JPH0429379A - Ledアレイ光源 - Google Patents

Ledアレイ光源

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JPH0429379A
JPH0429379A JP2135047A JP13504790A JPH0429379A JP H0429379 A JPH0429379 A JP H0429379A JP 2135047 A JP2135047 A JP 2135047A JP 13504790 A JP13504790 A JP 13504790A JP H0429379 A JPH0429379 A JP H0429379A
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JP
Japan
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light
amount
led
light source
led array
Prior art date
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Pending
Application number
JP2135047A
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English (en)
Inventor
Munekazu Nishihara
宗和 西原
Tetsuo Fukushima
哲夫 福島
Kenichiro Suetsugu
憲一郎 末次
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0429379A publication Critical patent/JPH0429379A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/3025Electromagnetic shielding

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  • Led Device Packages (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、LEDアレイ光源に関し、詳しくは、イメ
ージセンサ等の照明光源として利用され、多数のLP、
D素子を並べて発光させ、線状もしくは面状の光源を得
るLEDアレイ光源に関するものである。
〔従来の技術〕
LED光源は、各種の電子機器において、小型で低消費
電力であること等を利点として、広く利用されている。
LED素子自体は、小さな点状の光源にしかならないた
め、線状あるいは面状の光源を得るには、LED素子を
多数並べて同時に発光させるようにしており、このよう
な光源をLEDアレイ光源と呼んでいる。
LEDアレイ光源は、ファクシミリや画像スキャナ等の
電子機器におけるイメージセンサへの照明光源として優
れた性能を有している。イメージセンサでは、光センサ
アレイとLEDアレイ光源とを組み合わせ、LEDアレ
イ光源からの照射光を原稿面で反射させて、その反射光
を光センサアレイに入力させて、画像情報を得ている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、上記のように多数のLED素子を並べたLE
Dアレイ光源では、照射線もしくは照射面の場所によっ
て、照射される光量にムラがあり、均一な線状光源もし
くは面状光源にならないという問題があった。
これは、LEDアレイ光源では、個々のLED素子の光
量分布は、中心の光量が多く周辺になるにしたがって光
量が少なくなるスポット状をなしている。このようなL
ED素子を並べると、LED棄子量子同士間になる部分
では、どうしても光量が少なくなり、LED素子の中心
に相当する部分との間に光量の差が生じてしまうのであ
る。
そのため、イメージセンサでは、得られる画像情報にム
ラが生じ、読み取り精度が低下したり、出力される画像
の品質が悪くなってしまうという問題が生じる。イメー
ジセンサ以外の各種電子機器においても、光量の均一な
線状もしくは面状光源を必要とする場合には、同様の問
題があるので、従来のLEDアレイ光源では充分に満足
することはできなかった。
なお、LEDi子から照射面までの距離を長くとれば、
光量が平均化されてムラを少なくできるのであるが、そ
うすると、イメージセンサ等の装置全体の嵩が高くなり
、装置の小型化を図ることができない。また、LED素
子同士の設置間隔を狭くして、光量のムラを無くすこと
も考えられたが、LED素子の使用個数が増えてコスト
アンプするとともに、回路形成等の問題からLED素子
の設置間隔はある程度以上はどうしても必要であり、光
量のムラを完全に無くすことはできなかった。
そこで、この発明の課題は、LEDアレイ光源において
、照射面までの距離を長くとることなく、位置による照
射光量のムラを無くして、照射面全体を均一な光量で照
明することのできるLEDアレイ光源を提供することに
ある。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するこの発明にかかるLEDアレイ光源
は、多数のLED素子が並設されたLEDアレイ光源に
おいて、LED素子の前面に、光量の多い個所で断続的
に光を遮断する遮光パターンが形成された光量調整マス
クを備えている。
〔作  用〕
前記したように、LED素子からの発光は、照射面にお
いて、LED素子の中心部分では光量が多く、周辺部分
になるにつれて光量が少なくなっている。そこで、LE
D素子の前面に、LED素子の中心部分からの光を断続
的に遮断する遮光パターンが形成された光量調整マスク
を備えておくことにより、LED素子の中心部分から照
射面に到達する光量を減らすことができる。
なお、LED素子の中心部分からの光は、断続的に遮断
されるだけなので、照射面の中心部分には、遮光パター
ンの遮光部でない周辺からの照射光がある程度は到達し
、また、LED棄子の中心部分からの光は遮光パターン
等で反射されたり散乱したりして照射面の中心部分およ
び周辺部分に分散して照射されたりもするので、遮光パ
ターンで光を遮った部分にも、ある程度の光量は照射さ
れることになる。
その結果、照射面の中心部分および周辺部分における光
量の差が少なくなり、LEDアレイの全体における光量
が平均化され、均一な線状もしくは面状光源を得ること
ができる。
〔実 施 例〕
第1図は、この発明にかかるLEDアレイ光源の実施例
を示している。
LEDアレイ光源は、多数のLED素子20が、支持基
板10の上に適当な間隔で並べられている。LED素子
20には、支持基板10を経て電源回路や制御回路等が
接続されている。支持基板10には、各LED素子20
の中間位置に、三角形状の反射突起12が形成されてい
る。この反射突起12で、LED素子20から横方向に
漏れる発光を、LED素子20の前面側に反射させて有
効に利用するようにしている。LED素子20は、前面
側が透明な封止樹脂30で封止されて保護されている。
封止樹脂30のさらに前面に光量調整マスク40が設け
られている。光Mm整マスク40は、透明な薄いフィル
ムからなり、光量調整マスク40の封止樹脂30側の表
面には、蒸着等により、金属化合物その他の遮光材料か
らなる遮光パターン44が形成されている。なお、遮光
パターン44は、封止樹脂30と反対側の表面に形成さ
れていてもよい。光量調整マスク40の材料としては、
通常の光学機器等に利用されている、各種の透明樹脂フ
ィルムやガラス等が用いられる。遮光パタ−ン44は、
蒸着による以外にも、スパッタリングその他の薄膜形成
手段や写真製版手段等の通常のパターン形成方法を利用
して形成することができる。また、透明な光量調整マス
ク40の表面に別の遮光材料からなる遮光パターン44
を形成しておくほか、光量調整マスク40自体が、その
内部構造の違いによって透明部分と遮光部分とのパター
ンを備えたものであってもよい。
遮光パターン44は、LED素子20の光量分布に対応
して、光量の多い部分で光を断続的に遮って照射面全体
に対する光量を均一化できれば、任意のパターンで実施
することができる。遮光パターン44の遮光部分は、光
を完全に遮るものであってもよいし、光量の大部分は遮
るが一部の光量は透過する程度の遮光性を有するもので
もよい遮光パターン44の具体的構造としては、例えば
、第1図(b)に示すようなパターンが好ましい。
すなわち、LED素子20の中心に相当する位置に、円
形状の遮光部44aを設け、その外側に短い距離をおい
て円環状の遮光部44bを設け、さらにその外側により
長い距離をおいて幅の狭い円環状の遮光部44Cを、順
次同心円綿状に設けている。図示した実施例では円環状
の遮光部44bCが2本設けられているが、必要であれ
ば、さらに段階的に間隔をあけ、かつ、その幅を細くし
ながら、円環状遮光部の数を増やしてもよい。なお、L
EDアレイ光源の幅からはみ出る部分の円環状遮光部4
4b、cは欠けていてもよい。
第3図は、上記のような遮光パターン44が形成された
る光量潴整マスク40を備えたLEDアレイ光源の照射
光量分布をグラフに表している。
グラフの縦軸が、照射面に到達する光NLを示している
第3図+a)は、遮光パターン44が全くない場合であ
り、LED素子20の中心に対応する場所では光量が非
常に多く、中心から離れると急激に光量が落ちており、
光量のムラが極めて大きい。なお、前記した反射突起1
2による反射光が当たるLED素子20同士の中間部分
では、少し光量が増えている。
つぎに、第3図(b)は、前記遮光パターン44のうち
、円形状遮光部44aのみがある場合である。円形状遮
光部44aはLED素子20の中心部分からの光を遮る
ので、中心部分における照射光量が大きく減っている。
そのため、中心部分から少し離れた位置に新たに少し低
い照射光量の極大値が生じる。この極大値は、LED素
子20および円形状遮光部44aと同心の円周上にある
。なお、遮光部44aの周囲からの光の回り込みがある
ので、中心部分における照射光量が完全に無くなること
はない0以上の結果、照射面全体の光量のムラが少し改
善されたことになる。
つぎに、第3図(C)は、円形状遮光部44aに加えて
円環状遮光部44bを設けた場合である。円環状遮光部
44bは、前記第3図(b)において、LED素子20
の中心部分の外に生じた照射光量の極大値部分に相当す
る個所に設けられているので、今度は、この極大値部分
の光量が大きく減少する。その結果、前記第3図(b)
の場合と同様の作用が生じて、極大値部分と周辺部分と
の光量差が小さくなり、LEDアレイ光源全体の光量ム
ラがより改善されることになる。
なお、前記極大値部分の外側に、他の部分よりも少し光
量の多い新たな極大値部分が生じている。そこで、この
極大値部分に相当する位置に、つぎの円形状遮光部44
Cを設ければ、この極大値部分の光量を減らして、より
光量のムラをなくし均一化ができる。
すなわち、光量調整マスクには、LED素了20からの
照射光量が他の場所によりも多くなる部分に対して、必
要な数および形状の遮光部44a、  b、  c・・
・を断続的に備えた遮光パターン44を設けておけばよ
いのである。そして、各遮光部44a・・・は、面積が
広い程、照射光量を大きく減らす作用があり、遮光部4
41・・・の数を増やし、その間隔を細かく厳密に設定
するほど、照射光量の均一化が図れる。
スポット状の光量分布を有するLED素子20では、前
記したような、円形状遮光部44a、および、徐々に間
隔があき幅が狭くなる円環状遮光部44b、c・・・を
適当な数で組み合わせた遮光パターン40を用いること
で、照射光量の均一化が良好に図れる。但し、LED素
子20の光量分布が違ったり、LED素子20の配置構
造が違ったりする場合は、遮光パターン44もそれに対
応するように変更すればよい。
第2図は、上記のような光量調整マスク4oを備えたL
EDアレイ光源を組み込んだイメージセンサの構造を示
している。支持基板10にLED素子20を取り付け、
その前面を封止樹脂30で覆い、さらにその前面に光量
調整マスク4oが取り付けられている。光量調整マスク
40から少し離れて光センサ基板50が設けられている
。光セン号基板50には、光セン置部(図示せず)が設
けられているとともに、光センサ基板50の一部に光を
通過させる窓部分(図示せず)が形成されている。
LED素子20から照射された光は、光量調整マスク4
0で光量の均一化が行われた後、光セン号基板50の窓
部分を通過して原稿面60に照射される。原稿面60で
反射した光が、光センサ基板50の光センサ部に入力さ
れて、原稿面60の画像情報が得られる。
この発明にかかるLEDアレイ光源を組み込むイメージ
センサは、図示した以外にも、通常の各種構造のイメー
ジセンナが適用できる。また、イメージセンサ以外にも
、均一な線状もしくは面状の光源を必要とする各種光学
装置や電子装置に利用することができる。
〔発明の効果〕
以上に述べた、この発明にかかるLEDアレイ光源は、
断続的に光を遮る遮光パターンが形成された光量調整マ
スクを備えていることにより、照射面に到達する照射光
量の位置によるムラをなくし、LEDアレイ光源の全体
で光量の均一な照明を行うことができる。
光量調整マスクの遮光パターンは、LED素子の構造や
配置に合わせて、印刷その他のパターン形成手段で任意
の構造に簡単に作製することができるので、用途や目的
によって様々な構造や配置を取る各種LEDアレイ光源
に容易に対応することができる。また、LED素子や基
板自体は従来と同様の構造でよく、このLEDアレイに
、簡単にパターン形成できる光量調整マスクを組み合わ
せるだけでよいので、LEDアレイ光源全体の製造は容
易で経済性にも優れている。
光量ムラが同じ程度で良ければ、従来のLEDアレイ光
源に比べて、LED素子と照射面との距離をはるかに近
づけることができるので、LEDアレイ光源を組み込む
イメージセンサ等の装置全体の嵩を低くして、小型化を
図ることができる。
さらに、LED素子同士の間隔を広げても、光量ムラが
出難いので、LED素子の使用個数を少なくして、コス
トダウンを図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図[8) [b)はこの発明にががるLEDアレイ
光源の実施例を示し、第1図(alは断面図、第1図(
b)は光量調整マスクの平面図、第2図はLEDアレイ
光源を用いたイメージセンサの断面図、第3図(al〜
(C1はLEDアレイ光源の照射光量分布を示す線図で
ある。 0・・・LED素子 0・・・光量調整マスク 4・・・遮光パターン 4a。 C・・・遮光部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 多数のLED素子が並設されたLEDアレイ光源に
    おいて、LED素子の前面に、光量の多い個所で断続的
    に光を遮断する遮光パターンが形成された光量調整マス
    クを備えていることを特徴とするLEDアレイ光源。
JP2135047A 1990-05-24 1990-05-24 Ledアレイ光源 Pending JPH0429379A (ja)

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