JPH0746376A - 画像読取装置 - Google Patents

画像読取装置

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JPH0746376A
JPH0746376A JP15009293A JP15009293A JPH0746376A JP H0746376 A JPH0746376 A JP H0746376A JP 15009293 A JP15009293 A JP 15009293A JP 15009293 A JP15009293 A JP 15009293A JP H0746376 A JPH0746376 A JP H0746376A
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JP
Japan
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light
led chip
light source
image reading
reading apparatus
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JP15009293A
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English (en)
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Hisaki Furuyama
久樹 古山
Osamu Ikeda
理 池田
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Nikon Corp
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Nikon Corp
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Publication date
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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

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  • Led Devices (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像読取装置の光源部と原稿との間に、別途
光の拡散手段を配置することなく、原稿を均一に照明で
きるようにする。 【構成】 支持台22上に載置されたLEDチップ21
を封止するポッティング材51に、光の散乱剤を混入し
たり、気泡を内包させたりして、光源部1からの光を拡
散して、フィルム3面上での照度分布の均一化を図る。
この結果、画像読取装置の小型化と低コスト化を図るこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光源から発する光によ
り原稿を照明し、その透過光または反射光を電気信号に
変換して画像の読み取りを行う画像読取装置に係り、特
に光源の発光手段としてLEDチップを備える画像読取
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の画像読み取り装置の概略図を図8
に示す。光源部1から放出された光は、一般に、その放
射方向によって異なる強度の分布を持っている。画像読
み取り時には、光源部1より放出された光が集光光学系
2を経て、原稿3を照射する。この際、図中に実線4で
示した照度分布で示すように、原稿上の位置による照度
分布むらが生じてしまう。つまり、均一濃度の原稿を読
み取り、光電変換した場合においても、電気的画像信号
出力値が均一とはならず、原稿上の位置によって出力が
異なってしまう。通常の原稿3を読み取った際には、こ
の不均一が原因で、画像品質が大幅に低下してしまうこ
ととなる。
【0003】そこで、原稿3に入射する光の照度分布を
出来るだけ均一にする為に、光源部1と原稿3との間
に、拡散板あるいはスリット、フレネルレンズ等の拡散
手段5を配置し、光を散乱させ、図中に破線6で示すよ
うに、原稿上の照度分布の均一性を高めていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、光源部1と原
稿3との間に別途拡散手段5を配置することにより、余
分なスペース、コストが必要となり、拡散手段5を含め
た照明系が、大型化あるいは複雑化し、ひいては、装置
全体の大型化、コストアップの要因となるという問題が
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、光源部と原稿との間に別途光の拡散手段を配
置することなく、原稿を均一に照明することのできる画
像読取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に記載の本発明は、発光手段としてのLE
Dチップ21とLEDチップ21の封止部材としてのポ
ッティング材51により封止して保持する支持手段とし
ての支持台22と、からなる光源部1と、光源部1から
発する光により照明された原稿3からの透過光または反
射光を電気信号に変換する光電変換手段としてのセンサ
15とを備えた画像読取装置において、ポッティング材
51に光源部1からの放射光を拡散させる拡散手段を設
けたことを特徴とする。
【0007】請求項2に記載の画像読取装置は、拡散手
段として、ポッティング材51に光を散乱させるシリコ
ン酸化物などの散乱剤を混入したことを特徴とする。
【0008】請求項3に記載の画像読取装置は、拡散手
段として、ポッティング材51に気泡を内包させたこと
を特徴とする。
【0009】請求項4に記載の画像読取装置は、拡散手
段として、ポッティング材51の表面に光の散乱効果を
有する物質の層を形成したことを特徴とする。
【0010】請求項5に記載の画像読取装置は、拡散手
段として、ポッティング材51の表面に凹凸部を形成し
たことを特徴とする。
【0011】
【作用】上記構成の画像読取装置においては、LEDチ
ップ21を封止するポッティング材51に光の散乱剤を
混入したり、気泡を内包させたり、ポッティング材51
の表面に光の散乱効果を有する物質の層や凹凸部を形成
して、光源部1自体に光の拡散手段を持たせ、原稿3上
の照度分布を一様とする構造としたので、光源部1と原
稿3との間に別途拡散板を配置する必要がなくなり、照
明系の小型化、ひいては、画像読取装置の小型化とコス
トの低減を図ることができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の画像読取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4に本発明の一実施例の構成を
示す。これらの図において、図8に示す従来例の部分と
対応する部分には同一の符号を付してある。
【0014】図3に本発明の一実施例による画像形成装
置の概略構成を示す。
【0015】図3において、この装置は、光源部1、凹
面ミラー11、ミラー12、ミラー13、画像形成レン
ズ14およびセンサ15とから構成される。光源部1
は、後に詳述するように、発光源として3色のLEDチ
ップを用いている。凹面ミラー11は、トロイダル形
式、即ち、2軸が異なる湾曲面を有するミラーであり、
光源部1からの光を原稿としてのフィルム3面上にライ
ン状に集光させる。ミラー12は、凹面ミラー11で反
射された光をフィルム3面に照射するように反射させ、
ミラー13は、フィルム3面を通過した光を画像形成レ
ンズ14に反射させるものである。
【0016】センサ15は、CCDなどの光電変換素子
であり、画像形成レンズ14により結像された光を電気
信号に変換する作用を有する。また、フィルム3は、ネ
ガフィルム、ポジフィルムなどの光透過性のフィルムで
ある。
【0017】図1及び図2は、図3に示す光源部1の詳
細図である。
【0018】図1及び図2において、光源部1は、2個
の赤LEDチップ21R、4個の緑LEDチップ21
G、6個の青LEDチップ21B、支持台22、全反射
ミラー23、赤外カットフィルター24、コモンリード
25、青リード26、赤、緑リード27、絶縁部材2
8、プリズム29およびポッティング材51(例えば、
シリコン樹脂材からなる)とで構成される。
【0019】赤LEDチップ21Rは、GaAlAs
(ガリウムアルミニウム砒素)を材料に使用し、上部発
光面にカソード、下部面にアノードの電極を有する。緑
LEDチップ21Gは、GaP/GaP(ガリウムリン
/ガリウムリン)を材料に使用し、上部発光面にアノー
ド、下部面にカソードの電極を有する。青LEDチップ
21Bは、SiC(炭化ケイ素)を材料に使用し、上部
発光面にアノード、下部面にカソードの電極を有する。
そして、それぞれ赤色、緑色、青色の光を発する。
【0020】各LEDチップは、赤LEDチップ21
R、緑LEDチップ21Gとで1列、青LEDチップ2
1Bで1列と、それぞれ6個ずつ2列に支持台22に配
列し、酸化防止のためにポッティング材51により封止
されている。赤、緑LEDチップ列は、緑、赤、緑、
緑、赤、緑の順に並べられている。これは、数の違いに
よる照射ムラを考慮した配列であるが、無論これに限ら
れるものではなく、各LEDチップ間の距離を変えるこ
とにより、ムラは更に改善される。
【0021】ここで、各色のLEDチップの使用個数が
異なるのは、現在各色のLEDチップの1個当たりの発
光輝度差が大きい為である。しかしながら、このように
単純に数を変えるだけでは、照射光量を各色で同一にす
ることは出来ないので、画像読み取りの際に、各色LE
Dチップの発光時間を変えることでも調整している。
【0022】また、各LEDチップの取付け位置は、各
LEDチップの発光面から光源部の射出面までの光学距
離が同一となるように調整されている。
【0023】支持台22は導電性物質で構成されてお
り、青リード26及び赤、緑リード27は、それぞれ絶
縁部材28を介して支持台22と絶縁されている。また
青リード26は青LEDチップ21Bのアノードと、
赤、緑リード27は緑LEDチップ21Gのアノード
と、それぞれのワイヤボンディングされている。さら
に、赤、緑リード27は赤LEDチップのカソードにワ
イヤボンディングされており、コモンリード25は、各
赤LEDチップ21Rのアノードと各緑LEDチップ2
1G及び各青LEDチップ21Bのカソードに、支持台
22を介して接続されている。
【0024】赤、緑、青のLEDチップはそれぞれ独立
して発光させて使用するため、同一のリードを使用する
赤LEDチップ21Rと緑LEDチップ21Gとは極性
を逆にして配置する必要がある。今回用いている赤LE
Dチップ21Rと緑LEDチップ21Gとは前述したよ
うに極性が異なっているため、全てのLEDチップにつ
いて通常の上下配置で実現できる。
【0025】青LEDチップ21Bから発せられた青色
光は、プリズム29の青色反射膜が施されたダイクロイ
ック面29aで反射され、赤、緑LEDチップ21R、
21Gから発せられた赤色、緑色光はダイクロイック面
29aを通過し、全反射ミラー23のアルミニウム面2
3aで反射される。これらの反射光は、射出面では同一
の光路を通過するようになる。
【0026】SiCを材料にした青LEDチップ21B
は、青色光のみならず緑色光をも少し発している。プリ
ズム29のダイクロイック面29aには、青色光のみを
選択して反射させる青反射膜が施され、青色よりの緑色
光をも同時に反射させないようにしている。しかし、ア
ルミニウム面23aでは青LEDチップ21Bが発した
緑色光も反射してしまい、画像を劣化させてしまう。し
かしながら、射出面から出てしまう弱い光は、もともと
弱いうえ、フィルム3面上では焦点がずれているため、
影響は少ない。
【0027】赤外カットフィルター24は、光源部1の
射出面に備えられ、赤LED光に存在する赤外成分によ
り画質の劣化を防止するためのものである。これは、全
反射ミラー23のアルミニウム面23aを、可視光のみ
を反射する反射膜としたり、プリズム29の射出面に赤
外カットフィルタを蒸着すれば、この赤外カットフィル
ター24は不要となる。また、必要波長のみを反射する
反射膜を形成することで、色再現性を向上させることが
出来る。
【0028】本実施例においては、LEDチップ21か
らの放射光を拡散させ、原稿3面での照度分布を均一化
する目的で、封止材であるポッティング材51に、例え
ばシリコン酸化物(SiO2)等の拡散剤を混入してい
る。
【0029】図4は、各LEDチップ21の列配置とL
EDチップ21の発光部31、くぼみ32、33を示し
た図である。図4において、各LEDチップ21は、上
から見ると、ほぼ正方形の形状をした発光部31を有し
ており、列軸に対して、各LEDチップ21の発光部3
1を中心点まわりに30度程回転して配置している。
【0030】これは、LEDチップ21はその四つ角部
から特に明るい光を発するという特性を持つことから、
四つ角部を列の中心軸付近から遠ざけない様に配置して
LEDチップ列の中心軸上付近の光量を増加させるため
のものである。
【0031】くぼみ32、33は、表面に銀メッキやロ
ジウムメッキ等を施し、各LEDチップ21からの光を
効率よく導くもので、それぞれ、各色LEDチップの
数、形状、発光部31の位置、チップの透明度等が異な
るので、それぞれに応じて高さ、斜面の角度あるいは斜
面の形状等を違えてある。斜面を楕円、放物面にするこ
とにより不必要な光の広がりを抑えることが出来る。
【0032】くぼみ32の上から見た形状をLEDチッ
プ列軸方向を長手に楕円形にすることでLEDチップ列
軸周辺の光量が増加できる。特に使用個数の少ない赤L
EDチップ21Rのくぼみ32は楕円の長手方向を長く
することにより照射ムラを少なく出来る。
【0033】次に図3を用いて、光路を簡単に説明す
る。
【0034】光源部1からは、赤、緑、青のいずれかの
光が発せられる。その光は、凹面ミラー11とミラー1
2によって反射されフィルム3面上にライン状に合焦し
た光が照射される。フィルム3面上に焦点を合わせるこ
とで最大の光量が得られる。フィルム3を通過した光は
ミラー13で反射した画像形成レンズ14に入射する。
この時、照射光が完全にレンズアパーチャーにまで照射
してしまうとフレアーが発生してしまうので、より高コ
ントラストの画像を得るため照射光をレンズアパーチャ
ーより70%程度まで絞っている。これは、画像形成レ
ンズ14の光学的距離をフィルム3から離すことにより
可能である。
【0035】画像形成レンズ14によってセンサ15上
に形成されたライン像は、センサ15で電気信号に変換
され出力される。フィルム3面上の1ラインにつき赤、
緑、青色の3回照射が行われ、その後、不図示の駆動系
でX軸方向に次の読み取りラインまでフィルム3を移動
させ、そのラインにつき同じ動作が繰り返される。セン
サ15から出力された複数のライン情報は、不図示の制
御部で処理され、例えばモニター上に出力する。
【0036】上記実施例では、LEDチップ21からの
放射光を拡散するために、ポッティング材51に散乱剤
を混入した場合について説明したが、拡散手段はこれに
限定されるものではなく、図5乃至図7に示すように構
成してもよい。これらの図において、図1に示す実施例
の部分と対応する部分には同一の符号を付しており、そ
の説明は適宜省略する。例えば、図示しないが、ポッテ
ィング材51に気泡を内包させてもよい。また、ポッテ
ィング材51の光束の射出面に拡散剤を塗布したり、ポ
ッティング材51の射出面に、規則的または不規則的な
凹凸を形成してもよい。
【0037】また、図5に示すように、プリズム29の
射出面29bに、規則的または不規則的な凹凸を形成し
たり、赤外カットフィルター24の面あるいはプリズム
29の低面29cに拡散剤を塗布したり、これらを組み
合わせて構成してもよい。また図6に示すように、赤外
線カットフィルター24の位置に、すりガラス41を配
置すれば、原稿フィルム3の面の近傍に拡散手段を配置
するよりも、LEDチップ21から拡散手段までの光束
の広がりが少ないため、拡散手段の寸法を小さくでき
る。この際、プリズム29の射出面29bに赤外線カッ
トのコーティングを施せば、赤外線カットの機能を損な
わずにすむ。あるいは、図7に示すように、プリズムを
用いずに、全反射ミラー23のアルミ蒸着面の裏側を青
色反射膜を施したダイクロイック面23bとし、これら
全反射ミラー23、LEDチップ21、赤外カットフィ
ルター24等は光学材料のエポキシ樹脂30により封止
一体化されている。このとき、エポキシ樹脂30に光の
拡散機能をもたせても、同様の効果が得られる。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像読取
装置によれば、光源部の発光手段としてのLEDチップ
を封止する封止部材自体に光の拡散機能をもたせたの
で、照明系に別途拡散板などの拡散手段を設けることな
く、原稿を均一に照明することができ、照明系、ひいて
は画像読取装置全体の小型化及び低コスト化を図ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像読取装置の一実施例による光源部
の構成を示す縦断面図である。
【図2】図1のLEDチップとリードの配置を示す平面
図である。
【図3】本発明の画像読取装置の一実施例全体の概略構
成を示す斜視図である。
【図4】図2のLEDチップの配置を示す説明図であ
る。
【図5】本発明の第2の実施例による光源部の構成を示
す縦断面図である。
【図6】本発明の第3の実施例による光源部の構成を示
す縦断面図である。
【図7】本発明の第4の実施例による光源部の構成を示
す縦断面図である。
【図8】従来の画像読取装置の一例の要部の概略構成お
よび原稿位置と照度との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
1 光源部 3 フィルム(原稿) 15 センサ(光電変換手段) 21 LEDチップ(発光手段) 22 支持台(支持手段) 51 ポッティング材(封止部材)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光手段と前記発光手段を封止部材によ
    り封止して保持する支持手段と、からなる光源部と、 前記光源部から発する光により照明された原稿からの透
    過光または反射光を電気信号に変換する光電変換手段と
    を備えた画像読取装置において、 前記光源部に前記発光手段からの放射光を散乱させる拡
    散手段を設けたことを特徴とする画像読取装置。
  2. 【請求項2】 前記拡散手段として、前記封止部材に光
    を散乱させる散乱剤を混入したことを特徴とする請求項
    1記載の画像読取装置。
  3. 【請求項3】 前記拡散手段として、前記封止部材に気
    泡を内包させたことを特徴とする請求項1記載の画像読
    取装置。
  4. 【請求項4】 前記拡散手段として、前記封止部材の表
    面に光の散乱効果を有する物質の層を形成したことを特
    徴とする請求項1記載の画像読取装置。
  5. 【請求項5】 前記拡散手段として、前記封止部材の表
    面に凹凸部を形成したことを特徴とする請求項1記載の
    画像読取装置。
JP15009293A 1993-05-21 1993-06-22 画像読取装置 Withdrawn JPH0746376A (ja)

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