linear light source unit according to any one of appendices 1 to 7, wherein the reflective region includes a reflective material printed on a surface of the light guide.
  • [Appendix 9] The linear light source unit according to appendix 8, wherein the reflective material is a white paint.
  • [Appendix 10] The linear light source unit according to any one of appendices 1 to 9, wherein the reflective region includes a plurality of partitioned regions discretely arranged in the longitudinal direction.
  • the distance from the center line of the reflecting portion to the center position of the shift region in the width direction is 10% or less of the width dimension of the maximum width portion of the shift region.
  • the at least one LED chip in the LED module includes a first LED chip and at least one second LED chip, The first LED chip is located closer to the emission surface in a direction in which the reflection portion and the emission surface are separated from each other, and emits light having a first wavelength.
  • Each of the at least one second LED chip is located closer to the reflection part in a direction in which the reflection part and the emission surface are separated from each other, and emits light having a second wavelength shorter than the first wavelength.
  • the linear light source unit according to any one of the above. [Appendix 14] 14. The linear light source unit according to appendix 13, wherein the first LED chip emits red light. [Appendix 15] 15. The linear light source unit according to appendix 14, wherein each of the at least one second LED chip emits one of blue light and green light.
  • the linear light source unit according to any one of appendices 1 to 15; A light receiving sensor in which the longitudinal direction coincides with the main scanning direction and extends along the main scanning direction; A lens unit that collects the light emitted from the linear light source unit and reflected by the reading object on the light receiving sensor; An image sensor module comprising: the linear light source unit, the light receiving sensor, and a case that houses the lens unit.
  • the exit surface is perpendicular to the main scanning direction, and is located closer to the lens unit than the reflecting portion when viewed in the thickness direction of the case when viewed in a direction in which the lens unit and the light receiving sensor are separated from each other.
  • the image sensor module according to appendix 16.
  • the reflecting portion is along a plane formed by the main scanning direction and the second direction perpendicular to both the main scanning direction and the first direction in which the reflecting portion and the emission surface are separated from each other.
  • the image sensor module according to appendix 20 wherein the shift region is biased to a side opposite to the lens unit side with respect to a center line of the reflecting portion in the thickness direction view.

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Abstract

【解決手段】本開示の一側面により提供される線状光源ユニットは、ＬＥＤモジュールと、全体として細長状の導光体と、を備える。上記ＬＥＤモジュールは、少なくとも１つのＬＥＤチップを有する。上記導光体は、上記ＬＥＤモジュールからの光を線状光として出射する。上記導光体は、入射面と、反射部と、出射面と、を有する。上記入射面は、上記導光体の長手方向の一端に位置し、且つ、上記入射面には、上記ＬＥＤモジュールからの光が入射する。上記反射部は、上記入射面から進行してきた光を反射させる反射領域を有し、上記長手方向に長く延びている。上記出射面は、上記反射部から進行してきた光を上記長手方向に延びる線状光として出射する。上記反射領域は、シフト領域を含み、上記シフト領域においては、上記長手方向に対して直角である幅方向における上記シフト領域の中心位置が、上記長手方向における上記反射部の中心線に対して上記幅方向において偏倚している。

Description

線状光源ユニット、およびイメージセンサモジュール
　本開示は、線状光源ユニット、およびイメージセンサモジュールに関する。
　読み取り対象物に記載された内容を画像データとして読み取るために、イメージセンサモジュールが広く用いられている。イメージセンサモジュールは、たとえばドキュメントスキャナに用いられ、副走査方向に相対移動する読み取り対象物の記載内容を画像データとして読み取るためのものである。特許文献１には、従来のイメージセンサモジュールの一例が開示されている。同文献に開示されたイメージセンサモジュールは、線状光源ユニットと、レンズアレイと、受光センサと、受光センサを支持する基板と、これらを収容するケースとを備えている。このようなイメージセンサモジュールにおいて、上記線状光源ユニットからの主走査方向に延びる線状光によって読み取り対象物を照らし、その反射光を上記レンズアレイによって上記受光センサに備えられた主走査方向に並ぶ複数の受光部に結像することにより、読み取り対象物の読み取りを行う。
　上記線状光源ユニットは、光源としてのＬＥＤチップと、このＬＥＤチップからの光を線状光に変換する導光体とを備えている。上記導光体は、主走査方向に長く延びており、主走査方向の一端面が入射面となっている。このＬＥＤチップからの光は、上記入射面から入射する。上記導光体には、主走査方向に延びる反射部が設けられている。この反射部は、導光体の一部において主走査方向に沿って形成された反射領域を有する。反射領域は、光を散乱反射させる機能を有する。上記入射面から入射した光は、上記反射部によって反射されることにより、主走査方向に長く延びる線状光として出射される。読み取り対象物をより鮮明に読み取るには、読み取り対象物の全面をより均一に照らすことが求められる。特許文献１においては、上記反射領域の幅方向における寸法を上記入射面から遠ざかるほど大とすることにより、上記線状光の主走査方向における照度分布の均一化が図られている。
　しかしながら、ケースに対する線状光源ユニットの組み付け位置にはバラつきが生じうる。線状光源ユニットからの線状光の出射位置が設計に基づく本来の位置よりも読み取り対象物に対して遠ざかるように組み付けられる場合（即ち、読み取り対象物が原稿台から少し浮き上がるのと同様の状態）、ＬＥＤチップから近い位置と遠い位置とで出射光量の低下度合いの差が大きくなる。その結果、主走査方向各所での導光体による照度分布にバラつきが大きくなり、照明深度特性が悪くなってしまっていた。また、読み取り対象物が原稿台から少し浮き上がる場合にも上記と同様の不都合が起こり得た。
特開２００７－２７１３７号公報
　本開示は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、照明深度特性の改善を図るのに適した線状光源ユニット、イメージセンサモジュールを提供することを主たる課題とする。
　本開示の第１の側面によると、線状光源ユニットが提供される。上記線状光源ユニットは、ＬＥＤモジュールと、全体として細長状の導光体と、を備える。上記ＬＥＤモジュールは、少なくとも１つのＬＥＤチップを有する。上記導光体は、上記ＬＥＤモジュールからの光を線状光として出射する。上記導光体は、入射面と、反射部と、出射面と、を有する。上記入射面は、上記導光体の長手方向の一端に位置し、且つ、上記入射面には、上記ＬＥＤモジュールからの光が入射する。上記反射部は、上記入射面から進行してきた光を反射させる反射領域を有し、上記長手方向に長く延びている。上記出射面は、上記反射部から進行してきた光を上記長手方向に延びる線状光として出射する。上記反射領域は、シフト領域を含み、上記シフト領域においては、上記長手方向に対して直角である幅方向における上記シフト領域の中心位置が、上記長手方向における上記反射部の中心線に対して上記幅方向において偏倚している。
　本開示の第２の側面によると、イメージセンサモジュールが提供される。上記イメージセンサモジュールは、本開示の第１の側面に係る線状光源ユニットと、受光センサと、レンズユニットと、ケースと、を備える。上記受光センサは、上記長手方向と主走査方向が一致し、上記主走査方向に沿って延びる。上記レンズユニットは、上記線状光源ユニットから発せられ、読み取り対象物によって反射された光を上記受光センサに集光する。上記ケースは、上記線状光源ユニット、上記受光センサ、および上記レンズユニットを収容する。
　本開示のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
本開示に係るイメージセンサモジュールの一例を示す平面図である。 図１に示すイメージセンサモジュールの底面図である。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う拡大断面図である。 図１のイメージセンサモジュールに用いられる線状光源ユニットを示す平面図である。 図４のＶ－Ｖ線に沿う要部断面図である。 図４の線状光源ユニットに用いられるＬＥＤモジュールを示す正面図である。 図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う要部断面図である。 図４の線状光源ユニットに用いられる導光体の一例を示し、反射部の正面から見た、反射領域の状態を表す図である。 図８の部分拡大図である。 図９の部分拡大図である。 導光体から読み取り対象物に向けて線状光が出射される態様を模式的に表した図である。 図８の導光体による照明深度特性を示すグラフである。 比較例の導光体による照明深度特性を示すグラフである。 ＬＥＤチップの配置の他の例を示す図である。
　以下、本開示の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
　図１～図３は、本開示係るイメージセンサモジュールの一例を示している。本実施形態のイメージセンサモジュール１０１は、ケース２００、線状光源ユニット３００、レンズユニット４００、基板５００および受光センサ６００を備えている。イメージセンサモジュール１０１は、たとえばスキャナに組み込まれることにより、読み取り対象物の画像を画像データとして読み取るために用いられる。
　ケース２００は、イメージセンサモジュール１０１の外形を構成し、その他の構成要素を収容している。ケース２００は、主走査方向ｘに長く延びており、副走査方向ｙおよび厚さ方向ｚ（主走査方向ｘおよび副走査方向ｙのいずれに対しても直角である方向）によって規定される断面形状が、概略矩形状とされている。ケース２００は、たとえば黒色樹脂からなる。ケース２００の寸法の一例を挙げると、主走査方向ｘにおける寸法が２３０～２８０ｍｍ程度であり、副走査方向ｙにおける寸法が２０～３０ｍｍ程度であり、厚さ方向ｚにおける寸法が１２～２０ｍｍ程度である。
　線状光源ユニット３００は、図３～図７に示すように、ＬＥＤモジュール３１０、導光体３６０および導光体ケース３８０を有しており、読み取り対象物（図示略）に向けて主走査方向ｘに長く延びる線状光を照射するものである。線状光源ユニット３００の詳細な構成については、後述する。
　レンズユニット４００は、読み取り対象物によって反射された光を受光センサ６００に結像させるための光学部品である。レンズユニット４００は、複数のレンズ４１０とレンズホルダ４２０とからなる。複数のレンズ４１０は、それぞれの光軸が厚さ方向ｚに沿っており、主走査方向ｘに配列されている。レンズホルダ４２０は、不透明な樹脂からなり、複数のレンズ４１０を保持している。レンズ４１０は、たとえばアクリル系樹脂からなる。レンズホルダ４２０は、たとえばガラスエポキシ樹脂からなる。図３に示すように、レンズユニット４００は、接着剤２８０によってケース２００に固定される。より具体的には、図１に示すように、ケース２００には、接着剤設置領域２５０が設けられている。接着剤設置領域２５０は、接着剤２８０を塗布するための凹部であり、主走査方向ｘに離間して３箇所に形成されている。接着剤設置領域２５０は、ケース２００のうちレンズユニット４００を収容する部分の副走査方向ｙ両側の壁面を部分的に退避させた形状である。
　基板５００は、主走査方向ｘを長手方向、副走査方向ｙを幅方向とする長矩形状であり、たとえばセラミックスあるいはガラスエポキシ樹脂などの絶縁材料からなる基材と、この基材上に形成された配線パターンを有している。また、基板５００には、イメージセンサモジュール１０１を上記スキャナなどに接続するためのコネクタ５１０が取り付けられている。基板５００は、たとえば熱圧着によってケース２００に固定される。
　受光センサ６００は、基板５００に搭載されている。受光センサ６００は、複数の受光部（図示略）を備えている。複数の受光部は、主走査方向ｘに配列されている。受光センサ６００は、上記複数の受光部が受けた光を電気信号へと変換する光電変換機能を有している。上記複数の受光部には、レンズユニット４００によって読み取り対象物から進行してきた光が結像される。
　本実施形態においては、ケース２００の上部にはガラスカバー２９０が取り付けられている。ガラスカバー２９０は、ケース２００の上端開口を塞いでいる。
　図３、図４は、線状光源ユニット３００を示している。上述した通り、線状光源ユニット３００は、ＬＥＤモジュール３１０と、導光体３６０と、導光体ケース３８０とを有する。導光体３６０は、主走査方向ｘ延びる棒状であり、たとえば透明なＰＭＭＡ樹脂に代表されるアクリル樹脂などからなる。図３、図５、図７に示すように、導光体３６０は、入射面３６１、反射部３６２、および出射面３６３を有する。導光体３６０の主走査方向ｘにおける全長寸法は、たとえば２２０～２６０ｍｍ程度である。以降の説明においては、主走査方向ｘに対して直角であり、かつ反射部３６２から出射面３６３に向かう方向を出射方向Ｎ１、主走査方向ｘおよび出射方向Ｎ１のいずれに対しても直角である方向を方向Ｎ２と定義する。本実施形態においては、出射方向Ｎ１と厚さ方向ｚとがなす角度は、たとえば４０～６０度程度である。
　入射面３６１は、導光体３６０の主走査方向ｘにおける一端面である。入射面３６１は、ＬＥＤモジュール３１０からの光が入射する面であり、後述するＬＥＤモジュール３１０のＬＥＤチップ３４１，３４２，３４３と正対している。
　反射部３６２は、入射面３６１から進行してきた光を出射方向Ｎ１に向けて反射することにより線状光を構成する部分であり、主走査方向ｘに長く延びる部分がこれに相当する。反射部３６２の詳細な構成については、後述する。
　出射面３６３は、図３、図４に示すように、反射部３６２によって反射された光を線状光として出射する面であり、主走査方向ｘに長く延びている。上述した出射方向Ｎ１の定義の通り、出射面３６３は反射部３６２に対して出射方向Ｎ１に離間している。出射面３６３は、厚さ方向ｚ視において、反射部３６２よりもレンズユニット４００寄りに位置する。出射面３６３は、反射部３６２によって反射された光を、主走査方向ｘに延びる線状光として出射する。本実施形態において、出射面３６３は、主走査方向ｘの垂直断面（主走査方向ｘに直角である平面による断面）が円弧状とされている。
　導光体ケース３８０は、導光体３６０を保持するとともに、導光体３６０から光が不当に漏れてしまうことを防止するためのものである。導光体ケース３８０は、たとえば白色樹脂からなり、図３に示すように、導光体３６０のうち反射部３６２が形成された側の部分をほぼ全長にわたって囲む形状とされている。図４に示すように、導光体ケース３８０の主走査方向ｘにおける端部（導光体３６０の入射面３６１側の端部）には、ＬＥＤモジュール３１０が取り付けられている。導光体ケース３８０のうちＬＥＤモジュール３１０が取り付けられる部分は、略矩形板状とされている。
　ＬＥＤモジュール３１０は、導光体３６０の入射面３６１に入射させる光を発するモジュールである。ＬＥＤモジュール３１０は、図６、図７に示すように、リード３２０、ＬＥＤケース３３０、３つのＬＥＤチップ３４１，３４２，３４３、２つのツェナーダイオード３４５および透光樹脂３５０を有している。なお、図６においては、理解の便宜上、透光樹脂３５０を省略している。
　リード３２０は、３つのＬＥＤチップ３４１，３４２，３４３および２つのツェナーダイオード３４５を支持し、これらに電流を流すためのものであり、たとえばＣｕ合金などの金属からなる。リード３２０は、ダイボンディング部３２１および複数の端子部３２２を有する。ダイボンディング部３２１は、リード３２０のほぼ中央に位置し、３つのＬＥＤチップ３４１，３４２，３４３および２つのツェナーダイオード３４５がダイボンディングされる。複数の端子部３２２は、ＬＥＤケース３３０から厚さ方向ｚ下方に向けて延びており、基板５００に対してＬＥＤモジュール３１０（線状光源ユニット３００）を取り付けるために用いられる。
　ＬＥＤケース３３０は、略矩形状であり、たとえば白色樹脂からなる。ＬＥＤケース３３０は、リード３２０を部分的に覆っている。ＬＥＤケース３３０には、凹部３３１が形成されている。凹部３３１は、ダイボンディング部３２１を露出させる円形状とされている。
　３つのＬＥＤチップ３４１，３４２，３４３は、ダイボンディング部３２１に対してダイボンディングされている。ＬＥＤチップ３４１，３４２，３４３は、リード３２０に対してワイヤを介して接続されている。３つのＬＥＤチップ３４１，３４２，３４３は、ＬＥＤモジュール３１０の光源である。本実施形態においては、ＬＥＤチップ３４１は赤色光を発し、ＬＥＤチップ３４２は緑色光を発し、ＬＥＤチップ３４３は青色光を発する。ＬＥＤチップ３４１は、たとえばＡｇペーストを用いてダイボンディングされている。ＬＥＤチップ３４２，３４３は、長矩形状であり、いわゆる２ワイヤタイプとして構成されている。ＬＥＤチップ３４２，３４３は、たとえば絶縁樹脂ペーストを用いてダイボンディングされている。３つのＬＥＤチップ３４１，３４２，３４３は、凹部３３１の略中央に配置されている。
　図５、図６から理解されるように、本実施形態においては、赤色光を発するＬＥＤチップ３４１は、出射方向Ｎ１（反射部３６２と出射面３６３とが離間する方向）において他のＬＥＤチップ３４２，３４３よりも出射面３６３寄りに位置し、第１波長（後述の第２波長と比較して相対的に長波長）の光を発する。ＬＥＤチップ３４１は、第１ＬＥＤチップに相当する。その一方、緑色光および青色光を発するＬＥＤチップ３４２，３４３は、出射方向Ｎ１において赤色光を発するＬＥＤチップ３４１よりも反射部３６２寄りに位置し、上記第１波長より短い第２波長（上述の第１波長と比較して相対的に短波長）の光を発する。ＬＥＤチップ３４２，３４３は、第２ＬＥＤチップに相当する。なお、本実施形態においては、出射方向Ｎ１視において、赤色光を発するＬＥＤチップ３４１よりも右側に緑色光を発するＬＥＤチップ３４２が配置され、緑色光を発するＬＥＤチップ３４２よりも左側に青色光を発するＬＥＤチップ３４３が配置される。
　２つのツェナーダイオード３４５は、ＬＥＤチップ３４２，３４３が静電破壊することを回避するためのものであり、たとえばＡｇペーストを用いてダイボンディング部３２１にダイボンディングされている。各ツェナーダイオード３４５は、リード３２０のうちダイボンディング部３２１以外の部位に対してワイヤを介して接続されている。２つのツェナーダイオード３４５は、ＬＥＤチップ３４２，３４３それぞれに対応するように配置されている。本実施形態においては、図６において図中上側に位置するツェナーダイオード３４５は、緑色光を発するＬＥＤチップ３４２に対応しており、ＬＥＤチップ３４２から当該ＬＥＤチップ３４２のサイズにして約２個分以上の間隔を隔てた位置に配置されている。図６中下側に位置するツェナーダイオード３４５は、青色光を発するＬＥＤチップ３４３に対応しており、ＬＥＤチップ３４３から当該ＬＥＤチップ３４３のサイズにして約２個分以上の間隔を隔てた位置に配置されている。また、緑色光を発するＬＥＤチップ３４２に対応する図中上側のツェナーダイオード３４５については、ＬＥＤチップ３４２のカソード電極に電気的に接続されている端子部３２２（図中左端の端子部３２２）にアノード電極側を電気的に接続しており、青色光を発するＬＥＤチップ３４３に対応する図中下側のツェナーダイオード３４５については、ＬＥＤチップ３４３のカソード電極に電気的に接続されている端子部３２２（図中右端の端子部３２２）にアノード電極側を電気的に接続している。
　図７に示すように、透光樹脂３５０は、ＬＥＤケース３３０の凹部３３１内において、３つのＬＥＤチップ３４１，３４２，３４３および２つのツェナーダイオード３４５とこれらに接続された複数のワイヤとを覆うように形成されている。本実施形態においては、透光樹脂３５０の表面は、ＬＥＤケース３３０の表面に対して若干凹んでいる。図３に示すように、線状光源ユニット３００は、接着剤２７０によってケース２００に固定される。
　図８に示すように、本実施形態において、導光体３６０の反射部３６２は、一定幅で長手方向に延びる平面状とされており、反射領域３６５を有する。反射領域３６５は、複数の区画領域３６６を含み、入射面３６１から進行してきた光を反射しうる構成とされている。複数の区画領域３６６は、長手方向（主走査方向ｘ）に離散的に配置されている。各区画領域３６６は、矩形状である。本実施形態においては、導光体３６０のうち反射部３６２に相当する部位の表面に白色塗料が塗布されることによって反射領域３６５が構成されている。反射部３６２の寸法の一例を挙げると、長手方向（主走査方向ｘ）における寸法が２２０～２６０ｍｍ程度であり、長手方向に対して直角である幅方向の寸法Ｗ０は、１．５～２．５ｍｍである（図９参照）。
　反射領域３６５は、反射部３６２に占める面積比率の観点から、占有比率漸増エリア３６５Ａを有する。占有比率漸増エリア３６５Ａは、長手方向（主走査方向ｘ）において入射面３６１から遠ざかるにつれて反射部３６２に占める反射領域３６５の面積比率が漸次的に増加する領域である。占有比率漸増エリア３６５Ａは、主走査方向寸法漸増部３６５ｂおよび幅寸法漸増部３６５ｃを含む。主走査方向寸法漸増部３６５ｂは、幅方向における寸法（幅寸法Ｗ１）が一定で主走査方向における寸法（主走査方向寸法Ｌ１）が入射面３６１から遠ざかるにつれて漸次的に増加する領域である。幅寸法漸増部３６５ｃは、長手方向（主走査方向ｘ）において入射面３６１から遠ざかるにつれて幅寸法Ｗ１が漸次的に増加する領域である。なお、幅寸法漸増部３６５ｃにおいては、反射領域３６５の一部が長手方向に一連に延びており、上記の区画領域３６６によって構成されていない。反射領域３６５の幅寸法Ｗ１は、たとえば０．８～１．８ｍｍ程度である。
　また、反射領域３６５は、反射部３６２の幅方向における位置の観点から、非シフト領域３６５Ｄおよびシフト領域３６５Ｅを含む。非シフト領域３６５Ｄは、反射領域３６５のうち幅方向における中心位置が反射部３６２の中心線Ｏｘ上にある領域である。シフト領域３６５Ｅは、反射領域３６５のうち幅方向における中心位置が反射部３６２の中心線Ｏｘに対して偏倚する領域である。図９、図１０に示すように、シフト領域３６５Ｅについては、幅方向の中心位置が反射部３６２の中心線Ｏｘに対して図中下方に偏倚している。シフト領域３６５Ｅの最大幅部の幅寸法Ｗ２は、たとえば１．２～１．８ｍｍ程度である。反射部３６２の幅方向における、反射部３６２の中心線Ｏｘからシフト領域３６５Ｅの中心位置までの距離Ｓ１は、シフト領域３６５Ｅの最大幅部の幅寸法Ｗ２の１０％以下である。
　本実施形態において、シフト領域３６５Ｅは、長手方向他端（入射面３６１が位置する長手方向一端とは反対側端）寄りに位置する。非シフト領域３６５Ｄは、シフト領域３６５Ｅよりも長手方向一端寄り（入射面３６１寄り）に位置する。シフト領域３６５Ｅは、反射部３６２の長手方向における全長寸法に対して、たとえば長手方向他端から当該全長寸法の２０％以下の長さ範囲にある。
　また、シフト領域３６５Ｅは、少なくとも一部が幅寸法漸増部３６５ｃに設けられている。シフト領域３６５Ｅのおける幅寸法Ｗ１は、シフト領域の最大幅部の幅寸法Ｗ２の８０％以上である。
　図３および図５から理解されるように、線状光源ユニット３００がケース２００に組み付けられた状態において、導光体３６０の反射部３６２は、方向Ｎ２と主走査方向ｘとがなす平面に沿って配置されている。
　また、図３、図９および図１１から理解されるように、シフト領域３６５Ｅは、厚さ方向ｚ視において反射部３６２の中心線Ｏｘに対してレンズユニット４００寄りに位置する。
　次に、線状光源ユニット３００およびイメージセンサモジュール１０１の作用について説明する。
　ＬＥＤモジュール３１０から発せられて入射面３６１から入射した後に導光体３６０の内部を進行してきた光のうち、反射領域３６５に到達した光が反射される。反射領域３６５が白色塗料からなるため、反射領域３６５においては光が拡散されながら反射される。
　本実施形態においては、導光体３６０の反射部３６２に設けられた反射領域３６５は、シフト領域３６５Ｅを含む。このシフト領域３６５Ｅは、幅方向における中心位置が、長手方向（主走査方向ｘ）における反射部３６２の中心線Ｏｘに対して幅方向において偏倚する領域である。
　図１１は、導光体３６０から読み取り対象物に向けて線状光が出射される態様を模式的に表した図である。同図に示すように、長手方向（主走査方向ｘ）に対する垂直断面（長手方向（主走査方向ｘ）に直角である平面による断面）において、出射方向Ｎ１を中心とする放射角度に応じた出射光の相対強度を模式的に表している。図中の実線からなる曲線Ｃ１は、本実施形態のシフト領域３６５Ｅを設けた場合の相対強度を示しており、点線からなる曲線Ｃ２は、本実施形態とは異なりシフト領域３６５Ｅを設けない場合の相対強度を示している。曲線Ｃ１と曲線Ｃ２を対比すると理解されるように、シフト領域３６５Ｅを設けることで、図１１中で出射方向Ｎ１に対して右側の領域の相対強度が高められる。そして、読み取り対象物Ｔがガラスカバー２９０上に適切に載置される場合の読み取り位置Ｐ１と、読み取り対象物Ｔがガラスカバー２９０から少し浮き上がる場合の読み取り位置Ｐ２との相対強度の比較により、シフト領域３６５Ｅを設けない場合（曲線Ｃ２で表す）よりもシフト領域３６５Ｅを設ける場合（曲線Ｃ１で表す）において、出射光量の低下を抑制することができる。
　したがって、シフト領域３６５Ｅを有する構成によれば、線状光源ユニット３００からの線状光の出射位置が本来の位置よりも読み取り対象物に対して遠ざかるように組み付けられる場合（即ち、読み取り対象物がガラスカバー２９０から少し浮き上がるのと同様の状態）においても照度の低下を抑制することができる。その結果、線状光源ユニット３００（イメージセンサモジュール１０１）の照明深度特性を改善するのに適する。
　図１２、図１３は、照明深度特性を表すグラフである。これらの図においては、光源（ＬＥＤモジュール３１０）から主走査方向ｘへの離間距離に応じた相対光量を示している。図中横軸は入射面３６１からの主走査方向ｘにおける距離を表し、縦軸は読み取り対象物からの反射光の相対光量を表す。
　図１２は、本実施形態のイメージセンサモジュール１０１について、読取り対象物が原稿台から約０．５ｍｍ浮き上がる状態の照明深度特性を示す。図１３は、本実施形態に対する比較例として、導光体３６０の反射領域３６５がシフト領域を含まない場合（反射領域すべてが非シフト領域からなる場合）について、読み取り対象物が原稿台から約０．５ｍｍ浮き上がる状態の照明深度特性を示す。図１２に示した、シフト領域３６５Ｅを具備する本実施形態のイメージセンサモジュール１０１は、図１３に示した比較例に比べて、主走査方向ｘにおける相対光量のバラつきが少なく全体的により均一となっており、照明深度特性に優れる。
　シフト領域３６５Ｅは、導光体３６０の長手方向（主走査方向ｘ）の他端（入射面３６１が位置する長手方向一端とは反対側端）寄りに位置する。好ましくは、シフト領域３６５Ｅが設けられる範囲は、反射部３６２の長手方向における全長寸法に対して長手方向他端から当該全長寸法の２０％以下の長さ範囲である。導光体３６０の長手方向一端にのみ光源（ＬＥＤモジュール３１０）が設けられる構成においては、入射面３６１から遠ざかるほど、読み取り対象物の浮き上がりや線状光源ユニット３００の組み付け誤差によって生じる照度のバラつきが大きくなる。したがって、シフト領域３６５Ｅが導光体３６０の長手方向他端寄りに設けられた構成は、読み取り対象物の浮き上がりや線状光源ユニット３００の組み付け誤差によって生じる照度のバラつきを抑制するのに適しており、照明深度特性を改善するうえでより好ましい。
　反射領域３６５は、導光体３６０の表面に印刷された白色塗料からなる。このような構成によれば、入射面３６１から入射した光を拡散させながら比較的広角に反射することができる。印刷によって反射領域３６５を形成すれば、反射領域３６５の大きさや形状を所望のものに仕上げやすい。これは、導光体３６０から出射される線状光の照度分布を適切に設定するのに有利である。
　反射領域３６５は、主走査方向ｘに離散的に配置された複数ずつの区画領域３６６を含む。各区画領域３６６は矩形状である。このような構成は、反射領域３６５の主走査方向ｘにおける各所の大きさを適切に設定するのに適する。
　反射領域３６５は、主走査方向ｘ（長手方向）において入射面３６１から遠ざかるにつれて反射部３６２に占める面積比率が漸次的に増加する占有比率漸増エリア３６５Ａを含む。入射面３６１から入射した後に反射部３６２に到達する光の単位面積あたりの光量は、入射面３６１から遠ざかるにつれて少なくなる。占有比率漸増エリア３６５Ａを具備する構成は、導光体３６０から出射される線状光の照度の均一化を図るのに適する。
　反射領域３６５は、主走査方向ｘ（長手方向）において入射面３６１から遠ざかるにつれて幅方向における寸法が大きくなる幅寸法漸増部３６５ｃを有する。シフト領域３６５Ｅの少なくとも一部は、幅寸法漸増部３６５ｃに設けられる。反射領域３６５幅寸法が大きくなると、読み取り対象物の浮き上がりや線状光源ユニット３００の組み付け誤差による光量変化の影響が大きくなる。本実施形態では、シフト領域３６５Ｅの少なくとも一部が幅寸法漸増部３６５ｃに設けられるため、読み取り対象物の浮き上がりや線状光源ユニット３００の組み付け誤差等による照度のバラつきを抑制するのに適する。
　本開示に係る線状光源ユニットおよびイメージセンサモジュールは、上述した実施形態に限定されるものではない。本開示に係る線状光源ユニットおよびイメージセンサモジュールの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
　本開示でいう反射領域は、矩形領域に形成されたものに限定されない。本開示でいう反射領域は、出射面から線状光が出射するように導光体の内部を進行する光を反射するものであれば、その構成は何ら限定されない。反射領域を形成するための反射材料は、白色以外の塗料であってもよいし、塗料以外のたとえば金属膜であってもよい。あるいは、導光体の一部に粗面加工を施すことや溝を設けることによって反射領域を形成する構成をとりうる。
　上記実施形態では、複数のＬＥＤチップ３４１，３４２，３４３を凹部３３１の略中央に集めて配置する場合について説明したが、ＬＥＤチップの配置はこれに限定されない。たとえば図１４に示すように、ＬＥＤチップ３４１，３４２，３４３を出射方向Ｎ１に沿って直線状に並べてもよい。図１４に示した態様では、赤色光を発するＬＥＤチップ３４１は、出射方向Ｎ１において他のＬＥＤチップ３４２，３４３よりも出射面寄りに位置し、出射面に近い側から、赤色光を発するＬＥＤチップ３４１、緑色光を発するＬＥＤチップ３４２、および赤青色光を発するＬＥＤチップ３４３、の順に並んでいる。
　上記実施形態においては、出射面３６３について導光体３６０の長手方向（主走査方向ｘ）の垂直断面形状が円弧状（曲面）である場合について説明したが、これに限定されず、出射面の当該垂直断面形状が直線状であってもよい。この場合、導光体は、断面略矩形状で長手方向に延びる細長状とされる。
　また、上記実施形態では、導光体３６０の出射面３６３の断面形状が曲面（レンズ）とされている場合について説明した。ここで、図１１にも示されるように、反射領域３６５にシフト領域３６５Ｅを設けることで、レンズ（出射面３６３）の曲率の中心線（同図に示した出射方向Ｎ１に重なる直線）に対して同図中右側の領域において出射光の相対強度が高められる。出射面３６３が曲面（レンズ）の場合、シフト領域３６５Ｅをレンズの曲率の中心線に対して同図中左側に偏倚させると、当該偏倚方向とは反対側である同図中右側の相対強度が高められる。上記実施形態と異なり、出射面の垂直断面形状が直線状とされる場合、導光体の出射方向および導光体に対するレンズユニットの配置が図１１と同様であれば、シフト領域を出射方向の右側に偏倚させると、当該偏倚方向と同じ側である、出射方向に対して右側の領域において、出射光の相対強度が高められる。
　上記実施形態において、反射領域に設けられるシフト領域３６５Ｅが長手方向他端（入射面３６１が位置する長手方向一端とは反対側端）寄りに設けられる場合について説明したが、反射領域のうちシフト領域として構成する範囲は限定されない。反射領域のすべてをシフト領域として構成してもよい。
　以下に、本開示は、以下の付記に関する実施形態を有する。
［付記１］
　少なくとも１つのＬＥＤチップを有するＬＥＤモジュールと、
　上記ＬＥＤモジュールからの光を線状光として出射し、全体として細長状の導光体と、を備え、
　上記導光体は、入射面と、反射部と、出射面と、を有し、
　上記入射面は、上記導光体の長手方向の一端に位置し、且つ、上記入射面には、上記ＬＥＤモジュールからの光が入射し、
　上記反射部は、上記入射面から進行してきた光を反射させる反射領域を有し、上記長手方向に長く延びており、
　上記出射面は、上記反射部から進行してきた光を上記長手方向に延びる線状光として出射し、
　上記反射領域は、シフト領域を含み、上記シフト領域においては、上記長手方向に対して直角である幅方向における上記シフト領域の中心位置が、上記長手方向における上記反射部の中心線に対して上記幅方向において偏倚している、線状光源ユニット。
［付記２］
　上記反射領域は、上記長手方向において上記入射面から遠ざかるにつれて上記幅方向における寸法が大きくなる幅寸法漸増部を有する、付記１に記載の線状光源ユニット。
［付記３］
　上記シフト領域の少なくとも一部は、上記幅寸法漸増部に設けられている、付記２に記載の線状光源ユニット。
［付記４］
　上記シフト領域は、上記長手方向の他端寄りに位置する、付記１ないし３のいずれかに記載の線状光源ユニット。
［付記５］
　上記反射領域は、非シフト領域を含み、上記非シフト領域においては、上記シフト領域よりも上記長手方向の一端寄りに位置し、上記幅方向における上記非シフト領域の中心位置が上記反射部の上記中心線上にある、付記４に記載の線状光源ユニット。
［付記６］
　上記シフト領域は、上記反射部の上記長手方向における全長寸法に対して、上記長手方向の他端から当該全長寸法の２０％以下の長さ範囲にある、付記５に記載の線状光源ユニット。
［付記７］
　上記シフト領域の上記幅方向における寸法は、上記シフト領域の最大幅部の寸法の８０％以上である、付記３に記載の線状光源ユニット。
［付記８］
　上記反射領域は、上記導光体の表面に印刷された反射材料を含む、付記１ないし７のいずれかに記載の線状光源ユニット。
［付記９］
　上記反射材料は、白色塗料である、付記８に記載の線状光源ユニット。
［付記１０］
　上記反射領域は、上記長手方向に離散的に配置された複数の区画領域を含む、付記１ないし９のいずれかに記載の線状光源ユニット。
［付記１１］
　上記各区画領域は、矩形状である、付記１０に記載の線状光源ユニット。
［付記１２］
　上記幅方向における、上記反射部の上記中心線から上記シフト領域の上記中心位置までの距離は、上記シフト領域の最大幅部の幅寸法の１０％以下である、付記１ないし１１のいずれかに記載の線状光源ユニット。
［付記１３］
　上記ＬＥＤモジュールにおける少なくとも１つのＬＥＤチップは、第１ＬＥＤチップと、少なくとも１つの第２ＬＥＤチップと、を含み、
　上記第１ＬＥＤチップは、上記反射部と上記出射面とが離間する方向において上記出射面寄りに位置し、第１波長の光を発し、
　上記少なくとも１つの第２ＬＥＤチップの各々は、上記反射部と上記出射面とが離間する方向において上記反射部寄りに位置し、上記第１波長より短い第２波長の光を発する、付記１ないし１２のいずれかに記載の線状光源ユニット。
［付記１４］
　上記第１ＬＥＤチップは、赤色光を発する、付記１３に記載の線状光源ユニット。
［付記１５］
　上記少なくとも１つの第２ＬＥＤチップは各々、青色光および緑色光のいずれか一方を発する、付記１４に記載の線状光源ユニット。
［付記１６］
　付記１ないし１５のいずれかに記載の線状光源ユニットと、
　上記長手方向と主走査方向が一致し、上記主走査方向に沿って延びる受光センサと、
　上記線状光源ユニットから発せられ、読み取り対象物によって反射された光を上記受光センサに集光するレンズユニットと、
　上記線状光源ユニット、上記受光センサ、および上記レンズユニットを収容するケースと、を備える、イメージセンサモジュール。
［付記１７］
　上記出射面は、上記主走査方向に直角であり、上記レンズユニットと上記受光センサとが離間する方向に見る、上記ケースの厚さ方向視において、上記反射部よりも上記レンズユニット寄りに位置する、付記１６に記載のイメージセンサモジュール。
［付記１８］
　上記出射面は、上記長手方向に直角である平面による断面が円弧状とされている、付記１７に記載のイメージセンサモジュール。
［付記１９］
　上記反射部は、上記主走査方向および上記反射部と上記出射面とが離間する方向である第１方向のいずれにも直角である第２方向と、上記主走査方向とがなす平面に沿って配置されており、
　上記シフト領域は、上記厚さ方向視において上記反射部の中心線に対して上記レンズユニット寄りに偏倚する、付記１８に記載のイメージセンサモジュール。
［付記２０］
　上記出射面は、上記長手方向に直角である平面による断面が直線状とされている、付記１７に記載のイメージセンサモジュール。
［付記２１］
　上記反射部は、上記主走査方向および上記反射部と上記出射面とが離間する方向である第１方向のいずれにも直角である第２方向と、上記主走査方向とがなす平面に沿って配置されており、
　上記シフト領域は、上記厚さ方向視において上記反射部の中心線に対して上記レンズユニット寄りとは反対側に偏倚する、付記２０に記載のイメージセンサモジュール。

Claims (21)

  1. 　少なくとも１つのＬＥＤチップを有するＬＥＤモジュールと、
    　上記ＬＥＤモジュールからの光を線状光として出射し、全体として細長状の導光体と、を備え、
    　上記導光体は、入射面と、反射部と、出射面と、を有し、
    　上記入射面は、上記導光体の長手方向の一端に位置し、且つ、上記入射面には、上記ＬＥＤモジュールからの光が入射し、
    　上記反射部は、上記入射面から進行してきた光を反射させる反射領域を有し、上記長手方向に長く延びており、
    　上記出射面は、上記反射部から進行してきた光を上記長手方向に延びる線状光として出射し、
    　上記反射領域は、シフト領域を含み、上記シフト領域においては、上記長手方向に対して直角である幅方向における上記シフト領域の中心位置が、上記長手方向における上記反射部の中心線に対して上記幅方向において偏倚している、線状光源ユニット。
  2. 　上記反射領域は、上記長手方向において上記入射面から遠ざかるにつれて上記幅方向における寸法が大きくなる幅寸法漸増部を有する、請求項１に記載の線状光源ユニット。
  3. 　上記シフト領域の少なくとも一部は、上記幅寸法漸増部に設けられている、請求項２に記載の線状光源ユニット。
  4. 　上記シフト領域は、上記長手方向の他端寄りに位置する、請求項１ないし３のいずれかに記載の線状光源ユニット。
  5. 　上記反射領域は、非シフト領域を含み、上記非シフト領域においては、上記シフト領域よりも上記長手方向の一端寄りに位置し、上記幅方向における上記非シフト領域の中心位置が上記反射部の上記中心線上にある、請求項４に記載の線状光源ユニット。
  6. 　上記シフト領域は、上記反射部の上記長手方向における全長寸法に対して、上記長手方向の他端から当該全長寸法の２０％以下の長さ範囲にある、請求項５に記載の線状光源ユニット。
  7. 　上記シフト領域の上記幅方向における寸法は、上記シフト領域の最大幅部の寸法の８０％以上である、請求項３に記載の線状光源ユニット。
  8. 　上記反射領域は、上記導光体の表面に印刷された反射材料を含む、請求項１ないし７のいずれかに記載の線状光源ユニット。
  9. 　上記反射材料は、白色塗料である、請求項８に記載の線状光源ユニット。
  10. 　上記反射領域は、上記長手方向に離散的に配置された複数の区画領域を含む、請求項１ないし９のいずれかに記載の線状光源ユニット。
  11. 　上記各区画領域は、矩形状である、請求項１０に記載の線状光源ユニット。
  12. 　上記幅方向における、上記反射部の上記中心線から上記シフト領域の上記中心位置までの距離は、上記シフト領域の最大幅部の幅寸法の１０％以下である、請求項１ないし１１のいずれかに記載の線状光源ユニット。
  13. 　上記ＬＥＤモジュールにおける少なくとも１つのＬＥＤチップは、第１ＬＥＤチップと、少なくとも１つの第２ＬＥＤチップと、を含み、
    　上記第１ＬＥＤチップは、上記反射部と上記出射面とが離間する方向において上記出射面寄りに位置し、第１波長の光を発し、
    　上記少なくとも１つの第２ＬＥＤチップの各々は、上記反射部と上記出射面とが離間する方向において上記反射部寄りに位置し、上記第１波長より短い第２波長の光を発する、請求項１ないし１２のいずれかに記載の線状光源ユニット。
  14. 　上記第１ＬＥＤチップは、赤色光を発する、請求項１３に記載の線状光源ユニット。
  15. 　上記少なくとも１つの第２ＬＥＤチップは各々、青色光および緑色光のいずれか一方を発する、請求項１４に記載の線状光源ユニット。
  16. 　請求項１ないし１５のいずれかに記載の線状光源ユニットと、
    　上記長手方向と主走査方向が一致し、上記主走査方向に沿って延びる受光センサと、
    　上記線状光源ユニットから発せられ、読み取り対象物によって反射された光を上記受光センサに集光するレンズユニットと、
    　上記線状光源ユニット、上記受光センサ、および上記レンズユニットを収容するケースと、を備える、イメージセンサモジュール。
  17. 　上記出射面は、上記主走査方向に直角であり、上記レンズユニットと上記受光センサとが離間する方向に見る、上記ケースの厚さ方向視において、上記反射部よりも上記レンズユニット寄りに位置する、請求項１６に記載のイメージセンサモジュール。
  18. 　上記出射面は、上記長手方向に直角である平面による断面が円弧状とされている、請求項１７に記載のイメージセンサモジュール。
  19. 　上記反射部は、上記主走査方向および上記反射部と上記出射面とが離間する方向である第１方向のいずれにも直角である第２方向と、上記主走査方向とがなす平面に沿って配置されており、
    　上記シフト領域は、上記厚さ方向視において上記反射部の中心線に対して上記レンズユニット寄りに偏倚する、請求項１８に記載のイメージセンサモジュール。
  20. 　上記出射面は、上記長手方向に直角である平面による断面が直線状とされている、請求項１７に記載のイメージセンサモジュール。
  21. 　上記反射部は、上記主走査方向および上記反射部と上記出射面とが離間する方向である第１方向のいずれにも直角である第２方向と、上記主走査方向とがなす平面に沿って配置されており、
    　上記シフト領域は、上記厚さ方向視において上記反射部の中心線に対して上記レンズユニット寄りとは反対側に偏倚する、請求項２０に記載のイメージセンサモジュール。
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