JP2012209956A - Image reader and lighting device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image reader easing a temperature rise even if lighting of high luminance is applied to an original with a plurality of light sources with large power loss and to provide a lighting device.SOLUTION: The image reader is provided with a plurality of light sources whose polarity is made similar on a metal plate which is orthogonal to an original conveyance direction and extends on a main scanning side, and in which one electrode terminal of an LED chip is arranged in an array shape on the main scanning side to connect it to the metal plate, electric connection means which is separated from the plurality of light sources and arranged on the metal plate, which electrically connects the other electrode terminal of the light source to a conductive pattern of the substrate having the plurality of conductive patterns disposed in the array shape from both sides across at least one light source, and is formed to be a closed circuit of the LED chip; and a metal lead including a plate conductor extending on the main scanning side and conductors projected from a plurality of places of the plate conductor, and in which the projected conductors are placed on the conductive pattern in a position different from a connection position of the electric connection means and to which the other electrode terminal of the light source is electrically connected via the conductive pattern.

Description

この発明は、複写機や金融端末装置などの画像読み取りや画像識別に用いる画像読取装置及び照明装置に関するものである。   The present invention relates to an image reading apparatus and an illumination apparatus used for image reading and image identification such as a copying machine and a financial terminal device.

画像情報を読み取る画像読取装置として、例えば、特開平9−190489号公報図1(特許文献1参照)には、レーザーダイオードを用いた光源20のみを支持する金属製基台51と、ミラー15など光源20以外の光学部品即ち読取光学系を支持するプリント回路基板1を搭載した情報読取装置が開示されている。   As an image reading apparatus for reading image information, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-90489, FIG. 1 (see Patent Document 1), a metal base 51 that supports only a light source 20 using a laser diode, a mirror 15, and the like An information reading apparatus is disclosed that includes a printed circuit board 1 that supports an optical component other than the light source 20, that is, a reading optical system.

また、特開2006−313321号公報図4(特許文献2参照)には、RGB発光素子23を直接金属基板28上に載置し、導光体11の長手方向両端部に固定した発光ユニット20から光を照射する照明装置10を搭載した画像読取装置が開示されている。   Further, in FIG. 4 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-313321 (see Patent Document 2), the light emitting unit 20 in which the RGB light emitting elements 23 are mounted directly on the metal substrate 28 and fixed to both ends in the longitudinal direction of the light guide 11. An image reading apparatus equipped with an illuminating device 10 that emits light is disclosed.

特開平9−190489号公報(第1図)Japanese Patent Laid-Open No. 9-190489 (FIG. 1) 特開2006−313321号公報(第4図)JP 2006-313321 A (FIG. 4)

しかし、特許文献1に記載のものは、金属製基台51とプリント回路基板1とを別体としたので光源20で生じる発熱が読取光学系に及ぼす熱的影響を軽減するもののレーザー光を読み取り方向に走査駆動する方式であるので、構造が複雑になるという課題があった。   However, the one described in Patent Document 1 separates the metal base 51 and the printed circuit board 1, so that the heat generated by the light source 20 reduces the thermal effect on the reading optical system while reading the laser beam. There is a problem in that the structure is complicated because of the scanning drive method in the direction.

特許文献2に記載のものは、金属基板28に直接RGB発光素子23を載置するので発光素子23から生じる発熱を効果的に金属基板28に放熱することが可能であるが、発光素子23を導光体11の端部に取り付けるので、アレイ状に多数の発光素子を搭載することは困難であるため複写機など高速読み取り用の照明装置として使用するには照明不足となるという課題があった。   In the device described in Patent Document 2, since the RGB light emitting element 23 is mounted directly on the metal substrate 28, the heat generated from the light emitting element 23 can be effectively radiated to the metal substrate 28. Since it is attached to the end portion of the light guide 11, it is difficult to mount a large number of light emitting elements in an array, and there is a problem that the illumination is insufficient for use as an illumination device for high-speed reading such as a copying machine. .

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、大きな電力損失を有する多数の光源を設置し、被照射体に高輝度の照明を与えても光源から発生するジュール熱による温度上昇を緩和した画像読取装置及び照明装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is equipped with a large number of light sources having a large power loss, and Joule heat generated from the light sources even when high-intensity illumination is given to the irradiated object. An object of the present invention is to provide an image reading device and an illuminating device in which the temperature rise due to the above is reduced.

請求項1の発明に係る画像読取装置は、原稿搬送方向に直交し、主走査側に延在する金属板と、この金属板上に極性を同一にし、LEDチップの一方の電極端子を主走査側にアレイ状に配置して前記金属板に接続した複数の光源と、これらの光源と離間して前記金属板に設けられ、両側から少なくとも一つの前記光源を挟んでアレイ状に配置された複数の導電パターンを有する基板と、この基板の前記導電パターンに前記光源の他方の電極端子を個別に電気接続し、前記LEDチップの閉回路とする電気接続手段と、原稿面で反射した前記光源からの光を受光する受光部と、主走査側に延在する板状導体、及び、この板状導体の複数箇所から突出した導体からなる金属リードであって、前記突出した導体のそれぞれが、個別に設置した前記電気接続手段の接続位置とは異なる位置の前記導電パターン上に載置され、前記導体パターンを介して前記光源の他方の電極端子が電気接続された金属リードとを備えたことを特徴とするものである。   An image reading apparatus according to a first aspect of the present invention has a metal plate orthogonal to the document transport direction and extending to the main scanning side, the same polarity on the metal plate, and one electrode terminal of the LED chip being subjected to main scanning. A plurality of light sources arranged in an array on the side and connected to the metal plate, and a plurality of light sources arranged on the metal plate apart from these light sources and arranged in an array with at least one light source sandwiched from both sides From the substrate having the conductive pattern, the electrical connection means for individually connecting the other electrode terminal of the light source to the conductive pattern of the substrate to form a closed circuit of the LED chip, and the light source reflected on the document surface A light receiving portion for receiving the light of the light, a plate-like conductor extending to the main scanning side, and a metal lead made of a conductor protruding from a plurality of locations of the plate-like conductor, each of the protruding conductors individually Installed in A metal lead placed on the conductive pattern at a position different from the connection position of the connection means and electrically connected to the other electrode terminal of the light source via the conductor pattern. is there.

請求項2の発明に係る画像読取装置は、前記突出した導体以外の部分の前記金属リードが、被覆されたバスバーである請求項1に記載のものである。   An image reading apparatus according to a second aspect of the present invention is the image reading apparatus according to the first aspect, wherein the metal lead in a portion other than the protruding conductor is a covered bus bar.

請求項3の発明に係る照明装置は、画像読取装置に用いられる照明装置であって、原稿搬送方向に直交し、主走査側に延在する金属板と、この金属板上に極性を同一にし、LEDチップの一方の電極端子を主走査側にアレイ状に配置して前記金属板に接続した複数の光源と、これらの光源と離間して前記金属板に設けられ、両側から少なくとも一つの前記光源を挟んでアレイ状に配置された複数の導電パターンを有する基板と、この基板の前記導電パターンに前記光源の他方の電極端子を個別に電気接続し、前記LEDチップの閉回路とする電気接続手段と、主走査側に延在する板状導体、及び、この板状導体の複数箇所から突出した導体からなる金属リードであって、前記突出した導体のそれぞれが、個別に設置した前記電気接続手段の接続位置とは異なる位置の前記導電パターン上に載置され、前記導体パターンを介して前記光源の他方の電極端子が電気接続された金属リードとを備えたことを特徴とするものである。   An illuminating device according to a third aspect of the present invention is an illuminating device used in an image reading apparatus, and a metal plate perpendicular to the document conveying direction and extending to the main scanning side has the same polarity on the metal plate. A plurality of light sources connected to the metal plate by arranging one electrode terminal of the LED chip in an array on the main scanning side, and provided on the metal plate spaced apart from these light sources, and at least one of the above-mentioned from both sides A substrate having a plurality of conductive patterns arranged in an array with a light source interposed therebetween, and an electrical connection for individually connecting the other electrode terminal of the light source to the conductive pattern of the substrate to form a closed circuit of the LED chip Means, a plate-like conductor extending to the main scanning side, and a metal lead comprising a conductor protruding from a plurality of locations of the plate-like conductor, each of the protruding conductors being installed individually Contact Position is placed on the conductive pattern of the different position from the other electrode terminals of the light source via the conductor pattern is characterized in that an electrical connection metal leads.

請求項4の発明に係る照明装置は、前記突出した導体以外の部分の前記金属リードが、被覆されたバスバーである請求項3に記載のものである。   A lighting device according to a fourth aspect of the present invention is the lighting device according to the third aspect, wherein the metal lead in a portion other than the protruding conductor is a covered bus bar.

この発明に係る画像読取装置によれば、金属板に多数の光源をアレイ状に配列し、光源周辺に光源電極を個別に接続する基板を設け、基板の接続パターンに金属リードを載置したので、光源で発生するジュール熱は金属板で速やかに放散され、基板上に伝導した熱も金属リードから放散される画像読取装置及び照明装置を得ることができる。   According to the image reading apparatus of the present invention, a large number of light sources are arranged in an array on a metal plate, a substrate for individually connecting light source electrodes is provided around the light source, and metal leads are placed on the connection pattern of the substrate. The Joule heat generated by the light source is quickly dissipated by the metal plate, and the image reading device and the illuminating device in which the heat conducted on the substrate is also dissipated from the metal lead can be obtained.

この発明の実施の形態1に係る画像読取装置の断面構成図である。1 is a cross-sectional configuration diagram of an image reading apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施の形態1に係る画像読取装置の端部断面構成図である。1 is an end cross-sectional configuration diagram of an image reading apparatus according to Embodiment 1 of the present invention; この発明の実施の形態1に係る画像読取装置の側面図である。1 is a side view of an image reading apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施の形態1に係る画像読取装置の平面図である。1 is a plan view of an image reading apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施の形態1に係る画像読取装置の光源ユニットの内部構造説明図である。It is internal structure explanatory drawing of the light source unit of the image reading apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る画像読取装置の光源ユニット部分拡大平面図である。It is a light source unit partial enlarged plan view of the image reading apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施の形態1に係る画像読取装置の光源ユニット断面部分拡大側面図である。It is a light source unit cross section partial enlarged side view of the image reading apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施の形態1に係る画像読取装置の光源ユニット部分拡大断面図であり、図8(a)は図6のB−B断面の部分拡大図、図8(b)は図6のC−C断面の部分拡大図、図8(c)は図6のD−D断面の部分拡大図である。FIG. 8A is a partial enlarged cross-sectional view of the light source unit of the image reading apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 8A is a partial enlarged view of the BB cross section of FIG. 6, and FIG. FIG. 8C is a partially enlarged view of the DD section of FIG. 6. この発明の実施の形態1に係る画像読取装置のブロック図である。1 is a block diagram of an image reading apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施の形態1に係る画像読取装置の駆動タイミングである。It is a drive timing of the image reading apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る画像読取装置の光源ユニットの部分拡大平面図である。It is a partial enlarged plan view of a light source unit of an image reading apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. この発明の実施の形態2に係る画像読取装置の光源ユニットの断面部分拡大側面図である。It is a cross-section part expansion side view of the light source unit of the image reading apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係る画像読取装置の断面構成図である。It is a section lineblock diagram of an image reading device concerning Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係る画像読取装置の各光学波長領域における発光出力を説明する図である。It is a figure explaining the light emission output in each optical wavelength area | region of the image reader which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係る画像読取装置の光源ユニットの温度上昇を説明する図である。It is a figure explaining the temperature rise of the light source unit of the image reading apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 試供用光源ユニットの部分拡大平面図である。It is a partial enlarged plan view of a sample light source unit. 試供用光源ユニットの部分拡大側面図である。It is a partial expanded side view of a sample light source unit.

実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1に係る画像読取装置ついて図1を用いて説明する。図1は、実施の形態1に係る画像読取装置の断面構成図である。図1において、1は文書やメディアなどの被照射体(原稿とも呼ぶ)、2は被照射体1を搬送支持する天板、3は光を伝搬させる導光体、3aは導光体3の光出射部(出射部)、4は光を通過させる透過体、5は被照射体1に対する光の照射部、6は照射部5からの散乱光を副走査方向に反射させる第1ミラー、7は第1ミラー6からの反射光を受光する凹型の第1レンズミラー(第1レンズ 第1非球面ミラーとも呼ぶ)、8は第1レンズ7からの平行光を受光するアパーチャミラー、9はアパーチャミラー8からの反射光を受光する凹型の第2レンズミラー(第2レンズ 第2非球面ミラーとも呼ぶ)、10は周囲が遮光され、アパーチャミラー8の表面に設けた開口部、11は第2レンズ9からの光を受光し、反射させる第2ミラーである。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, an image reading apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of an image reading apparatus according to the first embodiment. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an object to be irradiated (also referred to as an original) such as a document or a medium, 2 denotes a top plate that conveys and supports the object to be irradiated 1, 3 denotes a light guide that propagates light, and 3 a denotes a light guide 3. A light emitting unit (emission unit), 4 is a transmission body that allows light to pass through, 5 is a light irradiation unit for the irradiated object 1, 6 is a first mirror that reflects scattered light from the irradiation unit 5 in the sub-scanning direction, and 7 Is a concave first lens mirror that receives reflected light from the first mirror 6 (also referred to as a first lens or a first aspherical mirror), 8 is an aperture mirror that receives parallel light from the first lens 7, and 9 is an aperture. A concave second lens mirror that receives reflected light from the mirror 8 (also referred to as a second lens or a second aspherical mirror), 10 is shielded from the surroundings, is an opening provided on the surface of the aperture mirror 8, and 11 is a second A second mirror that receives and reflects light from the lens 9 .

12は第2ミラー11からの反射光を受光し、光電変換する光電変換回路及びその駆動部からなるMOS半導体構成のセンサIC(受光部)、13はセンサIC12を載置するセンサ基板、14はセンサIC12で光電変換された信号を信号処理する信号処理IC(ASIC)、15はセンサ基板13に載置されたコンデンサ・抵抗器などの電子部品、16は導光体3を介して被照射体1の照射部5に光を照射する光源、17は光源近傍に設置した金属リードを被覆したミニバス(バスバー)、18は光源ユニットであり、光源16やミニバス17を含む照明体の総称、19は光源ユニット18を支持する金属板(放熱板)である。20は導光体3、レンズやミラーなどの光学系(レンズ体とも呼ぶ)、センサ基板13及び光源ユニット18を収納又は保持する筐体である。21は被照射体1を搬送する搬送プーリである。なお、天板2および搬送プーリ21は通常、画像読取装置(CISとも呼ぶ)の外部に設置される。図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。   Reference numeral 12 denotes a photoelectric conversion circuit that receives reflected light from the second mirror 11 and performs photoelectric conversion, and a sensor IC (light receiving unit) having a MOS semiconductor configuration including its driving unit. Reference numeral 13 denotes a sensor substrate on which the sensor IC 12 is mounted. A signal processing IC (ASIC) that processes a signal photoelectrically converted by the sensor IC 12, 15 is an electronic component such as a capacitor / resistor mounted on the sensor substrate 13, and 16 is an object to be irradiated via the light guide 3. 1 is a light source for irradiating light to the irradiating unit 5, 17 is a minibus (bus bar) covered with a metal lead installed in the vicinity of the light source, 18 is a light source unit, and is a general term for an illumination body including the light source 16 and the minibus 17, 19 It is a metal plate (heat radiating plate) that supports the light source unit 18. Reference numeral 20 denotes a housing that houses or holds the light guide 3, an optical system such as a lens or a mirror (also referred to as a lens body), the sensor substrate 13, and the light source unit 18. Reference numeral 21 denotes a transport pulley for transporting the irradiated object 1. The top plate 2 and the transport pulley 21 are usually installed outside the image reading device (also called CIS). In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

図2は、この発明の実施の形態1に係る画像読取装置の端部断面構成図である。図2において、22は画像読取装置とシステム本体(図示せず)とを固定するバーリング穴、23は光学系部品で構成したレンズ体であり、23aは第1ミラー6、アパーチャミラー8及び第2ミラー11を組み込み一体化形成したミラー系一体化ユニット、23bは第1レンズ7及び第2レンズ9を組み込み一体化形成したレンズ系一体化ユニットである。なお、筐体20は端部を除きレンズ体23、センサ基板13、光学ユニット18を隔離して収納又は保持する。   FIG. 2 is an end cross-sectional configuration diagram of the image reading apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 2, 22 is a burring hole for fixing the image reading apparatus and the system main body (not shown), 23 is a lens body composed of optical system parts, 23a is a first mirror 6, an aperture mirror 8 and a second mirror. A mirror system integrated unit 23b is formed by integrating and integrating the mirror 11, and a lens system integrated unit 23b is formed by integrating the first lens 7 and the second lens 9. The casing 20 stores or holds the lens body 23, the sensor substrate 13, and the optical unit 18 separately except for the ends.

光源ユニット18を除き導光体3、センサ基板13及びレンズ体23はCIS筐体20の端部から主走査方向に挿入する構造となっている。なお、レンズ体23は本実施の形態1では、テレセントリック光学系のレンズやミラーで説明しているが、市販のロッドレンズアレイなどに置き換えても良い。   Except for the light source unit 18, the light guide 3, the sensor substrate 13, and the lens body 23 are configured to be inserted from the end of the CIS housing 20 in the main scanning direction. The lens body 23 is described as a telecentric optical system lens or mirror in the first embodiment, but may be replaced with a commercially available rod lens array or the like.

図3は、この発明の実施の形態1に係る画像読取装置の全体側面図である。図3において、24はCISの端部を保護する側板、25はCISを駆動する入出力用のコネクタである。   FIG. 3 is an overall side view of the image reading apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 3, 24 is a side plate that protects the end of the CIS, and 25 is an input / output connector that drives the CIS.

光源ユニット18及び放熱板19は主走査方向に延在し、副走査方向に側面から挿入する。図中、図1と同一符号は同一又は相当部分を示す。   The light source unit 18 and the heat radiating plate 19 extend in the main scanning direction and are inserted from the side surfaces in the sub scanning direction. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts.

図4は、この発明の実施の形態1に係る画像読取装置の全体平面図である。図5は、図4に示す透過体4を除去し、導光体3及びレンズ体23などを透視した光源ユニット18の内部構造を説明する平面図であり、26は光源ユニット18とセンサ基板13とを金属線で接続する光源端子接続部である。図5において、光源にユニット18に搭載する1単位(グループ)当たりの光源16は、4、2mmピッチでアレイ状に片側に72個搭載される。また、光源ユニット18は照射部5に対して導光体3を介して両側から照射される。   FIG. 4 is an overall plan view of the image reading apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 5 is a plan view for explaining the internal structure of the light source unit 18 in which the light transmitting body 4 shown in FIG. 4 is removed and the light guide 3 and the lens body 23 are seen through, and 26 is the light source unit 18 and the sensor substrate 13. Is a light source terminal connection part that connects the two with a metal wire. In FIG. 5, 72 light sources 16 per unit (group) to be mounted on the unit 18 are mounted on one side in an array with a pitch of 4 or 2 mm. Further, the light source unit 18 is irradiated from both sides to the irradiation unit 5 via the light guide 3.

図6は光源ユニット18の部分拡大平面図であり、16Rは波長630nmの赤色発光光源(R光源)、16Gは波長525nmの緑色発光光源(G光源)、16Bは波長475nmの青色発光光源(B光源)である。30はR光源16R、G光源16G及びB光源16Bを導電性ダイボンドペーストでアレイ状に載置する薄型の金属板であり、31は光源16と離間して金属板30に設けられた導電パターンを有する基板、32は基板31上に配線した導電パターンであり、32RはR光源16Rの電源供給用のRパターン(R導電パターン)、32GはG光源16G接続用の個別に設置した浮島形状のGパターン(G導電パターン)、32BはB光源16B接続用の個別に設置した浮島形状のBパターン(B導電パターン)である。   6 is a partially enlarged plan view of the light source unit 18. 16R is a red light source (R light source) having a wavelength of 630 nm, 16G is a green light source (G light source) having a wavelength of 525 nm, and 16B is a blue light source having a wavelength of 475 nm (B). Light source). Reference numeral 30 denotes a thin metal plate on which the R light source 16R, the G light source 16G, and the B light source 16B are mounted in an array shape with a conductive die bond paste, and 31 denotes a conductive pattern provided on the metal plate 30 apart from the light source 16. 32 is a conductive pattern wired on the substrate 31, 32R is an R pattern (R conductive pattern) for supplying power to the R light source 16R, and 32G is a floating island-shaped G installed individually for connecting the G light source 16G. A pattern (G conductive pattern), 32B is a floating island-shaped B pattern (B conductive pattern) provided individually for connection to the B light source 16B.

33はミニバス17から突出した細長の金属リードで構成したG光源16Gの電源供給用のGリード、34はミニバス17から突出した細長の金属リードで構成したB光源16Bの電源供給用のBリードである。Gリード33はGパターン32Gと接続され、Bリード34はBパターン32Bと接続される。35は各RGB光源16の個別の電極端子と各導電パターン32とを接続する金ワイヤなどの(電気接続手段)である。   Reference numeral 33 denotes a G lead for supplying power to the G light source 16G constituted by an elongated metal lead protruding from the minibus 17, and 34 denotes a B lead for supplying power to the B light source 16B constituted by an elongated metal lead protruding from the minibus 17. is there. The G lead 33 is connected to the G pattern 32G, and the B lead 34 is connected to the B pattern 32B. Reference numeral 35 denotes (electrical connection means) such as a gold wire for connecting the individual electrode terminals of the RGB light sources 16 and the conductive patterns 32.

また、36は接続部であり、個別に設置した電気接続手段35の接続位置とは異なる同一配線パターン内の導電パターン32上にGリード33及びBリード34は、はんだ材などを用いて載置される。37は電気接続手段35の一部又は全部及び光源16を封止する光透過性樹脂である。なお、ミニバス17にLEDチップの駆動電流を流さない場合には、個別に設置した電気接続手段35の接続位置とは異なる近傍位置に設置した浮島の導電パターン上に接続部36を設けても良い。   Reference numeral 36 denotes a connection portion. The G lead 33 and the B lead 34 are placed on the conductive pattern 32 in the same wiring pattern different from the connection position of the individually installed electrical connection means 35 using a solder material or the like. Is done. Reference numeral 37 denotes a light-transmitting resin that seals part or all of the electrical connection means 35 and the light source 16. In the case where the driving current of the LED chip is not supplied to the minibus 17, the connection portion 36 may be provided on the conductive pattern of the floating island installed at a position different from the connection position of the electrical connection means 35 installed individually. .

本実施の形態1では、光源16はカソード側を金属板30に載置する。また、基板31に切り欠きを設け、切り欠き部分に光源16を設置し、切り欠き部分外側の基板31の周囲に各RGB光源色に対応する導電パターン32R、32G、32Bを設置することにより、光源16から大きな発熱が有っても接続用の金ワイヤ35をほぼ同一長さとすることにより熱ストレスを緩和する構造とする。また、金属リードで構成した複数のGリード33及びBリード34は、2回路のミニバス17でそれぞれ共通接続され、ミニバス17端部金属リードを利用した光源端子接続部26を介してセンサ基板13のコネクタ25の電源端子(図示せず)に接続される。なお、光源16は、アノード側を金属板30に接続しても良く、Rパターン32R、Gパターン32G、Bパターン32Bに接続する金属リードは適宜変更して電源供給用の回路構成としても良い。   In the first embodiment, the light source 16 is placed on the metal plate 30 on the cathode side. Further, by providing a cutout in the substrate 31, installing the light source 16 in the cutout portion, and installing conductive patterns 32R, 32G, and 32B corresponding to the respective RGB light source colors around the substrate 31 outside the cutout portion, Even if there is a large amount of heat generated from the light source 16, the connection gold wire 35 is made to have substantially the same length to reduce the thermal stress. A plurality of G leads 33 and B leads 34 constituted by metal leads are commonly connected by the minibus 17 of two circuits, and the sensor board 13 is connected via the light source terminal connection portion 26 using the metal lead at the end of the minibus 17. The power supply terminal (not shown) of the connector 25 is connected. The light source 16 may be connected to the metal plate 30 on the anode side, and the metal leads connected to the R pattern 32R, G pattern 32G, and B pattern 32B may be appropriately changed to have a circuit configuration for supplying power.

図7は、図6に示す光源ユニット18のA−A断面の部分拡大側面図であり、主走査方向にアレイ状に配置した光源16は4.2mmピッチで配置され、光源16はカソード側を0.25mm厚のステンレス(SUS)板又は燐青銅板で構成した金属板30に載置する。また、基板31は、0.3mm厚の絶縁性基板にプリント配線又は厚膜回路などの導電パターンで構成され、光源16の個別配線するアノード電極高さ位置にほぼ一致させて金ワイヤ35のループを確保する。   FIG. 7 is a partially enlarged side view of the light source unit 18 taken along the line AA of FIG. 6. The light sources 16 arranged in an array in the main scanning direction are arranged at a pitch of 4.2 mm, and the light sources 16 are arranged on the cathode side. It is placed on a metal plate 30 made of a stainless steel (SUS) plate or phosphor bronze plate having a thickness of 0.25 mm. The substrate 31 is formed of a conductive pattern such as a printed wiring or a thick film circuit on an insulating substrate having a thickness of 0.3 mm, and the loop of the gold wire 35 is made to substantially coincide with the height of the anode electrode on which the light source 16 is individually wired. Secure.

図8は、図6に示す光源ユニット18の部分拡大断面図であり、図8(a)はB−B断面の部分拡大図、図8(b)はC−C断面の部分拡大図、図8(c)はD−D断面の部分拡大図である。図8において、ミニバス17は2回路の層別構造とし、Bリード34は金属のリードを折り曲げて基板31と接続する。ミニバス17は0.3mm厚の銅板又は銅箔で1回路を構成する。   8 is a partially enlarged sectional view of the light source unit 18 shown in FIG. 6, FIG. 8A is a partially enlarged view of the BB section, FIG. 8B is a partially enlarged view of the CC section, FIG. 8 (c) is a partially enlarged view of the DD cross section. In FIG. 8, the minibus 17 has a two-layered structure, and the B lead 34 is connected to the substrate 31 by bending a metal lead. The minibus 17 constitutes one circuit with a 0.3 mm thick copper plate or copper foil.

図9はCISの駆動を説明する機能ブロック図である。図9において、40はセンサIC12で光電変換された信号を増幅する増幅器、41は増幅された光電変換出力をアナログ・デジタル変換するアナログデジタル変換器(A/D変換器)、42はRGB各色のデジタル出力を信号処理する信号処理部(信号処理回路)、43は各色のイメージ情報を収納したりデータ補正するRAM、44は信号処理回路42やRAM43の信号を制御するCPU、45はRGBのそれぞれのLED電源を駆動制御する光源駆動回路である。図中、図1と同一符号は同一又は相当部分を示す。   FIG. 9 is a functional block diagram illustrating driving of the CIS. In FIG. 9, 40 is an amplifier that amplifies the signal photoelectrically converted by the sensor IC 12, 41 is an analog-digital converter (A / D converter) that performs analog-digital conversion on the amplified photoelectric conversion output, and 42 is RGB for each color. A signal processing unit (signal processing circuit) that performs signal processing of digital output, 43 is a RAM that stores image information of each color and data correction, 44 is a CPU that controls signals in the signal processing circuit 42 and RAM 43, and 45 is RGB. It is the light source drive circuit which drives and controls the LED power supply. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts.

次にCISの動作について説明する。図9において、システム本体からのシステムコントロール信号(SYC)とシステムクロック信号(SCLK)に基づき、信号処理IC(ASIC)14のクロック信号(CLK)とこれに同期したスタート信号(SI)がセンサIC12に出力され、そのタイミングによりセンサIC12から各画素(n)の連続したアナログ信号(SO)が読み取りライン(m)毎に出力される。アナログ信号は例えば7200画素分を順次出力する。   Next, the operation of CIS will be described. In FIG. 9, based on the system control signal (SYC) and the system clock signal (SCLK) from the system main body, the clock signal (CLK) of the signal processing IC (ASIC) 14 and the start signal (SI) synchronized therewith are detected by the sensor IC 12. At this timing, a continuous analog signal (SO) of each pixel (n) is output from the sensor IC 12 for each reading line (m). For example, analog signals for 7200 pixels are sequentially output.

増幅器40で増幅されたアナログ信号は、A/D変換器41でA/D変換してデジタル信号に変換され、A/D変換後に各画素(ビット)の信号出力をシェーディング補正や全ビット補正を行う信号処理回路42で処理される。この補正は、あらかじめ白原稿などの基準テストチャートで読み込んだデータを均一化処理した補正データを記憶したRAM43から補正データを読み出し、A/D変換されたイメージ情報に相当するデジタル信号を演算加工することにより行う。このような一連の動作はCPU44の制御により行われる。この補正データは、センサIC12の各素子間の感度ばらつきや各光源16の不均一性を補正するためのものである。   The analog signal amplified by the amplifier 40 is A / D converted by the A / D converter 41 and converted into a digital signal. After the A / D conversion, the signal output of each pixel (bit) is subjected to shading correction and all bit correction. The signal processing circuit 42 performs processing. In this correction, the correction data is read out from the RAM 43 that stores correction data obtained by uniformizing the data read in advance with a reference test chart such as a white original, and a digital signal corresponding to the A / D converted image information is processed. By doing. Such a series of operations is performed under the control of the CPU 44. This correction data is for correcting the sensitivity variation between the elements of the sensor IC 12 and the non-uniformity of the light sources 16.

図10はこの発明の実施の形態1に係るCISの駆動タイミングである。図9、図10において、CPU44に連動してASIC14は光源点灯信号をONし、それを受けて光源駆動回路45は各RGB光源16に所定時間電源を供給することにより順次点灯する。   FIG. 10 shows the drive timing of the CIS according to the first embodiment of the present invention. 9 and 10, the ASIC 14 turns on the light source lighting signal in conjunction with the CPU 44, and in response to this, the light source driving circuit 45 sequentially lights up by supplying power to each RGB light source 16 for a predetermined time.

連続的に駆動するCLK信号(CLK)に同期してスタート信号(SI)はセンサIC12のRGB駆動回路を形成する各素子(画素)のシフトレジスタの出力を順次ONし、対応するスイッチ群が共通接続されたSOラインを順次開閉することでCLKに同期したRGBのイメージ情報(画像出力)を得る。この画像出力は前ラインで読み込み蓄積した各イメージの出力である。1ラインの各色読み取り区間にはBLK(ブランキング)時間を設定し、露光時間の設定可変を行う。従ってBLK区間はすべてのSOラインは開放される。   In synchronization with the continuously driven CLK signal (CLK), the start signal (SI) sequentially turns on the output of the shift register of each element (pixel) forming the RGB drive circuit of the sensor IC 12, and the corresponding switch group is common. By sequentially opening and closing the connected SO lines, RGB image information (image output) synchronized with CLK is obtained. This image output is an output of each image read and accumulated in the previous line. BLK (blanking) time is set for each color reading section of one line, and exposure time setting is varied. Therefore, in the BLK section, all SO lines are released.

次に順次出力されるアナログ信号(SO)について図1及び図9を用いて説明する。被照射体1のイメージ情報となる散乱光は第1ミラー6を介してアレイ状に設置した第1レンズ7に入射する。アレイ状に配列した各光学系からの光は、離散的に設置したアパーチャミラー8の開口部10で焦点を結び、さらに開口部10から放射する光はアレイ状に設置した第2レンズ9で定まる焦点位置にあるセンサIC12に第2ミラー11を介して倒立像で入射する。アナログ信号(SO)はセンサIC12の駆動回路に設けられたシフトレジスタや順次スイッチング信号によりRGBごとに3系列でアナログ信号が同時に出力される。信号処理回路42で処理されたアナログ信号(SO)は最終的にSIG(R,G,B)信号端子から画像信号データとしてシステム本体に送出する。   Next, analog signals (SO) that are sequentially output will be described with reference to FIGS. Scattered light as image information of the irradiated object 1 enters the first lens 7 arranged in an array via the first mirror 6. The light from each optical system arranged in an array is focused at the openings 10 of the aperture mirrors 8 arranged discretely, and the light emitted from the openings 10 is determined by the second lens 9 installed in the array. The sensor IC 12 at the focal position is incident as an inverted image via the second mirror 11. Analog signals (SO) are simultaneously output in three series for each RGB by a shift register provided in the drive circuit of the sensor IC 12 or a sequential switching signal. The analog signal (SO) processed by the signal processing circuit 42 is finally sent to the system main body as image signal data from the SIG (R, G, B) signal terminal.

なお、RGB光源16は本実施の形態1ではRGBの順次点灯としているが、センサIC12の受光部画素(セルとも呼ぶ)に各色RGBフィルタを装荷したものであっては、同時点灯させ、擬似白色光源としても良い。   The RGB light source 16 is sequentially lit in RGB in the first embodiment. However, if the light receiving unit pixel (also referred to as a cell) of the sensor IC 12 is loaded with each color RGB filter, the RGB light source 16 is lit at the same time and is pseudo white. It is good also as a light source.

次に光源16の発熱について説明する。A3サイズの原稿など主走査方向有効読み取り幅297mm、副走査方向有効読み取り幅420mmでは、本実施の形態1で示す主走査方向に600DPIの密度で構成したCISのセンサIC12では主走査方向に7200画素の受光部を設置し、原稿1枚あたり副走査方向に約10,000ラインの走査を行う。その搬送スピードを0.3ms/ラインに設定した場合には、原稿1枚の読み取り時間は約3秒である。従って光源16のそれぞれのRGB光源(16R、16G、16B)は平均0.1msで駆動する。光源16は図5に示したように片側それぞれ72グループを並列接続したLEDで構成され、それぞれ20mAの駆動電流を供給するので赤色発光光源16Rでは2.88W、緑色発光光源16Gでは4.32W、青色発光光源16Bでは6.19Wの電力損失がある。   Next, heat generation of the light source 16 will be described. With an effective reading width of 297 mm in the main scanning direction and an effective reading width of 420 mm in the sub-scanning direction such as an A3 size document, the CIS sensor IC 12 configured with a density of 600 DPI in the main scanning direction shown in the first embodiment has 7200 pixels in the main scanning direction. Are installed, and about 10,000 lines are scanned in the sub-scanning direction per document. When the conveyance speed is set to 0.3 ms / line, the reading time of one original is about 3 seconds. Accordingly, each of the RGB light sources (16R, 16G, 16B) of the light source 16 is driven with an average of 0.1 ms. As shown in FIG. 5, the light source 16 is composed of LEDs in which 72 groups are connected in parallel on one side, and each supplies a driving current of 20 mA. The blue light source 16B has a power loss of 6.19 W.

従って単純平均で約4.46Wのジュール熱を速やかに放散させ、CISの内部に移行する伝導熱を放散させるために光源16の一方の電極は熱伝導性の良好な金属板30や放熱板構成の金属板19などの金属部材に固定し、他方の電極は、発熱部付近のパターンに設けたランドに個別に接続し、且つパターンやランド周辺に移行した熱をミニバス17など金属部材で構成した金属リードで放熱させることにより、CIS内部への熱の移行拡散を防止する。   Therefore, in order to quickly dissipate Joule heat of about 4.46 W on a simple average, and to dissipate the conduction heat transferred to the inside of the CIS, one electrode of the light source 16 has a metal plate 30 or a heat radiating plate having a good thermal conductivity. The other electrode is individually connected to the land provided in the pattern near the heat generating portion, and the heat transferred to the pattern and the periphery of the land is constituted by the metal member such as the minibus 17. By dissipating heat with a metal lead, heat transfer and diffusion into the CIS is prevented.

好ましくは、金属部材はCIS外部に熱放散可能なように筐体20に開口領域を設け、筐体20は光学系部品やセンサ部品への熱移行を軽減するため金属部材の搭載位置を他の部品から隔離設置する。   Preferably, the metal member is provided with an opening region in the housing 20 so that heat can be dissipated outside the CIS, and the housing 20 has a mounting position of the metal member other than that in order to reduce heat transfer to the optical system component and the sensor component. Install separately from parts.

また、各色あたりの駆動電流は、1.44Aであり、比較的大電流を駆動するので、ミニバス17など多回路構成の金属部材を使用することで、駆動電流の調節を行う。すなわち、赤色発光光源(16R)など比較的少電流で駆動する光源に対しては、基板31のパターンでLED駆動回路を構成し、比較的電力損失が大きく発光効率も悪い大電流を要する光源に対しては、金属部材で構成したLED回路構成とする。すなわち、短尺のCISに適用したり、放熱効果のみを重視する場合には、金属部材は放熱専用とし、基板31上の導電パターン32だけでLED回路のループを形成する。   The drive current for each color is 1.44 A, and a relatively large current is driven. Therefore, the drive current is adjusted by using a metal member having a multi-circuit configuration such as the minibus 17. That is, for a light source that is driven with a relatively small current, such as a red light-emitting light source (16R), an LED drive circuit is configured with the pattern of the substrate 31, and a light source that requires a large current with relatively high power loss and poor light emission efficiency. On the other hand, it is set as the LED circuit structure comprised with the metal member. That is, when applied to a short CIS or when only the heat dissipation effect is emphasized, the metal member is dedicated to heat dissipation, and the LED circuit loop is formed only by the conductive pattern 32 on the substrate 31.

同様に放熱板19としての金属板、薄板としての金属板30は適用するCISの放熱容量に応じて適宜一体化構成としても良い。   Similarly, the metal plate as the heat radiating plate 19 and the metal plate 30 as the thin plate may be appropriately integrated according to the heat radiation capacity of the CIS to be applied.

なお、本実施の形態1では、RGB光源16を用いて順次点灯方式で説明したが、モノクロの読み取りであっては、単色光源を使用してもよく、同様に蛍光発光の単色光源を用いたカラー読み取り光源をRGB光源に替えて同時に点灯・消灯する光源16の閉(ループ)回路構成としても良い。また光源はRGBに限る必要はなく、複数色を混合した光源や光学波長の異なる光源を併用して使用しても良い。   In the first embodiment, the sequential lighting method using the RGB light source 16 has been described. However, for monochrome reading, a monochromatic light source may be used, and similarly, a fluorescent light emitting monochromatic light source is used. A color reading light source may be replaced with an RGB light source, and a closed (loop) circuit configuration of the light source 16 that is simultaneously turned on / off may be used. The light source need not be limited to RGB, and a light source in which a plurality of colors are mixed or a light source having a different optical wavelength may be used in combination.

以上から実施の形態1に係る画像読取装置によれば、金属板に多数の光源をアレイ状に配列し、光源周辺に光源電極を個別に接続する基板を設け、基板の接続パターンに金属リードを載置したので、光源で発生するジュール熱は金属板で速やかに放散され、基板上に伝導した熱も金属リードから放散される。また、発熱部からの熱が光学系部品やセンサ(受光)部品に移行しないように筐体を用いて熱遮断したので、光源の発熱による温度変化で生じる光学系の熱歪による光路の微少変化によるゴーストの発生や受光部の受光感度の温度変化に伴う画像出力ばらつきによる画像劣化を防止可能な画像読取装置となる。   As described above, in the image reading apparatus according to the first embodiment, a large number of light sources are arranged in an array on a metal plate, a substrate for individually connecting light source electrodes is provided around the light source, and metal leads are provided on the connection pattern of the substrate. Since it is mounted, Joule heat generated by the light source is quickly dissipated by the metal plate, and heat conducted on the substrate is also dissipated from the metal lead. In addition, since the heat from the heat generating part is cut off by using the housing so that it does not transfer to the optical system parts and sensor (light receiving) parts, slight change in the optical path due to thermal distortion of the optical system caused by temperature change due to heat generation of the light source Thus, the image reading apparatus can prevent image deterioration due to image output variations caused by the occurrence of ghosts and the temperature change of the light receiving sensitivity of the light receiving unit.

また、この発明に係る画像読取装置によれば、光学波長の異なる複数の光源を適用し、多数の光源を並列接続する場合において、金属リードを光源の電源供給回路の一部として組み入れることで、基板の導電パターンによる導電損失を金属リードが補完するため
、複数の配線回路や大電流回路としての機能も有するので多層もしくは幅広の基板配線が不要なコンパクトな光源回路を搭載した画像読取装置を得る効果も有する。
Further, according to the image reading apparatus of the present invention, when a plurality of light sources having different optical wavelengths are applied and a large number of light sources are connected in parallel, the metal lead is incorporated as a part of the power supply circuit of the light source, Since the metal lead complements the conductive loss due to the conductive pattern of the substrate, it also has a function as a plurality of wiring circuits and a large current circuit, so that an image reading device equipped with a compact light source circuit that does not require multilayer or wide substrate wiring is obtained. It also has an effect.

実施の形態2.
実施の形態1では、RGBの3色光源について述べたが、実施の形態2では単色の蛍光光源を用いた場合について説明する。その他の構成などについては実施の形態1に記載の事項に準ずるものとする。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the RGB three-color light source is described. In the second embodiment, a case where a monochromatic fluorescent light source is used will be described. Other configurations and the like are based on the matters described in the first embodiment.

図11は実施の形態2に係る画像読取装置の光源ユニットの部分拡大平面図であり、160は波長425nmの紫色発光光源(V光源)、170は金属リードを突出させた1回路構成のミニバス、310はV光源160と離間して金属板30に設けられた導電パターンを有する基板、320は基板310上に配線した導電パターンである。   FIG. 11 is a partially enlarged plan view of the light source unit of the image reading apparatus according to the second embodiment, in which 160 is a violet light source (V light source) having a wavelength of 425 nm, 170 is a minibus having a one-circuit configuration with a metal lead protruding, 310 is a substrate having a conductive pattern provided on the metal plate 30 apart from the V light source 160, and 320 is a conductive pattern wired on the substrate 310.

330はミニバス170から突出した金属リードで構成したV光源160の電源供給用の金属リード(Vリード)であり、Vリード330は導電パターン320と接続される。360は接続部であり、個別に設置した電気接続手段35の接続位置とは異なる同一配線パターン内の導電パターン320上にVリード330は、はんだ材などを用いて載置される。また、370は蛍光発光用の蛍光樹脂である。図中、図6と同一符号は同一又は相当部分を示す。   Reference numeral 330 denotes a metal lead (V lead) for supplying power to the V light source 160 formed of a metal lead protruding from the minibus 170, and the V lead 330 is connected to the conductive pattern 320. Reference numeral 360 denotes a connection portion, and the V lead 330 is placed on the conductive pattern 320 in the same wiring pattern different from the connection position of the individually installed electrical connection means 35 using a solder material or the like. Reference numeral 370 denotes a fluorescent resin for fluorescent light emission. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 6 denote the same or corresponding parts.

図12は、図11に示す光源ユニットのA−A断面部分拡大側面図であり、主走査方向にアレイ状に配置した光源160は1単位あたり実施の形態1同様、4.2mmピッチで配置されるが、1単位あたりの光源領域は主走査方向に延在させ2.1mmとする。光源160はカソード側を0.25mm厚のステンレス(SUS)板又は燐青銅板で構成した金属板30に載置する。基板310は、0.3mm厚の絶縁性基板にプリント配線又は厚膜回路などの導電パターンで構成される。図中、図7と同一符号は同一又は相当部分を示す。   FIG. 12 is a partially enlarged side view of the light source unit shown in FIG. 11 taken along the line AA. The light sources 160 arranged in an array in the main scanning direction are arranged at a pitch of 4.2 mm per unit as in the first embodiment. However, the light source area per unit extends in the main scanning direction to 2.1 mm. The light source 160 is mounted on a metal plate 30 having a cathode side made of a stainless steel (SUS) plate or phosphor bronze plate having a thickness of 0.25 mm. The substrate 310 is configured by a conductive pattern such as a printed wiring or a thick film circuit on an insulating substrate having a thickness of 0.3 mm. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 7 denote the same or corresponding parts.

図13は、実施の形態2に係る画像読取装置の断面構成図である。図13において、180は光源ユニットであり、光源160やミニバス170を含む照明体の総称、380はV光源160から放射される波長425nmの直接光を遮光するVカットフィルタであり、導光体3の光の入射領域に貼り付けられている。図中、図1及び図11と同一符号は同一又は相当部分を示す。   FIG. 13 is a cross-sectional configuration diagram of the image reading apparatus according to the second embodiment. In FIG. 13, reference numeral 180 denotes a light source unit, which is a general term for an illuminating body including the light source 160 and the minibus 170, and 380 is a V cut filter that blocks direct light having a wavelength of 425 nm emitted from the V light source 160. Is attached to the light incident area. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 11 denote the same or corresponding parts.

次に光源16の発熱について説明する。実施の形態1で説明したようにA3サイズの原稿など主走査方向有効読み取り幅297mm、副走査方向有効読み取り幅420mmでは、実施の形態1同様、本実施の形態2で示す主走査方向に600DPIの密度で構成したCISのセンサIC12では主走査方向に7200画素(受光部)を設置し、副走査方向に約10,000ラインの走査を行う。その搬送スピードを0.3ms/ラインに設定した場合には、原稿1枚の読み取り時間は約3秒である。 Next, heat generation of the light source 16 will be described. As described in the first embodiment, with an effective reading width of 297 mm in the main scanning direction and an effective reading width of 420 mm in the sub-scanning direction, such as an A3 size document, 600 DPI in the main scanning direction shown in the second embodiment is the same as in the first embodiment. The CIS sensor IC 12 configured by density has 7200 pixels (light receiving portions) in the main scanning direction, and scans about 10,000 lines in the sub-scanning direction. When the conveyance speed is set to 0.3 ms / line, the reading time of one original is about 3 seconds.

本実施の形態2では、光源160は単色発光になるので1ラインあたり0.3ms、すなわち常時点灯して駆動する。光源160は1単位あたり2個の紫色発光LEDが配置され、片側144個を並列接続したLEDのアレイで構成され、それぞれのLEDは20mAの駆動電流を供給するので、4.3Vの順電圧降下のある紫色発光光源160では、約12.3Wの電力損失がある。 In the second embodiment, since the light source 160 emits monochromatic light, it is driven with 0.3 ms per line, that is, always lit. The light source 160 includes two purple light emitting LEDs arranged per unit, and is composed of an array of 144 LEDs connected in parallel on one side, and each LED supplies a drive current of 20 mA, so a forward voltage drop of 4.3 V In the violet light source 160 having the above, there is a power loss of about 12.3 W.

従って約12.3Wのジュール熱を速やかに放散させ、CISの内部に移行する伝導熱を放散させるために光源160の一方の電極は熱伝導性の良好な金属板30や放熱板19などの金属部材に共通して固定し、他方の電極は、発熱部付近のパターンに設けたランドに個別に接続し、且つパターンやランド周辺に移行した熱をミニバス170などの金属部材で放熱させることにより、CIS内部への熱の移行拡散を防止する。   Accordingly, in order to quickly dissipate about 12.3 W of Joule heat and dissipate the conduction heat transferred to the inside of the CIS, one electrode of the light source 160 is made of metal such as the metal plate 30 or the heat radiating plate 19 having good thermal conductivity. Fixed in common with the member, the other electrode is individually connected to the land provided in the pattern near the heat generating part, and the heat transferred to the pattern and around the land is dissipated by a metal member such as the minibus 170, Prevents heat diffusion into the CIS.

好ましくは、金属部材はCIS外部に熱放散可能なように筐体20に開口領域を設け、筐体20は光学系部品やセンサ部品への熱移行を軽減するため金属部材の搭載位置を他の部品から隔離設置する。   Preferably, the metal member is provided with an opening region in the housing 20 so that heat can be dissipated outside the CIS, and the housing 20 has a mounting position of the metal member other than that in order to reduce heat transfer to the optical system component and the sensor component. Install separately from parts.

また、駆動電流は、片側144個の並列接続の場合2.88Aであり、大電流を駆動するので、金属リードが共に共通接続された1回路構成のミニバス170などの金属部材で構成したLED回路構成とする。   Further, the drive current is 2.88 A in the case of 144 parallel connections on one side, which drives a large current, so that the LED circuit configured by a metal member such as a minibus 170 having a single circuit configuration in which the metal leads are commonly connected together. The configuration.

なお、本実施の形態2では、V光源160を用いて説明したが、さらに波長の短い紫外線光源などを用いたものを使用してもよい。なお、Vカットフィルタ380は、蛍光発光用のV光源160の直接光を遮光を行うもので、図14の各光学波長領域における発光出力特性図に示すように蛍光樹脂370から放射する青色発光波長(475nm)より短い波長領域の遮光を行う。   In the second embodiment, the V light source 160 has been described. However, an ultraviolet light source having a shorter wavelength may be used. The V-cut filter 380 blocks direct light from the fluorescent light source V light source 160, and emits blue light emitted from the fluorescent resin 370 as shown in the light emission output characteristic diagram in each optical wavelength region of FIG. Shading is performed in a wavelength region shorter than (475 nm).

次に光源160を用いた場合のLEDチップからの発熱に関して説明する。既に述べたように、光源160は1単位あたり2個の紫色発光LEDが配置され、片側144個を並列接続したLEDで構成され、それぞれのLEDは0.02mAの駆動電流を供給するので、4.3Vの順電圧降下のある紫色発光光源160Vでは、約12.3Wの電力損失がある。   Next, heat generation from the LED chip when the light source 160 is used will be described. As described above, the light source 160 is composed of two purple light emitting LEDs arranged per unit and 144 LEDs connected in parallel on one side, and each LED supplies a driving current of 0.02 mA. A purple light source 160V with a forward voltage drop of .3V has a power loss of about 12.3W.

図15は光源160を常時点灯してその時間経過に対する光源ユニット180の温度上昇を説明する図である。光源160の駆動により、約12Wの電力損失による発熱がある場合、光源ユニット180を図13に示すように幅6.2mm、厚さ3.2mm断面、有効長さがA3サイズの金属板(放熱板)19に載置した場合について説明する。   FIG. 15 is a diagram for explaining the temperature rise of the light source unit 180 over time when the light source 160 is always turned on. When the light source 160 generates heat due to a power loss of about 12 W, the light source unit 180 is a metal plate having a width of 6.2 mm, a thickness of 3.2 mm, and an effective length of A3 size as shown in FIG. A case where it is placed on the plate 19 will be described.

図11に対比して図16、図12に対比して図17に示すようなダミー基板400を用いた試供の光源ユニットのように、基板はあるがミニバス170を設置しない場合には約33℃の温度上昇(ΔT)がある。対して、図11に示す基板310にミニバス170を載置したものでは約30℃の温度上昇(ΔT)に留まる。また、1単位あたり1個の紫色発光LEDを配置した場合は、約6Wの電力損失となるのでΔTも半減する。すなわち、金属板19の基板310にミニバス170を載置することで3℃程度のΔTの緩和を図ることができる。   16 and FIG. 12 in contrast to FIG. 11 and a sample light source unit using a dummy substrate 400 as shown in FIG. Temperature rise (ΔT). On the other hand, when the minibus 170 is mounted on the substrate 310 shown in FIG. 11, the temperature rise (ΔT) is about 30 ° C. In addition, when one violet LED is disposed per unit, power loss is about 6 W, and ΔT is also halved. That is, by placing the minibus 170 on the substrate 310 of the metal plate 19, ΔT can be reduced by about 3 ° C.

一般に発熱温度の温度上昇(ΔT)は以下の式で示される。
ΔT=PdXRthX{1−EXP{t/(CXRth)}
ここでPd:消費電力、Rth:ミニバスや金属板の熱抵抗、C:熱容量、t:通電時間
Generally, the temperature rise (ΔT) of the exothermic temperature is expressed by the following equation.
ΔT = PdXRthX {1-EXP {t / (CXRth)}
Where Pd: power consumption, Rth: thermal resistance of minibus or metal plate, C: heat capacity, t: energization time

従って1単位あたり1個の紫色発光LEDを配置した場合は、約6Wの電力損失となるのでΔTも半減する。これは実施の形態1で示した赤色発光光源16Rでは2.88W、緑色発光光源16Gでは4.32W、青色発光光源16Bでは6.19Wの電力損失のうち、青色発光光源16Bに相当するものであり、実施の形態1の順次点灯方式では平均約4.46Wのジュール熱を生じるのでミニバス17を基板31に載置した場合にはΔTは15℃以下となる。   Therefore, when one violet LED is disposed per unit, power loss is about 6 W, and ΔT is also halved. This corresponds to the blue light source 16B out of the power loss of 2.88W for the red light source 16R, 4.32W for the green light source 16G, and 6.19W for the blue light source 16B shown in the first embodiment. In the sequential lighting system of the first embodiment, an average Joule heat of about 4.46 W is generated, so that ΔT is 15 ° C. or less when the minibus 17 is placed on the substrate 31.

以上からこの発明の実施の形態2に係る画像読取装置によれば、実施の形態1の効果に加えてアレイ状に配置した白色光源の光源領域を主走査方向に延在させたので原稿面の照度がさらに均一になるという効果もある。   As described above, according to the image reading apparatus according to the second embodiment of the present invention, in addition to the effects of the first embodiment, the light source region of the white light source arranged in an array is extended in the main scanning direction. There is also an effect that the illuminance becomes more uniform.

また、実施の形態2では、紫色発光光源を用いたが、LEDチップの電力損失の大きい短波長光源や、さらに高密度にLEDチップを搭載する場合においても金属リードをLED供給電源回路の一部として使用することにより、放熱効果を有すると共に高輝度照明による高速読み取りにおいては大きな効果を奏する利点がある。 In the second embodiment, the violet light source is used. However, when the LED chip is mounted with a short wavelength light source with a large power loss or when the LED chip is mounted at a higher density, the metal lead is part of the LED power supply circuit. As a result, it has the advantage of having a heat dissipation effect and a great effect in high-speed reading with high brightness illumination.

1・・被照射体(原稿) 2・・天板 3・・導光体 3a・・出射部 4・・透過体
5・・照射部 6・・第1ミラー 7・・第1レンズ
8・・アパーチャミラー 9・・第2レンズ 10・・開口部
11・・第2ミラー 12・・センサIC(受光部 光電変換回路)
13・・センサ基板 14・・信号処理IC(ASIC) 15・・電子部品
16・・光源 16R・・赤色発光光源(R光源) 16G・・緑色発光光源(G光源)
16B・・青色発光光源(B光源)
17・・ミニバス(バスバー) 18・・光源ユニット
19・・放熱板(金属板) 20・・筐体 21・・搬送プーリー
22・・バーリング穴 23・・レンズ体 23a・・ミラー系一体化ユニット
23b・・レンズ系一体化ユニット 24・・側板 25・・コネクタ
26・・光源端子接続部 30・・薄板の金属板(金属板)
31・・基板 32・・導電パターン 32R・・Rパターン 32G・・Gパターン
32B・・Bパターン
33・・金属リード(Gリード) 34・・金属リード(Bリード)
35・・金ワイヤ(電気接続手段) 36・・接続部 37・・光透過性樹脂
40・・増幅器 41・・アナログデジタル変換器(A/D変換器)
42・・信号処理回路
43・・RAM(ランダムアクセスメモリ)
44・・CPU(セントラル プロセッサー ユニット)
45・・光源駆動回路
160・・紫色発光光源(V光源) 170・・ミニバス 180・・光源ユニット
310・・基板 320・・導電パターン 330・・金属リード(Vリード)
360・・接続部 370・・蛍光樹脂
380・・Vカットフィルタ(紫色発光カットフィルタ)
400・・ダミー基板。
1. ・ Irradiated object (original) 2. ・ Top plate 3. ・ Light guide 3a ・ ・ Ejecting part 4 ・ ・ Transmitter 5 ・ ・ Irradiating part 6 ・ ・ First mirror 7 ・ ・ First lens 8 ・ ・Aperture mirror 9 .. Second lens 10 .. Aperture 11 .. Second mirror 12 .. Sensor IC (light receiving portion photoelectric conversion circuit)
13 .... Sensor board 14 .... Signal processing IC (ASIC) 15 .... Electronic component 16 .... Light source 16R ... Red light source (R light source) 16G ... Green light source (G light source)
16B ... Blue light source (B light source)
17. ・ Mini bus (bus bar) 18. ・ Light source unit 19. ・ Heat sink (metal plate) 20. ・ Case 21. ・ Transport pulley 22 ・ ・ Burring hole 23 ・ ・ Lens body 23a ・ ・ Mirror system integrated unit 23b · · Lens system integrated unit 24 · · Side plate 25 · · Connector 26 · · Light source terminal connection 30 · · Thin metal plate (metal plate)
31..Substrate 32..Conductive pattern 32R..R pattern 32G..G pattern 32B..B pattern 33..Metal lead (G lead) 34..Metal lead (B lead)
35 .. Gold wire (electrical connection means) 36 .. Connection part 37 .. Translucent resin 40 .. Amplifier 41 .. Analog-digital converter (A / D converter)
42..Signal processing circuit 43..RAM (random access memory)
44. ・ CPU (Central processor unit)
45 .. Light source drive circuit
160 ·· Purple light source (V light source) 170 · · Minibus 180 · · Light source unit 310 · · Board 320 · · Conductive pattern 330 · · Metal lead (V lead)
360 ·· Connection part 370 · · Fluorescent resin 380 · · V cut filter (purple emission cut filter)
400 ... Dummy substrate.

Claims (4)

原稿搬送方向に直交し、主走査側に延在する金属板と、この金属板上に極性を同一にし、LEDチップの一方の電極端子を主走査側にアレイ状に配置して前記金属板に接続した複数の光源と、これらの光源と離間して前記金属板に設けられ、両側から少なくとも一つの前記光源を挟んでアレイ状に配置された複数の導電パターンを有する基板と、この基板の前記導電パターンに前記光源の他方の電極端子を個別に電気接続し、前記LEDチップの閉回路とする電気接続手段と、原稿面で反射した前記光源からの光を受光する受光部と、主走査側に延在する板状導体、及び、この板状導体の複数箇所から突出した導体からなる金属リードであって、前記突出した導体のそれぞれが、個別に設置した前記電気接続手段の接続位置とは異なる位置の前記導電パターン上に載置され、前記導体パターンを介して前記光源の他方の電極端子が電気接続された金属リードとを備えた画像読取装置。   A metal plate that is orthogonal to the document transport direction and extends to the main scanning side, and the same polarity on the metal plate, and one electrode terminal of the LED chip is arranged in an array on the main scanning side to form the metal plate A plurality of connected light sources, a substrate having a plurality of conductive patterns provided on the metal plate spaced apart from the light sources and arranged in an array with at least one light source sandwiched from both sides, and the substrate Electrical connection means for individually connecting the other electrode terminal of the light source to the conductive pattern to form a closed circuit of the LED chip, a light receiving unit for receiving light from the light source reflected on the document surface, and a main scanning side A metal lead composed of a plate-like conductor extending to the conductor and a conductor protruding from a plurality of locations of the plate-like conductor, each of the protruding conductors being a connection position of the electrical connecting means installed individually In different positions Placed on Kishirubeden pattern, an image reading apparatus other electrode terminal of the light source via the conductive pattern has a electrically connected to metal leads. 前記突出した導体以外の部分の前記金属リードは、被覆されたバスバーである請求項1に記載の画像読取装置。   The image reading apparatus according to claim 1, wherein the metal leads other than the protruding conductor are covered bus bars. 画像読取装置に用いられる照明装置であって、原稿搬送方向に直交し、主走査側に延在する金属板と、この金属板上に極性を同一にし、LEDチップの一方の電極端子を主走査側にアレイ状に配置して前記金属板に接続した複数の光源と、これらの光源と離間して前記金属板に設けられ、両側から少なくとも一つの前記光源を挟んでアレイ状に配置された複数の導電パターンを有する基板と、この基板の前記導電パターンに前記光源の他方の電極端子を個別に電気接続し、前記LEDチップの閉回路とする電気接続手段と、主走査側に延在する板状導体、及び、この板状導体の複数箇所から突出した導体からなる金属リードであって、前記突出した導体のそれぞれが、個別に設置した前記電気接続手段の接続位置とは異なる位置の前記導電パターン上に載置され、前記導体パターンを介して前記光源の他方の電極端子が電気接続された金属リードとを備えた照明装置。   An illuminating device used in an image reading device, which is orthogonal to the document transport direction and extends to the main scanning side, and has the same polarity on the metal plate, and one electrode terminal of the LED chip is subjected to main scanning. A plurality of light sources arranged in an array on the side and connected to the metal plate, and a plurality of light sources arranged on the metal plate apart from these light sources and arranged in an array with at least one light source sandwiched from both sides A board having a conductive pattern, an electrical connection means for individually connecting the other electrode terminal of the light source to the conductive pattern of the board to form a closed circuit of the LED chip, and a plate extending to the main scanning side And a metal lead comprising a conductor protruding from a plurality of locations of the plate-like conductor, wherein each of the protruding conductors is located at a position different from a connection position of the electrical connecting means installed individually. Pa It is placed on the over emissions, the lighting apparatus other electrode terminal of the through the conductor pattern light source is provided with electrical connection metal leads. 前記突出した導体以外の部分の前記金属リードは、被覆されたバスバーである請求項3に記載の照明装置。   The lighting device according to claim 3, wherein the metal lead other than the protruding conductor is a covered bus bar.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58209265A (en) * 1982-05-31 1983-12-06 Olympus Optical Co Ltd Light emitting diode array device
JPS62138468U (en) * 1986-02-21 1987-09-01
JP2005017545A (en) * 2003-06-25 2005-01-20 Nippon Sheet Glass Co Ltd Lighting device and image reader
JP2006313321A (en) * 2005-04-04 2006-11-16 Nippon Sheet Glass Co Ltd Light-emitting unit, luminaire using the same, and image reader
JP4506823B2 (en) * 2007-12-06 2010-07-21 三菱電機株式会社 Image reading device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58209265A (en) * 1982-05-31 1983-12-06 Olympus Optical Co Ltd Light emitting diode array device
JPS62138468U (en) * 1986-02-21 1987-09-01
JP2005017545A (en) * 2003-06-25 2005-01-20 Nippon Sheet Glass Co Ltd Lighting device and image reader
JP2006313321A (en) * 2005-04-04 2006-11-16 Nippon Sheet Glass Co Ltd Light-emitting unit, luminaire using the same, and image reader
JP4506823B2 (en) * 2007-12-06 2010-07-21 三菱電機株式会社 Image reading device

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