JPH07115512A - 光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コストダウンを図りながら、４５度プリズム
の熱変形による光学的精度の悪化を防止する。 【構成】 照明光を発光する光源と、光源が発光した照
明光を反射する反射ミラーと、反射ミラーから照射され
た照明光を透過する平面フィルターと、光源、反射ミラ
ーおよび平面フィルターを保持する光源保持台とを具備
し、光源、反射ミラー、平面フィルターおよび光源保持
台によって囲まれる空間に、放熱部材を充填する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透過或いは反射原稿の
画像情報を読み取る画像入力装置の光源に最適な光源装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３および図４に、従来の画像入力装置
の例としてフィルムスキャナの全体構成を示す。また、
図５にフィルムスキャナの照明部および投影部の構成を
示す。

【０００３】原稿を読み取る画像入力装置の構成は、照
明部１、スキャニング部２および投影部３に大分され
る。

【０００４】照明部１は、光源と光源からの照明光を原
稿５の上に導く照明手段として機能する。板状のベース
部材１４上には、放射状に光を発する光源部１１と光の
向きを変えて原稿５の面上で線状になるようにするミラ
ー１３およびミラー１２が取り付けられている。光源部
１１、ミラー１３およびミラー１２は蓋部材１５によっ
て覆われ、蓋部材１５には照明光の通過するスリット１
５ａが形成されている。蓋部材１５は、爪状の引っかけ
部１５ｂによってベース部材１４に固定されている。

【０００５】光源部１１から発せられた光は、ミラー１
３により原稿５の面上で線状になるように集光され、ミ
ラー１２により原稿５の方向へ曲げられる。したがっ
て、ミラー１２からの光が蓋部材１５のスリット１５ａ
を通過する付近では、光は細長い略長方形の断面形状と
なる。蓋部材１５に設けられるスリット１５ａは、照明
光が通過するのに必要な大きさがあればよいので、光の
断面形状よりもやや大きい程度の長方形状になってい
る。スリット１５ａの一部は内側に曲げられており、開
口部４からの外光がスリット１５ａを通って光源部１１
に到達するのを防いでいる。

【０００６】スキャニング部２は、原稿５を保持して移
動させる保持手段として機能し、原稿５を挟んで保持す
る上キャリッジ２１および下キャリッジ２２と、平行に
配置された２本のガイドバー２３とから成る。上キャリ
ッジ２１および下キャリッジ２２は、原稿５を保持しつ
つガイドバー２３に案内されて図３の左右方向に移動可
能である。上キャリッジ２１の一部にはラック部（図示
せず）が設けられており、これとステッピングモータ等
により駆動されるピニオン（図示せず）によりスキャニ
ング部２が図３の左右方向に移動する。

【０００７】投影部３は、原稿からの透過光をＣＣＤ
（ラインセンサ）３３上に結像する読み取り手段として
機能し、ミラー３１、レンズ部３２およびＣＣＤ３３
と、全体を覆うと同時に原稿５の透過光の通過するスリ
ット１５ａの設けられた投影部蓋部材１６とから構成さ
れている。また、投影部蓋部材１６のスリット１６ａも
照明部の蓋部材１５のスリット１５ａと同様に一部が内
側に曲げられており、開口部４からの外光がスリット１
６ａを通って投影部３の内部に侵入するのを防いでい
る。照明部１の蓋部材１５および投影部３の蓋部材１６
は、それ自体が外光を反射しないように、表面が黒色で
艶消し処理がなされている。

【０００８】照明部１からの光は、原稿５の上で線状に
なるように集光され、原稿５を透過した後にＣＣＤ３３
上に結像され、これが１ラインデータとして読み取られ
る。このとき、原稿５が同一位置を保持したままで、照
明光をＲ（赤）、Ｇ（緑）、およびＢ（青）と順次切り
換えて読み取りを繰り返す。これにより、１ラインのＲ
ＧＢデータが得られ、原稿５をカラーで読み取ることが
可能になる。１ライン（３色分）の読み取り終了後、ス
キャニング部２は原稿５を次ラインに移動させ、再度読
み取りを行う。このような読み取りと移動を複数回繰り
返すことで１画面分の読み取りが行われる。

【０００９】上記のように１画面分のカラー情報を１回
のスキャニングで読み取る為に、光源部１１は、Ｒ
（赤）、Ｇ（緑）、およびＢ（青）光の高速切り替えを
電気的に制御する。従来の光源部１１は、図６および図
７のような構成となっていた。

【００１０】図７に示すように、光源ベース１０１上に
ステム１０２がロウ付け固定されている。また、光源ベ
ース１０１上には、４５度プリズム１０４と反射ミラー
１０５が貼着された状態で載置されている。なお、反射
ミラー１０５の両面は、青反射膜１０５ａと全反射膜１
０５ｂとで構成されている（図６（ｂ）参照）。また、
４５度プリズム１０４の垂直面には、画質を劣化させる
赤外光をカットするために、赤外カット膜１０４ａが形
成されている。

【００１１】図６に示すように、ステム１０２上には、
複数のＬＥＤチップ１１０ａおよび１１０ｂが２列に配
置され、ボンディングされている。ＬＥＤチップ１１０
ａおよび１１０ｂの各チップの周囲には、横方向への発
光を反射して上方（図６の紙面に垂直な方向）へ射出せ
しめる円錐状のリフレクタ部１０２ａが形成されてい
る。

【００１２】光源部１１は、３色の光を射出するために
２列のＬＥＤチップ１１０ａおよび１１０ｂから成る。
ＬＥＤチップ１１０ａには、１チップあたりの光量が少
ない青ＬＥＤが１列に６個配置され、ＬＥＤチップ１１
０ｂには、赤ＬＥＤと緑ＬＥＤがＧＲＧＧＲＧの順で配
置されている。ＬＥＤチップ１１０ａおよび１１０ｂか
らの光は、直接またはリフレクタ部１０２ａで反射され
てチップ上方（図６の紙面に垂直な方向）へと射出され
る。その後、青反射膜１０５ａまたは全反射ミラー１０
５ｂで反射されて前方（図６の右方向）へ射出され、原
稿５の面上で線状になるようにミラー１３（図３および
図５参照）によって集光される。

【００１３】青ＬＥＤからの光を青反射膜１０５ａで反
射し、赤ＬＥＤおよび緑ＬＥＤからの光は全反射ミラー
１０５ｂで反射することにより、図６の右方向から見た
ときに、３色があたかも同一の位置から発光しているよ
うになる。ＲＧＢの色の切り替えは電気的に制御するこ
とで、原稿５を高速に読み取ることが可能になる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の光源装
置で使用されている４５度プリズム１０４は、高価な光
学部品であるために、光源装置のコストアップを招くと
いう問題点がある。また、４５度プリズム１０４の垂直
面には、画質を劣化させる赤外光をカットするために、
赤外カット膜１０４ａが形成されているが、この赤外カ
ット膜１０４ａで反射した赤外光が４５度プリズム１０
４に戻り、４５度プリズム１０４を熱変形させ光学的精
度を悪化させるという問題点がある。

【００１５】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
もので、コストダウンを図りながら、４５度プリズムの
熱変形による光学的精度の悪化を防止することを目的と
する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、照明光を発光する光源と、光源が発光した
照明光を反射する反射ミラーと、反射ミラーから照射さ
れた照明光を透過する平面フィルターと、光源、反射ミ
ラーおよび平面フィルターを保持する光源保持台とを具
備し、光源、反射ミラー、平面フィルターおよび光源保
持台によって囲まれる空間に、放熱部材を充填するよう
に構成されている。

【００１７】

【作用】上記構成の光源装置においては、高価な４５度
プリズムを平面フィルターに置き換えるようにしたの
で、大幅なコストダウンを図ることが可能となる。ま
た、光源、反射ミラー、平面フィルターおよび光源保持
台によって囲まれる空間に、放熱部材を充填するように
したので、平面フィルターの反射ミラー側に形成した赤
外カット膜で反射した赤外光は放熱部材に放出されるこ
とになり、熱変形による光学的精度の悪化を防止するこ
とが可能となる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１９】図１は、本発明による光源装置の一実施例
を示す斜視図である。

【００２０】図１において、光源ベース１０１上にステ
ム１０２がロウ付け固定されている。光源ベース１０１
上には、平面ガラス２０４および平板反射ミラー２０５
が載置されている。平面ガラス２０４は、垂直面１０１
ａに接着固定された状態で光源ベース１０１に載置さ
れ、平板反射ミラー２０５は４５度面１０１ｂに接着固
定された状態で光源ベース１０１に載置されている。光
源ベース１０１の垂直面１０１ａおよび４５度面１０１
ｂは、光源ベース１０１をダイキャスト成形で製作すれ
は特に機械加工する必要は無い。

【００２１】平板反射ミラー２０５の両面は、図２に示
すように、青反射膜２０５ａと全反射膜２０５ｂとで構
成されている。また、平面ガラス２０４の平板反射ミラ
ー２０５側には赤外カット膜２０４ａが形成されてい
る。

【００２２】図２において、ＬＥＤチップ１１０ａおよ
び１１０ｂがステム１０２上にボンディングされてい
る。ＬＥＤチップ１１０ａの列には青ＬＥＤチップがボ
ンディングされ、このＬＥＤチップ１１０ａからの光線
は反射ミラー２０５の青反射膜２０５ａによって光路を
４５度変換される。また、ＬＥＤチップ１１０ｂの列に
は赤ＬＥＤおよび緑ＬＥＤチップがボンディングされ、
このＬＥＤチップ１１０ｂからの光線は反射ミラー２０
５の青反射膜２０５ａを透過し、全反射膜２０５ｂによ
って光路を４５度変換され、青光線の光路と一致するよ
うにＬＥＤチップ１１０ａおよび１１０ｂが配置されて
いる。

【００２３】平面ガラス２０４および平板反射ミラー２
０５と、光源ベース１０１の凸部１０１ｃと、ステム１
０２とによって囲まれる空間には、透明シリコン樹脂２
０６が充填されている。透明シリコン樹脂２０６は液体
または固体であり、液体の場合には更に封止部材（図示
せず）が用いられる。

【００２４】平面ガラス２０４の反射ミラー２０５側に
赤外カット膜２０４ａを形成した結果、赤外カット膜２
０４ａで反射した赤外光は、透明シリコン樹脂２０６に
放出されることになるので十分に放熱が行われ、熱変形
による光学的精度の悪化を防止することが可能となる。
なお、透明シリコン樹脂２０６に蓄積された熱は、透明
シリコン樹脂２０６が液体の場合には対流により、また
透明シリコン樹脂２０６が固体の場合には熱伝導によ
り、光源ベース１０１またはステム１０２に伝達され、
最終的には大気中に放出される。

【００２５】もしも、反射ミラー２０５の反対側（図２
の右側）の平面ガラス２０４に赤外カット膜２０４ａを
形成した場合には、平面ガラス２０４に赤外光が放出さ
れることになり、平面ガラス２０４が熱変形することに
なる。このように、平面ガラス２０４の反射ミラー２０
５側に赤外カット膜２０４ａを形成できるのは、４５度
プリズムを平面ガラスに置き換えた結果、コーティング
可能な面数が増加した効果の１つである。

【００２６】なお、ＬＥＤチップ１１０ａおよび１１０
ｂからの射出光が散乱して他の光学系に悪影響を及ぼす
ことがないように、図１の左上方向から右下方向にかけ
て、遮光塗装を施すようにすることもできる。

【００２７】以上で説明したように、２枚の平面ガラス
を、光源ベースの傾斜面および垂直面に接着することに
より、４５度プリズムで構成した場合と同等の効果が得
られ、且つ安価に構成することが可能となる。なお、上
述した実施例においては、平面フィルターを平面ガラス
２０４で構成した場合について説明したが、ガラスに限
らず樹脂フィルターで構成することもできる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、高価な４
５度プリズムを平面フィルターに置き換えるようにした
ので、大幅なコストダウンを図ることが可能となる。ま
た、光源、反射ミラー、平面フィルターおよび光源保持
台によって囲まれる空間に、放熱部材を充填するように
したので、平面フィルターの反射ミラー側に形成した赤
外カット膜で反射した赤外光は放熱部材に放出されるこ
とになり、熱変形による光学的精度の悪化を防止するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光源装置の一実施例を示す斜視図
である。

【図２】本発明による光源装置の一実施例を示す断面図
である。

【図３】従来の光源装置の一例を示す部分断面正面図で
ある。

【図４】従来の光源装置の一例を示す部分断面側面図で
ある。

【図５】従来の光源装置の一例を示す斜視図である。

【図６】従来の光源装置の一例を示す上面図、側面図お
よび上面図である。

【図７】従来の光源装置の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 照明部 ２ スキャニング部 ３ 投影部 ５ 原稿 １１ 光源部 ３２ レンズ部 ３３ ＣＣＤ １０１ 光源ベース １０１ａ 垂直面 １０１ｂ ４５度面 １０１ｃ 凸部 １０２ ステム １０２ａ リフレクタ部 １１０ａ ＬＥＤチップ １１０ｂ ＬＥＤチップ ２０４ 平面ガラス ２０４ａ 赤外カット膜 ２０５ 反射ミラー ２０５ａ 青反射膜 ２０５ｂ 全反射膜 ２０６ 透明シリコン樹脂

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】照明光を発光する光源と、 前記光源が発光した照明光を反射する反射ミラーと、 前記反射ミラーから照射された照明光を透過する平面フ
   ィルターと、 前記光源、前記反射ミラーおよび前記平面フィルターを
   保持する光源保持台とを具備し、 前記光源、前記反射ミラー、前記平面フィルターおよび
   前記光源保持台によって囲まれる空間に、放熱部材を充
   填したことを特徴とする光源装置。
2. 【請求項２】前記放熱部材は、液体の放熱部材であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 【請求項３】前記放熱部材は、固体の放熱部材であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の光源装置。