JP2002055403A - 発光ダイオードを備えた写真イメージ取込み装置 - Google Patents

発光ダイオードを備えた写真イメージ取込み装置

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JP2002055403A
JP2002055403A JP2001150015A JP2001150015A JP2002055403A JP 2002055403 A JP2002055403 A JP 2002055403A JP 2001150015 A JP2001150015 A JP 2001150015A JP 2001150015 A JP2001150015 A JP 2001150015A JP 2002055403 A JP2002055403 A JP 2002055403A
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led
photographic
chip
led chip
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Mathias Lehmann
レーマン マシアス
Rotach Hans-Jorg
ロタハ ハンスヨルグ
Kobell Peter
コベル ペーター
Von Toberu Georg
フォン トベル ゲオルグ
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Gretag Imaging Trading AG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光ダイオードを使用してイメージの取込み
のための短い露出時間と光源のコンパクト化および良好
な費用効率とを可能にするイメージ取込み装置を提供す
る。 【解決手段】 それぞれのLEDチップで特定される色
で発光されたLEDチップからの光を受光して均質化し
そして写真イメージ情報を担持した写真媒体を照らすた
めに放射開口から光を発するための光積分器(light in
tegrator)と、写真イメージ情報に従って写真媒体によ
り変調された光を検出するための検出手段と、各々が所
定の発光色を有する複数のLEDチップとから構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばスキャナや
プリンタのように、発光ダイオードを用いて写真媒体、
特にフィルムから写真イメージ情報を(カラーで)取り
込む(capturing)ための写真取込み装置に関する。
【0002】
【従来の技術】光源として発光ダイオード(以下、「L
ED」と略記する。)を備えた、写真フィルムを走査す
るためのスキャナは、ヨーロッパ特許第0948191
A2号(米国特許第5,982,957号に対応)で知ら
れている。この装置では、異なった色の発光ダイオード
からの光が積分装置(integrated device)で混合さ
れ、透光される(shone-through)フィルムはこの混合
された光に露光され、フィルムによって伝達された光は
電荷結合デバイス(以下、「CCD」と略記する。)検
出器により取り込まれる。この装置の目的はスキャナの
ために最適なスペクトル感度を達成することである。ス
キャナのスペクトル感度は光源のスペクトルとCCDセ
ンサのスペクトル感度との組合せ作用から生じる。スキ
ャナの所望のスペクトル感度は、光源の放射スペクトル
がLEDの適当な組合せによって異なったスペクトル放
射特性と混合されることで達成される。積分装置はLE
Dの異なったスペクトルを混合するように設けられる。
それ故、従来のレンズボディを有するLEDが回路基板
に装着されて用いられている。
【0003】従来のLEDは、本質的に、以下の説明に
おいてLEDチップとして参照される実際の(半導体)
発光ダイオードのアノードおよびカソードと電気的に接
続するためにそこから接続ワイヤが延びるレンズボディ
からなっている。LEDチップはレンズボディの内部の
小さな空間を占めるだけである。レンズボディは典型的
にドーム状でありそして、例えば、エポキシ樹脂からな
っている。レンズボディおよび接続ワイヤを備えたLE
Dチップは本説明においてLEDとして参照される。異
なったスペクトルの多数のLEDの光を積分器(integr
ator)に注ぎ込むために、上述のヨーロッパ特許第09
48191A2号は反射内部面を有する円錐形状にテー
パ付けられた集光器(「集光コーン(concentrator con
es)」)を提供しており、その小寸側の端部は、大寸側
の端部に配置された多数のLEDを有する光積分器に入
っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、発光
ダイオードを使用してイメージの取込みのための短い露
出時間と光源のコンパクト化および良好な費用効率とを
可能にするイメージ取込み装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的は、写真媒体か
ら写真イメージ情報を取り込むための本発明による写真
取込み装置で達成され、この装置は、それぞれのLED
チップ特有の色でLEDチップから発光された光を受容
し、写真媒体に担持した写真イメージ情報を照射するよ
うに光を均質化して放射開口から放射するために光積分
器を備えている。本装置はさらにイメージ情報に従って
写真媒体により変調された光を検出するための検出手段
を備えている。同じ発光色の多数のLEDチップは少な
くとも3つの異なった色を提供し、これらのチップは少
なくとも1つの熱伝導基材にLEDチップが熱伝導接触
する状態で装着される。
【0006】本発明によれば、LED(レンズボディ付
き)全体が使用されるのではなく、実際の半導体−発光
ダイオード、すなわち、LEDチップのみが使用され
る。このことは2つの利点を提供する。第1に、重要な
ことだが、LEDチップをより高密度(単位面積当り多
くのLEDチップ)でパッケージングすることは、レン
ズボディまたはLEDハウジングがLEDの基台面の大
部分を占有しているので、従来のLED(レンズボディ
付き)の装置におけるよりも可能である。LEDハウジ
ングの基台面に対するLEDチップの基台面の割合は約
1から2倍(oneto two orders of magnitude)であ
る。例えば、LEDの直径は約3から5mmであり、LE
Dチップの端縁長は約0.1から0.5mmである。本発明
によれば、個々のLEDチップが可能な限り最も小さな
間隔、好ましくは、LEDチップの直径の4倍よりも小
さく、そして特に好ましくは、LEDチップの直径とほ
ぼ同じまたはそれよりも小さい間隔で基台に配置される
ので、小さな領域での高輝度を達成できる。その結果、
円錐形光収集器は障害を取り除かれそしてLEDチップ
は光積分器の入射開口に適切に直接配置され、それによ
り、円錐形光収集器の内面での反射ロスがないので、光
積分器へのより効果的な光結合を達成できる。LEDチ
ップは、基台面の5%以上、特に好ましくは10%以上
または25%以上を覆う。
【0007】さらに、LEDチップを本発明による手段
で使用することは、良好な熱除去を提供する。従来のL
EDのレンズボディまたはハウジングボディは余裕のあ
る熱伝導特性を有するだけである。本発明によれば、L
EDチップはレンズボディやハウジングボディに埋設さ
れるのではなくて基台と熱伝導接触させることになり、
それにより、基台は慣用の回路基板よりも低い熱抵抗を
有する。この熱抵抗は、慣用の回路基板材料FR−4の
熱抵抗よりも低い、好ましくは少なくとも1倍、好まし
くは約2倍以上である。20W/mK以上の熱伝導度に
相当するものを有する材料としては、酸化アルミニウム
や窒化アルミニウムのようなセラミックが適格である。
電気接点のタイプが可能な場合、基台は、熱伝導度をさ
らに改善するために(例えば、銅の400W/mK)、
金属製(銅、アルミニウム、…)でさえあることができ
る。
【0008】LEDチップは、例えば、基台とLEDチ
ップの間の比熱接触抵抗(specificheat contact resis
tance)が可能な限り低く(例えば10Kcm2/W以下、
好ましくは1Kcm2/W以下に)なるような手段で、ボ
ンディングまたはSMT(表面実装技術)によって基台
に適切に配置されるのが好ましい。この接触が伝導性銀
粘着剤(エポキシベース)により作られる場合、それに
相当する値は0.3Kcm2/W以下であるのが好ましい。
この値は粘着層の厚さに比例しており、それは10から
100μmの位の値である。基台に非常に高密度で均一
に装着されるLEDチップの基礎面は各LEDチップに
よって占有される基台表面よりも極めて小さいので、全
熱抵抗に対するLEDチップと基台の間の接触の影響は
それに対応して高い。LEDチップは基台と一体に作成
しない、すなわち、単一ウエハ構造を選択しないのが好
ましく、それにより、最適な熱伝導特性を有する基台を
選定することができる。材料は、特に好ましくは、LE
Dチップの製造に用いられている半導体材料よりも良好
な熱伝導特性を有する基台として用いられる。
【0009】基台から熱を取り除くことは、例えば、慣
用のクーリングボディにより、可能なら、ファンまたは
それ以上の効果を奏する手段(冷却用液体)を有するこ
とにより実行することができる。基台自体はクーリング
ボディとして機能しない場合、基台とクーリングボディ
(ヒートシンク)の間の熱的な接触は熱伝導性ペースト
またはフォイルを備えて作成されるのが好ましく、それ
により、好ましくは大きくとも0.3Kcm2/Wの特定な
熱抵抗を企図している。これにより、対応する熱伝導性
フォイルの厚さは0.1mmの位である。
【0010】端部において外気へ移動する発光体からの
全熱抵抗は最大電流値を決定し、それを有するLEDチ
ップはある程度の実装密度で作動される。かくして、例
えば100℃の最大許容温度を有して、より小さな熱抵
抗がより大きなLED当りの電流およびより高い実装密
度を可能にする。全熱抵抗の減少は従って各ケースにお
ける発光ダイオード装置の平均光密度の増加に相当す
る。
【0011】LEDチップは基台から突き出すような方
法で装着されて基台によって囲まれてしまわないのが好
ましい。基台は光積分器から離れる方向に指向されたL
EDチップの側に配置されるのが好ましい。それによ
り、基台は不透明に作成でき、その結果、広範囲なスペ
クトルの基台材料に良好な熱伝導性を備える。基台材料
は光積分器から入射開口を通って出てくる光を再指向す
るために少なくとも個々のLEDチップ間でその表面で
光を反射するものが好ましい。
【0012】LEDチップは基台と熱的に伝導して接続
されるのが好ましくそして基台は、電気的な接続線また
は従来のLEDのレンズボディを介した熱伝導によって
通常の作動時において慣用的に達成可能でありかつ慣用
的に発生する場合よりもより多くの熱をLEDチップと
基台の間の熱伝導接触を介してLEDチップから離れた
ヒートシンクへ伝導できるように低熱抵抗を設けられる
のが好ましい。LEDチップと基台の組合せは発光ダイ
オード装置として参照される。好ましくは、少なくとも
3つの発光ダイオード装置が設けられる。
【0013】基台はこのときヒートシンク、例えば、ク
ーリングボディ、クーリングシート、ファン、循環冷却
液等と連結されるのが好ましい。ヒートシンクはLED
チップによって発せられた熱を吸収しそしてLEDチッ
プにとって所望の作動温度が維持されるように熱伝導性
基台を介して放出する。
【0014】必要ならば、LEDチップの単色放射の
(spectral)発光スペクトルが濾光することによって所
望のスペクトルに適合される。特に赤外線部分が取り除
かれる。特に干渉フィルタの濾光効果は光学的な波長お
よびそれによる光の入射角に依存しているので、LED
チップの発光は濾光する前に調整するのが好ましい。好
ましくは、この目的のために多数の小さなレンズまたは
マイクロレンズアレイ(microlens array)が使用され
ており、それは小さなレンズが各LEDチップの正面に
配置され、そのレンズが発光を幾分前方へ調整するよう
な手段で光積分器の側にLEDチップの正面に置かれ、
そしてその寸法は2つの隣り合わせになったLEDチッ
プ間の間隔にほぼ等しいのが好ましい。この手段おい
て、マイクロレンズアレイがない場合よりもより精密な
濾光が達成される。フィルタ(干渉フィルタ)はマイク
ロレンズアレイの後に配置されるのが好ましい。積分器
に入る前に発光をさらに処理するために別のマイクロレ
ンズアレイを干渉フィルタの後に配置することもでき
る。
【0015】光積分器は、拡散的にかつ複合的に反射し
そしてその中においてそこに入ってきた発光光が内表面
で反射されるキャビティを有するように構成されるのが
好ましい。典型的な積分器は、例えば、ウルブリヒト球
である。しかしながら、キャビティの形状は球と異なる
こともできそして、例えば、多面体(multigon)または
半球のように形成したり、幾つかの分離した反射面を有
することもできる。キャビティには幾つかの入射開口が
設けられるのが好ましく、それにより多数のLEDチッ
プを備えた発光ダイオード装置が各入射開口に設けられ
る。発光ダイオード装置は、それらがキャビティの内表
面の少なくとも50%を照らすような手段で置かれるの
が好ましい。このことは、キャビティの放射開口での光
度プロフィルに関してキャビティの均質化効果を増大し
そしてさらに放射開口でより高い光度を達成するために
キャビティを可能な限り小さくすることが可能となる。
発光ダイオード装置はキャビティの放射開口が直接照射
されない手段で置かれるのが好ましい。
【0016】キャビティは、好ましくは90%以上、特
に好ましくは95%または99%以上の反射率を有して
いる。この目的のために、キャビティは光を拡散的に反
射する白色コーティングで被膜されるのが好ましい。例
えば、硫酸バリウムである。99%の高反射係数を有す
るラブスフェア(Labsphere)社の「スペクトレイロン
(Spectralon)」もまた反射材料として使用できる。特
に好ましくは、キャビティの内表面は可撓性材料を用い
て、例えば、ホイルの形態で裏打ちされる。例えば、米
国特許第5,892,621号に開示されそしてゴア(Go
re)社から商品名「ホワイトスター(Whitestar)」で
販売されている材料を使用することができる。しかしな
がら、ラッカーやホイルおコーティングのようなその他
の材料も反射を達成するために使用することができる。
【0017】基台にもまた少なくともLEDチップ間の
隙間に反射性表面を設けることができる。このことは、
発光ダイオード装置がキャビティの入射開口に直接配置
されるときに特に有効である。この場合、基台はキャビ
ティの反射壁を形成する。
【0018】幾つかの発光ダイオード装置が用いられる
場合、幾何学的な配置は放射開口のすべての関係につい
て同じであるのが好ましい、すなわち、同じ放射開口へ
の間隔および/または同じ相関角度であるのが好まし
い。
【0019】キャビティまたは、例えば、(平坦なまた
は湾曲した)鏡またはその他の拡散的に反射性の平坦な
または湾曲した壁エレメントの別の装置が光積分器とし
て使用でき、そこにおいて異なった表面間の多様な反射
は光の均質化を導く。
【0020】基台は平坦であるのが好ましいが、例え
ば、キャビティの内面の曲面に適合させることもでき
る。キャビティが球の場合、その上にLEDチップを備
えた基台は球の曲面に追随できる。
【0021】好ましくは、同じ色または同じスペクトル
の発光特性を有する多数(例えば、100個またはそれ
以上)のLEDチップの(色)グループが用いられ、そ
れにより発光ダイオード装置は単一の色グループまたは
異なった色グループのLEDチップを有することができ
る。3つ、4つまたはそれ以上の色のLEDチップを設
けるのが好ましく、それらは可視スペクトルをカバーす
るまたはそれらに分かれるのが好ましく、それにより、
例えば、2つが可視スペクトルの上端と下端(例えば、
赤と青)にそれぞれある。本発明によるLEDチップを
備えた発光ダイオード装置に加えて、特に赤外線の領域
において慣用のLEDが使用でき、それは特にスクラッ
チ抑制ソフトウエア(scratch suppressing software)
に関連して用いられる。キャビティへの個別の入射開口
はこれらの個別の従来のLEDについて設けられる。
【0022】異なった色のLEDチップは典型的に異な
った光度を有している。さらに、検出手段(例えば光電
子コンバータや感光性および感色性媒体)によって異な
った色について異なった光度が必要である。可能な限り
短いイメージ取込み時間を維持するために、1つのグル
ープ(1つの色を意味する。)のLEDチップの数は、
ほぼ同じ発光時間フレームが各色グループについて達成
されるのが好ましいので必要数に適合される。処理上に
おけるイメージの取込みはそれによりさらに加速され
る。例えば、赤色LEDチップの光度は典型的に緑色ま
たは青色チップの光度よりも大きい。かくして、3つの
異なった色のLEDチップが設けられる場合、いかなる
CCDセンサが設けられるときでも、赤色LEDチップ
よりも多くの青色および緑色LEDチップが設けられ
る。検出手段として印画紙が用いられる場合、青色およ
び緑色LEDチップよりも多くの赤色LEDチップが設
けられる。
【0023】検出手段として光電子コンバータ、特にC
CDが用いられる場合、感光度および/または分解能
(ピクセル数)を増加しそしてイメージ取込み時間を減
少する、またはイメージ解像度を増大するために、スペ
クトルフィルタを備えるのは好ましくなく、そしてそれ
により異なった色間を区別することができない。それに
もかかかわらず、所定の時間で写真媒体の色特性を正確
に取り込む(単位面積で分解される)ために、1つのグ
ループ(1つの色、または1つのスペクトル)のLED
チップだけが発光するように活動される。そのとき光電
子コンバータで発生される信号(荷電)はそれにより1
つの特定の色と確実に共同できる。この目的のために、
グループの制御は連続してかつ光電子コンバータからの
信号の読み取りに適合されるまたは同期されるのが好ま
しい。写真媒体(フィルムのイメージ)のイメージ取込
みのために、100ミリ秒以下、好ましくは10ミリ秒
以下の時間が要求される。短時間のLEDチップの反応
時間のために、異なった色のLEDチップの作動間の時
間差は発光時間よりも短いのが好ましい(重要であ
る)。もちろん、より長い暗転段階もまた例えばフィル
ムの移動中に可能である。
【0024】光積分器を発した光は写真媒体に直接到達
するかまたは光伝達手段(例えば、レンズ、鏡、シャッ
タ)を介して到達しそしてそこにおいて伝送または反射
によってその光度を調整され、そしてカラーイメージの
ために、スペクトル的に調整される。光積分器の放射開
口は露光されるべき写真媒体とほぼ同じ寸法を有するこ
とができる。この場合、写真媒体は放射開口の寸法に関
して小さな放射開口までの距離に配置されるのが好まし
い。互換的に、放射開口は光積分器の寸法およびそれに
よりLEDチップの数を減少するために写真媒体の寸法
よりも小さく(例えばフレームの領域の半分または四分
の一以下)できる。この場合、放射開口は放射開口と写
真媒体の間に配置されたシュミット系(projection opt
ic)によって光学的に拡大されるのが好ましく、それに
より写真媒体は完全に照射(反射測定法)または透光
(透過測定法)される。レンズシステムおよび好ましく
は集光レンズがここで用いられる。前述のシュミット系
は後述において第2光学系として参照され、その第1光
学系は写真媒体を検出手段に投影する。この場合、並び
に透過測定法の場合、第2光学系は放射開口を拡大して
第1光学系の入射開口に投影するように構成されるのが
好ましい。
【0025】さらに、異なったフォーマットの写真媒体
を保持するために保持装置が設けられるのが好ましい。
写真媒体がフィルムである場合、保持装置は異なったフ
ィルムフォーマット(例えば、APSフィルム、135
フィルム(135-film))に適合するフィルムマスクであ
るのが好ましい。保持装置はイメージ取込みのために異
なったフォーマットの写真媒体を選択された位置に保持
するために少なくとも2つの異なったマスクを有してい
る。加えて、適用可能なマスクの一つを所定のイメージ
取込み位置に選択的に与えるための交換機構が設けられ
ている。交換機構は特にその周囲にそって装着された幾
つかのフィルムマスクを備えたロータであり得る。それ
との組合せにおいて、前述の第2光学系の位置は、光積
分器からそれぞれ使用されるマスクへの光束の大きさに
適合するために、交換機構によって放射開口と写真媒体
の間に変更されるかまたは別の第2光学系を挿入され
る。この方法において、光度は各フォーマットについて
最適に使用することができる。特に、小さなフォーマッ
トについてより短い露光時間が達成される。
【0026】異なった色間を識別できる色感応検出手段
が使用される場合、イメージ取込み処理をさらに短時間
で行うために、LEDチップのグループを用いて同時に
または時間的に重なり合って照射することを実施するの
が好ましい。このことは特に検出手段として印画紙また
はカラーフィルタと共働されたCCDセンサが用いられ
るときに有効である。
【0027】重複するが、本発明による、写真媒体から
写真イメージ情報を取り込むための写真取込み装置は、
それぞれのLEDチップに特定される色で発光されたL
EDチップからの光を受光して均質化しそして写真イメ
ージ情報を担持した写真媒体を照らすように放射開口か
ら光を発するための光積分器と、写真イメージ情報に従
って写真媒体により変調された光を検出するための検出
手段と、各々が所定の発光色を有する複数のLEDチッ
プとから構成される。そして、複数のLEDチップは、
少なくとも3つの異なった色のLEDチップを含み、少
なくとも1つの熱伝導性基台に熱伝導接触状態で装着さ
れる。
【0028】本発明による写真取込み装置は、少なくと
も1つの基台をヒートシンクと熱伝導するように結合し
てLEDチップから発生された熱をヒートシンクに伝達
するようにも構成できる。また、LEDチップをそれら
が配置される面の10%以上の密度で詰め込むことによ
ってLEDチップは高光度を達成するようにも構成でき
る。さらに、LEDチップから発せられた光を集束する
ように各マイクロレンズが1つのLEDチップと共働す
る手段でもって、複数のマイクロレンズを含むマイクロ
レンズ装置をLEDチップの集光器側に配置することも
できる。一方、集光器は、そこにおいて光が反射されそ
してそこから放射開口を通って光が発せられるキャビテ
ィとして形成することもでき、それにより、LEDチッ
プが反射でもなく放射開口を直接照明するのでもなくキ
ャビティの大部分を直接照明するように、キャビティの
入射開口にまたはその中にLEDチップを配置する。ま
た、それぞれ青色、緑色および赤色発光LEDチップか
らなる少なくとも1つのグループを設け、そして、青色
および緑色発光LEDチップが赤色発光LEDチップよ
りも多く設けられるように構成することもできる。また
さらに、LEDチップをグループ的に(groupwise)制
御するための制御装置をさらに備えることもできる。各
グループはそのグループにおいて同じであるがグループ
相互では異なる発光色のLEDチップを含み、そして、
制御装置はグループの発光を個々にかつそれぞれ所定時
間だけ順次に行わせ、それにより光電子コンバータが信
号を発生するための検出手段として設けられ、その読取
は、出力信号が特定グループの発光とそれぞれ共働でき
るように、受け取った発光色を識別するようにグループ
の発光と同期させることもできる。加えて、検出手段の
所定位置に配置された写真媒体を露光するための第1光
学装置と、第1光学装置に拡大された放射開口を投影す
るための第2光学装置とをさらに備えることもできる。
また、照射のための所定位置に写真媒体を保持するため
の保持装置をさらに備えることもできる。保持装置は少
なくとも2つのマスクを含み、それにより各マスクは、
写真媒体を所定位置に適切なマスクで選択的に保持する
ように、異なったフォーマットの写真媒体のために設け
られ、マスクの一つは交換機構によって所定位置にそれ
ぞれ選択的に配置される。さらに、本発明による写真取
込み装置は、スキャナまたはプリンタとして構成するこ
ともできる。
【0029】本発明にとって重要な更なる特色は添付図
面を参照して以下に説明する異なった実施例において説
明される。それ故、個々の実施例の特色は組み合わせる
ことができる。図中、同様な個所には同様な参照番号が
付されている。
【0030】
【発明の実施の形態】図1は基台110と複数のLED
チップ120を備えた発光ダイオード装置100を示
す。LEDチップは異なった形状(例えば、円形や長方
形)にも形成できる。LEDチップは、例えば、0.2
〜0.4mmの端縁の長さを有することもできる。この場
合、例えば、個々のLEDチップ間の間隔130は0.
5〜1mmである。LEDチップは数センチメートルの間
隔140に広げることができる。この場合、例えば、基
台110上に100個のLEDチップを配置することが
できる。
【0031】図2はウルブリヒト球200の断面を示し
ており、それは光積分器として機能する。発光ダイオー
ド装置100はウルブリヒト球200の入射開口に配置
され、ウルブリヒト球の白色の拡散的な反射表面210
によって反射されるキャビティ内に発光する。従来のレ
ンズボディを有する(例えば赤外線)LEDのための別
の入射開口220を設けることができる。図2から明ら
かなように、発光ダイオード装置100はウルブリヒト
球の下半分にありそして底部に配置された放射開口23
0を直接照射しない。図2に示す実施例において、フィ
ルム300はウルブリヒト球200の下に直接配置され
そしてウルブリヒト球から出た光によって透光される。
放射開口230は、フィルムフレームまたは個々のイメ
ージ(「フレーム」)に適合された形状を有することが
できる。好ましくは、その形状は透光されるべき個々の
イメージよりも幾分大きい(例えば、約30%大き
い)。フィルム300は放射開口に可能な限り近接す
る。好ましくは、フィルムと放射開口の間の間隔は放射
開口の寸法よりも小さい。
【0032】図3は基台110、LEDチップ120お
よびマイクロレンズアレイ150を備えた発光ダイオー
ド装置100を示している。図3から明らかなように、
個々のLEDチップは基台110に配置されており、そ
して、例えば、「COB(chips-on-board)実装」技術
によって可能な限り高密度で実装される。LEDチップ
110は基台からキャビティ200の内部に向かって突
き出ている。多数のマイクロレンズのマイクロレンズア
レイがLEDチップの上に直接配置され、それにより各
マイクロレンズは1つのLEDチップとそれぞれ共働さ
れる。マイクロレンズはこれにより各LEDチップ上に
効果的に配置される。好ましくは、LEDチップとマイ
クロレンズの間の間隔は、装置をコンパクトに保つため
に、間隔130のさしわたしと同じ程度の値である。図
示されていないが、マイクロレンズアレイ150の後に
干渉フィルタを配置することができる。
【0033】図4は図2に示すものの互換性のある実施
例を示しており、そこにおいてフィルムが移送される面
と光積分器200の間に光学装置(投影光学系)が配置
されている。光学装置は集光レンズ400として構成さ
れる。図4の(A)は、例えば、球である得る従来の集光
レンズである。図4の(B)において、集光レンズ400
はフレネルレンズとして構成されている。1つ以上(例
えば、2つ)のレンズを備えた集光システムもまた可能
である。
【0034】図5は本発明によるイメージ取込み装置を
示している。ウルブリヒト球200には下半球の領域に
発光ダイオード装置100が設けられる。図の左側に
は、ヒートシンクとして機能するクーリングボディ19
8が発光ダイオード装置100に結合されることが示さ
れている。例えば、単一色のみのLEDチップを各発光
ダイオード装置100にそれぞれ適用することができ、
それにより色は発光ダイオード装置ごとに異なる。この
ことは特に、イメージ光を濾光するために干渉フィルタ
を発光ダイオード装置と光積分器の間に配置する場合に
効果的である。異なった色のLEDチップは、特にすべ
ての色のLEDチップが用いられる場合、同一の発光ダ
イオード装置に配置することもできる。ウルブリヒト球
を支持するために機械的な支持装置240が設けられ
る。発光ダイオード装置100は、必要なときに、例え
ば、別の発光色のLEDチップを備えた異なった発光ダ
イオード装置を光積分器に装着できるように、光積分器
の入射開口に着脱自在に装着することができる。機械的
な取付手段、例えばねじ160、がこのために設けられ
る。
【0035】光円錐235がウルブリヒト球の放射開口
から出て集光レンズ400に当たる。そこから光はフィ
ルム面300に置かれたイメージに案内される。光はこ
のイメージを透光してレンズ系500によって取り込ま
れる。好ましくは、光積分器の放射開口は集光レンズ4
00によってレンズ系500の入射開口に投影される。
レンズ系500は面300のフィルムをCCDに投影す
る。本発明によるフォトプリンタにおいて、同様な原理
が用いられるが、CCDの代わりに印画紙が用いられ
る。
【0036】図6は図5に示すウルブリヒト球200の
斜め下から見た図であり、それにより同様な参照符号は
同様な部分を示している。フィルム300は集光レンズ
400の下を通って案内される。ウルブリヒト球の放射
開口230は明瞭に示されている。
【0037】図7はフィルム面300と検出器600ま
でも備えて始動するイメージ取込み装置のための構成例
を示している。光の入射角は矢印Aで示されている。フ
ィルム300は、支持マスク21とこの支持マスクの僅
少上方に配置されそしてばね力によって保持された加圧
マスク22とを備えたマスクM1により保持され、それ
により、スキャンされるべきフィルム300を案内して
通過させるための小さな間隙が支持マスクと加圧マスク
の間に残される。その上に幾つかのマスクを装着するロ
ータRが設けられる。キャリア10がベースプレートG
に取り付けられており、このキャリアは本質的にベース
プレートに直角かつ平行にそれぞれ延びるビームから構
成される。この平行なビームはロータの開口正面Rsを
通ってロータ内に延びている。矢印Aの方向に入る光を
反射する反射鏡がベースプレートGに対して45度の角
度で傾斜されて平行なビーム間に設けられる。ベースプ
レートGと平行に延びる支持シャフト11が平行なビー
ムの自由端に装着される。ロータRは2つのボールベア
リング12とロータRに形成された軸受ブッシュ13と
を介してそこに回転自在に装着される。軸受ブッシュ1
3および、それによりロータRは、駆動ベルト14を介
してモータ15により駆動される。CCD600はプレ
ート30により保持されている。
【0038】図8は図7のものに対応する斜視図を示
し、そこにおいて別の、すなわちより小さなフィルムフ
ォーマットのための別のマスクM2が現わされている。
さらに、APSフィルムの磁気情報を読み取るための磁
気読取ヘッドMOFが設けられている。ロータは異なっ
たフィルムマスクを必要に応じて光透過のための所定の
位置に配置するための交換機構をフィルムマスクと共に
形成する。レンズ交換機構が機械的または電気的(例え
ば、制御器によって)に交換機構に結合させることがで
き、このレンズ交換機構は、放射開口230を出る光円
錐の寸法をマスクの寸法に適合させるために、フィルム
フォーマットおよびそれと共働されるマスクに従って集
光レンズの位置を変化させるかまたは回転木馬式または
輪胴式に集光レンズを交換する。
【0039】それによりロータRは、本質的にフィルム
移送路の長手の方向に平行な軸に回転自在に支持され
る。ロータRは異なったフィルムフォーマットのための
少なくとも2つのフィルムマスクM1,M2をその周縁
に有している。フィルムマスクはロータRを回転させる
ことによってフィルム移送路に挿入されるものを選択す
ることができる。
【0040】ここで開示されたLEDチップ装置を各伝
導性基台に用いること(発光ダイオード装置)は、本発
明の写真イメージ取込み装置に用いることに限定される
ものではなく、総体的に高密度かつ高速スイッチングの
光源として使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による発光ダイオード装置の平面図で
ある。
【図2】 発光ダイオード装置を備えたウルブリヒト球
の断面図である。
【図3】 マイクロレンズアレイを備えた発光ダイオー
ド装置を示す図である。
【図4】 (A)はウルブリヒト球とフィルムの間集光レ
ンズを備えた光学装置を示し、(B)は(A)と同様ではあ
るが、集光レンズとしてフレネルレンズを備えた光学装
置を示す図である。
【図5】 本発明によるイメージ取込み装置の側面図で
ある。
【図6】 集光レンズとフィルタを備えたウルブリヒト
球の斜め下方から見た図である。
【図7】 本発明による取込み装置の光学投影(optica
l projection)部分の断面を示す図である。
【図8】 図7の投影部分の斜視図である。
【符号の説明】
10 キャリア 11 支持シ
ャフト 12 ボールベアリング 13 軸受ブ
ッシュ 14 駆動ベルト 15 モータ 21 支持マスク 22 加圧マ
スク 100 発光ダイオード装置 110 基台 120 LEDチップ 150 マイ
クロレンズアレイ 198 クーリングボディ 200 ウル
ブリヒト球 210 反射表面 220 入射
開口 230 放射開口 235 光円
錐 240 支持装置 300 フィ
ルム 400 集光レンズ 500 レン
ズ系 600 検出器 G ベースプレート M1,M2 マ
スク MOF 磁気読取ヘッド R ロー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペーター コベル スイス国 8957 スプロイテンバッハ、キ ルホシュトラッセ 12 (72)発明者 ゲオルグ フォン トベル スイス国 5430 ヴェッティンゲン、オイ ヒヴェグ 6 Fターム(参考) 2H106 AA26 AA33 AA41 AA71 AB73 BB02 2H109 AA02 AA17 AA26 AA54 CA12 5F041 AA33 DA19 DB08 EE11 FF06 FF13

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 写真媒体から写真イメージ情報を取り込
    む(capturing)ための写真取込み装置であって、それ
    ぞれのLEDチップに特定される色で発光されたLED
    チップからの光を受光して均質化しそして写真イメージ
    情報を担持した写真媒体を照らすように放射開口から光
    を発するための光積分器(light integrator)と、写真
    イメージ情報に従って写真媒体により変調された光を検
    出するための検出手段と、各々が所定の発光色を有する
    複数のLEDチップとから構成され、前記複数のLED
    チップは、少なくとも3つの異なった色のLEDチップ
    を含み、少なくとも1つの熱伝導性基台に熱伝導接触状
    態で装着されることを特徴とする装置。
  2. 【請求項2】 少なくとも1つの基台はヒートシンクと
    熱伝導するように結合されそしてLEDチップから発生
    された熱をヒートシンクに伝達することを特徴とする請
    求項1に記載の写真取込み装置。
  3. 【請求項3】 LEDチップは高光度を達成するように
    それらが配置される面の10%以上の密度で詰め込まれ
    ることを特徴とする請求項1に記載の写真取込み装置。
  4. 【請求項4】 複数のマイクロレンズを含むマイクロレ
    ンズ装置が、LEDチップから発せられた光を集束する
    ように各マイクロレンズが1つのLEDチップと共働す
    る手段でLEDチップの集光器側に配置されることを特
    徴とする請求項1に記載の写真取込み装置。
  5. 【請求項5】 集光器は、そこにおいて光が反射されそ
    してそこから放射開口を通って光が発せられるキャビテ
    ィとして形成され、それによりLEDチップは、LED
    チップが反射でもなく放射開口を直接照明するのでもな
    くキャビティの大部分を直接照明するように、キャビテ
    ィの入射開口にまたはその中に配置されることを特徴と
    する請求項1に記載の写真取込み装置。
  6. 【請求項6】 それぞれ青色、緑色および赤色発光LE
    Dチップからなる少なくとも1つのグループが設けら
    れ、青色および緑色発光LEDチップは赤色発光LED
    チップよりも多く設けられることを特徴とする請求項1
    に記載の写真取込み装置。
  7. 【請求項7】 LEDチップをグループ的に(groupwis
    e)制御するための制御装置をさらに備え、それにより
    各グループはそのグループにおいて同じであるがグルー
    プ相互では異なる発光色のLEDチップを含み、制御装
    置はグループの発光を個々にかつそれぞれ所定時間だけ
    順次に行わせ、それにより光電子コンバータが信号を発
    生するための検出手段として設けられ、その読取は、出
    力信号が特定グループの発光とそれぞれ共働できるよう
    に、受け取った発光色を識別するようにグループの発光
    と同期されることを特徴とする請求項1に記載の写真取
    込み装置。
  8. 【請求項8】 検出手段の所定位置に配置された写真媒
    体を露光するための第1光学装置と、第1光学装置に拡
    大された放射開口を投影するための第2光学装置とをさ
    らに備えることを特徴とする請求項1に記載の写真取込
    み装置。
  9. 【請求項9】 照射のための所定位置に写真媒体を保持
    するための保持装置をさらに備え、保持装置は少なくと
    も2つのマスクを含み、それにより各マスクは、写真媒
    体を所定位置に適切なマスクで選択的に保持するよう
    に、異なったフォーマットの写真媒体のために設けら
    れ、それによりマスクの一つは交換機構によって所定位
    置にそれぞれ選択的に配置されることを特徴とする請求
    項1に記載の写真取込み装置。
  10. 【請求項10】 スキャナまたはプリンタとして構成さ
    れることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に
    記載の写真取込み装置。
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