照明装置和图像读取装置的制作方法

专利名称：照明装置和图像读取装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用作例如液晶显示器装置的背照光源或图像读取装置 的光源的照明装置，并涉及具有照明装置的图像读取装置。
背景技术：
日本专利申请公开No. 2005-174820公开了通过同时点亮多个发 光二极管(LED)向照明目标发光以线性照亮照明目标的照明装置的 例子。
在以上文件中公开的照明装置中，LED被安装在单个的衬底上以 沿直线相互以相等的间隔分开，使得它们的发光方向被对准。当这些 LED^L同时点亮时，来自这些LED的光束射向照明目标。作为结果， 照明目标被LED线性照亮。这种类型的照明装置被用作例如液晶显示 器装置的背照光源或图像读取装置的光源。
为了减小应用上面解释的类型的照明装置的装置的尺寸，例如， 照明装置被设置在照明目标附近。这样，LED和照明目标之间的距离 缩短，从而导致射向照明目标的光的不充分漫射。因此，在射向照明 目标的光即线性照亮照明目标的光中，出现表示照度的不均匀性的波 紋(ripple)。为了抑制这些波紋，当在相邻的LED之间存在间隔时， 沿直线排列的LED的排列间距可变窄，但是，如果这些相邻的LED 相互干扰，那么该排列间距不能再变窄。出于这种原因，仍然需要对 于波紋进行抑制。

发明内容
本发明的目的是至少部分地解决常规技术中的问题。 根据本发明的一个方面，提供一种照亮照明目标的照明装置，该照明装置包括具有第一安装表面的第一衬底；由分别安装在第一安 装表面上的用于从面向照明目标的侧面向照明目标射出第一光束的侧 投型的多个第一 LED形成的第一 LED组，这些第一 LED 一皮布置为 沿排列方向沿直线等距分开；具有面向第一安装表面的第二安装表面 的第二衬底；和由分别安装在第二安装表面上的用于从面向照明目标 的侧面向照明目标射出第二光束的侧投型的多个第二 LED形成的第 二LED组。第二LED被布置为沿排列方向沿直线等距分开，并且， 第二 LED组:故布置在面向第一 LED组的位置上。表示第一 LED组 的各第一 LED之间的间距的第一排列间距从表示第二 LED组的各第 二 LED之间的间距的第二排列间距沿排列方向偏移相位。第 一衬底具 有从安装的第一 LED组的照明目标侧向照明目标突出的第一突出部 分，并且第二衬底具有从安装的第二 LED组的照明目标侧向照明目标 突出的第二突出部分，并且，在第一突出部分的第一安装表面侧和第 二突出部分的第二安装表面侧形成反射第一光束和第二光束的反射表 面。
当与附图相关联地考虑时，通过阅读本发明的当前优选的实施例 的以下详细说明，将更好地理解本发明的以上和其它目的、特征、优 点和纟支术和工业意义。


图l是根据第一实施例的照明装置的示意性侧视图2是照明装置的示意性透视图3是应用于图像读取装置时的照明装置的透视图4A和图4B是照明装置中的第一光束和第二光束的漫射和从第 一 LED和第二 LED发射的第一光束和第二光束的亮度分布之间的关 系的示图5是用于解释从根据第二实施例的照明装置发射的光的照度的 示意图6是从第二实施例的照明装置射向照明目标的线性光中的波紋的测量结果的示图7是当在LED中出现亮度的变化时从照明装置射向照明目标的
线性光中的波紋的测量结果的示图8是根据第三实施例的照明装置的示意图9是从第三实施例的照明装置射向照明目标的线性光中的波紋
的测量结果的示图10当在LED中出现亮度的变化时从照明装置射向照明目标的
线性光中的波紋的测量结果的示图11是根据第四实施例的照明装置的示意性侧视图12是根据第五实施例的照明装置的特征部分的透视图13是在图12中示出的照明装置的特征部分的断面图14A是根据第六实施例的照明装置的特征部分的正视图14B是图14A的照明装置的特征部分的侧视图15A是根据第六实施例的照明装置的另 一例子的特征部分的正
视图15B是图15A的照明装置的特征部分的侧视图； 图16是当射向图像读取装置时的根据第七实施例的照明装置的 侧4见图。
具体实施例方式
以下基于附图详细解释根据本发明的照明装置的实施例。注意， 本发明不意味着被以下的这些实施例中的每一个限制。 第一实施例
以下解释根据第一实施例的照明装置。图l是根据第一实施例的 照明装置的示意性侧视图。图2是照明装置的示意性透视图。图3是 应用于图像读取装置时的照明装置的侧视图。
照明装置l照亮照明目标。照明装置1包含第一衬底2、第一发 光二极管(LED)组4、第二村底6和第二LED組8。在第一实施例 中，解释照明装置l被用作图像读取装置的光源的例子。第一衬底2上要安装第一LED组4。例如，以矩形板的形状形成 第一衬底2。例如，第一衬底2是印刷板。第一衬底2包含衬底主体 14和第一突出部分16。第一衬底2被分为4f底主体14和第一突出部 分16，使得当相对于将在后面进一步解释的作为照明目标的图像读取 介质S设置第一衬底2时，第一突出部分16位于图像读取介质S侧， 并且衬底主体14与图像读取介质S相反地放置，使得第一突出部分 16位于图像读取介质S和衬底主体14之间。
衬底主体14具有第一安装表面14a，该第一安装表面14a是沿板 厚方向的衬底主体14的一个表面。第一安装表面14a具有将在后面进 一步解释的安装在其上面的第一LED组4。在第一实施例中，第一安 装表面14a是白色抗蚀剂。例如，通过用白色抗蚀剂涂敷衬底主体14 形成第一实施例中的第一安装表面14a。
另一方面，在第一突出部分16的作为其沿板厚方向的一侧的第一 安装表面14a侧上形成反射表面16a。反射表面16a与笫一安装表面 14a —体化形成。反射表面16a是镜面或白色漫射反射表面。在第一 实施例中，反射表面16a是白色抗蚀剂。即，在第一实施例中，反射 表面16a和笫一安装表面14a是白色抗蚀剂。例如，通过用白色抗蚀 剂在沿板厚方向的一侧涂敷第一突出部分16的表面，形成第一实施例 中的反射表面16a。
第一LED组4由多个第一LED18形成，例如，在第一实施例中 由5个第一LED 18形成。第一LED 18中的每一个要将第 一光束射 向将在后面进一步解释的作为照明目标的图像读取介质S。第一LED 组4的第一 LED 18被安装在第一衬底2的衬底主体14的第一安装表 面14a上。第一LED 18中的每一个是沿大致与衬底主体14的板厚方 向正交的方向发光的侧投LED。笫一LED18中的每一个被安装在衬 底主体14的第一安装表面14a上，使得其发光表面处于第一突出部分 16侧。并且，形成第一 LED组4的第一 LED 18被安装在第一安装 表面14a上，以沿在与图像读取介质S侧的第一突出部分16的端部平 行的方向的直线以在第一实施例中为间距(2xP)的相等的间距分开。这里，所有的第一LED 18的发光表面和图像读取介质S侧的第一突 出部分16的反射表面16a的端部相互平行。这样，第一LED18被布 置为沿与第一突出部分16的端部平行的排列方向以在第一实施例中 为间距(2xP)的相等的间距分开，由此形成第一LED组4。以上面 解释的方式形成第一 LED组4的第一 LED 18被未示出的照明控制单 元同时点亮。
第二村底6上要安装第二LED组8。例如，以矩形板的形状形成 第二衬底6。在第一实施例中，第二衬底6的形状与上面解释的第一 村底2的形状相同。例如，第二衬底6是印刷板。第二衬底6包含衬 底主体24和第二突出部分26。第二衬底6被分为衬底主体24和第二 突出部分26，使得当相对于将在后面进一步解释的作为照明目标的图 像读取介质S设置第二衬底6时，第二突出部分26位于图像读取介质 S侧，并且衬底主体24与图像读取介质S相反地放置，使得第二突出 部分26位于图像读取介质S和第二突出部分26之间。
衬底主体24具有第二安装表面24a,该第二安装表面24a是沿板 厚方向的村底主体24的一个表面。第二安装表面24a具有将在后面进 一步解释的安装在其上面的第二LED组8。在第一实施例中，第二安 装表面24a是白色抗蚀剂。例如，通过用白色抗蚀剂涂敷村底主体24 形成第一实施例中的第二安装表面24a。
另一方面，在第二突出部分26的作为其沿板厚方向的一侧的笫二 安装表面24a侧上形成反射表面26a。反射表面26a与第二安装表面 24a—体化形成。反射表面26a是镜面或白色漫射反射表面。在第一 实施例中，反射表面26a是白色抗蚀剂。即，在第一实施例中，以上 解释的反射表面26a和第二安装表面24a是白色抗蚀剂。例如，通过 用白色抗蚀剂在沿板厚方向的一侧涂敷第二突出部分26的表面，形成 第一实施例中的反射表面26a。
第二LED组8由多个第二LED28形成，例如，在第一实施例中 由5个第二 LED 28形成。第二 LED 28中的每一个要将第二光束射 向将在后面进一步解释的作为照明目标的图像读取介质S。第二LED组8的第二 LED 28被安装在第二衬底6的衬底主体24的第二安装表 面24a上。第二LED28中的每一个是沿大致与衬底主体24的板厚方 向正交的方向发光的侧投LED。第二LED28中的每一个被安装在衬 底主体24的第二安装表面24a上，使得其发光表面处于第二突出部分 26侧。并且，形成第二 LED组8的第二 LED 28被安装在第二安装 表面24a上，以沿在与图像读取介质S侧的第二突出部分26的端部平 行的方向的直线以在第一实施例中为间距(2xP)的相等的间距分开。 这里，所有的第二LED 28的发光表面和图像读取介质S侧的第二突 出部分26的反射表面26a的端部相互平行。这样，第二LED28被布 置为沿与第二突出部分26的端部平行的排列方向以在第一实施例中 为间距(2xP)的相等的间距分开，由此形成第二LED组8。以上面 解释的方式形成第二 LED组8的所有的第二 LED 28与第一 LED组 4的第一 LED 18 —起被未示出的照明控制单元同时点亮。换句话说， 第一 LED组4的第一 LED 18中的每一个和第二 LED组8的第二 LED 28中的每一个被未示出的照明控制单元同时点亮。
第二衬底6被设置为面对第一衬底2。更详细地说，第二村底6 被设置为面对第一衬底2，使得第一衬底2的衬底主体14的第一安装 表面14a和第二衬底6的衬底主体24的第二安装表面24a相互面对并 且第一衬底2的第一突出部分16的反射表面16a和第二衬底6的第二 突出部分26的反射表面26a相互面对。作为结果，第一LED18的发 光表面和第二LED 28的发光表面是相互齐平的。这样，第二衬底6 被设置为面对第一衬底2并平行地与其分开，使得由安装在第一衬底 2上的第一 LED 18形成的第一 LED组4和由安装在第二衬底6上的 第二LED28形成的第二LED组8相互面对。这里，表示安装在第一 衬底2上的第一 LED组4的第一 LED 18之间的间距的第 一排列间距 (在第一实施例中，为间距(2xP))和表示安装在第二衬底6上的 第二 LED组8的第二 LED 28之间的间距的第二排列间距(在第一实 施例中，为间距(2xP))沿第一LED18和第二LED28的排列方向 偏移相位例如1/2。在第一实施例中，第二衬底6被设置为使得当第一
10衬底2沿板厚方向平移时第一衬底2和第二衬底6相互交迭。各第一 LED 18要被安装到第一村底2上的位置和各第二 LED 28要被安装到 第二衬底6上的位置被预先确定，使得当第一衬底2和第二村底6被 设置为相互面对时第一 LED组4的第一排列间距和第二 LED組8的 第二排列间距偏移相位1/2。作为替代方案，第二衬底6可相对于第一 衬底2沿第二LED 28的排列方向平移，使得当第一衬底2和第二衬 底6被设置为相互面对时、甚至当在第一衬底2沿板厚方向平移时第 一衬底2和第二衬底6不相互交迭时，第一 LED组4的第一排列间距 和第二LED组8的第二排列间距偏移相位1/2。这里，例如，通过未 示出的固定单元将第一 LED组4的第一排列间距和第二 LED组8的 第二排列间距偏移相位1/2的第一衬底2和第二衬底6连接在一起。
如图3所示，照明装置1被用作例如图像读取装置32的光源。照 明装置1被设置为使得第一LED 18和第二LED 28的发光表面面对 作为照明目标的诸如文件的片状图像读取介质S被成像的成像位置。 作为结果，沿发射第一光束和第二光束的方向，照明装置l的第一突 出部分16向着安装在第一安装表面14a上的第一LED组4的图像读 取介质S侧突出，即，从衬底主体14的第一 LED组4的第一 LED 18 中的每一个的发光表面侧向着图像读取介质S突出，以接近图像读取 介质S。并且，沿发射第一光束和第二光束的方向，照明装置1的第 二突出部分26向着安装在第二安装表面24a上的第二 LED组8的图 像读取介质S侧突出，即，从衬底主体24的第二 LED组8的第二 LED 28中的每一个的发光表面侧向着图像读取介质S突出，以接近图像读 取介质S。即，图像读取介质S侧的成对的第一衬底2和第二村底6 的两个端部均在图像读取介质S附近突出。在以上解释的照明装置1 中，第一LED组4的第一LED18中的每一个从其作为面对图像读取 介质S的侧面的发光表面向着图像读取介质S发射第一光束，同时， 第二 LED组8的第二 LED 28中的每一个从其作为面对图像读取介质 S的侧面的发光表面向着图像读取介质S发射第二光束。第一LED组 4的第一LED 18中的每一个和第二LED组8的第二LED 28中的每一个被未示出的照明控制单元同时点亮，由此向着作为照明目标的图
像读取介质S发光。这里，在图像读取装置32中，第一LED18的排 列方向和第二LED28的排列方向代表主扫描方向。在第一实施例中， 照明装置1被设置为在成像位置上相对于图像读取介质S的法线方向 倾斜预定的角度。
在图像读取装置32中，在图像读取装置32中包含的成像单元33 使作为被照明装置1照亮的照明目标的图像读取介质S成像。
成像单元33由例如多个CCD (电荷耦合器件)成像元件构成。 作为替代方案，成像单元33可由例如多个CMOS (互补金属氧化物 半导体)成像元件构成。沿沿主扫描方向(排列第一LED 18和第二 LED28的方向)的直线排列构成成像单元33的成像元件。例如，当 沿副扫描方向通过未示出的传输单元传输图像读取介质S时，成像单 元33扫描图像读取介质S的整个区域。因此，当沿副扫描方向通过未 示出的传输单元传输图像读取介质S时，从图像读取介质S反射的来 自照明装置1的光即反射光进入成像单元33的各成像元件。因此，对 于图像读取介质S的整个区域，从成像单元33的各成像元件输出通过 成像获得的图像信号用于各次曝光。这里，通过成像获得的图像信号 被传送到例如与图像读取装置32连接的图像数据产生装置。在图像数 据产生装置中，通过成像获得并从成像单元33传送的图像信号经受预 定的图像处理以产生用于图像读取介质S的整个区域的通过成像获得 的图像信号。这样，例如，成像单元33基于从沿副扫描方向通过未示 出的传输单元传输的图像读取介质S反射的来自照明装置1的线性光 使图像读取介质S成像。
这里，图3中的由附图标记"G"表示的构件是具有例如矩形板形
状的透明图像读取板构件。图像读取板构件G将图像读取介质S压到
未被示出并被设置为关于作为图像读取介质S的移动轨迹的传输路径
与图像读取板构件G相对的介质支撑构件的一侧，由此抑制图像读取
介质S从介质支撑构件上升起。
下面解释根据第一实施例的照明装置l的操作。在照明装置1中，当线性排列的LED即沿第一实施例中的主扫描
方向排列的LED即沿直线排列的第一LED组4的第一LED 18中的
每一个和沿直线排列的第二 LED组8的第二 LED 28中的每一个4皮未
示出的照明控制单元同时点亮时，从第一 LED组4的各第一 LED 18
发射的第一光束和从第二 LED组8的各第二 LED 28发射的第二光束
射向图像读取介质S。这里，如图4A所示，在从第一LED组4的第
一 LED 18发射的第一光束和从第二 LED组8的第二 LED 28发射的
第二光束中，随着光束前进并接近图像读取介质S，向着第一衬底2
或第二衬底6的光束从被设置到第一衬底2的第一突出部分16和第二
村底6的第二突出部分26上的相互面对的反射表面16a和26a重复反
射。如果不在第一衬底2和第二衬底6中设置第一突出部分16和第二
突出部分26，那么引向第一衬底2和第二衬底6的光束被散射。由于
第一突出部分16的反射表面16a和第二突出部分26的反射表面26a，
因此向着第一衬底2或第二衬底6的光束以在第一突出部分16和第二
突出部分26之间的间隔中会聚的状态射向图像读取介质S。作为结果，
从第一LED组4的各第一LED 18发射的第一光束和从第二 LED组
8的各第二LED28发射的第二光束同时射向图像读取介质S。图像读
取介质S沿主扫描方向被线性照亮。并且，如上面解释的那样，从第
一 LED组4的各第一 LED 18发射的第一光束和从第二 LED组8的
各第二LED 28发射的第二光束以在第一突出部分16和第二突出部分
26之间的间隔中通过第一突出部分16的反射表面16a和第二突出部
分26的反射表面26a会聚的状态射向图像读取介质S。因此，从图4B
所示的从第一LED 18发射的第一光束和从第二LED 28发射的第二
光束的亮度分布可以看出，射向图像读取介质S的第一光束和第二光
束的照度增加。这里，例如，在用于照亮照明目标的线性光束中，处 于具有相对较低的照度的位置的那些使它们的照度增加。这可以防止
在照亮照明目标的线性光束中出现波紋。
并且，沿第一LED 18和第二LED 28的排列方向，向着第一村 底2或第二衬底6的光束即如果不设置第一突出部分16和第二突出部分26以及反射表面16a和26a则不会聚于第一突出部分16和第二突 出部分26之间的间隔的光束从反射表面16a和反射表面26b被反射以 充分地被散射。因此，即使当照明装置1和图像读取介质S之间的距 离相对缩短时，也能够抑制在沿主扫描方向照亮图像读取介质S的线 性光(linear light)中出现波紋。
并且，在照明装置l中，例如，与沿主扫描方向在一个衬底上多 个LED沿直线排列并以间距(2xP)分开的情况相比，可以沿主扫描 方向致密地排列LED。因此，随着从第一 LED 18和第二 LED 28射 向作为照明目标的图像读取介质S的第一光束和第二光束中的波紋的 出现被抑制，从第一LED 18和第二LED 28的发光表面到作为照明 目标的图像读取介质S的距离可缩短。此时，如上面解释的那样，从 第一LED 18和第二LED 28射出的第一和第二光束的照度增加。因 此，即使一个第一LED 18或第二LED 28所需的电流减小，也可维 持照亮图像读取介质S所需的LED的发光量。因此，可以抑制第一 LED 18和第二LED 28中的每一个上的发热。例如，能够抑制第一 LED 18和第二LED 28上的发热对于第一^H"底2和第二衬底6的影响。
同时，在照明装置l中，当一对衬底即第一村底2和第二衬底6 例如是印刷板时，制造印刷板，使得各衬底的安装表面上的抗蚀剂的 颜色即第一衬底2的第一安装表面14a和第二衬底6的第二安装表面 24a上的抗蚀剂的颜色是白色的。这样，能够在制造印刷板的同时制 造反射表面16a和26a。并且，由于反射表面16a和26a均是从在制 造印刷板中使用的抗蚀剂制造的，因此可以抑制制造反射表面16a和 26a所需要的成本的增加。
在以上解释的包含照明装置1的图像读取装置32中，能够抑制在 照亮图像读取介质S的线性光中出现波紋。因此，例如，可使得通过 成像单元33成像的图像读取介质S的图像十分清楚,使得照度的变化 得到抑制。并且，即使照明装置1和图像读取介质S之间的距离相对 缩短，也能够抑制在照亮图像读取介质S的线性光中出现波紋。因此， 通过将照明装置l设置为相对接近图像读取介质S，可例如使得图像读取装置32小型化。
这里，虽然在第一实施例中假定第一衬底2为矩形板形状，但本 发明不意味着限于此。作为替代方案，如果当从第一衬底2的板厚方 向观察时沿排列第一 LED 18的方向在第一安装表面14a上存在没有 安装第一LED 18的LED非安装区，那么，例如从LED非安装区算 起的第一发光方向侧的第一突出部分16的一部分可被开缺口。类似 地，例如，如果当从第二衬底6的板厚方向观察时沿排列第二LED28 的方向在第二安装表面24a上存在没有安装第二 LED 28的LED非安 装区，那么，例如从LED非安装区算起的第二发光方向侧的第二突出 部分26的一部分可净皮开缺口 。
第二实施例
以下解释根据第二实施例的照明装置。图5是用于解释从根据第 二实施例的照明装置发射的光的照度的示意图。注意，与以上解释的 第一实施例类似的部件具有相同的附图标记，并且在这里不被解释。
如图5所示，在根据第二实施例的照明装置1中，当第一LED18 和第二LED 28的发光表面和图像读取介质S之间的距离为L并且沿 第二实施例中的主扫描方向的第一 LED 18和第二 LED 28之间的 LED排列间距为P时，距离L和LED排列间距P满足下式(1):
L/P21.5 ... (1)
图6是从照明装置l射向图像读取介质S的线性光中的波紋的测 量结果的示图。这里，作为例子示出L/P-l的情况、L/P=1.2的情 况和L/P-1.5的情况。从图6的示图可以发现，随着L/P的值从1增 加到1.2再到1.5，表示相对照度的变化的波紋更多地得到抑制。
在图5中，附图标记"e，，表示从LED射出的光在沿主扫描方向与 图像读取介质S垂直相交的平面上入射到图像读取介质S上的入射 角。
在;f艮据第二实施例的照明装置1中，第一 LED 18和第二 LED 28 的发光表面与图像读取介质S之间的距离比沿第二实施例中的主扫描 方向的第一 LED 18和第二 LED 28之间的LED排列间距P长1.5倍。因此，同样如图6所示，能够进一步抑制在沿着主扫描方向照亮图像 读取介质S的线性光中出现波紋。
图7是当在LED中出现亮度的变化时从照明装置1射向图像读取 介质S的线性光中的波紋的测量结果的示图。这里，作为例子示出L/P -l的情况、L/P-1.2的情况和L/P-1.5的情况。并且，LED之间的 亮度的变化为±10°/0。从图7的示图可以发现，当亮度在LED之间变 化时，沿主扫描方向在照亮图像读取介质S的线性光中出现波紋，但 是，如同图6所示的情况一样，随着L/P的值从1增加到1.2再到1.5， 表示相对照度的变化的波紋更多地得到抑制。
第三实施例
以下解释根据第三实施例的照明装置。图8是根据第三实施例的 照明装置的示意图。注意，与以上解释的第一和第二实施例类似的部
件具有相同的附图标记，并且在这里不被解释。
在根据第三实施例的照明装置1中，当第一LED18和第二LED 28的发光表面和图像读取介质S之间的距离为L、沿第三实施例中的 主扫描方向的第一LED 18和第二LED 28之间的LED排列间距为P 并且通过施加来自第一 LED 18和第二LED 28的第一和第二光束的 图像读取介质S的照亮表面的法线和从第一 LED 18和第二 LED 28 发射的第一和第二光束的光轴形成的角度为a时，距离L、 LED排列 间距P和角度a满足下式(2):
<formula>formula see original document page 16</formula>
图9是从照明装置1射向图像读取介质S的线性光中的波紋的测 量结果的示图。这里，作为例子示出cosa.L/P-l的情况、cosa丄/P =1.2的情况和00801丄/ -1.5的情况。从图9的示图可以发现，随着 cosa.L/P从l增加到1.2再到1.5，表示相对照度的变化的波紋更多地 得到抑制。
在根据第三实施例的照明装置1中，通过将第一LED 18和第二 LED 28的发光表面和图像读取介质S之间的距离L乘以通过图像读 取介质S的照亮表面的法线和第一和第二光束的光轴形成的角度a的余弦值获得的结果比沿第三实施例中的主扫描方向的第一 LED 18和 第二 LED 28之间的LED排列间距P长1.5倍或更多。因此，同样如 图9所示，能够进一步抑制在沿主扫描方向照亮图像读取介质S的线 性光中出现波紋。
并且，在根据第三实施例的照明装置1中，与根据第二实施例的 照明装置l相比，从第一LED 18和第二LED 28发射的第一和第二 光束在相互更多地交迭的同时射向图像读取介质S。因此，即使LED 在照明时出现缺陷，也能够抑制沿主扫描方向与照明缺陷LED对应的 位置上的相对照度的降低。
图IO是当在LED之中出现亮度的变化时从照明装置l射向图像 读取介质S的线性光中的波紋的测量结果的示图。这里，作为例子示 出cosa.L/P-1的情况、cosa.L/P = 1.2的情况和cosa.L/P = 1.5的情 况。并且，通过图像读取介质S的照明表面的法线和从LED发射的 光束的光轴形成的角度a为60度。并且，LED之中的亮度的变化为 ±10%。从图IO的示图可以发现，虽然当在LED之中出现亮度的变化 时在沿主扫描方向在照亮图像读取介质S的线性光中出现波紋，但是， 如同图9所示的情况一样，随着cosa' L/P从1 i曾力口至)j 1.2再至)j 1.5，表 示相对照度的变化的波紋更多地得到抑制。
第四实施例
以下解释根据第四实施例的照明装置。图11是根据第四实施例的 照明装置的示意性侧视图。注意，与以上解释的第一到第三实施例类 似的部件具有相同的附图标记，并且在这里不i皮解释。
根据第四实施例的照明装置1包括漫射透射构件34。漫射透射构 件34漫射从第一 LED 18和第二 LED 28发射的第一和第二光束用于 射向图像读取介质S。漫射透射构件34在第一安装表面14a和第二安 装表面24a之间在第一衬底2的第一突出部分16和第二村底6的第二 突出部分26上被设置在照明装置1中。漫射透射构件34被插入例如 第一衬底2的第一突出部分16和第二衬底6的第二突出部分26之间 并被第一突出部分16和第二突出部分26保持。在第四实施例中，通过使用漫射透射构件34，第一突出部分16的反射表面16a的露出部 分和笫二突出部分26的反射表面26a的露出部分分别沿发射第一和第 二光束的方向被分为两个。即，漫射透射构件34沿发射第一和第二光 束的方向被设置在第一突出部分16的反射表面16a和第二突出部分 26的反射表面26a的中间部分上。漫射透射构件34由具有透光性能 的透明构件制成。漫射透射构件34具有例如带有细微的凸凹不平的透 明树脂表面，通过该透明树脂表面，穿过漫射透射构件34的第一和第 二光束被漫射。
在根据第四实施例的照明装置1中，当第一LED18和第二LED 28的发光表面和图# 读取介质S之间的距离为L并且沿第四实施例中 的主扫描方向的第一 LED 18和第二 LED 28之间的LED排列间距为 P时，距离L和LED排列间距P满足下式(3):
L/P<1.5 …(3)
在根据第四实施例的照明装置1中，从第一LED18和第二LED 28发射的第一和第二光束被在第一安装表面14a和第二安装表面2" 之间被设置在第一衬底2的第一突出部分16和第二衬底6的第二突出 部分26上即被设置在第 一衬底2和第二村底6的照明目标侧的漫射透 射构件34漫射，并然后射向图像读取介质S。因此，当沿第四实施例 中的主扫描方向观察时，从各个LED即第一 LED 18和第二 LED 28 发射的第一和第二光束进一步沿射出方向即各LED即第一LED 18和 第二LED 28的排列方向漫射。因此，能够进一步抑制在照亮图像读 取介质S的线性光中出现波紋。
这里，在根据第四实施例的照明装置1中，当第一LED 18和第 二LED 28的发光表面和图像读取介质S之间的距离为L、沿第四实 施例中的主扫描方向的第一 LED 18和第二 LED 28之间的LED排列 间距为P并且通过施加来自第一LED 18和第二LED 28的第一和第 二光束的图像读取介质S的照亮表面的法线和从第一LED 18和第二 LED28射出的第一和第二光束的光轴形成的角度为a时，距离L、LED 排列间距P和角度a满足下式(4):
18L/P<1.5/cosot …(4)
同样，通过满足式(4)的照明装置1，出于与以上在第四实施例 中解释的原因类似的原因，能够进一步抑制在沿主扫描方向照亮图像 读取介质S的线性光中出现波紋。
第五实施例
以下解释根据第五实施例的照明装置。图12是根据第五实施例的 照明装置的特征部分的透视图。图13是图12的照明装置的特征部分 的断面图。注意，与以上解释的第一到第四实施例类似的部件具有相 同的附图标记，并且在这里不被解释。
根据第五实施例的照明装置1包括高导热性构件36。当第一LED 18和第二 LED 28射出第一和第二光束时，高导热性构件36吸收在第 一衬底2和第二衬底6中发生的热。高导热性构件36在第一衬底2 的反射表面16a和第二村底6的反射表面26a以外的位置上即在第一 衬底2的第一安装表面14a和第二衬底6的第二安装表面24a上保持 第一村底2和第二村底6。在第五实施例中，高导热性构件36关于第 一LED 18和第二LED 28沿射出方向被i殳置在第一衬底2和第二衬 底6的与其图像读取介质S侧的一端相反的另一端。具体而言，高导 热性构件36关于第一 LED 18和第二 LED 28 ^皮安装在第一衬底2和 第二衬底6的与其图像读取介质S侧的一端相反的另一端，以与第一 衬底2和第二衬底6紧密接触。因此，第一 LED 18和第二 LED 28 通过第一衬底2和第二衬底6被高导热性构件36保持。高导热性构件 36具有比第一衬底2和第二衬底6大的热容量。注意，在图13中， 附图标记"36a"分别表示用于抑制高导热性构件36的热膨胀的空间。
在根据第五实施例的照明装置1中，第一衬底2和第二衬底6在 第一衬底2的反射表面16a和第二衬底6的反射表面26a以外的位置 上即在第一衬底2的第一安装表面14a和第二衬底6的第二安装表面 24a上被高导热性构件36保持。因此，例如，由于具有抑制在照亮被 保持的图像读取介质S的线性光中出现波紋的能力，因此能够保持第 一衬底2和第二衬底6,使得这些衬底相互平行以抑制这些衬底中的每一个即第一衬底2和第二衬底6的翘曲，并且还提高第一衬底2和 第二衬底6的热扩散和热耗散的程度。因此，例如，当高导热性构件 36具有足以扩散和吸收在第一村底2和第二衬底6中发生的热的热容 量时，仅通过高导热性构件36就可吸收在第一衬底2和第二衬底6 中发生的热。因此，用于第一衬底2和第二衬底6的热耗散过程可被 省去。
笫六实施例
以下解释根据第六实施例的照明装置。图14A是根据第六实施例 的照明装置的特征部分的正视图。图14B是根据第六实施例的照明装 置的特征部分的侧视图。注意，与以上解释的第一到第五实施例类似 的部件具有相同的附图标记，并且在这里不被解释。
在照明装置l中，第一衬底2的衬底主体14的第一安装表面14a 具有数量如第一LED 18那样多的与第一LED 18对应的第一安装区 域。第 一安装区域由第一 LED 18和用于在第 一衬底2上安装第一 LED 18的第一焊盘38构成。各第一安装区域是在第一衬底2上安装第一 LED 18所需要的区域。 一个第一安装区域沿第一 LED 18的排列方向 的长度等于由一个第一 LED 18和用于在第一衬底2的第一安装表面 14a上安装一个第一 LED 18的两个第一焊盘38占据的区域的长度。 并且，第二衬底6的衬底主体24的第二安装表面24a具有数量如第二 LED 28那样多的与笫二 LED 28对应的第二安装区域。笫二安装区域 由第二LED 28和用于在第二村底6上安装第二LED 28的第二焊盘 40构成。各第二安装区域是在第二衬底6上安装一个第二 LED 28所 需要的区域。 一个第二安装区域沿第二LED 28的排列方向的长度等 于由一个第二LED 28和用于在第二衬底6的第二安装表面24a上安 装一个第二LED28的两个第二焊盘40占据的区域的长度。在照明装 置1中，沿第一 LED 18的排列方向，沿第六实施例中的主扫描方向， 包含用于在第一衬底2上安装第一 LED 18的第一焊盘38的用于一个 第一LED 18的第一安装区域的长度取为Ll。并且，如同第一LED 18 的情况一样，在照明装置l中，沿第二LED 28的排列方向，沿第六实施例中的主扫描方向，包含用于在第二衬底6上安装第二 LED 28 的第二焊盘40的用于一个第二 LED 28的第二安装区域的长度取为 Ll。如图14A所示，当从第一衬底2和第二村底6相互面对的方向观 察第一 LED 18和与这些第一 LED 18对应的第一焊盘38以及第二 LED 28和与这些第二LED 28对应的第二焊盘40时，第一LED 18 和与这些第一 LED 18对应的第一焊盘38以及第二 LED 28和与这些 第二 LED 28对应的第二焊盘40交替排列以不沿第一 LED 18和第二 LED28被对准的方向即主扫描方向相互交迭。并且，如图14B所示， 当沿主扫描方向》见察照明装置1时，第一LED 18和第二LED 28相 互交迭。即，沿主扫描方向， 一个第二LED 28位于两个相邻的第一 LED18之间，并且， 一个第一LED 18位于两个相邻的第二LED 28 之间。作为结果，沿主扫描方向，第一LED 18和第二LED 28—个 接一个地交替排列。这里，当第一LED 18和第二LED28之间的LED 排列间距为P时，长度Ll和LED排列间距P满足下式(5 ): L1>P ... (5)
在才艮据第六实施例的照明装置1中，第一LED18和第二LED28 之间的LED排列间距P比表示包含第一焊盘38的用于一个第一LED 18的第一安装区域的长度和包含第二焊盘40的用于一个第二 LED 28 的第二安装区域的长度的长度Ll短。因此，可沿第六实施例中的主 扫描方向致密地排列第一 LED 18和第二 LED 28。因此，在从第一 LED 18和第二 LED 28射向作为照明目标的图像读取介质S的第 一和 第二光束中的波紋的出现被抑制的同时，从第一 LED 18和第二 LED 28的发光表面到作为照明目标的图像读取介质S的距离L可缩短。此 时，如上面解释的那样，从第一LED 18和第二LED 28射出的第一 和第二光束的照度增加。因此，即使一个第一LED18或第二LED28 发光所需要的电流减小，也可维持照亮图像读取介质S所需的LED 的发光量。因此，可以抑制第一LED 18和第二LED 28中的每一个 上的发热。例如，能够抑制第一LED 18和第二LED 28上的发热对 于第一衬底2和第二衬底6的影响。
21这里，在第六实施例中，如图14A和图14B所示，当从第一衬底 2和第二衬底6相互面对的方向观察第一 LED 18和与这些第一 LED 18对应的第一焊盘38以及第二 LED 28和与这些第二 LED 28对应的 第二焊盘40时，第一 LED 18和与这些第一 LED 18对应的第一焊盘 38以及第二 LED 28和与这些第二 LED 28对应的第二焊盘40交替排 列以不沿主扫描方向相互交迭。并且，当沿主扫描方向观察照明装置 l时，第一LED18和第二LED28被布置为相互交迭。但是，本发明 不意味着限于此。作为替代方案，在本发明中，例如，可以如图15A 和图15B所示的那样排列第一LED 18和与这些第一LED 18对应的 第一焊盘38以及第二 LED 28和与这些第二 LED 28对应的第二焊盘 40。更详细地说，如图15A所示，当从第一村底2和第二衬底6相互 面对的方向观察时，第一LED 18和与这些第一LED 18对应的第一 焊盘38以及第二 LED 28和与这些第二 LED 28对应的第二焊盘40 一个接一个地交替排列，使得第一LED 18和笫二LED 28不沿第一 LED 18和第二 LED 28沿直线对准的方向即主扫描方向相互交迭。并 且，关于相邻的第一 LED 18和第二 LED 28，第一焊盘38和第二焊 盘40在沿主扫描方向的大致相同的位置上沿主扫描方向相互交迭。并 且，如图15B所示，当沿主扫描方向观察照明装置1时，第一LED18 和第二LED 28被布置为不相互交迭。即使当以上面解释的方式排列 第一 LED 18和与这些第一 LED 18对应的第一焊盘38以及第二 LED 28和与这些第二LED28对应的第二焊盘40时，第一LED18和第二 LED 28也不相互干扰。即使当以图15A和图15B所示的方式排列第 一LED 18和与这些第一LED 18对应的第一焊盘38以及第二LED 28 和与这些第二LED28对应的第二焊盘40时，沿主扫描方向， 一个第 二 LED 28也位于两个相邻的第一 LED 18之间，并且， 一个第一 LED 18位于两个相邻的第二LED28之间。作为结果，沿主扫描方向，第 一LED 18和第二LED 28—个接一个地交替排列。因此，即使当以 图15A和图15B所示的方式排列第一LED 18和与这些第一LED 18 对应的第一焊盘38以及第二 LED 28和与这些第二 LED 28对应的第二焊盘40时，出于与对于在图14A和图14B中示出的照明装置1解 释的原因类似的原因，也可抑制第一LED 18和第二LED 28中的每 一个中的发热。例如，能够抑制第一LED 18和第二LED 28的发热 对于第一衬底2和第二衬底6的影响。 第七实施例
以下解释根据第七实施例的照明装置。图16是射向图像读取装置 时的根据第七实施例的照明装置的侧视图。注意，与以上解释的第一 到第六实施例类似的部件具有相同的附图标记，并且在这里不被解释。
根据第七实施例的照明装置1包含柱面透镜42。柱面透镜42收 集从第一LED 18和第二LED 28射出的第一和第二光束以射向图像 读取介质S。柱面透镜42在形成一对衬底的第一衬底2和第二衬底6 的图^象读取介质S侧的端部、在第一安装表面14a和第二安装表面24a 之间被设置到根据第七实施例的照明装置l上，使得柱面透镜的凸形 曲面面向图像读取介质S。该柱面透镜42被插入例如第一突出部分16 和第二突出部分26之间并^^皮第一村底2的第一突出部分16和第二衬 底6的第二突出部分26保持。即，柱面透镜42沿射出第一和第二光 束的方向挡住第一突出部分16和第二突出部分26的反射表面16a和 26a的图像读取介质S侧的端部。柱面透镜42由具有透光性能的透明 构件制成。柱面透镜42由例如诸如丙烯或聚碳酸酯的透明树脂形成。
在根据第七实施例的照明装置1中，从第一LED18和第二LED 28射出的第 一和第二光束被反射表面16a和26a收集到第 一突出部分 16和第二突出部分26之间的空间，并进一步被柱面透镜42收集用于 射向图像读取介质S。因此，射向图像读取介质S的第一和第二光束 的照度增加。因此能够进一步抑制在沿第七实施例的主扫描方向照亮 图像读取介质S的线性光中出现波紋。
这里，在第一到第七实施例中，假定照明装置l被用作图像读取 装置的光源。但是，本发明不意味着限于此，并且，照明装置l可被 用作例如液晶显示装置的背照光源。即使当照明装置1#1用作液晶显 示装置的背照光源时，如同第一到第七实施例一样，也能够抑制在照亮作为照明目标的液晶面板的线性光中出现波紋。
在本发明中，当线性排列的LED即沿直线排列的第一LED组的 第一 LED和沿直线排列的第二 LED组的第二 LED中的每一个被同 时点亮时，从第一和第二LED射出的光束射向照明目标，并且该照明 目标被线性照亮。这里，在从第一 LED组的第一 LED和第二 LED 组的第二LED射出的光束中，引向第一或第二衬底的那些在向照明目 标前进的同时被设置到第一和第二衬底的第一和第二突出部分上的相 互面对的反射表面重复反射。即，如果不对于第一和第二村底设置第 一和第二突出部分则会被漫射的向着第一或第二衬底的光束在被第一
和第二突出部分的反射表面会聚到第一和第二突出部分之间的空间的 同时射向照明目标。因此，在照亮照明目标的线性光束中，处于具有 相对较低的照度的位置中的那些使得它们的照度增加。这样，可以实 现可抑制在照亮照明目标的线性光中出现波紋的效果。
并且，在本发明中，从第一和第二 LED射出的光束^^在第一和第 二安装表面之间被设置在第一衬底的第一突出部分和第二衬底的第二 突出部分上即设置在第一和第二衬底的照明目标侧的漫射透射构件漫 射，并然后射出照明目标。因此，当沿射出方向观察时，从各LED射 出的光束进一步沿LED排列方向漫射。这样，可以实现进一步抑制在 照亮照明目标的线性光中出现波紋的效果。
并且，在本发明中，当第一和第二衬底是例如印刷板时，这些印 刷板被制造，使得各衬底的安装表面上的抗蚀剂的颜色是白色的，由 此在制造印刷板的同时制造反射表面。并且，由于反射表面均是从在 制造印刷板中使用的抗蚀剂制造的，因此可以实现可抑制制造反射表 面所需要的成本的增加的效果。
并且，在本发明中，第一和第二衬底还在反射表面以外的位置上 被高导热性构件保持。因此，可以实现这样一种效果，即，由于具有 抑制在照亮被保持的照明目标的线性光中出现波紋的能力，因此能够 保持第一和第二衬底，使得这些衬底相互平行以抑制各衬底的翘曲， 并且还提高衬底的热扩散和热耗散的程度。
24并且，在本发明中，从第一和第二 LED射出的光束被反射表面会 聚到第一和第二突出部分之间的空间并进一步被柱面透镜收集用于射 向照明目标。因此，射向照明目标的光的照度增加。因此，可以实现 能够进一步抑制在射向照明目标的线性光中出现波紋的效果。
虽然为了给出完整和清楚的公开关于特定的实施例说明了本发 明，但是，所附的权利要求不应由此被限制，而应被解释为体现本领
一 力、
式和替代性结构，
权利要求
1.一种照亮照明目标的照明装置，包括具有第一安装表面的第一衬底；由多个侧投型的第一LED形成的第一LED组，每个第一LED安装在第一安装表面上以从面向照明目标的侧表面向照明目标射出第一光束，这些第一LED被布置为沿排列方向沿直线等距分开；具有面向第一安装表面的第二安装表面的第二衬底；和由多个侧投型的第二LED形成的第二LED组，每个第二LED安装在第二安装表面上以从面向照明目标的侧表面向照明目标射出第二光束，这些第二LED被布置为沿排列方向沿直线等距分开，并且，该第二LED组被布置在面向第一LED组的位置上，表示第一LED组的各第一LED之间的间距的第一排列间距与表示第二LED组的各第二LED之间的间距的第二排列间距之间沿排列方向相位偏移，第一衬底具有从安装的第一LED组的照明目标侧向照明目标突出的第一突出部分，第二衬底具有从安装的第二LED组的照明目标侧向照明目标突出的第二突出部分，并且，在第一突出部分的第一安装表面侧和第二突出部分的第二安装表面侧形成反射第一光束和第二光束的反射表面。
2. 根据权利要求l的照明装置，其中，第一排列间距和第二排列间距之间的相位偏移为1/2。
3. 根据权利要求2的照明装置，其中，当照明目标与第一LED和第二LED中的每一个之间的距离为L 并且第一 LED和第二 LED之间的LED排列间距为P时，距离L和 LED排列间距P满足下式(1):L/P21.5(1)。
4. 根据权利要求2的照明装置，其中，当照明目标与第一 LED和第二 LED中的每一个之间的距离为L、 第一 LED和第二 LED之间的LED排列间距为P、并且由来自第一 LED和第二 LED的光束射向的照明目标的照亮表面的法线和从第一 LED和第二LED发射的光束的光轴形成的角度为a时，距离L、 LED 排列间距P和角度a满足下式(2):<formula>formula see original document page 3</formula> (2)。
5. 根据权利要求1或2的照明装置，其中， 在第一安装表面和笫二安装表面之间的第一突出部分和第二突出部分处设置用于漫射从第一 LED和第二 LED射出的光束以射向照明 目标的漫射透射构件。
6. 根据权利要求1至5中的任一项的照明装置，其中， 第一衬底的反射表面与第一安装表面一体化形成， 第二衬底的反射表面与第二安装表面一体化形成，并且， 第一安装表面、第二安装表面和反射表面是白色抗蚀剂。
7. 根据权利要求1至6中的任一项的照明装置，其中， 第一衬底和第二衬底在反射表面以外的位置上被高导热性构件保持。
8. 根据权利要求1至7中的任一项的照明装置，其中， 第一安装表面具有与每一个第一LED对应的第一安装区域， 第二安装表面具有与每一个第二 LED对应的第二安装区域， 第一安装区域由第一 LED和用于将笫一 LED安装到第一衬底上的第一焊盘形成，第二安装区域由第二 LED和用于将第二 LED安装到第二衬底上 的第二焊盘形成，沿排列方向，当第一安装区域和第二安装区域中的每一个具有LI 的长度并且第一 LED和第二 LED之间的LED排列间距为P时，长 度LI和LED排列间距P满足下式(3 ):L1>P (3)。
9. 根据权利要求1至8中的任一项的照明装置，其中，用于收集从第一 LED和第二 LED射向照明目标的光束的柱面透 镜被设置在第一突出部分和第二突出部分的照明目标侧端部第一安装 表面和第二安装表面之间，使得柱面透镜的凸形曲面面向照明目标。
10. —种图像读取装置，包括根据权利要求1至9中的任一项的照明装置；和使作为被照明装置照亮的照明目标的图像读取介质成像的成像单元。
全文摘要
照明装置照亮照明目标并包含具有安装到其上面的第一LED组的第一衬底和具有安装到其上面的第二LED组的第二衬底。第一LED组的第一LED和第二LED组的第二LED中的每一个沿直线等距分开并相互面对。从第一LED和第二LED射出的光束在向照明目标行进的同时被第一和第二衬底的反射表面反射，并且聚集于第一衬底的第一突出部分和第二衬底的第二突出部分之间的空间中，并射向照明目标。
文档编号H01L33/00GK101581434SQ20081017779
公开日2009年11月18日 申请日期2008年11月20日 优先权日2008年5月15日
发明者圆山厚之 申请人:株式会社Pfu