以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態にかかる画像読取装置の概略図である。
同図に示す画像読取装置800は、光源装置100と、第1反射部材801と、第2反射部材802と、光透過板804と、受光素子808と、を備える。画像読取装置800は、光透過板804上にて送られる読取対象809の画像や文字を読み取るためのものである。光透過板804は、第1主面805および第2主面806を有する。第1主面805および第2主面806は互いに反対側を向く。第1主面805上にて読取対象809が送られる。読取対象809はたとえばローラ(図示略)によって送られる。
第1反射部材801および第2反射部材802はいずれも、光透過板804に対し、第2主面806の側に位置する。第1反射部材801および第2反射部材802は、いずれも、光源装置100からの光を読取対象809に向けて反射する。第1反射部材801および第2反射部材802は、たとえば、ミラーやプリズムである。本実施形態では、第1反射部材801および第2反射部材802は、ミラーである。そして、第1反射部材801および第2反射部材802は、光透過板804から離間するほど近接している。
受光素子808は、CCDあるいはCMOSといった撮像素子からなり、各画素で受けた光の強度に応じた画素信号を出力する。受光素子808と光透過板804との間に、光学系(図示略)が配置されていてもよい。当該光学系は、読取対象809からの光を受光素子808に集光させる。
図2は、本実施形態にかかる光源装置の斜視図である。図3は、図2のIII方向矢視図である。図4は、図2のIV−IV線に沿う断面図である。図5は、図4のV方向矢視図である。図6は、図4に示した光源装置の部分拡大断面図である。図7は、図5に示した光源装置の部分拡大平面図である。図8は、図6のVIII−VIII線に沿う断面図である。図9は、図6のIX−IX線に沿う断面図である。
これらの図に示す光源装置100は、画像読取装置用である。光源装置100は、基材1と、複数のLED光源3と、複数のリフレクタ4と、複数の接合層51(図8、図9参照)と、複数の接合層52(図8、図9参照)と、光拡散部材6と、透光樹脂層71(図4、図6、図8参照、図5、図7では省略)と、不透明樹脂層75(図8参照)と、蛍光部79(図8参照、その他の図では省略)と、を備える。図5、図7では、光拡散部材6および接合層51を省略している。図10は、図2の光源装置100における基材1およびLED光源3を示す斜視図である。
図2〜図10に示す基材1は長手状に延びている。基材1の長手方向を方向Xとし、基材1の幅方向を方向Yとし、基材1の厚さ方向を方向Zとしている。図6、図8に示すように、基材1は、支持板11と、ガラス層12と、導電体膜13と、を含む。
支持板11は、アルミナなどのセラミックスよりなる。支持板11の方向Xにおける寸法は、たとえば、222mm程度であり、支持板11の方向Yにおける寸法は、たとえば、6.0mm程度であり、支持板11の方向Zにおける寸法(すなわち支持板11の厚さ)は、たとえば、1.0mm程度である。支持板11は主面111を有する。主面111は方向Zのうちの一方(以下方向Z1と言う)を向く。
図6、図8に示すガラス層12は、導電体膜13を形成するのに適した平滑な面を提供するためのものである。ガラス層12は、支持板11の主面111に形成されている。ガラス層12の厚さは、たとえば、100μm程度である。図11は、光源装置100の製造工程において、支持板11にガラス層12を形成した状態を示している。ガラス層12の形成は、たとえば、ガラスペーストを印刷したのちに、当該ガラスペーストを焼成することにより行う。
図6、図8に示す導電体膜13はLED光源3へ給電する機能を果たす。導電体膜13は、ガラス層12上に形成されている。本実施形態においては、導電体膜13は、以下に述べる、Al層131およびAgPt層132を有する。
図12は、光源装置100の製造工程において、AgPt層132を形成した状態を示している。AgPt層132の形成は、たとえばAgおよびPtを含むペーストを印刷したのちに、当該ペーストを焼成することにより行う。AgPt層132の厚さは、たとえば、10μm程度である。
図13は、光源装置100の製造工程において、Al層131を形成した状態を示している。Al層131は、導電体膜13の最外層を構成している。Al層131の形成は、たとえばスパッタ法を用いる。Al層131の厚さは、たとえば、1.2μm程度である。Al層131およびガラス層12との間には、部分的にAgPt層132が介在している。図12、図13以外では、Al層131およびAgPt層132を適宜省略している。
図10、図13に示すように、導電体膜13は、XY平面視において所定のパターン形状となっている。導電体膜13のXY平面視におけるパターン形状は適宜変更可能である。以下に導電体膜13のパターン形状の一例を示す。具体的には、導電体膜13は、共通帯状部133と、複数のアイランド群135と、連絡帯状部136と、複数の接続端子部137と、を有する。
図13に示すように、共通帯状部133は、方向Xに沿って長く延びる帯状である。共通帯状部133は支持板11のほぼ全長にわたって形成されている。共通帯状部133の幅は、たとえば、1mm程度である。共通帯状部133は、方向Yにおいて、支持板11の一端寄りに位置している。本実施形態においては、共通帯状部133は、Al層131とAgPt層132とが積層された構造となっている。
図13に示すように、複数のアイランド群135は、方向Xに沿って配列されている。本実施形態においては、2つのアイランド群135が配列されている。各アイランド群135は複数のアイランド部134を有する。複数のアイランド部134は、互いに隣接し且つ方向Xに沿って配列されている。本実施形態においては、アイランド部134は、Al層131のみの単層構造である。
図13に示すように、各アイランド部134は、本体部134aと延出部134bとを有する。
本体部134aは、方向Xに沿って延びており、矩形から図13における左下の部分が欠落した形状である。本実施形態においては、本体部134aの方向Xにおける寸法は、たとえば、9.0mm程度であり、本体部134aの方向Yにおける寸法が、たとえば、2.5mm程度である。延出部134bは、本体部134aから方向Xに長く延びる部分である。本実施形態においては、延出部134bの幅は、たとえば、0.5mm程度であり、延出部134bの長さは、たとえば、3.0mm程度である。あるアイランド部134の延出部134bは、当該アイランド部134の図13における右方に位置するアイランド部134の本体部134aの欠落部分がはまりこむように配置されている。
連絡帯状部136は、方向Xに長く延びる帯状である。連絡帯状部136は支持板11のほぼ全長にわたって形成されている。連絡帯状部136の幅は、たとえば1mm程度である。連絡帯状部136は、支持板11の方向Yにおける端に配置されている。連絡帯状部136は、Al層131とAgPt層132とが積層された構造となっている。
図13に示すように、複数の接続端子部137は、支持板11の方向Xの一端寄りに形成されている。接続端子部137は、画像読取装置800の電源(図示略)もしくは制御部(図示略)と接続するために用いられる。接続端子部137は、AgPt層132によって構成されている。
図13において、方向Xにおける右方に位置する接続端子部137は、共通帯状部133につながっており、方向Xにおける左方に位置する接続端子部137は、連絡帯状部136につながっている。方向Xにおける中央に位置する接続端子部137は、複数のアイランド部134のうち、方向Xにおいて最も左に位置するアイランド部134につながっている。各アイランド群135に含まれる複数のアイランド部134のうち方向Xにおける右端に位置するものは、共通帯状部133につながっている。方向Xにおける右方に位置するアイランド群135に含まれる複数のアイランド部134のうち、方向Xにおいて左端に位置するアイランド部134は、連絡帯状部136につながっている。
図4〜図8、図10に示す複数のLED光源3は基材1に配置されている。複数のLED光源3は基材1の方向Xに沿って配列されている。複数のLED光源3の配列ピッチは、たとえば、2.0〜20mmである。
図7、図8によく表れているように、各LED光源3は、サブマウント基板34およびベアチップLED33を含む。サブマウント基板34はたとえばSiよりなる。本実施形態においてベアチップLED33は青色光を発する。ベアチップLED33は、n型半導体層と、活性層と、p型半導体層と、を有する。上記n型半導体層は上記活性層に積層されている。上記活性層は上記p型半導体層に積層されている。活性層は、n型半導体層とp型半導体層との間に位置する。n型半導体層、活性層、およびp型半導体層は、たとえば、GaNよりなる。ベアチップLED33は2つの電極パッド(図示略)を有する。これらの電極パッドは、サブマウント基板34に形成された配線パターン(図示略)に接合されている。サブマウント基板34には、ツェナーダイオードが作りこまれている。このツェナーダイオードは、ベアチップLED33に過大な逆電圧が印加されることを回避するためのものである。
図10に示すように、各LED光源3はアイランド部134に配置されている。LED光源3には、2つの電極が形成されている。2つの電極のうちの一方は、上述のアイランド部134の本体部134aと接続している。2つの電極のうち他方は、ワイヤ881を介して、アイランド部134の延出部134bと接続している。本実施形態のLED光源3は、方向Xにおける寸法は、1.9mm程度であり、方向Yにおける寸法は、1.3mm程度である。サブマウント基板34をアイランド部134に接合することにより、LED光源3から導電体膜13へ放熱しやすくなる。LED光源3とアイランド部134とを接合するには、たとえば、Agペーストもしくはエポキシ樹脂を用いるとよい。エポキシ樹脂には熱伝導率が大きいフィラーが混入されていてもよい。
図2〜図9に示す複数のリフレクタ4は各々、基材1に搭載されている。各リフレクタ4は、後述の接合層52を介して基材1に接合されている。複数のリフレクタ4は、方向Xに沿って配列されている。各リフレクタ4はLED光源3からの光をより多く方向Z1へと進行させるためのものである。本実施形態において各リフレクタ4は白色樹脂よりなる。このような白色樹脂としては、たとえば、液晶ポリマもしくはポリブチレンテレフタレートが挙げられる。各リフレクタ4は複数のLED光源3を収容している。本実施形態においてリフレクタ4は一体成型品である。
図6〜図9に示すように、各リフレクタ4は、基部41と、第1壁部46と、第2壁部47と、を含む。
基部41は基材1に接合されている。基部41は複数のLED光源3を囲んでいる。基部41は反射面42を有する。本実施形態において反射面42は複数のLED光源3を囲んでいる。反射面42は、第1部分421(図7、図8参照)と、第2部分422(図7、図8参照)と、部分423,424(図6、図7参照)と、を有する。
第1部分421および第2部分422は互いに対向している。第1部分421および第2部分422はいずれも、方向Xに沿って延びている。第1部分421および第2部分422は平坦であっても曲面状であってもよい。本実施形態において第1部分421および第2部分422はいずれも平坦である。第1部分421と第2部分422との間には、複数のLED光源3が位置している。第1部分421および第2部分422はいずれも、基材1から後述の光拡散部材6に向かうにつれて(すなわち方向Z1に向かうにつれて)、複数のLED光源3のいずれか一つから方向Yにおいて離間するように、方向Zに対し傾斜している。このことは、複数のLED光源3からの光をより多く方向Z1に向かって進ませるのに好ましい。
図6、図7に示す部分423および部分424は互いに対向している。部分423および部分424はいずれも、方向Yに沿って延びている。部分423および部分424はいずれも、第1部分421および第2部分422にそれぞれつながっている。部分423および部分424は平坦であっても曲面状であってもよい。本実施形態において部分423および部分424はいずれも平坦である。部分423と部分424との間には、複数のLED光源3が位置している。部分423および部分424はいずれも、基材1から後述の光拡散部材6に向かうにつれて(すなわち方向Z1に向かうにつれて)、複数のLED光源3のいずれか一つから方向Xにおいて離間するように、方向Zに対し傾斜している。このことは、複数のLED光源3からの光をより多く方向Z1に向かって進ませるのに好ましい。
図7〜図9に示す第1壁部46は基部41に立設されている。第1壁部46は基部41につながっている。第1壁部46と基材1との間に基部41が位置している。第1壁部46は方向Xに沿って延びている。第1壁部46は第1壁面461を有する。第1壁面461は、平坦であっても曲面状であってもよい。本実施形態において第1壁面461は平坦である。第1壁面461は、基材1から後述の光拡散部材6に向かうにつれて(すなわち方向Z1に向かうにつれて)、複数のLED光源3のいずれか一つから方向Yにおいて離間するように、方向Zに対し傾斜している。このことは、複数のLED光源3からの光をより多く方向Z1に向かって進ませるのに好ましい。本実施形態と異なり、第1壁面461がXZ平面に平行であってもよい。
図7〜図9に示す第2壁部47は第1壁部46から離間している。第2壁部47は基部41に立設されている。第2壁部47は基部41につながっている。第2壁部47と基材1との間に基部41が位置している。第2壁部47は方向Xに沿って延びている。方向Z視において、第2壁部47と第1壁部46との間に、複数のLED光源3が位置している。第2壁部47は第2壁面471を有する。第2壁面471は第1壁面461に対向している。第2壁面471は、平坦であっても曲面状であってもよい。本実施形態において第2壁面471は平坦である。第2壁面471は、基材1から後述の光拡散部材6に向かうにつれて(すなわち方向Z1に向かうにつれて)、複数のLED光源3のいずれか一つから方向Yにおいて離間するように、方向Zに対し傾斜している。本実施形態と異なり、第2壁面471がXZ平面に平行であってもよい。
図6、図8、図9に示すように、リフレクタ4に、第1壁部46と第2壁部47とに挟まれた光通過空間49が形成されている。光源装置100の稼動時において、光通過空間49をLED光源3からの光が通過する。光通過空間49は、方向Xのいずれか一方に開放している。そのため、光源装置100の稼動時において、LED光源3からの光の一部は、リフレクタ4よりも、方向Xのいずれか一方の側に進む。本実施形態においては、光通過空間49は、方向Xの両方に開放している。すなわち、光通過空間49の方向Xのいずれの側にも、壁部が形成されていない。本実施形態と異なり、光通過空間49が方向Xのいずれにも開放されていなくてもよい。すなわち、光通過空間49の方向Xにおける両側に壁部が配置されていてもよい。
本実施形態と異なり、リフレクタ4は基部41を含まなくてもよい。すなわち、リフレクタ4が第1壁部46および第2壁部47のみを含み、第1壁部46および第2壁部47が基材1に接合されていてもよい。
図2〜図4、図6、図8、図9に示す光拡散部材6はリフレクタ4に接合されている。光拡散部材6は、方向Z視において、複数のLED光源3の各々に重なる。光拡散部材6は、各LED光源3から向かってくる光を拡散させて、方向Z1側に向かわせる。本実施形態において、光拡散部材6は、光拡散板61である。
光拡散板61の厚さは、たとえば、0.05〜2.0mmである。光拡散板61の方向Xにおける寸法は、たとえば、30〜300mmである。光拡散板61の方向Yにおける寸法は、たとえば、3〜10mmである。本実施形態では、光拡散板61が複数のリフレクタ4に接合されている。図6に示すように、光拡散板61は光通過空間49に臨んでいる。
光拡散板61としては、透光性樹脂からなる単層板、透光性樹脂からなる基層の少なくとも片面に異種の透光性樹脂からなる1ないし複数の他層が積層された積層板等を用いることができる。
透光性樹脂としては、たとえば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン、環状オレフィン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、MS樹脂(メタクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂)、ABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体樹脂)、AS樹脂(アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂)等が挙げられる。
光拡散板61には、必要に応じて光拡散剤(光拡散粒子)を含有させていてもよい。光拡散剤としては、光拡散板61を構成する透光性樹脂と屈折率が相違する粒子であって透過光を拡散し得るものであれば特に限定されずどのようなものでも使用できる。無機系の光拡散剤としては、特に限定されないが、たとえば炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、水酸化アルミニウム、シリカ、硝子、タルク、マイカ、ホワイトカーボン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等が挙げられる。これらの光拡散剤に脂肪酸等で表面処理が施されていてもよい。また、有機系の光拡散剤としては、特に限定されないが、たとえばスチレン系重合体粒子、アクリル系重合体粒子、シロキサン系重合体粒子等が挙げられる。光拡散剤としては、上記例示したもの等の1種を用いてもよいし、あるいは、これらの2種以上を混合して用いてもよい。
透光性樹脂の屈折率と光拡散剤の屈折率の差の絶対値は0.02以上であることが光拡散性の観点から好ましく、上記絶対値は0.13以下であることが光透過性の観点から好ましい。すなわち、透光性樹脂の屈折率と光拡散剤の屈折率の差の絶対値は0.02〜0.13の範囲であるのが好ましい。
図8、図9に示す接合層51は、リフレクタ4と光拡散部材6とを接合している。接合層51は、光拡散部材6をリフレクタ4に対し固定するためのものである。接合層51は、リフレクタ4および光拡散部材6の間に介在している。具体的には、接合層51は、第1壁部46と光拡散部材6との間、および、第2壁部47と光拡散部材6との間、に介在している。接合層51は、たとえば、液体接着剤が硬化したものである。液体接着剤は、たとえば、UV系のものや、アクリル系のものがある。
図8、図9に示す接合層52は、リフレクタ4と基材1とを接合している。接合層52は、リフレクタ4を基材1に対し固定するためのものである。接合層52は、リフレクタ4および基材1の間に介在している。具体的には、接合層52は、基部41と基材1との間に介在している。接合層52は、たとえば、液体接着剤が硬化したものである。液体接着剤は、たとえば、UV系のものや、アクリル系のものがある。
図6、図8に示すように、不透明樹脂層75は、反射面42に囲まれた空間に充填されている。不透明樹脂層75は、LED光源3からの光を透過させない樹脂よりなる。このような樹脂としては白色や黒色のものが挙げられる。本実施形態においては、当該樹脂は白色である。これは、LED光源3からの光を不透明樹脂層75が吸収することを抑制できる点において、好ましい。白色の樹脂としては、たとえばエポキシ樹脂を用いるとよい。不透明樹脂層75を構成する材料は、サブマウント基板34を構成する材料よりも反射率が高い材料よりなる。不透明樹脂層75は、サブマウント基板34の側面の少なくとも一部を覆っている。当該側面は、方向Zに直交する方向を向いている。本実施形態では、不透明樹脂層75は、サブマウント基板34の上記側面の全てを覆っている。不透明樹脂層75は、基材1における、反射面42に囲まれた領域のうち、LED光源3を除く領域を覆っている。不透明樹脂層75は反射面42の一部を覆っている。
図6、図8に示すように、透光樹脂層71は複数のLED光源3を覆っている。透光樹脂層71は、反射面42に囲まれた空間に充填されている。透光樹脂層71は不透明樹脂層75を覆っており、本実施形態においては、ベアチップLED33を覆っている。透光樹脂層71透明な樹脂よりなる。このような樹脂としては、たとえば、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂を用いるとよい。透光樹脂層71は反射面42を覆っている。透光樹脂層71は、光通過空間49に臨んでいる。そして、透光樹脂層71は、空隙を介して光拡散部材6に対し離間している。透光樹脂層71と光拡散部材6との離間距離は、たとえば、0.5〜10mmである。
図8に示す蛍光部79は複数の蛍光体からなる。これらの蛍光体は、たとえばLED光源3からの青色光によって励起されることにより黄色光を発する。LED光源3からの青色光と上記蛍光体からの黄色光とが混色することにより、光源装置100からは白色光が発せられる。なお、上記の蛍光体として、青色光によって励起されることにより赤色光を発するものと、青色光によって励起されることにより緑色光を発するものと、をあわせて用いてもよい。本実施形態においては、蛍光部79は透光樹脂層71内に散在している。
図1に示した画像読取装置800の駆動時には、光源装置100から白色光が出射される。光源装置100から出射された白色光は、直接、光透過板804に向かう。もしくは、当該白色光は、第1反射部材801や第2反射部材802に反射され、光透過板804に向かう。一方、光透過板804上では、読取対象809が図2、3等に示した方向Xに直交する方向に一定速度で送られ、光源装置100からの白色光を受ける。そして、読取対象809の1ライン(方向Xに延びる)ごとに、読取対象809からの反射光が、受光素子808によって受光される。受光素子808は、受光量に応じたレベルの輝度信号が出力される。このようにして、読取対象809の画像が、画像データとして読み取られる。
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
光源装置100は、光拡散部材6を備える。光拡散部材6は、基材1の厚さ方向である方向Z視において、複数のLED光源3の各々に重なる。このような構成によると、各LED光源3から放たれた光は、光拡散部材6にて拡散されて方向Z1に向かう。そのため、読取対象809に至る光の主走査方向における強度のムラを低減できる。主走査方向における光の強度のムラを低減できると、画像読取装置800は、読取対象809における画像を的確に読み取ることが可能となる。
光源装置100においては、光拡散部材6はリフレクタ4に接合されている。このような構成によると、光拡散部材6がリフレクタ4に接合された状態で、光源装置100を取り扱うことができ、便利である。
光源装置100においては、リフレクタ4が、第1壁部46と第2壁部47とを含む。第1壁部46および第2壁部47はいずれも、光拡散部材6に接合されている。第1壁部46と第2壁部47との間に、複数のLED光源3はいずれも位置する。第1壁部46および第2壁部47はいずれも、基材1の長手方向である方向Xに沿って延びる。このような構成によると、複数のLED光源3から放たれた光を、第1壁部46ないし第2壁部47にて反射させることで、光拡散部材6に向かわせることができる。そのため、光拡散部材6に至らずに方向Yに向かってしまう光を低減できる。すなわち、光源装置100によると、方向Z1に進む光をより多くすることができる。
LED光源3が光を放つ時にはLED光源3にて熱が発生する。LED光源3にて発生した熱は透光樹脂層71に伝わる。光源装置100においては、光拡散部材6は、透光樹脂層71に対し空隙を介して離間している。このような構成によると、上記空隙には、熱伝導率が比較的低い空気が充満する。そのため、LED光源3にて発生した熱が光拡散部材6に伝わりにくい。光拡散部材6にLED光源3にて発生した熱が伝わりにくいと、光源装置100の稼動時に光拡散部材6が高温になることにより損傷することを、抑制できる。
光源装置100においては、不透明樹脂層75はサブマウント基板34の側面を覆っている。サブマウント基板34の材質がSiである場合、サブマウント基板34は比較的光を吸収しやすい。不透明樹脂層75は、サブマウント基板34によって光が吸収されることを防ぐ。これにより、光源装置100に放たれる光の高輝度化を図ることができる。
光源装置100においては、サブマウント基板34にツェナーダイオードが作りこまれている。このツェナーダイオードは、ベアチップLED33からの光の進行を妨げにくい。そのため、ツェナーダイオードを形成したことによって光源装置100の高輝度化が阻害されること、を防止できる。
<第1実施形態の第1変形例>
次に、第1実施形態にかかる光源装置の光拡散部材の変形例について説明する。
図14は、本変形例にかかる光源装置の断面図である。図15は、図14のXV−XV線に沿う断面図である。図16は、図14のXVI−XVI線に沿う断面図である。
同図に示す光源装置101は、基材1と、複数のLED光源3と、複数のリフレクタ4と、複数の接合層51と、複数の接合層52と、光拡散部材6と、透光樹脂層71と、不透明樹脂層75と、蛍光部79と、を備える。光源装置101は、光拡散部材6がプリズムシート62である点が光源装置100と異なる。光源装置101における、基材1、複数のLED光源3、複数のリフレクタ4、複数の接合層51、複数の接合層52、透光樹脂層71、不透明樹脂層75、および蛍光部79の各構成は、光源装置100における各構成と同様であるから、図示および説明を適宜省略する。
本変形例においても、光拡散部材6はリフレクタ4に接合されている。光拡散部材6は、方向Z視において、複数のLED光源3の各々に重なる。光拡散部材6は、各LED光源3から向かってくる光を拡散させて、方向Z1側に向かわせる。本変形例において、光拡散部材6は、プリズムシート62である。
プリズムシート62の厚さは、たとえば、0.05〜0.2mmである。プリズムシート62の方向Xにおける寸法は、たとえば、30〜300mmである。プリズムシート62の方向Yにおける寸法は、たとえば、3〜10mmである。プリズムシート62が複数のリフレクタ4に接合されていてもよい。プリズムシート62は光通過空間49に臨んでいる。
プリズムシート62は、たとえば、PETフィルムやポリカーボネートフィルム、ポリスチレンなどの基材表面にアレイ状のプリズムパターンを施した光学シートである。プリズムパターンは厳密にプリズム形状でなくてもよく、頂部にR形状を施したものや、ウェーブフィルム状または下向きプリズム状であってもよい。プリズム層の材料としてはアクリル系フォトポリマーやポリカーボネートなどを用いることができるが、これらに限定されない。
次に、本変形例の作用効果について説明する。
光源装置101は、光拡散部材6を備える。光拡散部材6は、基材1の厚さ方向である方向Z視において、複数のLED光源3の各々に重なる。このような構成によると、各LED光源3から放たれた光は、光拡散部材6にて拡散されて方向Z1に向かう。そのため、読取対象809に至る光の主走査方向における強度のムラを低減できる。主走査方向における光の強度のムラを低減できると、画像読取装置800は、読取対象809における画像を的確に読み取ることが可能となる。
光源装置101においては、光拡散部材6はリフレクタ4に接合されている。このような構成によると、光拡散部材6がリフレクタ4に接合された状態で、光源装置101を取り扱うことができ、便利である。
光源装置101においては、リフレクタ4が、第1壁部46と第2壁部47とを含む。第1壁部46および第2壁部47はいずれも、光拡散部材6に接合されている。第1壁部46と第2壁部47との間に、複数のLED光源3はいずれも位置する。第1壁部46および第2壁部47はいずれも、基材1の長手方向である方向Xに沿って延びる。このような構成によると、光源装置100に関して説明したのと同様に、方向Z1に進む光をより多くすることができる。
LED光源3が光を放つ時にはLED光源3にて熱が発生する。LED光源3にて発生した熱は透光樹脂層71に伝わる。光源装置101においては、光拡散部材6は、透光樹脂層71に対し空隙を介して離間している。このような構成によると、光源装置100に関して説明したのと同様に、光源装置101の稼動時に光拡散部材6が高温になることにより損傷することを、抑制できる。
光源装置100と同様に、光源装置101においては、不透明樹脂層75はサブマウント基板34の側面を覆っている。このような構成によると、光源装置100に関して述べたのと同様の理由により、光源装置101に放たれる光の高輝度化を図ることができる。
図示しないが光源装置100と同様に、光源装置101においては、サブマウント基板34にツェナーダイオードが作りこまれている。このツェナーダイオードは、ベアチップLED33からの光の進行を妨げにくい。そのため、ツェナーダイオードを形成したことによって光源装置101の高輝度化が阻害されること、を防止できる。
<第1実施形態の第2変形例>
次に、第1実施形態にかかる光源装置の光拡散部材の変形例について説明する。
図17は、本変形例にかかる光源装置の断面図である。図18は、図17のXVIII−XVIII線に沿う断面図である。図19は、図17のXIX−XIX線に沿う断面図である。
同図に示す光源装置102は、基材1と、複数のLED光源3と、複数のリフレクタ4と、複数の接合層51と、複数の接合層52と、光拡散部材6と、透光樹脂層71と、不透明樹脂層75と、蛍光部79と、を備える。光源装置102は、光拡散部材6が、光拡散板61と、プリズムシート62と、を含む点が光源装置100と異なる。光源装置102における、基材1、複数のLED光源3、複数のリフレクタ4、複数の接合層51、複数の接合層52、透光樹脂層71、不透明樹脂層75、および蛍光部79の各構成は、光源装置100における各構成と同様であるから、図示および説明を適宜省略する。
本変形例においても、光拡散部材6はリフレクタ4に接合されている。光拡散部材6は、方向Z視において、複数のLED光源3の各々に重なる。光拡散部材6は、各LED光源3から向かってくる光を拡散させて、方向Z1側に向かわせる。本変形例において、光拡散部材6は、光拡散板61と、プリズムシート62とを含む。
プリズムシート62は光拡散板61に積層されている。本変形例においては、プリズムシート62とリフレクタ4との間に光拡散板61が位置している。そのため、光拡散板61が、光通過空間49に臨んでいる。そして、光拡散板61とリフレクタ4との間に接合層51が介在している。本変形例と異なり、プリズムシート62がリフレクタ4と光拡散板61との間に位置していてもよい。光拡散板61の具体的構成は、光源装置100に関して説明したのと同様であるから、説明を省略する。プリズムシート62の具体的構成は、光源装置101に関して説明したのと同様であるから、説明を省略する。
次に、本変形例の作用効果について説明する。
光源装置102は、光拡散部材6を備える。光拡散部材6は、基材1の厚さ方向である方向Z視において、複数のLED光源3の各々に重なる。このような構成によると、各LED光源3から放たれた光は、光拡散部材6にて拡散されて方向Z1に向かう。そのため、読取対象809に至る光の主走査方向における強度のムラを低減できる。主走査方向における光の強度のムラを低減できると、画像読取装置800は、読取対象809における画像を的確に読み取ることが可能となる。
光源装置102においては、光拡散部材6はリフレクタ4に接合されている。このような構成によると、光拡散部材6がリフレクタ4に接合された状態で、光源装置102を取り扱うことができ、便利である。
光源装置102においては、リフレクタ4が、第1壁部46と第2壁部47とを含む。第1壁部46および第2壁部47はいずれも、光拡散部材6に接合されている。第1壁部46と第2壁部47との間に、複数のLED光源3はいずれも位置する。第1壁部46および第2壁部47はいずれも、基材1の長手方向である方向Xに沿って延びる。このような構成によると、光源装置100に関して説明したのと同様に、方向Z1に進む光をより多くすることができる。
LED光源3が光を放つ時にはLED光源3にて熱が発生する。LED光源3にて発生した熱は透光樹脂層71に伝わる。光源装置102においては、光拡散部材6は、透光樹脂層71に対し空隙を介して離間している。このような構成によると、光源装置100に関して説明したのと同様に、光源装置102の稼動時に光拡散部材6が高温になることにより損傷することを、抑制できる。
光源装置100と同様に、光源装置102においては、不透明樹脂層75はサブマウント基板34の側面を覆っている。このような構成によると、光源装置100に関して述べたのと同様の理由により、光源装置102に放たれる光の高輝度化を図ることができる。
図示しないが光源装置100と同様に、光源装置102においては、サブマウント基板34にツェナーダイオードが作りこまれている。このツェナーダイオードは、ベアチップLED33からの光の進行を妨げにくい。そのため、ツェナーダイオードを形成したことによって光源装置102の高輝度化が阻害されること、を防止できる。
<第1実施形態の第3変形例>
次に、第1実施形態にかかる光源装置の蛍光部の変形例について説明する。
図20は、本変形例にかかる光源装置の断面図である。
同図に示す光源装置103は、基材1と、複数のLED光源3と、複数のリフレクタ4と、複数の接合層51と、複数の接合層52と、光拡散部材6と、透光樹脂層71と、不透明樹脂層75と、蛍光部79と、を備える。光源装置103は、蛍光部79が透光樹脂層71内に散在しておらず、光拡散部材6内に散在している点が光源装置100と異なる。光源装置103における、基材1、複数のLED光源3、複数のリフレクタ4、複数の接合層51、複数の接合層52、光拡散部材6、透光樹脂層71、不透明樹脂層75の各構成は、光源装置100における各構成と同様であるから、図示および説明を適宜省略する。
本変形例においては、蛍光部79は光拡散部材6内に散在している。すなわち、蛍光部79は光拡散板61内に散在している。本変形例においては、透光樹脂層71が形成されておらず、LED光源3が露出していてもよい。
本変形例によると、光源装置100に関して述べた利点と同様の利点を有する。
なお、光拡散部材6内に蛍光部79を散在させる構成を、光源装置101に適用してもよい。この場合、プリズムシート62内に蛍光部79が散在することとなる。同様に、光拡散部材6内に蛍光部79を散在させる構成を、光源装置102に適用してもよい。この場合、蛍光部79が、光拡散板61およびプリズムシート62の少なくともいずれかに散在していればよい。
<第1実施形態の第4変形例>
次に、第1実施形態にかかる光源装置のリフレクタ4の変形例について説明する。
図21は、本変形例にかかる光源装置の断面図である。図22は、図21のXXII方向矢視図である。
同図に示す光源装置104は、基材1と、複数のLED光源3と、複数のリフレクタ4と、複数の接合層51と、複数の接合層52と、光拡散部材6と、透光樹脂層71と、不透明樹脂層75と、蛍光部79と、を備える。光源装置104は、リフレクタ4の構造が光源装置100と異なる。光源装置104における、基材1、複数のLED光源3、複数の接合層51、複数の接合層52、光拡散部材6、透光樹脂層71、不透明樹脂層75、および蛍光部79の各構成は、光源装置100における各構成と同様であるから、図示および説明を適宜省略する。
複数のリフレクタ4は各々基材1に搭載されている。各リフレクタ4は、接合層52を介して基材1に接合されている。複数のリフレクタ4は、方向Xに沿って配列されている。各リフレクタ4はLED光源3からの光をより多く方向Z1へと進行させるためのものである。本実施形態において各リフレクタ4は白色樹脂よりなる。このような白色樹脂としては、たとえば、液晶ポリマもしくはポリブチレンテレフタレートが挙げられる。各リフレクタ4は複数のLED光源3を収容している。
各リフレクタ4は、基部41と、第1壁部46と、第2壁部47と、を含む。
基部41は基材1に接合されている。基部41は反射面43を有する。本変形例において反射面43は複数のLED光源3のいずれか一つのみを囲んでいる。
各反射面43は、基材1から光拡散部材6に向かうにつれて(すなわち方向Z1に向かうにつれて)、複数のLED光源3のうち当該反射面43が囲むLED光源3から方向Xもしくは方向Yにおいて離間するように、方向Zに対し傾斜している。このことは、LED光源3からの光をより多く方向Z1に向かって進ませるのに好ましい。
第1壁部46および第2壁部47は基部41に立設されている。第1壁部46および第2壁部47の具体的構成は、光源装置100に関して説明したのと同様であるから、説明を省略する。本変形例においても、光源装置100に関して説明したのと同様に、リフレクタ4には光通過空間49が形成されている。光通過空間49の具体的構成は、光源装置100に関して説明したのと同様であるから、説明を省略する。
なお、透光樹脂層71、および、不透明樹脂層75はそれぞれ、反射面43に囲まれた領域に形成された複数の部分を有する。
本変形例によると、光源装置100に関して述べた利点と同様の利点を有する。なお、上述の光源装置101,102,103の少なくともいずれかの構成を、光源装置104に適用してもよい。
<第1実施形態の第5変形例>
次に、第1実施形態にかかる光源装置の変形例について説明する。
図23は、本変形例にかかる光源装置の平面図である。
同図に示す光源装置105は、LED光源3とは別体のツェナーダイオード39を更に備える点において、光源装置100と異なる。そしてサブマウント基板34にはツェナーダイオードが作りこまれていない。
ツェナーダイオード39は、LED光源3とともにアイランド部134の本体部134aに実装されている。ツェナーダイオード39は、LED光源3のベアチップLED33に過大な逆電圧が印加されることを防止する。ツェナーダイオード39は、不透明樹脂層75によって覆われている。これにより、LED光源3からの光がツェナーダイオード39によって吸収されることを防止できる。
上述の光源装置101,102,103,104の構成の少なくともいずれかを、光源装置105に適用してもよい。
<第1実施形態の第6変形例>
次に、第1実施形態にかかるLED光源の変形例について説明する。
図24は、本変形例にかかる光源装置の断面図である。
本変形例にかかる光源装置106のLED光源3は、サブマウント基板34にワイヤ881がボンディングされているのではなく、ベアチップLED33に積層された電極(図示略)にワイヤ881がボンディングされている点において、図6等に示したLED光源3と異なる。
上述の光源装置101,102,103,104,105の構成の少なくともいずれかを、光源装置106に適用してもよい。
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態にかかる光源装置について説明する。
図25は、本実施形態にかかる光源装置の断面図である。図26は、図25に示す光源装置の部分拡大断面図である。図27は、図26に示す光源装置の平面図である。図28は、図26のXXVIII−XXVIII線に沿う断面図である。
同図に示す光源装置200は、基材1と、複数のLED光源3と、複数のリフレクタ4と、複数の接合層52と、透光樹脂層71と、複数の遮光部74と、不透明樹脂層75と、蛍光部79と、を備える。
光源装置200は、光拡散部材6および接合層51を備えておらず、複数の遮光部74を備える点において、上述の光源装置100と主に異なる。光源装置200における、基材1、複数のLED光源3、複数の接合層52、透光樹脂層71、不透明樹脂層75、および蛍光部79の各構成は、光源装置100に関して述べたのと同様であるから、説明を省略する。
複数のリフレクタ4は各々、基材1に搭載されている。各リフレクタ4は、後述の接合層52を介して基材1に接合されている。複数のリフレクタ4は、方向Xに沿って配列されている。各リフレクタ4はLED光源3からの光をより多く方向Z1へと進行させるためのものである。本実施形態において各リフレクタ4は白色樹脂よりなる。このような白色樹脂としては、たとえば、液晶ポリマもしくはポリブチレンテレフタレートが挙げられる。各リフレクタ4は複数のLED光源3を収容している。
本実施形態において、各リフレクタ4は、光源装置100に関して説明した基部41を含む。基部41の具体的構成は、光源装置100に関して説明したのと同様であるから、説明を省略する。一方、各リフレクタ4は、光源装置100に関して説明した第1壁部46および第2壁部47は含まない。
複数の遮光部74は各々、透光樹脂層71を覆っており、且つ、互いに離間している。より具体的には、各遮光部74は透光樹脂層71に直接接している。複数の遮光部74は、方向Xに沿って配列されている。複数の遮光部74は各々、基材1の厚さ方向である方向Z視において、複数のLED光源3のいずれか一つに重なる。各遮光部74は円形状を呈する。各遮光部74の平面視の面積は、たとえば、LED光源3の平面視寸法の20〜30%である。ただし、各遮光部74の平面視寸法は、各遮光部74とLED光源3との方向Zにおける距離に依存する。各遮光部74は、樹脂よりなっていてもよいし、金属よりなっていてもよい。本実施形態において遮光部74は、樹脂よりなる。当該樹脂は、白色であってもよく黒色であってもよいが、本実施形態では、白色である。遮光部74が白色の樹脂よりなることは、LED光源3からの光を遮光部74が吸収することを防止する点において、好ましい。白色の樹脂としては、酸化チタンが混入されたシリコーン樹脂が挙げられる。樹脂よりなる遮光部74を形成するには、たとえば、ディスペンス方法を用いたり、転写方法を用いたり、マスクを用いたりすることにより、行う。
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
光源装置200は、複数の遮光部74を備える。複数の遮光部74は透光樹脂層71を覆い且つ互いに離間している。複数の遮光部74は各々、基材1の厚さ方向である方向Z視において、複数のLED光源3のいずれか一つに重なる。このような構成によると、LED光源3から方向Z1にまっすぐ進む光は、遮光部74と透光樹脂層71との界面にて反射する。よって、光源装置200から放たれる光のうち、Z方向視において各LED光源3と重なる領域の光の強度を低減することができる。そのため、読取対象809に至る光の主走査方向における強度のムラを低減できる。主走査方向における光の強度のムラを低減できると、画像読取装置800は、読取対象809における画像を的確に読み取ることが可能となる。
光源装置100と同様に、光源装置200においては、不透明樹脂層75はサブマウント基板34の側面を覆っている。このような構成によると、光源装置100に関して述べたのと同様の理由により、光源装置200に放たれる光の高輝度化を図ることができる。
図示しないが光源装置100と同様に、光源装置200においては、サブマウント基板34にツェナーダイオードが作りこまれている。このツェナーダイオードは、ベアチップLED33からの光の進行を妨げにくい。そのため、ツェナーダイオードを形成したことによって光源装置200の高輝度化が阻害されること、を防止できる。
なお、上述の光源装置104,105,106の少なくともいずれかの構成を、光源装置200に適用してもよい。
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態にかかる光源装置について説明する。
図29は、本実施形態にかかる光源装置の断面図である。図30は、図29に示す光源装置の部分拡大断面図である。図31は、図30のXXXI−XXXI線に沿う断面図である。
同図に示す光源装置300は、基材1と、複数のLED光源3と、複数のリフレクタ4と、複数の接合層51と、複数の接合層52と、光拡散部材6と、透光樹脂層71と、複数の遮光部74と、不透明樹脂層75と、蛍光部79と、を備える。光源装置300は、光源装置100の構成と、光源装置200の構成とを組み合わせたものに相当する。すなわち、光源装置300は、複数の遮光部74を更に備える点において、光源装置100と異なる。光源装置300における、基材1、複数のLED光源3、複数のリフレクタ4、複数の接合層51、複数の接合層52、光拡散部材6、透光樹脂層71、不透明樹脂層75、および蛍光部79の各構成は、光源装置100における各構成と同様であるから、図示および説明を適宜省略する。
本実施形態においても、複数の遮光部74は各々、透光樹脂層71を覆っており、且つ、互いに離間している。より具体的には、各遮光部74は透光樹脂層71に直接接している。各遮光部74は、光通過空間49に臨んでいる。各遮光部74の具体的構成は、光源装置200に関して説明したのと同様であるから、説明を省略する。
本実施形態によると、光源装置100と光源装置200の双方の利点を同時に享受することができる。
なお、上述の光源装置101〜106の少なくともいずれかの構成を、光源装置300に適用してもよい。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。