JPH02215171A - 発光素子アレイ光源 - Google Patents

発光素子アレイ光源

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JPH02215171A JP1037279A JP3727989A JPH02215171A JP H02215171 A JPH02215171 A JP H02215171A JP 1037279 A JP1037279 A JP 1037279A JP 3727989 A JP3727989 A JP 3727989A JP H02215171 A JPH02215171 A JP H02215171A
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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） 本発明は発光素子アレイ光源に関するもので、特に密着
型イメージセンサ−や光学的イメージリーダや縮小型イ
メージセンサ−用等の光源として使用されるものである
。
（従来の技術） 光学的イメージリーグ、ファクシミリ、複写機、各種の
光学的検査装置等において、画像情報を読取る場合、光
源からの光を原稿や被検査物の表面に照射し、その反射
光を密着型イメージセンサ−リニアイメージセンサ−１
ＣＯＤ等を用いて光電変換を行い、それを情報入力とす
ることが行われる。この光源としては信頼性や寿命の点
で優れている発光ダイオード素子（以下、ＬＥＤという
）が多く使用されるようになって来ている。
ＬＥＤ単体では発光光量が少なく、局所的な照明しか出
来ないため、ＬＥＤを複数個直線状に配設した発光素子
アレイ（以下、ＬＥＤアレイという）を構成して用いら
れることが多い。
第５図はＬＥＤチップを使用した従来用いられているＬ
ＥＤアレイの構造を示す斜視図、第６図は横方向の断面
図、第７図は縦方向の断面図であって、基板９　（ＰＷ
Ｂ、プリント基板）上に複数個のＬＥＤチップ１０が直
接ダイボンドされ列をなすように直線状に配設されてい
る。
このＬＥＤチップ１０の配列間隔は、設計上の諸条件を
満足させるため、或間隔で配設されており、かつ照射面
の光の均一性を良くし、ＬＥＤチプブ総数を少な（する
ため、内側のＬＥＤチ・ノブ間には反射板１１が配設さ
れている。反射板１１は白色樹脂等で作られている。
ＬＥＤチップ１０の列に隣接して平行に設けられた棒状
レンズ１３は、反射ケース１２とレンズ１３の両端面を
支持する保持具１４とでしっかりと保持固着され、ＬＥ
Ｄチップの列から出る光束１４を所定の照射面１５の範
囲内に線状に収束させる役割をはたしている。また、こ
の棒状レンズ１３は透明なアクリル樹脂等で作られる。
ＬＥＤアレイの光束はＬＥＤチップからの直接光および
反射板１１や反射ケース１２等からの間接光からなるた
め、棒状レンズ１３による収束光は原稿面で完全に集光
されているものではなく、原稿面からかなり離れた位置
でも焦点が合うような構成になっている。
第８図はＬＥＤアレイ光源を用いた光学的イメージリー
ダの一例を示すものである。基板９上のＬＥＤチップ１
０から出た光束は原稿の照射面１５に収束される。この
ＬＥＤアレイ光源全体は固定治具１６で保持されている
。原稿からの反射光はセルホックレンズ１７で再び収束
され、ラインイメージセンサ−１８に入射し、情報は光
電変換されて電気信号となる。
（発明が解決しようとする問題点） ところで、第５図、第６図および第７図に示される従来
のＬＥＤアレイ光源は、ＬＥＤチップ１０を装着したプ
リント基板９と反射板１１と反射ケース１２と保持具１
４と棒状レンズ１３とを一体として組み立て、かつＬＥ
Ｄチップ１０のアレイと棒状レンズ１３とを光学的に整
合させ、これら間の光軸ずれを防止する必要があり、こ
のＬＥＤアレイ光源の組み立て工程は多大の組み立て時
間と高精度の作業内容とを必要としていた。
このようにＬＥＤアレイ光源の製造には、多くの部品点
数を用いる必要があり、ＬＥＤアレイ光源の低価格化、
高精度化、小形化、軽量化のための大きな妨げになって
いた。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のであり、全く新規なＬＥＤアレイ光源の構造を提案す
ることによりこれらの問題点を解決することを目的とす
る。
（問題点を解決するための手段） 本発明にかかる発光素子アレイ光源は、複数個の発光素
子を列状に配設した基板を、レンズおよび反射ケースの
２色連続押出し成形によって成形されたトンネル状のレ
ンズケースと組み合わせて一体になしたことを特徴とし
ている。
（作用） 上記構成により、ＬＥＤの光源と基板、反射ケースとレ
ンズとがそれぞれ一体化され精度良（配設されるため、
ＬＥＤアレイ光源の組立てが容易であり、ＬＥＤアレイ
の光軸とレンズとの光軸の整合が容易である。これによ
り、組立て時間の短縮、作業内容の容易化、高精度化、
小形化、軽量化の面において大幅な改善が出来る。
（実施例） 以下第１図乃至第４図に従って本発明の一実施例を説明
する。
第１図は本発明にかかる発光素子アレイ光源の一実施例
を示す組立て構成図であり、第２図はトンネル状のレン
ズケース４の詳細図である。プリント基板１の上には、
複数のあらかじめ透光性樹脂によりモールドされた超小
型ＬＥＤランプ２が直線状に配設されており、ＬＥＤ付
きプリント基板３を構成している。４は２色連続押出し
成形によって形成された一体型トンネル状のレンズケー
スであり、これにＬＥＤ付きプリント基板３を挿入し組
み合わせることにより、レンズケース４トＬＥＤ付きプ
リント基板３とを一体化した発光素子アレイ光源が作ら
れる。
第２図（ａ）はトンネル状のレンズケース４の構造図で
あり、外側の反射ケース５は反射性の白色等の不透明樹
脂の材質（例えば白色ノリル）がもちいられ、半円形棒
状のレンズ６はアクリル樹脂等の透明な樹脂の材質（例
えば透明耐圧アクリル）が用いられる。これらの反射ケ
ース５とレンズ６はいわゆる２色連続押出し成形により
作られる。この実施例の場合、反射ケース５の外形寸法
は縦３．ＱｍｍＸ幅８．０ｍｍｘ長さ２２７　ｍｍ。
半円形棒状のレンズ６の外形寸法は半径２．２５ｍｍｘ
厚味２．２５ｍｍｘ長さ２２７　ｍｍで、具体的にはＡ
４サイズの読み取り用光源に対応している。
第２図（ｂ）はこのトンネル状のレンズケース４にＬＥ
Ｄ付きプリント基板３を挿入し構造図であり、超小型Ｌ
ＥＤランプ２から出た光束７はレンズ６により収束され
、原稿面８の近傍に焦点を結ぶ。
第３図→→はレンズ６の別の構造を示す図であり、この
場合半円形棒状のレンズ６は図に示されるように内側に
凸の光学曲面６ａを持っている。
この光学設計により、光の集光性能を向上させることが
出来る。
第４図（ａ）はあらかじめ透光性樹脂によりモールドさ
れた超小型ＬＥＤランプ２の一実施例を示し、第４図（
ｂ）、（Ｃ）はモールド成型時同時にレンズ２ａを形成
したレンズ付き超小型ＬＥＤランプの一実施例を示して
いる。外形寸法は、例えば縦２．９ｍｍ、横１．５ｍｍ
、厚味１．　１ｍｍである。
このような超小型ＬＥＤランプ２を使用することにより
、プリント基板に直接ＬＥＤチップを配設した場合に比
較して、ＬＥＤアレイ光源の光強度の効率は、第４図（
ａ）の超小型ＬＥＤランプの場合は約１．７倍〜２．５
倍となり、第４図（ｂ）、（Ｃ）のレンズ付き超小型Ｌ
ＥＤランプの場合は約３倍以上を実現することが出来る
。
また、ＬＥＤチップを用いる場合は、プリント基板にＬ
ＥＤチップをダイレクトボンディングするため、プリン
ト基板のボンディング領域は金などの貴金属メツキを施
す必要があった。これはプリント基板の材料コストが高
くつくことを意味しているが、超小型ＬＥＤランプ２を
使用する場合は、銅パターンのみの安価な基板１を使用
出来る利点もある。
以上、超小型ＬＥＤランプの例は上述したような利点が
あるものであるが、従来と同様のＬＥＤチップを搭載し
たプリント基板（第５図乃至第７図の基板９．ＬＥＤチ
ップ１０参照）と、先の実施例で説明した２色連続押出
し成形によって作られたレンズケース４とを組み合わせ
て、発光素子アレイ光源を作れることは勿論である。
本発明のポイントは一体化された光源アレイと一体化さ
れたレンズケースとを組み合わせて、発光素子アレイ光
源を構成することであり、発光素子の搭載はＬＥＤチッ
プ、超小型ＬＥＤランプ等のいずれの形態であっても何
等差し支えない。
（発明の効果） 以上本発明によれば、ＬＥＤの光源アレイ付き基板と、
２色連続押出し成形により一体化されたトンネル状のレ
ン・ズケースとを組み合わせて一体化することにより、
発光素子アレイ光源を得るものであり、その結果、光軸
の整合等が容易になり、組立て時間の短縮、組立て内容
の容易化、高精度化、小形化、軽量化などの面において
特徴のある有用な発光素子アレイ光源を提供することが
出来る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す組立て構成図、第２図
（ａ５はトンネル状のレンズケース例を示す構造図、第
２図（ｂ）はこのトンネル状のレンズケースにＬＥＤ付
きプリント基板を挿入したときを示す構造図、第３図←
→は内側に凸の光学曲面を持っている他のレンズ例を示
す構造図、第４図（ａ）は超小型ＬＥＤランプ例を示す
構造図、第４図（ｂ）、（Ｃ）は他のレンズ付き超小型
ＬＥＤランプ例を示す構造図、第５図は従来のＬＥＤア
レイ光源を示す構造図、第６図は同横方向の断面構造図
、第７図は同縦方向の断面図、第８図はＬＥＤアレイ光
源を用いた光学的イメージリーダの一例を示す構造図で
ある。 １・・・プリント基板、２・・・超小型ＬＥＤランプ、
４・・・トンネル状レンズケース、５・φ・反射ケース
、６・・・レンズ。 ４゜ 代理人　弁理士　杉　山　毅　至（他１名）（ａ） こし〉 第２図 属６　図 篤７　図 ６改 第３図 （ｂ） （Ｃ） 第４図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、複数個の発光素子が列状に配設された基板と、該発
    光素子列にこれと平行に設けられた棒状の集光レンズと
    、これを保持する反射ケースとを備えた発光素子アレイ
    光源において、前記集光レンズと前記反射ケースとを２
    色連続押出し成形によりトンネル状のレンズケースとし
    て、該レンズケースと前記発光素子列を配設した基板と
    を組み合わせて一体となしたことを特徴とする発光素子
    アレイ光源。
JP1037279A 1989-02-15 1989-02-15 発光素子アレイ光源 Expired - Lifetime JPH071804B2 (ja)

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