JPH1175019A - 光源装置及び画像読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体チップからの発熱によって、光源の温
度が上昇し、発光光量が経時的に変化する。発光光量の
変化が、読取画像の濃度変化やカラーバランスの変化に
つながる。 【解決手段】 板形状の基板１２と、前記基板の一方の
面に形成され、箔状の金属導電体で構成される電気接続
パターン１４と、前記電気接続パターンと電気的に接続
される半導体チップで構成される発光手段１１ａ〜１１
ｈと、前記基板の他方の面の少なくとも一部を外気に触
れさせるように支持する支持手段２１を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体で構成され
る発光素子を備える光源装置と、この光源を用いる画像
読取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原稿から画像情報を読み取る場合、一般
に、所定の光源から原稿に照明光を照射し、前記原稿を
透過した光、又は原稿からの反射光を、イメージセンサ
の撮像面に導く。例えば、原稿がネガフィルムやリバー
サルフィルムの場合には、原稿を透過した光を、イメー
ジセンサに導く。

【０００３】前記イメージセンサの出力には、原稿から
イメージセンサに入射する光の強度分布、つまり原稿像
の濃度分布に対応する画像信号が得られる。また、カラ
ー画像を読み取る場合には、光の波長をＲ(赤色)，Ｇ
(緑色)，Ｂ(青色)の３原色のそれぞれの色成分に分解し
て、各色成分の原稿画像を読み取る。例えば、照明光の
発光波長をＲ，Ｇ，Ｂに順次に切り替えれば、Ｒ，Ｇ，
Ｂの各色の画像成分を読み取ることができる。

【０００４】フィルム原稿のような小型の原稿を読み取
る場合には、照明用の光源も小型であるのが望ましい。
例えば、発光ダイオードは、小さな半導体チップで構成
されるので、小型の光源を構成するのに適している。発
光ダイオードを用いた光源は、一般に、次のように構成
される。発光ダイオードの半導体チップは、ステムと呼
ばれる基材の上に固定される。ステムは、一般的な鉄鋼
材料で構成される板状部材である。前記半導体チップの
電極を外部に接続するために、ステム上に、それを貫通
する形で、ステムと電気的に絶縁された端子が配置され
る。

【０００５】ステム上の端子と前記半導体チップとが、
小さなワイヤで電気的に結線される。前記半導体チップ
が、ステム上にダイボンディングされる場合には、１つ
の端子がステムと電気的に接続される。また、複数の半
導体チップを用いる場合には、半導体チップの近傍で、
複数の端子を互いに電気的に接続するために、プリント
基板が設けられる。配線の距離を短くするために、プリ
ント基板は、ステムとの間に少し間隙をあけて、プリン
ト基板とステムとが２つの層を構成するように、重ねて
配置される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】発光ダイオードを点灯
するために、その半導体チップに通電すると、半導体チ
ップが発熱する。半導体チップから出る熱は、ステムに
伝達されたり、周囲の空間に放射される。また、放熱の
程度に応じて、半導体チップやステムの温度が上昇す
る。

【０００７】従来の光源装置においては、発光ダイオー
ドのステムを支持するベースブロックと呼ばれる部材
や、プリント基板などによって、ステムの周囲が囲まれ
るので、ステムからの放熱が妨げられる傾向がある。従
って、発光ダイオードの温度が上昇しやすい。また、通
電開始からの経過時間が長くなるにつれて、発光ダイオ
ードの温度が上昇する。

【０００８】一般に、発光ダイオードは、温度変化に応
じて発光光量が変化する性質を有する。つまり、通電開
始からの経過時間に応じて、光源の発光光量が変わる。
画像読取装置においては、照明用の光源の発光光量の変
化は、読み取った画像の濃度に影響を及ぼす。例えば、
原稿画像を機械的に走査して、１ラインずつ順次に画像
を読み取る場合には、読取開始位置と読取終了位置と
で、光源の発光光量に変化が生じ、画像の濃度に差が現
れる。つまり、読取画像の濃度分布が不均一になる。

【０００９】また、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の発光ダイオード
は、温度特性が互いに異なる場合が多い。このため、読
取開始時点で、Ｒ，Ｇ，Ｂの光量がバランスするように
調整される場合でも、時間の経過に伴って、発光ダイオ
ードの温度が上昇すると、Ｒ，Ｇ，Ｂの発光光量に差が
生じる。これにより、読み取られるＲ，Ｇ，Ｂの各色画
像の濃度のバランスが変化し、色相に変化が現れる。

【００１０】更に、従来の光源装置は、比較的構造が複
雑であり、部品コストや組立コストが高くなる傾向があ
る。特に、複数色の発光を可能にするために、発光ダイ
オードの半導体チップを多数組み込む場合には、端子な
どの部品数が多くなるので、コストの上昇は避けられな
い。本発明は、光源装置の発熱による温度上昇を抑制す
ること、及び光源装置のコストを低減することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の光源装置は、
板形状の基板と、前記基板の一方の面に形成され、箔状
の金属導電体で構成される電気接続パターンと、該電気
接続パターンと電気的に接続される少なくとも１つの半
導体チップで構成される発光手段と、前記基板の他方の
面の少なくとも一部を、外気に触れさせるように支持す
る支持手段とを設けたことを特徴とする。

【００１２】請求項２は、請求項１記載の光源装置にお
いて、前記基板の一方の面が、前記支持手段に接着され
ていることを特徴とする。請求項３は、請求項２記載の
光源装置において、前記支持手段に凹部が形成され、前
記凹部の底面位置に開口部が形成され、前記凹部の底面
位置に前記基板の一方の面が接着され、前記開口部は前
記発光手段の光が通過する位置に配置されていることを
特徴とする。

【００１３】請求項４は、請求項３記載の光源装置にお
いて、前記凹部の深さを、前記基板の厚みより大きくし
たことを特徴とする。請求項５は、請求項１記載の光源
装置において、前記基板を、導電性の板形状の材料で構
成される基材と、該基材上に電気絶縁性の材料で形成し
た絶縁層とで構成し、前記絶縁層の上に前記電気接続パ
ターンを形成したことを特徴とする。

【００１４】請求項６は、請求項１記載の光源装置にお
いて、前記発光手段に、互いに発光波長の異なる、複数
種類の半導体チップを設け、前記支持手段上の、前記基
板の一方の面と対向する位置に、ダイクロイックミラー
を設けたことを特徴とする。請求項７は、請求項１記載
の光源装置において、前記基板は、金属もしくはセラミ
ックで構成されていることを特徴とする。

【００１５】請求項８の画像読取装置は、板形状の基板
と、前記基板の一方の面に形成され、箔状の金属導電体
で構成される電気接続パターンと、該電気接続パターン
と電気的に接続される少なくとも１つの半導体チップで
構成される発光手段と、前記基板の他方の面の少なくと
も一部を外気に触れさせるように支持する支持手段と、
前記発光手段によって照明される被写体を読み取る読取
手段とを設けたことを特徴とする。

【００１６】（作用） （請求項１）前記基板の他方の面が、外気に触れるよう
に配置されるので、基板の熱を外部に逃がすことができ
る。従って、前記一方の面に配置された発光手段の熱
は、基板内部を通って、基板の他方の面に伝達され、放
熱される。

【００１７】このため、基板及び発光手段の温度上昇
を、効果的に抑制できる。従って、発光手段の発光光量
の変化が抑制される。 （請求項２）基板の一方の面が支持手段に接着されてい
る。即ち、発光手段が配置される基板の一方の面が、支
持手段に対して位置決めされることになる。よって、基
板の厚みにばらつきがあったとしても、発光手段の取付
位置に影響が及ばない。従って、基板の厚みが一定にな
るように厳しく管理しなくても、個々の装置によって照
明のばらつきが発生することが減少する。

【００１８】（請求項３）支持手段の前記凹部に、基板
が配置される。基板上に配置された発光手段の光は、前
記開口部を通って放射される。 （請求項４）前記凹部の深さが、前記基板の厚みより大
きいので、前記支持手段に前記基板を装着した状態で
も、前記開口部に空間が形成される。この空間が、前記
基板からの放熱に利用されるので、放熱効率がよい。

【００１９】（請求項５）加工が容易でしかも安価な材
料を、基板の材料として用いることができる。また、よ
り熱伝導率の高い材料を用いることができる。従って、
安価な光源装置を提供できる。 （請求項６）互いに発光波長の異なる、複数種類の半導
体チップを設けるので、照明光の色を変えることができ
る。但し、同一の位置に複数の半導体チップを配置でき
ないので、色を変えると光軸の位置がずれる。ダイクロ
イックミラーを用いて、波長に応じて選択的に光路を切
り替えると、各色の光軸位置を揃えることができる。

【００２０】（請求項７）金属やセラミックは、比較的
熱伝導率が高いので、熱放射率がよい。 （請求項８）基板の発光手段が配置される面の反対の面
の少なくとも一部を外気に触れる構成となっているの
で、発光手段の放熱効果が高い。よって、従来の装置に
比べて、発光手段は熱による発光量の変動が少なくな
る。従って、読み取った画像に濃度むらが発生するのを
抑制できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１〜図１
１に示す。この形態は全ての請求項に対応する。図１
は、光源モジュール１０の平面図である。図２は、図１
のII−II線断面を示す光源モジュール１０の分解図であ
る。図３は、光源モジュール１０を備える光源ユニット
２０を示す縦断面図である。図４は、光源ユニット２０
の平面図である。図５は、光源ユニット２０の底面図で
ある。図６は、図３のVI−VI線から見た光源ユニット２
０の縦断面図である。図７は、光源ユニット２０のベー
スブロック２１を底面側から見た斜視図である。

【００２２】図８は、光源ユニット２０を用いた照明ユ
ニット５０の斜視図である。図９は、図８の照明ユニッ
ト５０を用いた画像読取装置６０の正面図である。図１
０及び図１１は、光源モジュール１０からイメージセン
サ６１までの光路を展開して示す模式図である。図１２
は、光源ユニット２０の各部の分光特性を示すグラフで
ある。

【００２３】この形態では、各請求項の基板，電気接続
パターン，発光手段，支持手段，凹部及び開口部は、そ
れぞれステム１２，電気接続パターン１４，半導体チッ
プ１１ａ〜１１ｈ，ベースブロック２１，凹部２１ａ及
び開口部２１ｂとして具体化されている。また、読取手
段は、イメージセンサ６１として具体化されている。ま
ず、図１及び図２を参照して、光源モジュール１０につ
いて説明する。図２に示すように、光源モジュール１０
は、ステム１２，絶縁層１３，電気接続パターン１４，
回路部品１１及び電線１５で構成されている。

【００２４】ステム１２，絶縁層１３，電気接続パター
ン１４及び回路部品１１は、ステム１２の厚み方向に積
層される形で配置されている。ステム１２は、アルミニ
ウムで構成される薄板である。この例では、ステム１２
の幅，長さ及び厚みが、それぞれ１４ｍｍ，２０ｍｍ及
び１.５ｍｍになっている。ステム１２の材質としてア
ルミニウムを採用した理由の１つは、熱伝導率が高いか
らである。なお、アルミニウムの代わりに銅を採用して
も良い。

【００２５】絶縁層１３は、エポキシ樹脂に、粉末状の
充填材（無機フィラー）を混ぜた電気絶縁材料を、ステ
ム１２に塗布して形成してある。また、絶縁層１３は、
ステム１２の上側の面の全域を覆うように形成してあ
る。この例では、絶縁層１３の厚みは、約８０μｍであ
る。熱伝導率の高い充填材を混合してあるため、絶縁層
１３は、比較的高い熱伝導率を有している。

【００２６】なお、ステム１２を、例えば熱伝導率の高
いセラミック材料で構成しても良い。その場合、絶縁層
１３を設ける必要はない。しかし、部品コストや加工性
の点で、ステム１２を、アルミニウム又は銅で構成し、
絶縁層１３を設けるのが望ましい。電気接続パターン１
４は、絶縁層１３の上に形成された銅箔で構成されてい
る。電気接続パターン１４の厚みは約１００μｍであ
る。電気接続パターン１４を形成する方法としては、様
々な方法があるが、この例では、次の方法で形成してい
る。

【００２７】絶縁層１３のほぼ全面を覆うように、接着
剤を用いて銅箔を絶縁層１３上に貼り付ける。次に、前
記銅箔上の電気接続パターン１４を形成する部分に、所
定のレジスト材を塗布する。更に、エッチングにより、
前記レジスト材で保護されない部分の銅箔を除去する。
次に、前記レジスト材を除去する。最後に、残った銅箔
の表面を金メッキする。

【００２８】電気接続パターン１４は、図１に示すよう
に、互いにほぼ平行に並んだ、５つの互いに電気的に分
離された導体パターン１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ
及び１４ｅで構成されている。電気接続パターン１４の
一端側は、回路部品を装着するためのランド部１６ａと
して利用され、他端側は、外部の電気回路と接続するた
めの端子部１６ｂとして利用される。

【００２９】回路部品１１を配置するために、中央部の
導体パターン１４ｃについては、ランド部１６ａの面積
が、他の導体パターン１４ａ，１４ｂ，１４ｄ，１４ｅ
よりも広くなるように形成されている。図１に示すよう
に、導体パターン１４ｃのランド部１６ａ上には、回路
部品１１として、８つの半導体チップ１１ａ，１１ｂ，
１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇ及び１１ｈ
が、２列に並べて配置してある。

【００３０】８つの半導体チップ１１ａ〜１１ｈは、い
ずれも発光ダイオードを構成するチップである。半導体
チップ１１ａ〜１１ｈの発光波長には、青色(Ｂ)，緑色
(Ｇ)，赤色(Ｒ)，赤外(Ｉ)の４種類がある。半導体チッ
プ１１ａ，１１ｄの発光波長は赤外、半導体チップ１１
ｂ，１１ｃの発光波長は赤色、半導体チップ１１ｅ，１
１ｈの発光波長は緑色、半導体チップ１１ｆ，１１ｇの
発光波長は青色である。この例では、青色，緑色，赤色
及び赤外の各色の分光強度特性は、それぞれ、図１２に
示す特性曲線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３及びＣ４のようになって
いる。

【００３１】この例では、赤色と赤外の半導体チップ１
１ａ〜１１ｄについては、上面と下面にそれぞれ電極
（アノードとカソード）を有している。また、青色と緑
色の半導体チップ１１ｅ〜１１ｈについては、上面に２
つの電極（アノードとカソード）を有している。半導体
チップ１１ａ〜１１ｈは、導体パターン１４ｃのランド
部１６ａにダイボンディングされる。半導体チップ１１
ａ〜１１ｄについては、Ａｇペーストのような導電性の
材料を用いて、半導体チップ１１ａ〜１１ｄの下面の電
極と導体パターン１４ｃを接着することにより、半導体
チップ１１ａ〜１１ｄの下面の電極と導体パターン１４
ｃとが電気的に接続される。

【００３２】半導体チップ１１ａ〜１１ｈの上面の電極
は、それぞれ、電線１５ａ〜１５ｈを用いて、ワイヤボ
ンディングにより、導体パターン１４ａ，１４ｂ，１４
ｄ又は１４ｅの何れかと、電気的に接続される。即ち、
半導体チップ１１ａ，１１ｄの上面の電極は、導体パタ
ーン１４ｅと接続され、半導体チップ１１ｂ，１１ｃの
上面の電極は、導体パターン１４ｄと接続され、半導体
チップ１１ｅ，１１ｈの上面の電極は、導体パターン１
４ａと接続され、半導体チップ１１ｆ，１１ｇの上面の
電極は、導体パターン１４ｂと接続される。

【００３３】半導体チップ１１ａと半導体チップ１１ｄ
は、電気的に並列に接続されている。同様に、半導体チ
ップ１１ｂと半導体チップ１１ｃが並列に接続され、半
導体チップ１１ｅと半導体チップ１１ｈが並列に接続さ
れ、半導体チップ１１ｆと半導体チップ１１ｇが並列に
接続されている。従って、導体パターン１４ｃと導体パ
ターン１４ａとの間に電流を流せば、半導体チップ１１
ｅ，１１ｈが発光し、緑色の光が出射される。また、導
体パターン１４ｃと導体パターン１４ｂとの間に電流を
流せば、半導体チップ１１ｆ，１１ｇが発光し、青色の
光が出射される。

【００３４】また、導体パターン１４ｃと導体パターン
１４ｄとの間に電流を流せば、半導体チップ１１ｂ，１
１ｃが発光し、赤色の光が出射される。導体パターン１
４ｃと導体パターン１４ｅとの間に電流を流せば、半導
体チップ１１ａ，１１ｄが発光し、赤外波長の光が出射
される。半導体チップ１１ａ〜１１ｈの上面電極と導体
パターン１４ａ，１４ｂ，１４ｄ及び１４ｅとのワイヤ
ボンディングが完了した後で、透明なシリコーン樹脂
が、半導体チップ１１ａ〜１１ｈを覆うように塗布され
る。このシリコーン樹脂によって、半導体チップ１１ａ
〜１１ｈは、導体パターン１４ｃ上により確実に固定さ
れる。

【００３５】電気接続パターン１４の端子部１６ｂに
は、リード線１７が、半田付けで接続される。リード線
１７を介して、半導体チップ１１ａ〜１１ｈの通電を制
御することで、光源モジュール１０から出射される光の
波長と、照明のオン／オフを切り替えることができる。
以上に説明した光源モジュール１０を備える光源ユニッ
ト２０について、次に説明する。図３に示すように、光
源ユニット２０は、ベースブロック２１，光源モジュー
ル１０，ミラー２２及び拡散板２３を備えている。

【００３６】ベースブロック２１は、プラスチックで構
成してある。光源モジュール１０を配置する空間を設け
るために、ベースブロック２１の裏面には、凹部２１ａ
が形成してある。また、光源モジュール１０から出射さ
れた光を通すために、ベースブロック２１の表側の面に
は、凹部２１ａと連通する開口部２１ｂが形成してあ
る。

【００３７】また、ベースブロック２１には、取付のた
めに、開口部２５と長穴２６が形成されている。光源モ
ジュール１０は、半導体チップ１１ａ〜１１ｈが配置さ
れた発光面１０ａを上側にして、ベースブロック２１の
凹部２１ａに挿入され、固定される。具体的には、光源
モジュール１０の発光面１０ａと対向するベースブロッ
ク２１の支持面２１ｃと、発光面１０ａの周辺部１０ｂ
とが、所定の接着剤によって接着される。

【００３８】接着剤を保持する空間を確保するために、
支持面２１ｃには、深さの浅い溝２１ｄが、帯状に開口
部２１ｂを囲む形で形成されている。即ち、溝２１ｄの
部分に沿って充填される接着剤によって、光源モジュー
ル１０の周辺部１０ｂとベースブロック２１とが接着さ
れる。図３に示すように、ベースブロック２１の凹部２
１ａの深さｄ１は、光源モジュール１０の厚みｄ２の２
倍程度になっている。つまり、ベースブロック２１に光
源モジュール１０が装着された状態においても、凹部２
１ａには、比較的大きな空間が形成される。

【００３９】従って、光源モジュール１０の下面１０ｃ
は、凹部２１ａの空間を通して、常時、外気にさらされ
る。つまり、半導体チップ１１ａ〜１１ｈの発熱によっ
て生じた熱は、電気接続パターン１４，絶縁層１３及び
ステム１２を介して、効率よく、外気に放熱される。こ
のため、光源モジュール１０の温度上昇は、大幅に抑制
される。

【００４０】光源モジュール１０の長さは、凹部２１ａ
の長さより長いので、光源モジュール１０の端子部１６
ｂは、図６に示すように、ベースブロック２１の側方に
突出する。従って、端子部１６ｂと接続されるリード線
１７は、ベースブロック２１の外側で、光源モジュール
１０と接続される。半導体チップ１１ａ〜１１ｈは、各
々の発光部が上に向いている。また、図１に示すよう
に、半導体チップ１１ａ〜１１ｈは、２列に並んで配置
されている。従って、図３に示すように、半導体チップ
１１ａ〜１１ｄに対する光学系の光軸Ａ１と半導体チッ
プ１１ｅ〜１１ｈに対する光学系の光軸Ａ２は、矢印Ｘ
方向に少しずれた位置にある。

【００４１】光軸Ａ１，Ａ２と対向する位置に配置され
たミラー２２は、矢印Ｘ方向に対して約４５度傾いてい
る。ミラー２２は、厚み方向の互いに対向する面に、ダ
イクロイックミラー面２２ａと全反射ミラー面２２ｂを
備えている。ダイクロイックミラー面２２ａは、光の波
長に応じて反射特性が異なる面であり、この例では、図
１２に示す特性を有する。つまり、赤色及び赤外色の光
は反射し、青色及び緑色の光は透過する。全反射ミラー
面２２ｂは、波長とは無関係に、光を反射する。

【００４２】半導体チップ１１ａ〜１１ｄから出る赤外
色及び赤色の光は、光軸Ａ１を通り、ダイクロイックミ
ラー面２２ａで反射され、光軸Ａ３の位置に沿って進
む。半導体チップ１１ｅ〜１１ｈから出る青色及び緑色
の光は、光軸Ａ２を通り、ダイクロイックミラー面２２
ａで反射せず、屈折してミラー２２内部に入射する。更
に、青色及び緑色の光は、全反射ミラー面２２ｂで反射
して、再びミラー２２内部を進み、ダイクロイックミラ
ー面２２ａで再度屈折して、光軸Ａ３の位置に沿って進
む。

【００４３】つまり、ミラー２２によって、１つの光軸
Ａ３上に、赤外色，赤色，青色及び緑色の光が揃うよう
に、各色の光路が調整される。光軸Ａ３の前方から光源
ユニット２０を観察すれば、赤外色，赤色，青色及び緑
色の光は、いずれも同じ位置で発光しているように見え
る。ミラー２２の厚さ，ミラー２２の屈折率，光軸Ａ１
とＡ２との間隔等は、光軸Ａ１を通る赤外色及び赤色の
光と、光軸Ａ２を通る青色及び緑色の光が光軸Ａ３を通
るように、予め調整される。

【００４４】なお、半導体チップ１１ａ〜１１ｈの配列
における発光色の組み合わせや位置関係、並びにダイク
ロイックミラー面２２ａの反射特性などを適宜変更して
も、同様の光軸合わせが可能である。光軸Ａ３を通る光
は、拡散板２３によって拡散される。これにより、光源
ユニット２０から出射される光の照度分布が均一化され
る。

【００４５】次に、図９に示す画像読取装置６０につい
て説明する。この画像読取装置６０は、上記光源ユニッ
ト２０を搭載した照明ユニット５０を備えている。照明
ユニット５０の外観は、図８に示されている。画像読取
装置６０は、原稿として、カメラで撮影したネガフィル
ムやリバーサルフィルムを用いる。原稿は、ホルダ６２
の内部に保持されて、画像読取装置６０に装着される。
ホルダ６２は、図示しない駆動機構により支持され、矢
印Ｘ方向に移動可能になっている。

【００４６】図９に示すように、ホルダ６２内の原稿
は、照明ユニット５０によって下方から照明される。原
稿を透過した光は、原稿の上方に配置されたミラー６３
で反射され、レンズ６４を通って、１次元イメージセン
サ６１の撮像面に入射する。

【００４７】光源ユニット２０から１次元イメージセン
サ６１の撮像面までの光路は、図１０及び図１１に示す
ようになる。限られた空間の中に照明光学系を収容する
ため、照明ユニット５０では、光路変換を実施してい
る。光源ユニット２０から出射される光は、トーリック
ミラー５１で反射され、ミラー５２で反射されて原稿に
向かう。トーリックミラー５１で反射された光を、ミラ
ー５２に向けるため、光源ユニット２０から出る光の光
軸は、少し下向きに傾けてある。

【００４８】図１１に示すように、トーリックミラー５
１の曲面Ｒ２によって、原稿の位置で、原稿移動方向の
微小領域だけが照明されるように、光路を調節してあ
る。また、図１０に示すように、トーリックミラー５１
の曲面Ｒ１によって、原稿の位置で、１ラインの全幅の
領域が照明されるように、光路を調節してある。画像読
取装置６０は、青色，緑色，赤色及び赤外の光を選択的
に発光できる光源ユニット２０を備えているので、次に
説明するように、光源ユニット２０を制御することで、
カラー画像を読み取ることができる。

【００４９】原稿を所定の読取開始位置に移動した後、
光源ユニット２０を制御して、まず、赤色のみを点灯状
態にする。このとき、原稿画像の赤色成分のみが、１次
元イメージセンサ６１に結像されるので、１ラインの赤
色の画像成分を読み取ることができる。同様に、光源ユ
ニット２０を制御して、緑色のみを点灯状態にすれば、
１ラインの緑色の画像成分を読み取ることができる。ま
た、青色のみを点灯状態にすれば、１ラインの青色の画
像成分を読み取ることができる。

【００５０】赤色，緑色及び青色の読取が終了したら、
ホルダ６２を動かして原稿を１ライン分移動し、再び上
記のように、赤色，緑色及び青色の読取を順次に行う。
この動作を繰り返せば、原稿の１画面の画像を、Ｒ，
Ｇ，Ｂのカラーデータとして読み取ることができる。ま
た、読み取る画像の色成分の切替を画面単位で実施して
も良い。即ち、原稿を所定の読取開始位置に移動した
後、光源ユニット２０を制御して、まず、赤色のみを点
灯状態にする。このとき、原稿画像の赤色成分のみが、
１次元イメージセンサ６１に結像されるので、ホルダ６
２を移動しながら、赤色の画像成分を１次元イメージセ
ンサ６１で、１ラインずつ順次に読み取る。

【００５１】赤色の１画面の読取が終了したら、原稿を
所定の読取開始位置に戻し、光源ユニット２０を制御し
て、緑色のみを点灯状態にする。そして、ホルダ６２を
移動しながら、緑色の画像成分を１ラインずつ順次に読
み取る。緑色の１画面の読取が終了したら、原稿を所定
の読取開始位置に戻し、光源ユニット２０を制御して、
青色のみを点灯状態にする。そして、ホルダ６２を移動
しながら、青色の画像成分を１ラインずつ順次に読み取
る。

【００５２】もしも、光源モジュール１０の蓄熱の程度
が、経時的に大きく変わると、画像の読取時に、照明光
の強度が変わり、読取画像の濃度が、画像の位置に応じ
て変化する。また、赤色，緑色及び青色の画像を順番に
読み取る場合には、照明光の強度変化は、読取画像のカ
ラーバランスに影響する。しかし、光源モジュール１０
は、半導体チップ１１ａ〜１１ｈで生じた熱を、効率よ
く放熱するので、経時的な温度変化が小さく、読取画像
の濃度やカラーバランスが大きく変わることはない。

【００５３】

【発明の効果】

（請求項１）前記基板の他方の面が外気に触れるように
配置されるので、発光手段の半導体チップで生じる熱
を、前記基板を介して、外気に放出できる。このため、
基板及び発光手段の温度上昇を、効果的に抑制できる。
従って、発光手段の発光光量の変化が抑制される。

【００５４】（請求項２）基板の厚みにばらつきがあっ
たとしても、発光手段の取付位置に影響が及ばない。従
って、基板の厚みが一定になるように厳しく管理しなく
ても、個々の装置によって照明のばらつきが発生するこ
とが減少する。

【００５５】（請求項３）前記基板を支持手段の前記凹
部に配置することにより、前記基板をしっかりと固定で
きる。また、基板を外気に触れさせるための空間の確保
も容易になる。 （請求項４）前記凹部に形成される空間が、前記基板か
らの放熱に利用されるので、放熱効率がよい。

【００５６】（請求項５）加工が容易でしかも安価な材
料を、基板の材料として用いることができる。また、よ
り熱伝導率の高い材料を用いることができる。従って、
安価な光源装置を提供できる。 （請求項６）互いに発光波長の異なる、複数種類の半導
体チップを設けるので、照明光の色を変えることができ
る。但し、同一の位置に複数の半導体チップを配置でき
ないので、色を変えると光軸の位置がずれる。ダイクロ
イックミラーを用いて、波長に応じて選択的に光路を切
り替えると、各色の光軸位置を揃えることができる。

【００５７】（請求項７）金属やセラミックは、比較的
熱伝導率が高いので、熱放射率がよい。 （請求項８）基板の発光手段が配置される面の反対の面
の少なくとも一部を外気に触れる構成となっているの
で、発光手段の放熱効果が高い。よって、従来の装置に
比べて、発光手段は熱による発光量の変動が少なくな
る。従って、読み取った画像に濃度むらが発生するのを
抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光源モジュール１０の平面図である。

【図２】図１のII−II線断面を示す光源モジュール１０
の分解図である。

【図３】光源モジュール１０を備える光源ユニット２０
の縦断面図である。

【図４】光源ユニット２０の平面図である。

【図５】光源ユニット２０の底面図である。

【図６】図３のVI−VI線から見た光源ユニット２０の縦
断面図である。

【図７】ベースブロック２１を裏面側から見た斜視図で
ある。

【図８】光源ユニット２０を用いた照明ユニット５０の
斜視図である。

【図９】図８の照明ユニット５０を用いた画像読取装置
の正面図である。

【図１０】光源モジュール１０からイメージセンサ６１
までの光路を展開して示す模式図である。

【図１１】光源モジュール１０からイメージセンサ６１
までの光路を展開して示す模式図である。

【図１２】光源ユニット２０の各部の分光特性を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１０ 光源モジュール １１ 回路部品 １１ａ〜１１ｈ 半導体チップ（発光ダイオード） １２ ステム １３ 絶縁層 １４ 電気接続パターン １４ａ〜１４ｅ 導体パターン １５，１５ａ〜１５ｈ 電線 １６ａ ランド部 １６ｂ 端子部 １７ リード線 ２０ 光源ユニット ２１ ベースブロック ２２ ミラー ２２ａ ダイクロイックミラー面 ２２ｂ 全反射ミラー面 ２３ 拡散板 ５０ 照明ユニット ５１ トーリックミラー ５２ ミラー ６０ 画像読取装置 ６１ イメージセンサ ６２ ホルダ ６３ ミラー ６４ レンズ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板形状の基板と、 前記基板の一方の面に形成され、箔状の金属導電体で構
   成される電気接続パターンと、該電気接続パターンと電
   気的に接続される少なくとも１つの半導体チップで構成
   される発光手段と、 前記基板の他方の面の少なくとも一部を、外気に触れさ
   せるように支持する支持手段とを設けたことを特徴とす
   る光源装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光源装置において、前記
   基板の一方の面が、前記支持手段に接着されていること
   を特徴とする光源装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の光源装置において、前記
   支持手段に凹部が形成され、前記凹部の底面位置に開口
   部が形成され、前記凹部の底面位置に前記基板の一方の
   面が接着され、前記開口部は前記発光手段の光が通過す
   る位置に配置されていることを特徴とする光源装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の光源装置において、前記
   凹部の深さを、前記基板の厚みより大きくしたことを特
   徴とする光源装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の光源装置において、前記
   基板を、導電性の板形状の材料で構成される基材と、該
   基材上に電気絶縁性の材料で形成した絶縁層とで構成
   し、前記絶縁層の上に前記電気接続パターンを形成した
   ことを特徴とする光源装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の光源装置において、前記
   発光手段に、互いに発光波長の異なる、複数種類の半導
   体チップを設け、前記支持手段上の、前記基板の一方の
   面と対向する位置に、ダイクロイックミラーを設けたこ
   とを特徴とする光源装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載の光源装置において、前記
   基板は、金属もしくはセラミックで構成されていること
   を特徴とする光源装置。
8. 【請求項８】 板形状の基板と、 前記基板の一方の面に形成され、箔状の金属導電体で構
   成される電気接続パターンと、該電気接続パターンと電
   気的に接続される少なくとも１つの半導体チップで構成
   される発光手段と、 前記基板の他方の面の少なくとも一部を外気に触れさせ
   るように支持する支持手段と、 前記発光手段によって照明される被写体を読み取る読取
   手段とを設けたことを特徴とする画像読取装置。