(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】透明体により断面略一様な柱状に形成されるとともに所定長さを有する本体部１３０、および、この本体部１３０の両端に形成された第１の端部１２１と第２の端部、を備えた導光部材１２０と、上記第１の端部１２１および／または上記第２の端部に対向して配置されたＬＥＤ素子２００と、を備え、上記本体部１３０は外周面がなめらかな鏡面状に形成されているとともに、その周方向の一定箇所において、長手方向に並ぶ複数の凹部１３１または凸部が形成されていることにより、上記第１の端部１２１および／または第２の端部から上記本体部１３０に入射した上記ＬＥＤ素子２００からの光が、上記本体部１３０の長手方向全長において、上記本体部１３０の周面における上記凹部１３１または凸部が形成された部位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２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明体により断面略一様な柱状に形成されるとともに所定長さを有する本体部、および、この本体部の両端に形成された第１の端部と第２の端部、を備えた導光部材と、上記第１の端部と上記第２の端部にそれぞれ対向して配置されたＬＥＤ素子と、を備え、
上記本体部は外周面がなめらかな鏡面状に形成されているとともに、長手方向にわたり、その周方向の所定の範囲において、複数の凹部または凸部が形成されていることにより、
上記第１の端部と上記第２の端部から上記本体部に入射した上記ＬＥＤ素子からの光が、上記本体部の長手方向にわたって、上記本体部の周面における上記凹部または凸部が形成された範囲と対向する領域から出射する傾向を与えたことを特徴とする、線状光源装置。
【請求項２】
透明体により断面略一様な柱状に形成されるとともに所定長さを有する本体部、および、この本体部の両端に形成された第１の端部と第２の端部、を備えた導光部材と、上記第１の端部に対向して配置されたＬＥＤ素子と、上記第２の端部に形成された反射面と、を備え、
上記本体部は外周面がなめらかな鏡面状に形成されているとともに、長手方向にわたり、その周方向の所定の範囲において、複数の凹部または凸部が形成されていることにより、
上記第１の端部から上記本体部に入射した上記ＬＥＤ素子からの光が、上記本体部の長手方向にわたって、上記本体部の周面における上記凹部または凸部が形成された範囲と対向する領域から出射する傾向を与えたことを特徴とする、線状光源装置。
【請求項３】
上記透明体は、透明樹脂または透明ガラスからなる、請求項１または２に記載の線状光源装置。
【請求項４】
上記導光部材の上記本体部は、断面略一様な円柱状である、請求項１ないし３のいずれかに記載の線状光源装置。
【請求項５】
上記導光部材の上記本体部は、断面略一様な多角柱状である、請求項１ないし３のいずれかに記載の線状光源装置。
【請求項６】
上記断面略一様な多角柱状の本体部における稜線は、断面においてラウンド部が形成されている、請求項５に記載の線状光源装置。
【請求項７】
上記導光部材の上記本体部は、断面略一様な楕円円柱状である、請求項１ないし３のいずれかに記載の線状光源装置。
【請求項８】
上記複数の凹部または凸部は、上記本体部の長手軸線と交差する方向に延びる凹溝を所定間隔ごとに複数設けて形成されている、請求項１ないし７のいずれかに記載の線状光源装置。
【請求項９】
上記凹溝は、略断面凹円弧状である、請求項８に記載の線状光源装置。
【請求項１０】
上記複数の凹部または凸部は、凹球面状の窪みを複数設けて形成されている、請求項１ないし７に記載の線状光源装置。
【請求項１１】
上記ＬＥＤ素子は、ＬＥＤチップが用いられており、このＬＥＤチップは、窒化アルミニウム製の基板に直接搭載されている、請求項１ないし１０のいずれかに記載の線状光源装置。
【請求項１２】
上記基板は、上記ＬＥＤ素子が搭載されるＬＥＤ素子搭載部と、このＬＥＤ素子搭載部に連続する放熱部とを備えている、請求項１１に記載の線状光源装置。
【請求項１３】
上記基板には、共通電極パターンと、複数の個別給電用電極パターンとが形成されており、上記ＬＥＤ素子搭載部において、上記共通電極パターンに複数のＬＥＤチップが密集してボンディングされているとともに、各ＬＥＤチップとこれらに対応する上記個別給電用電極パターンとの間が、それぞれワイヤボンディングによって結線されている、請求項１２に記載の線状光源装置。
【請求項１４】
上記基板は、長手状をしており、その長手方向一端部領域に上記ＬＥＤ素子搭載部が形成されているとともに、その余の領域には、上記共通電極パターン、および、上記複数の個別給電用電極パターンが互いに平行関係を維持しつつ上記基板の長手方向に延びるように形成されている、請求項１３に記載の線状光源装置。
【請求項１５】
上記複数のＬＥＤチップは、少なくとも１個の赤色発光ＬＥＤチップと、少なくとも１個の緑色発光ＬＥＤチップと、少なくとも１個の青色発光ＬＥＤチップとで構成されている、請求項１３または１４に記載の線状光源装置。
【請求項１６】
上記共通電極パターンと上記複数の個別給電用電極パターンにおける少なくとも上記ＬＥＤ素子搭載部に対応する部位は、銀ペーストを印刷焼成して形成されている、請求項１５に記載の線状光源装置。
【請求項１７】
上記基板の上記ＬＥＤ素子搭載部には、上記複数のＬＥＤチップを囲むように形成された枠状の反射部材が取付けられている、請求項１５または１６に記載の線状光源装置。
【請求項１８】
上記反射部材は、上部開口に向かうほど拡径するように内面が傾斜させられているとともに、この内面が反射面とされている、請求項１７に記載の線状光源装置。
【請求項１９】
上記反射部材は、白色系の樹脂によって形成されている、請求項１８に記載の線状光源装置。
【請求項２０】
上記反射部材は、樹脂によって形成されているとともに、その内面に鏡面処理がなされている、請求項１８に記載の線状光源装置。
【請求項２１】
上記導光部材の上記ＬＥＤチップが対向させられる端部には、上記枠状の反射部材に対してこれを内包するように嵌合するソケット部が一体形成されている、請求項１７ないし２０のいずれかに記載の線状光源装置。
【請求項２２】
上記ソケット部の外面は、非透光層で覆われている、請求項２１に記載の線状光源装置。
【請求項２３】
上記本体部の外周面に長手方向に並ぶ複数の凹部または凸部が形成されるべき周方向の所定範囲は、上記本体部の３〜４５°の中心角範囲に設定されている、請求項１ないし２２のいずれかに記載の線状光源装置。
【請求項２４】
上記本板部の外周面に長手方向に並ぶ複数の凹部または凸部が形成されるべき周方向の所定範囲は、上記本体部の１２０〜２７０°の中心角範囲に設定されている、請求項１ないし２２のいずれかに記載の線状光源装置。
【請求項２５】
ケース内に、光源装置と、複数のミラーと、レンズと、ＣＣＤラインセンサとを備え、上記光源装置から発せられる光によって照明された原稿からの反射光を上記複数のミラーおよび上記レンズを介して上記ＣＣＤラインセンサ上に導き、上記原稿における主走査方向のライン状の画像を上記ＣＣＤラインセンサによって読み取るように構成された画像読取装置であって、
上記光源装置として、請求項２３に記載の線状光源装置が用いられていることを特徴とする、画像読取装置。
【請求項２６】
上記導光部材の上記本体部に設ける上記複数の凹部または凸部は、上記本体部の長手方向両端部に向かうほど、長手方向中央部におけるよりも出射光量が多くなるように形成されている、請求項２５に記載の画像読取装置。
【請求項２７】
平面ディスプレイパネルを備え、この平面ディスプレイパネルを背後から照明する照明装置を備えた平面ディスプレイ装置であって、
上記照明装置は、請求項１０または請求項２４に記載の線状光源装置を複数併設して構成されていることを特徴とする、平面ディスプレイ装置。
【請求項２８】
上記平面ディスプレイパネルと上記照明装置との間には、光拡散シートまたは光拡散パネルが配置されている、請求項２７に記載の平面ディスプレイ装置。
【請求項２９】
上記照明装置の上記平面ディスプレイパネルと反対側には、光反射面が配置されている、請求項２７または２８に記載の平面ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、線状光源装置、並びに、これを用いた画像読取装置および平面ディスプレイ装置に関する。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取装置の照明光源、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Ｕ（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は一般に、本願の図８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を用いてフラットベッド型イメージスキャナを構成する場合、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、長手方向各所において均一発光するが、ＣＣＤイメージセンサユニットＵの場合、たとえばＡ４幅の読み取り幅が最終的に数１０ｍｍのＣＣＤラインセンサ４上に集束させられるため、ＣＣＤラインセンサ４あるいはレンズ３からみた画角がたとえば５０°程度となり（図９参照）、読み取り幅の両端ほど、原稿からの反射光量が低下する。このことは、ＣＣＤラインセンサ４における端部の素子ほど受光量が低下することを意味する。かかる受光量の低下は、補正が可能であるが、とりわけカラー画像を読み取る場合には、複雑な補正回路が必要となる。
【００１０】
第４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。
【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取装置等の照明光源として、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主たる課題とする。本願発明はまた、この線状光源装置を照明光源として用いた画像読取装置を提供することをもその課題とし、かつ、この線状光源装置をいわゆるバックライトとしての照明光源として用いた平面ディスプレイ装置を提供することをもその課題とする。
【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の側面に係る線状光源装置は、透明体により断面略一様な柱状に形成されるとともに所定長さを有する本体部、および、この本体部の両端に形成された第１の端部と第２の端部、を備えた導光部材と、上記第１の端部と上記第２の端部にそれぞれ対向して配置されたＬＥＤ素子と、を備え、上記本体部は外周面がなめらかな鏡面状に形成されているとともに、長手方向にわたり、その周方向の所定の範囲において、複数の凹部または凸部が形成されていることにより、上記第１の端部と上記第２の端部から上記本体部に入射した上記ＬＥＤ素子からの光が、上記本体部の長手方向にわたって、上記本体部の周面における上記凹部または凸部が形成された範囲と対向する領域から出射する傾向を与えたことを特徴とする。
【００１４】
上記第１の側面に係る線状光源装置の変形例としては、透明体により断面略一様な柱状に形成されるとともに所定長さを有する本体部、および、この本体部の両端に形成された第１の端部と第２の端部、を備えた導光部材と、上記第１の端部に対向して配置されたＬＥＤ素子と、上記第２の端部に形成された反射面と、を備え、上記本体部は外周面がなめらかな鏡面状に形成されているとともに、長手方向にわたり、その周方向の所定の範囲において、複数の凹部または凸部が形成されていることにより、上記第１の端部から上記本体部に入射した上記ＬＥＤ素子からの光が、上記本体部の長手方向にわたって、上記本体部の周面における上記凹部または凸部が形成された範囲と対向する領域から出射する傾向を与えたことを特徴とする。
【００１５】
導光部材にその端部から入射した光は、なめらかな表面で全反射しつつ導光部材の本体部の長手方向に進行する。そして、このような光は、上記凹部または凸部において反射させられることにより、進行方向が導光部材を横断しようとする方向に変換される。この光は、概して、上記本体部の内部を、その周面における上記凹部または凸部が設けられた周方向範囲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、上記凹部または凸部が設けられる上記本体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、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取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。
【００１６】
このように、この線状光源装置においては、基本的に反射部材等の他の部材を要することなく、導光部材の端部に配置したＬＥＤ素子からの光を、導光部材の長手方向の全域において、出射方向を規定しつつ、効率よく出射させることができる。
【００１７】
なお、上記導光部材の本体部を形成するべき透明体としては、透明樹脂または透明ガラスを好適に採用することができる。
【００１８】
また、断面略一様な円柱状の本体部の具体的形態としては、円柱状のほか、多角柱状、楕円円柱状等を採用することができる。この場合、円柱状や楕円円柱状といった、表面がなめらかにラウンドする柱状形態を採用することにより、凸レンズ効果により、照明対象領域をより効率よく照明するのに都合がよい。
【００１９】
好ましい実施の形態では、上記複数の凹部または凸部は、上記本体部の長手軸線と交差する方向に延びる凹溝を所定間隔ごとに複数設けて形成されている。この場合、上記凹溝は、略断面凹円弧状とするのがよい。
【００２０】
上記複数の凹部または凸部は、凹球面状の窪みを複数設けて形成することもできる。
【００２１】
好ましい実施の形態では、上記ＬＥＤ素子は、ＬＥＤチップが用いられており、このＬＥＤチップは、窒化アルミニウム製の基板に直接搭載されている。
【００２２】
ＬＥＤ素子は一般に、熱による劣化が著しいという特性をもつ。この好ましい実施形態による線状光源装置では、ＬＥＤチップが熱伝導性に極めて優れた窒化アルミニウム製の基板に直接的に搭載されているので、仮に光量を上げるためにＬＥＤチップの通電量を増加させても、それによって発生する熱を速やかに窒化アルミニウム製の基板に逃がすことができる。その結果、通電量を増大させて光量を増加させても、ＬＥＤチップ自体の昇温を抑制することができるのであり、ＬＥＤチップの寿命を所定のように維持することができる。
【００２３】
好ましい実施の形態ではまた、上記基板は、上記ＬＥＤ素子が搭載されるＬＥＤ素子搭載部と、このＬＥＤ素子搭載部に連続する放熱部とを備えている。
【００２４】
このような構成によれば、基板の大きさを選択することにより、好適に放熱部を設けることができ、上記のＬＥＤチップの昇温抑制効果をより都合よく実現することができる。
【００２５】
好ましい実施の形態ではさらに、上記基板には、共通電極パターンと、複数の個別給電用電極パターンとが形成されており、上記ＬＥＤ素子搭載部において、上記共通電極パターンに複数のＬＥＤチップが密集してボンディングされているとともに、各ＬＥＤチップとこれらに対応する上記個別給電用電極パターンとの間が、それぞれワイヤボンディングによって結線されている。
【００２６】
このような構成によれば、たとえば、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）のＬＥＤチップを都合よく基板上に密集配置することができ、これらの３色のＬＥＤチップを同時発光させてこれらの光を上記導光部材に導入し、この導光部材から白色光を出射させようとする場合に、色のバラツキを抑制することができる。しかも、このように複数のＬＥＤチップを密集配置し、それらの光量を増大させるために通電量を増大させても、ＬＥＤチップの昇温を都合よく抑制できるのは、上記したとおりである。
【００２７】
好ましい実施の形態ではまた、上記基板は、長手状をしており、その長手方向一端部領域に上記ＬＥＤ素子搭載部が形成されているとともに、その余の領域には、上記共通電極パターン、および、上記複数の個別給電用電極パターンが互いに平行関係を維持しつつ上記基板の長手方向に延びるように形成されている。
【００２８】
このように構成することにより、基板における放熱部を、配線パターンのとりまわしのための領域として都合よく利用することができる。
【００２９】
好ましい実施の形態ではさらに、上記複数のＬＥＤチップは、少なくとも１個の赤色発光ＬＥＤチップと、少なくとも１個の緑色発光ＬＥＤチップと、少なくとも１個の青色発光ＬＥＤチップとで構成されている。
【００３０】
このように構成することにより、導光部材から白色光を出射させることができ、しかも、その光量調整を容易に行うことができる。
【００３１】
好ましい実施の形態ではまた、上記共通電極パターンと上記複数の個別給電用電極パターンにおける少なくとも上記ＬＥＤ素子搭載部に対応する部位は、銀ペーストを印刷焼成して形成されている。
【００３２】
このように構成することにより、各ＬＥＤチップからの基板に到達した光を都合よく反射させ、効率アップを図ることができるのであり、しかも、端子部の電流容量を確保することもできる。
【００３３】
好ましい実施の形態ではさらに、上記基板の上記ＬＥＤ素子搭載部には、上記複数のＬＥＤチップを囲むように形成された枠状の反射部材が取付けられている。
【００３４】
好ましい実施の形態ではまた、上記反射部材は、上部開口に向かうほど拡径するように内面が傾斜させられているとともに、この内面が反射面とされている。この反射部材は、たとえば、全体を白色系の樹脂によって形成してその内面を反射面としてもよいし、あるいは、樹脂によって形成された反射部材の内面にアルミニウムの蒸着層を形成して鏡面処理を施すなどしてもよい。
【００３５】
このように構成することにより、ＬＥＤチップの側面から発せられた光を都合よく導光部材に向けて出射させることができ、効率アップを図ることができる。
【００３６】
好ましい実施の形態ではさらに、上記導光部材の上記ＬＥＤチップが対向させられる端部には、上記枠状の反射部材に対してこれを内包するように嵌合するソケット部が一体形成されている。
【００３７】
好ましい実施の形態ではまた、上記ソケット部の外面は、非透光層で覆われている。
【００３８】
このように構成することにより、反射部材から出射させられる光の一部が外部に漏れることを防止し、効率アップを図ることができ、また、上記導光部材と上記基板とを都合よく接続することができる。
【００３９】
好ましい実施の形態ではまた、上記本体部の外周面に長手方向にわたって複数の凹部または凸部が形成されるべき周方向の所定範囲が、上記本体部の３〜４５°、より好ましくは５〜３０°の中心角範囲に設定されている。
【００４０】
このように構成することにより、本体部の周方向についての出射範囲をより限定した範囲に設定し、線状、あるいは帯状の目標領域に向けて、効率よく光を照射することができる。
【００４１】
他の好ましい実施の形態においては、上記本板部の外周面に長手方向にわたって複数の凹部または凸部が形成されるべき周方向の所定範囲が、上記本体部の１２０〜２７０°、より好ましくは１２０〜２００°の中心角範囲に設定されている。
【００４２】
このように構成することにより、本体部の周方向についての出射範囲を拡大し、面的な目標領域に向けて、光を効率よく照射することができる。
【００４３】
本願発明の第２の側面に係る画像読取装置は、ケース内に、光源装置と、複数のミラーと、レンズと、ＣＣＤラインセンサとを備え、上記光源装置から発せられる光によって照明された原稿からの反射光を上記複数のミラーおよび上記レンズを介して上記ＣＣＤラインセンサ上に導き、上記原稿における主走査方向のライン状の画像を上記ＣＣＤラインセンサによって読み取るように構成された画像読取装置であって、上記光源装置として、本願発明の第１の側面に係る線状光源装置が、好適には、上記本体部の外周面に長手方向にわたって設けられる複数の凹部または凸部が形成されるべき周方向の所定範囲が、上記本体部の３〜４５°の中心角範囲に設定されて用いられていることを特徴としている。
【００４４】
このような構成によれば、従来のこの種の画像読取装置の光源として用いられていた冷陰極管を、ＬＥＤ素子を光源とする光源に都合よく置き換えることができ、冷陰極管が用いられていたことによる上記した問題が一挙に解決される。そして、本願発明における線状光源装置の主たる構成部分である導光部材は、柱状をした本体部をもっており、この形状は、冷陰極管の形状と近似している。したがって、従来のこの種の画像読取装置におけるケースにさほど変更を加えることなく、都合よく上記した本願発明の第１の側面に係る線状光源装置を組み込むことができる。
【００４５】
好ましい実施の形態では、上記導光部材の上記本体部に設ける上記複数の凹部または凸部は、上記本体部の長手方向両端部に向かうほど、長手方向中央部におけるよりも出射光量が多くなるように形成されている。
【００４６】
この種の画像読取装置においては、ＣＣＤラインセンサ、あるいはその前段に設置するレンズからみた画角は、５０°程度あり、読み取り幅全域に均一な光量の照明を行ったとしても、ＣＣＤラインセンサに到達する光量は、読み取り幅の端部からの反射光ほど少なくなる。このことは、読み取られた画像が読み取り幅の端部ほど暗くなることを意味するが、上記構成によれば、読み取り幅の端部ほど照明光量を大きくすることができるのであり、これにより、読み取り画像の明るさを読み取り幅方向について平均化することができる。
【００４７】
本願発明の第３の側面に係る平面ディスプレイ装置は、平面ディスプレイパネルを備え、この平面ディスプレイパネルを背後から照明する照明装置を備えた平面ディスプレイ装置であって、上記照明装置は、本願発明の第１の側面に係る線状光源装置が、好適には、上記本体部の外周面に長手方向に長手方向にわたって設けられる複数の凹部または凸部が形成されるべき周方向の所定範囲が、上記本体部の１２０〜２７０°の中心角範囲に設定されて複数併設して構成されていることを特徴としている。
【００４８】
このような構成によれば、各線状光源装置が広範囲の面的な領域を効率よく照明することができることから、このような線状光源装置を併設することにより、消費電力の少ない、きわめて効率的に広範囲の面的な領域を照明することができる照明装置が実現でき、平面ディスプレイ装置のバックライトとして、最適なものとなる。
【００４９】
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】
【００５０】
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。
【００５１】
図１ないし図５は、本願発明に係る線状光源装置１００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素子２００とを備えて構成されている。
【００５２】
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円柱状をした本体部１３０と、この本体部１３０の両端に形成された第１の端部１２１と第２の端部１２２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、あるいは透明ガラス等の透明体により一体成形されたものである。円柱状の本体部１３０は、たとえば、Ａ４サイズの読み取り幅と対応した長さに設定され、直径は、たとえば３ｍｍ程度である。また、少なくとも本体部１３０の周面は、なめらかな鏡面状とされている。
【００５３】
図４および図５からよく理解されるように、上記本体部１３０には、その周方向の一定範囲において、長手方向に並ぶ複数箇所の凹部１３１が形成されている。この凹部１３１は、たとえば図２、図４および図５に詳示するように、本体部１３０を横断する方向に延びる円筒内面状に形成されており、たとえば、その形状は、Ｒ０．３ｍｍ程度の円筒内面状の溝が最大深さ０．１５ｍｍ程度に形成してある。また、この凹部１３１の入口部にも、アールが付けられている。このような凹部１３１を形成するべき上記本体部１３０における周方向の角度範囲αは、たとえば、３〜４５°、好ましくは５〜３０°の範囲に設定するのがよい。この凹部１３１の隣接するものどうしの間隔については、本体部１３０からの出射光量の分布を考慮して決定すればよいが、この点については後述する。
【００５４】
上記本体部１３０の第１の端部１２１および第２の端部１２２には、図２に詳示するように、角状のソケット部１４０が一体形成されている。この角状のソケット部１４０の底面が実質的に上記本体部の端面１４１となり、この端面１４１が、ＬＥＤ素子２００から上記本体部１３０への光の入射部となる。なお、このソケット部１４０の外面は、好ましくは白色塗料や金属膜などの非透光層１４２で覆い、光の漏れを防止できるようにしておくのがよい。
【００５５】
上記ＬＥＤ素子２００は、基板２１０上に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のＬＥＤベアチップ（以下、単にＬＥＤチップといとう。）２０１，２０２，２０３を１つずつ、それらの中心が三角形の頂点をなすようにして合計３個搭載して構成されている（図３参照）。このようなＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３の大きさは、平面視において０．３ｍｍ角程度、厚みも同程度である。基板２１０は、図３に表れているように、長矩形状をしており、材質は、熱伝導性にきわめて優れた窒化アルミニウムが特に採用されている。この基板２１０の長手方向一端部領域にＬＥＤ素子搭載部２１１が形成されていて、この部に上記の３個のＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３が搭載されているとともに、基板２１０における上記ＬＥＤ素子搭載部２１１以外の領域は、放熱部２１２として機能する。
【００５６】
より詳細には、図３に表れているように、上記基板２１０におけるＬＥＤ素子搭載部２１１には、共通電極パターン２１５の一端部２１５ａがチップボンディング用パッドとして配置されているとともに、このチップボンディング用パッド２１５ａ上にＲ、Ｇ、Ｂそれぞれ各１個のＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３が互いに近接してボンディングされている一方、このチップボンディング用パッド２１５ａに近接するようにして、各ＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３と対応した個別給電用電極パターン２１６，２１７，２１８の端部２１６ａ，２１７ａ，２１８ａが配置されている。そして、各ＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３と上記個別給電用電極パターン２１６，２１７，２１８の端部２１６ａ，２１７ａ，２１８ａとの間は、ボンディングワイヤ２１９により結線されている。上記共通電極パターン２１５と各個別給電用電極パターン２１６，２１７，２１８の各他端部２１５ｂ，２１６ｂ，２１７ｂ，２１８ｂは、基板２１０における放熱部２１２として領域を、互いに平行関係を維持しながら、長手方向に延ばされている。これらの電極パターン２１５，２１６，２１７，２１８は、好ましくは、銀ペーストを印刷焼成して形成されており、その結果、上記チップボンディング用パッド２１５ａおよびこれに隣接する各個別給電用電極パターン２１６，２１７，２１８の端部２１６ａ，２１７ａ，２１８ａの表面は、反射効率のすぐれた面となっている。
【００５７】
上記基板２１０における上記ＬＥＤ素子搭載部２１１にはまた、上記３個のＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３およびこれらと各端部２１６ａ，２１７ａ，２１８ａとの間のボンディングワイヤ２１９を取り囲むように形成された枠状の反射部材２２０がたとえば接着により搭載される。図２および図３に表れているように、この反射部材２２０は、平面視四角形状をしており、所定の厚み寸法を有している。この枠状反射部材２２０の内面には、上部に向かうほど拡径するテーパ状の反射面２２１が形成されている。そして、この反射部材２２０は、好ましくは、白色系の樹脂を成形することによって得られる。さらに、この反射部材２２０の外形寸法は、上記導光部材１２０の端部のソケット部１４０の内部の寸法と対応させられており、このソケット部１４０と上記反射部材２２０とを相互に嵌合させて適部を接着するなどすることにより、上記ＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３が搭載された基板２１０と上記導光部材１２０とが一体に組付けられる。このとき、上記のように、０．３ｍｍ角程度のＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３がそれぞれの中心が三角形の頂点をなすようにして上記基板２１０のＬＥＤ素子搭載部２１１に搭載されているため、これらのＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３は、上記したように３ｍｍ程度の直径を有する導光部材１２０の本体部１３０の端部に対し、はみ出すことなく、むしろ、導光部材１２０の本体部１３０の端部に対し、その中心付近に対向させられる（図４参照）。なお、この反射部材２２０が基板２１０上に搭載された後、各ＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３およびこれらと各個別給電用電極パターン２１６〜２１８との間を結線するワイヤ２１９を包み込むようにして、透明シリコーン樹脂等の保護樹脂２２２が充填される。上記反射部材２２０の内面を高効率の反射面とするには、樹脂で形成した反射部材の母材の内面あるいは上面に、アルミニウム等の金属の蒸着層を形成するなどしてもよい。
【００５８】
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。
【００５９】
導光部材１２０の２つの端部において、それぞれ、３つのＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３が点灯させられると、各色の光は、導光部材１２０の本体部１３０の端面に入射させられる（図２参照）。このとき、各ＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３の頂面から発せられた光は直接的に上記本体部１３０の端面に入射させられるが、各ＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３の側面から発せられた光もまた、反射部材２２０の反射面２２１で反射させられ、上記本体部１３０の端面１４１に向けて入射させられる。さらには、各ＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３は、反射効率のよい銀ペーストの印刷焼成による共通電極パターン２１５上に搭載されていることから、基板２１０に向けて進行する光もまた、この共通電極パターン２１５の表面で反射させられ、上記本体部１３０の端面１４１から入射させられる。また、反射部材２２０には上記導光部材１２０と一体的な角状のソケット部１４０が嵌合させられているとともに、このソケット部１４０の表面は白色塗料または金属膜による非透光層１４２で覆われているので、このソケット部１４０から無駄に光が外部に漏れ出ることもない。したがって、各ＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３からの光は、きわめて効率よく、導光部材１２０に入射させられる。
【００６０】
上記のようにして導光部材１２０にその第１の端部１２１と第２の端部１２２から入射した光は、図２に模式的に示すように、本体部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５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本体部１３０を横断しようとする方向に進行方向を転換させられる。こうして進行方向を転換させられた光は、図４に模式的に示すように、概して、本体部１３０における上記凹部１３１が設けられた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本体部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、上記凹部１３１が形成される上記本体部１３０の周方向の範囲が３〜４５°、好ましくは５〜３０°の限定的な範囲に設定されていることと、導光部材１２０の本体部１３０が円柱状をしていることによる凸レンズ効果とにより、出射する光が本体部１３０の周方向に広がることが抑制され、出射光を、目標とする所定幅の領域Ａ（図４参照）に集中させることができる。
【００６１】
本体部１３０に設ける凹部１３１は、本体部１３０の長手方向の全長にわたって設けられるので、上記したような光学的作用が本体部１３０の長手方向全長にわたる各所において実現される結果、導光部材１２０の本体部１３０の長手方向全長において、その周面の所定領域から、Ｒ、Ｇ、Ｂの光が混合した結果としての白色光を、目標とする領域Ａに向けて集中的に出射させることができる。
【００６２】
ところで、上記構成の線状光源装置１００は、その両端部に配置したＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３が発する光を導光部材１２０の長手方向に導いているため、長手方向中央部に向かうほど内部光量が低下する傾向が生じる。しかしながら、導光部材１２０の長手方向についての出射光量分布は、本体部１３０に設ける凹部１３１の間隔、あるいは深さを長手方向について変化させることにより調整することができる。たとえば、凹部１３１の隣接間隔を本体部１３０の端部より中央部に向かうほど狭くすることにより、長手方向に進行してきた光を本体部１３０の横断方向に転換させる機会を多くすることができ、これにより、本体部１３０の長手方向中央部での内部光量低下を補償して、出射光量を本体部１３０の長手方向について平均化することができる。また、凹部１３１の深さを本体部１３０の端部より中央部に向かうほど深くすることによっても、同様の効果を得ることができる。
【００６３】
上記した構成の線状光源装置１００においてはまた、導光部材１２０の端部に配置される３つのＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３が、基板２１０上で密集配置されているため、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光色がむらなく混合して導光部材１２０内を進行する。その結果、導光部材１２０の長手方向について色むらのない白色光を出射させることができる。
【００６４】
さらに、上記構成の線状光源装置１００においては、ＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３を搭載するべき基板２１０の材質として、窒化アルミニウムが特に採用されており、また、この基板２１０上に上記ＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３が直接的にボンディングされている。ＬＥＤチップは、一般に、熱による劣化が著しいという特性をもつ。すなわち、ＬＥＤチップは、通電量に応じた光量の光を出射するが、通電量に応じて発熱するため、熱による寿命劣化を考慮して、使用時標準通電量を低い値に設定するのが通常である。このようなことから、この種のＬＥＤチップは、樹脂パッケージ型のＬＥＤランプに用いる場合、あるいはガラスエポキシ製やアルミナセラミック製の基板上に搭載する場合、たかだか２０ｍＡ程度を標準通電量としているのが一般である。しかしながら、上記構成の線状光源装置１００は、熱伝導率がたとえば２００Ｗ／ｍ・Ｋときわめて高い窒化アルミニウム製の基板２１０にＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３を直接ボンディングしているため、各ＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３に対する通電量を増加させても、発生する熱を即座に基板２１０に逃がすことができる。そのため、出射光量を高く維持しつつも、昇温を抑制して、ＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３の劣化を抑制することができるのである。
【００６５】
上記構成の線状光源装置１００においては、基板２１０の端部領域をＬＥＤ素子搭載部２１１とし、これに連続する放熱部２１２を一体に設けているので、上記した放熱効果はさらに高められる。なお、このような放熱効果をより高めるためには、基板２１０上の放熱部２１２に、たとえばアルミニウム製の放熱フィン（図示略）を取付けたり、この線状光源装置１００が組み込まれる装置の金属筐体に上記の放熱部２１２を接触させるといったことが効果的である。
【００６６】
実験によれば、上記基板２１０として、幅５．０ｍｍ、長さ１８．０ｍｍ、厚み０．６ｍｍの窒化アルミニウム製の基板２１０に厚み１０μｍの銀ペーストによる電極パターン２１５〜２１８を形成し、大きさ０．２２ｍｍ×０．２９ｍｍ×０．２９ｍｍ程度のＲ、Ｇ、Ｂの使用時定格電流２０ｍＡのＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３を図３に示すようにして密集配置して各ＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３に５０ｍＡの通電による連続発光させたところ、１５０時間後の光量劣化は１０％以内であった。なお、この連続発光時間の設定は、画像読取装置の照明光源として上記線状光源装置１００を採用する場合、１枚１０秒程度で５万枚の原稿を読み取ることができるようにすることを考慮したものである。
【００６７】
なお、上記の実験結果と比較するため、基板２１０の材質のみガラスエポキシ基板に変更して、各ＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３に５０ｍＡの通電による連続発光をさせたところ、１５０時間後の光量劣化は２０％を超え、到底使用に耐えることができないことが判明している。
【００６８】
図６および図７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の一端部（第１の端部）１２１にＬＥＤ素子２００を配置し、他端部（第２の端部）１２２には、反射面１２４を設けた点が図１ないし図５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。以下においては、この第２の実施形態に係る線状光源装置１００Ａについて、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、詳細な説明は省略する。
【００６９】
導光部材１２０は、その本体部１３０の第１の端部１２１のみにソケット部１４０が形成されており、他端部１２２には、反射面１２４が形成されている。本体部１３０およびソケット部１４０の形態は、基本的に、第１の実施形態にかかるものと同様である。反射面１２４は、上記本体部１３０の第２の端部１２２に、白色系の樹脂でできたキャップ１２５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。この反射面１２４は、導光部材１２０の本体部１３０を第２の端部１２２に向けて進行してきた光を、１００％反射できるようにするのが好ましい。
【００７０】
上記本体部１３０の第１の端部１２１には、第１の実施形態と同様、基板２１０に搭載された格好の複数のＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３が配置されているが、この第２の実施形態では、図７に示すように、それぞれ２個ずつの赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の合計６個のＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３が３個ずつ２列となるようにして、共通電極パターン２１５のチップボンディング用パッド２１５ａ上に密集配置されている。各ＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３はまた、各色用の個別給電用電極パターン２１６，２１７，２１８の端部２１６ａ，２１７ａ，２１８ａに対してボンディングワイヤ２１９によって結線されている。これにより、導光部材１２０の第１の端部１２１から本体部１３０を入射させる光量を増大させることができ、導光部材１２０の一端部１２１のみにＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３を配置しているにもかかわらず、導光部材１２０の長手方向全域にわたって、十分な量の光を行きわたらせることができる。
【００７１】
上記ＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３から出射させられた光は、反射部材２２０の作用や、銀ペーストを用いることにより光反射効率を向上させられた電極パターン２１５の作用により、無駄なく導光部材１２０の本体部１３０に入射させられ、この本体部１３０の内部を進行させられる。こうして進行させられた光、あるいは、本体部１３０の第２の端部１２２の反射面１２４で反射させられて逆方向に進行させられる光は、本体部１３０の長手方向にわたり設けられた複数の凹部１３１によって反射させられ、この凹部１３１が設けられた側と反対側方向へと進行方向を転換させられ、外部に出射させられる。このようにして、導光部材１２０の本体部１３０の長手方向全長にわたる各所において、その周面の所定領域から、Ｒ、Ｇ、Ｂの光が混合した白色光を、目標とする領域に向けて集中的に出射させることができる点は、第１の実施形態について説明したのと同様である（図４参照）。ただし、この第２の実施形態においては、導光部材１２０の一端部（第１の端部）１２１のみに複数のＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３を設けているので、Ｒ、Ｇ、Ｂの光の混合割合が導光部材１２０の長手方向についてより均一となり、色調にムラのない白色光を導光部材の全長にわたって出射することができるという利点がある。
【００７２】
なお、上記した第１の実施形態および第２の実施形態に係る線状光源装置１００，１００Ａにおいては、導光部材１２０の本体部１３０に設ける凹部１３１として、本体部１３０の径方向に延びる円筒内面状の凹溝の形態としているが、この凹部１３１の形態としては、図１５および図１６に示すように、凹球面状の窪み１３１ａの形態とすることもできる。この場合、図１５（ａ）に示すように、本体部１３０の周方向の所定角度αの範囲内に、複数の窪み１３１ａが配置されるようにしてもよいし、図１５（ｂ）に示すように、本体部１３０の周方向の一定箇所に一つの窪み１３１ａを設けるようにしてもよい。そして、図１５（ａ）（ｂ）のいずれの場合であっても、これらの窪み１３１ａは、本体部１３０の長手方向に所定間隔を開けて並ぶようにして形成するのである。また、これらの窪み１３１ａの本体部１３０の長手方向についての間隔を調整し、あるいは長手方向について窪みの深さ、大きさを変化させることにより、本体部１３０の長手方向各所における照明光の出射光量を調整することができることは、前述の実施形態と同様である。このように、凹部１３１として、凹球面状の窪み１３１ａの形態とすることにより、この窪み１３１ａを形成するための金型の製作が容易となるという利点がある。
【００７３】
上記構成の線状光源装置１００，１００Ａは、ＣＣＤイメージセンサユニット等の画像読取装置３００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。この画像読取装置３００は、図８に示すように、線状光源装置１００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取装置３００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。
【００７４】
前述したように、本願発明に係る上記構成の線状光源装置１００は、その発光部分たる導光部材１２０の本体部１３０が円柱状をしているため、上記画像読取装置３００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は、導光部材１２０の本体部１３０における上記凹部１３１を形成した部位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４参照）、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における原稿読取台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、本願発明に係る線状光源装置１００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。
【００７５】
なお、ＣＣＤイメージセンサユニットＵ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９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。
【００７６】
このような場合、ＣＣＤラインセンサ４による読み取り信号を主走査方向について明るさ補正をすることができるが、この場合、補正回路が複雑化する。しかしながら、本願発明における線状光源装置１００においては、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により、原稿Ｄをその読取幅中央部よりも両端部を明るく照明することができ、その結果、上記のように補正回路を必要とすることなく、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。
【００７７】
そのためには、たとえば、上記導光部材１２０の本体部１３０に設ける凹部１３１の隣接するものどうしの間隔を、導光部材１２０の端部からの距離による内部の光量低下を考慮しつつ、適切な間隔に設定する、あるいは、上記凹部１３１の深さを、上記と同じく導光部材１２０の端部からの距離による内部の光量低下を考慮しつつ、適切に変化させて設定することにより、容易に実現することができる。
【００７８】
さらには、本願発明に係る線状光源装置１００は、Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤ素子を同時発光させることにより、白色光を出射するが、各色の波長分布は急峻なピークを描くため、読み取られたカラー画像の色処理を行い易く、再現されたカラー画像の色特性を良好とすることができる。
【００７９】
図１０および図１１は、本願発明に係る線状光源装置の第３の実施形態を示す。この第３の実施形態に係る線状光源装置１００Ｂの第１の実施形態（図１ないし図５）および第２の実施形態（図６および図７）のものとの相違は、導光部材１２０の本体部１３０の外周面に長手方向に並ぶ、複数の断面略凹円弧状の溝の形態をもつ凹部１３１が形成されるべき周方向の範囲α（図１１参照）が、１２０〜２７０°、好ましくは１２０〜２００°に拡大されている点であり、その余の構成は同じであるので、対応する部材または部分には、第１の実施形態および第２の実施形態において付したのと同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。なお、導光部材１２０の本体部１３０の外径は、第１の実施形態において例示したものより太くすること、これに応じ、導光部材１２０の端部に配置するべきＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３の各色の個数を増大させることは、何ら差し支えない。また、このＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３は、図１ないし図５に示した第１の実施形態のように、導光部材１２０の第１の端部１２１および第２の端部１２２に設けてもよいし、図６および図７に示した第２の実施形態のように、導光部材１２０の一端部（第１の端部）１２１のみに設けてもよい。このように第１の端部１２１のみにＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３を設ける場合、導光部材１２０の他端部には、図６および図７に示した第２の実施形態と同様に、反射面（１２４）を形成することになる。
【００８０】
図１１に表れているように、この実施形態の場合、導光部材１２０の本体部１３０を長手方向に進行してきた光が各凹部１３１で反射させられてその進行方向が本体部１３０を横断する方向に転換させられるとき、広い中心角範囲で反射させられた光が本体部１３０を横断した後に外部に出射させられるため、出射後の光束は、広い範囲（たとえば、本体部１３０の中心角として１２０〜２００°の範囲）に拡大されることになる。ただし、上記凹部１３１が設けられた側に漏れ出る光の量は少なく、一定の範囲に効率よく光を出射することができる点は、第１の実施形態と同様である。
【００８１】
この第３の実施形態に係る線状光源装置１００Ｂは、図１２に示すように複数併設することにより、液晶ディスプレイ装置などの平面ディスプレイ装置４００のためのバックライト（照明装置）として好適となる。すなわち、平面ディスプレイパネル４１０の背後に、上記線状光源装置１００Ｂを、その導光部材１２０の本体部１３０からの出射方向が平面ディスプレイパネル４１０の裏面方向を向くようにして所定間隔で複数併設するのである。
【００８２】
上記したように、この線状光源装置１００Ｂにおいては、出射光の範囲が広げられているので、線状光源装置であるにもかかわらず、各線状光源装置１００Ｂが幅の広い帯状の範囲を照明することが可能となるのであり、この帯状の範囲をつなげることにより、どのような広さの平面ディスプレイパネル４１０あっても、それを背後から平均的な光量で照明することが可能となる。この場合、好ましくは、平面ディスプレイパネル４１０の裏面と各線状光源装置１００Ｂとの間に、光拡散シート、あるいは光拡散板４２０を設置しておくことにより、よりこの平面ディスプレイパネル４１０の表面側から認識される明るさを、平均化することができる。
【００８３】
また、図１３に示すように、導光部材１２０の本体部１３０の外周面に長手方向に並ぶ複数の凹部１３１が形成されるべき周方向の範囲αを２７０°にまで拡大すると、各線状光源装置１００Ｂから出射させられる照明光は、平面ディスプレイパネル４１０の裏面に向かうほか、平面ディスプレイパネル４１０と反対側にも照射させられるが、この場合には、上記光拡散シート、あるいは光拡散板４２０を設けることに加え、図１４に示すように、各線状光源装置１００Ｂの背後側に、白色反射面や、鏡面状の反射面を有する光反射板４３０を設けることにより、上記のようにして各線状光源装置１００Ｂの背後側に出射させられた光を平面ディスプレイパネル４１０の裏面側に向けて反射させることができる。これにより、平面ディスプレイパネル４１０の裏面側を、その面内においてより平均化された光量で照射することができる。
【００８４】
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、上記のようにして線状光源装置１００Ｂを用いた照明装置に置き換えることにより、単に省電力が達成できるだけではなく、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の波長分布が急峻な３色発光による白色光で照明を行うことができるので、カラー液晶ディスプレイ装置の発色をより鮮明なものとすることができるという優れた効果を享受することができる。
【００８５】
なお、平面ディスプレイ装置４００のバックライト照明光源としては、図１１および図１３に示した形態の本板部１３０をもつ線状光源装置１００Ｂを並設して用いるほか、図１５（ａ）（ｂ）に示した形態の本体部１３０をもつ線状光源装置１００を並設して用いることもできる。この形態の線状光源装置は、凹部１３１として、凹球面状の窪み１３１ａの形態を採用しており、この窪み１３１ａの内面での反射光が拡散する傾向が与えられるので、それに伴って本体部１３１からの出射光も拡散する傾向が与えられ、その結果、平面ディスプレイパネル４１０の裏面に対して、より平均化した照明光を照射することができるようになる。
【００８６】
以上説明したことから明らかなように、本願発明に係る線状光源装置によれば、第１に、ＣＣＤラインセンサを用いた画像読取装置における照明光源として、従来の冷陰極管に代えて、好適に用いることができる。すなわち、水銀蒸気に起因する環境汚染の心配はなく、昇圧インバータ等の電源回路をも必要なく、カラー処理がより適切に行える白色照明をすることができ、しかも、その発光効率は優れており、加えて、使用するＬＥＤチップの熱による寿命劣化の問題もが適切に解決されているのである。そして第２に、平面ディスプレイ装置のバックライトとしての照明装置を好適に構成することができるのである。
【００８７】
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。
【００８８】
上記した実施形態では、導光部材１２０の本体部１３０に長手方向にわたって設ける凹部１３１の形態として、本体部と長手軸線と交差する方向に延び、かつ、断面略円弧内面状の凹溝の形態を採用したり、図１５および図１６に示すように、凹球面状の窪み１３１ａの形態を採用したが、凹部１３１の形態としては、これに限定されない。重要な点は、このような凹部１３１を設けるべき本体部１３０の周方向における形成範囲αを規定することにより、照明光を、本体部１３０の所定の周方向範囲に限定して出射することができるし、また、本体部１３０の長手方向についての形成密度を調整することにより、本体部１３０の長手方向各所における出射光量を所望のように調整することができるということである。
【００８９】
また、上記の各実施形態では、凹部１３１を形成したが、凸部を設けてもよい。
【００９０】
さらに、上記した実施形態では、導光部材１２０の本体部１３０は、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ず、図１７および図１８に示すように、６角柱や８角柱等の多角柱の形態としてもよい。この場合、多角柱の稜線部分については、断面においてラウントさせておくことが望ましい。さらには、図１９に示すように、楕円円柱状としても、もちろんよい。
【００９１】
加えて、実施形態では、基板２１０におけるＬＥＤ素子搭載部２１１にＲ、Ｇ、Ｂそれぞれ同数（１個または２個）のＬＥＤチップ２０１，２０２，２０３を搭載したが、各色少なくとも１個のＬＥＤチップを搭載すればよいのであり、数は限定されない。たとえば、現時点において、青色（Ｂ）発光ＬＥＤは、他の色のＬＥＤに比較して光量が低いとされているが、この場合、青色（Ｂ）発光のＬＥＤチップのみを２個搭載し、赤色（Ｒ）と緑色（Ｇ）については各１個搭載するといったことも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【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に示す線状光源装置の要部拡大図である。
【図３】基板の拡大平面図であり、図２のIII-III矢視図に相当する図である。
【図４】図２のIV-IV線に沿う拡大断面図である。
【図５】図４のＶ-Ｖ線に沿う断面図である。
【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】図６のVII-VII矢視図である。
【図８】図１または図６に示す線状光源装置を用いた画像読取装置の全体構成略示図である。
【図９】図８に示す画像読取装置における、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１０】本願発明に係る線状光源装置の第３の実施形態の要部拡大図である。
【図１１】図１０のXI-XI線に沿う拡大断面図である。
【図１２】図１０に示す線状光源装置を用いた平面ディスプレイ装置の模式的構成図である。
【図１３】本願発明に係る線状光源装置の第３の実施形態の変形例を示す説明図であり、図１０のXI-XI線に沿う拡大断面図に相当する。
【図１４】図１３に示す線状光源装置を用いた平面ディスプレイ装置の模式的構成図である。
【図１５】導光部材の本体部に設けるべき凹部の変形例を示す断面図である。
【図１６】図１５のXVI-XVI線に沿う断面図である。
【図１７】導光部材の本体部の変形例を示す拡大断面図である。
【図１８】導光部材の本体部の他の変形例を示す拡大断面図である。
【図１９】導光部材の本体部のさらに他の変形例を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００９３】
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
ＤＰ      原稿載置台
Ｄ        原稿
１００，１００Ａ，１００Ｂ  線状光源装置
１２０    導光部材
１２１    第１の端部
１２２    第２の端部
１２４    反射面
１３０    本体部
１３１，１３１ａ    凹部
１４０    ソケット部
１４１    端面（本体部の）
１４２    非透光層
２００    ＬＥＤ素子
２０１    ＬＥＤチップ
２０２    ＬＥＤチップ
２０３    ＬＥＤチップ
２１０    基板
２１１    ＬＥＤ素子搭載部
２１２    放熱部
２１５    共通電極パターン
２１５ａ  チップボンディング用パッド
２１６    個別給電用電極パターン
２１７    個別給電用電極パターン
２１８    個別給電用電極パターン
２１９    ワイヤ
２２０    反射部材
２２１    反射面
２２２    保護樹脂
３００    画像読取装置
４００    平面ディスプレイ装置
４１０    平面ディスプレイパネル
４２０    光拡散板
４３０    光反射板
Ａ        目標領域
【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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