JPH07211943A - 光源装置 - Google Patents

光源装置

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JPH07211943A
JPH07211943A JP6006389A JP638994A JPH07211943A JP H07211943 A JPH07211943 A JP H07211943A JP 6006389 A JP6006389 A JP 6006389A JP 638994 A JP638994 A JP 638994A JP H07211943 A JPH07211943 A JP H07211943A
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JP
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light
light source
source device
light emitting
curvature
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JP6006389A
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Nobuhiro Fujinawa
展宏 藤縄
Toshiya Aikawa
敏哉 相川
Maki Suzuki
真樹 鈴木
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Nikon Corp
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Nikon Corp
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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
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85909Post-treatment of the connector or wire bonding area
    • H01L2224/8592Applying permanent coating, e.g. protective coating

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光源から出射される光を有効に原稿面上に集
光することができ、原稿面上における光量を大幅に増加
させ、画像品質の向上と読取り時間の短縮を図る。 【構成】 ステム24上に形成された複数個の凹状のリ
フレクタ部24aにそれぞれLED21、22、23を
配置し、リフレクタ部24aに透明性物質41を充填
し、LED21、22、23を被覆し、透明性物質41
の出光面の曲率を変えて、LED21、22、23から
発する光の指向性を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、透過または反射原稿の
画像情報を読み取る画像入力装置などに設けられた光源
装置に係り、特に種類の異なる発光手段としての複数個
のLEDを有する光源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】画像入力装置において、原稿を照明する
従来の光源1は図9に示すように構成されていた。図9
において、導電性材料で板状に形成された基板としての
ステム24には複数個の円錐状の凹部としてのリフレク
タ部24aが設けられている。リフレクタ部24aには
それぞれLED21がダイボンディングされており、L
ED21の上面側の電極はステム24に電気的に絶縁さ
れて取り付けられた図示しない別の電極と、金で形成さ
れたワイヤ28で接続されている。
【0003】リフレクタ部24a内にはLED21を固
定し防塵するための被覆手段としてのシリコンなどの透
明性物質41が充填されており、LED21及びリフレ
クタ部24aを被覆している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらLED2
1は種類によって指向性が異なるため、LED21から
射出される光のうち原稿に到達しない成分が発生する場
合がある。この結果、原稿面上で十分な光量が得られ
ず、読取り画像の品質が低下したり、読取り時間が長く
なるという問題があった。
【0005】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
もので、光源から射出される光を有効に原稿面上に集光
することができ、原稿面上における光量を大幅に増加さ
せ、画像品質の向上と読取り時間の短縮を図ることがで
きる光源装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の光源装置は、基板(例えば、ステ
ム24)上に形成された複数個の凹部(リフレクタ部2
4a)にそれぞれ配置された複数種類の発光手段(例え
ば、LED21,22,23)と、前記凹部に充填され
前記発光手段を被覆する透明な被覆手段(例えば、透明
性物質41)とを備える光源装置において、前記発光手
段の特性に応じて前記被覆手段の光の射出面の曲率を変
え、前記発光手段から発する光の指向性を変えるように
したことを特徴とする。
【0007】請求項2に記載の光源装置は、前記発光手
段から発する光の波長に応じて前記被覆手段の射出面の
曲率を変えることを特徴とする。
【0008】請求項3に記載の光源装置は、前記被覆手
段の射出面の曲率は、前記光の波長の長い方が短い方に
比べて、小さくなるように決められていることを特徴と
する。
【0009】請求項4に記載の光源装置は、前記発光手
段が配置される前記基板上の場所に応じて、前記被覆手
段の射出面の曲率を変えることを特徴とする。
【0010】請求項5に記載の光源装置は、前記被覆手
段の射出面の曲率は前記発光手段の配置場所が前記基板
上の端に行くに従って大きくなることを特徴とする。
【0011】
【作用】上記構成の光源装置においては、前記凹部に充
填された前記被覆手段の量を調整することにより、射出
面の曲率を変えてレンズ効果を調整することができる。
従って複数種類の発光手段から発する光の指向性を最適
な状態にすることができ、原稿上での光量を大幅に増加
させることができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の光源装置の一実施例を図面を
参照して説明する。
【0013】図1乃至図7に本発明の第一の実施例の構
成を示す。これらの図において、図9に示す従来例の部
分に対応する部分には同一符号を付して示す。
【0014】図2及び図3に本実施例による光源装置が
適用される画像入力装置の一例の構成を示し、図4に図
2の照明部3及び投影部6の構成を示す。図2乃至図4
において、画像入力装置は光源1から発する照明光を光
源2上に導く照明部3と、原稿2を保持して移動するキ
ャリッジ4と、原稿2を透過する透過光を1次元型光電
変換手段であるラインセンサ(CCD)5上に結像する
投影部6とから構成されている。
【0015】照明部3は、板状のベース部材7上に、放
射状に光を発する光源1と、光の向きを変え原稿面上で
線状になるようにする第1ミラー8、第2ミラー9が取
り付けられている。さらに光源1、第1ミラー8、第2
ミラー9を覆うように配置されると共に、照明光の透過
するスリット10を有する照明部蓋部材11が、ベース
部材7に爪状の引っかけ部11aによって固定されてい
る。光源1から発せられた光は第1ミラー8により原稿
面上で線状になるように集光され、第2ミラー9により
原稿方向すなわち垂直方向へ曲げられる。
【0016】従って、第2ミラー9からの光が蓋部材1
1のスリット10を通過する付近では光は細長い略長方
形の形状となる。蓋部材11に設けられるスリット10
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、光の形状よりやや大きい程度の長方形状になってい
る。また、スリット10の一部は内側に板11bが曲げ
られており、ベース部材7の前方に設けられた開口部1
2からの外光がスリット10を通って光源1に到達する
のを防いでいる。
【0017】原稿2をはさんで保持する上キャリッジ4
aと、下キャリッジ4bとは、並行に配置された2本の
ガイドバー13に案内され左右方向に移動可能である。
上キャリッジ4aの一部には図示しないラック部が設け
られており、これと噛合する図示しないステッピングモ
ータ等により駆動されるピニオンによりキャリッジ4が
左右に移動する。
【0018】投影部6は第3ミラー14、レンズ15、
CCD5と、全体を覆うと同時に原稿透過光の通過する
スリット16の設けられた投影部蓋部材17から構成さ
れている。また、投影部蓋部材17のスリット16も照
明部蓋部材11と同様に板17aが内側に曲げられてお
り、開口部12からの外光がスリット16を通って直接
投影部6の内側に侵入するのを防いでいる。また照明部
蓋部材11、投影部蓋部材17ともに、それ自身外光を
反射しないよう表面は黒色で艶消し処理がなされてい
る。
【0019】図5乃至図7に光源1の構成を示す。光源
1は第1の発光手段としての6個の青のLED21、第
2の発光手段としての4個の緑のLED22及び2個の
赤のLED23を有しており、各LED21、22、2
3はステム24に実装されている。また6個の青のLE
D21は一直線上に配列され、緑のLED22および赤
のLED23は平行の一直線上に交互に配列されてい
る。そして各LED21、22、23から発し、光源1
に設けられた反射光学系としてのミラー25の両面によ
り反射した光の光軸は同一平面上に位置している。
【0020】12個のLED21、22、23は導電性
材料で板状に形成されたステム24に実装されており、
各LED21、22、23の一極はステム24に接続さ
れている。また各LED21、22、23の他極はステ
ム24にそれぞれ絶縁部材26を介して装着された電極
27にワイヤ28を介して接続されている。さらに各L
ED21、22、23の周囲のステム24には、横方向
への発光を反射して上方へ射出する円錐状のリフレクタ
部24aが形成されている。各リフレクタ部24aで反
射した光は反射ミラー25で反射して前方へ射出され、
さらにミラー8、9により原稿2上で線状になるように
集光される。
【0021】このとき青のLED21から発した光は反
射ミラー25の第1面に形成された青反射膜25aで反
射し、緑のLED22及び赤のLED23から発した光
は反射ミラー25の第2面に形成された全反射膜25b
で反射する。この結果、光源1の前方から見たときに3
色があたかも同一の位置から発光しているように見え
る。また、青、緑、赤の3色の切り替えを電気的に制御
することで、原稿2を高速に読み取ることができる。な
お図5に示す符号29は、反射ミラー25の出光面に設
けられた45度プリズムである。
【0022】リフレクタ部24a内には図1に示すよう
に、LED21、22、23を固定し防塵するために、
シリコンなどの透明性物質41が充填されている。本実
施例においては、この封止用の透明性物質41が凸レン
ズの効果を発揮するように、表面が凸になる量で塗布し
ている。このとき、この量の大小によって凸レンズの曲
率が変化し、これに伴なってレンズ効果の大小が変化す
る。
【0023】封止されるLEDが緑のLED22や赤の
LED23のように広い指向性を持っている場合は、集
光効果が強くなるように透明性物質41を多めに塗布
し、表面の凸量を大きくして凸レンズとしての曲率半径
を小さくする。この結果、指向性が狭くなり集光用の第
1ミラー8に到達して有効に使われる光量が増加する。
逆に青のLED21のように指向性の強いLED21を
封止する透明性物質41の塗布量は、あまりレンズ効果
を持たないように少くし、表面の凸量を小さくして曲率
半径を大きくする。このときレンズ効果による指向性を
強くすると、中心付近と周辺付近との光量差が大きくな
り、照明ムラが大きくなる。
【0024】特に非常に指向性が強く照明ムラの大きい
LEDに対しては、透明性物質41の塗布量をさらに少
くし、表面が凹面になるようにすることにより凹レンズ
の効果を生じ、指向性が適度に緩和されて照明ムラを小
さくすることができる。
【0025】上述したように第一の実施例によれば、ス
テム24のリフレクタ部24a内のLED21、22、
23を封止する透明性物質41の塗布量を、LED2
1、22、23の指向性に応じて変化させることによ
り、それぞれについての最適の指向性を得ることができ
る。このとき、従来から固定用に用いている透明性物質
41を使用してレンズ効果を持たせるので、特にコスト
高になることなく、LED21、22、23から発射す
る光を集光用の第1ミラー8に到達させることができ、
原稿面上での光量を大幅に増加させることが可能とな
る。
【0026】図8に本発明の第二の実施例による光源装
置1の構成を示す。複数個のLED21a乃至21fが
ステム24上に、光軸に対して直角方向に列上に配置さ
れている。このとき光軸に近い中心寄りのLED21
c,21dからの発光は十分にCCD5に到達するが、
光軸から遠い両端寄りのLED21a,21b,21
e,21fからの発光は投影部6のレンズ15でけられ
やすく、CCD5まで到達しない成分がある。このとき
けられるのは主としてレンズ15の周辺部を通る光であ
るから、なるべく多くの光がレンズ15の中心寄りを通
るようにすると、けられによる光の損失を小さくするこ
とができる。すなわち、透明性樹脂41a,41b,4
1e,41fを凸状に形成することにより、両端に近い
LED21a,21b,21e,21fからの発光の指
向性を強くして、光が広がらないようにすると、上記の
ようなけられの影響を小さくすることができる。
【0027】しかしながら、上記の構成によると、原稿
面上における照明ムラが大きくなってしまう。そこで、
中心寄りの透明性樹脂41c,41dを凹状に形成する
ことにより、中心寄りのLED21c,21dからの発
光の指向性を弱くし、光軸付近より離れたLED21
a,21b,21e,21fからの指向性の方が強くな
るようにする。このとき、中心寄りのLED21c,2
1dからの発光は、レンズ15の周辺を通ってもけられ
ない。
【0028】本実施例によれば、両端付近ほど透明性樹
脂41を凸として指向性を強くし、中心寄りは逆に透明
性樹脂41を凹として指向性を弱くしたので、両端付近
のLED21の発光が有効にCCD5に到達し、光量が
増加する。同時に、中心が強いものと周辺が強いものと
の逆の特性をもつ光が重なりあうので、最終的には相互
に補正しあって、照明ムラを小さくすることができる。
【0029】なお、透明性物質41の塗布量と表面の曲
率との関係は実験によって決められ、容易に管理でき
る。また、使用する透明性物質41の粘性を異ならせる
ことで、曲率を管理することもできる。
【0030】上記実施例では原稿2をラインセンサであ
るCCD5によって読み取る画像入力装置に設けられた
光源装置について説明したが、発光体を透明性物質で封
止するような構成の他の光源装置に適用しても同様の効
果が得られる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光源装置
によれば、基板の凹部に配置された発光手段を被覆する
透明な被覆手段の射出面の曲率を、発光手段の特性に応
じて変え、発光手段から発する光の指向性を変えるよう
にしたのでコストを高くすることなく発光手段から発す
る光を原稿面上に集光することができ、原稿面上におけ
る光量を大幅に増加させ、画像の品質の向上と読取り時
間の短縮を図ることができる。
【0032】また、発光手段が配置される基板上の場所
に応じて、被覆手段の射出面の曲率を変えることによ
り、各位置の発光手段からの発光を有効に光電変換手段
に到達させ、照明ムラを小さくして光量を増大させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光源装置の第一の実施例の構成を示す
要部拡大縦断面図である。
【図2】本発明の光源装置が適用される画像入力装置の
一例の構成を示す部分破断側面図である。
【図3】図2の部分破断正面図である。
【図4】図2の照明部及び投影部の構成を示す分解斜視
図である。
【図5】図2の光源の構成を示す縦断面図である。
【図6】図5の部分破断平面図である。
【図7】図5の外観斜視図である。
【図8】本発明の光源装置の第二の実施例の構成を示す
要部拡大縦断面図である。
【図9】従来の光源装置の一例の構成を示す要部拡大縦
断面図である。
【符号の説明】
21、22、23 LED(発光手段) 24 ステム(基板) 24a リフレクタ部(凹部) 41 透明性物質(被覆手段)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に形成された複数個の凹部にそれ
    ぞれ配置された複数種類の発光手段と、 前記凹部に充填され前記発光手段を被覆する透明な被覆
    手段とを備える光源装置において、 前記発光手段の特性に応じて前記被覆手段の光の射出面
    の曲率を変え、前記発光手段から発する光の指向性を変
    えるようにしたことを特徴とする光源装置。
  2. 【請求項2】 前記発光手段から発する光の波長に応じ
    て前記被覆手段の射出面の曲率を変えることを特徴とす
    る請求項1記載の光源装置。
  3. 【請求項3】 前記被覆手段の射出面の曲率は、前記光
    の波長の長い方が短い方に比べて、小さくなるように決
    められていることを特徴とする請求項2記載の光源装
    置。
  4. 【請求項4】 前記発光手段が配置される前記基板上の
    場所に応じて、前記被覆手段の射出面の曲率を変えるこ
    とを特徴とする請求項1記載の光源装置。
  5. 【請求項5】 前記被覆手段の射出面の曲率は、前記発
    光手段の配置場所が前記基板の端に行くに従って大きく
    なることを特徴とする請求項4記載の光源装置。
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