JP4085376B2 - Ｌｅｄ光源装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１波長域の光を出力する第１ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第１ＬＥＤ基板と、第２波長域の光を出力する第２ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第２ＬＥＤ基板と、第３波長域の光を出力する第３ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第３ＬＥＤ基板と、各ＬＥＤチップから発生する熱を放熱するためのヒートシンクとを備えたことを特徴とするＬＥＤ光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかるＬＥＤ光源装置は、例えば、写真処理装置において写真プリントを作成する場合に用いられる。写真プリントを作成するための画像データを取得するために、現像済みネガフィルムに形成されているコマ画像を読み取るスキャナーが用いられる。スキャナーは、ネガフィルムの画像形成面を挟んで、一方側に読み取り用光源を配置し、他方側に読み取りセンサー（例えば、ＣＣＤラインセンサー) を配置する。かかる読み取り用光源として、従来から、ハロゲンランプが一般的に使用されてきた。しかし、ハロゲンランプは、発光時における発熱が大きく、また光源装置全体の大きさも大きくなりがちである。
【０００３】
そこで、ハロゲンランプに代えてＬＥＤ (発光ダイオード) を使用したＬＥＤ光源装置が知られている。例えば、下記特許文献２では、赤色光、緑色光、青色光を夫々照射するＬＥＤチップ群を設け、これらをダイクロックミラーや集光レンズからなる光学系により、写真フィルムに導くようにしている。
【０００４】
ただし、ＬＥＤの場合であっても、ＬＥＤ自身が発熱することから放熱機構は必要である。そこで、下記特許文献１にも開示されているように、放熱用フィンを有する放熱板が用いられている。この放熱板に、ＬＥＤ基板が固定されることで、ＬＥＤチップによる発熱を速やかに逃がすことができるようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２５４７４４号公報 (特許請求の範囲、図１〜図４）
【特許文献２】
特開２００１−４５２２５号公報 (特許請求の範囲、図３）
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ヒートシンクを用いたＬＥＤ光源装置には、次にあげるような種々の課題が存在する。
【０００６】
＜課題１＞
まず、ＬＥＤ基板としては、第１・第２・第３波長域用（Ｂ・Ｇ・Ｒ光用) の３つのＬＥＤ基板が使用されるが、夫々のＬＥＤ基板に対してヒートシンクを設けると、コストアップになると共に、冷却効率のばらつきを発生させる可能性がある。つまり、ＬＥＤは環境温度によって、波長と光量が変化するという特性がある。従って、３色のＬＥＤの冷却効率がばらつくと、各ＬＥＤの環境温度もばらつくことになり、色バランスが崩れる。その結果、作成される写真プリントの画質に対して悪影響を及ぼす。個々の（２つ若しくは３つの）ヒートシンクをネジ止めして結合するという方法もあるが、結合面において熱伝達効率が落ちるため採用することは難しい。
【０００７】
＜課題２＞
ＬＥＤの発熱をヒートシンクで逃がす場合、ＬＥＤ基板の実装面とは反対側の基板裏面をヒートシンクに対して密着させる必要がある。一方、ＬＥＤチップからの照射光は、光学系により写真フィルム等の対象物に導かれるが、光学系は光学系支持体に対して支持される。また、ＬＥＤチップの光軸と光学系の光軸との位置合わせ精度をよくするという観点から、ＬＥＤ基板も光学系支持体に対して結合することが好ましい。しかしながら、ＬＥＤ基板を光学系支持体に対して結合した後、この光学系支持体に対してヒートシンクを結合しようとすると、部品精度等の理由から、ヒートシンクとＬＥＤ基板の基板裏面との密着性がよくないという問題がある。密着性が悪いと、熱伝導率が悪くなる。従って、光軸合わせ精度を確保し、かつ、ヒートシンクとの密着性も確保するには工夫が必要である。
【０００８】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、３色に対応した３つ （又は２つ） のＬＥＤ基板をヒートシンクと結合するに際して、３つのＬＥＤ間の冷却効率のばらつきを低減し、基板からヒートシンクへの熱伝達性をよくしたＬＥＤ光源装置を提供することである。
【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第１のＬＥＤ光源装置は、
第１波長域の光を出力する第１ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第１ＬＥＤ基板と、
第２波長域の光を出力する第２ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第２ＬＥＤ基板と、
第３波長域の光を出力する第３ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第３ＬＥＤ基板と、
前記第１・第２・第３ＬＥＤ基板のＬＥＤ実装面とは反対側の基板裏面を密着させて放熱するための一体型のヒートシンクとを備え、
前記ヒートシンクは、互いに交差する第１取り付け面及び第２取り付け面を有し、前記３つのＬＥＤ基板のうちの少なくとも１つは、その基板裏面が前記第１取り付け面に密着し、他のＬＥＤ基板は、その基板裏面が前記第２取り付け面に密着し、
前記ヒートシンクには、前記第１及び第２取り付け面の裏面に、それぞれ主走査方向に並べて多数のフィンが形成され、前記第１及び第２取り付け面のうちの一方の面の裏面側から副走査方向に沿って、前記フィンに向けて風を送る送風手段を備えたことを特徴とするものである。
この構成によるＬＥＤ光源装置の作用・ 効果は、次の通りである。まず、３色の第１・第２・第３ＬＥＤチップに対応して、３つの第１・第２・第３ＬＥＤ基板を備えている。各ＬＥＤチップは、主走査方向に沿ってライン状に並べて実装している。３つのＬＥＤ基板の基板裏面は、夫々が一体型のヒートシンクに密着させている。つまり、各ＬＥＤ基板に夫々ヒートシンクを設けるのではなく、ヒートシンクとしては１つである。従って、各基板の発熱を均等に逃がすことができる。また、ヒートシンク内の温度分布についてもわずかな差しか発生しない。その結果、３つのＬＥＤ間の冷却効率のばらつきを低減し、基板からヒートシンクへの熱伝達性をよくすることができる。
【００１０】
また、ヒートシンクにフィンを多数形成することで、放熱効率を高めることができる。このフィンは、ＬＥＤチップが並べられる主走査方向に沿って多数形成することが好ましい。これにより、フィンに向けて送風することで、ＬＥＤチップの全体を均一に冷却することができる。
【００１１】
本発明に係る第２のＬＥＤ光源装置は、
第１波長域の光を出力する第１ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第１ＬＥＤ基板と、
第２波長域の光を出力する第２ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第２ＬＥＤ基板と、
第３波長域の光を出力する第３ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第３ＬＥＤ基板と、
前記第１・第２・第３ＬＥＤ基板のＬＥＤ実装面とは反対側の基板裏面を密着させて放熱するためのヒートシンクと、
前記各ＬＥＤチップから出力される光を対象物に導くための光学系と、
この光学系を支持するための光学系支持体とを備え、
前記ヒートシンクは、互いに交差する第１取り付け面及び第２取り付け面を有し、前記３つのＬＥＤ基板のうちの少なくとも１つは、その基板裏面が前記第１取り付け面に密着し、他のＬＥＤ基板は、その基板裏面が前記第２取り付け面に密着し、
前記少なくとも１つのＬＥＤ基板は、前記光学系支持体に前記ヒートシンクを結合する際に、そのＬＥＤ基板を前記第１取り付け面と前記光学系支持体の間に挟持した状態で結合することで、前記基板裏面を前記第１取り付け面に密着させるように構成し、前記他のＬＥＤ基板は、前記第２取り付け面に直接結合することで、前記基板裏面を前記第２取り付け面に密着させるように構成したものがあげられる。
【００１２】
この構成によるＬＥＤ光源装置の作用・ 効果は、次の通りである。すなわち、３つのＬＥＤ基板のうちの少なくとも１つ（２つ又は３つ全てでも良い) は、光学系支持体と、ヒートシンクとで挟持される形で結合（例えば、ネジ結合のような機械的結合、以下同様）される。すなわち、 ヒートシンクを光学系支持体に対して結合する際に、ＬＥＤ基板を挟持した状態で結合する。従って、ＬＥＤ基板については、適宜の方法で光学系支持体に対して位置決めしておき、その状態で、ヒートシンクを結合すればよい。ＬＥＤ基板は、挟持された状態であるから、基板裏面をヒートシンクに密着させることができる。その結果、基板からヒートシンクへの熱伝達性をよくすることができる。
【００１３】
本発明の好適な実施形態として、前記少なくとも１つのＬＥＤ基板を前記光学系支持体に対して１ヶ所ネジ結合する機構を設けておき、このＬＥＤ基板を前記光学系支持体に対してネジ結合した後に、前記ヒートシンクを前記光学系支持体に前記ネジ結合可能に構成したものがあげられる。
【００１４】
この構成によると、ＬＥＤ基板を挟持して結合する前に、ＬＥＤ基板を光学系支持体に対して、一ヶ所ネジ結合する。これにより、一旦、ＬＥＤ基板は光学系支持体に対して保持される。従って、ＬＥＤ基板をヒートシンクにより挟持結合する場合の結合性 (組立性）が改善される。
【００１５】
＜課題３＞
第１のＬＥＤ光源装置において、一体型ヒートシンクを用いた構成を説明した。かかる一体型ヒートシンクを用いた場合、別の課題が生じる。例えば、第１〜第３ＬＥＤ基板を同じ平面上に配置するのではなく、第１・第２ＬＥＤ基板を第１面（例えば、水平面）に配置し、第３ＬＥＤ基板を第２面 (例えば、垂直面）に配置する場合である。この場合、ヒートシンクに第１面に対応して第１取り付け面を設け、第２面に対応して第２取り付け面を設ける。同様に、光学系支持体に方にも、２つの取り付け面が必要である。しかしながら、光学系支持体の２つの取り付け面同士の角度と、ヒートシンクの２つの取り付け面同士の角度の両方角度を精度よく出すことが難しい。
【００１６】
すなわち、 ３つのＬＥＤ基板を全て光学系支持体とヒートシンクで挟持して結合しようとしても、上記角度寸法の誤差が原因で、すべてのＬＥＤ基板の基板裏面をヒートシンクに密着させることが難しい。
【００１７】
かかる実情に鑑み、本発明に係る第３のＬＥＤ光源装置は、
第１波長域の光を出力する第１ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第１ＬＥＤ基板と、
第２波長域の光を出力する第２ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第２ＬＥＤ基板と、
第３波長域の光を出力する第３ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第３ＬＥＤ基板と、
前記第１・第２・第３ＬＥＤ基板のＬＥＤ実装面とは反対側の基板裏面を密着させて放熱するための一体型のヒートシンクと、
このヒートシンクに互いに交差するように形成され、前記３つのＬＥＤ基板を２つのグループに分けた場合の一方のグループに属するＬＥＤ基板を取り付けるための第１取り付け面、及び、他方のグループに属するＬＥＤ基板を取り付けるための第２取り付け面と、
前記各ＬＥＤチップから出力される光を対象物に導くための光学系と、
この光学系を支持するための光学系支持体とを備え、
前記一方のグループに属するＬＥＤ基板は、前記光学系支持体に前記ヒートシンクを結合する際に、ＬＥＤ基板を挟持した状態で結合することで、基板裏面を前記第１取り付け面に密着させるように構成し、
前記他方に属するＬＥＤ基板は、前記第２取り付け面に対して、直接結合することで基板裏面を密着させるように構成し、
前記第３ＬＥＤ基板のみを前記第２取り付け面にネジ結合するようにし、かつ、前記第３ＬＥＤチップは、赤色光源、及び／又は、赤外光光源であるものがあげられる。
【００１８】
この構成によるＬＥＤ光源装置の作用・ 効果は、以下の通りである。
まず、３つのＬＥＤ基板を２つのグループに分け、一方のグループに属するＬＥＤ基板は、光学系支持体とヒートシンクの第１取り付け面に挟持された状態で結合（例えば、ネジ結合のような機械的結合）される。これにより、ＬＥＤ基板の基板裏面とヒートシンクとを密着させ、放熱性を良くすることができる。また、残りのグループに属するＬＥＤ基板は、ヒートシンクの第２取り付け面に対して直接結合（例えば、ネジ結合）する。これにより、全てのＬＥＤ基板について、ヒートシンクと密着させることができ、放熱特性を良好に保持することができる。
【００１９】
また、赤ＬＥＤと赤外ＬＥＤは、緑ＬＥＤと青ＬＥＤに比べて光量が大きい。つまり、光学系の光軸との光軸ズレが生じたとして、光量が落ちたとしても実用的には大きな問題はない。そこで、赤／赤外ＬＥＤをヒートシンクの第２取り付け面に直接ネジ結合することが好ましい。
【００２０】
＜課題４＞
先ほど説明したように、３つのＬＥＤ基板をグループ分けし、一方のグループについては、光学系支持体に対して結合し、他方のグループについてはヒートシンクに対して結合するという場合がある。この場合でも、ヒートシンクに固定されたＬＥＤチップの光軸と、光学系支持体に支持されている光学系の光軸とのズレを所定範囲内に押さえておく必要がある。
【００２１】
上記実情に鑑み本発明に係る第４のＬＥＤ光源装置は、
第１波長域の光を出力する第１ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第１ＬＥＤ基板と、
第２波長域の光を出力する第２ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第２ＬＥＤ基板と、
第３波長域の光を出力する第３ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第３ＬＥＤ基板と、
前記第１・第２・第３ＬＥＤ基板の各ＬＥＤ実装面とは反対側の各基板裏面を密着させて放熱するためのヒートシンクと、
前記各ＬＥＤチップから出力される光を対象物に導くための光学系と、
この光学系を支持するための光学系支持体とを備え、
前記ヒートシンクは、互いに交差する第１取り付け面及び第２取り付け面を有し、前記３つのＬＥＤ基板のうちの少なくとも１つは、その基板裏面が前記第１取り付け面に密着し、他のＬＥＤ基板は、その基板裏面が前記第２取り付け面に密着し、
前記少なくとも１つのＬＥＤ基板は、前記光学系支持体に前記ヒートシンクを結合する際に、そのＬＥＤ基板を前記第１取り付け面と前記光学系支持体の間に挟持した状態で結合することで、前記基板裏面を前記第１取り付け面に密着させるように構成し、前記他のＬＥＤ基板は、前記第２取り付け面に直接結合することで、前記基板裏面を前記第２取り付け面に密着させるように構成し、
前記第２取り付け面に対して直接結合されたＬＥＤ基板と、前記光学系との相対位置精度を出すために、前記光学系支持体と前記ヒートシンクとを位置決め可能な位置決め手段を備えていることを特徴とするものである。
かかる構成によるＬＥＤ光源装置の作用・ 効果は、以下の通りである。つまり、３つのＬＥＤ基板のうちの少なくとも１つは、ヒートシンクに対して直接結合（例えば、ネジ結合）することで固定する。これにより、ＬＥＤ基板の基板裏面をヒートシンクに対して密着させることができ、放熱特性を良くすることができる。また、光学系支持体をヒートシンクに対して位置決めする位置決め手段を設けている。これにより、光学系支持体に支持されている光学系の光軸と、ヒートシンクに固定されるＬＥＤチップの光軸とのズレを抑制することができる。
【００２２】
上記位置決め手段を構成するに際し、前記ヒートシンク又は前記光学系支持体に、前記位置決め手段として機能する位置決め突出部を設け、この位置決め突出部に、前記光学系支持体又は前記ヒートシンクを主走査方向に位置決めするための第１当接部と、前記光学系支持体又は前記ヒートシンクを主走査方向と直交する副走査方向に位置決めするための第２当接部が形成されているものがあげられる。
【００２３】
位置決め手段として、位置決め突出部により構成することができるが、この突出部は、ヒートシンクか光学系支持体のいずれに形成しても良い。位置決め突出部に、上記第１当接部と第２当接部を形成することで、ＬＥＤチップの主走査方向及び副走査方向に対する位置決めを行うことができ、その結果、光軸ズレを抑えることができる。
【００２４】
＜課題５＞
ＬＥＤチップから出力した光を対象物に導くために、少なくとも集光レンズが用いられる。この場合、集光レンズの光軸と、ＬＥＤチップの光軸とがずれてしまうと、対象物に導かれる光量が低下してしまい損失が大きくなる。
【００２５】
上記実情に鑑み本発明に係る第５のＬＥＤ光源装置は、
第１波長域の光を出力する第１ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第１ＬＥＤ基板と、
第２波長域の光を出力する第２ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第２ＬＥＤ基板と、
第３波長域の光を出力する第３ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第３ＬＥＤ基板と、
前記第１・第２・第３ＬＥＤ基板の各ＬＥＤ実装面とは反対側の各基板裏面を密着させて放熱するためのヒートシンクと、
前記各ＬＥＤチップから出力される光を対象物に導くための集光レンズを含む光学系と、
この光学系を支持するための光学系支持体と、
この光学系支持体に設けられた位置決め手段とを備え、
前記ヒートシンクは、互いに交差する第１取り付け面及び第２取り付け面を有し、前記３つのＬＥＤ基板のうちの少なくとも１つは、その基板裏面が前記第１取り付け面に密着し、他のＬＥＤ基板は、その基板裏面が前記第２取り付け面に密着し、
前記少なくとも１つのＬＥＤ基板は、前記光学系支持体に前記ヒートシンクを結合する際に、そのＬＥＤ基板を前記第１取り付け面と前記光学系支持体の間に挟持した状態で結合することで、前記基板裏面を前記第１取り付け面に密着させるように構成し、前記他のＬＥＤ基板は、前記第２取り付け面に直接結合することで、前記基板裏面を前記第２取り付け面に密着させるように構成し、
前記位置決め手段を用いて、前記集光レンズと前記ＬＥＤ基板の双方を位置決め可能に構成したことを特徴とするものである。
かかる構成によるＬＥＤ光源装置の作用・ 効果は、以下の通りである。ＬＥＤチップから出力される光を導くための集光レンズを含む光学系が設けられており、この光学系は光学系支持体に支持される。この光学系支持体には位置決め手段が設けられており、集光レンズとＬＥＤ基板の双方を位置決めすることができる。従って、集光レンズの光軸と、ＬＥＤチップの光軸とのズレを抑制することができる。
【００２６】
これまで説明してきたＬＥＤ光源装置では、３つのＬＥＤ基板を設けるものとして来たが、これに代えて、前記第１ＬＥＤ基板及び第２ＬＥＤ基板が同じ平面上に配置され、これらを１つの基板で形成してもよい。これにより、基板枚数を減らし、組立工数を簡略化することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るＬＥＤ光源装置の好適な実施形態を図面を用いて説明する。 図１は、ＬＥＤ光源装置が用いられる写真処理システムの構成を示す概念図である。
【００２８】
＜写真処理システムの構成＞
現像済みネガフィルム等の写真フィルムからコマ画像を読み取るためのスキャナーＳが設けられており、このスキャナーＳにＬＥＤ光源装置１が組み込まれている。ＬＥＤ光源装置１の詳細は後述するが、青・緑・赤の各色光を発光するＬＥＤチップが組み込まれたＬＥＤ基板１１，２１，３１を備えており、その照射光は光学系により対象物であるネガフィルムＦに導かれる。図示はしないが、ネガフィルムＦは、ネガキャリアと呼ばれる搬送ユニットにセットされ、スキャニング時には、所定の搬送速度で搬送される。
【００２９】
ネガフィルムＦのフィルム面を挟んで、下方側にＬＥＤ光源装置１が配置され、上方側に画像読み取り用のＣＣＤラインセンサー７が配置される。ネガフィルムＦとＣＣＤラインセンサー７の間には結像レンズ８が設けられる。ＣＣＤラインセンサー７により読み取られた画像信号 (画像データ) は、Ａ／Ｄ変換部１１０においてＡ／Ｄ変換され、画像メモリ１１１に一旦記憶される。画像処理部１１２では、階調補正、色・ 濃度の補正等の種々の画像処理が行われる。
【００３０】
次に、画像データを用いて写真プリントを作成するプリンタプロセッサー部ＰＲを説明する。画像処理が行われた画像データは、露光エンジン１０２に転送される。露光エンジン１０２は、画像データに基づいて露光光を走査することで、写真感光材料であるペーパーＰの乳剤面に画像を焼付露光する。露光エンジン１０２は、ＰＬＺＴエンジン、レーザーエンジン、ＣＲＴエンジン等の適宜の構造のエンジンを用いることができる。ペーパーＰは、ロールの形態でペーパーマガジンＭ１，Ｍ２に収容されており、いずれか１つのペーパーマガジンＭ１，Ｍ２からペーパーＰが引き出されるように構成されている。ペーパーカッター１００は、引き出された長尺状のペーパーＰをプリントサイズにカットする。カットされたペーパーＰは、搬送機構１０１により露光エンジン１０２の位置まで搬送される。露光エンジン１０２により画像が焼付露光されたペーパーＰは、搬送ローラ群１０３により現像処理部１０４に送り込まれる。このように、ペーパーＰが搬送される搬送経路に沿って、搬送ローラ等の搬送機構が設けられている。現像処理部１０４は、公知の現像処理を行い、乾燥処理部１０５で乾燥処理が施された後、プリント排出部１０６から写真プリントとして排出される。
【００３１】
＜ＬＥＤ光源装置の構成＞
次に、ＬＥＤ光源装置の構成を説明する。図２は、光学系の主要部を示す斜視図である。図３は、ＬＥＤ光源装置の構成を示す副走査方向に沿った垂直断面図である。図４は、図３に示すＬＥＤ光源装置の正面図（矢視Ａ）である。図５は、図３に示すＬＥＤ光源装置の主走査方向に沿った垂直断面図である。図６は、図３に示すＬＥＤ光源装置の平面図である。
【００３２】
図３に示すように、ＬＥＤ光源装置１は、光源としてＬＥＤチップを使用するものであり、青色（第１波長域）の光を出力する青色ＬＥＤチップが実装される青色ＬＥＤ基板（第１ＬＥＤ基板) １１と、緑色（第２波長域）の光を出力する緑色ＬＥＤチップが実装される緑色ＬＥＤ基板２１と、赤及び赤外 (第３波長域）の光を出力する赤色ＬＥＤチップが実装される赤色ＬＥＤ基板３１とが設けられている。ＬＥＤは、ハロゲンランプに比べて発熱量が少なく、光源装置の大きさも小型化できるという利点を有する。また、ハロゲンランプの場合は、調光フィルターを必要としていたが、ＬＥＤ光源の場合は、各色のＬＥＤの出力を調整できるので、調光フィルターが不要になるという利点も有する。
【００３３】
青色ＬＥＤ基板１１と緑色ＬＥＤ基板２１とは、同じ水平面に配置されている。赤色ＬＥＤ基板３１は、垂直面に配置されている。これら各ＬＥＤチップから照射されるＬＥＤ光を対象物たるネガフィルムＦに導く光学系を説明する。光学系を支持するために樹脂成型されたフレーム３（光学系支持体に相当) が用いられる。
【００３４】
まず、第１ダイクロックミラー４４と第２ダイクロックミラー４５が４５゜傾斜した状態でフレーム３に対して接着等により固定される。第１ダイクロックミラー４４は、青色ＬＥＤ光を透過させると共に、赤色・緑色ＬＥＤ光を反射させる。第２ダイクロックミラー４５は、緑色ＬＥＤ光を反射させて第１ダイクロックミラー４４の方向に導くと共に、赤色ＬＥＤ光を透過させる。各ＬＥＤ基板１１，２１，３１と、第１・第２ダイクロックミラー４４，４５の間には、集光レンズ４１，４２，４３が配置されている。
【００３５】
第１ダイクロックミラー４４の上方にはＮＤフィルター８０及び結像レンズ４６が配置されている。ＮＤフィルター８０は、ＬＥＤチップの光量チェックのために設けられており、光路内に挿入・光路からの退避ができるように構成されている。ネガフィルムの画像を読み取るときには、ＮＤフィルター８０は不要であり光路外に退避している。これについては後述する。集光レンズ４６は、各ＬＥＤチップから出力されたＬＥＤ光をネガフィルムのフィルム面に対して集光させるように作用する。また、集光レンズ４６とネガフィルムＦの間には、ディフューザー４７が設けられ、光を均一に拡散させる。集光レンズ４６のすぐ上には、カバー板４８が設けられ、このカバー板４８はネジ４９によりフレーム３に結合される。カバー板４８には、主走査方向に沿って矩形の開口部４８ａが形成され、光が出力されるエリアを規定する。
【００３６】
図３において、ネガフィルムＦは左右方向（副走査方向）に搬送される。また、各ＬＥＤ基板１１，２１，３１や集光レンズ４１，４２，４３やダイクロックミラー４４，４５は主走査方向に沿った長手状に形成される (図２参照) 。ＣＣＤラインセンサー７も、主走査方向に沿ったライン状にＣＣＤチップが配置されている。
【００３７】
＜ヒートシンクの構成＞
次に、ヒートシンクについて説明する。ヒートシンクは、ＬＥＤチップにより発生する熱を逃がすために設けられる。ＬＥＤは、環境温度によって、波長や光量等の特性が変化するため、温度制御を行う必要がある。温度を上昇させる手段としてヒーターを用い、温度を下げる手段としてヒートシンク及びファンを設けている。ヒートシンクを設ける場合に、各ＬＥＤ基板１１，２１，３１について夫々設ける構成（すなわち、 ３つのヒートシンクを設ける) が考えられる。しかし、３つのヒートシンクを別々に設けると、コストアップにもなるし、各ＬＥＤの冷却効率がばらつく。その結果、各ＬＥＤの色バランスが崩れて、画質に対して悪影響を及ぼす。そこで、ヒートシンクとしては、一体型ヒートシンク２（すなわち、 ヒートシンクは１つ）を用いている。これにより、各ＬＥＤチップを均等に冷却させるようにしている。
【００３８】
ＬＥＤチップを冷却するために、各ＬＥＤ基板１１，２１，３１のＬＥＤ実装面とは反対側の基板裏面をヒートシンク２に密着させるようにしている。ヒートシンク２には、水平面である第１取り付け面２ａと、垂直面である第２取り付け面２ｂが形成されている。第１取り付け面２ａには、青色ＬＥＤ基板１１と緑色ＬＥＤ基板２１の基板裏面が密着される。また、第２取り付け面２ｂには、赤色ＬＥＤ基板３１の基板裏面が密着される。
【００３９】
図４や図５に示すように、ヒートシンク２には、主走査方向に沿って多数のフィン２ｆが形成されている。これにより、表面積を増やし、放熱効率を高めている。また、図３に示すように、ヒートシンク２を挟むように、第１ファン４と第２ファン５とが設けられている。第１ファン４は、エア吹き付け用であり、第２ファン５は、エア吐き出し用である。第１・第２ファン４，５とも主走査方向のほぼ中央部に位置し、フィン２ｆに対して副走査方向（ＬＥＤチップの実装方向に対して垂直な方向) から送風作用を行う。これにより、冷却効率を高めている。ヒートシンク２の材料としては、特定の材料に限定されるものではないが、例えば、菱化マックス (株) 製のＤＭＳ合金が好ましい。ヒートシンク２は、ダイカスト鋳造により製造できる。
【００４０】
＜基板構成＞
次に、ＬＥＤ基板の構成を図７、図８により説明する。なお、３つあるＬＥＤ基板は、全て同じ構成である。ＬＥＤ基板１１は、主走査方向に沿った矩形形状をしている。ＬＥＤ基板１１の幅方向中央に、主走査方向に沿って多数のＬＥＤチップ１２が実装されている。ＬＥＤチップ１２の両隣には、反射部材１３が設けられ、ＬＥＤからの照射光を前方に向けて反射させる。また、反射部材１３の更に外側には、立壁部１４が設けられている。立壁部１４の内側には、配線パターン (不図示) が形成されており、ＬＥＤチップ１２と配線パターンとはボンディングワイヤーで接続される。そして、立壁部１４の内側の全域は、光透過性のモールド１６に埋められる。
【００４１】
ＬＥＤチップに隣接して、多数のヒーター１８が主走査方向に沿って配置されている。また、ＬＥＤの環境温度を検出するためのサーミスタ１７が設けられている。ＬＥＤの環境温度を所定範囲に設定できるように、サーミスタ１７で環境温度をモニターし、ヒーター１８やファン４，５に対する制御を行うように構成されている。
【００４２】
ＬＥＤ基板１１の長手方向中央部には、略Ｕ字状の切り欠き１１ａが形成されている。また、幅方向両側には、合計４箇所のネジ結合のための孔１１ｄが形成されている。さらに、ＬＥＤ基板１１を位置決めして取り付けるための２つの基準孔１１ｂ，１１ｃが形成されている。一方の基準孔１１ｂは円形であり、他方の基準孔１１ｃは長円形である。
【００４３】
＜ＬＥＤ基板の取り付け構造＞
次に、ＬＥＤ基板１１，２１，３１を取り付けるための取り付け構造を説明する。ＬＥＤ基板を取り付けるにあたり、特に留意すべき点が２つある。まず、ＬＥＤチップからの発熱をスムーズに逃がすために、ＬＥＤ基板の基板裏面をヒートシンク２に対して密着させる必要がある。また、ＬＥＤチップの光軸をフレーム３に支持される光学系（集光レンズ４１，４２，４３とダイクロックミラー４４，４５と集光レンズ４６）の光軸と位置合わせする必要がある。この両方の要求を満たす必要がある。
【００４４】
ところで、図３に示すＬＥＤ基板と光学系の配置構造によれば、青色ＬＥＤ基板１１と緑色ＬＥＤ基板２１は、水平面に配置され、赤色ＬＥＤ基板３１は、水直面に配置されている。また、ヒートシンク２は単一部品の一体型ヒートシンク２である。そこで、光軸ズレを最優先して、すべてのＬＥＤ基板１１，２１，３１をフレーム３に対して取り付けた場合、取り付け後の、ＬＥＤ基板１１，２１の基板裏面と、ＬＥＤ基板３１の基板裏面の垂直度が精度良く出ていないと、ヒートシンク２の１つの取り付け面２ａ，２ｂの両方に対して、各基板裏面を密着させることができない。すなわち、 仮に第１取り付け面２ａと青色・緑色ＬＥＤ基板１１，２１とを密着できたとしても、部品の製作誤差により、赤色ＬＥＤ基板３１とヒートシンクの第２取り付け面２ｂとの間には隙間ができてしまい密着ができないことがありうる。
そこで、本発明においては、青色・緑色ＬＥＤ基板１１，２１については、フレーム３とヒートシンク２の間に挟持させる形で取り付け、赤色ＬＥＤ基板３１については、直接ヒートシンク２に対して固定するようにしている。これらの取り付け構造を以下説明する。
【００４５】
図９は、青色・緑色ＬＥＤ基板１１，２１の取り付け構造を説明する図である。この図では、フレーム３を下方向から見ている。
【００４６】
フレーム３には、位置決めピン５０，５１ (位置決め手段に相当) を植設するための孔が形成されている。フレーム３には、集光レンズ４１，４２や青色・緑色ＬＥＤ基板１１，２１をネジ結合するための、雌ねじ３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈが形成されている。
【００４７】
集光レンズ４１は、レンズ本体部を有し、その長手方向両側に位置決め用基準孔４１ｂ，４１ｃと、ネジ結合用の２つの孔４１ｄが形成されている。集光レンズ４２も、レンズ本体部と、基準孔４２ｂ，４２ｃと、孔４２ｄとを備えている。基準孔４１ｂ，４２ｂは円形であり、基準孔４１ｃ，４２ｃは長円形である。これは、ＬＥＤ基板１１，２１に形成されている基準孔と対応させている。
さらに、ヒートシンク２にもネジ結合のためのネジ孔２ｈ，２ｉが形成されている。
【００４８】
次に、結合手順を説明する。フレーム３に、２本の位置決めピン５１と、２本の位置決めピン５０とを植設する。次に、集光レンズ４１の２つの基準孔４１ｂ，４１ｃに位置決めピン５１を挿入し、２本のネジ８０によりフレーム３にネジ結合する。次に、集光レンズ４２の２つの基準孔４２ｂ，４２ｃに位置決めピン５０を挿入し、２本のネジ８１によりフレーム３にネジ結合する。 なお、図示していないが、集光レンズ４３についても同じ方法で結合する。以上のようにして、集光レンズ４１，４２，４３がフレーム３に対して位置決めかつ固定される。
【００４９】
次に、青色ＬＥＤ基板１１に形成されている基準孔１１ｂ，１１ｃに、位置決めピン５１を挿入する。ついで、青色ＬＥＤ基板１１の切り欠き１１ａを利用して、ネジ５３によりフレーム３にネジ結合する。なお、青色ＬＥＤ基板１１のフレーム３に対する直接的なネジ結合は１箇所のみである。これを例えば、フレーム３の４箇所に直接ネジ結合してしまうと、後から結合されるヒートシンク２との密着性が悪くなるからである。そこで、青色ＬＥＤ基板１１のフレーム３に対するネジ結合は１箇所のみとしており、仮止め的な意味合いが強い。また、１ヶ所だけネジ結合する場合は、ＬＥＤ基板１１の長手方向の中央部にすることが好ましい。ＬＥＤ基板１１に反りがあったとしても、後でヒートシンク２を取り付ける際に矯正することができるからである。
【００５０】
緑色ＬＥＤ基板２１についても、青色ＬＥＤ基板１１と同じ手順で１箇所のみネジ５２によりネジ結合する。
【００５１】
フレーム３に対して、集光レンズやＬＥＤ基板を組み込む場合に、集光レンズの光軸とＬＥＤチップの光軸をあわせる必要がある。この光軸ズレが発生すると、光量が落ちてしまい損失が発生するからである。そこで、上記のように、位置決めピン５０，５１をフレーム３に設けるようにし、同じ位置決めピン５０，５１に対して、集光レンズ４１，４２とＬＥＤ基板１１，２１とを位置決めするように構成している。これにより、位置決め精度を確保することができ、光軸ズレを調整する必要がなくなる。なお、位置決めピン５０，５１と同じ形状をフレーム３と一体成型しても良い。
【００５２】
ＬＥＤ基板１１，２１をフレーム３に対してネジ結合した後、ヒートシンク２をネジ結合する。ヒートシンク２のフレーム３に対する位置決め機構については後述する。ここでは、ヒートシンク２をフレーム３に対してネジ結合する方法を説明する。
【００５３】
ヒートシンク２に形成された４ヶ所の孔２ｈを利用して、４つのネジ５５によりフレーム３にネジ結合する。この時、ネジ５５は、青色ＬＥＤ基板１１の孔１１ｄも貫通し、下孔３ｃに対してネジ結合する。つまり、青色ＬＥＤ基板１１は、フレーム３とヒートシンク２の間に挟持された形でネジ結合される。これにより、青色ＬＥＤ基板１１の基板裏面をヒートシンク２の第１取り付け面２ａにしっかりと密着させることができる。また、緑色ＬＥＤ基板２１についても、同様である。つまり、ネジ５４が、ヒートシンク２に形成された４箇所の孔２ｉと、緑色ＬＥＤ基板２１に形成された４つの孔２１ｄを貫通して、フレーム３の下孔３ｄに対してネジ結合する。 これにより、緑色ＬＥＤ基板２１もフレーム３とヒートシンク２とで挟持される。
【００５４】
次に、図１０により赤色ＬＥＤ基板３１の結合方法を説明する。赤色ＬＥＤ基板３１は、フレーム３に対してではなく、ヒートシンク２に対して直接ネジ結合される。そのために、ヒートシンク２の第２取り付け面２ｂには、図９に示すフレーム３と同様の構造が採用されている。
【００５５】
すなわち、 ２本の位置決めピン５６を植設するための孔２ｅが形成されている。また、ＬＥＤ基板３１をネジ結合するための雌ねじ２ｇが５ヶ所形成されている。従って、まず赤色ＬＥＤ基板３１に形成された基準孔３１ｂ，３１ｃを位置決めピン５６に挿入し、その後、５本のネジ５７，５８によりネジ結合する。
これにより、赤色ＬＥＤ基板３１の基板裏面をヒートシンク２に密着させることができる。
【００５６】
赤色ＬＥＤ基板３１については、フレーム３ではなく、ヒートシンク２に対して直接結合していることから、ＬＥＤチップの光軸と、フレーム３の取り付けられている光学系の光軸とのズレが生じる可能性がある。しかし、赤色ＬＥＤの場合は、緑色や青色ＬＥＤとは異なり、光量には余裕がある。従って、赤色ＬＥＤについては、光軸ズレにたいする許容範囲が他のＬＥＤの場合よりも大きい。つまり、赤色ＬＥＤの場合は、光軸ズレがそれほど問題にならないので、ヒートシンク２に取り付けても実用的には問題ないレベルである。
【００５７】
各ＬＥＤ基板１１，２１，３１の基板裏面には、シリコングリスを塗布したり、熱伝導シートを配置したりする。 これは、基板裏面は完全な平面ではなく、微小な凹凸が存在する。かかる凹凸があると、熱伝導性が悪くなるので、シリコングラスや熱伝導シートを用いている。これにより、放熱特性を高めている。
【００５８】
＜ヒートシンクの位置決め＞
次に、ヒートシンク２とフレーム３との位置決めを説明する。ヒートシンク２が単に放熱機能を備えていれば足りる場合は、フレーム３に対する位置決め精度をそれほど考慮する必要はない。しかし、本発明の構成によれば、上記で説明したように、ヒートシンク２に赤色ＬＥＤ基板３１を取り付けているために、フレーム３とヒートシンク２との間の位置決め手段が必要である。これを図６により説明する。
【００５９】
図６（又は図１０）に示すように、主走査方向に沿った両側に２つの位置決め突出部２ｃ，２ｄがヒートシンク２の上方に一体成型されている。図６の右側に示される突出部２ｃの右側端面２ｘ（第１当接部）をフレーム３に形成された基準孔３ａの右側端面に当接させるようにする。これにより、主走査方向に沿った方向の位置決めを行う。また、２つの突出部２ｃ，２ｄの上側端面２ｙ（第２当接部) をフレーム３に形成された２つの基準孔３ａ，３ｂの上側端面に当接させるようにする。これにより、副走査方向に沿った方向の位置決めを行う。
【００６０】
また、図６の紙面に垂直な方向の位置決め (当接部) については、先ほど説明したように、ＬＥＤ基板１１，２１を挟持して結合することで行われる。
【００６１】
＜シール構造＞
次に、シール構造を説明する。これは、ＬＥＤ基板が取り付けられている内部に、微小なゴミや埃が侵入してくることを防止するものである。例えば、ＬＥＤチップの上にゴミや埃が侵入すると、その部分のＬＥＤチップが欠落したような感じになり、形成される画像に線状に筋が入り、画質の低下を招く。
【００６２】
そこで、図３や図５に示すように、ヒートシンク２とフレーム３との合わせ面のところに防塵材６を組み込んでいる。防塵材６は、例えば発泡ウレタンにより形成される。
【００６３】
図５に分かりやすく示すように、上記の合わせ面部において、フレーム３に凸部３Ｃを形成し、ヒートシンク２の対応する箇所に凹部２Ａを形成している。この合わせ面部の箇所には、隙間δが形成されており、この隙間δに防塵材６を取り付ける。 この隙間δは、青色ＬＥＤ基板１１と緑色ＬＥＤ基板２１とをヒートシンク２とフレーム３とで確実に挟持させて結合するために、０にすることができない。従って、防塵材６が必要となる。防塵材６は、ＬＥＤ基板１１，２１，３１が配置される領域の全周にわたって設けられる。
【００６４】
＜集光レンズとＬＥＤ基板の位置決め手段の別実施形態＞
次に、集光レンズのＬＥＤ基板に対する位置決め手段の別実施形態を図１１、図１２により説明する。
【００６５】
これまでは、フレーム３に対して集光レンズを位置決めして固定する構造を説明してきた。図１１，１２の構成例では、ＬＥＤ基板６１に対して、集光レンズを結合する。ＬＥＤ基板６１には、位置決め用の基準孔６１ｂ，６１ｃと、ネジ結合用の５つの孔６１ａ，６１ｄが形成されている。これらの機能については、すでに説明した通りである。
【００６６】
ＬＥＤ基板６１の中央部には、ＬＥＤチップ６５が配置される。ＬＥＤチップ６５の周囲には、光透過性のシリコンモールド６４により埋められる。そして、レンズホルダとして機能する反射部材６２が設けられている。反射部材６２にも、基準孔６２ｂ，６２ｃが形成されている。反射部材６２をＬＥＤ基板６１に対して結合するときは、専用の治具に位置決めピンを植設しておき、このピンにＬＥＤ基板６１の基準孔６１ｂ，６１ｃと、反射部材６２の基準孔６２ｂ，６２ｃを挿入した後、接着等により両者を結合することができる。なお、凹部６１ｅを形成せずにＬＥＤチップ６５を搭載しても良い。
【００６７】
反射部材６２には、ほぼ４５゜に傾斜した反射面６２ｅが形成されており、ＬＥＤチップ６５からの照射光を前方に向けて反射させる。また、反射部材６２の幅方向両側に、第１立壁部６２ａと、第２立壁部６２ｄとが設けられている。第１立壁部６２ａのほうが第２立壁部６２ｄよりも高さが高くなっており、集光レンズ６３の一方の幅方向端面の全体を当接させる。集光レンズ６３の他方の幅方向端面の一部を第２立壁部６２ｄに当接させる。集光レンズ６３の反射部材６２に対する結合も接着等で行われる。このように、集光レンズ６３をＬＥＤ基板６１に対して精度良く位置決めすることができる。また、調整を行う必要もない。
【００６８】
図１３は、集光レンズ７３とＬＥＤ基板７１とを位置決めする方法の更に別の実施形態を示す図である。フレーム３に位置決め用の当接面３ｐを形成する。そして、ＬＥＤチップ７２を実装したＬＥＤ基板７１に段差部７１ａを形成する。位置決め用の当接面３ｐに、集光レンズ７３の端面７３ａと、段差部７１ａを当接させる。これにより、集光レンズ７３とＬＥＤ基板７１とを精度良く位置決めすることができる。また、調整を設ける必要もない。
【００６９】
ＬＥＤ基板７１の段差部７１ａを当接する構成に代えて、図１２に示すような反射部材を設けて、この反射部材に形成した端面をフレーム３の当接面３ｐに当てるようにしても良い。
【００７０】
＜ＮＤフィルター挿脱機構＞
次に、ＮＤフィルターの挿脱機構を図１４，１５により説明する。ＮＤフィルター８０は、図３にも示すように、第１ダイクロックミラー４４と集光レンズ４６の間の光路中に侵入してくることができる。ＮＤフィルター８０は、ＬＥＤ光源装置１を用いてネガフィルムＦのコマ画像を読み取る前に、光源のチェックを行う時に使用される。すなわち、 ＬＥＤ光源のシェーディング補正や光量ムラ補正を行う時に、ＮＤフィルター８０を使用する。従って、実際にネガフィルムのコマ画像のスキャニングを行うときには不要であり、光路から退避させる。図１４は、光路から退避した状態を示し、図１５は、光路内に侵入した状態を示す。
【００７１】
ＮＤフィルター８０は、保持レバー８１により保持されている。駆動レバー８２の一方の端部８２ａは、ソレノイド８４に連結されている。駆動レバー８２の他方の端部８３は、保持レバー８１と連結されている。端部８３において、保持レバー８１は、駆動レバー８２に対して相対的に回転可能である。また、駆動レバー８２と一体的にストップレバー８５が連結されている。ストップレバー８５に当接可能なストッパーピン８６が設けられている。
【００７２】
保持レバー８１の幅方向両側の端面部８１ａは、緩やかな円弧状に形成されている。フレーム３には、保持レバー８１の厚み方向（図１４の紙面に垂直な方向) をガイドするためのガイド部が設けられているが、端面部８１ａは、フレーム３の内壁面３Ａとは摺動しないようにしている。また、保持レバー８１の前方端部８１ｂがフレーム３に設けられたストッパーピン３Ｂに当接可能に構成している。
以上の構成によるＮＤフィルター８０を光路内に侵入させるときの作動を説明する。図１４の状態で、ソレノイド８４を駆動させると、駆動レバー８２が時計方向に回転する。これに連動して、保持レバー８１及びＮＤフィルター８０も図の矢印Ｃ方向にスライドしようとする。そして、保持レバー８１の前方端部８１ｂがストッパーピン３Ｂに当接した時点で保持レバー８１は停止する。 この場合、保持レバー８１の端面部８１ａは、フレーム３に対して摺動しないので、保持レバー８１の動きをスムーズにすることができる。ＮＤフィルター８０を退避させるときは、今と逆方向に駆動させればよい。ストップレバー８５がストッパーピン８６に当接することで、退避位置に保持レバー８１及びＮＤフィルター８０を停止させることができる。
【００７３】
＜別実施形態＞
（１）本実施形態では、ＬＥＤ光源装置をスキャナーに用いる例を説明したが、露光装置における露光用に用いても良い。
（２）本実施形態では、青色ＬＥＤ基板１１と緑色ＬＥＤ基板２１とは、別々の基板であるが、これらは同じ水平面に配置されることから、１つの基板で構成しても良い。
【００７４】
（３）本実施形態では、第１取り付け面２ａと第２取り付け面２ｂとは互いに垂直であるが、これに限定されるものではなく、９０゜以外の角度を採用しても良い。
（４）本実施形態では、ヒートシンク２に位置決め突出部２ｃ，２ｄを形成しているが、フレーム３に位置決め突出部を形成し、ヒートシンクに基準孔を形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＬＥＤ光源装置が用いられる写真処理システムの構成を示す概念図
【図２】光学系の主要部を示す斜視図
【図３】ＬＥＤ光源装置の構成を示す副走査方向に沿った垂直断面図
【図４】図３に示すＬＥＤ光源装置の正面図（矢視Ａ）
【図５】図３に示すＬＥＤ光源装置の主走査方向に沿った垂直断面図
【図６】図３に示すＬＥＤ光源装置の平面図
【図７】ＬＥＤ基板の平面図
【図８】ＬＥＤ基板の中央縦断面図
【図９】青色・緑色ＬＥＤ基板の取り付け構造を説明する図
【図１０】赤色ＬＥＤ基板の取り付け構造を説明する図
【図１１】別実施形態に係るＬＥＤ基板の構成を示す平面図
【図１２】図１１のＬＥＤ基板の構成を示す断面図
【図１３】更に別実施形態の集光レンズの位置決め方法を説明する図
【図１４】ＮＤフィルターが光路から退避した状態を示す図
【図１５】ＮＤフィルターを光路に侵入させた状態を示す図
【符号の説明】
１ ＬＥＤ光源装置
２ ヒートシンク
２ａ 第１取り付け面
２ｂ 第２取り付け面
３ フレーム
４，５ ファン
１１ 青色ＬＥＤ基板
１２ 青色ＬＥＤチップ
２１ 緑色ＬＥＤ基板
２２ 緑色ＬＥＤチップ
３１ 赤色ＬＥＤ基板
３２ 赤色ＬＥＤチップ
４１，４２，４３ 集光レンズ
４４，４５ ダイクロックミラー
【発明の属する技術分野】
本発明は、第１波長域の光を出力する第１ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第１ＬＥＤ基板と、第２波長域の光を出力する第２ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第２ＬＥＤ基板と、第３波長域の光を出力する第３ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第３ＬＥＤ基板と、各ＬＥＤチップから発生する熱を放熱するためのヒートシンクとを備えたことを特徴とするＬＥＤ光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかるＬＥＤ光源装置は、例えば、写真処理装置において写真プリントを作成する場合に用いられる。写真プリントを作成するための画像データを取得するために、現像済みネガフィルムに形成されているコマ画像を読み取るスキャナーが用いられる。スキャナーは、ネガフィルムの画像形成面を挟んで、一方側に読み取り用光源を配置し、他方側に読み取りセンサー（例えば、ＣＣＤラインセンサー) を配置する。かかる読み取り用光源として、従来から、ハロゲンランプが一般的に使用されてきた。しかし、ハロゲンランプは、発光時における発熱が大きく、また光源装置全体の大きさも大きくなりがちである。
【０００３】
そこで、ハロゲンランプに代えてＬＥＤ (発光ダイオード) を使用したＬＥＤ光源装置が知られている。例えば、下記特許文献２では、赤色光、緑色光、青色光を夫々照射するＬＥＤチップ群を設け、これらをダイクロックミラーや集光レンズからなる光学系により、写真フィルムに導くようにしている。
【０００４】
ただし、ＬＥＤの場合であっても、ＬＥＤ自身が発熱することから放熱機構は必要である。そこで、下記特許文献１にも開示されているように、放熱用フィンを有する放熱板が用いられている。この放熱板に、ＬＥＤ基板が固定されることで、ＬＥＤチップによる発熱を速やかに逃がすことができるようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２５４７４４号公報 (特許請求の範囲、図１〜図４）
【特許文献２】
特開２００１−４５２２５号公報 (特許請求の範囲、図３）
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ヒートシンクを用いたＬＥＤ光源装置には、次にあげるような種々の課題が存在する。
【０００６】
＜課題１＞
まず、ＬＥＤ基板としては、第１・第２・第３波長域用（Ｂ・Ｇ・Ｒ光用) の３つのＬＥＤ基板が使用されるが、夫々のＬＥＤ基板に対してヒートシンクを設けると、コストアップになると共に、冷却効率のばらつきを発生させる可能性がある。つまり、ＬＥＤは環境温度によって、波長と光量が変化するという特性がある。従って、３色のＬＥＤの冷却効率がばらつくと、各ＬＥＤの環境温度もばらつくことになり、色バランスが崩れる。その結果、作成される写真プリントの画質に対して悪影響を及ぼす。個々の（２つ若しくは３つの）ヒートシンクをネジ止めして結合するという方法もあるが、結合面において熱伝達効率が落ちるため採用することは難しい。
【０００７】
＜課題２＞
ＬＥＤの発熱をヒートシンクで逃がす場合、ＬＥＤ基板の実装面とは反対側の基板裏面をヒートシンクに対して密着させる必要がある。一方、ＬＥＤチップからの照射光は、光学系により写真フィルム等の対象物に導かれるが、光学系は光学系支持体に対して支持される。また、ＬＥＤチップの光軸と光学系の光軸との位置合わせ精度をよくするという観点から、ＬＥＤ基板も光学系支持体に対して結合することが好ましい。しかしながら、ＬＥＤ基板を光学系支持体に対して結合した後、この光学系支持体に対してヒートシンクを結合しようとすると、部品精度等の理由から、ヒートシンクとＬＥＤ基板の基板裏面との密着性がよくないという問題がある。密着性が悪いと、熱伝導率が悪くなる。従って、光軸合わせ精度を確保し、かつ、ヒートシンクとの密着性も確保するには工夫が必要である。
【０００８】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、３色に対応した３つ （又は２つ） のＬＥＤ基板をヒートシンクと結合するに際して、３つのＬＥＤ間の冷却効率のばらつきを低減し、基板からヒートシンクへの熱伝達性をよくしたＬＥＤ光源装置を提供することである。
【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第１のＬＥＤ光源装置は、
第１波長域の光を出力する第１ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第１ＬＥＤ基板と、
第２波長域の光を出力する第２ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第２ＬＥＤ基板と、
第３波長域の光を出力する第３ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第３ＬＥＤ基板と、
前記第１・第２・第３ＬＥＤ基板のＬＥＤ実装面とは反対側の基板裏面を密着させて放熱するための一体型のヒートシンクとを備え、
前記ヒートシンクは、互いに交差する第１取り付け面及び第２取り付け面を有し、前記３つのＬＥＤ基板のうちの少なくとも１つは、その基板裏面が前記第１取り付け面に密着し、他のＬＥＤ基板は、その基板裏面が前記第２取り付け面に密着し、
前記ヒートシンクには、前記第１及び第２取り付け面の裏面に、それぞれ主走査方向に並べて多数のフィンが形成され、前記第１及び第２取り付け面のうちの一方の面の裏面側から副走査方向に沿って、前記フィンに向けて風を送る送風手段を備えたことを特徴とするものである。
この構成によるＬＥＤ光源装置の作用・ 効果は、次の通りである。まず、３色の第１・第２・第３ＬＥＤチップに対応して、３つの第１・第２・第３ＬＥＤ基板を備えている。各ＬＥＤチップは、主走査方向に沿ってライン状に並べて実装している。３つのＬＥＤ基板の基板裏面は、夫々が一体型のヒートシンクに密着させている。つまり、各ＬＥＤ基板に夫々ヒートシンクを設けるのではなく、ヒートシンクとしては１つである。従って、各基板の発熱を均等に逃がすことができる。また、ヒートシンク内の温度分布についてもわずかな差しか発生しない。その結果、３つのＬＥＤ間の冷却効率のばらつきを低減し、基板からヒートシンクへの熱伝達性をよくすることができる。
【００１０】
また、ヒートシンクにフィンを多数形成することで、放熱効率を高めることができる。このフィンは、ＬＥＤチップが並べられる主走査方向に沿って多数形成することが好ましい。これにより、フィンに向けて送風することで、ＬＥＤチップの全体を均一に冷却することができる。
【００１１】
本発明に係る第２のＬＥＤ光源装置は、
第１波長域の光を出力する第１ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第１ＬＥＤ基板と、
第２波長域の光を出力する第２ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第２ＬＥＤ基板と、
第３波長域の光を出力する第３ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第３ＬＥＤ基板と、
前記第１・第２・第３ＬＥＤ基板のＬＥＤ実装面とは反対側の基板裏面を密着させて放熱するためのヒートシンクと、
前記各ＬＥＤチップから出力される光を対象物に導くための光学系と、
この光学系を支持するための光学系支持体とを備え、
前記ヒートシンクは、互いに交差する第１取り付け面及び第２取り付け面を有し、前記３つのＬＥＤ基板のうちの少なくとも１つは、その基板裏面が前記第１取り付け面に密着し、他のＬＥＤ基板は、その基板裏面が前記第２取り付け面に密着し、
前記少なくとも１つのＬＥＤ基板は、前記光学系支持体に前記ヒートシンクを結合する際に、そのＬＥＤ基板を前記第１取り付け面と前記光学系支持体の間に挟持した状態で結合することで、前記基板裏面を前記第１取り付け面に密着させるように構成し、前記他のＬＥＤ基板は、前記第２取り付け面に直接結合することで、前記基板裏面を前記第２取り付け面に密着させるように構成したものがあげられる。
【００１２】
この構成によるＬＥＤ光源装置の作用・ 効果は、次の通りである。すなわち、３つのＬＥＤ基板のうちの少なくとも１つ（２つ又は３つ全てでも良い) は、光学系支持体と、ヒートシンクとで挟持される形で結合（例えば、ネジ結合のような機械的結合、以下同様）される。すなわち、 ヒートシンクを光学系支持体に対して結合する際に、ＬＥＤ基板を挟持した状態で結合する。従って、ＬＥＤ基板については、適宜の方法で光学系支持体に対して位置決めしておき、その状態で、ヒートシンクを結合すればよい。ＬＥＤ基板は、挟持された状態であるから、基板裏面をヒートシンクに密着させることができる。その結果、基板からヒートシンクへの熱伝達性をよくすることができる。
【００１３】
本発明の好適な実施形態として、前記少なくとも１つのＬＥＤ基板を前記光学系支持体に対して１ヶ所ネジ結合する機構を設けておき、このＬＥＤ基板を前記光学系支持体に対してネジ結合した後に、前記ヒートシンクを前記光学系支持体に前記ネジ結合可能に構成したものがあげられる。
【００１４】
この構成によると、ＬＥＤ基板を挟持して結合する前に、ＬＥＤ基板を光学系支持体に対して、一ヶ所ネジ結合する。これにより、一旦、ＬＥＤ基板は光学系支持体に対して保持される。従って、ＬＥＤ基板をヒートシンクにより挟持結合する場合の結合性 (組立性）が改善される。
【００１５】
＜課題３＞
第１のＬＥＤ光源装置において、一体型ヒートシンクを用いた構成を説明した。かかる一体型ヒートシンクを用いた場合、別の課題が生じる。例えば、第１〜第３ＬＥＤ基板を同じ平面上に配置するのではなく、第１・第２ＬＥＤ基板を第１面（例えば、水平面）に配置し、第３ＬＥＤ基板を第２面 (例えば、垂直面）に配置する場合である。この場合、ヒートシンクに第１面に対応して第１取り付け面を設け、第２面に対応して第２取り付け面を設ける。同様に、光学系支持体に方にも、２つの取り付け面が必要である。しかしながら、光学系支持体の２つの取り付け面同士の角度と、ヒートシンクの２つの取り付け面同士の角度の両方角度を精度よく出すことが難しい。
【００１６】
すなわち、 ３つのＬＥＤ基板を全て光学系支持体とヒートシンクで挟持して結合しようとしても、上記角度寸法の誤差が原因で、すべてのＬＥＤ基板の基板裏面をヒートシンクに密着させることが難しい。
【００１７】
かかる実情に鑑み、本発明に係る第３のＬＥＤ光源装置は、
第１波長域の光を出力する第１ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第１ＬＥＤ基板と、
第２波長域の光を出力する第２ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第２ＬＥＤ基板と、
第３波長域の光を出力する第３ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第３ＬＥＤ基板と、
前記第１・第２・第３ＬＥＤ基板のＬＥＤ実装面とは反対側の基板裏面を密着させて放熱するための一体型のヒートシンクと、
このヒートシンクに互いに交差するように形成され、前記３つのＬＥＤ基板を２つのグループに分けた場合の一方のグループに属するＬＥＤ基板を取り付けるための第１取り付け面、及び、他方のグループに属するＬＥＤ基板を取り付けるための第２取り付け面と、
前記各ＬＥＤチップから出力される光を対象物に導くための光学系と、
この光学系を支持するための光学系支持体とを備え、
前記一方のグループに属するＬＥＤ基板は、前記光学系支持体に前記ヒートシンクを結合する際に、ＬＥＤ基板を挟持した状態で結合することで、基板裏面を前記第１取り付け面に密着させるように構成し、
前記他方に属するＬＥＤ基板は、前記第２取り付け面に対して、直接結合することで基板裏面を密着させるように構成し、
前記第３ＬＥＤ基板のみを前記第２取り付け面にネジ結合するようにし、かつ、前記第３ＬＥＤチップは、赤色光源、及び／又は、赤外光光源であるものがあげられる。
【００１８】
この構成によるＬＥＤ光源装置の作用・ 効果は、以下の通りである。
まず、３つのＬＥＤ基板を２つのグループに分け、一方のグループに属するＬＥＤ基板は、光学系支持体とヒートシンクの第１取り付け面に挟持された状態で結合（例えば、ネジ結合のような機械的結合）される。これにより、ＬＥＤ基板の基板裏面とヒートシンクとを密着させ、放熱性を良くすることができる。また、残りのグループに属するＬＥＤ基板は、ヒートシンクの第２取り付け面に対して直接結合（例えば、ネジ結合）する。これにより、全てのＬＥＤ基板について、ヒートシンクと密着させることができ、放熱特性を良好に保持することができる。
【００１９】
また、赤ＬＥＤと赤外ＬＥＤは、緑ＬＥＤと青ＬＥＤに比べて光量が大きい。つまり、光学系の光軸との光軸ズレが生じたとして、光量が落ちたとしても実用的には大きな問題はない。そこで、赤／赤外ＬＥＤをヒートシンクの第２取り付け面に直接ネジ結合することが好ましい。
【００２０】
＜課題４＞
先ほど説明したように、３つのＬＥＤ基板をグループ分けし、一方のグループについては、光学系支持体に対して結合し、他方のグループについてはヒートシンクに対して結合するという場合がある。この場合でも、ヒートシンクに固定されたＬＥＤチップの光軸と、光学系支持体に支持されている光学系の光軸とのズレを所定範囲内に押さえておく必要がある。
【００２１】
上記実情に鑑み本発明に係る第４のＬＥＤ光源装置は、
第１波長域の光を出力する第１ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第１ＬＥＤ基板と、
第２波長域の光を出力する第２ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第２ＬＥＤ基板と、
第３波長域の光を出力する第３ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第３ＬＥＤ基板と、
前記第１・第２・第３ＬＥＤ基板の各ＬＥＤ実装面とは反対側の各基板裏面を密着させて放熱するためのヒートシンクと、
前記各ＬＥＤチップから出力される光を対象物に導くための光学系と、
この光学系を支持するための光学系支持体とを備え、
前記ヒートシンクは、互いに交差する第１取り付け面及び第２取り付け面を有し、前記３つのＬＥＤ基板のうちの少なくとも１つは、その基板裏面が前記第１取り付け面に密着し、他のＬＥＤ基板は、その基板裏面が前記第２取り付け面に密着し、
前記少なくとも１つのＬＥＤ基板は、前記光学系支持体に前記ヒートシンクを結合する際に、そのＬＥＤ基板を前記第１取り付け面と前記光学系支持体の間に挟持した状態で結合することで、前記基板裏面を前記第１取り付け面に密着させるように構成し、前記他のＬＥＤ基板は、前記第２取り付け面に直接結合することで、前記基板裏面を前記第２取り付け面に密着させるように構成し、
前記第２取り付け面に対して直接結合されたＬＥＤ基板と、前記光学系との相対位置精度を出すために、前記光学系支持体と前記ヒートシンクとを位置決め可能な位置決め手段を備えていることを特徴とするものである。
かかる構成によるＬＥＤ光源装置の作用・ 効果は、以下の通りである。つまり、３つのＬＥＤ基板のうちの少なくとも１つは、ヒートシンクに対して直接結合（例えば、ネジ結合）することで固定する。これにより、ＬＥＤ基板の基板裏面をヒートシンクに対して密着させることができ、放熱特性を良くすることができる。また、光学系支持体をヒートシンクに対して位置決めする位置決め手段を設けている。これにより、光学系支持体に支持されている光学系の光軸と、ヒートシンクに固定されるＬＥＤチップの光軸とのズレを抑制することができる。
【００２２】
上記位置決め手段を構成するに際し、前記ヒートシンク又は前記光学系支持体に、前記位置決め手段として機能する位置決め突出部を設け、この位置決め突出部に、前記光学系支持体又は前記ヒートシンクを主走査方向に位置決めするための第１当接部と、前記光学系支持体又は前記ヒートシンクを主走査方向と直交する副走査方向に位置決めするための第２当接部が形成されているものがあげられる。
【００２３】
位置決め手段として、位置決め突出部により構成することができるが、この突出部は、ヒートシンクか光学系支持体のいずれに形成しても良い。位置決め突出部に、上記第１当接部と第２当接部を形成することで、ＬＥＤチップの主走査方向及び副走査方向に対する位置決めを行うことができ、その結果、光軸ズレを抑えることができる。
【００２４】
＜課題５＞
ＬＥＤチップから出力した光を対象物に導くために、少なくとも集光レンズが用いられる。この場合、集光レンズの光軸と、ＬＥＤチップの光軸とがずれてしまうと、対象物に導かれる光量が低下してしまい損失が大きくなる。
【００２５】
上記実情に鑑み本発明に係る第５のＬＥＤ光源装置は、
第１波長域の光を出力する第１ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第１ＬＥＤ基板と、
第２波長域の光を出力する第２ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第２ＬＥＤ基板と、
第３波長域の光を出力する第３ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第３ＬＥＤ基板と、
前記第１・第２・第３ＬＥＤ基板の各ＬＥＤ実装面とは反対側の各基板裏面を密着させて放熱するためのヒートシンクと、
前記各ＬＥＤチップから出力される光を対象物に導くための集光レンズを含む光学系と、
この光学系を支持するための光学系支持体と、
この光学系支持体に設けられた位置決め手段とを備え、
前記ヒートシンクは、互いに交差する第１取り付け面及び第２取り付け面を有し、前記３つのＬＥＤ基板のうちの少なくとも１つは、その基板裏面が前記第１取り付け面に密着し、他のＬＥＤ基板は、その基板裏面が前記第２取り付け面に密着し、
前記少なくとも１つのＬＥＤ基板は、前記光学系支持体に前記ヒートシンクを結合する際に、そのＬＥＤ基板を前記第１取り付け面と前記光学系支持体の間に挟持した状態で結合することで、前記基板裏面を前記第１取り付け面に密着させるように構成し、前記他のＬＥＤ基板は、前記第２取り付け面に直接結合することで、前記基板裏面を前記第２取り付け面に密着させるように構成し、
前記位置決め手段を用いて、前記集光レンズと前記ＬＥＤ基板の双方を位置決め可能に構成したことを特徴とするものである。
かかる構成によるＬＥＤ光源装置の作用・ 効果は、以下の通りである。ＬＥＤチップから出力される光を導くための集光レンズを含む光学系が設けられており、この光学系は光学系支持体に支持される。この光学系支持体には位置決め手段が設けられており、集光レンズとＬＥＤ基板の双方を位置決めすることができる。従って、集光レンズの光軸と、ＬＥＤチップの光軸とのズレを抑制することができる。
【００２６】
これまで説明してきたＬＥＤ光源装置では、３つのＬＥＤ基板を設けるものとして来たが、これに代えて、前記第１ＬＥＤ基板及び第２ＬＥＤ基板が同じ平面上に配置され、これらを１つの基板で形成してもよい。これにより、基板枚数を減らし、組立工数を簡略化することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るＬＥＤ光源装置の好適な実施形態を図面を用いて説明する。 図１は、ＬＥＤ光源装置が用いられる写真処理システムの構成を示す概念図である。
【００２８】
＜写真処理システムの構成＞
現像済みネガフィルム等の写真フィルムからコマ画像を読み取るためのスキャナーＳが設けられており、このスキャナーＳにＬＥＤ光源装置１が組み込まれている。ＬＥＤ光源装置１の詳細は後述するが、青・緑・赤の各色光を発光するＬＥＤチップが組み込まれたＬＥＤ基板１１，２１，３１を備えており、その照射光は光学系により対象物であるネガフィルムＦに導かれる。図示はしないが、ネガフィルムＦは、ネガキャリアと呼ばれる搬送ユニットにセットされ、スキャニング時には、所定の搬送速度で搬送される。
【００２９】
ネガフィルムＦのフィルム面を挟んで、下方側にＬＥＤ光源装置１が配置され、上方側に画像読み取り用のＣＣＤラインセンサー７が配置される。ネガフィルムＦとＣＣＤラインセンサー７の間には結像レンズ８が設けられる。ＣＣＤラインセンサー７により読み取られた画像信号 (画像データ) は、Ａ／Ｄ変換部１１０においてＡ／Ｄ変換され、画像メモリ１１１に一旦記憶される。画像処理部１１２では、階調補正、色・ 濃度の補正等の種々の画像処理が行われる。
【００３０】
次に、画像データを用いて写真プリントを作成するプリンタプロセッサー部ＰＲを説明する。画像処理が行われた画像データは、露光エンジン１０２に転送される。露光エンジン１０２は、画像データに基づいて露光光を走査することで、写真感光材料であるペーパーＰの乳剤面に画像を焼付露光する。露光エンジン１０２は、ＰＬＺＴエンジン、レーザーエンジン、ＣＲＴエンジン等の適宜の構造のエンジンを用いることができる。ペーパーＰは、ロールの形態でペーパーマガジンＭ１，Ｍ２に収容されており、いずれか１つのペーパーマガジンＭ１，Ｍ２からペーパーＰが引き出されるように構成されている。ペーパーカッター１００は、引き出された長尺状のペーパーＰをプリントサイズにカットする。カットされたペーパーＰは、搬送機構１０１により露光エンジン１０２の位置まで搬送される。露光エンジン１０２により画像が焼付露光されたペーパーＰは、搬送ローラ群１０３により現像処理部１０４に送り込まれる。このように、ペーパーＰが搬送される搬送経路に沿って、搬送ローラ等の搬送機構が設けられている。現像処理部１０４は、公知の現像処理を行い、乾燥処理部１０５で乾燥処理が施された後、プリント排出部１０６から写真プリントとして排出される。
【００３１】
＜ＬＥＤ光源装置の構成＞
次に、ＬＥＤ光源装置の構成を説明する。図２は、光学系の主要部を示す斜視図である。図３は、ＬＥＤ光源装置の構成を示す副走査方向に沿った垂直断面図である。図４は、図３に示すＬＥＤ光源装置の正面図（矢視Ａ）である。図５は、図３に示すＬＥＤ光源装置の主走査方向に沿った垂直断面図である。図６は、図３に示すＬＥＤ光源装置の平面図である。
【００３２】
図３に示すように、ＬＥＤ光源装置１は、光源としてＬＥＤチップを使用するものであり、青色（第１波長域）の光を出力する青色ＬＥＤチップが実装される青色ＬＥＤ基板（第１ＬＥＤ基板) １１と、緑色（第２波長域）の光を出力する緑色ＬＥＤチップが実装される緑色ＬＥＤ基板２１と、赤及び赤外 (第３波長域）の光を出力する赤色ＬＥＤチップが実装される赤色ＬＥＤ基板３１とが設けられている。ＬＥＤは、ハロゲンランプに比べて発熱量が少なく、光源装置の大きさも小型化できるという利点を有する。また、ハロゲンランプの場合は、調光フィルターを必要としていたが、ＬＥＤ光源の場合は、各色のＬＥＤの出力を調整できるので、調光フィルターが不要になるという利点も有する。
【００３３】
青色ＬＥＤ基板１１と緑色ＬＥＤ基板２１とは、同じ水平面に配置されている。赤色ＬＥＤ基板３１は、垂直面に配置されている。これら各ＬＥＤチップから照射されるＬＥＤ光を対象物たるネガフィルムＦに導く光学系を説明する。光学系を支持するために樹脂成型されたフレーム３（光学系支持体に相当) が用いられる。
【００３４】
まず、第１ダイクロックミラー４４と第２ダイクロックミラー４５が４５゜傾斜した状態でフレーム３に対して接着等により固定される。第１ダイクロックミラー４４は、青色ＬＥＤ光を透過させると共に、赤色・緑色ＬＥＤ光を反射させる。第２ダイクロックミラー４５は、緑色ＬＥＤ光を反射させて第１ダイクロックミラー４４の方向に導くと共に、赤色ＬＥＤ光を透過させる。各ＬＥＤ基板１１，２１，３１と、第１・第２ダイクロックミラー４４，４５の間には、集光レンズ４１，４２，４３が配置されている。
【００３５】
第１ダイクロックミラー４４の上方にはＮＤフィルター８０及び結像レンズ４６が配置されている。ＮＤフィルター８０は、ＬＥＤチップの光量チェックのために設けられており、光路内に挿入・光路からの退避ができるように構成されている。ネガフィルムの画像を読み取るときには、ＮＤフィルター８０は不要であり光路外に退避している。これについては後述する。集光レンズ４６は、各ＬＥＤチップから出力されたＬＥＤ光をネガフィルムのフィルム面に対して集光させるように作用する。また、集光レンズ４６とネガフィルムＦの間には、ディフューザー４７が設けられ、光を均一に拡散させる。集光レンズ４６のすぐ上には、カバー板４８が設けられ、このカバー板４８はネジ４９によりフレーム３に結合される。カバー板４８には、主走査方向に沿って矩形の開口部４８ａが形成され、光が出力されるエリアを規定する。
【００３６】
図３において、ネガフィルムＦは左右方向（副走査方向）に搬送される。また、各ＬＥＤ基板１１，２１，３１や集光レンズ４１，４２，４３やダイクロックミラー４４，４５は主走査方向に沿った長手状に形成される (図２参照) 。ＣＣＤラインセンサー７も、主走査方向に沿ったライン状にＣＣＤチップが配置されている。
【００３７】
＜ヒートシンクの構成＞
次に、ヒートシンクについて説明する。ヒートシンクは、ＬＥＤチップにより発生する熱を逃がすために設けられる。ＬＥＤは、環境温度によって、波長や光量等の特性が変化するため、温度制御を行う必要がある。温度を上昇させる手段としてヒーターを用い、温度を下げる手段としてヒートシンク及びファンを設けている。ヒートシンクを設ける場合に、各ＬＥＤ基板１１，２１，３１について夫々設ける構成（すなわち、 ３つのヒートシンクを設ける) が考えられる。しかし、３つのヒートシンクを別々に設けると、コストアップにもなるし、各ＬＥＤの冷却効率がばらつく。その結果、各ＬＥＤの色バランスが崩れて、画質に対して悪影響を及ぼす。そこで、ヒートシンクとしては、一体型ヒートシンク２（すなわち、 ヒートシンクは１つ）を用いている。これにより、各ＬＥＤチップを均等に冷却させるようにしている。
【００３８】
ＬＥＤチップを冷却するために、各ＬＥＤ基板１１，２１，３１のＬＥＤ実装面とは反対側の基板裏面をヒートシンク２に密着させるようにしている。ヒートシンク２には、水平面である第１取り付け面２ａと、垂直面である第２取り付け面２ｂが形成されている。第１取り付け面２ａには、青色ＬＥＤ基板１１と緑色ＬＥＤ基板２１の基板裏面が密着される。また、第２取り付け面２ｂには、赤色ＬＥＤ基板３１の基板裏面が密着される。
【００３９】
図４や図５に示すように、ヒートシンク２には、主走査方向に沿って多数のフィン２ｆが形成されている。これにより、表面積を増やし、放熱効率を高めている。また、図３に示すように、ヒートシンク２を挟むように、第１ファン４と第２ファン５とが設けられている。第１ファン４は、エア吹き付け用であり、第２ファン５は、エア吐き出し用である。第１・第２ファン４，５とも主走査方向のほぼ中央部に位置し、フィン２ｆに対して副走査方向（ＬＥＤチップの実装方向に対して垂直な方向) から送風作用を行う。これにより、冷却効率を高めている。ヒートシンク２の材料としては、特定の材料に限定されるものではないが、例えば、菱化マックス (株) 製のＤＭＳ合金が好ましい。ヒートシンク２は、ダイカスト鋳造により製造できる。
【００４０】
＜基板構成＞
次に、ＬＥＤ基板の構成を図７、図８により説明する。なお、３つあるＬＥＤ基板は、全て同じ構成である。ＬＥＤ基板１１は、主走査方向に沿った矩形形状をしている。ＬＥＤ基板１１の幅方向中央に、主走査方向に沿って多数のＬＥＤチップ１２が実装されている。ＬＥＤチップ１２の両隣には、反射部材１３が設けられ、ＬＥＤからの照射光を前方に向けて反射させる。また、反射部材１３の更に外側には、立壁部１４が設けられている。立壁部１４の内側には、配線パターン (不図示) が形成されており、ＬＥＤチップ１２と配線パターンとはボンディングワイヤーで接続される。そして、立壁部１４の内側の全域は、光透過性のモールド１６に埋められる。
【００４１】
ＬＥＤチップに隣接して、多数のヒーター１８が主走査方向に沿って配置されている。また、ＬＥＤの環境温度を検出するためのサーミスタ１７が設けられている。ＬＥＤの環境温度を所定範囲に設定できるように、サーミスタ１７で環境温度をモニターし、ヒーター１８やファン４，５に対する制御を行うように構成されている。
【００４２】
ＬＥＤ基板１１の長手方向中央部には、略Ｕ字状の切り欠き１１ａが形成されている。また、幅方向両側には、合計４箇所のネジ結合のための孔１１ｄが形成されている。さらに、ＬＥＤ基板１１を位置決めして取り付けるための２つの基準孔１１ｂ，１１ｃが形成されている。一方の基準孔１１ｂは円形であり、他方の基準孔１１ｃは長円形である。
【００４３】
＜ＬＥＤ基板の取り付け構造＞
次に、ＬＥＤ基板１１，２１，３１を取り付けるための取り付け構造を説明する。ＬＥＤ基板を取り付けるにあたり、特に留意すべき点が２つある。まず、ＬＥＤチップからの発熱をスムーズに逃がすために、ＬＥＤ基板の基板裏面をヒートシンク２に対して密着させる必要がある。また、ＬＥＤチップの光軸をフレーム３に支持される光学系（集光レンズ４１，４２，４３とダイクロックミラー４４，４５と集光レンズ４６）の光軸と位置合わせする必要がある。この両方の要求を満たす必要がある。
【００４４】
ところで、図３に示すＬＥＤ基板と光学系の配置構造によれば、青色ＬＥＤ基板１１と緑色ＬＥＤ基板２１は、水平面に配置され、赤色ＬＥＤ基板３１は、水直面に配置されている。また、ヒートシンク２は単一部品の一体型ヒートシンク２である。そこで、光軸ズレを最優先して、すべてのＬＥＤ基板１１，２１，３１をフレーム３に対して取り付けた場合、取り付け後の、ＬＥＤ基板１１，２１の基板裏面と、ＬＥＤ基板３１の基板裏面の垂直度が精度良く出ていないと、ヒートシンク２の１つの取り付け面２ａ，２ｂの両方に対して、各基板裏面を密着させることができない。すなわち、 仮に第１取り付け面２ａと青色・緑色ＬＥＤ基板１１，２１とを密着できたとしても、部品の製作誤差により、赤色ＬＥＤ基板３１とヒートシンクの第２取り付け面２ｂとの間には隙間ができてしまい密着ができないことがありうる。
そこで、本発明においては、青色・緑色ＬＥＤ基板１１，２１については、フレーム３とヒートシンク２の間に挟持させる形で取り付け、赤色ＬＥＤ基板３１については、直接ヒートシンク２に対して固定するようにしている。これらの取り付け構造を以下説明する。
【００４５】
図９は、青色・緑色ＬＥＤ基板１１，２１の取り付け構造を説明する図である。この図では、フレーム３を下方向から見ている。
【００４６】
フレーム３には、位置決めピン５０，５１ (位置決め手段に相当) を植設するための孔が形成されている。フレーム３には、集光レンズ４１，４２や青色・緑色ＬＥＤ基板１１，２１をネジ結合するための、雌ねじ３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈが形成されている。
【００４７】
集光レンズ４１は、レンズ本体部を有し、その長手方向両側に位置決め用基準孔４１ｂ，４１ｃと、ネジ結合用の２つの孔４１ｄが形成されている。集光レンズ４２も、レンズ本体部と、基準孔４２ｂ，４２ｃと、孔４２ｄとを備えている。基準孔４１ｂ，４２ｂは円形であり、基準孔４１ｃ，４２ｃは長円形である。これは、ＬＥＤ基板１１，２１に形成されている基準孔と対応させている。
さらに、ヒートシンク２にもネジ結合のためのネジ孔２ｈ，２ｉが形成されている。
【００４８】
次に、結合手順を説明する。フレーム３に、２本の位置決めピン５１と、２本の位置決めピン５０とを植設する。次に、集光レンズ４１の２つの基準孔４１ｂ，４１ｃに位置決めピン５１を挿入し、２本のネジ８０によりフレーム３にネジ結合する。次に、集光レンズ４２の２つの基準孔４２ｂ，４２ｃに位置決めピン５０を挿入し、２本のネジ８１によりフレーム３にネジ結合する。 なお、図示していないが、集光レンズ４３についても同じ方法で結合する。以上のようにして、集光レンズ４１，４２，４３がフレーム３に対して位置決めかつ固定される。
【００４９】
次に、青色ＬＥＤ基板１１に形成されている基準孔１１ｂ，１１ｃに、位置決めピン５１を挿入する。ついで、青色ＬＥＤ基板１１の切り欠き１１ａを利用して、ネジ５３によりフレーム３にネジ結合する。なお、青色ＬＥＤ基板１１のフレーム３に対する直接的なネジ結合は１箇所のみである。これを例えば、フレーム３の４箇所に直接ネジ結合してしまうと、後から結合されるヒートシンク２との密着性が悪くなるからである。そこで、青色ＬＥＤ基板１１のフレーム３に対するネジ結合は１箇所のみとしており、仮止め的な意味合いが強い。また、１ヶ所だけネジ結合する場合は、ＬＥＤ基板１１の長手方向の中央部にすることが好ましい。ＬＥＤ基板１１に反りがあったとしても、後でヒートシンク２を取り付ける際に矯正することができるからである。
【００５０】
緑色ＬＥＤ基板２１についても、青色ＬＥＤ基板１１と同じ手順で１箇所のみネジ５２によりネジ結合する。
【００５１】
フレーム３に対して、集光レンズやＬＥＤ基板を組み込む場合に、集光レンズの光軸とＬＥＤチップの光軸をあわせる必要がある。この光軸ズレが発生すると、光量が落ちてしまい損失が発生するからである。そこで、上記のように、位置決めピン５０，５１をフレーム３に設けるようにし、同じ位置決めピン５０，５１に対して、集光レンズ４１，４２とＬＥＤ基板１１，２１とを位置決めするように構成している。これにより、位置決め精度を確保することができ、光軸ズレを調整する必要がなくなる。なお、位置決めピン５０，５１と同じ形状をフレーム３と一体成型しても良い。
【００５２】
ＬＥＤ基板１１，２１をフレーム３に対してネジ結合した後、ヒートシンク２をネジ結合する。ヒートシンク２のフレーム３に対する位置決め機構については後述する。ここでは、ヒートシンク２をフレーム３に対してネジ結合する方法を説明する。
【００５３】
ヒートシンク２に形成された４ヶ所の孔２ｈを利用して、４つのネジ５５によりフレーム３にネジ結合する。この時、ネジ５５は、青色ＬＥＤ基板１１の孔１１ｄも貫通し、下孔３ｃに対してネジ結合する。つまり、青色ＬＥＤ基板１１は、フレーム３とヒートシンク２の間に挟持された形でネジ結合される。これにより、青色ＬＥＤ基板１１の基板裏面をヒートシンク２の第１取り付け面２ａにしっかりと密着させることができる。また、緑色ＬＥＤ基板２１についても、同様である。つまり、ネジ５４が、ヒートシンク２に形成された４箇所の孔２ｉと、緑色ＬＥＤ基板２１に形成された４つの孔２１ｄを貫通して、フレーム３の下孔３ｄに対してネジ結合する。 これにより、緑色ＬＥＤ基板２１もフレーム３とヒートシンク２とで挟持される。
【００５４】
次に、図１０により赤色ＬＥＤ基板３１の結合方法を説明する。赤色ＬＥＤ基板３１は、フレーム３に対してではなく、ヒートシンク２に対して直接ネジ結合される。そのために、ヒートシンク２の第２取り付け面２ｂには、図９に示すフレーム３と同様の構造が採用されている。
【００５５】
すなわち、 ２本の位置決めピン５６を植設するための孔２ｅが形成されている。また、ＬＥＤ基板３１をネジ結合するための雌ねじ２ｇが５ヶ所形成されている。従って、まず赤色ＬＥＤ基板３１に形成された基準孔３１ｂ，３１ｃを位置決めピン５６に挿入し、その後、５本のネジ５７，５８によりネジ結合する。
これにより、赤色ＬＥＤ基板３１の基板裏面をヒートシンク２に密着させることができる。
【００５６】
赤色ＬＥＤ基板３１については、フレーム３ではなく、ヒートシンク２に対して直接結合していることから、ＬＥＤチップの光軸と、フレーム３の取り付けられている光学系の光軸とのズレが生じる可能性がある。しかし、赤色ＬＥＤの場合は、緑色や青色ＬＥＤとは異なり、光量には余裕がある。従って、赤色ＬＥＤについては、光軸ズレにたいする許容範囲が他のＬＥＤの場合よりも大きい。つまり、赤色ＬＥＤの場合は、光軸ズレがそれほど問題にならないので、ヒートシンク２に取り付けても実用的には問題ないレベルである。
【００５７】
各ＬＥＤ基板１１，２１，３１の基板裏面には、シリコングリスを塗布したり、熱伝導シートを配置したりする。 これは、基板裏面は完全な平面ではなく、微小な凹凸が存在する。かかる凹凸があると、熱伝導性が悪くなるので、シリコングラスや熱伝導シートを用いている。これにより、放熱特性を高めている。
【００５８】
＜ヒートシンクの位置決め＞
次に、ヒートシンク２とフレーム３との位置決めを説明する。ヒートシンク２が単に放熱機能を備えていれば足りる場合は、フレーム３に対する位置決め精度をそれほど考慮する必要はない。しかし、本発明の構成によれば、上記で説明したように、ヒートシンク２に赤色ＬＥＤ基板３１を取り付けているために、フレーム３とヒートシンク２との間の位置決め手段が必要である。これを図６により説明する。
【００５９】
図６（又は図１０）に示すように、主走査方向に沿った両側に２つの位置決め突出部２ｃ，２ｄがヒートシンク２の上方に一体成型されている。図６の右側に示される突出部２ｃの右側端面２ｘ（第１当接部）をフレーム３に形成された基準孔３ａの右側端面に当接させるようにする。これにより、主走査方向に沿った方向の位置決めを行う。また、２つの突出部２ｃ，２ｄの上側端面２ｙ（第２当接部) をフレーム３に形成された２つの基準孔３ａ，３ｂの上側端面に当接させるようにする。これにより、副走査方向に沿った方向の位置決めを行う。
【００６０】
また、図６の紙面に垂直な方向の位置決め (当接部) については、先ほど説明したように、ＬＥＤ基板１１，２１を挟持して結合することで行われる。
【００６１】
＜シール構造＞
次に、シール構造を説明する。これは、ＬＥＤ基板が取り付けられている内部に、微小なゴミや埃が侵入してくることを防止するものである。例えば、ＬＥＤチップの上にゴミや埃が侵入すると、その部分のＬＥＤチップが欠落したような感じになり、形成される画像に線状に筋が入り、画質の低下を招く。
【００６２】
そこで、図３や図５に示すように、ヒートシンク２とフレーム３との合わせ面のところに防塵材６を組み込んでいる。防塵材６は、例えば発泡ウレタンにより形成される。
【００６３】
図５に分かりやすく示すように、上記の合わせ面部において、フレーム３に凸部３Ｃを形成し、ヒートシンク２の対応する箇所に凹部２Ａを形成している。この合わせ面部の箇所には、隙間δが形成されており、この隙間δに防塵材６を取り付ける。 この隙間δは、青色ＬＥＤ基板１１と緑色ＬＥＤ基板２１とをヒートシンク２とフレーム３とで確実に挟持させて結合するために、０にすることができない。従って、防塵材６が必要となる。防塵材６は、ＬＥＤ基板１１，２１，３１が配置される領域の全周にわたって設けられる。
【００６４】
＜集光レンズとＬＥＤ基板の位置決め手段の別実施形態＞
次に、集光レンズのＬＥＤ基板に対する位置決め手段の別実施形態を図１１、図１２により説明する。
【００６５】
これまでは、フレーム３に対して集光レンズを位置決めして固定する構造を説明してきた。図１１，１２の構成例では、ＬＥＤ基板６１に対して、集光レンズを結合する。ＬＥＤ基板６１には、位置決め用の基準孔６１ｂ，６１ｃと、ネジ結合用の５つの孔６１ａ，６１ｄが形成されている。これらの機能については、すでに説明した通りである。
【００６６】
ＬＥＤ基板６１の中央部には、ＬＥＤチップ６５が配置される。ＬＥＤチップ６５の周囲には、光透過性のシリコンモールド６４により埋められる。そして、レンズホルダとして機能する反射部材６２が設けられている。反射部材６２にも、基準孔６２ｂ，６２ｃが形成されている。反射部材６２をＬＥＤ基板６１に対して結合するときは、専用の治具に位置決めピンを植設しておき、このピンにＬＥＤ基板６１の基準孔６１ｂ，６１ｃと、反射部材６２の基準孔６２ｂ，６２ｃを挿入した後、接着等により両者を結合することができる。なお、凹部６１ｅを形成せずにＬＥＤチップ６５を搭載しても良い。
【００６７】
反射部材６２には、ほぼ４５゜に傾斜した反射面６２ｅが形成されており、ＬＥＤチップ６５からの照射光を前方に向けて反射させる。また、反射部材６２の幅方向両側に、第１立壁部６２ａと、第２立壁部６２ｄとが設けられている。第１立壁部６２ａのほうが第２立壁部６２ｄよりも高さが高くなっており、集光レンズ６３の一方の幅方向端面の全体を当接させる。集光レンズ６３の他方の幅方向端面の一部を第２立壁部６２ｄに当接させる。集光レンズ６３の反射部材６２に対する結合も接着等で行われる。このように、集光レンズ６３をＬＥＤ基板６１に対して精度良く位置決めすることができる。また、調整を行う必要もない。
【００６８】
図１３は、集光レンズ７３とＬＥＤ基板７１とを位置決めする方法の更に別の実施形態を示す図である。フレーム３に位置決め用の当接面３ｐを形成する。そして、ＬＥＤチップ７２を実装したＬＥＤ基板７１に段差部７１ａを形成する。位置決め用の当接面３ｐに、集光レンズ７３の端面７３ａと、段差部７１ａを当接させる。これにより、集光レンズ７３とＬＥＤ基板７１とを精度良く位置決めすることができる。また、調整を設ける必要もない。
【００６９】
ＬＥＤ基板７１の段差部７１ａを当接する構成に代えて、図１２に示すような反射部材を設けて、この反射部材に形成した端面をフレーム３の当接面３ｐに当てるようにしても良い。
【００７０】
＜ＮＤフィルター挿脱機構＞
次に、ＮＤフィルターの挿脱機構を図１４，１５により説明する。ＮＤフィルター８０は、図３にも示すように、第１ダイクロックミラー４４と集光レンズ４６の間の光路中に侵入してくることができる。ＮＤフィルター８０は、ＬＥＤ光源装置１を用いてネガフィルムＦのコマ画像を読み取る前に、光源のチェックを行う時に使用される。すなわち、 ＬＥＤ光源のシェーディング補正や光量ムラ補正を行う時に、ＮＤフィルター８０を使用する。従って、実際にネガフィルムのコマ画像のスキャニングを行うときには不要であり、光路から退避させる。図１４は、光路から退避した状態を示し、図１５は、光路内に侵入した状態を示す。
【００７１】
ＮＤフィルター８０は、保持レバー８１により保持されている。駆動レバー８２の一方の端部８２ａは、ソレノイド８４に連結されている。駆動レバー８２の他方の端部８３は、保持レバー８１と連結されている。端部８３において、保持レバー８１は、駆動レバー８２に対して相対的に回転可能である。また、駆動レバー８２と一体的にストップレバー８５が連結されている。ストップレバー８５に当接可能なストッパーピン８６が設けられている。
【００７２】
保持レバー８１の幅方向両側の端面部８１ａは、緩やかな円弧状に形成されている。フレーム３には、保持レバー８１の厚み方向（図１４の紙面に垂直な方向) をガイドするためのガイド部が設けられているが、端面部８１ａは、フレーム３の内壁面３Ａとは摺動しないようにしている。また、保持レバー８１の前方端部８１ｂがフレーム３に設けられたストッパーピン３Ｂに当接可能に構成している。
以上の構成によるＮＤフィルター８０を光路内に侵入させるときの作動を説明する。図１４の状態で、ソレノイド８４を駆動させると、駆動レバー８２が時計方向に回転する。これに連動して、保持レバー８１及びＮＤフィルター８０も図の矢印Ｃ方向にスライドしようとする。そして、保持レバー８１の前方端部８１ｂがストッパーピン３Ｂに当接した時点で保持レバー８１は停止する。 この場合、保持レバー８１の端面部８１ａは、フレーム３に対して摺動しないので、保持レバー８１の動きをスムーズにすることができる。ＮＤフィルター８０を退避させるときは、今と逆方向に駆動させればよい。ストップレバー８５がストッパーピン８６に当接することで、退避位置に保持レバー８１及びＮＤフィルター８０を停止させることができる。
【００７３】
＜別実施形態＞
（１）本実施形態では、ＬＥＤ光源装置をスキャナーに用いる例を説明したが、露光装置における露光用に用いても良い。
（２）本実施形態では、青色ＬＥＤ基板１１と緑色ＬＥＤ基板２１とは、別々の基板であるが、これらは同じ水平面に配置されることから、１つの基板で構成しても良い。
【００７４】
（３）本実施形態では、第１取り付け面２ａと第２取り付け面２ｂとは互いに垂直であるが、これに限定されるものではなく、９０゜以外の角度を採用しても良い。
（４）本実施形態では、ヒートシンク２に位置決め突出部２ｃ，２ｄを形成しているが、フレーム３に位置決め突出部を形成し、ヒートシンクに基準孔を形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＬＥＤ光源装置が用いられる写真処理システムの構成を示す概念図
【図２】光学系の主要部を示す斜視図
【図３】ＬＥＤ光源装置の構成を示す副走査方向に沿った垂直断面図
【図４】図３に示すＬＥＤ光源装置の正面図（矢視Ａ）
【図５】図３に示すＬＥＤ光源装置の主走査方向に沿った垂直断面図
【図６】図３に示すＬＥＤ光源装置の平面図
【図７】ＬＥＤ基板の平面図
【図８】ＬＥＤ基板の中央縦断面図
【図９】青色・緑色ＬＥＤ基板の取り付け構造を説明する図
【図１０】赤色ＬＥＤ基板の取り付け構造を説明する図
【図１１】別実施形態に係るＬＥＤ基板の構成を示す平面図
【図１２】図１１のＬＥＤ基板の構成を示す断面図
【図１３】更に別実施形態の集光レンズの位置決め方法を説明する図
【図１４】ＮＤフィルターが光路から退避した状態を示す図
【図１５】ＮＤフィルターを光路に侵入させた状態を示す図
【符号の説明】
１ ＬＥＤ光源装置
２ ヒートシンク
２ａ 第１取り付け面
２ｂ 第２取り付け面
３ フレーム
４，５ ファン
１１ 青色ＬＥＤ基板
１２ 青色ＬＥＤチップ
２１ 緑色ＬＥＤ基板
２２ 緑色ＬＥＤチップ
３１ 赤色ＬＥＤ基板
３２ 赤色ＬＥＤチップ
４１，４２，４３ 集光レンズ
４４，４５ ダイクロックミラー
Claims (9)
- 第１波長域の光を出力する第１ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第１ＬＥＤ基板と、
第２波長域の光を出力する第２ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第２ＬＥＤ基板と、
第３波長域の光を出力する第３ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第３ＬＥＤ基板と、
前記第１・第２・第３ＬＥＤ基板のＬＥＤ実装面とは反対側の基板裏面を密着させて放熱するための一体型のヒートシンクとを備え、
前記ヒートシンクは、互いに交差する第１取り付け面及び第２取り付け面を有し、前記３つのＬＥＤ基板のうちの少なくとも１つは、その基板裏面が前記第１取り付け面に密着し、他のＬＥＤ基板は、その基板裏面が前記第２取り付け面に密着し、
前記ヒートシンクには、前記第１及び第２取り付け面の裏面に、それぞれ主走査方向に並べて多数のフィンが形成され、前記第１及び第２取り付け面のうちの一方の面の裏面側から副走査方向に沿って、前記フィンに向けて風を送る送風手段を備えていることを特徴とするＬＥＤ光源装置。 - 第１波長域の光を出力する第１ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第１ＬＥＤ基板と、
第２波長域の光を出力する第２ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第２ＬＥＤ基板と、
第３波長域の光を出力する第３ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第３ＬＥＤ基板と、
前記第１・第２・第３ＬＥＤ基板のＬＥＤ実装面とは反対側の基板裏面を密着させて放熱するためのヒートシンクと、
前記各ＬＥＤチップから出力される光を対象物に導くための光学系と、
この光学系を支持するための光学系支持体とを備え、
前記ヒートシンクは、互いに交差する第１取り付け面及び第２取り付け面を有し、前記３つのＬＥＤ基板のうちの少なくとも１つは、その基板裏面が前記第１取り付け面に密着し、他のＬＥＤ基板は、その基板裏面が前記第２取り付け面に密着し、
前記少なくとも１つのＬＥＤ基板は、前記光学系支持体に前記ヒートシンクを結合する際に、そのＬＥＤ基板を前記第１取り付け面と前記光学系支持体の間に挟持した状態で結合することで、前記基板裏面を前記第１取り付け面に密着させるように構成し、前記他のＬＥＤ基板は、前記第２取り付け面に直接結合することで、前記基板裏面を前記第２取り付け面に密着させるように構成したことを特徴とするＬＥＤ光源装置。 - 前記少なくとも１つのＬＥＤ基板を前記光学系支持体に対して１ヶ所ネジ結合する機構を設けておき、このＬＥＤ基板を前記光学系支持体に対してネジ結合した後に、前記ヒートシンクを前記光学系支持体に前記ネジ結合可能に構成した請求項２に記載のＬＥＤ光源装置。
- 第１波長域の光を出力する第１ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第１ＬＥＤ基板と、
第２波長域の光を出力する第２ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第２ＬＥＤ基板と、
第３波長域の光を出力する第３ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第３ＬＥＤ基板と、
前記第１・第２・第３ＬＥＤ基板のＬＥＤ実装面とは反対側の基板裏面を密着させて放熱するための一体型のヒートシンクと、
このヒートシンクに互いに交差するように形成され、前記３つのＬＥＤ基板を２つのグループに分けた場合の一方のグループに属するＬＥＤ基板を取り付けるための第１取り付け面、及び、他方のグループに属するＬＥＤ基板を取り付けるための第２取り付け面と、
前記各ＬＥＤチップから出力される光を対象物に導くための光学系と、
この光学系を支持するための光学系支持体とを備え、
前記一方のグループに属するＬＥＤ基板は、前記光学系支持体に前記ヒートシンクを結合する際に、ＬＥＤ基板を挟持した状態で結合することで、基板裏面を前記第１取り付け面に密着させるように構成し、
前記他方に属するＬＥＤ基板は、前記第２取り付け面に対して、直接結合することで基板裏面を密着させるように構成し、
前記第３ＬＥＤ基板のみを前記第２取り付け面にネジ結合するようにし、かつ、前記第３ＬＥＤチップは、赤色光源、及び／又は、赤外光光源であることを特徴とするＬＥＤ光源装置。 - 第１波長域の光を出力する第１ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第１ＬＥＤ基板と、
第２波長域の光を出力する第２ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第２ＬＥＤ基板と、
第３波長域の光を出力する第３ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第３ＬＥＤ基板と、
前記第１・第２・第３ＬＥＤ基板の各ＬＥＤ実装面とは反対側の各基板裏面を密着させて放熱するためのヒートシンクと、
前記各ＬＥＤチップから出力される光を対象物に導くための光学系と、
この光学系を支持するための光学系支持体とを備え、
前記ヒートシンクは、互いに交差する第１取り付け面及び第２取り付け面を有し、前記３つのＬＥＤ基板のうちの少なくとも１つは、その基板裏面が前記第１取り付け面に密着し、他のＬＥＤ基板は、その基板裏面が前記第２取り付け面に密着し、
前記少なくとも１つのＬＥＤ基板は、前記光学系支持体に前記ヒートシンクを結合する際に、そのＬＥＤ基板を前記第１取り付け面と前記光学系支持体の間に挟持した状態で結合することで、前記基板裏面を前記第１取り付け面に密着させるように構成し、前記他のＬＥＤ基板は、前記第２取り付け面に直接結合することで、前記基板裏面を前記第２取り付け面に密着させるように構成し、
前記第２取り付け面に対して直接結合されたＬＥＤ基板と、前記光学系との相対位置精度を出すために、前記光学系支持体と前記ヒートシンクとを位置決め可能な位置決め手段を備えていることを特徴とするＬＥＤ光源装置。 - 前記ヒートシンク又は前記光学系支持体に、前記位置決め手段として機能する位置決め突出部を設け、この位置決め突出部に、前記光学系支持体又は前記ヒートシンクを主走査方向に位置決めするための第１当接部と、前記光学系支持体又は前記ヒートシンクを主走査方向と直交する副走査方向に位置決めするための第２当接部が形成されていることを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤ光源装置。
- 第１波長域の光を出力する第１ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第１ＬＥＤ基板と、
第２波長域の光を出力する第２ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第２ＬＥＤ基板と、
第３波長域の光を出力する第３ＬＥＤチップを主走査方向に沿ってライン状に並べて実装した第３ＬＥＤ基板と、
前記第１・第２・第３ＬＥＤ基板の各ＬＥＤ実装面とは反対側の各基板裏面を密着させて放熱するためのヒートシンクと、
前記各ＬＥＤチップから出力される光を対象物に導くための集光レンズを含む光学系と、
この光学系を支持するための光学系支持体と、
この光学系支持体に設けられた位置決め手段とを備え、
前記ヒートシンクは、互いに交差する第１取り付け面及び第２取り付け面を有し、前記３つのＬＥＤ基板のうちの少なくとも１つは、その基板裏面が前記第１取り付け面に密着し、他のＬＥＤ基板は、その基板裏面が前記第２取り付け面に密着し、
前記少なくとも１つのＬＥＤ基板は、前記光学系支持体に前記ヒートシンクを結合する際に、そのＬＥＤ基板を前記第１取り付け面と前記光学系支持体の間に挟持した状態で結合することで、前記基板裏面を前記第１取り付け面に密着させるように構成し、前記他のＬＥＤ基板は、前記第２取り付け面に直接結合することで、前記基板裏面を前記第２取り付け面に密着させるように構成し、
前記位置決め手段を用いて、前記集光レンズと前記ＬＥＤ基板の双方を位置決め可能に構成したことを特徴とするＬＥＤ光源装置。 - 前記第１ＬＥＤ基板及び第２ＬＥＤ基板が同じ平面上に配置され、これらを１つの基板で形成したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のＬＥＤ光源装置。
- 前記第２取り付け面は、前記第１取り付け面に対して垂直であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のＬＥＤ光源装置。
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