以下、本発明の好ましい実施例につき、� ��面を参照して具体的に説明する。

 図1~図4は、本発明の第1実施例に基づく線 状光源装置100を示している。この線状光源装 置100は、直線状に長く延びる導光部材120と、 この導光部材120の各端部に配置された発光素 子200とを備えている。

 図1に示すように、導光部材120は、円柱状 をした本体部130と、この本体部130に一体成形 された第1の端部121及び第2の端部122を有して� ��る。本体部130は、その全長にわたって一様� ��円形断面を有している。導光部材120は、た� ��えば、PMMAやポリカーボネートなどの透明樹 脂からなる。本体部130の直径は、たとえば4mm 程度である。また、この本体部130の周面は、 なめらかな鏡面状とされている。

 図1、図2および図4からよく理解されるよ� ��に、上記本体部130の周面には、所定幅で本� ��部130の長手方向に延びる帯状領域134が設定� ��れ、この帯状領域134には、長手方向に並ぶ� ��数箇所の凹部131と凸部132とが交互に連続し� ��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� �直線状)とされ、各凹部131は、一様な断面を� ��して帯状領域134の幅方向に延びるように形� ��されている。各凹部131の底部は、円筒内面� ��とされている一方、この凹部131と上記凸部1 32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、本体部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、 本体部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� ��たとえば0.35mm、凸部132の平坦部135に対する� ��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� ��の各寸法は、導光部材120の径に応じて種々� ��定可能である。また、この実施例において� ��、凹部131や凸部132は、帯状領域134の幅方向� ��一様断面で延びるように形成されているが� ��帯状領域134に形成した平坦な面に凹球面状� ��凹みを設けたり、凸球面状の突起を設けた� ��してもよい。

 上記導光部材120の第1の端部121および第2� �端部122には、図1および図2に表れているよう 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 、発光素子200から上記本体部130への光の入射 部となる。

 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、図5に示すように、複� �の金型500A,500Bによって形成されたキャビテ� �内にゲート136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。� �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� �本体部130の長手方向の中央部であって、本� �部130の周方向に関しては、上記凹部131と凸� �132とが設けられた帯状領域134と、この帯状� �域134と対向する光出射領域とを避けた、上� �帯状領域134の幅方向中心位置に対して本体� �130の周方向に略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。

 上記発光素子200としては、支持基板210上� ��搭載されたパッケージ型の白色LEDが好適に� ��いられるが、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)のLED� ��アチップを支持基板210上に搭載してもよい� ��支持基板210は、たとえば長矩形状をしてお� ��、その長手方向一端部に発光素子200が搭載� ��れており、その余の領域は、放熱および配� ��パターンの配置領域として利用される。こ� ��支持基板210の材質としては、熱伝導性にき� ��めて優れた窒化アルミニウムを採用するこ� ��が望ましい。また、この実施例では、支持� ��板210の放熱性能をさらに高めるために、支� ��基板210の裏面側に、所定厚みのアルミニウ� ��製、またはアルミニウム合金製の放熱板220� ��積層状に接着されている。

 上記導光部材120の第1の端部121および第2� �端部122に対する上記支持基板210への連結は� �上記ソケット部140内に発光素子200を収容す� �ようにして、上記ソケット部140と支持基板21 0との間をたとえば接着によって接続するこ� �により行う。

 次に、上記構成の線状光源装置100の作用� ��ついて説明する。

 導光部材120の2つの端部121,122において、� �れぞれ、発光素子200が点灯させられると、� �の発光素子200から発せられた光は、導光部� �120の第1の端部121と第2の端部122から、本体部 130の端面141に入射させられる(図2参照)。この ようにして本体部130に入射した光は、図2に� �式的に示すように、本体部130内を、その滑� �かな表面で全反射しつつ長手方向に進行す� �。図2に模式的に示すように、このような光� ��一部は、上記の凹部131において反射させら� ��て本体部130を横断しようとする方向に進行� ��向を転換させられる。凹部131は、帯状領域1 34の幅方向に直線状に延びているので、この� ��部131で反射させられて本体部130を横断して� ��行する光が不当に拡がることがない。そう� ��て、上記のように進行方向を転換させられ� ��光は、図3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、上記本 体部130が円柱状をしていること、すなわち、 上記本体部130の周面における上記帯状領域(� �部131および凸部132が形成されている領域)134� ��よびその両側の平坦部135を除く部分が円柱� ��面を有していることによる凸レンズ効果に� ��り、出射する光が本体部130の周方向に広が� ��ことが抑制され、出射光を、目標とする領� ��Aに集中させることができる。

 本体部130に設ける凹部131および凸部132が� ��成された帯状領域134は、平坦部135に挟まれ� ��格好で形成されているため、本体部130の基� ��外形が円柱状であったとしても、帯状領域1 34の幅を本体部130の長手方向にわたって一定� ��をもって延びるように明確に規定すること� ��できる。したがって、導光部材120の内部を� ��手方向に進行してきた光の方向を変換して� ��状領域134の反対側の外面から出射させる作� ��を、本体部130の長手方向の各所においてば� ��つきなく行うことができるようになる。ま� ��、本体部130に設ける凹部131または凸部132が� ��状領域134の幅方向に延びかつ、幅方向につ� ��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。

 さらに、上記構成の導光部材120は、成形� ��ためのゲート136を、本体部130の周方向に関� ��て、上記帯状領域134と、この帯状領域134と� ��向する光出射領域とを避けた、上記帯状領� ��134の幅方向中心位置に対して本体部130の周� ��向に略90度ずらせた位置に設定しているの� �、ゲート136の存在による異形の発生や曇り� �発生に起因して、上記凹部131や凸部132によ� �光の方向変換作用が部分的に阻害されたり� �本体部130の表面からの光の出射作用が部分� �に阻害されたりすることを回避することが� �きる。上記ゲート136はまた、本体部130の長� �方向の略中央部に設定している。すなわち� �導光部材120に発光素子200からの光が入射さ� �る第1の端部121と第2の端部122の双方から最も 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。

 さらに、上記構成の線状光源装置100にあ� ��ては、発光素子200を搭載する支持基板210の� ��質として、窒化アルミニウムを採用してい� ��とともに、支持基板210に発光素子200の搭載� ��域と放熱領域を設定し、さらには、この支� ��基板210の裏面側にアルミニウムまたはアル� ��ニウム合金製の放熱板220を積層接着してい� ��ので、発光素子200の点灯時に発生する熱を� ��わめて効率よく外部に逃がすことができる� ��その結果、発光素子200の高出力による長時� ��連続点灯が可能となり、線状の光源として� ��きわめて効率の高いものとなる。

 図6は、本発明の第2実施例に基づく線状� �源装置を示している。この線状光源装置100A� ��、導光部材120の一端部(第1の端部)121に発光� ��子200を配置し、他端部(第2の端部)122には、� ��射手段250を設けた点が図1ないし図4に示し� �第1実施例の場合と異なる。以下においては� ��この第2実施例の線状光源装置100Aについて� �第1実施例の線状光源装置100と異なる点につ� ��て説明し、共通する点については、第1実施 例の線状光源装置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。

 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、第 2の端部122には、反射手段250が形成されてい� �。本体部130およびソケット部140の形態は、� �本的に、第1実施例にかかるものと同様であ� ��。反射手段250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� �して示すように、導光部材120の第2の端部122� ��、本体部130の軸線に対して45度の角度で傾� �する2つの面からなる三角山状にカットする� ��、または、本体部130の軸線に対して母線も� ��くは稜線が45度程度で傾斜する円錐状ある� �は角錐状にカットして構成することができ� �。このようにすることにより、本体部130の� �部をその軸線方向に進行してきた光の多く� �、第2の端部122の傾斜面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。

 導光部材120の第1の端部121には、ソケット 部140を介して、支持基板210に搭載された発光 素子200が対向配置される点、導光部材120の本 体部130には、平坦部135で挟まれた格好で帯状 領域134が形成され、この帯状領域には、凹部 131および凸部132が形成されている点、および 、樹脂成形用のゲート136の本体部130の周方向 の位置が、帯状領域134に対して周方向に略90� ��ずらせた位置に形成されている点は、第1実 施例と同様である。

 上記構成の線状光源装置100,100Aは、CCDイ� �ージセンサユニット等の画像読み取り装置40 0の光源として、従前の冷陰極管に代えて好� �に用いることができる。この画像読み取り� �置400は、図8に示すように、線状光源装置100( 100A)と、複数のミラー21~25と、レンズ3と、CCD� ��インセンサ4とをケース5内に組み込んで構� �され、フラットベッド型イメージスキャナS� ��おいて、透明ガラスなどからなる原稿載置� ��DPの下方を副走査方向に移動させられる。� �作においては、上記線状光源装置100(100A)が� �する光によって照明された原稿Dからの反射� ��が複数のミラー21~25で反射された後、レン� �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� �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。

 前述したように、上記構成の線状光源装� ��100(100A)は、その発光部分たる導光部材120の� ��体部130が円柱状をしているため、上記画像� ��み取り装置400における冷陰極管が装備され� ��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、� ��の線状光源装置100(100A)は、導光部材120の本� ��部130における上記帯状領域134と反対側の周� ��から限定された方向に効率よく光を照射す� ��ことができるのであり(図3参照)、このよう� ��出射方向を、フラットベッド型イメージス� ��ャナSにおける原稿載置板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)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 。

 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� ��至る、ミラー21~25で折り畳まれる光路を展� �して模式的に描くと図9に示すようになる。� ��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、� ��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� �端部からCCDラインセンサ4までの光路長が明� ��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� �る。

 このような場合、上記構成の線状光源装� ��100(100A)においては、上記凹部131の形成ピッ� ��を導光部材120の長手方向中央部に対して端� ��にむかうほど短くする、すなわち、端部に� ��かうほど密とすることにより、容易に、導� ��部材120の長手方向(主走査方向に対応)中央� �に対して両端部のほうが出射光量が大とな� �ようにすることができる。これにより、CCD� �インセンサ4上で読み取られる画像の明るさ� ��、主走査方向について均等化することがで� ��る。

 従来、この種の平面ディスプレイ装置の� ��ックライト光源としても、冷陰極管が採用� ��れていたが、この冷陰極管を上記構成の線� ��光源装置に置き換えることも可能である。

 たとえば、上記した実施例では、導光部� ��120の本体部130は、円柱状としているが、こ� ��以外の柱状形状、たとえば楕円柱状であっ� ��もよい。ただし、帯状領域134およびこれを� ��む平坦部135以外の周面には、できるだけ明� ��な稜線が形成されないようにすることが望� ��しい。

 図10および11は、本発明の第3実施例に基� �く線状光源装置100Bを示している。この線状� ��源装置100Bは、上記第1実施例と同様に、導� �部材120と、この導光部材120の両端部に配置� �れた発光素子200とを備えている。以下で説� �するように、第3実施例の線状光源装置100Bは 、その基本的な構成において第1実施例の光� �装置100と実質的に同じであるが、導光部材12 0を支持基板210に固定する仕方が第1実施例の� ��合と異なっている。

 図10に示すように、導光部材120は、全長� �わたって一様な円形断面を有する円柱状を� �た本体部130と、この本体部130の両端に形成� �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� �脂により一体成形されたものである。円柱� �の本体部130の直径は、たとえば2mm程度であ� �。また、この本体部130の周面は、なめらか� �鏡面状とされている。

 図10および11から理解されるように、上記 本体部130の周面には、所定幅で本体部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。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、本 体部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、本体部130の直 径はたとえば2mmであるが、帯状領域134の幅は たとえば0.8mm、各平坦部135の幅はたとえば0.17 5mm、凸部132の平坦部135に対する高さは、たと えば0.13mm、凸部132の上面132aに対する凹部131� �深さは、たとえば、0.12mm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。なお、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。

 上記導光部材120は、第1実施例に関し図5� �参照して説明したのと同様の金型成型手法� �より形成することができる。すなわち、複� �の金型(図5に示す500A,500B参照)によって形成� �れたキャビティ内にゲート(図5における符号 136)から流動状態の樹脂を注入し、この樹脂� �固化させた後、型開きをする。第3実施例の� ��光部材120においても、図10に示すように、� �ート136の位置は、本体部130の長手方向の中� �部である。本体部130の周方向に関しては、� �記凹部131と凸部132とが設けられた帯状領域13 4と、この帯状領域134と対向する光出射領域� �を避けた、上記帯状領域134の幅方向中心位� �に対して本体部130の周方向に略90度ずらせた 位置に設定している。

 上記発光素子200としては、パッケージ型� ��LEDが用いられる。各発光素子200は、図11に� �すように、補助基板202上に搭載されており� �この補助基板202は、支持基板210に固定され� �いる。すなわち、発光素子200は、補助基板20 2を介して支持基板210に搭載されている。同� �に示すように、補助基板202には、枠状連結� �材203が固定されている。この枠状連結部材20 3には、貫通孔203aが形成されており、発光素� ��200は、この貫通孔203a内に配置されている。 枠状連結部材203は、好ましくは、白色の樹脂 によって形成される。上記貫通孔203aは、円� �をしており、所定深さの位置に段部203bが形� ��されている。このため、貫通孔203aは、相対 的に大きな内径を有する第1収容部と、この� �1収容部に連通し且つ相対的に小さな内径を� ��する第2収容部とに分かれる。第1収容部の� �径は、上記導光部材120の外径と対応した値� �されており、図示した例では2mm程度である� �段部203bの上記補助基板202の表面からの距離( 高さ)は、第2収容部に発光素子200が余裕をも� ��て収容されるように、発光素子200の上面高� ��より十分大きくしてある。発光素子200とし� ��は、たとえば青色発光のものが用いられる� ��この発光素子200は、貫通孔203aの第2収容部(� ��なわち、上記段部203bまでの領域)を埋める� �脂(図示略)に覆われる。この樹脂の表面側に 蛍光材料を塗布することにより、青色光がた とえば白色光に変換されるようにしてもよい 。

 上記のようにして支持基板210上に発光素� ��200が搭載される。一方、上記枠状連結部材2 03の貫通孔203aに、上記導光部材120の端部を段 部203bに突き当たるまで挿入する。これによ� �、導光部材120の第1および第2の端部121,122に� �向して発光素子200aが好適に配置されるとと� ��に、支持基板210と導光部材120の第1および第 2の端部121,122との連結が図られる。

 支持基板210は、たとえば長矩形状をして� ��り、その長手方向一端部に発光素子200が搭� ��されており、その余の領域は、放熱および� ��線パターンの配置領域として利用される。� ��の支持基板210の材質としては、たとえば、� ��伝導性に優れた窒化アルミニウムが採用さ� ��る。また、この実施例では、支持基板210の� ��熱性能をさらに高めるために、支持基板210� ��裏面に、所定厚みのアルミニウム製、また� ��アルミニウム合金製の放熱板220が積層状に� ��着されている。放熱促進手段として、放熱� ��220の露出表面の一部または全部に、表面熱� ��射率の高い層を形成してもよい。そのため� ��手法としては、当該露出表面に黒色塗料を� ��布することや、熱放射率の高いセラミック� ��よるコーティングをすること、熱放射率の� ��い材質からなるシートを貼着することなど� ��考えられる。あるいは、所定の表面処理、� ��とえば有限会社三恵精機製作所が提供する� ��GHA処理」を行ってもよい。

 次に、上記構成の線状光源装置100Bの作用 について説明する。

 図11に示すように、発光素子200から発せ� �れた光は、導光部材120の第1の端部121あるい� ��第2の端部122の端面141に入射させられる。こ のようにして本体部130に入射した光は、同図 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。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。 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 本体部130を横断して進行する光が不当に拡が ることがない。上記のように進行方向を転換 させられた光は、本体部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。 この際に、上記本体部130が円柱状をしている こと、すなわち、上記本体部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� �れている領域)134およびその両側の平坦部135� ��除く部分が円柱外面を有していることによ� ��、出射する光が本体部130の周方向に広がる� ��とが抑制され(凸レンズ効果)、出射光を、� �標とする領域に集中させることができる。

 本体部130に設ける凹部131および凸部132が� ��成された帯状領域134は、平坦部135に挟まれ� ��格好で形成されているため、本体部130の基� ��外形が円柱状であったとしても、帯状領域1 34の幅を本体部130の長手方向にわたって一定� ��をもって延びるように規定することができ� ��。したがって、導光部材120の内部を長手方� ��に進行してきた光の方向を変換して帯状領� ��134の反対側の外面から出射させる作用を、� ��体部130の長手方向の各所においてばらつき� ��く行うことができるようになる。

 加えて、導光部材120の端部は、枠状連結� ��材203の貫通孔203aに挿入された恰好で発光素 子200に対向させられている。また、上記枠状 連結部材203は白色系の樹脂によって形成され ている。このため、発光素子200から発せられ た光はほとんど無駄となることなく導光部材 120の第1および第2の端部1221,122に入射させら� �る。

 上記枠状連結部材203の貫通孔203aは、導光 部材120の断面形態と対応した円形をしている ため、導光部材120は、所望の軸転位置におい て上記枠状連結部材203に連結可能である。す なわち、導光部材120における上記凹部131また は凸部132が形成された周方向位置を、支持基 板210に対する所望の方向に設定することが可 能となる。

 さらに、上記構成の線状光源装置100Bにあ っては、発光素子200を搭載する支持基板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、この支持基板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。このような構成によ り、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、その 結果、発光素子200の高出力による長時間連続 点灯が可能となる。

 図12は、本発明の第4実施例に基づく線状� ��源装置を示している。この線状光源装置100C は、導光部材120の一端部(第1の端部)121に発光 素子200を配置し、他端部(第2の端部)122には、 反射手段250を設けた点が図10示した第3実施例 の線状光源装置100Bと異なる。以下において� �、この線状光源装置100Cについて、第3実施例 の線状光源装置100Bと異なる点について説明� �、共通する点については、詳細な説明は適� �省略する。

 導光部材120は、その本体部130の第1の端部 121のみに発光素子200が対向配置され、第2の� �部122には、反射手段250が形成されている。� �体部130の形態および第1の端部121を支持基板2 10に固定するための構造は、基本的に、第3実 施例にかかるものと同様である。反射面手段 250は、上記本体部130の第2の端部122に、白色� �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� �とができる。そのほか、図7を参照して説明� ��たように、導光部材120の第2の端部122を、本 体部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にしてもよ い。または、本体部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� ��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、本体部130の内� ��をその軸線方向に進行してきた光の多くが� ��第2の端部122の傾斜面253で2回の全反射をす� �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� �131および凸部132による光の方向変換作用を� �て、出射光として無駄なく利用される。

 図13は、本発明の第5実施例に基づく線状� ��源装置を示している。この線状光源装置100D は、発光素子200を支持基板210上に直接ボンデ ィングするとともに、上記支持基板210上に、 枠状連結部材203を固定して構成している点が 上記第3あるいは第4実施例の線状光源装置100B ,100Cと異なる。窒化アルミニウム製の支持基� ��210上には、ボンディングパッド(図示略)が� �成されており、このパッド上に発光素子200� �直接ボンディングされている。発光素子200� �頂面の端子は、支持基板210上に形成された� �極パターンにワイヤを介して接続されてい� �。

 上記した第3~第5実施例では、導光部材120� ��端部を円柱状とし、これに対応して枠状連� ��部材203の貫通孔203aを円形としているが、必 ずしもこれに限定されるわけではない。たと えば、図14に示すように、導光部材120の円筒� ��外面部と対応する内径をもつ円柱内面部203c と、この円柱内面部203cより退避した凹部203d� ��を有するように枠状連結部材203を構成して� ��よい。このようにすれば、凹部203dに接着剤 を充填するなどして、軸心周りに関する位置 調整の後に、導光部材120を枠状連結部材203に 対して適正かつ強固に連結することができる 。

 図15および16は、本発明の第6実施例に基� �く線状光源装置100Eを示している。この線状� ��源装置100Eは、導光部材120と、この導光部材 120の両端部に配置された発光素子200とを備え ている。

 図15に示すように、導光部材120は、全長� �わたって一様な円形断面を有する略円柱状� �した本体部130と、この本体部130の両端に形� �された第1の端部121と第2の端部122とを有して いる。第1の端部121と第2の端部122とは、本体� ��130から連続する円形断面を有しつつ、それ� ��の端面121a,122aに向うほど次第に拡径するテ� ��パ状となっている。この導光部材120はまた� ��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り、そ の周面は、なめらかな鏡面状とされている。 略円柱状の本体部130の直径は、たとえば2mm程 度であり、第1の端部121と第2の端部122の各端� ��121a,122aの直径は、たとえば、4mm程度である� ��

 図15および16からよく理解されるように、 上記本体部130の周面には、所定幅で本体部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� �され、各凹部131は、一様な断面を有して帯� �領域134の幅方向に延びるように形成されて� �る。各凹部131の底部は、円筒内面状とされ� �いる一方、この凹部131と上記凸部132の上面13 2aとは、なめらかな円筒周面部によって連結� ��れている。このような帯状領域134の幅方向� ��側には、全長にわたり沿うようにして、平� ��部135が形成されている。帯状領域134の両側� ��位置する平坦部135は、同一平面内に位置し� ��本体部130中心線に対して平行をなすように� ��成されている。上記したように、本体部130� ��直径はたとえば2mmであるが、帯状領域134の� ��はたとえば0.8mm、各平坦部135の幅はたとえ� �0.175mm、凸部132の平坦部135に対する高さは、� ��とえば0.13mm、凸部132の上面132aに対する凹部 131の深さは、たとえば、0.12mmに設定され、か つ、各凹部131の形成ピッチは、たとえば1.5mm� ��設定される。しかしながら、これらの各寸� ��は、導光部材120の径に応じて種々設定可能� ��ある。

 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(図5の符号5 00A,500B参照)によって形成されたキャビティ内 にゲート136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15に示されている� ��うに、ゲート136の位置を、本体部130の長手� ��向の略中央部であって、本体部130の周方向� ��関しては、上記凹部131と凸部132とが設けら� ��た帯状領域134と、この帯状領域134と対向す� ��光出射領域とを避けた、上記帯状領域134の� ��方向中心位置に対して本体部130の周方向に� ��90度ずらせた位置に設定している。

 上記発光素子200としては、パッケージ型� ��LEDが用いられ、この発光素子200は、図16に� �示するように、補助基板202にボンディング� �れている。また、補助基板202は、支持基板21 0に固定されている。補助基板202には、上記� �光素子200を取り囲む貫通孔203aを有する枠状� ��射部材203が固定されている。この枠状反射� ��材203は、好ましくは、白色の樹脂によって� ��成される。上記貫通孔203aは、円形をしてい る。この貫通孔203の内部には、上記発光素子 200を包み込む、シリコーン樹脂等の軟質の樹 脂204が充填されている。なお、上記発光素子 200としては、たとえば青色発光のものが用い られ、この場合、上記貫通孔203aの入口付近� �上記軟質樹脂204を覆うように蛍光材料205を� �置する。これにより、この発光素子200から� �た光を、白色光に変換することができる。� �記枠状反射部材203の上面(光出射側の面)203b� �平坦な面とされ、この光出射側の面203bにお� ��る貫通孔203aの開口部が、この発光素子200に おける光出射領域となる。この光出射領域の 大きさは、導光部材120の第1および第2の端部1 21,122における端面121a,122aの大きさより小とさ れる。

 図16に示すように、導光部材120の両端部12 1,122は、枠状反射部材203の光出射側の面203bに 対し、接着剤等を用いて固定されている。こ のとき、上記両端部121,122の端面121a,122aの広� �の範囲内に発光素子200の光出射領域(上記貫� ��孔203a)が納まるようにする。

 支持基板210は、たとえば長矩形状をして� ��り、その長手方向一端部に発光素子200が搭� ��されており、その余の領域は、放熱領域お� ��び配線パターンの配置領域として利用され� ��。この支持基板210の材質としては、好まし� ��は窒化アルミニウムである。また、この実� ��例では、支持基板210の放熱性能をさらに高� ��るために、支持基板210の裏面側に、所定厚� ��のアルミニウム製、またはアルミニウム合� ��製の放熱板220が接着されている。なお、こ� ��放熱板220の露出表面にはさらに、好ましく� ��、表面熱放射率の高い層が形成される。そ� ��ためには、黒色塗料による着色をしたり、� ��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� ��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トを貼着� ��たりすることが考えられる。

 次に、上記構成の線状光源装置100Eの作用 について説明する。

 導光部材120の2つの端部121,122において、� �れぞれ、発光素子200が点灯させられると、� �の発光素子200から発せられた光は、導光部� �120の第1の端部121と第2の端部122の両端面121a,1 22aから入射させられ、本体部130に導かれる(� �16参照)。このとき、発光素子200の光出射領� �(貫通孔203a)は、上記両端部121,122の端面121a,12 2aの広さの範囲内に納まっているから、発光� ��子200から発せられた光のすべてが導光部材1 20に導入される。導光部材120の上記両端部121, 122は、長手方向内方に向うほど縮径するテー パ状となっており、かつ周面はなめらかな鏡 面となっているので、このテーパ状の両端部 121,122は、光を外部に漏らすことなく、本体� �130に導くことができる。また、発光素子200� �おける枠状反射部材203は、白色樹脂によっ� �形成されているので、発光素子200が発した� �を無駄にすることなく、出射することがで� �る。

 このようにして本体部130に導かれた光は� ��図16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� �進行する。図16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。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で反射させられて本体部130を横断して 進行する光が不当に拡がることがない。そし うて、上記のように進行方向を転換させられ た光は、図3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と凸部132が設� �られた帯状領域134と対向する領域に向けて� �行し、この領域において、全反射臨界角よ� �小さい角度で本体部130の周面に到達したも� �が外部に出射させられる。そうして、上記� �体部130が略円柱状をしていること、すなわ� �、上記本体部130の周面における上記帯状領� �(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 柱周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 領域に集中させることができる。

 本体部130に設ける凹部131および凸部132が� ��成された帯状領域134は、平坦部135に挟まれ� ��格好で形成されているため、本体部130の基� ��外形が略円柱状であったとしても、帯状領� ��134の幅を本体部130の長手方向にわたって一� ��幅をもって延びるように明確に規定するこ� ��ができる。したがって、導光部材120の内部� ��長手方向に進行してきた光の方向を変換し� ��帯状領域134の反対側の周面から出射させる� ��用を、本体部130の長手方向の各所において� ��らつきなく行うことができるようになる。

 図17は、本発明の第7実施例に基づく線状� ��源装置Fを示している。この線状光源装置100 Fは、導光部材120の一端部(第1の端部)121に発� �素子200を配置し、他端部(第2の端部)122には� �反射手段250を設けた点が上述した線状光源� �置100Eと異なる。以下においては、この線状� ��源装置100Fについて、線状光源装置100Eと異� �る点について説明し、共通する部材等につ� �ては、同一の符号を付し、詳細な説明は適� �省略する。

 導光部材120は、その本体部130の第1の端部 121のみに発光素子200が対向配置され、第2の� �部122には、反射手段250が形成されている。� �射手段250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252を嵌着さ� ��たり、金属を蒸着したりすることにより形� ��することができるほか、図7に示す構成と同 様に、導光部材120の第2の端部122を、本体部13 0の軸心に対して45度の角度で傾斜する2つの� �からなる三角山状にカットするか、または� �本体部の軸心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、本体部130の内部をその軸心 方向に進行してきた光の多くが、第2の端部12 2の傾斜面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� ��また、帯状領域134における凹部131および凸� ��132による光の方向変換作用を経て、出射光� ��して無駄なく利用される。

 図18は、本発明の第8実施例に基づく線状� ��源装置を示している。この線状光源装置100G は、発光素子200として、支持基板210上に発光 素子200を直接ボンディングするとともに、上 記支持基板210上に、上記発光素子200を囲む貫 通孔203aを有する枠状反射部材203を固定して� �成している点が上記線状光源装置100Eと異な� ��。以下においては、この線状光源装置100Gに ついて、線状光源装置100Eと異なる点につい� �説明し、共通する部材等については、線状� �源装置100Eについて付した符号と同一の符号� ��付し、詳細な説明は適宜省略する。

 一面に放熱板220が積層された窒化アルミ� ��ウム製の支持基板210上には、この支持基板2 10に形成されたボンディングパッド上に発光� ��子200が直接ボンディングにより搭載されて� ��り、この発光素子200の頂面の端子は、支持� ��板210上に形成された電極パターンにワイヤ� ��介して接続されている。

 上記支持基板210上にはまた、上記発光素� ��200を取り囲む貫通孔203aを有する枠状反射部 材203が固定される。この貫通孔203aは、たと� �ば円形をしている。また、この枠状反射部� �203は、白色系の樹脂によって形成されたも� �が好適に用いられる。

 この実施例においても、導光部材120のテ� ��パ状に形成した第1および第2の端部121,122が� ��上記枠状反射部材203の光出射側の面に固定� ��れる。この場合も、導光部材120の両端部121, 122の端面121a,122aの広さの範囲に、上記枠状反 射部材203の貫通孔203aが納まるようにする。

 図19は、本発明の第9実施例に基づく線状� ��源装置Hを示している。同図に示された構成 は、図18に示す構成と実質的に同じであるが� ��導光部材120のテーパ状の第1および第2の端� �121,122の端面121a,122aに、上記枠状反射部材203� ��貫通孔203aに嵌合する円柱状の凸部121b,122bが 形成されている点が異なる。このような構成 によれば、第1および第2の端部121,122は、上記 凸部121b,122bを枠状反射部材203の貫通孔203aに� �合させつつ、端面121a,122aを枠状反射部材203� �上面203bに接着剤などを用いて接着される。� ��って、枠状反射部材203に対する導光部材120� ��軸心直角方向の位置決めをしつつ、適正な� ��続を図ることができる。また、凸部121b122b� �貫通孔203aに挿入した状態で導光部材120を所� ��角度軸転させ、本体部130からの光の出射方� ��を調整することができるので好都合である� ��

図20~23は、本発明の第10実施例に基づく線� �光源装置100Iを示している。この線状光源装� ��100Iは、U字状の導光体310と、LED発光ユニッ� �320とを含む。

 導光体310は、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形成されてお り、その周面は、なめらかな鏡面状とされて いる。導光体310は、第1直線部311や、第2直線� ��312、これら2つの直線部311,312を連結する連� �部313、第1反射領域314、および第2反射領域315 を備えている。直線部311,312は、それぞれ略� �形断面を有する円柱状に形成されており、� �定間隔を隔てて互いに平行に延びている。� �線部311,312の一方の端部はともに連結部313に� ��結されている。第1直線部311の他方の端部に は、角状の第1ソケット部311aが一体的に形成� ��れており、第2直線部312の他方の端部には、 角状の第2ソケット部312aが一体的に形成され� ��おり、ソケット部311a,312aはLED発光ユニット3 20に連結されている。ソケット部311a,312aには� ��その底面が直線部311,312の軸線と直交する凹 部319が形成されている。連結部313は、図20お� ��び21に示すように、直線部311,312の中心軸と4 5°の角度で交差する第1および第2反射部313a,31 3bを備えている。直線部311,312および連結部313 の断面の直径は、たとえば4mm程度である。

 反射領域314,315は、直線部311,312の周面に� �けられており、所定幅を有し、直線部311,312� ��長手方向に沿って延びる帯状に形成されて� ��る。図22に示すように、反射領域314,315は、� ��1直線部311および第2直線部312の中心軸を含� �基準平面Pより下方側に形成されている。図2 2において、符号L1は第1反射領域314の幅方向� �中心と第1直線部311の断面中心とを通る直線� ��示し、同様に、符号L2は、第2反射領域315の� ��方向の中心と第2直線部312の断面中心とを通 る直線を示している。直線L1と直線L2とは、� �22の上方に向うほど互いの間隔が近づくよう に傾いている。反射領域314,315は互いに傾く� �向が異なっていることを除き、同様の構造� �なっている。図21に示すように、反射領域314 ,315は、その長手方向に沿って交互に並列す� �凹部316および凸部317と、凹部316および凸部31 7を挟み反射領域314,315の長手方向の全長に渡� ��て延びる一対の平坦部318とを備えている。� ��23に示すように、凹部316の底部は円筒内面� �とされており、凸部317は凹部316と滑らかに� �結された平坦面状に形成されている。一対� �平坦部318は、同一平面内に位置し、直線部31 1,312の中心軸に対して平行になるように形成� ��れている。

 反射領域314,315の幅はたとえば1.6mm、各平� ��部318の幅はたとえば0.35mm、凸部317の平坦部3 18に対する高さは、たとえば0.19mm、凸部317の� ��坦面に対する凹部316の深さは、たとえば0.18 mmに設定され、かつ、各凹部316の形成ピッチ� ��、たとえば1.5mmに設定されている。しかし� �がら、これらの各寸法は、直線部311,312の径� ��応じて種々設定可能である。また、図示し� ��例においては、凹部316や凸部317は、反射領� ��314,315の幅方向に一様断面で延びるように形 成されているが、部分的に球面状の凹みある いは突起を設けたりしてもよい。

 LED発光ユニット320は、基板321、放熱板322� ��および2つのLED323を備えている。基板321は、 長矩形状をしており、その長手方向の両端寄 りの所定の位置に各LED323が搭載されており(� �23参照)、その余の領域は、放熱領域および� �線パターン配置領域として利用される。こ� �基板321の材質としては、たとえば、窒化ア� �ミニウムが用いられる。放熱板322は、図20に 示すようにL字状に形成されており、基板321� �背面に接着されている。放熱板322は、アル� �ニウムまたはアルミニウム合金によって形� �されている。LED323は、ソケット311a,312aの凹� �319に囲まれ、その発光面が凹部319の底面と� �向するように配置されている。LED323は、た� �えばパッケージ型の白色LEDが好適に用いら� �るが、赤、緑、青のLEDベアチップを用いて� �よい。

 導光体310とLED発光ユニット320との連結は� ��ソケット311a,312aと基板321とを相互に接着す� ��ことによって行われる。

 次に、線状光源装置100Iの作用について説 明する。

 このような線状光源装置100Iでは、各LED323 から照射された光が凹部319の底面から直線部 311,312に入射する。直線部311,312に入射した光� ��、図23で模式的に示すように、直線部311,312� ��を、その滑らかな表面で全反射しつつ長手� ��向に進行する。このような光の一部は、凹� ��316で反射し、直線部311,312を横断する方向に 進行方向を転換させられる。このように進行 方向を転換された光は、図22に示すように、� ��線部311,312における反射領域314,315と反対側� �領域に向けて進行する。それらの光のうち� �直線部311,312の周面に全反射臨界角より小さ� ��角度で入射した光が、直線部311,312の外部へ 出射される。直線部311,312が略円柱状に形成� �れており、その周面が凸面になっているの� �、出射する光が直線部311,312の周方向に広が� ��ことが抑制される。このため、図22に示す� �うに、直線部311,312から出射される光は直線L 1,L2の交点に集中される。

 線状光源装置100Iの反射領域314,315は、直� �部311,312の長手方向に沿って延びているので� ��直線部311,312から出射される光が交差し明る く照明される領域も、直線部311,312の長手方� �に沿って延びる直線状となっている。した� �って、線状光源装置100Iは、2つのLED323を点灯 させるだけで、直線状の照射対象を2方向か� �照射することができる。このため、図25に示 すように、原稿Dに折り目や皺があっても適� �に照明することができる。

 線状光源装置100Iは、LED323を2個点灯させ� �だけで線状の照明光を得ることができるの� �、冷陰極管やハロゲンランプなどの従来の� �状光源装置に比べてより少ない電力で稼動� �ることができる。さらに、その駆動に高い� �圧が必要ではないので、その電源回路に昇� �装置などを設けなくてもよく、コストの削� �を図ることができる。線状光源装置100Iでは� ��陰極管やハロゲンランプなどと異なり、内� ��に水銀蒸気を用いることもない。

 さらに、基板321が窒化アルミニウムによ� ��て形成されていること、および、放熱板322� ��断面L字状に形成されて表面積が大きくなっ ていることによって、LED323の駆動時に生じる 熱を速やかに放出することができる。2つのLE D323は、双方が一つの基板321に搭載されてお� �、よって共通の放熱板322で放熱効果を得る� �とができる。

 図24は、上記線状光源装置100Iを組み込ん� ��画像読み取り装置の構成を模式的に示す断� ��図である。この画像読み取り装置は、線状� ��源装置100Iに加えて、透明な原稿載置板330、 反射鏡341,342,343、結像レンズ350、ラインセン� ��360、および、筐体370を備えている。筐体370� ��、線状光源装置100I、反射鏡341,342,343、結像� ��ンズ350、および、ラインセンサ360を収納し� ��いる。筐体370は原稿載置板330に対して図24� �左右方向に沿って移動可能なように構成さ� �ている。

 ラインセンサ360は、たとえばCCDなどが用� ��られ、所定の画素ピッチで一列に並ぶ複数� ��画素部を備えて構成されており、図24の紙� �と垂直な方向に沿って線状に延びる読み取� �領域331にて原稿Dを読み込むことができる。� ��図に示すように、読み取り領域331における� ��稿Dからの反射光は反射鏡341,342,343によって� ��次折り返され、結像レンズ350を介して、ラ� ��ンセンサ360へと入射する。さらに、筐体370� ��左右方向に平行移動させることによって、� ��像読み取り装置は、原稿Dの全体を読み取る ことができる。この画像読み取り装置におい ては、直線L1,L2の交点が読み取り領域331と重� ��るように線状光源装置100Iが配置されている 。このため、線状光源装置100Iの直線部311,312� ��ら出射する光は、それぞれ直線L1,L2に沿う� �うに進行し、読み取り領域331を2方向から照� ��することができる。