(57)【要約】 【課題】  光源と導光手段とを用いて、線状に出射する光の光量を確保することができる照明装置を提供する。【解決手段】  照明装置２０は、出射装置２１に複数のＬＥＤチップ３３を配置して、独立した凸部となるように光散乱材を含む封止体３１を用いて複数のＬＥＤチップ３３を封止して、封止体３１の外側を隔離して斜面３８を取り囲むように基板３０上に設置されたリフレクタ３２を備えた出射装置２１を、導光板２２の一端に配置して線状光源２７を形成しているので、封止体３１から出射される光を、出射装置２１と導光板２２との光結合効率を高くすることができ、対象物を好適な明るさに光を照射することができる。【選択図】      図１
2008077888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する出射手段と、透光性を有し、出射手段から出射される光が入射する入射面および入射面に対して略垂直な出射面を有する導光手段とを含む照明装置であって、
前記出射手段は、
光源と、
光源が載置される載置台と、
透光性を有し、光源の外周を覆って光源と載置台と一体的に封止する封止体と、
光反射性を有し、封止体と離間して、封止体を囲んで設けられ、光源から封止体を介して出射される光を反射して入射面に導くリフレクタとを含むことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
光を出射する出射手段と、透光性を有し、出射手段から出射される光が入射する入射面および入射面に対して略垂直な出射面を有する導光手段とを含む照明装置であって、
前記出射手段は、
光源と、
光源が載置される載置台と、
透光性を有し、光源の外周を覆って光源と載置台と一体的に封止する封止体と、
光反射性を有し、封止体を囲んで設けられ、光源から封止体を介して出射される光を反射して入射面に導くリフレクタであって、前記入射面における光源からの光の入射領域が、前記入射面より小さくなるように入射させるリフレクタとを含むことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
前記導光手段の出射面に対向する底面は、光反射性および光拡散性の少なくともいずれか一方を有することを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記リフレクタと、前記封止体とは、離間して設けられることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項５】
前記リフレクタは、光源の出射方向に向かうにつれて拡径する斜面を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の照明装置。
【請求項６】
前記リフレクタの入射面に臨む端部と、前記入射面とが密着されて設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の照明装置。
【請求項７】
前記入射面は、リフレクタに向かって凸となる凸部を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の照明装置。
【請求項８】
前記凸部は、角錘形状または円錐形状であることを特徴とする請求項７に記載の照明装置。
【請求項９】
前記凸部の頂角は、前記リフレクタの開き角より大きいことを特徴とする請求項８に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記凸部の底部の幅寸法は、リフレクタの入射面に臨む端部の幅寸法より大きいことを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記凸部の軸線は、導光手段の出射面に対向する底面に交差することを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１つに記載の照明装置。
【請求項１２】
前記凸部の頂点は、前記リフレクタの入射面に臨む端部より光源側に配置されることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１つに記載の照明装置。
【請求項１３】
前記凸部は、前記リフレクタの斜面で接するように配置されることを特徴とする請求項１２に記載の照明装置。
【請求項１４】
前記凸部の先端部分は、平坦状に形成されることを特徴とする請求項１２に記載の照明装置。
【請求項１５】
前記リフレクタは、白色であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つに記載の照明装置。
【請求項１６】
前記リフレクタは、
樹脂から成るリフレクタ本体と、
前記リフレクタ本体の表面を覆い、銀またはアルミニウムから成るメッキ層とを含むことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つに記載の照明装置。
【請求項１７】
前記リフレクタは、
樹脂から成るリフレクタ本体と、
前記リフレクタ本体の表面を覆い、Ｍｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）、Ｔｉ（チタン）またはそれらの共晶金属から成る下地層と、
下地層の表面を覆い、銀またはアルミニウムから成るメッキ層とを含むことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つに記載の照明装置。
【請求項１８】
前記リフレクタは、前記メッキ層の表面を覆い、誘電体から成る誘電層をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の照明装置。
【請求項１９】
前記リフレクタは、金属から成ることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つに記載の照明装置。
【請求項２０】
前記封止体は、光散乱剤を含むことを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１つに記載の照明装置。
【請求項２１】
前記光散乱剤は、光源が出射する光を波長を吸収して、より長い波長の光に変換する蛍光体であることを特徴とする請求項２０に記載の照明装置。
【請求項２２】
前記光散乱剤は、透光性を有する微粒子であることを特徴とする請求項２０に記載の照明装置。
【請求項２３】
前記封止体は、光源の発光軸と略同一の光軸を有するレンズ状に形成されることを特徴とする請求項１〜２２のいずれか１つに記載の照明装置。
【請求項２４】
前記光源は、複数の発光ダイオードを含むこと特徴とする請求項１〜２３のいずれか１つに記載の照明装置。
【請求項２５】
前記光源は、複数の発光ダイオードを含み、
前記各発光ダイオードは、互いに等しい色の光を出射すること特徴とする請求項２１に記載の照明装置。
【請求項２６】
前記光源は、複数の発光ダイオードを含み、
前記各発光ダイオードのうち、少なくとも１の発光ダイオードが、他の発光ダイオードと異なる色の光を出射すること特徴とする請求項２１に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば原稿読取り装置などに用いられる線状の光を出射する照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、カラースキャナの原稿読取り用の線状の照明装置に用いられる光源としては、冷陰極管（ＣＣＦＬ）が用いられている。しかし冷陰極管は、有害物質の水銀を含有するため、光源として水銀を含有しない発光ダイオード（Light Emitting Diode：略称ＬＥＤ）を用いる照明装置が実現されている。
【０００３】
第１の従来の技術の照明装置では、ＬＥＤを光源として使用した照明装置が開示されている。このようなＬＥＤを光源として使用した照明装置では、冷陰極管に比較して光量が弱いという問題がある。したがって密着型イメージセンサを用いた原稿読取り装置ではＬＥＤを使用することが可能であるが、被写体深度が深い、高精度の読取りが可能といった縮小光学系を使用した高性能な原稿読取り装置では光量が不足して、使用することができない。このため、光量の大きいＬＥＤを光源とする照明装置が望まれている。
【０００４】
ＬＥＤを光源として用いる照明装置の出力光量を大きくする方法としては、ＬＥＤそのものの光量を大きくする方法がある。ＬＥＤの光量を大きくする方法として、たとえば、
（１）チップ面積の大きなＬＥＤチップを用いたＬＥＤを用いる。
（２）複数のＬＥＤを用いる。
などが挙げられる。（１）のように、チップ面積の大きなＬＥＤチップを用いたＬＥＤを用いると、発光部の面積が広がるので光量は増えるが、ＬＥＤチップの内部抵抗のために注入した電流が発光部全体に広がらなくなってしまう。その結果、必要以上に面積を広くしていくと投入電力に対する光の変換効率が低下する。これによってＬＥＤチップの発熱が増加し、半導体であるＬＥＤチップ自身の温度を上昇させてしまうという問題がある。ＬＥＤの発光波長は半導体のバンドギャップによって決まるが、半導体のバンドギャップは温度によって敏感に変化するので、ＬＥＤチップの温度上昇によって発光波長が変化して光源の色が変化してしまう。また、発光効率も温度によって変化するので光源の明るさを一定にすることが難しくなる。また、温度変化を小さくするために放熱等に配慮すれば、ＬＥＤの価格が高くなる等の問題があった。
【０００５】
また（２）のように、複数のＬＥＤを用いると、照明装置を構成する導光板に複数のＬＥＤから光をそれぞれ所望の入射位置へ入射させることが困難である。また複数のＬＥＤを用いた場合、各ＬＥＤから導光板への光の入射位置に違いがあるので、各ＬＥＤ間に発光色のずれがある場合、導光板中の光路の差から、線状光源中の光源の色調分布にばらつきが生じるという問題があり、スキャナ用光源として使うことが難しい。
【０００６】
このような課題を解決するために、ＬＥＤを実装するパッケージを改良した技術が開示されている。図１６は、従来の技術のＬＥＤパッケージ１の一例を示す正面図である。図１７は、従来の技術のＬＥＤパッケージ２の他の例を示す斜視図である。図１６に示すように、ＬＥＤチップ３が樹脂４によって封止され、封止樹脂４の外形をレンズ状にすることによって光の放射角を狭くしている。しかしながら、ＬＥＤチップ３の側面から出る光５は、導光板に入れることができないので、照明装置には適していない。また図１７に示すように、いわゆるチップ型ＬＥＤと呼ばれるＬＥＤチップ（図示せず）は、回路基板６の上に搭載され、樹脂７で封止されている。光は樹脂７の上面および側面の全ての面から放出されるので、ＬＥＤパッケージ１の一方側に配置される導光板へ光を結合するには適していない。
【０００７】
このような課題を解決する第２の従来の技術の照明装置として、複数のＬＥＤチップを１つのパッケージに搭載し、複数のＬＥＤチップを覆う光透過性樹脂に光散乱材を含有させたＬＥＤ装置を用い、このＬＥＤ装置を導光板の光入射端面に密着させることによって効率よく光を導光板に入射させる照明装置が開示されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００８】
また第３の従来の技術のＬＥＤ装置として、出射される光の指向性を狭くするＬＥＤ装置が開示されている。図１８は、第３の従来の技術のＬＥＤ装置８を示す断面図である。本ＬＥＤ装置８ではＬＥＤチップ９を覆う封止樹脂１０をリフレクタ１１の頂点からできるだけ低いところに設け、封止樹脂１０から出て指向角の広くなった光をリフレクタ１１で絞るように構成される（たとえば特許文献２参照）。図１９は、第３の従来の技術のＬＥＤ装置から封止樹脂を除去したＬＥＤ装置８ａを示す断面図である。光源９ａがリフレクタ１１の底部中央にあって樹脂で覆われていない場合、光源９ａからの放射光１２は、図１９に示すような経路でＬＥＤ装置８ａの上面に放射されるため、リフレクタ１１の開き角φ１によってＬＥＤ装置８ａの放射角が決定される。
【０００９】
また第４の従来の技術として、ＬＥＤチップを覆った封止樹脂とリフレクタとを分離されて構成されるＬＥＤ装置が開示されている。このＬＥＤ装置では、ＬＥＤチップから基板表面に沿って出射される光さえもリフレクタで上方へ放射させるようにして指向角を狭くしている（たとえば特許文献３参照）。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−３４３５３１号公報
【特許文献２】特開２００４−２７４０２７号公報
【特許文献３】特開２００４−３２７９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述の第２の従来の技術のＬＥＤ装置では、封止樹脂がリフレクタの開口付近まで充填されているので封止樹脂表面で屈折された光がそのまま広がる。これによってリフレクタの開き角よりも放射角が大きくなってしまう。特に、封止樹脂のリフレクタ付近の外縁部では、樹脂が硬化する前の表面張力によって中心軸付近が底になるような形状に湾曲し、そのまま硬化するので、封止樹脂が凹レンズとして作用し、一層放射角が大きくなってしまうという問題がある。このような現象は、封止樹脂に光拡散材を充填しても同じであり、ＬＥＤ装置の指向性が広くなって導光板に入射した光の一部は、入射位置近傍で導光板より漏洩して、結果として照明装置の出力光量が減じるという問題がある。
【００１２】
また前述の第３および第４の従来の技術のＬＥＤ装置では、発光正面方向に所定の放射角度を持たせるとともに輝度ムラのない均一な照明効果を得る目的で開発されたものである。したがってこのようなＬＥＤ装置と導光手段とをどのように用いて線状の光を出射する照明装置を好適に実現するかが開示されていない。そこで本発明者らが鋭意検討した結果、ＬＥＤチップを保護するための樹脂と、所定の指向角を持たせるためのリフレクタとを用いることによって、輝度ムラを無くす効果以上に導光手段への光結合効率を高くする効果があることを見出した。
【００１３】
したがって本発明の目的は、光源と導光手段とを用いて、線状に出射する光の光量を確保することができる照明装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、光を出射する出射手段と、透光性を有し、出射手段から出射される光が入射する入射面および入射面に対して略垂直な出射面を有する導光手段とを含む照明装置であって、
前記出射手段は、
光源と、
光源が載置される載置台と、
透光性を有し、光源の外周を覆って光源と載置台と一体的に封止する封止体と、
光反射性を有し、封止体と離間して、封止体を囲んで設けられ、光源から封止体を介して出射される光を反射して入射面に導くリフレクタとを含むことを特徴とする照明装置である。
【００１５】
また本発明は、光を出射する出射手段と、透光性を有し、出射手段から出射される光が入射する入射面および入射面に対して略垂直な出射面を有する導光手段とを含む照明装置であって、
前記出射手段は、
光源と、
光源が載置される載置台と、
透光性を有し、光源の外周を覆って光源と載置台と一体的に封止する封止体と、
光反射性を有し、封止体を囲んで設けられ、光源から封止体を介して出射される光を反射して入射面に導くリフレクタであって、前記入射面における光源からの光の入射領域が、前記入射面より小さくなるように入射させるリフレクタとを含むことを特徴とする照明装置である。
【００１６】
さらに本発明は、前記導光手段の出射面に対向する底面は、光反射性および光拡散性の少なくともいずれか一方を有することを特徴とする。
【００１７】
さらに本発明は、前記リフレクタと、前記封止体とは、離間して設けられることを特徴とする。
【００１８】
さらに本発明は、前記リフレクタは、光源の出射方向に向かうにつれて拡径する斜面を有することを特徴とする。
【００１９】
さらに本発明は、前記リフレクタの入射面に臨む端部と、前記入射面とが密着されて設けられることを特徴とする。
【００２０】
さらに本発明は、前記入射面は、リフレクタに向かって凸となる凸部を有することを特徴とする。
【００２１】
さらに本発明は、前記凸部は、角錘形状または円錐形状であることを特徴とする。
さらに本発明は、前記凸部の頂角は、前記リフレクタの開き角より大きいことを特徴とする。
【００２２】
さらに本発明は、前記凸部の底部の幅寸法は、リフレクタの入射面に臨む端部の幅寸法より大きいことを特徴とする。
【００２３】
さらに本発明は、前記凸部の軸線は、導光手段の出射面に対向する底面に交差することを特徴とする。
【００２４】
さらに本発明は、前記凸部の頂点は、前記リフレクタの入射面に臨む端部より光源側に配置されることを特徴とする。
【００２５】
さらに本発明は、前記凸部は、前記リフレクタの斜面で接するように配置されることを特徴とする。
【００２６】
さらに本発明は、前記凸部の先端部分は、平坦状に形成されることを特徴とする。
さらに本発明は、前記リフレクタは、白色であることを特徴とする。
【００２７】
さらに本発明は、前記リフレクタは、
樹脂から成るリフレクタ本体と、
前記リフレクタ本体の表面を覆い、銀またはアルミニウムから成るメッキ層とを含むことを特徴とする。
【００２８】
さらに本発明は、前記リフレクタは、
樹脂から成るリフレクタ本体と、
前記リフレクタ本体の表面を覆い、Ｍｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）、Ｔｉ（チタン）またはそれらの共晶金属から成る下地層と、
下地層の表面を覆い、銀またはアルミニウムから成るメッキ層とを含むことを特徴とする。
【００２９】
さらに本発明は、前記リフレクタは、前記メッキ層の表面を覆い、誘電体から成る誘電層をさらに含むことを特徴とする。
【００３０】
さらに本発明は、前記リフレクタは、金属から成ることを特徴とする。
さらに本発明は、前記封止体は、光散乱剤を含むことを特徴とする。
【００３１】
さらに本発明は、前記光散乱剤は、光源が出射する光を波長を吸収して、より長い波長の光に変換する蛍光体であることを特徴とする。
【００３２】
さらに本発明は、前記光散乱剤は、透光性を有する微粒子であることを特徴とする。
さらに本発明は、前記封止体は、光源の発光軸と略同一の光軸を有するレンズ状に形成されることを特徴とする。
【００３３】
さらに本発明は、前記光源は、複数の発光ダイオードを含むこと特徴とする。
さらに本発明は、前記光源は、複数の発光ダイオードを含み、
前記各発光ダイオードは、互いに等しい色の光を出射すること特徴とする。
【００３４】
さらに本発明は、前記光源は、複数の発光ダイオードを含み、
前記各発光ダイオードのうち、少なくとも１の発光ダイオードが、他の発光ダイオードと異なる色の光を出射すること特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、照明装置は、出射手段と導光手段とを含む。出射手段は、光源、載置台、封止体およびリフレクタとを含む。リフレクタは、光反射性を有し、封止体と離間して、封止体を囲んで設けられ、光源から封止体を介して出射される光を反射して入射面に導くように構成される。したがって光源から出射される光は、リフレクタによって導光手段の入射面に導かれる。入射面に導かれた光は、導光手段によって導光され、出射面から出射される。このような封止体と離間してリフレクタを設けることによって、封止体から出射される光を、出射手段と導光手段との光結合効率を高くすることができる。これによって光源から出射される光の光量が、導光手段の出射面から出射されるまでに、低下することを防止することができ、所望の光量を確保する。このような照明装置を用いることによって、対象物を好適な明るさに光を照射することができる。
【００３６】
また本発明によれば、照明装置は、出射手段と導光手段とを含む。出射手段は、光源、載置台、封止体およびリフレクタとを含む。リフレクタは、光反射性を有し、封止体を囲んで設けられ、光源から封止体を介して出射される光を反射して入射面に導くように構成される。したがって光源から出射される光は、リフレクタによって導光手段の入射面に導かれる。入射面に導かれた光は、導光手段によって導光され、出射面から出射される。リフレクタは、入射面における光源からの光の入射領域が、入射面より小さくなるように入射させる。これによって出射手段から出射される光が、導光手段の入射面に確実に入射させることができ、出射手段と導光手段との光結合効率を高くすることができる。これによって光源から出射される光の光量が、導光手段の出射面から出射されるまでに、低下することを防止することができ、所望の光量を確保する。このような照明装置を用いることによって、対象物を好適な明るさに光を照射することができる。
【００３７】
さらに本発明によれば、導光手段の出射面に対向する底面は、光反射性および光拡散性の少なくともいずれか一方を有する。これによって入射面から入射した光が、底面に入射した場合、光を反射または拡散させることができる。これによって底面から光が漏れることを防止し、出射面から光を出射させることができる。したがって入射面に入射面した光を、効率的に出射面から出射させることができ、所望の光量を得ることができる。
【００３８】
さらに本発明によれば、リフレクタと、封止体とは、離間して設けられるので、出射手段と導光手段との光結合効率をさらに向上することができる。
【００３９】
さらに本発明によれば、リフレクタは、光源の出射方向に向かうにつれて拡径する斜面を有する。これによってリフレクタに入射する光を、光源の出射方向に確実に導くことができる。したがって光源の出射される光を、効率的に導光手段に導くことができる。
【００４０】
さらに本発明によれば、リフレクタの入射面に臨む端部と、前記入射面とが密着されて設けられる。これによってリフレクタによって反射される光を、リフレクタと入射面との間から漏れること防止し、確実に入射させることができる。
【００４１】
さらに本発明によれば、入射面は、リフレクタに向かって凸となる凸部を有する。このような凸部を設けることによって、入射面に入射する光の入射角度を大きくすることができ、導光手段に入射面から入射した光を閉じこめることができる。これによって出射面から出射される光の光量を多くすることができる。
【００４２】
さらに本発明によれば、凸部は、角錘形状または円錐形状であるので、入射面から入射した光を好適に閉じこめることができる。
【００４３】
さらに本発明によれば、凸部の頂角は、リフレクタの開き角より大きいので、凸部付近による全反射を多くすることができ、入射した光を好適に閉じこめることができる。
【００４４】
さらに本発明によれば、凸部の底部の幅寸法は、リフレクタの入射面に臨む端部の幅寸法より大きいので、凸部にリフレクタからの光を確実に入射させることができる。
【００４５】
さらに本発明によれば、凸部の軸線は、導光手段の出射面に対向する底面に交差するように構成されるので、凸部から入射した光が直接、出射面に導くことができる光量を多くすることができる。これによって出射面までに光の減衰を少なくすることができる。
【００４６】
さらに本発明によれば、凸部の頂点は、リフレクタの入射面に臨む端部より光源側に配置される。これによってリフレクタから凸部に入射さずに、外方に散乱する光を少なくすることができ、リフレクタから凸部に入射する光を多くすることができる。
【００４７】
さらに本発明によれば、凸部は、リフレクタの斜面で接するように配置される。これによってリフレクタから凸部に入射させずに、外方に散乱する光をより少なくすることができる。
【００４８】
さらに本発明によれば、凸部の先端部分は、平坦状に形成される。これによって凸部の突出寸法を小さくすることができる。これによって凸部のリフレクタの入射面に臨む端部よりも光源側に配置する場合であっても、凸部の先端部分が不所望に封止体に当接することを防ぐことができる。
【００４９】
さらに本発明によれば、リフレクタは、白色の樹脂から成るので、リフレクタの色によって、反射光量が減衰することを防止することができる。これによって光源から出射される光を効率的に反射することができる。
【００５０】
さらに本発明によれば、リフレクタ本体を樹脂によって容易に形成することができ、またリフレクタ本体の表面を銀またはアルミニウムによってメッキすることによって表面に光反射性を持たせることができる。これによって好適に光を反射することができるリフレクタを実現することができる。
【００５１】
さらに本発明によれば、リフレクタ本体を樹脂によって容易に形成することができる。またリフレクタ本体の表面を覆い、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉまたはそれらの共晶金属から成る下地層と、下地層を覆い、銀またはアルミニウムから成るメッキ層とを含むので、下地層とメッキ層との親和性が向上することができる。これによって樹脂から成るリフレクタ本体に直接、メッキ層を形成するよりも、確実にメッキ層を形成することができる。このようなメッキ層を設けることによって、リフレクタの表面に光反射性を持たせることができる。これによって好適に光を反射することができるリフレクタを実現することができる。
【００５２】
さらに本発明によれば、リフレクタは、メッキ層の表面を覆い、誘電体から成る誘電層をさらに含む。前述のようにメッキ層は銀またはアルミニウムから成るので、このようなメッキ層を誘電層で覆うことによって、メッキ層の酸化を防止することができる。これによってリフレクタの光反射機能が酸化によって低下することを防止することができ、リフレクタを長寿命化することができる。
【００５３】
さらに本発明によれば、リフレクタは、金属から成るので、光反射性を有するリフレクタを実現することができる。
【００５４】
さらに本発明によれば、封止体は、光散乱剤を含むので、光源からの光を光散乱剤によって散乱させて、封止体から放出することができる。これによって光源から出射される光の出射面積を大きくし、出射面積における光量分布を均一化することができる。したがって導光手段から出射面から出射される光を、光量が均一化された面状の光にすることができる。
【００５５】
さらに本発明によれば、光散乱剤は、光源が出射する光の波長を吸収して、より長い波長の光に変換する蛍光体である。これによって光源から出射される光と、光散乱剤によって波長が変換された光とによって、封止体から出射される光を白色光にすることができる。したがって出射面から白色光の光を出射して対象物を好適に照射することができる。
【００５６】
さらに本発明によれば、光散乱剤は、透光性を有する微粒子である。これによって光源からの光を散乱する光散乱剤を実現することができる。
【００５７】
さらに本発明によれば、蛍光体は、光源の発光軸と略同一の光軸を有するレンズ状に形成される。これによって光源から出射される光が、外部に散乱することを防止して、リフレクタおよび入射面に入射させることができる。
【００５８】
さらに本発明によれば、光源は、複数の発光ダイオードを含むので、光源の光量を発光ダイオードの個数によって選択することができる。これによって所望の光量を得ることができる。
【００５９】
さらに本発明によれば、光源は、複数の発光ダイオードを含むので、光源の光量を発光ダイオードの個数によって選択することができる。また各発光ダイオードは、互いに等しい色の光を出射する。これによって光散乱剤によって波長が変換された光と、光源から出射される光とによって、封止体から出射される光を白色光にすることができる。
【００６０】
さらに本発明によれば、光源は、複数の発光ダイオードを含むので、光源の光量を発光ダイオードの個数によって選択することができる。また前記各発光ダイオードのうち、少なくとも１の発光ダイオードが、他の発光ダイオードと異なる色の光を出射する。これによって光散乱剤によって波長が変換された光と、光源から出射される光とによって、封止体から出射される光を白色光にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００６２】
図１は、本発明の第１の実施の形態の照明装置２０を示す正面図である。図２は、照明装置２０を示す平面図である。図３は、照明装置２０を示す側面図である。照明装置２０は、光を出射する出射装置２１、出射装置２１からの光を導光する導光板２２とを含む。照明装置２０は、出射装置２１から出射される光を、導光板２２によって線状の出射領域を有する光に変換し、対象物を、線状の照射領域で照射する。先ず、導光板２２に関して説明し、次に、出射装置２１に関して説明する。
【００６３】
導光板２２は、導光手段であって、透光性を有し、出射装置２１から出射される光が入射する入射面２３、入射面２３に対して略垂直な出射面２４、出射面２４に対向する底面２５、入射面２３に対向する反対面２６、および入射面２３と出射面２４とに対して略垂直な２つの側面２８を有する。導光板２２は、本実施の形態では、出射装置２１の光源２７の光軸の延びる方向である光軸方向Ｘに沿って延びる四角柱状に構成される。入射面２３は、光軸方向Ｘ一方の端面２３であり、出射装置２１の光軸に直交する放射方向Ｚおよび幅方向Ｙを含む面２３である。放射方向Ｚは、幅方向Ｙと直交する方向である。出射面２４は、放射方向Ｚ一方の端面２４であり、光軸方向Ｘおよび幅方向Ｙを含む面２４である。本実施の形態では、放射方向Ｚの長さ寸法は、幅方向Ｙの長さ寸法より大きくなるように構成される。底面２５は、光反射性および光拡散性の少なくともいずれか一方を有する。導光板２２は、たとえばアクリルおよびポリカーボネイトなどの透光性樹脂から成る。
【００６４】
出射装置２１から出射される光は、入射面２３から導光板２２中に入射される。入射面２３から入射する光は、入射面２３に近いところで入射するので側面２８から光が漏れると損失が大きくなる。入射面２３から入射する光であっても、側面２８への入射角が小さくなると側面２８から漏れる光の割合が多くなる。光の側面２８への入射角の小さい成分は、入射面２３への入射角で言えば入射角の大きい成分である。したがって入射面２３への入射角の大きい成分が多いと、側面２８での反射率が低くなるため、側面２８からの漏れが多くなる。また、出射装置２１から出射される光の入射面２３への入射角が大きいと入射面２３での反射率も急激に高くなってしまうので、導光板２２へ入射する光の割合が小さくなる。したがって放射角を制御できる出射装置２１を用いることが重要となる。導光板２２に入射した光は、直接、出射面２４から放射される光もあるが大半は導光板２２の底面２５にて拡散および反射されて出射面２４から放射される。特に、導光板２２の側面２８、または入射面２３に対向する反対面２６で反射されるなど、導光板２２内部で何度も反射された後、出射面２４から出射されるか、底面２５で拡散、反射されて出射面２４から放射される光が多い。
【００６５】
底面２５には、導光板２２作成用のモールド金型の形状によってグレーティングを形成するなどの方法によって、底面２５に入射した光を上方の出射面２４に導くよう構成される。底面２５には、たとえば拡散材料を印刷、および表面をサンドブラストで荒らすことによって光拡散性を有するように構成してもよい。側面２８で反射した光も底面２５に入射しやすいように、側面２８は底面２５から出射面２４に向かって幅方向Ｙの寸法が増加するように、いわゆるテーパ状に構成される。換言すると、放射方向Ｚに対し垂直から外側に少し傾けておく方が好ましい。これによって側面２８で反射した光が出射面２４のほうに向かうので出力光量を高くすることができる。また、入射面２３の幅方向Ｙの寸法を出射装置２１の開口部２９よりも大きくなるように構成される。これによって出射装置２１から出力される光が全て導光板２２に入射するようにすることができる。
【００６６】
また導光板２２の出射面２４は、レンズ効果を有する形状に構成され、出射面２４から出射される光が光軸方向Ｘに沿って延びる線状の照射領域を有するように構成される。出射面２４は、たとえば出射方向Ｚ外方に凸の半円球状に形成される。このように形成することによって、線状に絞って、対象物、たとえば原稿を照明することができる。
【００６７】
また導光板２２の反対面２６は、光反射性を有するように構成される。反対面２６は、たとえばアルミニウムや銀等の金属薄膜等の反射膜を設けることによって、導光板２２に入射した光が反対面２６から、そのまま抜けていく光を無くすことができる。
【００６８】
次に、出射装置２１に関して説明する。図４は、出射装置２１を示す斜視図である。図５は、出射装置２１を示す平面図である。出射装置２１は、光源２７と、光源２７が載置される基板３０と、封止体３１と、リフレクタ３２とを含んで構成される。光源２７は、複数、本実施の形態では４つの発光ダイオード（Light Emitting Diode：略称ＬＥＤ）チップ３３を含む。各ＬＥＤチップ３３は、基板３０に載置される。ＬＥＤチップ３３は、チップサイズがたとえば０．３ｍｍ角程度の、投入電力に対しての光への変換効率の優れたチップサイズのＬＥＤチップ３３で、このＬＥＤチップ３３を複数個使用することで、最良の光変換効率で出射装置２１の光量を上げることができ、発熱量が少なくなり、光度および色度変化を抑えた、光源２７を実現することができる。ＬＥＤチップ３３の大きさの最適値電極の形状と、電極から発光層までの結晶の抵抗率などによって決まると考えられているが、現状では上記寸法が最も効率が良い。また、平面視形状は、正方形に限らず、長方形であっても良い。チップの形状は、結晶構造によって決まるので、立方晶では長方形または正方形になるが、サファイア基板およびＧａＮ基板のような六方晶では六角形や三角形になる場合がある。
【００６９】
基板３０は、載置台であって、各ＬＥＤチップ３３が載置される主表面３４を有する。基板３０は、略長方形板状であって、基板３０の互いに対向する２辺には導線性を有する端子電極部３５が設けられている。主表面３４は、基板３０の厚み方向一方の面３４であり、主表面３４には、複数の金属パッド部３６が配置されている。各金属パッド部３６は、導電性を有す金属の薄膜であり、主表面３４上において間隔を介して別々の領域を覆うように形成される。端子電極部３５は、金属パッド部３６と電気的に接続される。ＬＥＤチップ３３の下面は、主表面３４の金属パッド部３６に対して導電性接着剤で接着される。ＬＥＤチップ３３の上面と金属パッド部３６との間は、金属線３７を用いたワイヤーボンディングによって電気的に接続される。このようなＬＥＤチップ３３と金属パッド３６との接続は、金属線３７に限らず、導電性ペースト、微小金属ボール（フリップチップボンディング）などを用いても良い。また大電力を投入してＬＥＤチップ３３を高輝度とする場合には、基板３０は、金属およびセラミックなどの高放熱性の材料から成るように構成してもよい。
【００７０】
封止体３１は、透光性を有する樹脂から成り、光源２７の外周を覆って光源２７と基板３０と一体的に封止する。封止体３１は、ＬＥＤチップ３３の電極と配線をつなぐ金属線３７とを封止する。これによって封止体３１は、ＬＥＤチップ３３と金属線３７とを機械的な衝撃から保護すること、および半導体であるＬＥＤチップ３３を外部の酸素および水分と分離して光化学反応による劣化を防ぐことができる。また、リードフレームにＬＥＤチップ３３を搭載し、封止体３１でリードフレームを一体化してもよい。封止体３１は、各ＬＥＤチップ３３の発光軸と略平行の光軸を有するレンズ状に形成される。したがって封止体３１は、主表面３４から突出するよう独立した凸部となるよう形成される。封止体３１を構成する材料は、たとえばシリコン樹脂がエネルギーの高い青色光および紫外光に対し変質しないので最も好適であるが、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂およびポリスチレン樹脂などでも良い。複数のＬＥＤチップ３３を一体的に封止する場合、個々のＬＥＤチップ３３からの発光が分離して見えないように光散乱材（図示せず）を含む透光性封止樹脂で封止する。これによって封止体３１全体を均一に発光させることができる。このような発光は、各ＬＥＤチップ３３の発光色が同じでも、異なっていても同じである。各ＬＥＤチップ３３の発光色が異なる場合、各ＬＥＤチップ３３間の波長ばらつきを均等化して導光板２２に光を入射させることができ、光源２７の色度分布にばらつきを抑えることができる。光散乱剤は、たとえば各ＬＥＤチップ３３が出射する光を波長を吸収して、より長い波長の光に変換する蛍光体を用いられる。粒径が数１０μｍ〜数μｍ程度の蛍光体、たとえばＣｅで付活したＹＡＧ系蛍光体を含む封止体３１で封止することによって、ＬＥＤチップ３３の発光色と蛍光体とによって波長変換された光の混色によって白色光を発生させることができる。したがってＬＥＤチップ３３間の波長ばらつきがあっても略白色の光を導光板２２に入射させることができ、光源２７中の光源２７の色度分布にばらつきを抑えることができる。また蛍光体を用いる場合、蛍光体自身も光散乱材の役割を果たすが、散乱特性とスペクトル形状とを別々に制御して最適な光混合を得るためには蛍光体とは別に光散乱材を入れることが望ましい。
【００７１】
光源２７としては、カラーの原稿を読むためには演色性の高い光源２７が望ましいが通常の原稿では白色の光源２７であれば良く、特定の色の原稿であれば単色のものでも良い。このような光源２７を実現するためのＬＥＤチップ３３について説明する。白色の光源２７としてはピーク波長が４６０ｎｍのＧａＮ系ＬＥＤチップ３３であって、ＧａＮ系青色発光ダイオードをＹＡＧ：Ｃｅなどの蛍光体を含む封止体３１で封止したものが用いられる。また、演色性の良い光源２７としては緑色ＬＥＤ（ＧａＮ系等）、ＩｎＧａＡｓＰ/ＧａＡｓ系ＬＥＤチップ３３であって、ＩｎＧａＡｌＰ/ＧａＡｓ系赤色ＬＥＤのＲＧＢ型ＬＥＤが用いられる。ここでＧａＮ系ＬＥＤチップ３３とは、ＧａＮと格子定数が略同じＧａｘＡｌｙＩｎｚＮ結晶（陰イオンが窒素で陽イオンがＧａ，Ｉｎ，Ａｌのいずれかより選ばれた元素。ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）からなるｐ型、ｎ型半導体から構成される半導体素子のことである。また、ＩｎＧａＡｓＰ／ＧａＡｓ系ＬＥＤチップ３３とは、基板３０がＧａＡｓであり、この基板３０と格子定数が略同じＧａｘＡｌｙＩｎｚＰ結晶（陰イオンが燐で陽イオンがＧａ，Ｉｎ，Ａｌのいずれかより選ばれた元素。ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）からなるｐ型、ｎ型半導体から構成される半導体素子のことである。ここで、基板３０と格子定数とが略同じ、という意味は内部応力によって転位が発生しない程度の格子定数の違い、という意味である。
【００７２】
またたとえば、青色ＬＥＤと青色ＬＥＤとで励起されて緑色を発光する蛍光体、および青色ＬＥＤで励起されて赤色を発光する蛍光体の２種類の蛍光体を含む封止体３１であってもよい。このような緑色発光する蛍光体としてはＥｕ付活アルカリ土類金属珪酸塩系蛍光体およびサイアロン系蛍光体があり、赤色発光する蛍光体としては窒化物蛍光体等がある。
【００７３】
光散乱剤として、蛍光体とともに、透光性を有するシリカから成り、粒径の細かい微粒子（例えば数μｍ以下）を多く含ませることによって、ＬＥＤチップ３３の放射光のうち蛍光体で波長が変換されなかった光に対する光散乱材として作用させることができる。この散乱効果により光源２７内の波長バラツキが抑えられ、この光を導光板２２に入射することによって、出射面２４から出射される光の色度分布にばらつきを抑えることができる。
【００７４】
青色ＬＥＤチップ３３を４つ用いると、蛍光体による波長変換で発生する黄色光と、蛍光体による波長変換されず透過した青色光との混色で白色光源となるが、赤色の波長成分が殆ど無いので原稿の赤色成分をうまく読み取れないという問題がある。本実施の形態では、少なくとも１のＬＥＤチップ３３が、他のＬＥＤチップ３３と異なる色の光を出射するように構成される。たとえば４個のＬＥＤチップ３３のうち３個をＩｎＧａＮ系の青色ＬＥＤチップ３３とし、残りの１個をＩｎＧａＡｌＰ系（ＧａＡｓ基板３０）の赤色ＬＥＤが用いられる。これによって色再現性に優れたイメージセンサ用線状光源として機能する出射装置２１を実現することができる。また赤色光を出すために赤色ＬＥＤを用いるのではなく、互いに等しい色の光を出射するＬＥＤチップ３３を用いて、蛍光体に青色光を吸収して黄色の光を出す蛍光体、たとえばＣｅ付活ＹＡＧ蛍光体と、青色光を吸収して赤色の光を出す蛍光体、たとえばＥｕ付活窒化物蛍光体とを混ぜて用いても良い。このように蛍光体を組み合わせることによって、色再現性に優れたイメージセンサ用線状光源として機能する出射装置２１を実現することができる。
【００７５】
リフレクタ３２は、光反射性を有し、封止体３１と離間して、封止体３１を囲んで設けられ、光源２７から封止体３１を介して出射される光を反射して、導光板２２の入射面２３に導く。リフレクタ３２は、光源２７の出射方向に向かうにつれて拡径する斜面３８を有する。換言すると、リフレクタ３２は、封止体３１の外側から離隔して、斜面３８で取り囲むように主表面３４に設けられる。リフレクタ３２の開口の形状は、導光板２２へ効率よく光が入射する形状、たとえば開き角が選択される。またリフレクタ３２は、入射面２３における光源２７からの光の入射領域が、入射面２３より小さくなるように入射させるように形状が選択される。リフレクタ３２の開口の大きさは、導光板２２の入射端面によって完全に覆われる大きさとしている。リフレクタ３２の下部は、底面２５開口部２９となっており、底面２５開口部２９の内側においては、主表面３４および金属パット部３６が露出している。またリフレクタ３２は、上面開口部２９は、平板状に構成される。このようにリフレクタ３２の表面が平坦にすることによって、導光板２２の入射面２３に近接または密着させることができる。その結果、出射装置２１の開口内部の表面をできる限り全面高反射性とすることができ、入射面２３で反射された光も開口内部表面で反射されて、最終的に導光板２２に入射させることができ、光の利用効率を高めることができる。またリフレクタ３２の開口部２９の形状によって、放射特性を決定することができ、放射領域を狭くすることによって、導光板２２への入射効率を高くすることができる。
【００７６】
リフレクタ３２は、斜面３８などの表面が光源２７の色に対して反射率の高い材料および色であることが必要である。光源２７が白色の場合は、可視光全域に対して反射率が高い白色樹脂、またはアルミニウムおよび銀などの金属が良い。白色樹脂としては酸化チタンの粉末を含むポリアミド系の樹脂が好ましい。また通常の樹脂から成るリフレクタ本体の表面に、光源２７の色に対して反射率の高い金属をメッキしてメッキ層を形成したリフレクタ３２を用いてもよい。白色の樹脂から成るリフレクタ本体にメッキ層を設ける場合、メッキする金属は可視光全域で反射率の高いことが望ましく、アルミニウムおよび銀などが好ましい。アルミニウムおよび銀を樹脂やセラミックから成るリフレクタ本体にメッキするためにはメッキする表面に下地層として高融点金属であるＴｉ、Ｗ、Ｍｏまたはそれらの共晶合金を先に蒸着しておくことによって剥がれの無い良好なメッキ層が得られる。また、アルミニウムおよび銀は表面が酸化しやすいためメッキ層の表面に保護膜として誘電体から成る誘電層を蒸着して、メッキ層の表面を覆うことが望ましい。可視光全域で誘電層での反射を防ぐために膜の厚さは可視光の中で最も波長の短い青色光（波長λ）に対し十分薄くしておくことが望ましい。即ち、誘電層の厚さはλ／（４ｎ）以下とすることが望ましい。ここで、ｎは誘電体の波長λの光に対する屈折率を表す。
【００７７】
リフレクタ３２と基板３０との固定方法として。たとえば接着剤が用いられる。またより確実に固定するために、基板３０とリフレクタ３２とに、嵌合凹部と嵌合凸部とをそれぞれ設けて、嵌合凹部に嵌合凸部を嵌め込んで固定するようい構成してもよい。また主表面３４の中央に凹部を設けて、凹部内にＬＥＤチップ３３を搭載し、凹部に封止体３１を設けることによって、封止体３１を構成する樹脂の量を少なくすることができる。このような凹部を設ける場合、ＬＥＤチップ３３の電極と接続するための金属線３７は、ＬＥＤチップ３３の電極と凹部の外の主表面３４に設けられた配線との間に設けられる。
【００７８】
図６は、リフレクタ３２の一例を示す平面図である。図６に示すように、リフレクタ３２の開口部２９の形状は図５および図６（ａ）に示すように円形に限らず、図６（ｂ）に示すように楕円形、図６（ｃ）に示す矩形などでも良く、導光板２２の入射面２３の形状および導光特性に合わせて適宜設計すれば良い。
【００７９】
次に、出射装置２１の放射特性に関して説明する。図７は、出射装置２１の一部を拡大して簡略化して示す断面図である。ＬＥＤチップ３３のように光源２７の発光部面積が充分小さいとみなすことができる場合、光源２７の放射特性は上面から垂直上方が最も光の強度が大きく、この方向からθ傾くと、θの余弦の４乗にほぼ比例して強度が小さくなる。この垂直上方の方向を光源２７の光軸Ｌ１である。光強度が２分の１になる角度θが半値半角であり、光軸Ｌ１を特定せずに、最大強度に対して強度が半分になる２つの方向のなす角度が半値全角である。放射特性が光軸の両側で等しい場合は前記２つの方向の中央が光軸Ｌ１である。光源２７の放射特性をあらわすときに、この半値全角の大きさだけで表す場合が多い。リフレクタ３２に対し封止体３１が離間している出射装置２１では、封止体３１から出射される光はＬＥＤチップ３３から出た光と同様の振る舞いを示し、前記放射特性を有する。したがって図７に示すθより大きな角度で放射された光は、リフレクタ３２で反射されて光源２７の光軸方向に放射される。これによってリフレクタ３２の角度φによって放射特性を容易に調整することができる。
【００８０】
このような効果は封止体３１がリフレクタ３２の開口部２９より十分低い位置に設けられる場合に得られるが、リフレクタ３２全体が封止体３１から分離されているときに最も顕著になることは言うまでもない。リフレクタ３２の斜面３８を急勾配にする、換言すると角度φを小さくすると、リフレクタ３２を成型した後で型を抜くのが困難になる。また、リフレクタ３２の斜面３８を急勾配にする、リフレクタ３２に蒸着およびメッキを施して反射率を高くすることが困難になる。したがってリフレクタ３２の形状だけで放射特性を完全には制御できないので、封止体３１を形状と併せてリフレクタ３２の形状を決定する。
【００８１】
以上、説明したように本実施の形態の照明装置２０では、光量の大きな線状光源２７とするために、出射装置２１に複数のＬＥＤチップ３３を配置して、独立した凸部となるように光散乱材を含む封止体３１を用いて複数のＬＥＤチップ３３を封止して、封止体３１の外側を隔離して斜面３８を取り囲むように基板３０上に設置されたリフレクタ３２を備えた出射装置２１を、導光板２２の一端に配置して線状光源２７を形成している。したがって各ＬＥＤチップ３３から出射される光は、リフレクタ３２によって導光板２２の入射面２３に導かれる。入射面２３に導かれた光は、導光板２２によって導光され、出射面２４から出射される。このような封止体３１と離間してリフレクタ３２を設けることによって、封止体３１から出射される光を、出射装置２１と導光板２２との光結合効率を高くすることができる。換言すると、出射装置２１は、ＬＥＤチップ３３と封止樹脂と分離したリフレクタ３２を配置しているので、リフレクタ３２によって導光板２２への光の入射角が制限され、導光板２２の入射位置近傍で、導光板２２より漏洩する光を無くすことができ、導光板２２から出射される光の光量を上げることができる。このような照明装置２０を用いることによって、対象物を好適な明るさに光を照射することができる。これによってＨｇ等の環境汚染物質を用いることなく、縮小光学系を使用したスキャナ用の光量の大きなＬＥＤを用いた線状光源２７を実現することができる。
【００８２】
また複数のＬＥＤチップ３３を光散乱材を含む封止体３１で一体に封止することで、ＬＥＤ間の波長ばらつきを均等化して導光板２２に光を入射することができ、導光板２２から出射される線状光源中の色度分布にばらつきを抑えることができる。さらに光散乱材として蛍光体を用いた場合同一の成分膜厚の蛍光体で個々のＬＥＤの波長変換がなされるために色度ばらつきのない発光色が得られ前述と同じ効果が得られる。
【００８３】
次に、本発明の第２の実施の形態に関して説明する。図８は、本発明の第２の実施の形態の照明装置２０ａを示す正面図である。図９は、照明装置２０ａを示す平面図である。図１０は、照明装置２０ａを示す側面図である。図１１は、照明装置２０ａの一部を拡大して示す正面図である。本実施の形態の照明装置２０ａでは、前述の第１の実施の形態の出射装置２１を用いるだけでなく、導光板２２の入射面２３に凸部３９を設けることで更に光取り込み効率を改善する点に特徴を有する。
【００８４】
凸部３９の形状は、出射装置２１のリフレクタ３２の開口形状に合わせ、開口部２９が円形の場合は円錐形状または球面とし、矩形の場合は角錐形状とする。入射面２３の凸部（以下、「入射凸部」ということがある）３９は、角錘形状または円錐形状に形成される。入射凸部３９の頂角θ１は、前記リフレクタ３２の開き角φ１の２倍より大きくなるように構成される。また入射凸部３９の底部の幅寸法Ｔ１は、リフレクタ３２の入射面２３に臨む端部の幅寸法Ｔ２より大きくなるように構成される。入射凸部３９の頂点４０は、封止体３１に当接しない位置であって、リフレクタ３２の入射面２３に臨む端部２９である開口部２９より光源２７側に配置される。リフレクタ３２の入射面２３に臨む端部２９と、入射面２３とが密着されて設けられる。本実施の形態では、入射凸部３９は、リフレクタ３２の斜面３８で接するように配置される。このように出射装置２１の開口稜線を入射面２３の一部である入射凸部３９の側壁に密着するように配置すると、入射面２３で反射された光も出射装置２１のリフレクタ３２等の面で再反射されて最終的に導光板２２に入るので光の漏れを最小にすることができる。
【００８５】
光が漏れないようにするためにはＴ１＜Ｔ２として入射凸部３９がリフレクタ３２の中に完全に入ってしまうようして、残余の入射面２３とリフレクタ３２の端部を当接すれば良いが、Ｔ１＝Ｔ２でないと、入射凸部３９で無い部分も出射装置２１の内側に入ってしまい、結合効率が下がる。入射凸部３９の効果は、放射角θが大きいほど顕著になるので、放射角θが０に近い光については入射凸部３９の有無はそれほど影響が無い。本実施の形態のように、Ｔ１＞Ｔ２の場合には、入射凸部３９の側面２８に発光装置の開口部２９表面が接触し、入射面２３全体が入射凸部３９で構成される。
【００８６】
入射凸部３９は、導光板２２を成型するときに上型と下型と接合面が入射凸部３９の頂点４０となるようにして一体的に成型することができる。入射凸部３９は、その頂点４０が出射装置２１のリフレクタ３２の内側までの開き角φ１を小さくすると導光板２２に入射する光の角度が大きくなり入射された光は入射面２３近傍での全反射が増え導光板２２に閉じ込めやすくなる。
【００８７】
図１２は、照明装置２０ａの他の例を示す図であって、一部を拡大して示す正面図である。リフレクタ３２と入射凸部３９との寸法関係によって、入射凸部３９が円錐状などの頂点４０を有する形状であると、その先端部分３９ａが封止体３１に当接するおそれがあるので、その場合は図１２に示すように、入射凸部３９の先端部分３９ａをカットして平坦状にしてもよい。
【００８８】
また本実施の形態では、２つの出射装置２１を含んで構成される。他方の出射装置２１ａは、入射面２３に対向する反対面２６に設けられ、反対面２６も入射面として機能するように構成される。これによって導光板２２が比較的に長く、前述の第１の実施の形態の照明装置２０ａように一方の出射装置２１からの光だけでは導光板２２の長さに対して光量が不足している場合であっても、他方に出射装置２１ａを設けることによって、所望の光量を導光板２２に入射させることができる。
【００８９】
このように本実施の形態では、入射面２３は、リフレクタ３２に向かって凸となる凸部３９を有するので、このような入射凸部３９を設けることによって、入射面２３に入射する光の入射角度を大きくすることができ、導光板２２に入射面２３から入射した光を閉じこめることができる。これによって出射面２４から出射される光の光量を多くすることができる。
【００９０】
次に、本発明の第３の実施の形態に関して説明する。図１３は、本発明の第３の実施の形態の照明装置２０ｂを示す正面図である。本実施の形態の照明装置２０ｂは、前述の第１の実施の形態の照明装置２０と類似しており、入射面２３を光軸方向Ｘに対して、放射方向Ｚ一方に向かって、拡径するようにテーパ状に形成される点に特徴を有する。換言すると、入射面２３は、出射面２４に臨むように傾斜して設けられる。出射装置２１は、入射面２３に対して、前述の各実施の形態と同様に設けられる。
【００９１】
このように入射面２３を傾斜させることによって、入射する光の光軸を底面２５側に向かわせ、速やかに底面２５で反射して出射面２４から光が取り出せることができる。このような構成は、導光板２２が短い場合、入射面２３だけでなく、その反対側にも出射装置２１を設けた場合などに有効である。
【００９２】
次に、本発明の第４の実施の形態に関して説明する。図１４は、本発明の第４の実施の形態の照明装置２０ｃを示す正面図である。本実施の形態の照明装置２０ｃは、前述の第２の実施の形態の照明装置２０ａと類似しており、入射凸部３９の軸線Ｌ２が底面２５に交差するように入射凸部３９が設けられる。したがって入射凸部３９の形状は、光軸方向Ｘに対し非対称となる。
【００９３】
このように入射凸部３９の軸線Ｌ２を底面２５に構成させることによって、入射凸部３９の表面２３を光軸方向Ｘに対して傾斜させることができる。これによって入射する光の光軸Ｌ３を底面２５側に向かわせ、速やかに底面２５で反射して出射面２４から光が取り出せることができる。このような構成は、導光板２２が短い場合、入射面２３だけでなく、その反対側にも出射装置２１を設けた場合などに有効である。
【００９４】
次に、本発明の第５の実施の形態に関して説明する。図１５は、本発明の第５の実施の形態の照明装置２０ｄを示す正面図である。本実施の形態の照明装置２０ｄは、前述の第１の実施の形態の照明装置２０と類似しており、リフレクタ３２の入射面２３に臨む端部２９と、入射面２３とが密着されて設けられる点に特徴を有する。
【００９５】
このようにリフレクタ３２の入射面２３に臨む端部２９と、前記入射面２３とが密着されて設けられることによって、リフレクタ３２によって反射される光を、リフレクタ３２と入射面２３との間から漏れること防止し、確実に入射させることができる。また、出射装置２１の表面全体が入射面２３に密着する必要は無く、少なくともリフレクタ３２の開口部２９だけが密着してれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の第１の実施の形態の照明装置２０を示す正面図である。
【図２】照明装置２０を示す平面図である。
【図３】照明装置２０を示す側面図である。
【図４】出射装置２１を示す斜視図である。
【図５】出射装置２１を示す平面図である。
【図６】リフレクタ３２の一例を示す平面図である。
【図７】出射装置２１の一部を拡大して簡略化して示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態の照明装置２０ａを示す正面図である。
【図９】照明装置２０ａを示す平面図である
【図１０】照明装置２０ａを示す側面図である。
【図１１】照明装置２０ａの一部を拡大して示す正面図である。
【図１２】照明装置２０ａの他の例を示す図であって、一部を拡大して示す正面図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態の照明装置２０ｂを示す正面図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態の照明装置２０ｃを示す正面図である。
【図１５】本発明の第５の実施の形態の照明装置２０ｄを示す正面図である。
【図１６】従来の技術のＬＥＤパッケージ１の一例を示す正面図である。
【図１７】従来の技術のＬＥＤパッケージ２の他の例を示す斜視図である。
【図１８】第３の従来の技術のＬＥＤ装置８を示す断面図である。
【図１９】第３の従来の技術のＬＥＤ装置から封止樹脂を除去したＬＥＤ装置８ａを示す断面図である。
【符号の説明】
【００９７】
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ  照明装置
２１  出射装置
２２  導光板
２３  入射面
２４  出射面
２５  底面
２７  光源
２９  開口部
３０  基板
３１  封止体
３２  リフレクタ
３３  ＬＥＤチップ
３８  斜面
３９  入射凸部
【図１】
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【図２】
2008077888.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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