(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々離れて位置する電極が形成された長尺な基板と、略直線上に整列して前記電極上に載置された複数の発光ダイオードと、前記基板上に配置され、前記発光ダイオードおよびその近傍が開放される様に前記発光ダイオードを略中心とする複数の略円柱に形成された光反射被膜と、前記発光ダイオードおよびその近傍を覆いかつその外周が前記光反射被膜の各円柱の外周と略一致する様に、前記光反射被膜上に略ドーム状に設けられ、露出したコーティング樹脂と、コーティング樹脂の外側に位置し、前記基板の長尺な端縁の上方に設けられた光吸収被膜とを具備した事を特徴とする線状光源。
【請求項２】
各々離れて位置する電極が形成された長尺な基板と、略直線上に整列して前記電極上に載置された複数の発光ダイオードと、前記基板上に配置され、前記発光ダイオードおよびその近傍が開放される様に前記発光ダイオードを略中心とする複数の略円筒に形成された光反射被膜と、前記発光ダイオードおよびその近傍を覆いかつ前記光反射被膜の各円筒の内壁に囲まれる様に、前記光反射被膜上に略ドーム状に設けられ、露出したコーティング樹脂と、コーティング樹脂の外側に位置し、前記基板の長尺な端縁の上方に設けられた光吸収被膜とを具備した事を特徴とする線状光源。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は発光ダイオードを用いた線状光源に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、線状光源が例えば特開平２−３７７８４号公報により図５の様に示されている。この図に於て、発光ダイオード２１が基板２２上の電極（図示せず）上に載置され配線されている。反射枠２３は断面が三角形状の反射部２４を有し、基板２２に固定され、レンズ２５は反射枠２３に固定されている。発光ダイオード２１を覆う様にシリコン樹脂２６が形成され、照度の向上がなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上述の線状光源では、各発光ダイオード２１の真上に於て、照度のばらつきが大きいという第１の欠点がある。本発明者がその原因を究明したところ、基板２２とシリコン樹脂２６が接触する範囲Ｃがばらつき、シリコン樹脂２６の形状が一定とならないためである。そのため、シリコン樹脂２６の先端のドームの曲率半径が一定とならないので、このシリコン樹脂２６により集められる光量がばらつくためである事がわかった。
【０００４】
またこの線状光源では、上方のみに集光させるために、高価なレンズ２５と反射枠２３を設けているので、コストが高くなる第２の欠点がある。そこで本発明者はコストを低減するために、図６の断面図に示す様に、反射枠２３とレンズ２５をなくし、直接に原稿２７を照光する線状光源を検討した。すなわち、反射被膜２８が基板２２上の電極２９上に載置された発光ダイオード２１の周辺に形成され、シリコン樹脂２６が形成されて、線状光源３０が構成されている。そして例えばファクシミリ装置の読取部として、線状光源３０からの光が原稿２７で反射され、反射光が受光センサ３１に入射し、原稿２７での文字の有無による異なる反射光の強度が受光センサ３１により電気信号に変換されている。
【０００５】
しかし図７の様に、原稿２７の幅方向（Ｄ）に於ける照度特性が破線に示す様に悪い。２点鎖線で示したのが理想的な特性であり、原稿２７の所定幅の範囲の照度が高く、それ以外の範囲で照度が低い事が望ましい。ところが破線の特性は所定幅以外の領域の照度が高いので、ファクシミリ装置の読取部として所定位置外の原稿面を照射し、この照射光が不所望の反射光となり、受光センサ３１に入射し、所定幅内に記載された文字の有無の情報が電気信号に正確に伝わらない、第３の欠点がある。本発明者がその原因を究明したところ、発光ダイオード２１から放出され、コーティング樹脂２６の粗表面で乱反射され下方に進行する光は反射被膜２８で反射された光（フレア光）３２となり、このフレア光３２が原稿２７に於て、所定幅以外の範囲を照射するからである。故に本発明はこの様な従来の欠点を考慮して、照度のばらつきの少ない、かつ原稿の幅方向での照度特性の優れた、かつコストの安い線状光源を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために第１の本発明は、各々離れて位置する電極が形成された長尺な基板と、略直線上に整列して電極上に載置された複数の発光ダイオードと、基板上に配置され、発光ダイオードおよびその近傍が開放される様に発光ダイオードを略中心とする複数の略円柱に形成された光反射被膜と、発光ダイオードおよびその近傍を覆いその外周が光反射被膜の各円柱の外周と略一致する様に、光反射被膜上に略ドーム状に設けられ、露出したコーティング樹脂と、コーティング樹脂の外側に位置し、基板の長尺な端縁の上方に形成された光吸収被膜とを設けるものである。
【０００７】
そして第２の本発明は、各々離れて位置する電極が形成された長尺な基板と、略直線上に整列して電極上に載置された複数の発光ダイオードと、基板上に配置され、発光ダイオードおよびその近傍が開放される様に発光ダイオードを略中心とする複数の略円筒に形成された光反射被膜と、発光ダイオードおよびその近傍を覆い光反射被膜の各円筒の内壁に囲まれる様に、光反射被膜上に略ドーム状に設けられ、露出したコーティング樹脂と、コーティング樹脂の外側に位置し、前記基板の長尺な端縁の上方に形成された光吸収被膜とを設けるものである。
【０００８】
【作用】
上述の様に第１の本発明では、発光ダイオードおよびその近傍を開放する様に発光ダイオードを略中心として略円柱状の光反射被膜を設け、発光ダイオードを覆い光反射被膜の外周と略一致する様に、コーティング樹脂を設ける。この様にして、コーティング樹脂の外周が光反射被膜の外周により規制されるので、コーティング樹脂と光反射被膜が接触する範囲が一定となり、コーティング樹脂の形状のばらつきが少なくなる。
【０００９】
そして第２の本発明では、発光ダイオードおよびその近傍を開放する様に発光ダイオードを中心として略円筒状の光反射被膜を設け、発光ダイオードを覆い光反射被膜の内壁に囲まれる様にコーティング樹脂を設ける。この様にして、コーティング樹脂の外周が光反射被膜の内壁により規制されるので、コーティング樹脂の形状のばらつきが少なくなる。
【００１０】
更に第１および第２の本発明では、発光ダイオードから放出され、コーティング樹脂の粗表面で乱反射され下方に進行する光は、コーティング樹脂の周辺に設けられた光吸収被膜により殆ど吸収される。この様に、吸収されずに光吸収被膜で反射された光（フレア光）は微弱となり、このフレア光が放出される事による原稿面での所定範囲外の照度は著しく減少する。
【００１１】
また第１および第２の本発明では、光吸収被膜により上述のフレア光が制限されるので、露出したコーティング樹脂からの光が殆ど上方に進行するから、従来の様に高価なレンズや反射枠が不要となり、コストが安くなる。
【００１２】
【実施例】
以下に本発明の第１実施例を図１と図２に従い説明する。図１は本実施例に係る線状光源の平面図、図２は図１のＡＡ断面図である。これらの図に於て、基板１は例えば幅１１ｍｍ、長さ２４０ｍｍの長尺なものであり、ガラスエポキシ樹脂等からなり、その表面上に各々離れて位置し、銅箔等の上にニッケルと金をメッキしたものからなる電極２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが形成されている。
【００１３】
各発光ダイオード３は略直線上に整列する様に、各々の電極２ａ〜２ｄ等に導電性接着剤を介して載置固着され、その整列ピッチは例えば約１０ｍｍである。発光ダイオード３は例えば、１辺が０．２〜０．４ｍｍの略立方体であり、燐化ガリウムや燐化ガリウム砒素からなり、各々金属細線にて他の電極２ｂ〜２ｄに配線されている。
【００１４】
光反射被膜４は例えば白色系塗料又はエポキシ樹脂等の白色系レジストの様な光反射性の材質からなり、厚膜層５と薄膜層６により構成されている。厚膜層５は各発光ダイオード３およびその近傍からなる領域７を開放して、すなわちその領域７を除いて、各発光ダイオード３を略中心とする略円柱に形成され、各電極２ａ〜２ｄ上と基板１上に設けられたものである。具体的には厚膜層５は例えば直径が約２〜６ｍｍ、各電極２ａ〜２ｄからの高さが約３０〜６０μｍである。
【００１５】
薄膜層６は厚膜層５を含まない領域に於て、各電極２ａ〜２ｄ上と基板１上に形成され、厚さは約１５〜２０μｍである。具体的には上述の領域７を除き、電極２ａ〜２ｄ上と基板１上に、厚さが約１５〜２０μｍの白色系レジストを印刷し、マスクパターンによりその白色系レジスト上の所定の円形部分に白色系レジストを２回目印刷をする事により、上述の厚膜層５が形成される。また厚膜層５は厚い程が望ましいが、厚すぎると不均一な膜になるので、上述の様に厚さが約３０〜６０μｍが望ましい。
【００１６】
コーティング樹脂８は例えばエポキシ樹脂等からなり、発光ダイオード３およびその近傍を覆い、かつその外周が厚膜層５の外周９と略一致する様に、厚膜層５上に略ドーム状に上方を露出して形成されている。この様にコーティング樹脂８は略円柱状の厚膜層５上に設けられているので、厚膜層５の外周９に於て特に表面張力が大きいから、コーティング樹脂８は拡がる事なく、その外周が厚膜層５の外周９に一致する。故にコーティング樹脂８と厚膜層５が接触する範囲が一定となり、コーティング樹脂８の形状のばらつきが少なくなる。その結果、コーティング樹脂８の先端のドームの曲率半径が略一定となり、集める光量が略一定となるので、各発光ダイオード３の真上に於て照度のばらつきが少なくなる。
【００１７】
この様なコーティング樹脂８を設けるには、自動ポッティング装置が用いられるが、この装置は注射器状の容器の１端に注射針が取付けられ、他端にチューブを介して本体が取付けられたものである。この容器の中に上述の透明なエポキシ樹脂等が封入され、チューブには本体から加圧された空気が供給されている。
【００１８】
本体に取付けられたスイッチを入れると、発光ダイオード３の位置検出を行った後に、所定時間に空気が供給される様に制御されている。その結果、所定量（約０．００２ｃｃ）のエポキシ樹脂が滴下され、発光ダイオード３を中心として覆う様に設けられている。次に、この基板１を所定量だけ移動させ、隣の発光ダイオード３の位置検出を行い、同様の作業を行う。
【００１９】
この様にして得られたコーティング樹脂８の直径は、厚膜層５と同じく約２〜６ｍｍであり、厚膜層５の表面からの高さは約１〜３ｍｍである。各厚膜層５の外側に位置する様に、基板１の長尺な端縁１０、１１上に薄膜層６を介して、光吸収被膜１２、１３が設けられている。光吸収被膜１２、１３は例えばエポキシ樹脂等の黒色系レジストからなり、光をよく吸収する材質からなる。
【００２０】
そして例えばファクシミリ装置の読取部に於て、この線状光源１４から５〜１５ｍｍ離れた上方に、線状光源１４に例えば４５°傾けて原稿１５が配置されている。受光センサ１６は例えば原稿１５と４５°傾けて、それに近接して配置されている。受光センサ１６は例えばシリコンからなる半導体基板の表面近傍にボロン等のＮ型不純物が選択拡散され整列した複数の受光領域と、それに各々オーミック接触された個別電極と、各々の受光領域に蓄積した電荷を時系列的に取出す走査回路と、その回路からの出力信号を増幅してデータ信号を出力する増幅器（いずれも図示せず）から構成されている。
【００２１】
この読取装置に於て、線状光源１４に設けられた発光ダイオード３からの光は原稿１５で反射され、原稿１５での文字の有無により異なる強度を持つ反射光が受光センサ１６により電気信号に変換され、それがデータ信号に変換される。
【００２２】
そして、発光ダイオード３から放出され、コーティング樹脂８の粗表面で乱反射され下方に進行する光は、コーティング樹脂８の周辺に設けられた光吸収被膜１２、１３により殆ど吸収される。そして吸収されずに光吸収被膜１２、１３で反射された光１７（フレア光）は微弱となり、このフレア光１７が放出される事による、原稿１５面での所定範囲外の照度は著しく減少する。その結果、原稿１５に於ける文字の有無の情報が受光センサ１６に於て電気信号として正確に出力される。
【００２３】
図７に於て、本実施例の線状光源１４の照度特性を実線で示す。この特性図により、原稿１５の所定幅（例えば１〜１０ｍｍ）外の領域に於て、照度が著しく低下している事がわかる。これは、上述のフレア光１７が微弱となったためである。また所定幅の領域に於て、照度が従来より高い事がわかる。これはコーティング樹脂８の外周が光反射膜４の外周により規制されているので、コーティング樹脂８を比較的多量に設ける事ができ、曲率半径を従来より小さくしてドーム状に形成できるから、上方に集まる光量が増加するためである。
【００２４】
更に、上述の第１実施例よりも、照度のばらつきの少ない第２実施例を図３と図４に従い説明する。図３は本実施例に係る線状光源の平面図、図４は図３のＢＢ断面図である。これらの図に於て、光反射被膜４ａは白色系レジスト等の光反射性の材質からなり、厚膜層５ａと薄膜層６ａより構成されている。
【００２５】
厚膜層５ａは各発光ダイオードおよびその近傍からなる領域７を開放して、各発光ダイオード３を略中心とする略円筒状に形成され、各電極２ａ〜２ｄ上と基板１上に設けられたものである。具体的には厚膜層５ａは例えば、内径が約２〜６ｍｍで、幅が約０．５ｍｍで、各電極２ａ〜２ｄからの高さが約３０〜６０μｍである。薄膜層６ａは厚膜層５ａを含まない領域に於て、各電極２ａ〜２ｄ上と基板１上に形成され、厚さは約１５〜２０μｍである。
【００２６】
コーティング樹脂８ａは例えばエポキシ樹脂等からなり、発光ダイオード３およびその近傍を覆い、かつ厚膜層５ａの内壁に囲まれる様に、各電極２ａ〜２ｄ上と基板１上に設けられている。この様にして、コーティング樹脂８ａの外周が厚膜層５ａの内壁により規制されるので、コーティング樹脂８ａの形状のばらつきは少ない。すなわち、コーティング樹脂８ａの先端のドームの曲率半径が略一定となる。
【００２７】
基板１の長尺な端縁上に薄膜層６ａを介して、例えば黒色系レジストからなる光吸収被膜１２、１３が設けられている。これらの部材により、本実施例の線状光源１８が構成されている。
【００２８】
そして例えばファクシミリ装置の読取装置に於て、発光ダイオード３から放出され、ドーム状のコーティング樹脂８ａの界面で乱反射された光（線状光源の横に拡がる光）は、光吸収被膜１２ａにより吸収される。故に、光吸収被膜１２ａで反射されたフレア光１９は極めて微弱となり、原稿１５の所定幅外の領域を照射する光量（照度）は、実用上問題ない程度に小さくなる。その結果、原稿１５に於ける文字の有無の情報が受光センサ１６に於て電気信号として正確に出力される。また、この線状光源１８の照度特性は、図７の実線で示したものと、殆ど同一である。
【００２９】
また上述の第１および第２実施例に於て、コーティング樹脂８、８ａとしてエポキシ樹脂を例示した。これは、これらの線状光源は従来の反射枠とレンズがないため、製造中に作業者の手が触れる恐れがあるので、従来の様に硬度の低いシリコン樹脂の代わりに、硬度の高いエポキシ樹脂を用いるものである。また、エポキシ樹脂の代わりに、硬度の高い他の樹脂を用いてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
上述の様に第１の本発明では、発光ダイオードおよびその近傍を開放する様に発光ダイオードを略中心として略円柱状の光反射被膜を設け、発光ダイオードを覆い光反射被膜の外周と略一致する様に、コーティング樹脂を設ける。この様にして、コーティング樹脂の外周が光反射被膜の外周により規制されるので、コーティング樹脂と光反射被膜が接触する範囲が一定となり、コーティング樹脂の形状のばらつきが少なくなる。故に、照度のばらつきが少なくなる。
【００３１】
そして第２の本発明では、発光ダイオードおよびその近傍を開放する様に発光ダイオードを中心として略円筒状の光反射被膜を設け、発光ダイオードを覆い光反射被膜の内壁に囲まれる様にコーティング樹脂を設ける。この様にして、コーティング樹脂の外周が光反射被膜の内壁により規制されるので、コーティング樹脂の形状のばらつきが少なくなる。故に、照度のばらつきが少なくなる。
【００３２】
更に第１および第２の本発明では、発光ダイオードから放出され、コーティング樹脂の粗表面で乱反射され下方に進行する光は、コーティング樹脂の周辺に設けられた光吸収被膜により殆ど吸収される。そして吸収されずに光吸収被膜で反射された光（フレア光）は微弱となり、このフレア光が放出される事による、原稿面での所定範囲外の照度は著しく減少する。
【００３３】
また第１および第２の本発明では、光吸収被膜により横に拡がる光が制限されるので、露出したコーティング樹脂からの光が殆ど上方に進行するから、従来の様に高価なレンズや反射枠が不要となり、コストが安くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る線状光源の平面図である。
【図２】図１のＡＡ断面図である。
【図３】本発明の第２実施例に係る線状光源の平面図である。
【図４】図３のＢＢ断面図である。
【図５】従来の線状光源の断面図である。
【図６】従来の線状光源を改良した線状光源の断面図である。
【図７】原稿の幅方向に於ける照度特性である。
【符号の説明】
１  基板
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ  電極
３  発光ダイオード
４、４ａ  光反射被膜
５、５ａ  厚膜層
８、８ａ  コーティング樹脂
１２、１３  光吸収被膜
【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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