专利名称：线光源及图像输入装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于例如传真装置、扫描器、图像传感器等图像输入部之线光源及图像输入装置。
作为用于读取原稿等之图像传感器之线光源(光源单元)，例如已在特开平8-163320号公报公开。图13～图16表示在特开平8-163320号公报所记载之棒形照明装置及使用该照明装置之原稿读取装置(图像传感器)之构造。
即，图13是线光源之构成零件之分解图，图14是表示自该线光源成线状地放出光的情况之图，图15是表示该线光源之发光零件之图((a)是其上视图，(b)是侧视图)。又，图16是使用了该线光源之图像传感器(密接型图像传感器)之剖面图。
图13～图16所示线光源及图像传感器包括线光源的发光零件1、用以将来自该发光零件1的光导向原稿上的导光体零件2、用以将通过导光体零件2的光中未朝向原稿的光再向导光体零件2内部反射的外盖3(具有白色等反射率大的色调)、形成发光零件1的树脂成形零件4以及用以将发光零件1和图像传感器的传感器电路板6进行电连接的接脚5。
本线光源及图像传感器还包括组装在树脂成形零件4上的多个LED裸晶片7、将LED裸晶片7和接脚5电连接，同时组装LED裸晶片7的铜板8、原稿9、位于原稿移动面之玻璃板10以及由多个棒形透镜(图上未示)构成的正像等倍成像用棒形透镜阵列11。
此外，在传感器电路板6上成直线状排列传感器IC12，框架13将上述各零件定位，进而，在LED裸晶片7上设置用以保护那些零件避免受到氧化或外力的密封剂14。
其次说明这些线光源及图像传感器之动作。
LED裸晶片7之阳极及阴极(图上未示)经由铜板8各自和接脚5连接。图上虽未示出，这些接脚5再和传感器电路板6连接，传感器电路板6本身和图像传感器之外部电连接。而且，自本传感器之外部经由传感器电路板6、接脚5对LED裸晶片7之阳极及阴极施加电压时，LED裸晶片7发光，该光射入靠近那些零件设置的导光体零件2之内部。
该导光体零件2利用在该处设置之光扩散层(该光扩散层有利用白色印刷的或在导光体零件2本身形成细凹凸的，但是图上都未表示)反射，朝图14的箭头所示方向发出均匀的光。
又，在图16所示之图像传感器中，来自导光体零件2的光通过玻璃板10，照明原稿9。按照原稿9上之图像的浓淡信息反射该照明光，该反射光通过棒形透镜阵列11的棒形透镜内，成像于传感器IC12。各个传感器IC12为数毫米长，但是在图像传感器内配合其读取宽度成直线状排列多个。该传感器IC12按照所输入反射光之强度储存电荷，经由传感器电路板6输出。此外，框架13支撑这些棒形透镜阵列11、玻璃板10以及传感器电路板6，构成本图像传感器。
可是，该公知的线光源在制造后，例如在LED裸晶片7中即使1个不亮也被判断为不良品之情况下，有无法将其修理、更换，不得不和剩下的好的LED裸晶片7一起丢弃的问题。此外，将该线光源装在图像传感器中，作为最终产品投放市场后，在LED裸晶片7由于劣化或寿命而不亮之情况下，和上述一样，也有不得不丢弃所组装之全部晶片之问题。
尤其因LED本身系边长数十μm之正方形之裸晶片，在组装于铜板8上之前，难判断其是否良好，不得不在组装后确认会不会亮，有不良品之丢弃频率高的问题。
因此，如图17所示，曾试图将用透明树脂封装的LED晶片15组装在电路板16上，用作图15所示之发光零件，但是因为有如下所述之问题(使用图18、19说明)，未实用化。
图18表示使用LED晶片15时自导光体零件2所得到之光量的，其横轴表示距离LED之位置(随着往横轴之左侧前进而接近LED)，纵轴表示光量。又，图19表示自LED晶片15所发出之光前进之情况(光路)，在图19也表示作为发光零件之导光体零件2、外盖3、基板16。
如图19所示，自LED晶片15射出之光比中以比图中之某角度θ(这是依据导光体零件2的材质决定的发生全反射之角度)小的角度朝向导光体零件2的壁的光在那里发生全反射，在导光体零件2之内部前进。可是，以比该角度θ大之角度朝向导光体零件2之壁的光穿过导光体零件2而碰到外盖3，在那里发生扩散，成为照射原稿之光。因此，在接近LED晶片15处，因存在以比该角度θ大之角度朝向导光体零件2之壁的光，如图18所示，在LED晶片附近，出现LED晶片15侧之光量变多之倾向。
另一方面，在上述公知之线光源中，LED裸晶片7十分小，因被树脂成形零件4之壁包围(其情况如图20所示)，只有入射角小的光才能射入导光体零件2，所以不会发生如上述之光量上之问题。此外，为了避免这种光量上之问题，若限定利用光源之范围，将充分远离LED侧之位置设为线光源之使用范围即可。可是，因使用该方法和作为密接型图像传感器之最大优点的装置的小型、轻量化背道而驰，采用该方法无益。
本发明即签于上述之课题而提议的，其目的在于提供在线光源之发光元件侧的光量无突出，可得到均匀光量的线光源。
又，本发明之其他目的在于得到只更换不良的发光元件晶片，可再利用其他正常发光元件及构成零件、无丢弃浪费的线光源。
此外，本发明之其他目的在于提供使用上述线光源输入图像之图像输入装置。
为了达到上述目的，本发明提供一种线光源，由外盖零件、收藏于该外盖零件内之透明导光体零件以及设于这些外盖零件及导光体零件附近的光源构成，并令来自该光源之光在该导光体零件内部利用全反射前进，将被设于该导光体零件的光扩散部所反射之光自该导光体零件指定面向外部放出在构造上，该外盖零件之内面的和该导光体零件接近的第1部分并位于距离该光源指定范围的该第1部分的光反射率与该第1部分以外的该外盖零件之第2部分的光反射率不同；该第1部分之光反射率比该第2部分之光反射率小。
本发明之线光源，通过在该外盖零件之内面进行具有光反射率不同之色调的2种着色，在该第1部分之光反射率和该第2部分之光反射率设置差异。实现该第1部分之光反射率的该着色具有反射率50％以下的色浓度。
按照本发明的另一发明，提供一种线光源，通过在构造上使该外盖零件之长度比该导光体零件只缩短与该第1部分对应之长度，该缩短部分在光学上与外部贯穿，在该第1部分的光反射率和该第2部分的光反射率设置差异。
按照本发明的另一发明，该光源设置成和该外盖零件及导光体零件之一方的端部或两方的端部密接，在该光源位于上述一方之端部的情况下，该第1部分对应于该外盖零件之一端部分的指定范围，而在该光源位于该两方之端部的情况下，对应于在该外盖零件两端部分的指定范围。
按照本发明的另一发明提供一种线光源，它配置有将该外盖零件及导光体零件压向该光源位置之方向的弹性物。
或按照本发明的另一发明，提供一种线光源，该导光体零件具有其截面积在该光源侧之端部最大而在与其反侧之端部最小至逐渐变化之形状。
按照本发明的另一发明之线光源，距离该光源之指定范围是依据该第1部分之光反射率和该第2部分之光反射率相同情况下的该光源之光量特性所示的光量之突出部分决定的范围。
按照本发明的另一发明之线光源，该光源由发光元件和组装发光元件之电路板构成，该电路板之一部分如构成多个接脚般突起，这些接脚用于电连接该光源和外部。
按照本发明的另一发明，提供一种线光源，该发光元件是封装型发光二极管，通过个别焊接组装在该电路板上。又，该接脚之宽度W和该电路板之厚度D具有W≥D之关系。
按照本发明的另一发明，提供一种线光源，令棱镜介于该外盖零件及导光体零件和该光源之间，具有利用该棱镜变换来自该光源之光的方向而导向该导光体零件之构造。
按照本发明的另一发明，该棱镜设置成与该外盖零件及导光体零件之一方之端部或两方之端部密接，在该光源位于该一方之端部的情况下，该第1部分对应于该外盖零件之一端部分的指定范围，而在该光源位于该两方之端部之情况下，对应于在该外盖零件之两端部分之指定范围。该棱镜具有与来自该光源之光的光轴垂直之面的截面积随着远离该光源而变大之构造。
按照本发明的另一发明，提供一种线光源，靠近该棱镜之端面中与该光源反侧之端面配置反射板，利用该反射板改变在该棱镜内前进而向该棱镜外射出之光的方向，使得导向该导光体零件。又，该反射板是配置于与该棱镜之该光源反侧之端面接触之位置的镜子或利用金属蒸镀或涂敷在其端面形成反射面而成。
而，按照本发明的另一发明之图像输入装置，使用上述发明中任一项所述线光源输入图像。
图1是表示将本发明之实施例1之线光源的构成部件分解后之图。
图2是表示实施例1之线光源之剖面构造之图。
图3是表示将本发明之实施例2之线光源分解后之图。
图4是表示本发明之实施例3的线光源的固定方法之图。
图5是表示本发明之实施例4的发光零件之外观构造之图。
图6是表示本发明之实施例5的线光源所使用之导光体零件之外观及剖面构造之图。
图7是表示本发明之实施例6的线光源之构造的图。
图8是表示将图7之线光源分解成构成零件后表示其相互位置关系之图。
图9是表示将本发明之实施例7之线光源之构成零件分解后之图。
图10是表示将本发明之实施例8之线光源之构成零件分解后之图。
图11是表示本发明之实施例9之线光源所使用棱镜之构造的图。
图12是表示本发明之实施例10的线光源所使用棱镜的构造之图。
图13是表示将公知之线光源的构成零件分解后之图。
图14是表示从公知之线光源成线状地放出光之情况之图。
图15是表示公知之线光源之发光零件之图。
图16是表示使用了公知之线光源的图像传感器之剖面图。
图17是表示公知之线光源之发光零件之图。
图18是表示从公知之线光源得到的光量分布之图。
图19是表示公知之线光源的发光零件的光路之图。
图20是表示在公知之线光源的发光零件的LED裸晶片和树脂成形零件情况之图。
以下参照
本发明之实施例。实施例1最初说明本发明之实施例1。此外，因本实施例之图像传感器之构造和图16所示图像传感器一样，在此省略其图示及说明。
图1是在本实施例之图像传感器中使用的线光源之透视图，表示分解了其构成零件后之情况。又，图2是表示图1的线光源之剖面构造之图。此外，在图1、图2中，对于和该公知之图像传感器、线光源之构成元件一样的赋于同一符号，省略其说明。
在图1所示之线光源中，其发光零件17具有与图17所示线光源之发光零件相同之构造。即，在发光零件17上焊接封装型LED晶片15，在构造上可容易地拆下那些晶片后更换好的。又，导光体零件2是用以将来自该发光零件17之光导向原稿(图上未示)的，具有由透明材料构成之构造。外盖3完成令通过该透明的导光体零件2的光之中未朝向原稿之光再向导光体零件2之内部反射之任务。此外，该外盖3具有白色等反射率大之色调。
位于外盖3内侧部分(外盖黑色部分)31在此成为具有黑色等反射率小的色调(反射率50％以下的色浓度)的构成部分，在图1，该外盖黑色部分31的黑色通过将外盖3内侧着色成黑色实现。此外，作为将该部分31变成黑色的方法，例如也可通过只将外盖黑色部分31的材质改成黑色(在此情况，外盖3之表、里面都变成黑色)实现。
又，外盖黑色部分31之长度X，例如自图18所示LED晶片15之光量特性曲线求表示LED侧之上升特性之部分之距离(在横轴之位置)，将其换算为在实际之外盖3之长度后决定。
像这样，对于与发光零件17之距离X之范围将外盖3之内侧设为黑色等反射率小的色调，自发光零件17的LED晶片15发出光中在导光体零件2内部连一次都未全反射而直接朝向导光体零件2外部之光被外盖黑色部分31吸收。借助该构造，光不会被外盖3散射而朝向原稿。
图2是在外盖黑色部分31(长度X之部分)将导光体零件2和外盖3组合而成的线光源切断时之剖面图。如图2所示，得知外盖黑色部分31配置成网罗外盖3内侧的3个面(31a、31b、31c)。
如上述所示，若利用本实施例，将距与线光源之外盖密接的发光零件指定距离的范围设为外盖黑色部分，将其外盖之内侧设为黑色等反射率小的色调，因自发光零件的LED晶片发出之光中朝向导光体零件外部的光被外盖黑色部分吸收，光不会被外盖3散射而朝向原稿，结果，在线光源的LED晶片侧的光量不会突出，可自线光源得到均匀之光量。
又，在发光零件上通过焊接组装封装型LED晶片，因可只更换多个晶片中不良的LED晶片，可再利用其他正常的LED或构成零件，可得到避免丢弃浪费的省资源型之线光源。
此外，在上述实施例说明了将发光零件17设置于导光体零件2之单侧之例子，但是本发明不限于此，例如也可在构造上令2个发光零件17各自与导光体零件2两端密接，利用该构造也可得到和上述实施例1相同之效果。在采用该构造之情况下，外盖黑色部分31就设置于外盖3之两端部(2处)。实施例2以下说明本发明之实施例2。此外，因本实施例之图像传感器之构造和图16所示图像传感器一样，在此省略其图示及说明。
图3是在本实施例的图像传感器中使用的线光源的透视图，表示分解了其构成零件后之情况。此外，在此也对于与该公知的图像传感器、线光源一样之构成元件赋于同一符号，省略其说明。
在图3所示的线光源中，发光零件17之构造和图17所示之发光零件相同，导光体零件2具有将来自该发光零件17的光导向原稿的功能。而且，外盖32使通过透明导光体零件2的光中未朝向原稿的光再向导光体零件2内部反射。因而，该外盖32具有白色等反射率大的色调。
本实施例之特征是外盖32在发光零件17侧，其长度比导光体零件2只短X，将这些导光体零件2和外盖32组合而构成线光源时，导光体零件2从发光零件17开始在长度X之范围内处于露出状态。于是，对于指定距离X的范围采用导光体零件2露出的构造是为了在相当于外盖32之长度X之部分，使得自发光零件17上的LED晶片15发出的光中在导光体零件2内部连一次都未全反射而直接朝向导光体零件2外部之光不会被外盖32散射而朝向原稿。
此外，该长度X和上述实施例1一样，自图18所示LED晶片15的光量特性曲线求表示LED侧上升特性的部分的距离，将其换算为在实际外盖32的长度后决定。
如上述所示，若利用本实施例，在构造上使线光源的发光零件侧的外盖长度比导光体零件2只小指定距离X，在该部分露出导光体零件，因可防止自发光零件上的LED晶片发出的光中在导光体零件内部连一次都未全反射而直接朝向导光体零件外部的光被外盖散射而朝向原稿，在该露出部分的发光零件的光量不会突出，可自线光源得到均匀之光量。
又，理所当然地，因在发光零件上焊接组装封装型LED晶片，可只更换晶片之中不良的LED晶片，因可再利用其他正常的LED或构成零件，可得到避免丢弃浪费的省资源型线光源。
此外，在上述实施例2说明了将发光零件17设置于导光体零件2一侧之例子，但是本发明不限于此，例如也可在构造上使2个发光零件17各自和导光体零件2两端密接，同时使外盖32之两端各自在长度X之范围内比导光体零件2短。利用该构造也可得到和上述实施例2相同之效果。实施例3以下说明本发明之实施例3。此外，因本实施例之图像传感器，除了以下所述线光源的固定方法以外和图16所示图像传感器一样，在此省略其图示及说明。又，在本线光源，对于和上述实施例1、2之线光源之构成元件一样的赋于同一符号，省略其说明。
图4是表示在本实施例图像传感器中使用的线光源的固定方法之图。图4所示线光源120由用以将来自发光零件17的光导向图上未示出的原稿的导光体零件2、用以将通过导光体零件2的光中未朝向原稿之光再向导光体零件2内部反射的外盖3、32以及用以使装入了导光体零件2之外盖3、32与发光零件17密接的弹性物18构成。
在此，发光零件17、导光体零件2、外盖3、32和上述实施例1或实施例2之线光源之各零件相同。因此，外盖3、32具有白色等反射率大之色调，在距发光零件指定距离的范围内，其内侧为黑色等反射率小之色调，或者在发光零件17侧，其长度比导光体零件2只小X。
又，弹性物18具有在图中之a点侧以适当之力将线光源120整体压向发光零件17方向而令线光源120和发光零件17密接之功能。因而，弹性物18只要具有弹性的都可，例如为线圈弹簧、板簧、橡胶等。此外，弹性物18之b点侧及发光零件17例如固定用以收藏线光源120的框体150上。
如上述所示，若利用本实施例，在构造上利用弹性物将线光源整体压向发光零件方向而使装入其外盖之导光体零件与发光零件密接，对导光体零件和外盖采用和上述实施例1或2相同之构造，因除了具有和实施例1或实施例2相同之效果以外，可令自发光零件发出之光高效率射入导光体零件，可得到光传输效率高的高亮度之线光源。实施例4以下说明本发明之实施例4。此外，因本实施例之图像传感器之构造和图16所示图像传感器一样，在此省略其图示及说明。
在构造上采用在将接脚焊在电路板之发光零件中，由于LED晶片的不良或寿命等而需要更换时，对焊接之LED晶片加热将其拆下时，有热在电路板传送而使连接脚之焊锡都熔化，存在其接脚脱落之问题。因此，本实施例之发光零件通过采用如下结构解决此问题。
图5是表示在本实施例之图像传感器中使用的发光零件之外观构造之图。图5所示发光零件170在电路板160上配置多个封装型LED晶片15而且具有令电路板160之一部分突起成接脚形状之接脚161。此外，试作本发光零件之结果，得知在制作电路板时接脚161稳定(即，不折断、不弯曲)之形状为在接脚161的宽度y和电路板160的厚度t之间有y≥t的关系即可。
于是，因本发光零件之接脚161和电路板160构成一体构造，不会发生如上述之问题。而且，通过和具有实施例1、2或实施例3的构造的导光体零件及外盖一起使用本发光零件，可达到与这些实施例一样的效果。
如上述所示，若利用本实施例，借助在发光零件中采用其接脚161和电路板160构成一体之构造，同时在构造上这些接脚之宽度和电路板之厚度具有固定之关系，其效果为在对焊在电路板之LED晶片加热而拆下时，不会发生例如接脚脱落等由对于接脚之热应力所引起之不良。
又，理所当然地可容易理解，借助将具有上述构造之发光零件用于具有上述实施例1、2或实施例3的结构的线光源，可得到和这些实施例相同之效果。实施例5以下说明本发明之实施例5。此外，本实施例之图像传感器之构成元件和图16所示图像传感器的一样。
图6是表示本实施例线光源中使用的导光体零件之外观及剖面构造之图。此外，在图6中省略了构成线光源之一部分之发光零件和外盖之图示。即，在图中，分别示出导光体零件200之上视图200a、正视图200b、左侧视图200c、右侧视图200d以及沿剖开线A-A′将该导光体零件200剖开时之剖面图201。
本实施例的导光体零件200具有截面积随着自其L侧向R侧前进而变小的构造。即，L侧之侧面面积最大，R侧之侧面面积最小。而且，和该剖开线A-A′对应剖面具有大小在其中间之面积。
本实施例之线光源由图6之L侧使光从图上未示之发光零件入射。在一般之线光源，入射光之一部分穿过该导光体零件后自入射面之反侧的面放出而发生光之浪费。可是、在本实施例之线光源，因使得导光体零件之截面积自光之入射面到其对侧之面逐渐变小，不会发生入射光之一部分穿过该导光体零件后自入射面之反侧之面放出。
此外，概略上例如若导光体零件的截面积变成1/3，通过导光体零件之光能量之损失也变成1/3。又，在本实施例，采用导光体零件200之截面积逐渐变小之构造，但是只要保持该构造，其截面积变小之变化比例是任意的。即，截面积之变化在保持其相似形下以固定之比例变小是理想的，但是此条件不是必须的。
如上述所示，若利用本实施例，因使得导光体零件具有截面积随着自光之入射侧到其反侧而逐渐变小之构造，可防止入射光之一部分穿过该导光体零件后自入射面之反侧之面放出而浪费，可实现可有效利用光能量之线光源。实施例6以下说明本发明之实施例6之图像传感器。此外，对于与图16所示的的公知的图像传感器一样之构成元件赋与同一符号，省略其说明。
图7表示在本实施例之图像传感器中使用的线光源之构造的图。在图中，导光体零件2是用以将来自后述的发光零件的光导向原稿(图上未示)之零件，外盖3是用以将通过该导光体零件2的光中未朝向原稿之光再向导光体零件2之内部反射的。此外，外盖3和上述实施例1等一样具有白色等反射率大之色调。
在本实施例之图像传感器之电路板6上组装例如和图17所示一样的封装型LED晶片15。又，靠近LED晶片15及导光体零件2配置棱镜19。而且，自LED晶片15发出的光(图中用箭头表示)利用该棱镜19改变其方向后射入导光体零件2。
图8系表示将图7所示线光源分解成构成零件后表示其相互位置关系之图。如图8所示，在本线光源，棱镜19靠近由导光体零件2和外盖3组合而成后之侧面。
如上述所示，若利用本实施例，通过靠近系发光源的LED晶片及导光体零件两方配置棱镜，光源和光之入射口在物理上远离，也可包含其路径在内有效地将光导向导光体零件。
又，因将封装型之LED晶片组装在图像传感器之电路板上，将其作为发光零件，只更换不良之LED晶片，可再利用其他正常之LED及构成零件，可得到不会发生丢弃浪费之线光源。
此外，在上述实施例，说明了将棱镜19设置于导光体零件2之单侧之例子，但是本发明不限于此，例如也可将2个棱镜19各自设置于导光体零件2之两端，利用该构造也可得到和上述实施例相同之效果。实施例7以下说明本发明之实施例7。此外，因本实施例之图像传感器之主构造和图16所示图像传感器一样，在此省略其图示及说明。
图9是在本实施例之图像传感器中使用的线光源之透视图，表示将构成零件分解后之情况。图9所示之线光源具有由图1所示的该实施例1的线光源的一部分和图7所示的实施例6的线光源之一部分组合而成之构造。
即，在图9所示之线光源，靠近图上未示之LED晶片及导光体零件配置棱镜19，改变来自LED晶片的光的方向。此外，该LED晶片部分之构造和上述实施例6之LED晶片一样。导光体零件2将来自LED晶片之光导向原稿，外盖3将通过导光体零件2的光中未朝向原稿之光再向导光体零件2之内部反射。
该外盖3在构造上和上述实施例1等的外盖一样，具有白色等反射率大之色调。而且，该外盖3之内侧部分(外盖黑色部分)31也和上述实施例1一样具有黑色等反射率小之色调。该外盖黑色部分31之黑色和上述实施例1一样，通过将外盖3之内侧着色成黑色实现。
对于与棱镜19之距离X之范围将外盖3之内侧设为黑色等反射率小之色调，自棱镜19发出之光中在导光体零件2内部连一次都未全反射而直接朝向导光体零件2之外部的光被外盖黑色部分31吸收。
此外，作为将该部分31变成黑色之方法，例如当然也可只将外盖黑色部分31之材质变成黑色。又，对于外盖黑色部分31之长度X，也和上述实施例一样，依据图18所示LED晶片15之光量特性曲线决定。
如上述所示，若利用本实施例，靠近LED晶片及导光体零件两方配置棱镜，可将光自光源高效率地导向光之入射口。
此外，在外盖之内侧，将与棱镜之指定距离之范围设为反射率小之色调，因在该范围吸收经由棱镜到达导光体零件之光中直接朝向导光体零件之外部之光，光不会被外盖散射而朝向原稿，在棱镜侧之光量不会突出，可自线光源得到均匀之光量。实施例8以下说明本发明之实施例8。此外，因本实施例之图像传感器之主构造和图16所示图像传感器一样，在此省略其图示及说明。
图10是在本实施例之图像传感器中使用的线光源之透视图，表示构成零件分解后之情况。图10所示之线光源具有由图3所示的该实施例2的线光源的一部分和图7所示的实施例6的线光源的一部分组合而成之构造。
在图10中，靠近图上未示的LED晶片及导光体零件2配置棱镜19，改变来自LED晶片之光的方向。此外，该LED晶片部分之构造和上述实施例6的LED晶片一样。又，导光体零件2将来自LED晶片之光导向原稿，外盖32将通过导光体零件2的光中未朝向原稿之光再向导光体零件2之内部反射。
该外盖32和上述实施例2一样，在棱镜19侧，其长度比导光体零件2只小X。换言之，图10所示之线光源在使用状态下，导光体零件2从发光零件17开始在长度X之范围内处于露出状态。于是，因对于指定距离X之范围采用导光体零件2露出之构造之理由和上述实施例2之情况一样，在此省略其说明。
又，该长度X和上述实施例1一样，自LED晶片15之光量特性曲线求表示LED侧之上升特性之部分的距离，将其换算为在实际之外盖32之长度后决定。
如上述所示，若利用本实施例，靠近LED晶片及导光体零件两方配置棱镜，可将光自光源高效率地导向光之入射口。同时，对于自棱镜开始在指定距离之范围内采用导光体零件露出之构造，因经由棱镜导入的光中在导光体零件内部连一次都未全反射而直接朝向导光体零件外部之光，不会被外盖散射而朝向原稿，在棱镜侧之光量不会突出，可自线光源得到均匀之光量。实施例9以下说明本发明之实施例9的图像传感器。此外，因本实施例的图像传感器的主构造和图16所示图像传感器一样，在此省略其图示及说明。
图11表示在构成本实施例之图像传感器的线光源中使用的棱镜之构造。在图11中，来自成为光源的LED晶片15的光利用棱镜19a改变其前进方向。该棱镜19a和上述实施例6等一样，靠近LED晶片15及导光体零件(图上未示)使用。而且，棱镜19a在构造上，其形状如图11之(a)、(b)所示，在x方向、y方向其高度或宽度都随着远离LED晶片15而变宽。
棱镜19a采用上述构造，若在图11之(a)如虚线所示，棱镜19a之形状在远离LED晶片15也不变化之时，自LED晶片发出的光中比较扩散前进之光不会被棱镜19a全反射，而跑到该棱镜19a之外部。因此，将棱镜19a之形状设为在其x方向、y方向都随着远离LED晶片15而变宽之构造，在其中扩散前进之光也被具有上述形状之棱镜19a全反射。
如上述所示，若利用本实施例，靠近LED晶片及导光体零件两方配置棱镜，可将光自光源高效率地导向光之入射口。同时，通过将构成线光源之棱镜之形状设为随着远离光源而变宽之构造，在棱镜中比较扩散前进之光也可利用该棱镜全反射，可高效率地利用来自系光源之LED晶片之光。实施例10以下说明本发明之实施例10之图像传感器。此外，因本实施例之图像传感器之主构造和图16所示图像传感器一样，在此省略其图示及说明。
图12表示构成本实施例之图像传感器之线光源中使用的棱镜之构造。如图12所示，来自成为光源的LED晶片15的光利用棱镜19b改变其方向。此外，在本实施例也使棱镜19b靠近LED晶片15及导光体零件(图上未示)使用。
位于该棱镜19b上部的反射面190是使自LED晶片15经由棱镜19b前进的光改变成指定方向并与棱镜19b之斜面密接的例如如镜子般之反射面。此外，在不令反射面190和使来自LED晶片15的光方向变化的棱镜19b之斜面密接的情况下，如图12之虚线所示，光不会全反射，而发生跑到该棱镜19b外部之光。
如上述所示，若利用本实施例，靠近LED晶片及导光体零件两方配置棱镜，可将光自光源高效率地导向光之入射口。同时，通过使指定形态之反射面与改变来自光源的光的方向之棱镜的斜面密接，到达该反射面之光全部向指定方向前进，可使得光不会跑到该棱镜外部。
此外，在上述实施例10的线光源之反射面190中使用的不限定为镜子，例如，如铝箔般具有金属光泽面的也可以。或者利用蒸镀铝这样的金属或涂敷金属彩色涂料将棱镜19b之斜面本身加工成镜面也可。
此外，本发明不限于上述各实施例，显然地适当地组合这些实施例也有和上述的一样之效果。
如上述所示，若利用本发明，通过在构造上，是该外盖零件之内面的和该导光体零件接近之第1部分并位于距离该光源指定范围的该第1部分的光反射率与该第1部分以外的该外盖零件之第2部分的光反射率不同，该第1部分的光反射率比该第2部分的光反射率小，在线光源的光源侧的光量不会突出，可自线光源得到均匀之光量。
又，通过在线光源之外盖零件之内面进行具有光反射率不同的色调的2种着色，在该第1部分之光反射率和该第2部分之光反射率设置差异，并通过将实现该第1部分之光反射率的该着色设为反射率50％以下的色浓度，在线光源之光源侧之光量不会突出，可自线光源得到均匀之光量。
又，通过在构造上使该外盖零件之长度比该导光体零件只缩短和该第1部分对应之长度，该缩短部分在光学上和外部贯穿，并在该第1部分之光反射率和该第2部分之光反射率设置差异，在线光源的光源侧的光量不会突出，可自线光源得到均匀之光量。
若利用本发明，通过将线光源之光源设置成和外盖零件及导光体零件一方的端部或两方的端部密接，在光源位于一方之端部的情况下，第1部分对应于外盖零件之一端部分的指定范围，而在光源位于两方之端部的情况下，使之对应于在该外盖零件之两端部分的指定范围，在光源侧之光量不会突出，可自线光源得到均匀之光量。
若利用其他发明，还配置将外盖零件及导光体零件压向光源位置之方向的弹性物，可使来自光源的光高效率地射入导光体零件，可得到发光亮度高之线光源。
又，若利用其他发明，通过将导光体零件之截面积设为在该光源侧之端部最大而在与其反侧之端部变成最小并逐渐变化之形状，可防止入射光之一部分穿过导光体零件后自入射面之反侧的面放出，可使入射光发生浪费之比例变小。
若利用其他发明，依据在设为第1部分的光反射率和第2部分的光反射率相同的情况之该光源之光量特性所示的光量的突出部分决定距离光源的指定范围，可在与实际状态一致的在外盖零件上的范围赋与光反射率变化。
若利用其他发明，通过使构成线光源之电路板的一部分如构成多支接脚般突起，将这些接脚和电路板一体化，在更换发光元件时可防止例如因加热而发生之接脚脱落。
又，若利用其他发明，使用封装型发光二极管作为发光元件，通过将它们个别焊接组装在该电路板上，同时将这些接脚之宽度设为该电路板之厚度以上，发光元件之更换变得容易，还不会发生接脚折断、弯曲，可保持线光源之可靠性。此外，因只更换不良之LED晶片，可再利用其他正常之发光元件，所以不会发生丢弃良品之浪费。
若利用其他发明，在构造上令棱镜介于该外盖零件及导光体零件与该光源之间，利用棱镜变换来自该光源之光的方向而导向该导光体零件，可高效率地将光自光源导向导光体零件之入射口。
又，若利用其他发明，通过将棱镜设置成和外盖零件及导光体零件一方的端部或两方的端部密接，在光源位于一方之端部的情况下，第1部分对应于外盖零件的一端部分的指定范围，而在光源位于两方的端部的情况下，对应于在外盖零件的两端部分的指定范围，该棱镜采用和来自该光源的光的光轴垂直之面的截面积随着远离该光源而变大之构造。可将来自发光元件的光高效率地导向导光体零件，而且利用棱镜确实地令光全反射，可得到发光亮度高之线光源。
若利用其他发明，在构造上靠近该棱镜端面中和该光源反侧之端面配置反射板，利用该反射板改变在该棱镜内前进而向该棱镜外出去之光的方向，使之导向该导光体零件，同时使该反射板采用配置于该棱镜的与该光源反侧之端面接触之位置的镜子或利用金属蒸镀或涂敷在其端面形成反射面而成，可令进入反射面之光全部射入导光体零件，可提供光传送效率高的线光源。
又，通过使用上述其中一种发明之线光源输入图像，可得到具有均匀的光量输出特性的图像输入装置。
权利要求
1.一种线光源，由外盖零件、收藏于该外盖零件内的透明导光体零件以及设于这些外盖零件及导光体零件附近之光源构成，并使来自该光源的光在该导光体零件内部利用全反射前进，将被设于该导光体零件的光扩散部分反射的光自该导光体零件的指定面向外部放出，其特征在于在构造上，是该外盖零件内面的与该导光体零件接近的第1部分，位于距离该光源指定范围的该第1部分的光反射率和该第1部分以外之该外盖零件的第2部分的光反射率不同；该第1部分的光反射率比该第2部分之光反射率小。
2.如权利要求1所述的线光源，其特征在于在该外盖零件的内面进行具有光反射率不同的色调的2种着色，在该第1部分之光反射率和该第2部分之光反射率设置差异。
3.如权利要求2所述的线光源，其特征在于，实现该第1部分的光反射率的该着色具有反射率50％以下之色浓度。
4.如权利要求1所述的线光源，其特征在于在构造上使该外盖零件之长度比该导光体零件只缩短与该第1部分对应之长度，该缩短部分在光学上与外部贯穿，在该第1部分之光反射率和该第2部分之光反射率设置差异。
5.如权利要求1～4中任一项所述的线光源，其特征在于该光源设置成与该外盖零件及导光体零件之一方的端部或两方的端部密接，在该光源位于一方的端部的情况下，该第1部分对应于该外盖零件的一端部分的指定范围，而在该光源位于两方的端部的情况下，对应于在该外盖零件的两端部分的指定范围。
6.如权利要求1～3中任一项所述的线光源，其特征在于还配置将该外盖零件及导光体零件压向该光源位置的方向的弹性物。
7.如权利要求1～5中任一项所述的线光源，其特征在于距离该光源的指定范围是依据在设为该第1部分的光反射率和该第2部分的光反射率相同的情况下的该光源的光量特性所示光量之突出部分决定的范围。
8.如权利要求1～7中任一项所述的线光源，其特征在于该光源由发光元件和组装发光元件的电路板构成，该电路板之一部分如构成多支接脚般突起，将这些接脚用于在电气上连接该光源和外部。
9.如权利要求8所述的线光源，其特征在于该发光元件是封装型的发光二极管，通过个别焊接而组装在该电路板上。
10.如权利要求8或9所述的线光源，其特征在于该接脚的宽度W和该电路板的厚度D具有W≥D之关系。
11.如权利要求1～4中任一项所述的线光源，其特征在于还使棱镜介于该外盖零件及导光体零件和该光源之间，具有利用该棱镜变换来自该光源的光的方向而导向该导光体零件之构造。
12.如权利要求11所述的线光源，其特征在于该棱镜设置成与该外盖零件及导光体零件的一方的端部或两方的端部密接，在该光源位于该一方的端部的情况下，该第1部分对应于该外盖零件一端部分的指定范围，而在该光源位于该两方的端部的情况下，对应于在该外盖零件的两端部分的指定范围。
13.如权利要求11或12所述的线光源，其特征在于还在该棱镜之端面中靠近与该光源反侧之端面配置反射板，在结构上利用该反射板改变在该棱镜内前进而向该棱镜外出去的光的方向，使其导向该导光体零件。
14.如权利要求13所述的线光源，其特征在于该反射板是配置于该棱镜的与该光源反侧的端面接触之位置的镜子或利用金属蒸镀或涂敷在其端面形成反射面而成。
15.一种图像输入装置，其特征在于使用权利要求1～14中任一项所述的线光源输入图像。
全文摘要
提供具有均匀的发光特性而且可只更换不良的发光元件的线光源及图像输入装置。自收藏于外盖内的透明导光体零件端面射入光,利用全反射,令其光在导光体零件内前进,利用设于导光体零件一部分的光扩散部分使反射后向外部放出。该导光体零件通过在距离发光元件的指定范围内将与外盖内侧之导光体零件接近的面设为黑色,得到发出均匀光量的线光源。
文档编号F21V8/00GK1241086SQ9910227
公开日2000年1月12日 申请日期1999年2月25日 优先权日1998年7月6日
发明者松本俊郎 申请人:三菱电机株式会社