JP2003023525A - Light-emitting unit, illuminating device using the same unit and image reader - Google Patents
Light-emitting unit, illuminating device using the same unit and image readerInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は発光ユニット、原稿
を照明する照明装置及びそれを組み込んだ密着型の画像
読取装置(イメージセンサ)に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting unit, an illuminating device for illuminating a document, and a contact type image reading device (image sensor) incorporating the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】密着型イメージセンサは、ファクシミリ
装置、複写機、イメージスキャナ装置等で原稿を読み取
るための装置として用いられている。この密着型イメー
ジセンサは、原稿面を主走査範囲に亘って線状に照明す
るライン照明装置を備えている。2. Description of the Related Art A contact image sensor is used as a device for reading a document in a facsimile device, a copying machine, an image scanner device or the like. This contact image sensor includes a line illumination device that linearly illuminates the document surface over the main scanning range.
【0003】そして、ライン照明装置としては導光体を
用いたものが知られている。例えば、特開平8−163
320号公報及び特開平10−126581号公報(特
許第2999431号公報)には、棒状または板状をな
す導光体を用いたライン照明装置及びそれを用いた画像
読取装置が記載されている。As a line illuminator, one using a light guide is known. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-163
Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 320 and Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 10-126581 (Japanese Patent No. 2999431) describe a line illumination device using a rod-shaped or plate-shaped light guide and an image reading device using the same.
【0004】上記ライン照明装置は、端面から入射した
光を内面で反射させながら長さ方向に沿って設けた出射
面から出射せしめる導光体と、この導光体の端面側に設
けられた発光ユニットとから構成されている。発光ユニ
ットはリードフレームが配設された樹脂製の発光ユニッ
ト基板に発光素子を搭載するための開口窓が設けられ、
リードフレームは外部接続端子となるリード端子部と内
部リード部と開口部窓内に露出される発光素子搭載・接
続部とを備え、開口窓内に露出されたリードフレームに
発光素子を接着するとともに発光素子の電極とリードフ
レームとを金属ワイヤで結線し、開口窓を透明樹脂で封
止してなる。リードフレームの材料としてはりん青銅が
用いられている。In the above-mentioned line illuminator, a light guide body is provided which emits light incident from an end face from an emission face provided along the length direction while reflecting the light on the inner face, and light emission provided on the end face side of the light guide body. It is composed of a unit. The light emitting unit is provided with an opening window for mounting a light emitting element on a resin light emitting unit substrate provided with a lead frame,
The lead frame includes a lead terminal portion serving as an external connection terminal, an internal lead portion, and a light emitting element mounting / connecting portion exposed in the opening window, and the light emitting element is bonded to the lead frame exposed in the opening window. The electrode of the light emitting element and the lead frame are connected with a metal wire, and the opening window is sealed with a transparent resin. Phosphor bronze is used as the material of the lead frame.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ライン照明装置の輝度
を上げ、これにより原稿の読取面を照明する照明光の輝
度を上げることで、画像読み取りの高速化が容易とな
る。しかしながら、ライン照明装置の輝度を上げるため
に発光素子の通電電流を増加すると、それに伴って発光
素子の発熱量も多くなり発光効率が低下するために、輝
度が上がり難いという課題がある。By increasing the brightness of the line illuminator and thereby increasing the brightness of the illumination light that illuminates the reading surface of the original, it is easy to speed up image reading. However, when the energizing current of the light emitting element is increased in order to increase the brightness of the line illuminator, the amount of heat generated by the light emitting element increases accordingly, and the light emission efficiency decreases, so that there is a problem that the brightness is difficult to increase.
【0006】発光素子に通電すると、発光と同時にジャ
ンクション温度が上昇する(発光素子自体から発熱す
る)。発生した熱は発光ユニット基板側に逃げ、最後に
は空気中に放熱されるため、ジャンクション温度の上昇
は発光ユニット基板の放熱特性に依存し、通電電流にほ
ぼ比例する。すなわち、発光ユニット基板の放熱特性が
良ければジャンクション温度の上昇率は小さくなる。When the light emitting element is energized, the junction temperature rises simultaneously with the light emission (heat is generated from the light emitting element itself). Since the generated heat escapes to the light emitting unit substrate side and is finally radiated into the air, the rise in the junction temperature depends on the heat radiation characteristic of the light emitting unit substrate and is substantially proportional to the energized current. That is, if the heat dissipation characteristics of the light emitting unit substrate are good, the rate of increase in junction temperature will be small.
【0007】一方、発光素子を高温で通電(点灯)する
ことは発光素子の劣化を早めることになるため、寿命を
長くするためには発光素子の温度上昇を極力抑制するこ
とが望ましい。このため、発光ユニットに流すことので
きる最大電流は発光ユニット基板の放熱性能が良いほど
大きくなる。発光ユニット基板の放熱性能は、その形
状、材料等によって変わってくる。従来は発光ユニット
基板のリードフレームの材料としてりん青銅を使用して
いた。即ち、従来要求されている輝度であれば、リード
フレームの材料としてりん青銅は使用に耐え得るもので
あるが、更に高輝度を得るためには熱伝導率が十分とは
言えない。On the other hand, energizing (lighting) the light emitting element at high temperature accelerates the deterioration of the light emitting element. Therefore, it is desirable to suppress the temperature rise of the light emitting element as much as possible in order to prolong the life of the light emitting element. Therefore, the maximum current that can be passed through the light emitting unit increases as the heat radiation performance of the light emitting unit substrate improves. The heat dissipation performance of the light emitting unit substrate varies depending on its shape, material and the like. Conventionally, phosphor bronze has been used as the material for the lead frame of the light emitting unit substrate. That is, phosphor bronze can be used as a material of a lead frame if the brightness has been conventionally required, but the thermal conductivity is not sufficient to obtain higher brightness.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明に係る発光ユニットは、発光素子を搭載した発光
ユニット基板に配設されるリードフレームを、熱伝導率
が250W/(m・K)以上の銅合金またはアルミニウ
ム合金とした。前記発光ユニット基板としては、樹脂製
またはセラミック製の基板が考えられる。In order to solve the above problems, a light emitting unit according to the present invention has a lead frame mounted on a light emitting unit substrate on which a light emitting element is mounted and having a thermal conductivity of 250 W / (m · K). ) The above copper alloy or aluminum alloy is used. As the light emitting unit substrate, a resin or ceramic substrate can be considered.
【0009】前記銅合金としてはベリリウム青銅や鉄入
り銅が挙げられ、鉄入り銅の具体的な成分割合として
は、鉄(Fe)が0.02〜0.5重量%、リン(P)が
0.005〜0.10重量%、残りが銅(Cu)である。
鉄及びリンを上記の割合にすることで熱伝導度を高く維
持したま強度を高めることができる。尚、鉄とリンの更
に好ましい組成割合は、鉄(Fe)が0.05〜0.15
重量%、リン(P)が0.015〜0.04重量%、残り
が銅(Cu)である。Examples of the copper alloy include beryllium bronze and iron-containing copper. As specific component ratios of iron-containing copper, iron (Fe) is 0.02 to 0.5% by weight and phosphorus (P) is. 0.005 to 0.10% by weight, and the balance is copper (Cu).
By adjusting the proportions of iron and phosphorus to the above-mentioned proportions, the strength can be increased while maintaining high thermal conductivity. The more preferable composition ratio of iron and phosphorus is that iron (Fe) is 0.05 to 0.15.
% By weight, 0.015 to 0.04% by weight of phosphorus (P), and the balance copper (Cu).
【0010】上記の他に熱伝導度の大きな材料として
金、銀、アルミニウム、銅、タングステンなどの純金属
が挙げられるが、金と銀は高価で現実的でなく、アルミ
ニウムと銅は強度が十分でなく、タングステンは加工が
困難であるIn addition to the above materials, pure metals such as gold, silver, aluminum, copper, and tungsten are listed as materials having high thermal conductivity. However, gold and silver are expensive and impractical, and aluminum and copper have sufficient strength. But tungsten is difficult to process
【0011】特に上記組成割合の鉄入り銅の熱伝導度
は、約364W/(m・K)と大きいので、鉄入り銅を
用いてリードフレームを形成すれば、発光ユニット基板
の放熱性能を向上させることができる。これにより、発
光素子に供給する電流を増加させても発光素子の温度上
昇を低減でき、照明輝度を上げることができる。In particular, the thermal conductivity of iron-containing copper having the above composition ratio is as large as about 364 W / (m · K). Therefore, if the lead frame is formed of iron-containing copper, the heat dissipation performance of the light emitting unit substrate is improved. Can be made. Accordingly, even if the current supplied to the light emitting element is increased, the temperature rise of the light emitting element can be suppressed and the illumination brightness can be increased.
【0012】また、発光ユニットの前記リードフレーム
の板厚をt(mm)、発光ユニット基板の板厚をT(m
m)、発光素子の厚みをD(mm)、ボンディングワイ
ヤの高さをd(mm)とした場合、0.1mm≦t≦
(T−D−d)とすることが好ましい。特に好ましい範
囲はT/2≦t≦(T−D−d)である。Further, the thickness of the lead frame of the light emitting unit is t (mm), and the thickness of the light emitting unit substrate is T (m).
m), the thickness of the light emitting element is D (mm), and the height of the bonding wire is d (mm), 0.1 mm ≦ t ≦
(T-D-d) is preferable. A particularly preferable range is T / 2 ≦ t ≦ (T−D−d).
【0013】また、発光ユニットの前記リードフレーム
の幅をW(mm)、リードフレームの間隔をP(m
m)、リードフレームの板厚をt(mm)とした場合、
P/2≦W≦(P−t)とすることが好ましい。特に好
ましい範囲は(P−2t)≦W≦(P−t)である。The width of the lead frame of the light emitting unit is W (mm), and the interval between the lead frames is P (m).
m) and the thickness of the lead frame is t (mm),
It is preferable that P / 2 ≦ W ≦ (P−t). A particularly preferred range is (P-2t) ≤W≤ (P-t).
【0014】上記の発光ユニットを用いた照明装置とし
ては、棒状導光体の端面側に発光ユニットを配置し、発
光ユニットから入射した光を棒状導光体の内面で反射さ
せながら長さ方向に沿って設けた出射面から出射せしめ
るようにした照明装置、或いは板状導光体の厚み方向の
側面に発光ユニットを配置し、発光ユニットから入射し
た光を板状導光体の内面で反射させながら板状導光体の
上面または下面から出射せしめるようにした照明装置が
含まれる。As an illuminating device using the above light emitting unit, the light emitting unit is arranged on the end face side of the rod-shaped light guide, and the light incident from the light emitting unit is reflected in the inner surface of the rod-shaped light guide in the length direction. A light emitting unit is arranged on the side surface in the thickness direction of the plate-shaped light guide so that the light is emitted from the emission surface provided along the light-emitting unit, and the light incident from the light-emitting unit is reflected on the inner surface of the plate-shaped light guide. However, it includes an illuminating device that allows light to be emitted from the upper surface or the lower surface of the plate-shaped light guide.
【0015】更に、上記の照明装置を画像読取装置に組
み込むことで、原稿の照明輝度を上げ、画像読み取りの
高速化を図ることができる。Further, by incorporating the above-mentioned illuminating device into the image reading device, the illumination brightness of the original can be increased and the speed of image reading can be increased.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図1はライン照明装置を組み
込んだ画像読取装置の断面図、図2はライン照明装置の
分解斜視図、図3は導光体の裏面に形成された光散乱パ
ターンの一例を示す斜視図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 is a cross-sectional view of an image reading device incorporating a line illumination device, FIG. 2 is an exploded perspective view of the line illumination device, and FIG. 3 is a perspective view showing an example of a light scattering pattern formed on the back surface of a light guide. .
【0017】図1に示すように画像読取装置は、フレー
ム(筺体)1に各凹部1a,1bを形成し、凹部1aに
ライン照明装置10を配置し、また凹部1bに光電変換
素子(ラインイメージセンサ)3を備えたセンサ基板4
を取り付け、更にフレーム1内に等倍結像用のロッドレ
ンズアレイ5を保持している。フレーム1の上部にはガ
ラス板2が設けられている。そして、ライン照明装置1
0の出射面11aから出射した光がガラス板2を通して
原稿Gに当てられ、原稿Gからの反射光をロッドレンズ
アレイ5を介して光電変換素子(ラインイメージセン
サ)3にて検出することで原稿Gを読み取る。ガラス板
2に対してフレーム1を、図2の副走査方向に移動させ
て原稿Gの所望の領域の読み取りを行う。As shown in FIG. 1, in the image reading apparatus, each recess 1a, 1b is formed in a frame (housing) 1, a line illumination device 10 is arranged in the recess 1a, and a photoelectric conversion element (line image) is provided in the recess 1b. Sensor board 4 with sensor 3
And a rod lens array 5 for image formation at equal magnification is held in the frame 1. A glass plate 2 is provided on the top of the frame 1. And the line lighting device 1
The light emitted from the emission surface 11a of 0 is applied to the original G through the glass plate 2, and the reflected light from the original G is detected by the photoelectric conversion element (line image sensor) 3 through the rod lens array 5 to detect the original. Read G. The frame 1 is moved in the sub-scanning direction of FIG. 2 with respect to the glass plate 2 to read a desired area of the document G.
【0018】図2に示すようにライン照明装置10は、
導光体11を白色の導光体ケース12に出射面11aが
露出するように装填し、また導光体ケース12の一端に
は発光源として1または複数の発光素子(例えば発光ダ
イオード)23を備えた発光ユニット20を取り付けて
いる。導光体11はガラスやアクリル等の透光性材料に
て構成され、主走査方向(長手方向)と直交する方向の
断面形状は基本形状が矩形で、角部をC面取りし、この
面を出射面11aとしている。As shown in FIG. 2, the line lighting device 10 includes:
The light guide body 11 is loaded in a white light guide body case 12 so that the emission surface 11a is exposed, and one or a plurality of light emitting elements (for example, light emitting diodes) 23 as a light emitting source is provided at one end of the light guide case 12. The light emitting unit 20 provided is attached. The light guide 11 is made of a translucent material such as glass or acrylic, and the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the main scanning direction (longitudinal direction) has a basic rectangular shape, and the corners are chamfered. It is the emission surface 11a.
【0019】図3に示すように導光体11の裏面には、
入射面から入射した発光源からの光を散乱させるための
光散乱パターン11bが白色塗料をスクリーン印刷等す
ることによって形成されている。As shown in FIG. 3, on the back surface of the light guide 11,
The light-scattering pattern 11b for scattering the light from the light-emitting source incident from the incident surface is formed by screen-printing white paint or the like.
【0020】このライン照明装置10は、発光源からの
光を導光体11の一端(入射面)から導光体11内に導
入し、導光体11内を伝搬する光を導光体の裏面に形成
した光散乱パターン11bにて散乱し、この散乱した光
を出射面11aから出射する(図1参照)。This line illuminating device 10 introduces light from a light emitting source into the light guide 11 from one end (incident surface) of the light guide 11 and transmits light propagating in the light guide 11 to the light guide. The light is scattered by the light scattering pattern 11b formed on the back surface, and the scattered light is emitted from the emission surface 11a (see FIG. 1).
【0021】入射面に近い側では発光源から入射した光
の強度が大きく入射面から遠くなるに従って光の強度は
小さくなる。そこで図3に示すように、入射面から遠く
なるに従って光散乱パターンの形成領域を広くすること
で、出射面11aから出射する光が主走査方向の全長に
亘って均一になるようにしている。On the side close to the incident surface, the intensity of the light incident from the light emitting source is large, and as the distance from the incident surface is large, the intensity of the light becomes smaller. Therefore, as shown in FIG. 3, the light-scattering pattern forming region is widened as the distance from the incident surface increases so that the light emitted from the emitting surface 11a becomes uniform over the entire length in the main scanning direction.
【0022】図1及び図2に示すように、導光体11を
導光体ケース12で覆うことで、導光体11を保護する
とともに、散乱光が導光体外部に無駄に放出されるのを
防止し、出射光の強度を増加させている。As shown in FIGS. 1 and 2, by covering the light guide 11 with the light guide case 12, the light guide 11 is protected and scattered light is wastefully emitted to the outside of the light guide. Is prevented and the intensity of the emitted light is increased.
【0023】図4は発光ユニットの正面図、図5は発光
ユニットの側断面図、図6は発光ユニットのリードフレ
ームの構造を示す透視図である。FIG. 4 is a front view of the light emitting unit, FIG. 5 is a side sectional view of the light emitting unit, and FIG. 6 is a perspective view showing the structure of the lead frame of the light emitting unit.
【0024】発光ユニット基板21は基板樹脂にリード
フレーム22をインサート成形して作られたもので、発
光素子23(23a,23b,23c)を搭載するため
の開口窓21aが設けられている。リードフレーム22
は、発光素子23に外部から給電するために露出した部
分(リード端子部)22aと、発光素子23を搭載する
ために開口窓21a内に露出した部分(発光素子搭載・
接続部)22bと、基板樹脂内に隠れた部分(内部リー
ド部)22cとからなる。また、リードフレーム22
は、光反射率を大きくするためとワイヤボンディング性
を良くするために、表面に銀メッキが施されている。The light emitting unit substrate 21 is formed by insert-molding a lead frame 22 in a substrate resin, and has an opening window 21a for mounting the light emitting element 23 (23a, 23b, 23c). Lead frame 22
Is a portion (lead terminal portion) 22a exposed for supplying power to the light emitting element 23 from the outside and a portion exposed in the opening window 21a for mounting the light emitting element 23 (light emitting element mounting /
It is composed of a connection part) 22b and a part (internal lead part) 22c hidden in the substrate resin. In addition, the lead frame 22
Has a silver plating on its surface in order to increase the light reflectance and improve the wire bonding property.
【0025】発光ユニット20は、発光ユニット基板2
1の開口窓21a内に露出したリードフレーム22b上
に発光素子23(23a,23b,23c)を接着し、
発光素子23(23a,23b,23c)とリードフレ
ーム22bとを金属ワイヤ24で結線し、透明樹脂25
で封止した構造となっている。発光ユニット基板21に
設けた貫通穴26は、ライン照明装置に組み立てる際、
発光ユニット20を導光体ケース12に固定するために
用いる。The light emitting unit 20 is a light emitting unit substrate 2
The light emitting element 23 (23a, 23b, 23c) is adhered onto the lead frame 22b exposed in the opening window 21a of No. 1,
The light emitting element 23 (23a, 23b, 23c) and the lead frame 22b are connected by a metal wire 24, and the transparent resin 25
The structure is sealed with. The through hole 26 provided in the light emitting unit substrate 21 is used when the line lighting device is assembled.
It is used to fix the light emitting unit 20 to the light guide case 12.
【0026】図7は発光ユニット内の発光素子の結線図
である。図7はカラー読み取り用のライン照明装置の例
を示している。発光ユニット20内に搭載する発光素子
23の色、個数、結線は、読み取りの目的により種々の
組み合わせがある。発光ユニット20に通電すると発光
素子23が発光する。通電電流を増すことで発光輝度も
大きくなる。FIG. 7 is a wiring diagram of the light emitting elements in the light emitting unit. FIG. 7 shows an example of a line illuminator for color reading. There are various combinations of colors, numbers, and connections of the light emitting elements 23 mounted in the light emitting unit 20 depending on the purpose of reading. When the light emitting unit 20 is energized, the light emitting element 23 emits light. Increasing the energizing current also increases the emission brightness.
【0027】リードフレーム22の材料として従来はり
ん青銅を使用していたが、本実施例ではリードフレーム
22の材料として鉄入り銅を使用した。従来材料との比
較を次に示す。
成分(単位 wt/%)
鉄入り銅:Fe0.1,P0.03,残りCu
りん青銅:Sn6.0,P0.045,残りCu
熱伝導度(単位 W/(m・K)
鉄入り銅:364
りん青銅: 86.7
鉄入り銅は、熱伝導度の特に大きい材料である純銅の熱
伝導度391W/(m・K)に近い熱伝導度を持つ。Conventionally, phosphor bronze was used as the material of the lead frame 22, but iron-containing copper was used as the material of the lead frame 22 in this embodiment. The comparison with the conventional material is shown below. Component (unit: wt /%) Iron-containing copper: Fe0.1, P0.03, residual Cu Phosphor bronze: Sn6.0, P0.045, residual Cu Thermal conductivity (unit: W / (m · K) Iron-containing copper: 364 Phosphor bronze: 86.7 Iron-containing copper has a thermal conductivity close to that of pure copper, which is a material having a particularly high thermal conductivity, of 391 W / (m · K).
【0028】図8はジャンクション温度の測定データを
示すグラフである。リードフレーム22の材料をりん青
銅から鉄入り銅に替えることで放熱特性が改善され、発
光素子23のジャンクション温度の上昇を低減すること
ができる。これにより同じジャンクション温度で流せる
電流値が約3割大きくできる。FIG. 8 is a graph showing measured data of junction temperature. By changing the material of the lead frame 22 from phosphor bronze to copper containing iron, the heat dissipation characteristics are improved, and the rise in the junction temperature of the light emitting element 23 can be suppressed. As a result, the current value that can flow at the same junction temperature can be increased by about 30%.
【0029】図9はリードフレームの他の実施形態を示
す図、図10はリードフレームの更なる他の実施形態を
示す図である。図9に示すように、リードフレーム22
の板厚tを厚くすることで、放熱特性をさらに改善する
ことができる。リードフレーム22の板厚tに関して
は、発光ユニット基板21の厚さTから、発光素子23
の厚さDとボンディングワイヤの高さdとを差し引いた
寸法まで厚くすることができる。リードフレームの強度
の観点から、板厚tは0.1mm以上が必要である。具
体的な板厚tとしては、0.1mm≦t≦(T−D−
d)である。更に、好ましい範囲としてはT/2≦t≦
(T−D−d)である。FIG. 9 is a view showing another embodiment of the lead frame, and FIG. 10 is a view showing still another embodiment of the lead frame. As shown in FIG. 9, the lead frame 22
The heat dissipation characteristics can be further improved by increasing the plate thickness t. With respect to the plate thickness t of the lead frame 22, the light emitting element 23
It is possible to increase the thickness up to a size obtained by subtracting the thickness D of the wire and the height d of the bonding wire. From the viewpoint of the strength of the lead frame, the plate thickness t needs to be 0.1 mm or more. As a specific plate thickness t, 0.1 mm ≦ t ≦ (T−D−
d). Furthermore, as a preferable range, T / 2 ≦ t ≦
(T-D-d).
【0030】また、図10に示すように、リードフレー
ム22の外部リード端子部22aの幅Wを広くすること
で、放熱特性をさらに改善することができる。幅Wに関
しては、リードフレーム同士が短絡しない間隔まで広げ
ることができるが、生産性を考慮するとリードフレーム
の間隔Pから板厚tを引いた寸法まで大きくすることが
望ましい。具体的な幅W(mm)としては、P/2≦W
≦(P−t)である。更に、好ましい範囲としては、
(P−2t)≦W≦(P−t)である。Further, as shown in FIG. 10, by widening the width W of the external lead terminal portion 22a of the lead frame 22, the heat dissipation characteristics can be further improved. The width W can be increased to a distance at which lead frames are not short-circuited, but in view of productivity, it is desirable to increase the width to a size obtained by subtracting the thickness t from the distance P between the lead frames. As a specific width W (mm), P / 2 ≦ W
≦ (P−t). Furthermore, as a preferable range,
(P-2t) ≦ W ≦ (P-t).
【0031】図11は画像読取装置の別実施例を示す断
面図、図12は図11に組み込んだ照明装置の分解斜視
図であり、図1に示した画像読取装置にあっては、原稿
Gからの反射光をロッドレンズアレイ5を介して光電変
換素子(ラインイメージセンサ)3にて検出することで
原稿Gを読み取るようにしているが、この実施例にあっ
ては、上記の機能の他に、照明装置30をOHP原稿G
などの上に配置し、原稿Gの透過光を光電変換素子3で
読み取ることもできるようにしている。これらの実施例
も図1の読取装置と同様に、ガラス板2に対してフレー
ム1を移動させて原稿Gの所望の領域の読み取りを行
う。FIG. 11 is a sectional view showing another embodiment of the image reading device, and FIG. 12 is an exploded perspective view of the illumination device incorporated in FIG. 11. In the image reading device shown in FIG. The original G is read by detecting the reflected light from the photoelectric conversion element (line image sensor) 3 through the rod lens array 5, but in this embodiment, in addition to the above functions, In addition, the illumination device 30 is attached to the OHP document G.
The photoelectric conversion element 3 can also read the transmitted light of the document G. Similar to the reading apparatus of FIG. 1, in these embodiments, the frame 1 is moved with respect to the glass plate 2 to read a desired area of the original G.
【0032】上記の照明装置30は透明アクリル樹脂か
らなる板状導光体31の厚み方向側面に発光ユニット2
0を取り付け、この板状導光体31を白色ケース32内
に収納するとともに、反射面となる上面には白色反射板
33を、出射面となる下面には拡散シート34を設けて
いる。The illumination device 30 has the light emitting unit 2 on the side surface in the thickness direction of the plate-shaped light guide 31 made of transparent acrylic resin.
0 is attached, the plate-shaped light guide 31 is housed in a white case 32, a white reflection plate 33 is provided on the upper surface serving as a reflection surface, and a diffusion sheet 34 is provided on the lower surface serving as an emission surface.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば発
光ユニット基板の放熱性能を向上させることができるの
で、発光素子に供給する電流を増加させても発光素子の
温度上昇を低減でき、照明輝度を上げることができる。
そして、本発明に係るライン照明装置を画像読取装置に
組み込むことで、原稿の照明輝度を上げることができ、
画像読み取りの高速化を図ることができる。As described above, according to the present invention, the heat dissipation performance of the light emitting unit substrate can be improved, so that the temperature rise of the light emitting element can be suppressed even if the current supplied to the light emitting element is increased. The illumination brightness can be increased.
By incorporating the line illumination device according to the present invention into the image reading device, the illumination brightness of the original can be increased,
It is possible to speed up image reading.
【図1】ライン照明装置を組み込んだ画像読取装置の断
面図FIG. 1 is a sectional view of an image reading device incorporating a line illumination device.
【図2】ライン照明装置の分解斜視図FIG. 2 is an exploded perspective view of a line lighting device.
【図3】導光体の裏面に形成された光散乱パターンの一
例を示す斜視図FIG. 3 is a perspective view showing an example of a light scattering pattern formed on the back surface of the light guide.
【図4】発光ユニットの正面図FIG. 4 is a front view of a light emitting unit.
【図5】発光ユニットの側断面図FIG. 5 is a side sectional view of a light emitting unit.
【図6】発光ユニットのリードフレームの構造を示す透
視図FIG. 6 is a perspective view showing a structure of a lead frame of the light emitting unit.
【図7】発光ユニット内の発光素子の結線図FIG. 7 is a wiring diagram of light emitting elements in a light emitting unit.
【図8】ジャンクション温度の測定データを示すグラフFIG. 8 is a graph showing measured data of junction temperature.
【図9】リードフレームの他の実施形態を示す図FIG. 9 is a view showing another embodiment of the lead frame.
【図10】リードフレームの更なる他の実施形態を示す
図FIG. 10 is a view showing still another embodiment of the lead frame.
【図11】画像読取装置の別実施例を示す断面図FIG. 11 is a sectional view showing another embodiment of the image reading apparatus.
【図12】図11に組み込んだ照明装置の分解斜視図FIG. 12 is an exploded perspective view of the lighting device incorporated in FIG.
1…フレーム(筺体)、2…ガラス板、3…光電変換素
子(ラインイメージセンサ)4…センサ基板、5…ロッ
ドレンズアレイ、10…ライン照明装置、11…導光
体、11a…出射面、11b…光散乱パターン、20…
発光ユニット、21…発光ユニット基板、21a…開口
窓、22…リードフレーム、22a…リード端子部、2
2b…発光素子搭載・接続部、22c…内部リード部、
23…発光素子、24…金属ワイヤ、25…透明樹脂、
30…照明装置、31…板状導光体。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Frame (housing), 2 ... Glass plate, 3 ... Photoelectric conversion element (line image sensor) 4, Sensor substrate, 5 ... Rod lens array, 10 ... Line illumination device, 11 ... Light guide, 11a ... Emission surface, 11b ... light scattering pattern, 20 ...
Light emitting unit, 21 ... Light emitting unit substrate, 21a ... Opening window, 22 ... Lead frame, 22a ... Lead terminal portion, 2
2b ... Light emitting element mounting / connecting portion, 22c ... Internal lead portion,
23 ... Light emitting element, 24 ... Metal wire, 25 ... Transparent resin,
30 ... Lighting device, 31 ... Plate-shaped light guide.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C051 AA01 BA04 DB29 DB34 DC05 DD01 DE04 5C072 AA01 BA03 BA12 CA05 CA14 DA02 DA04 DA25 EA07 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 5C051 AA01 BA04 DB29 DB34 DC05 DD01 DE04 5C072 AA01 BA03 BA12 CA05 CA14 DA02 DA04 DA25 EA07
Claims (7)
リードフレームが配設された発光ユニットにおいて、前
記リードフレームを、熱伝導率が250W/(m・K)
以上の銅合金またはアルミニウム合金としたことを特徴
とする発光ユニット。1. A light emitting unit in which a lead frame is arranged on a light emitting unit substrate on which a light emitting element is mounted, wherein the lead frame has a thermal conductivity of 250 W / (m · K).
A light emitting unit comprising the above copper alloy or aluminum alloy.
リードフレームが配設された発光ユニットにおいて、前
記リードフレームの幅をW(mm)、リードフレームの
間隔をP(mm)、リードフレームの板厚をt(mm)
とした場合、P/2≦W≦(P−t)としたことを特徴
とする発光ユニット。2. A light emitting unit in which a lead frame is arranged on a light emitting unit substrate on which a light emitting element is mounted, wherein the lead frame has a width of W (mm), a lead frame interval of P (mm), and a lead frame plate. Thickness is t (mm)
In this case, P / 2 ≦ W ≦ (P−t) is satisfied.
ニットにおいて、前記銅合金は鉄(Fe)が0.02〜
0.5重量%、リン(P)が0.005〜0.10重量
%、残りが銅(Cu)の組成からなる鉄入り銅であるこ
とを特徴とする発光ユニット。3. The light emitting unit according to claim 1, wherein the copper alloy contains iron (Fe) of 0.02 to.
A light emitting unit comprising 0.5% by weight of phosphorus, 0.005 to 0.10% by weight of phosphorus (P), and the balance being iron-containing copper having a composition of copper (Cu).
ットにおいて、前記リードフレームの板厚をt(m
m)、発光ユニット基板の板厚をT(mm)、発光素子
の厚みをD(mm)、ボンディングワイヤの高さをd
(mm)とした場合、0.1mm≦t≦(T−D−d)
としたことを特徴とする発光ユニット。4. The light emitting unit according to claim 1, wherein the lead frame has a plate thickness of t (m
m), the thickness of the light emitting unit substrate is T (mm), the thickness of the light emitting element is D (mm), and the height of the bonding wire is d.
(Mm), 0.1 mm ≤ t ≤ (T-D-d)
The light emitting unit is characterized in that
発光ユニットから入射した光を棒状導光体の内面で反射
させながら長さ方向に沿って設けた出射面から出射せし
めるようにした照明装置であって、前記発光ユニットは
請求項1乃至請求項4にて特定されるものであることを
特徴とする照明装置。5. The light incident from a light emitting unit provided on the end face side of the rod-shaped light guide in the length direction is reflected by the inner surface of the rod-shaped light guide while being emitted from an emission face provided along the length direction. The lighting device according to claim 1, wherein the light emitting unit is specified in any one of claims 1 to 4.
光ユニットから入射した光を板状導光体の内面で反射さ
せながら板状導光体の上面または下面から出射せしめる
ようにした照明装置であって、前記発光ユニットは請求
項1乃至請求項4にて特定されるものであることを特徴
とする照明装置。6. The light incident from a light emitting unit provided on the side surface in the thickness direction of the plate-shaped light guide is reflected by the inner surface of the plate-shaped light guide while being emitted from the upper surface or the lower surface of the plate-shaped light guide. The lighting device according to claim 1, wherein the light emitting unit is specified by any one of claims 1 to 4.
置と、ラインイメージセンサと、原稿からの反射光また
は透過光を前記ラインイメージセンサに収束させるため
のロッドレンズアレイとを筺体に組み込んだことを特徴
とする画像読取装置。7. An illuminating device according to claim 5 or 6, a line image sensor, and a rod lens array for converging reflected light or transmitted light from a document to the line image sensor are incorporated in a housing. An image reading device characterized in that
Priority Applications (5)
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