(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を読み取るための装置に使用するライン光源であって、紫外線を発生する光源と、有効照明領域外の表面部に紫外線遮光パターンが形成され、前記光源を端部に配置し、内部に入射された紫外線を長軸方向に反射して伝搬する柱状の導光体と、この導光体の表面部において前記長軸方向に沿って前記導光体の有効照明領域の一端部から他端部に亘ってそれぞれがライン状に分割形成して設けられた複数の発光色を有する蛍光体とを具備し、紫外線が前記導光体を伝搬する過程において前記導光体の表面から前記蛍光体に紫外線が照射され、前記蛍光体によって発生した光が前記導光体を通して前記導光体の前記蛍光体に対向する部分に光のライン状の射出部を形成し、前記紫外線遮光パターンにより紫外線が前記蛍光体に到達する前に直接放射光として前記導光体から放射することを防止するライン光源。
【請求項２】
画像を読み取るための装置に使用するライン光源であって、紫外線を発生する光源と、有効照明領域外の表面部に紫外線遮光パターンが形成され、前記光源を端部に配置し、内部に入射された紫外線を長軸方向に反射して伝搬する柱状の導光体と、この導光体を前記長軸方向において包囲する外筒部と、この外筒部の表面部において前記長軸方向に沿って前記導光体の有効照明領域の一端部から他端部に亘ってそれぞれがライン状に分割形成して設けられた複数の発光色を有する蛍光体とを具備し、紫外線が前記導光体を伝搬する過程において前記導光体の表面から前記外筒部の前記蛍光体に紫外線が照射され、前記蛍光体によって発生した光が前記導光体を通して前記導光体の前記蛍光体に対向する部分に光のライン状の射出部を形成し、前記紫外線遮光パターンにより紫外線が前記蛍光体に到達する前に直接放射光として前記導光体から放射することを防止するライン光源。
【請求項３】
紫外線を発生する光源、有効照明領域外の表面部に紫外線遮光パターンが形成され、前記光源を端部に配置し、内部に入射された紫外線を長軸方向に反射しながら伝搬する柱状の導光体、及びこの導光体の表面部において前記長軸方向に沿って前記導光体の有効照明領域の一端部から他端部に亘ってそれぞれがライン状に分割形成して設けられた複数の発光色を有する蛍光体を具備し、紫外線が前記導光体を伝搬する過程において前記導光体の表面から前記蛍光体に紫外線が照射され、前記蛍光体によって発生した光が前記導光体を通して前記導光体の前記蛍光体に対向する部分に光のライン状の射出部を形成し、前記紫外線遮光パターンにより紫外線が前記蛍光体に到達する前に直接放射光として前記導光体から放射することを防止するライン光源と、前記射出部から光を被写体に照射し、その反射光を集束するレンズと、このレンズにより集束された反射光を受光面で前記蛍光体で発生した光をフィルタリングして受光する受光素子を有するセンサ基板とを備えた密着型イメージセンサ。
【請求項４】
前記受光素子は、前記複数の発光色のスペクトルに対応する複数のチップオンフィルターを設けた請求項３に記載の密着型イメージセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は複写機、ファクシミリなどの画像を読み取る画像入力装置、またカラー画像や紙幣認識等の特殊媒体を施した画像を読み取るための照明光学系を搭載する画像入出力装置に関するものであり、詳しくは多色のスペクトルを含むライン光源とこれを用いたカラー画像読み取り可能な密着型イメージセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
原稿などの画像情報を読み取る密着型イメージセンサに使用されるライン光源として、特開平８ー１６３３２０号公報図３には長方形の１角を除去した５角形を有する柱状であって、側面の一部に光拡散層３１が設けられている棒状照明装置が開示されている。また、特開平１０−７９８３５号公報図１には長筒状の光源１で、内部には反射膜３の上層に紫外線を可視光に変換する蛍光体５を形成すると共に、照射光を集中発光させる開口部２を備えている照明装置が開示されている。
【０００３】
また、特開２００３−３４６５３０号公報図３には導光体２１の一端に複数の光源２２を配置させることにより多色の光源とし、導光体２１裏面に印刷による散乱体パターンを設けたものが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１６３３２０号公報
【０００５】
【特許文献２】特開平１０−７９８３５号公報
【０００６】
【特許文献３】特開２００３−３４６５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の密着型イメージセンサに搭載する照明光学系としては特開平８−１６３３２０号公報では単一光に対する透明ロッドの反射層としての光拡散層、また特開２００３−３４６５３０号公報では複数光源に対する反射層としての光学散乱体について言及されているが、光線の可視光変換については触れていない。
【０００８】
特開平１０−７９８３５号公報では紫外線光源の管内面に塗布されている蛍光体により変換された可視光をその開口部から放射するが、長筒状の開口部から発する可視光の均一性については触れていない。
【０００９】
この発明は、紫外線光源から放射された光を導光体内で効率よく全反射させ、導光体表面に塗布された蛍光体を導光体の長軸方向（主走査方向）に設置することにより、蛍光体で可視光変換された光を導光体の射出部から原稿面に対して均一な強度（輝度）分布の照明を照射するライン光源ユニット（ライン光源）とそれを搭載した密着型イメージセンサ（イメージセンサ）を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係るライン光源は、画像を読み取るための装置に使用するライン光源であって、紫外線を発生する光源と、有効照明領域外の表面部に紫外線遮光パターンが形成され、前記光源を端部に配置し、内部に入射された紫外線を長軸方向に反射して伝搬する柱状の導光体と、この導光体の表面部において前記長軸方向に沿って前記導光体の有効照明領域の一端部から他端部に亘ってそれぞれがライン状に分割形成して設けられた複数の発光色を有する蛍光体とを具備し、紫外線が前記導光体を伝搬する過程において前記導光体の表面から前記蛍光体に紫外線が照射され、前記蛍光体によって発生した光が前記導光体を通して前記導光体の前記蛍光体に対向する部分に光のライン状の射出部を形成し、前記紫外線遮光パターンにより紫外線が前記蛍光体に到達する前に直接放射光として前記導光体から放射することを防止することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係るライン光源は、画像を読み取るための装置に使用するライン光源であって、紫外線を発生する光源と、有効照明領域外の表面部に紫外線遮光パターンが形成され、前記光源を端部に配置し、内部に入射された紫外線を長軸方向に反射して伝搬する柱状の導光体と、この導光体を前記長軸方向において包囲する外筒部と、この外筒部の表面部において前記長軸方向に沿って前記導光体の有効照明領域の一端部から他端部に亘ってそれぞれがライン状に分割形成して設けられた複数の発光色を有する蛍光体とを具備し、紫外線が前記導光体を伝搬する過程において前記導光体の表面から前記外筒部の前記蛍光体に紫外線が照射され、前記蛍光体によって発生した光が前記導光体を通して前記導光体の前記蛍光体に対向する部分に光のライン状の射出部を形成し、前記紫外線遮光パターンにより紫外線が前記蛍光体に到達する前に直接放射光として前記導光体から放射することを防止することを特徴とする。
【００１６】
請求項３に係る密着型イメージセンサは、紫外線を発生する光源、有効照明領域外の表面部に紫外線遮光パターンが形成され、前記光源を端部に配置し、内部に入射された紫外線を長軸方向に反射しながら伝搬する柱状の導光体、及びこの導光体の表面部において前記長軸方向に沿って前記導光体の有効照明領域の一端部から他端部に亘ってそれぞれがライン状に分割形成して設けられた複数の発光色を有する蛍光体を具備し、紫外線が前記導光体を伝搬する過程において前記導光体の表面から前記蛍光体に紫外線が照射され、前記蛍光体によって発生した光が前記導光体を通して前記導光体の前記蛍光体に対向する部分に光のライン状の射出部を形成し、前記紫外線遮光パターンにより紫外線が前記蛍光体に到達する前に直接放射光として前記導光体から放射することを防止するライン光源と、前記射出部から光を被写体に照射し、その反射光を集束するレンズと、このレンズにより集束された反射光を受光面で前記蛍光体で発生した光をフィルタリングして受光する受光素子を有するセンサ基板とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項４に係る密着型イメージセンサは、受光素子に前記複数の発光色のスペクトルに対応する複数のチップオンフィルターを設けたことを特徴とする請求項３に記載のものである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１及び２に係るライン光源は、端部に紫外線光源を設置した導光体又は外筒部の表面に所定のパターンで塗布された蛍光体により、紫外線（紫外光）が蛍光体でスペクトル変換され、このスペクトル変換された蛍光が可視光として導光体の射出部から原稿に照射するので、蛍光色を変更又は追加することで可視光に変換された多色の光を原稿面に照射することが可能となる。また、導光体の有効照明領域外において紫外線遮光パターンにより紫外線が蛍光体に到達する前に直接放射光として導光体から放射することを防止することが可能となる。なお、請求項１及び２に係るライン光源は、照明するラインに亘って適切なパターン幅やパターンの間隙を持たせることにより、主走査方向に均一な輝度分布の照明を照射することも可能である。
【００１９】
請求項３及び４に係る密着型イメージセンサは、端部に紫外線光源を設置した導光体の表面に沿って主走査方向に所定のパターンで設置された蛍光体により、紫外光が蛍光体でスペクトル変換され、このスペクトル変換された蛍光が可視光として導光体の射出部から被写体に照射され、この被写体からの反射光を集束するレンズを介して受光素子で読み取るので、任意の蛍光色に対して読み取り可能である。また、導光体の有効照明領域外において紫外線遮光パターンにより紫外線が蛍光体に到達する前に直接放射光として導光体から放射することを防止することが可能となる。さらに、請求項４に係る密着型イメージセンサは、蛍光スペクトルを組合せて特殊原稿（紙幣や証券など）を読み取る場合であっても個々のスペクトルに対応した原稿の画素情報をチップオンフィルターを介して受光素子で読み取るのでカラー画像を含む偽造認識判別のための読み取りが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、この発明に係る好適な実施例を説明する。
【００２１】
実施例１．
図１はこの発明に係る密着型イメージセンサの短軸方向（副走査方向）の断面図である。１はＬＥＤなどの紫外線光源、２は紫外線光源１を収納するＬＥＤボード、３は紫外線光源１から入射した紫外線（紫外光）を長軸方向（主走査方向）にわたり全反射を繰返して光を伝搬・放出する導光体、３ａは導光体３内の光を外部に放射（照射）する導光体３の射出部、４は導光体３の表面に主走査方向に塗布された蛍光体、５は被写体としての原稿、６は原稿５からの反射光を集束するロッドレンズアレーなどで構成されたレンズ、７はレンズ６で集束された光を受光する撮像素子（受光素子）、８は多数の受光素子７を形成し受光素子７からの光電変換出力を順次駆動するセンサＩＣ、９はセンサＩＣ８を複数個直線的に配列したセンサ基板、１０は原稿台又は原稿搬送路としての透過体（ガラス板）、１１はレンズ６やセンサ基板９を収納又は保持する筐体、１２は原稿を搬送するプーリー、１３は原稿の搬送経路の一部を形成する天板である。
【００２２】
なお、紫外線光源１、ＬＥＤボード２、導光体３及び導光体３に塗布された蛍光体４を総称して本実施例ではライン光源（ライン光源ユニット）と呼ぶ。また、プーリー１２や天板１３は密着型イメージセンサには通常組み込まれない。
【００２３】
図２は導光体３の両端に紫外線光源１を設置した場合のライン光源ユニットとしての構成を示す外観図（模式図）であり、透明又は半透明丸棒（円柱状）の導光体３の表面に塗布された蛍光体４と対向する側の導光体３の表面には導光体３から外部へ光を主体的に放射する射出領域（射出部）３ａがある。なお、１４は紫外線光源１の電源供給用のリード線であり、通常はセンサ基板９に設置するコネクタなどの端子に接続し、端子（図示せず）から低電圧源が供給され、紫外線光源１をパルス又はＤＣ駆動させる。
【００２４】
次に作用について説明する。図３は導光体３表面に塗布した蛍光体４の印刷パターンの一例である。紫外線光源１から放射された紫外光は導光体３内部で全反射を繰り返しながら主走査方向に進行するが、一部の紫外光は導光体３の表面に塗布された蛍光体４を形成する蛍光塗料にも一部照射され可視光に蛍光する。この蛍光は図２に示すように蛍光塗料に対して放射状に散乱発光し、これらの点発光をライン状に並べることでライン光源を構成する。本実施例では導光体３の有効照明領域に紫外線光源１から遠ざかるにつれて長軸方向に蛍光体４の幅広パターンを設けてそれぞれの蛍光発光領域とした。
【００２５】
また蛍光塗料が塗布されたパターンには一定の間隙を設けて、効率よく紫外光を導光体３の長軸方向に全反射伝搬させる領域を設ける。すなわち、導光体３の短軸方向に略一定の幅を持った蛍光体４のパターンに対して、導光体３の長軸方向では紫外線光源１から遠ざかるにつれてパターン幅が幅狭のパターン４Ｎ、中間幅のパターン４Ｍ、幅広のパターン４Ｗの順で蛍光体パターンは漸増する。
【００２６】
以上のようなパターン形状の蛍光体４とすることにより、紫外線光源１から放射された紫外光は蛍光に変換されて射出部３ａから原稿に蛍光（可視光）を照射する一方、パターン間隙で全反射された紫外光は長軸方向遠方まで伝搬される。
【００２７】
次に射出部３ａから照射された可視光は図１に示すガラス板１０を介して原稿５を照明し、原稿５で散乱した可視光の一部はレンズ６で集束し、受光素子７で結像する。
【００２８】
なお、図３において、１５１は有効照明領域外に設けられ、紫外線光源１から放射した紫外光が有効照明領域に設置されてある蛍光体４に到達する前に、直接放射光として導光体３から放射する不要輻射を防止する紫外線カット塗料を施した紫外線遮光パターンである。
【００２９】
以上から導光体３の主走査方向にわたり、蛍光体４のパターン幅を紫外線光源１から遠ざかるにつれて順次幅広としたので射出部３ａからの可視光は主走査方向に均一な輝度分布で照射される。
【００３０】
また、隣接する蛍光体４のパターン間に間隙を設けたので導光体３内部の全反射により、効率良く主走査方向の遠方まで紫外光を伝搬させることが可能となる。
【００３１】
実施例２．
以下、この発明の実施例２について図４で説明する。実施例１では導光体３の長軸方向両端部に紫外線光源１を設置したが、本実施例では導光体３の長軸方向の一端に紫外線光源１を設置した場合の蛍光体４の印刷パターンについて説明する。なお、図３と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００３２】
図４において、４ＬＷは蛍光体４の超幅広のパターンである。導光体３の一方の端部に設置された紫外線光源１からの紫外光は蛍光体４のパターン４Ｎ、パターン４Ｍ、パターン４Ｗで順次可視光に変換され導光体３の射出部３ａから均一に光を照射するが導光体３の他端には紫外線光源１は設置されていないので、他端（終端）付近における蛍光体４のパターンは導光体３の長軸方向に対してパターン４Ｗよりさらに幅広の超幅広のパターン４ＬＷとする。
【００３３】
なお、導光体３の他端である終端部に全反射光に対する反射層をあらたに設けて、全反射往復光を持たせた場合には、導光体３の終端では紫外光や紫外光から変換された可視光の寄与が見込まれるので超幅広のパターン４ＬＷは導光体３の終端部で短軸方向に幅を短く、終端部から遠ざかるにつれて幅広としたテーパー状の印刷パターンとしても良い。
【００３４】
以上から導光体３の終端部付近のパターン幅を主走査方向に超幅広とすることにより、終端付近における紫外光をほぼ可視光に変換することができるので、導光体３の長軸方向の一端だけに紫外線光源１を設置した場合であっても終端付近で均一な輝度分布のライン光源となる。
【００３５】
また、紫外光の終端反射がある場合にはパターン４ＬＷをテーパー形状にすることにより導光体３終端付近の可視光照射の均一性が確保できる。
【００３６】
実施例３．
以下、この発明の実施例３について図５で説明する。実施例１及び実施例２では、単一の蛍光を発する可視光について説明したが、実施例３ではＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の蛍光を発する蛍光塗料を導光体３に塗布する場合について説明する。
【００３７】
図５において、４Ｒは赤色発光蛍光体、４Ｇは緑色発光蛍光体、４Ｂは青色発光蛍光体である。導光体３の長軸方向の一方の端部に設置された紫外線光源１にあっては、図４で示したパターン４Ｎ、パターン４Ｍ、パターン４Ｗ、パターン４ＬＷのそれぞれのパターン内を赤色発光蛍光体４Ｒ、緑色発光蛍光体４Ｇ及び青色発光蛍光体の３種類に分割形成する。各蛍光体材料は硫化亜鉛（ＺｎＳ）や硫化カドミニウム（ＣｄＳ）に各種不純物をそれぞれ不活性化させ必要なスペクトルを発光する蛍光体材料で良いが、本実施例では直径４ｍｍの円柱状のＰＣ（ポリカーボネート）の導光体３に３種の蛍光材料を印刷するので常温乾燥固化形の蛍光体顔料が好ましい。
【００３８】
以上から紫外線光源１の紫外光を赤、緑及び青の３種類のスペクトルを含む混合白色光に変換することが可能となり、数種のＬＥＤチップを光源として搭載する必要が無く、ＬＥＤの実装面積を増加させることもないので、導光体３の断面形状を狭くすることができ、小型化された白色光のライン光源ユニットを実現することができる。
【００３９】
なお、本実施例では図４で示したパターン４Ｎ、パターン４Ｍ、パターン４Ｗ及びパターン４ＬＷを基本パターンとし各色発光蛍光体を微細分割したが、基本パターンや微細分割パターンは方形、矩形のみならず、円形ドットや、多角形ドットで印刷形成したパターンでも良く、且つ基本パターン内における各色発光蛍光体の微細分割パターン配置は適宜変更しても主走査方向の輝度分布の均一性について相応の効果がある。
【００４０】
実施例４．
以下、この発明の実施例４について図６及び図７で説明する。実施例１乃至３では円柱状の導光体３について説明したが、実施例４では多角柱形状の導光体について述べる。なお、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００４１】
図６はこの発明の実施例４に係わる密着型イメージセンサの副走査方向の断面図であり、２１はＬＥＤボード、３１は多角柱の導光体、３１ａは多角柱の導光体３１の１辺に設けられた射出部、４１は射出部３１ａに略対向した面に設置された蛍光体、１１１は筐体である。なお、１５は主に導光体３１の射出部３１ａを除いて導光体３１表面を覆う白色不透明プラスチック材で構成したカバー（外筒部）である。
【００４２】
本実施例では、導光体３１は図７に示すように多角柱の導光体３１の１辺を領域とする所定の射出部３１ａを有しており、この射出部３１ａから集中的に光は放射する。また、導光体３１の周辺には導光体３１表面と接触してカバー１５を設けているので円柱の導光体３に比較して複雑な光の散乱があってもカバー１５で反射された紫外光から変換された可視光を効率良く射出部３１ａから光を放射させることが可能である。
【００４３】
実施例５．
以下、この発明の実施例５について図８、図９及び図１０で説明する。実施例１乃至４では単一及び白色光の照明を発するライン光源ユニットを主体に説明してきたが、実施例５では、これら単一光及び白色光を読み取る密着型イメージセンサの内部構成について説明する。なお、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００４４】
図８においてセンサ基板９には主走査方向にわたり、半導体チップ８が直線状に配列され、個々の半導体チップ８には図９に示すように多数の受光素子７が主走査方向に形成されている。また、図１０において、７Ｒは赤色フィルター、７Ｇは緑色フィルター、７Ｂは青色フィルターであり、半導体チップ８上に形成された個々の受光素子７には受光面にゼラチンに各色色素を混合して形成したチップオンフィルターが塗布されている。
【００４５】
本実施例では受光素子７に塗布されるゼラチンのチップオンフィルターは赤（波長：略６６０ｎｍ）、緑（波長：５２５ｎｍ）及び青（波長：４７０ｎｍ±１０ｎｍ）であるのでライン光源ユニットの発する各スペクトルはこのフィルター色に対応した蛍光体材料とすることが好ましい。ライン光源が赤、緑及び青の白色光である場合は、白色光スペクトルに対応して半導体チップ８の各画素を構成する受光素子７の各色フィルターにそれぞれ原稿５からの反射白色光が入射し、それぞれのフィルターにドロップアウトカラーが生じる。
【００４６】
すなわち、赤色フィルター７Ｒでは原稿の赤色画像は遮光され、緑色フィルター７Ｇでは原稿の緑色画像が遮光され、青色フィルター７Ｂでは原稿の青色画像が遮光される。これらの色情報をシフトレジスタ回路の順次駆動により１ラインの読み取り期間中にスイッチング回路で切り替え、各受光素子７の赤色フィルター７Ｒ、緑色フィルター７Ｇ及び青色フィルター７Ｂからの色情報とする。なお、図８において１６は各受光素子７で光電変換された画素信号を直列出力し画像情報としてセンサ基板９から外部出力するコネクタ（信号入出力端子）である。
【００４７】
次にライン光源が単一スペクトルの場合について述べる。スペクトル波長が５７０ｎｍ（黄緑）の場合は受光素子７上のそれぞれのフィルターを通過した光電変換出力が画像情報となる。逆にライン光源のスペクトル波長が例えば６６０ｎｍの場合は赤色フィルター７Ｒと同一波長なので赤色フィルター７Ｒを介した光電変換出力は画像情報としては使用できない。従って緑色フィルター７Ｇ及び青色フィルター７Ｂが画像情報となる。なお、ライン光源が単一スペクトルの場合には各色チップオンフィルターは必ずしも必要ではない。
【００４８】
以上から密着型イメージセンサにチップオンフィルターを受光素子７上に形成することによりライン光源ユニットの白色光の反射光を読み取ることにより、カラー原稿の読み取りを行なうことができる。また、受光素子７の表面に各色フィルターを設けているので、同時に各色情報が入射するので高速のカラー読み取りが実現できる利点がある。
【００４９】
実施例６．
実施例５では主として白色光のスペクトルに対応したチップオンフィルターを搭載した受光素子７としたが、ライン光源ユニットから発する光は紫外線光源１から発する紫外線（紫外光）のほかに例えばその２次スペクトルである紫光の照射があり、これらは画像読み取りにあたっては不要光でもある。従って実施例６ではこれらの紫外線反射光など不要光による画像読み取り性能の劣化を改善する方法について説明する。
【００５０】
図１１は実施例１乃至３で説明した円柱の導光体３の蛍光体４に対向する射出領域（射出部）に紫外線カット塗料５１を塗布したものである。紫外線の長波長領域側である４００ｎｍ及び紫光の波長を含む紫外線吸収材をＣｅＯ2（酸化セリウム）で覆うことでこれらの波長領域の光が原稿面に入射することを防止する。実施例６ではこの紫外線カット領域を４６０ｎｍ以下とすることにより、実施例５で説明したカラー画像読み取りなどで青色波長に対する画像読み取り性能が格段と向上する。
【００５１】
また、実施例４で説明した多角柱の導光体３１では図１２に示すように導光体３１の1辺でもある専用に設けた射出面（射出部）に紫外線カット塗料５２を塗布することにより、円柱の導光体３の場合と同様な効果を奏する。
【００５２】
実施例７．
実施例１乃至６ではライン光源は原稿面近傍にセンサ基板９とは独立して設置したが、実施例７ではセンサ基板９と共用したライン光源とした場合について図１３で説明する。なお、図８と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００５３】
図１３において１００は紫外線ＬＥＤチップ、９１は紫外線ＬＥＤチップ１００を半導体チップ８の両側に設置したセンサ基板である。図１３ではセンサ基板９１に直接紫外線ＬＥＤチップ１００をワイヤボンド方式で電源接続するため、ＬＥＤボードや紫外線光源用のリード線は不要であり、コネクタ１６から直接光源用電源は供給される。
【００５４】
図１４は図１３に示したセンサ基板９１を組み込んだ密着型イメージセンサの副走査方向断面図である。１７は紫外線ＬＥＤチップ１００の放射光を集光させるレンズ効果を持たせた樹脂で構成された透明キャップ。３２は一端を紫外線ＬＥＤチップ１００に近接させた縦型の導光体、３２ａは縦型の導光体３２の射出部、４２は縦型の導光体３２の他端にあたり、原稿面近傍に設置された蛍光体、１１２は筐体である。なお、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００５５】
図１５はセンサ基板９１上の紫外線ＬＥＤチップ１００近傍に縦型の導光体３２の一端を設置した場合の主走査方向断面図である。また、本実施例の縦型の導光体３２では図１６に示すように光搬送部と光屈曲照射部との領域に分けて説明する。なお、４２ａは縦型の導光体３２の光屈曲照射部に塗布された蛍光体の波形のパターンである。
【００５６】
図１４、図１５、図１６から光搬送部にあたる導光体３２の一端に紫外線ＬＥＤチップ１００を設置し、光屈曲照射部にあたる導光体３２の表面の両側に蛍光体４２を塗布することにより、紫外線ＬＥＤチップ１００から照射された紫外光は光搬送部内の全反射でもって光屈曲照射部に到達し、光屈曲照射部の外面に塗布された蛍光体４２により光屈曲照射部で可視光の全散乱が発生し、射出部３２ａから高輝度の可視光が原稿５に照射される。
【００５７】
ところで２１６ｍｍなどのＡ４サイズの原稿を読み取る密着型イメージセンサの場合、縦型の導光体３２の主走査方向サイズは本実施例では図１５に示すように２２４ｍｍとし、両側に１４個の紫外線ＬＥＤチップ１００をピッチＬの等間隔で振り分けたので１個の紫外線ＬＥＤチップ１００の照射範囲は３２ｍｍとなる。従って、個々の紫外線ＬＥＤチップ１００の照射軸中心の発光輝度が高い場合には縦型の導光体３２に塗布する蛍光体４２の印刷パターンは照射軸近傍は幅が狭く、遠ざかるにつれて幅広となる略波形のパターンが好ましい。
【００５８】
逆に紫外線ＬＥＤチップ１００の紫外光を発光する空乏層上部に比較的幅広の電極パターンやワイヤボンド線などの接続部材がある場合、また隣接する紫外線ＬＥＤチップ１００からの相互の照射がある場合は、照射軸近傍は幅が広く、遠ざかるにつれて幅が狭くなるような図１６に示す波形のパターン４２ａが好ましい。
【００５９】
また、センサ基板９１に設置する紫外線ＬＥＤチップ１００の数量が多く照射範囲（Ｌ）がさらに狭い場合には、一定のパターン幅で等ピッチとした図１７に示す矩形のパターン４２Ｎとしても射出部３２ａからの可視光照射の均一性は確保できる。なお、矩形のパターン４２Ｎは多数の印刷ドットで分割形成しても上記均一性は確保できる。
【００６０】
本実施例では縦型の導光体３２の光屈曲照射部の両側に蛍光体４２を塗布したが、光搬送部からの紫外光が直接反射する光屈曲照射部上面側にのみ主走査方向に沿って塗布しても相応の効果がある。
【００６１】
また蛍光体４２は単一色の場合で説明したが、図１８に示すように基本パターンを赤色発光蛍光体４２Ｒ、緑色発光蛍光体４２Ｇ及び青色発光蛍光体４２Ｂに微細分割し蛍光体を振り分けて塗布することにより白色発光などの複数のスペクトルを照射することが可能である。また、微細分割する場合、基本パターン内における各色発光蛍光体の配置位置は適宜変更しても可視光照射の輝度分布の均一性について相応の効果がある。
【００６２】
この発明の実施例１乃至７では導光体表面に蛍光体を塗布したが、図１９に示すように外筒部としての反射シート１８の内面に蛍光体４３が印刷されたパターンを導光体と接するように貼り付けたり、図２０に示すようにカバー１５の内面に蛍光体４４が印刷されたパターンが導光体３１と接するように導光体３１をカバー１５で覆うことにより、導光体の塗布すべき表面に接して反射層としての蛍光体層が設置されてあれば、導光体表面に蛍光体を直接塗布した場合と同等の効果を奏する。
【００６３】
この発明の実施例１乃至７では原稿面の両側にライン光源を設置したが、０．５ｍｓ／ライン以上の高速読み取りを必要としない場合、且つ原稿搬送時の原稿の凹凸による照射光のムラによる原稿画像の読み取り劣化などが生じない搬送機構の場合にはライン光源ユニットや紫外線ＬＥＤチップ１００は片側にのみ設置しても良い。
【００６４】
また、この発明の実施例１乃至７ではカラー画像読み取り時の白色光を主体に説明するため赤、緑及び青の蛍光体の発光色を使用したが、これら発光色に限らず、所望する可視光スペクトルに合わせたり、ＣｄＳｅやＣｄＴｅ材料などの蛍光体材料を用いてさらに赤色発光色以上の長波長を蛍光させても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】この発明の実施例１に係る密着型イメージセンサの副走査方向断面図である。
【図２】この発明の実施例１に係る密着型イメージセンサに利用されるライン光源ユニットの形状模式図である。
【図３】この発明の実施例１に係る導光体に塗布する蛍光体のパターン図である。
【図４】この発明の実施例２に係る導光体に塗布する蛍光体のパターン図である。
【図５】この発明の実施例３に係る導光体に塗布する蛍光体のパターン図である。
【図６】この発明の実施例４に係る密着型イメージセンサの副走査方向断面図である。
【図７】この発明の実施例４に係る密着型イメージセンサに利用されるライン光源ユニットの形状模式図である。
【図８】この発明の実施例５に係る密着型イメージセンサのセンサ基板を説明する図である。
【図９】この発明の実施例５に係る密着型イメージセンサの半導体チップを説明する図である。
【図１０】この発明の実施例５に係る密着型イメージセンサの半導体チップに組み込まれた受光素子を説明する図である。
【図１１】この発明の実施例６に係る密着型イメージセンサに利用される円柱導光体に紫外線カット塗料を塗布したライン光源ユニットの形状模式図である。
【図１２】この発明の実施例６に係る密着型イメージセンサに利用される多角柱導光体に紫外線カット塗料を塗布したライン光源ユニットの形状模式図である。
【図１３】この発明の実施例７に係る密着型イメージセンサのセンサ基板を説明する図である。
【図１４】この発明の実施例７に係る密着型イメージセンサの副走査方向断面図である。
【図１５】この発明の実施例７に係る密着型イメージセンサのセンサ基板上に導光体を組み込んだ場合の説明図である。
【図１６】この発明の実施例７に係る密着型イメージセンサの導光体の外観模式図である。
【図１７】この発明の実施例７に係る密着型イメージセンサで等ピッチで蛍光体を塗布した導光体の外観模式図である。
【図１８】この発明の実施例７に係る密着型イメージセンサで３種の蛍光体を塗布した導光体の外観模式図である。
【図１９】この発明の円柱状導光体に蛍光体を塗布した反射シートを貼り付けた外観模式図である。
【図２０】この発明の多角形導光体に蛍光体を塗布したカバーを取り付けた外観模式図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  紫外線光源（紫外線ＬＥＤ）、  ２  ＬＥＤボード、  ３  導光体、  ３ａ  射出部、  ４  蛍光体、  ４Ｎ  幅狭のパターン、  ４Ｍ  中間幅のパターン、  ４Ｗ  幅広のパターン、  ４ＬＷ  超幅広のパターン、  ４Ｒ  赤色発光蛍光体、  ４Ｇ  緑色発光蛍光体、  ４Ｂ  青色発光蛍光体、  ５  被写体（原稿）、  ６  レンズ、  ７  撮像素子（受光素子）、  ７Ｒ  赤色フィルター、  ７Ｇ  緑色フィルター、  ７Ｂ  青色フィルター、  ８  センサＩＣ、  ９  センサ基板、  １０  透過体（ガラス板）、  １１  筐体、  １２  プーリー、  １３  天板、  １４  リード線、  １５  カバー（外筒部）、  １６  コネクタ、  １７  透明キャップ、  １８  反射シート（外筒部）、  ２１  ＬＥＤボード、  ３１  多角柱の導光体、  ３１ａ  射出部、  ３２  縦型の導光体、  ３２ａ  射出部、  ４１  蛍光体、  ４２  蛍光体、  ４２ａ  波形のパターン、  ４２Ｎ  矩形のパターン、  ４２Ｒ  赤色発光蛍光体、  ４２Ｇ  緑色発光蛍光体、  ４２Ｂ  青色発光蛍光体、  ４３  シート内面蛍光体、  ４４  カバー内面蛍光体、  ５１  紫外線カット塗料、  ５２  紫外線カット塗料、  ９１  センサ基板、  １００  紫外線ＬＥＤチップ、  １１１  筐体、  １１２  筐体、  １５１  紫外線遮光パターン。
【図１】
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【図２】
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【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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【図２０】
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