(57)【要約】【課題】冷陰極管に代えて用いることができる新たな線状光源装置を提供する。【解決手段】樹脂により一体形成され、所定長さ直線状に延びる光出射部１３０、および、この光出射部１３０の一端部、または、両端部に屈曲部１４０を介して連結された光導入部１５０を備えた導光部材１２０と、光導入部１５０の端部に配置されたＬＥＤ発光素子２００と、を備えた線状光源装置１００であって、光出射部１３０には、その長手方向の所定範囲にわたり、周方向の所定の範囲において、複数の凹部１３１または凸部１３２が形成されていることにより、ＬＥＤ発光素子２００ないし光導入部１５０を介して光出射部１３０に導入された光が、光出射部１３０の長手方向にわたって、光出射部１３０の周面における凹部１３１または凸部１３２が形成された範囲と対向する領域から出射する傾向が与えられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂により一体形成され、所定長さ直線状に延びる光出射部、および、この光出射部の一端部、または、両端部に屈曲部を介して連結された光導入部を備えた導光部材と、上記光導入部の端部に配置されたＬＥＤ発光素子と、を備えた線状光源装置であって、
上記光出射部には、その長手方向の所定範囲にわたり、周方向の所定の範囲において、光散乱反射領域が形成されていることにより、上記ＬＥＤ発光素子ないし上記光導入部を介して上記光出射部に導入された光が、上記光出射部の長手方向にわたって、上記光出射部の周面における上記光散乱反射領域が形成された範囲と対向する領域から出射する傾向が与えられていることを特徴とする、線状光源装置。
【請求項２】
上記ＬＥＤ発光素子は、熱良導性の基板上に搭載されている、請求項１に記載の線状光源装置。
【請求項３】
上記基板は、窒化アルミニウムを主成分とする材質によって形成されている、請求項２に記載の線状光源装置。
【請求項４】
上記基板には、放熱部材が添着されている、請求項３に記載の線状光源装置。
【請求項５】
上記放熱部材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製である、請求項４に記載の線状光源装置。
【請求項６】
上記放熱部材の露出表面の一部または全部には、放熱促進機能をもつ被覆層が形成されている、請求項５に記載の線状光源装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の線状光源装置と、この線状光源装置が発する光によって照明された原稿からの反射光を一定経路で進行させる反射ミラーと、ラインセンサと、上記反射ミラーを介して進行してきた光を受けて上記ラインセンサ上に上記原稿の画像を結像させるレンズと、を備えることを特徴とする、画像読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、線状光源装置に関する。この線状光源装置は、原稿に対して副走査方向に相対移動しつつ、ＣＣＤラインセンサ上に１ラインずつ主走査方向の画像を投影することにより２次元画像を読み取るように構成された画像読み取り装置の照明光源、あるいは、液晶ディスプレイ装置等の平面ディスプレイ装置のバックライト用照明装置として好適に用いるためのものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば特許文献１には、いわゆるフラットベッド型のイメージスキャナが開示され、このイメージスキャナには、ＣＣＤラインセンサを搭載したイメージセンサユニット（以下、これを単にＣＣＤイメージセンサユニットという。）が用いられている。このようなＣＣＤイメージセンサユニットＵは一般に、本願の図１２に例示するように、照明光源１と、複数のミラー２１〜２５、レンズ３と、ＣＣＤラインセンサ４とをケース５内に組み込んで構成され、フラットベッド型イメージスキャナＳにおいて、透明ガラスなどからなる原稿載置台ＤＰの下方を副走査方向に移動するように設置される。動作において、照明光源１が発する光によって照明された原稿Ｄからの反射光が複数のミラー２１〜２５で反射された後、レンズ３を介してＣＣＤラインセンサ４上に集光させられる。このとき、原稿Ｄ上の主走査方向に延びる１ラインの画像がＣＣＤラインセンサ４上に結像させられ、かつ読み取られるのであり、このような動作がこのＣＣＤイメージセンサユニットＵが副走査方向に所定ピッチ移動する度毎に繰り返されることにより、原稿の２次元画像が読み取られることになる。
【０００３】
上記のようなＣＣＤイメージセンサユニットＵを用いてフラットベッド型イメージスキャナＳを構成する場合、原稿ＤからＣＣＤラインセンサ４までの光路長が長く、レンズ３の被写界深度を深く設定することができるため、原稿載置台ＤＰから原稿Ｄが多少浮き上がってもピンぼけを抑制した鮮明な画像を読み取ることができる、等の利点がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１３４４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のＣＣＤイメージセンサユニットＵにおける照明光源１は、白色光を発する冷陰極管が採用されるのが一般である。その理由は、カラー画像を読み取るために、主走査方向の読み取り幅の全長にわたって均等な照度で原稿を照明するための線状光源装置として、現状においてはコスト面を考慮しても最適であると考えられているからである。
【０００６】
しかしながら、ＣＣＤイメージセンサユニットＵにおける線状光源装置として冷陰極管を用いるにあたっては、次のような問題がなお存在する。
【０００７】
第１に、冷陰極管の駆動には、放電電圧を得るためにインバータ等を用いて昇圧する必要があり、電源回路がコスト高となる。
【０００８】
第２に、冷陰極管は、有害な水銀蒸気が内部に封じ込められているため、環境にとって適切であるとはいえない。
【０００９】
第３に、冷陰極管は、全周から発光するが、照明するべき方向は一方向であるため、多
くの光が無駄になり、効率が悪い。また、この問題を解消するためには、反射部材を冷陰極管の背後に配置するなどの対策が必要となり、コスト高となる。
【００１０】
また、液晶テレビや、パーソナルコンピュータ用の液晶ディスプレイ装置においても、そのバックライト用照明装置として、冷陰極管が用いられるのが通常であるが、この場合においても、上記したのと同様の問題がある。
【００１１】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、ＣＣＤイメージセンサユニット等のＣＣＤラインセンサを搭載した画像読み取り装置等の照明光源として、あるいは液晶ディスプレイ装置等のバックライト用照明装置の光源として冷陰極管を用いる場合の上記した問題を解消した新たな線状光源装置を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を採用している。
【００１３】
すなわち、本願発明の第１の側面によって提供される線状光源装置は、樹脂により一体形成され、所定長さ直線状に延びる光出射部、および、この光出射部の一端部、または、両端部に屈曲部を介して連結された光導入部を備えた導光部材と、上記光導入部の端部に配置されたＬＥＤ発光素子と、を備えた線状光源装置であって、上記光出射部には、その長手方向の所定範囲にわたり、周方向の所定の範囲において、光散乱反射領域が形成されていることにより、上記ＬＥＤ発光素子ないし上記光導入部を介して上記光出射部に導入された光が、上記光出射部の長手方向にわたって、上記光出射部の周面における上記光散乱反射領域が形成された範囲と対向する領域から出射する傾向が与えられていることを特徴とする。
【００１４】
上記構成の線状光源装置においては、導光部材にその光導入部の端部から入射した光は、光導入部ないし屈曲部のなめらかな表面で全反射しつつ進行方向を変換させられて光出射部に導入され、光出射部の長手方向に進行する。そして、このような光は、光出射部の周方向の所定範囲に設けられた光散乱反射領域において反射させられることにより、進行方向が光出射部を横断しようとする方向に変換される。上記光散乱反射領域は、たとえば複数の凹部または凸部を含む帯状領域として構成することができる。上記反射された光は、概して、上記光出射部の内部を、その周面における光散乱反射領域と対向する領域に向けて進行し、この領域において、全反射臨界角より小さい角度で周面に到達したものが外部に出射される。そして、上記光散乱反射領域が設けられる上記光出射部の周方向における範囲を所定のように設定することにより、出射する光を、所望の周方向範囲に規制し、ＬＥＤ発光装置から発せられた光を、効率的に照明光として利用できる。これにより、たとえばこの線状光源装置を、ＣＣＤラインセンサを用いた画像読み取り装置の照明光源として使用する場合、照明光が原稿における副走査方向に不当に拡がることが抑制される。
【００１５】
また、上記した導光部材の構成においては、光出射部の端部に屈曲部が設けられており、この屈曲部を介して連結された光導入部の端部にＬＥＤ発光素子が配置される。このため、ＬＥＤ発光素子は、光出射部の端部から迂回したスペースにゆとりのある部位に配置することができる。また、光導入部の端部に接続される、ＬＥＤ発光素子や導光部材を搭載するための基板については、スペースのある部位において光出射部が延びる長手方向に沿う面内に配することができる。これにより、当該基板の面積を比較的に大きく確保することができる。その結果、たとえばこの線状光源装置を、ＣＣＤラインセンサを用いた画像読み取り装置に照明光源として実装する場合、線状光源装置の配置の自由度を高めることができる。
【００１６】
加えて、導光部材の端部に配置されるＬＥＤ発光素子等は、屈曲部を介して光出射部の端部から迂回して配置されるため、導光部材における光出射部の長手方向寸法を線状光源装置全体の長手方向寸法に対して比較的に大きくすることができる。これにより、線状光源装置における光出射部からの光の出射範囲を長手方向に大きく確保することができる。
【００１７】
好ましい実施の形態においては、上記ＬＥＤ発光素子は、熱良導性の基板上に搭載されている。
【００１８】
好ましい実施の形態においてはまた、上記基板は、窒化アルミニウムを主成分とする材質によって形成されている。
【００１９】
好ましい実施の形態においてはさらに、上記基板には、放熱部材が添着されている。この場合において好ましくは、上記放熱部材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金製である。さらに好ましくは、上記放熱部材の露出表面の一部または全部には、放熱促進機能をもつ被覆層が形成されている。
【００２０】
このような構成によれば、ＬＥＤ発光素子が点灯状態にあるときに発せられる熱が速やかに外部に逃がされ、ＬＥＤ発光素子の劣化を効果的に防止することができる。また、上述したように、導光部材が屈曲部を有する構成であると、ＬＥＤ発光素子が搭載される基板は比較的に大きい面積とすることができる。これにより、基板に添着される放熱部材についても比較的に大きな面積を確保することが可能であり、かかる構成は放熱効果を高めるうえで好適である。
【００２１】
本願発明の第２の側面によって提供される画像読み取り装置は、本発明の第１の側面によって提供される線状光源装置と、この線状光源装置が発する光によって照明された原稿からの反射光を一定経路で進行させる反射ミラーと、ラインセンサと、上記反射ミラーを介して進行してきた光を受けて上記ラインセンサ上に上記原稿の画像を結像させるレンズと、を備えることを特徴とする。このような構成の画像読み取り装置は、本発明の第１の側面に係る線状光源装置を有していることから、当該線状光源装置に関して上述したのと同様の利点を享受することができる。
【００２２】
本願発明のその他の特徴および利点は、図面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本願発明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。
【００２４】
図１ないし図４は、本願発明に係る線状光源装置の第１の実施形態を示している。この線状光源装置１００は、導光部材１２０と、この導光部材１２０の両端部に配置されたＬＥＤ発光素子２００とを備えている。
【００２５】
図１に示すように、導光部材１２０は、全長にわたって一様な円形断面を有する略円柱状をした光出射部１３０と、この光出射部１３０の両端に形成された屈曲部１４０と、両屈曲部１４０に各別につながる光導入部１５０とを有し、たとえば、ＰＭＭＡやポリカーボネートなどの透明樹脂により一体成形されたものである。略円柱状の光出射部１３０の直径は、たとえば４ｍｍ程度である。また、光出射部１３０、屈曲部１４０、および光導入部１５０の周面は、なめらかな鏡面状とされている。
【００２６】
図１、図２および図４からよく理解されるように、上記光出射部１３０の周面には、所定幅で光出射部１３０の長手方向に延びる帯状領域１３４が設定され、この帯状領域１３４には、長手方向に並ぶ複数箇所の凹部１３１と凸部１３２とが交互に連続して形成されている。各凸部１３２の上面１３２ａは、平坦面（すなわち、帯状領域１３４の幅方向について直線状）とされ、各凹部１３１は、一様な断面を有して帯状領域１３４の幅方向に延びるように形成されている。各凹部１３１の底部は、円筒内面状とされている一方、この凹部１３１と上記凸部１３２の上面１３２ａとは、なめらかな円筒外面部によって連結されている。このような帯状領域１３４の幅方向両側には、全長にわたり沿うようにして、平坦部１３５が形成されている。帯状領域１３４の両側に位置する平坦部１３５は、同一平面内に位置し、光出射部１３０中心線に対して平行をなすように形成されている。上記したように、光出射部１３０の直径はたとえば４ｍｍであるが、帯状領域１３４の幅はたとえば１．６ｍｍ、各平坦部１３５の幅はたとえば０．３５ｍｍ、凸部１３２の平坦部１３５に対する高さは、たとえば０．１９ｍｍ、凸部１３２の上面１３２ａに対する凹部１３１の深さは、たとえば、０．１８ｍｍに設定され、かつ、各凹部１３１の形成ピッチは、たとえば１．５ｍｍに設定される。しかしながら、これらの各寸法は、導光部材１２０の径に応じて種々設定可能である。なお、このような構成の帯状領域１３４は、本発明でいう光散乱反射領域に相当し、後述の説明からもわかるように、この帯状領域１３４の凹部１３１が、光出射部１３０において長手方向に進行する光を散乱反射させる部分である。
【００２７】
光導入部１５０は、ＬＥＤ発光素子２００からの光を導光部材１２０内部に導入する部分である。上記２つの光導入部１５０のそれぞれの端部には、図１に表れているように、角状のソケット部１６０が一体形成されている。このソケット部１６０の底面が実質的に上記光導入部１５０の端面１５１となり、この端面１５１が、ＬＥＤ発光素子２００から導光部材１２０への光の入射部となる。
【００２８】
屈曲部１４０は、光導入部１５０に入射したＬＥＤ発光素子２００からの光を、その進行方向を約９０度変換して光出射部１３０に導く部分であり、図１に表れているように、光導入部１５０の軸線に対して約４５度の角度で傾斜する傾斜面１４１を有する。傾斜面１４１は、光出射部１３０の軸線に対しても約４５度の角度で傾斜している。
【００２９】
上記したように、上記導光部材１２０は、ＰＭＭＡやポリカーボネートなどの樹脂により一体成形される。すなわち、複数の金型によって形成されたキャビティ内にゲートから流動状態の樹脂を注入し、この樹脂を固化させた後、型開きをする。この導光部材１２０においては、図１、図３および図４に示されているように、ゲート１３６の位置を、光出射部１３０の長手方向の略中央部であって、光出射部１３０の周方向に関しては、上記凹部１３１と凸部１３２とが設けられた帯状領域１３４と、この帯状領域１３４と対向する光出射領域とを避けた、上記帯状領域１３４の幅方向中心位置に対して光出射部１３０の周方向にほぼ９０度ずらせた位置に設定している。このことの技術的意義については、後述する。
【００３０】
上記ＬＥＤ発光素子２００としては、基板２１０上に搭載されたパッケージ型の白色ＬＥＤが好適に用いられるが、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のＬＥＤベアチップを基板２１０上に搭載してもよい。基板２１０は、たとえば長矩形状をしており、導光部材１２０における光出射部１３０の長手方向に沿った姿勢で設けられている。基板２１０は、その長手方向一端部にＬＥＤ発光素子２００が搭載されており、その余の領域は、放熱および配線パターンの配置領域として利用される。この基板２１０の材質としては、たとえば窒化アルミニウム、アルミナ、ガラスエポキシ樹脂などを挙げることができ、なかでも、熱伝導性にきわめて優れた窒化アルミニウムを採用することが望ましい。また、この実施形態では、基板２１０の放熱性能をさらに高めるために、基板２１０の裏面側に、所定厚みのアルミニウム製、またはアルミニウム合金製の放熱板２２０が積層状に接着されている。なお、この放熱板２２０の露出表面にはさらに、好ましくは、表面熱放射率の高い層が形成される。そのためには、黒色塗料による着色をしたり、有限会社三恵精機製作所が提供する「ＧＨＡ処理」と称する表面処理を行ったり、熱放射率の高いセラミックによるコーティングをしたり、熱放射率の高い材質からなるシール、あるいはシートを貼着したりすることが考えられる。
【００３１】
導光部材１２０の両端に位置する光導入部１５０に対する、上記基板２１０に搭載されたＬＥＤ発光素子２００の連携は、上記ソケット部１６０内にＬＥＤ発光素子２００を収容するようにして、上記ソケット部１６０と基板２１０との間をたとえば接着によって接続することにより行う。
【００３２】
次に、上記構成の線状光源装置１００の作用について説明する。
【００３３】
導光部材１２０の両端に位置する光導入部１５０において、それぞれ、ＬＥＤ発光素子２００が点灯させられると、このＬＥＤ発光素子２００から発せられた光は、光導入部１５０の端面１５１から光導入部１５０内に入射させられる（図１参照）。このようにして光導入部１５０に入射した光は、図１に模式的に示すように、光導入部１５０ないし屈曲部１４０において、その滑らかな表面で全反射しつつその進行方向を約９０度変換させられ、光出射部１３０に導入される。光出射部１３０に入射した光は、当該光出射部１３０内を、その滑らかな表面で全反射しつつ長手方向に進行する。図２に模式的に示すように、このような光の一部は、上記の凹部１３１において反射させられて光出射部１３０を横断しようとする方向に進行方向を変換させられる。凹部１３１は、帯状領域１３４の幅方向に直線状に延びているので、この凹部１３１で反射させられて光出射部１３０を横断して進行する光が不当に拡がることがない。そうして、上記のように進行方向を変換させられた光は、図３に模式的に示すように、概して、光出射部１３０における上記凹部１３１と凸部１３２が設けられた帯状領域１３４と対向する領域に向けて進行し、この領域において、全反射臨界角より小さい角度で光出射部１３０の周面に到達したものが外部に出射させられる。そうして、上記光出射部１３０が略円柱状をしていること、すなわち、上記光出射部１３０の周面における上記帯状領域（凹部１３１および凸部１３２が形成されている領域）１３４およびその両側の平坦部１３５を除く部分が円柱外面を有していることによる凸レンズ効果により、出射する光が光出射部１３０の周方向に広がることが抑制され、出射光を、目標とする領域Ａに集中させることができる。
【００３４】
光出射部１３０に設ける凹部１３１および凸部１３２が形成された帯状領域１３４は、平坦部１３５に挟まれた格好で形成されているため、光出射部１３０の基本外形が略円柱状であったとしても、帯状領域１３４の幅を光出射部１３０の長手方向にわたって一定幅をもって延びるように明確に規定することができる。したがって、導光部材１２０の内部を長手方向に進行してきた光の方向を変換して帯状領域１３４の反対側の外面から出射させる作用を、光出射部１３０の長手方向の各所においてばらつきなく行うことができるようになる。また、光出射部１３０に設ける凹部１３１または凸部１３２が帯状領域１３４の幅方向に延びかつ、幅方向について直線状をなすように形成するので、図５に示すような分割構成を採用しつつ、導光部材１２０を成形するための金型５００Ａ，５００Ｂの作成にあたり、上記凹部１３１および凸部１３２を形成するための金型内面形状の作成も容易となる。
【００３５】
さらに、上記構成の導光部材１２０は、成形のためのゲート１３６を、光出射部１３０の周方向に関して、上記帯状領域１３４と、この帯状領域１３４と対向する光出射領域とを避けた、上記帯状領域１３４の幅方向中心位置に対して光出射部１３０の周方向にほぼ９０度ずらせた位置に設定しているので、ゲート１３６の存在による異形の発生や曇りの発生に起因して、上記凹部１３１や凸部１３２による光の方向変換作用が部分的に阻害されたり、光出射部１３０の表面からの光の出射作用が部分的に阻害されたりすることを回避することができる。上記ゲート１３６はまた、光出射部１３０の長手方向のほぼ中央部に設定している。すなわち、導光部材１２０にＬＥＤ発光素子２００からの光が入射される光導入部１５０から最も遠い位置に上記ゲート１３６の位置が設定されているので、ゲート１３６の存在による異形の発生や曇りの発生に起因した悪影響を最も少なくすることができる。
【００３６】
上記構成の導光部材１２０においては、屈曲部１４０が設けられており、この屈曲部１４０を介して連結された光導入部１５０の端部にＬＥＤ発光素子２００が配置されている。このため、たとえば上記構成の線状光源装置１００を後述するようなＣＣＤラインセンサを用いた画像読み取り配置に照明光源として組み込む場合を考慮すると、ＬＥＤ発光素子２００については、光出射部１３０の端部から迂回したスペースにゆとりのある部位に配置することができる。また、光導入部１５０の端部に接続される基板２１０についても、比較的にスペースのある部位において光出射部１３０が延びる長手方向に沿った姿勢とすることができる。これにより、基板２１０の面積を比較的に大きく確保することができ、結果として、画像読み取り装置へ組み込む際に線状光源装置１００の配置の自由度を高めることができる。
【００３７】
加えて、導光部材１２０の端部に配置されるＬＥＤ発光素子２００等は、屈曲部１４０を介して光出射部１３０の端部から迂回して配置されるため、光出射部１３０の長手方向寸法を線状光源装置１００全体の長手方向寸法に対して比較的に大きくすることができる。これにより、線状光源装置１００における光出射部１３０からの光の出射範囲を長手方向に大きく確保することができる。
【００３８】
また、上記したようにＬＥＤ発光素子２００が屈曲部１４０を介して光出射部１３０の端部から迂回して配置された構成によれば、ＬＥＤ発光素子２００から発せられて光導入部１５０に進入した光のうち、このＬＥＤ発光素子２００の近傍において全反射臨界角より小さい角度で光導入部１５０の表面に到達したものについては、いわゆる漏れ光として光導入部１５０の外部に出射されることがあるところ、光導入部１５０が屈曲部１４０を介して光出射部１３０から離間して設けられているため、上記漏れ光が、光出射部１３０からの出射光が到達すべき目標とする領域Ａに不当に到達するといった不都合は、回避することができる。したがって、屈曲部１４０を有する構成は、上記領域Ａに対する照射光量分布を均一にするうえで好適である。
【００３９】
さらに、上記構成の線状光源装置１００にあっては、ＬＥＤ発光素子２００を搭載する基板２１０の材質として、窒化アルミニウムを採用しているとともに、基板２１０にＬＥＤ発光素子２００の搭載領域と放熱領域を設定し、さらには、この基板２１０の裏面側にアルミニウムまたはアルミニウム合金製の放熱板２２０を積層接着しているので、ＬＥＤ発光素子２００の点灯時に発生する熱をきわめて効率よく外部に逃がすことができる。その結果、ＬＥＤ発光素子２００の高出力による長時間連続点灯が可能となり、線状の照明光源として、きわめて効率の高いものとなる。また、上述したように、導光部材１２０が屈曲部１４０を有する構成であると、ＬＥＤ発光素子２００が搭載される基板２１０は比較的に大きい面積とすることができる。これにより、基板２１０に添着される放熱板２２０についても比較的に大きな面積を確保することが可能である。かかる構成は、放熱効果を高めるうえで好適である。
【００４０】
図６は、本願発明に係る線状光源装置の第２の実施形態を示している。この第２の実施形態に係る線状光源装置１００Ａは、導光部材１２０における光出射部１３０の一端側にのみ屈曲部１４０を介して光導入部１５０が連結されている。そして、光出射部１３０の他端側には反射手段２５０が設けられている。これらの点が図１ないし図４に示した第１の実施形態に係る線状光源装置１００と異なる。以下に説明する本願発明に係る線状光源装置の第２の実施形態以降については、第１の実施形態に係る線状光源装置１００と異なる点について説明し、共通する点については、第１の実施形態に係る線状光源装置１００について付した符号と同一の符号を付すことにより、詳細な説明は適宜省略する。
【００４１】
導光部材１２０は、その光出射部１３０の一端側にある光導入部１５０の端部のみにソケット部１６０が形成されており、他端側には反射手段２５０が形成されている。反射手段２５０は、上記光出射部１３０の一方の端部に白色系の樹脂でできたキャップ２５２を嵌着させたり、金属を蒸着したりすることにより形成することができるほか、図７に変形例として示すように、光出射部１３０の一方の端部を、当該光出射部１３０の軸線に対して４５度の角度で傾斜する２つの面からなる三角山状にカットするか、または、光出射部１３０の軸線に対して母線もしくは稜線が４５度程度で傾斜する円錐状あるいは角錐状にカットして構成することができる。このようにすることにより、光出射部１３０の内部をその軸線方向に進行してきた光の多くが、傾斜面２５３で２回の全反射をすることにより、逆方向に戻される。そうして、この戻り光もまた、帯状領域１３４における凹部１３１および凸部１３２による光の方向変換作用を経て、出射光として無駄なく利用される。
【００４２】
図８および図９は、本願発明に係る線状光源装置の第３の実施形態を示している。この第３の実施形態に係る線状光源装置１００Ｂにおいては、ＬＥＤ発光素子２００として、側面発光のパッケージ型ＬＥＤを基板２１０Ａ上に面実装したものを採用し、基板２１０Ａとしては、回路基板を採用している点が第１の実施形態に係る線状光源装置１００と異なる。
【００４３】
基板２１０Ａは、たとえばガラスエポキシ樹脂製であり、基板２１０Ａの裏面側には、第１の実施形態と同様の放熱板２２０が接着されている。また、基板２１０Ａは、第１の実施形態における基板２１０に対してほぼ直交する姿勢となっている。
【００４４】
本実施形態においても、屈曲部１４０が設けられており、この屈曲部１４０を介して連結された光導入部１５０の端部にＬＥＤ発光素子２００が配置されている。そして、ＬＥＤ発光素子２００は、回路基板（基板２１０Ａ）に面実装されており、導光部材１２０も回路基板に支持される恰好とされているので、線状光源装置１００Ｂを画像読み取り装置等に組み込むに際しては、省スペース化を図ることができ、線状光源装置１００Ｂの配置の自由度を高めることができる。
【００４５】
また、本実施形態においては、回路基板（基板２１０Ａ）上に熱伝導性に優れた領域（たとえば銅箔からなるパッド部など）を比較的に大面積となるように形成する、あるいは上記熱伝導性に優れた領域を上記放熱板２２０につながるように形成するといった構成を採用することができる。かかる構成によれば、たとえ基板２１０Ａ自体が放熱性に優れていなくても、上記熱伝導性に優れた領域を介して放熱効果を高めることができる。
【００４６】
図１０および図１１は、本願発明に係る線状光源装置の第４の実施形態を示している。この第４の実施形態に係る線状光源装置１００Ｃにおいては、導光部材１２０Ａとして、両端側のそれぞれに屈曲部１８０をさらに有し、ＬＥＤ発光素子２００として、パッケージ型ＬＥＤを基板２１０Ａ上に面実装したものを採用し、基板２１０Ａとしては、回路基板を採用している点が第１の実施形態に係る線状光源装置１００と異なる。
【００４７】
導光部材１２０Ａは、第１の実施形態の導光部材１２０と対比すると、屈曲部１４０と光導入部１５０の間に連絡部１７０および屈曲部１８０が一体的に挿入された構成とされている。光導入部１５０の軸線は、光出射部１３０の軸線および連絡部１７０の軸線がなす面に対してほぼ直交しており、第１の実施形態と比べると、光導入部１５０が９０度折り曲げられた態様となっている。屈曲部１８０は、連絡部１７０の軸線および光導入部１５０の軸線のいずれに対しても約４５度の角度で傾斜する傾斜面１８１を有する。
【００４８】
基板２１０Ａは、たとえばガラスエポキシ樹脂製であり、基板２１０Ａの裏面側には、第１の実施形態と同様の放熱板２２０が接着されている。また、基板２１０Ａは、第１の実施形態における基板２１０に対してほぼ直交する姿勢となっている。
【００４９】
本実施形態においては、ＬＥＤ発光素子２００が点灯させられると、このＬＥＤ発光素子２００から発せられた光は、光導入部１５０の端面１５１から光導入部１５０内に入射させられる。光導入部１５０に入射した光は、図１１に模式的に示すように、光導入部１５０ないし屈曲部１８０において、その滑らかな表面で全反射しつつその進行方向を約９０度変換させられ、連絡部１７０に導入される。そして、連絡部１７０に入射した光は、図１０に模式的に示すように、連絡部１７０ないし屈曲部１４０において、その滑らかな表面で全反射しつつその進行方向をさらに約９０度変換させられ、光出射部１３０に導入される。光出射部１３０に入射した光の進路については、第１の実施形態に関して上述したのと同様である。
【００５０】
本実施形態において、ＬＥＤ発光素子２００は、回路基板（基板２１０Ａ）に面実装されており、導光部材１２０も回路基板に支持される恰好とされているので、線状光源装置１００Ｃを画像読み取り装置等に組み込むに際しては、省スペース化を図ることができ、線状光源装置１００Ｃの配置の自由度を高めることができる。
【００５１】
上記構成の線状光源装置１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃは、ＣＣＤイメージセンサユニット等の画像読み取り装置４００の照明光源として、従前の冷陰極管に代えて好適に用いることができる。この画像読み取り装置４００は、図１２に示すように、線状光源装置１００（１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）と、複数のミラー２１〜２５と、レンズ３と、ＣＣＤラインセンサ４とをケース５内に組み込んで構成され、フラットベッド型イメージスキャナＳにおいて、透明ガラスなどからなる原稿載置台ＤＰの下方を副走査方向に移動させられる。動作においては、上記線状光源装置１００（１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）が発する光によって照明された原稿Ｄからの反射光が複数のミラー２１〜２５で反射された後、レンズ３を介してＣＣＤラインセンサ４上に集光させられる。このとき、原稿Ｄ上の主走査方向に延びる１ラインの画像がＣＣＤラインセンサ４上に結像させられ、かつ読み取られ、このような動作がこの画像読み取り装置４００が副走査方向に所定ピッチ移動する毎に繰り返されることにより、原稿の２次元画像が読み取られる。
【００５２】
前述したように、上記構成の線状光源装置１００（１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）は、その発光部分たる導光部材１２０の光出射部１３０が略円柱状をしているため、上記画像読み取り装置４００における冷陰極管が装備されていた部位に、さほど変更を加えることなく、都合よく組み込むことができる。そして、この線状光源装置１００（１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）は、導光部材１２０の光出射部１３０における上記帯状領域１３４と反対側の周面から限定された方向に効率よく光を照射することができるのであり（図３参照）、このような出射方向を、フラットベッド型イメージスキャナＳにおける原稿載置台ＤＰ上の原稿Ｄの副走査方向の一定領域に向けるようにする。このように、上記構成の線状光源装置１００（１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）は、冷陰極管のように周面全面から光が放射される場合のように、反射部材を追加する必要なく、長手方向の全長において、一定の限定された方向に向けて光を照射することができる。
【００５３】
また、上記構成の線状光源装置１００（１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）においては、ＬＥＤ発光素子２００については、屈曲部１４０（１８０）を介して光出射部１３０の端部から迂回した、ケース５内のスペースにゆとりのある部位に配置することができる。光導入部１５０の端部に接続される基板２１０（２１０Ａ）についても、比較的にスペースのある部位において光出射部１３０が延びる長手方向に沿った姿勢とすることができる。これにより、基板２１０の面積を比較的に大きく確保することができ、結果として、画像読み取り装置４００のケース５内へ組み込む際に線状光源装置１００（１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）の配置の自由度を高めることができる。
【００５４】
さらに、導光部材１２０の端部に配置されるＬＥＤ発光素子２００等は、屈曲部１４０（１８０）を介して光出射部１３０の端部から迂回して配置されるため、光出射部１３０の長手方向寸法を画像読み取り装置４００の主走査方向寸法に対して比較的に大きくすることができる。これにより、画像読み取り装置４００における光出射部１３０からの光の出射範囲を主走査方向に大きく確保することができる。
【００５５】
なお、ＣＣＤイメージセンサユニットの場合、原稿Ｄからレンズ３を介してＣＣＤラインセンサ４に至る、ミラー２１〜２５で折り畳まれる光路を展開して模式的に描くと図１３に示すようになる。この図から判るように、ＣＣＤラインセンサ４ないしレンズ３からみた原稿Ｄの読取幅の画角は、たとえば５０°程度となるように広がっている。このことは、原稿の読取幅の中央付近からＣＣＤラインセンサ４までの光路長に対し、読取幅の端部からＣＣＤラインセンサ４までの光路長が明らかに長くなることから、原稿Ｄを読取幅全体にわたって均等な明るさで照明したとしても、ＣＣＤラインセンサ４上で読み取られる画像は、上記読取幅の端部ほど暗くなることを意味する。
【００５６】
このような場合、上記構成の線状光源装置１００，１００Ｂ，１００Ｃ（導光部材１２０の両端部にＬＥＤ発光素子２００が配置された構成）においては、上記凹部１３１の形成ピッチを導光部材１２０の長手方向中央部に対して端部に向かうほど短くする、すなわち、端部に向かうほど密とすることにより、容易に、導光部材１２０の長手方向（主走査方向に対応）中央部に対して両端部のほうが出射光量が大となるようにすることができる。これにより、ＣＣＤラインセンサ４上で読み取られる画像の明るさを、主走査方向について均等化することができる。なお、導光部材１２０の一端部のみにＬＥＤ発光素子２００を配置した構成においても、凹部１３１の形成ピッチを調整することにより、導光部材１２０の長手方向についての出射光量を所望のように調整することができる。
【００５７】
上記構成の線状光源装置１００（１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）は、上述のようなフラットベッド型イメージスキャナＳに代えて、図１４に示すように、ファクシミリ装置ＦにおけるＣＣＤイメージセンサユニット等の画像読み取り装置４００Ａの照明光源として用いることもできる。この画像読み取り装置４００Ａは、線状光源装置１００（１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）と、ミラー２１と、レンズ３と、ＣＣＤラインセンサ４とを、固定状態のケース５内に組み込んで構成される。原稿Ｄは、プラテンローラＰによって透明ガラスなどからなる読み取り部６の表面に押し付けられながら副走査方向に搬送される。上記線状光源装置１００（１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）から発せられた光は、読み取り部６を介して原稿Ｄの表面に照射され、原稿Ｄからの反射光がミラー２１で反射された後、レンズ３を介してＣＣＤラインセンサ４上に集光させられる。このとき、原稿Ｄ上の主走査方向に延びる１ラインの画像がＣＣＤラインセンサ４上に結像させられ、かつ読み取られ、このような動作が、原稿Ｄが副走査方向に所定ピッチ移動する毎に繰り返されることにより、原稿Ｄの２次元画像が読みとられる。
【００５８】
ファクシミリ装置Ｆにおいては、たとえば小型化の要請などにより、線状光源装置１００（１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）をケース５内に組み込むスペースを充分に確保するのが困難な場合がある。このような場合でも、上記構成の線状光源装置１００（１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）においては、屈曲部１４０（１８０）が設けられていることにより、基板２１０（２１０Ａ）を光出射部１３０の長手方向に沿った所望の姿勢とすることができる。これにより、線状光源装置１００（１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）を画像読み取り装置４００Ａのケース５内に組み込むに際し、その位置や姿勢に自由度を持たせることができる。したがって、かかる屈曲部１４０（１８０）を有する構成は、線状光源装置１００の画像読み取り装置４００Ａへの実装の容易化を図るうえで好適である。
【００５９】
従来、この種の平面ディスプレイ装置のバックライト光源としても、冷陰極管が採用されていたが、この冷陰極管を上記構成の線状光源装置に置き換えることも可能である。
【００６０】
もちろん、この発明の範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲でのあらゆる変更は、すべて本願発明の範囲に含まれる。
【００６１】
たとえば、上記した実施形態では、導光部材１２０の光出射部１３０は、略円柱状としているが、柱状であれば、このような円柱状に限らないが、帯状領域１３４およびこれを挟む平坦部１３５以外の周面には、できるだけ明確な稜線が形成されないようにすることが望ましく、たとえば、略楕円柱状としてもよい。
【００６２】
上記した実施形態では、導光部材１２０の屈曲部１４０（１８０）は、平面状の傾斜面１４１（１８１）を有する構成とされていたが、これに代えて、たとえば図１５に変形例として示すように、曲面状の曲げ部１４２（１８２）を有する構成を採用してもよい。
【００６３】
上記実施形態では、光散乱反射領域は、複数箇所の凹部１３１と凸部１３２とが交互に連続して形成された帯状領域１３４として構成したが、これに限定されない。上記実施形態の構成に代えて、たとえば、光散乱反射性を有する白色系の印刷または塗装を施したり、あるいは表面を凹凸状の粗面とすることにより光散乱反射性をもたせる構成としてしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本願発明に係る線状光源装置の第１の実施形態の全体構成を示す一部断面正面図である。
【図２】図１のII-II線に沿う拡大断面図である。
【図３】図２のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】導光部材の部分拡大斜視図である。
【図５】導光部材を形成するための金型の一例を示す断面図である。
【図６】本願発明に係る線状光源装置の第２の実施形態の全体構成を示す一部断面正面図である。
【図７】第２の実施形態の変形例を一部断面で示す部分正面図である。
【図８】本願発明に係る線状光源装置の第３の実施形態（要部）を示す一部断面正面図である。
【図９】図８のIX-IX線に沿う拡大断面図である。
【図１０】本願発明に係る線状光源装置の第４の実施形態（要部）を示す一部断面正面図である。
【図１１】図１０のXI-XI線に沿う拡大断面図である。
【図１２】図１、図６、図８または図１０に示す線状光源装置を用いた画像読み取り装置の一例の全体構成略示図である。
【図１３】図１２に示す画像読み取り装置における、原稿からＣＣＤラインセンサまでの光路を示す略示図である。
【図１４】図１、図６、図８または図１０に示す線状光源装置を用いたが画像読み取り装置の他の例の全体構成略示図である。
【図１５】導光部材の屈曲部の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１        照明光源
２１〜２５    ミラー
３        レンズ
４        ＣＣＤラインセンサ
５        ケース
Ｓ        イメージスキャナ
Ｆ        ファクシミリ装置
ＤＰ      原稿載置台
Ｄ        原稿
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ    線状光源装置
１２０    導光部材
１３０    光出射部
１３１    凹部
１３２    凸部
１３４    帯状領域（光散乱反射領域）
１３５    平坦部
１３６    ゲート
１４０，１８０    屈曲部
１５０    光導入部
１５１    端面（光導入部の）
１６０    ソケット部
１７０    連絡部
２００    ＬＥＤ発光素子
２１０，２１０Ａ    基板
２２０    放熱板
２５０    反射手段
２５２    キャップ
２５３    傾斜面
４００，４００Ａ    画像読み取り装置
５００Ａ，５００Ｂ  金型
Ａ        目標領域
【図１】
2008277006.tif 000003
【図２】
2008277006.tif 000004
【図３】
2008277006.tif 000005
【図４】
2008277006.tif 000006
【図５】
2008277006.tif 000007
【図６】
2008277006.tif 000008
【図７】
2008277006.tif 000009
【図８】
2008277006.tif 000010
【図９】
2008277006.tif 000011
【図１０】
2008277006.tif 000012
【図１１】
2008277006.tif 000013
【図１２】
2008277006.tif 000014
【図１３】
2008277006.tif 000015
【図１４】
2008277006.tif 000016
【図１５】
2008277006.tif 000017