JP6398556B2 - LIGHT EMITTING DEVICE AND IMAGE READING DEVICE - Google Patents
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Description
本発明は、照明用発光装置および画像読取装置に関するものである。 The present invention relates to an illumination light emitting device and an image reading device.
従来、原稿の画像を走査して読取る画像読取装置においては、原稿を照明するための照明用発光装置が用いられている。照明用発光装置としては、例えば、白色LEDが主走査方向へ配列されたLEDアレイが挙げられる。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image reading apparatus that scans and reads an image of an original, an illumination light emitting device for illuminating the original is used. Examples of the light emitting device for illumination include an LED array in which white LEDs are arranged in the main scanning direction.
また、このような白色LEDとしては、青色LED素子を黄色蛍光体含有樹脂で封止したものが挙げられる。この場合、青色LEDが放出する青色光と、青色光により励起された黄色蛍光体が発生させる黄色光とが混合し、これらの混合色である白色の光が照明光として得られる。 Moreover, as such white LED, what sealed the blue LED element with yellow fluorescent substance containing resin is mentioned. In this case, the blue light emitted from the blue LED and the yellow light generated by the yellow phosphor excited by the blue light are mixed, and white light that is a mixed color of these is obtained as illumination light.
画像読取装置における原稿照明にこのようなLEDアレイが用いられる場合、一般的に照明の効率を上げるため、画像読取位置に正対する角度でLEDアレイが配置される(図2等を参照)。しかし、主走査方向において青色LED素子と正対する領域の照明光は、青色LED素子から直接放出される青色光が強く、黄色蛍光体による黄色光の割合が低くなる。一方で、青色LED素子に正対する位置から遠方の領域においては、青色LED素子から直接放出される青色光が弱くなり、黄色蛍光体による黄色光の割合が高くなる。 When such an LED array is used for illuminating a document in an image reading apparatus, the LED array is generally arranged at an angle directly opposite to the image reading position in order to increase the illumination efficiency (see FIG. 2 and the like). However, the illumination light in the region directly facing the blue LED element in the main scanning direction is strong blue light emitted directly from the blue LED element, and the ratio of yellow light by the yellow phosphor is low. On the other hand, in a region far from the position directly facing the blue LED element, the blue light directly emitted from the blue LED element becomes weak and the ratio of yellow light by the yellow phosphor increases.
この結果、読取り画像の主走査方向において、青色LED素子に正対する領域の画像は青くなり、隣り合う青色LED素子間の領域の画像は黄色くなるという色むらが発生する。一般的な画像読取装置において行われるシェーディング補正により、LEDアレイの照明による色むらは軽減されるが、シェーディング用の補正板と原稿用紙における反射率と散乱率に差があるため、読取り画像の色むらを除去することはできない。色むらの無い読取り画像を得るためには、LEDアレイの照明むら自体を軽減することが重要となる。 As a result, in the main scanning direction of the read image, color unevenness occurs in which an image of a region facing the blue LED element is blue and an image of a region between adjacent blue LED elements is yellow. Color shading due to LED array illumination is reduced by shading correction performed in a general image reading apparatus, but the color of the read image is different because there is a difference in reflectance and scattering rate between the shading correction plate and the original paper. Unevenness cannot be removed. In order to obtain a read image having no color unevenness, it is important to reduce the illumination unevenness of the LED array itself.
このようなLED照明における色むらを軽減するために、青色LED素子と黄色蛍光体から放出された2色の光の割合を拡散板などの光学部材を用いて平準化させる方法、或いは黄色蛍光体含有樹脂の青色LED素子直上部、およびその近傍の領域において黄色蛍光体濃度を高濃度にする方法が提案されている。 In order to reduce such color unevenness in LED illumination, a method of leveling the ratio of two colors of light emitted from a blue LED element and a yellow phosphor using an optical member such as a diffusion plate, or a yellow phosphor There has been proposed a method for increasing the concentration of yellow phosphor in the resin immediately above the blue LED element and in the vicinity thereof.
しかしながら、上記のLEDアレイを画像読取装置の光源として使用する場合、拡散板などの光学部材で光むらを平準化させる手段を適用すると、放出光が散乱するため照明の照度が低下し、かつ光学部材の追加により製造価格が増大する。また、黄色蛍光体含有樹脂の濃度を変える手段を適用する場合は、一旦黄色蛍光体含有樹脂で青色LED素子を封止した後、更に高濃度黄色蛍光体含有樹脂で封止しなければならないため、樹脂成型の製造方法が複雑になり、かつ製造時間が長くなるために製造価格が増大する。 However, when the above LED array is used as a light source of an image reading device, if a means for leveling the light unevenness with an optical member such as a diffusion plate is applied, the emitted light is scattered and the illumination illuminance is reduced. Manufacturing costs increase by adding components. In addition, when applying a means for changing the concentration of the yellow phosphor-containing resin, the blue LED element must be once sealed with the yellow phosphor-containing resin and then further sealed with a high-concentration yellow phosphor-containing resin. The manufacturing method of resin molding becomes complicated, and the manufacturing time increases, resulting in an increase in manufacturing price.
本発明は上述した問題に鑑み、照度低下や製造価格増大を抑えながらも、色むらの少ない読取り画像を得ることが可能となる照明用発光装置、およびこれを備えた画像読取装置の提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems, the present invention provides an illumination light-emitting device that can obtain a read image with less color unevenness while suppressing a decrease in illuminance and an increase in manufacturing price, and an image reading device including the same. And
本発明に係る照明用発光装置は、原稿を走査して画像の読取りを行う画像読取装置に設けられ、所定の第1色と第2色の光が混合した光を放出して前記原稿を照明する照明用発光装置であって、前記第2色で発光する複数の発光素子が、前記原稿と対向する基板上に主走査方向へ離隔して配列されており、前記基板上には、前記発光素子からの光が当たると前記第1色と略同一色の光を出すように着色または蛍光体含有がなされた第1塗布部材と、前記発光素子からの光が当たると前記第2色と略同一色の光を出すように着色または蛍光体含有がなされた第2塗布部材とが塗布されており、前記発光素子から前記第1塗布部材に当たった後に前記原稿へ向かう光と、前記発光素子から前記第2塗布部材に当たった後に前記原稿へ向かう光とが、前記照明の光に含まれるように形成されており、前記第1および第2塗布部材それぞれの塗布領域は、前記照明の光に含まれる前記第1色の光と前記第2色の光との割合が、主走査方向において平準化するように設定されている構成とする。 A light emitting device for illumination according to the present invention is provided in an image reading device that scans an original and reads an image, and illuminates the original by emitting light in which light of a predetermined first color and second color is mixed. A plurality of light emitting elements that emit light of the second color are arranged on the substrate facing the document in the main scanning direction, and the light emitting device is disposed on the substrate. A first coating member colored or phosphor-containing so as to emit light of substantially the same color as the first color when exposed to light from the element, and substantially the second color when exposed to light from the light emitting element. A second coating member colored or phosphor-containing so as to emit light of the same color is applied, and the light that travels from the light emitting element to the original after hitting the first coating member; and the light emitting element And the light traveling toward the document after hitting the second coating member It is formed so as to be included in the illumination light, and each of the application areas of the first and second application members includes the first color light and the second color light included in the illumination light. The ratio is set to be leveled in the main scanning direction.
本構成によれば、照度低下や製造価格増大を抑えながらも、色むらの少ない読取り画像を得ることが可能となる。なお、ここでの原稿は原稿用紙に限られず、画像読取りの対象となり得るものを広く含む概念である。また、本願での主走査方向や副走査方向は、画像読取装置が画像の読取りを行う際の走査に関する方向である。 According to this configuration, it is possible to obtain a read image with little color unevenness while suppressing a decrease in illuminance and an increase in manufacturing price. Note that the original here is not limited to original paper but is a concept that includes a wide range of images that can be read. The main scanning direction and the sub-scanning direction in the present application are directions related to scanning when the image reading apparatus reads an image.
また、上記構成としてより具体的には、前記発光素子は青色LED素子である構成としてもよく、前記第1色は黄色である構成としてもよい。また、上記構成において、前記発光素子は、前記第1色で発光する蛍光体を含有した樹脂で封止されている構成としてもよい。また、当該構成としてより具体的には、前記第1塗布部材は、前記第1色で発光する蛍光体を含有する構成としてもよく、前記第2塗布部材は、前記第1色より短波長の色で発光する蛍光体を含有する構成としてもよい。 More specifically, the light emitting element may be a blue LED element, and the first color may be yellow. In the above structure, the light-emitting element may be sealed with a resin containing a phosphor that emits light of the first color. More specifically, the first coating member may include a phosphor that emits light of the first color, and the second coating member may have a shorter wavelength than the first color. It is good also as a structure containing the fluorescent substance which light-emits with a color.
また、上記構成としてより具体的には、前記第1塗布部材は、前記発光素子から近い位置ほど、塗布の厚さが厚く、もしくは、反射率が高くされている構成としてもよい。また、上記構成としてより具体的には、前記第2塗布部材は、前記発光素子から遠い位置ほど、塗布の厚さが厚く、もしくは、反射率が高くされている構成としてもよい。 More specifically, the first application member may be configured such that the closer the position is to the light emitting element, the thicker the application or the higher the reflectance. More specifically, the second application member may have a configuration in which the coating thickness is thicker or the reflectance is higher at a position farther from the light emitting element.
また、上記構成としてより具体的には、前記発光素子は周囲が内壁で囲まれており、前記内壁のうち前記発光素子と副走査方向の両側に対向する位置を含む部分には、前記第1塗布部材が塗布されている構成としてもよい。 More specifically, in the configuration described above, the periphery of the light emitting element is surrounded by an inner wall, and a portion of the inner wall including a position facing both sides of the light emitting element in the sub-scanning direction is the first light emitting element. It is good also as a structure by which the application member is apply | coated.
また、上記構成としてより具体的には、前記発光素子は周囲が内壁で囲まれており、前記内壁のうち前記発光素子と主走査方向の両側に対向する位置を含む部分には、前記第2塗布部材が塗布されている構成としてもよい。 More specifically, in the configuration described above, the periphery of the light emitting element is surrounded by an inner wall, and a portion of the inner wall including a position facing both sides of the light emitting element in the main scanning direction is the second portion. It is good also as a structure by which the application member is apply | coated.
また、上記構成としてより具体的には、前記第1塗布部材が塗布された領域は、前記発光素子に対する副走査方向の両側の領域であり、前記第2塗布部材が塗布された領域は、前記第1塗布部材が塗布された領域に対する主走査方向の両側の領域である構成としてもよい。 More specifically, the region where the first application member is applied is a region on both sides of the light emitting element in the sub-scanning direction, and the region where the second application member is applied is It is good also as a structure which is an area | region of the both sides of the main scanning direction with respect to the area | region where the 1st application member was apply | coated.
また、上記構成としてより具体的には、前記第1塗布部材が塗布された領域は、前記発光素子に対する副走査方向の両側の領域および周囲の領域であり、前記第2塗布部材が塗布された領域は、前記第1塗布部材が塗布された領域に対する周囲の領域である構成としてもよい。 More specifically, in the above configuration, the region where the first application member is applied is a region on both sides in the sub-scanning direction with respect to the light emitting element and a surrounding region, and the second application member is applied. The region may be a region around the region where the first application member is applied.
また、本発明に係る画像読取装置は、上記の何れかの構成の照明用発光装置を有し、原稿を走査して画像の読取りを行う際に、前記照明用発光装置が前記原稿を照明する構成とする。 An image reading apparatus according to the present invention includes the illumination light-emitting device having any one of the above-described configurations, and the illumination light-emitting device illuminates the original when the original is scanned to read an image. The configuration.
本発明に係る照明用発光装置によれば、照度低下や製造価格増大を抑えながらも、色むらの少ない読取り画像を得ることが可能となる。また、本発明に係る画像読取装置によれば、本発明に係る照明用発光装置の利点を享受することが可能となる。 According to the illumination light emitting device of the present invention, it is possible to obtain a read image with little color unevenness while suppressing a decrease in illuminance and an increase in manufacturing price. In addition, according to the image reading apparatus according to the present invention, it is possible to enjoy the advantages of the illumination light emitting apparatus according to the present invention.
本発明の実施形態について、各図面を参照しながら以下に説明する。但し本発明の内容は、当該実施形態に何ら限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the content of the present invention is not limited to the embodiment.
[複写機の構成概略等]
図1は、本実施形態に係る画像読取装置を備えた複写機の外観図である。本図に示すように当該複写機は、原稿トレイ1、操作パネル2、自動原稿送り装置3、画像読取装置4、プリンター部5、排紙トレイ6、および給紙トレイ7を備えている。
[Configuration outline of copier]
FIG. 1 is an external view of a copying machine including an image reading apparatus according to the present embodiment. As shown in the drawing, the copying machine includes a document tray 1, an operation panel 2, an automatic document feeder 3, an image reading device 4, a printer unit 5, a paper discharge tray 6, and a paper feed tray 7.
当該複写機の動作の一例として、原稿トレイ1にセットされた原稿用紙の画像を他の用紙へコピーする場合の動作を挙げ、簡単に説明する。ユーザが操作パネル2を操作してコピーの指示を与えると、自動原稿送り装置3によってこの原稿用紙が画像読取装置4へ送られる。画像読取装置4は、送られてきた原稿用紙を走査して画像の読取りを行い、読取り画像の情報をプリンター部5へ送出する。プリンター部5は、給紙トレイ7から供給される用紙に読取り画像をプリントし、プリント済みの用紙を排紙トレイ6から排出する。このようにして、原稿用紙の画像が他の用紙にコピーされる。 As an example of the operation of the copying machine, an operation for copying an image of a document sheet set on the document tray 1 to another sheet will be briefly described. When the user operates the operation panel 2 to give a copy instruction, the original document sheet is sent to the image reading device 4 by the automatic document feeder 3. The image reading device 4 scans the supplied original paper to read the image, and sends information of the read image to the printer unit 5. The printer unit 5 prints the read image on the paper supplied from the paper feed tray 7 and discharges the printed paper from the paper discharge tray 6. In this way, the image on the original paper is copied to another paper.
図2は、画像読取装置4の概略的な外観斜視図であり、図3は、主走査方向を視点とする画像読取装置4の概略的な断面図である。これらの図に示すように、画像読取装置4は、LEDアレイ41(照明用発光装置の一形態)、原稿台ガラス42、画像読取窓43、折り返しミラー45、レンズ46、およびラインセンサー47を有している。 2 is a schematic external perspective view of the image reading device 4, and FIG. 3 is a schematic sectional view of the image reading device 4 with the main scanning direction as a viewpoint. As shown in these drawings, the image reading device 4 includes an LED array 41 (one form of a light emitting device for illumination), a document table glass 42, an image reading window 43, a folding mirror 45, a lens 46, and a line sensor 47. doing.
LEDアレイ41は、原稿用紙に対向するように配置されたプリント基板41aの表面上に、複数の白色LED41bが主走査方向へ離隔して配列されている。LEDアレイ41は、画像読取装置4が原稿用紙を走査する際に、原稿用紙を照明する役割を果たす。 In the LED array 41, a plurality of white LEDs 41b are arranged on the surface of a printed circuit board 41a arranged so as to face a document sheet, spaced apart in the main scanning direction. The LED array 41 plays a role of illuminating the original paper when the image reading device 4 scans the original paper.
原稿台ガラス42は、原稿用紙を直接載せることが可能である。LEDアレイ41や主走査方向に配置したラインセンサー47等を搭載したユニットを、副走査方向に走査させることで、原稿用紙からの画像読取りが適切に行われる。なお、画像読取窓43は、自動原稿送り装置3が使用される際に、画像読取り用の窓として用いられる。 The document table glass 42 can directly place document sheets. By scanning a unit in which the LED array 41 and the line sensor 47 arranged in the main scanning direction are mounted in the sub scanning direction, the image reading from the original paper is appropriately performed. The image reading window 43 is used as an image reading window when the automatic document feeder 3 is used.
LEDアレイ41から出た照明光は、原稿用紙に当たって反射した後、折り返しミラー45によって進行方向が変えられ、レンズ46を介してラインセンサー47へ入射する。このようにして、原稿用紙の画像が読取られることになる。 The illumination light emitted from the LED array 41 strikes and reflects the original paper, and then the traveling direction is changed by the folding mirror 45 and enters the line sensor 47 via the lens 46. In this way, the image on the original paper is read.
[照明の色むらについて]
ここで、LEDアレイ41の照明における色むらについて説明する。まず当該色むらが生じる要因等をより明らかにするべく、LEDアレイ41として一般的な構成例のもの(「比較例」とする)が採用された場合を想定する。
[Uneven lighting color]
Here, the color unevenness in the illumination of the LED array 41 will be described. First, in order to clarify the factors that cause the color unevenness, a case where a general configuration example (referred to as “comparative example”) is adopted as the LED array 41 is assumed.
図4は、比較例に係るLEDアレイ41の構成図(プリント基板41aの表面と向かい合うように見た図)である。本図に示すように当該LEDアレイ41は、主走査方向へ伸びた形状のプリント基板41aの表面上に、複数の白色LED41bが主走査方向へ離隔して配列された形態となっている。 FIG. 4 is a configuration diagram of the LED array 41 according to the comparative example (a diagram viewed so as to face the surface of the printed circuit board 41a). As shown in the figure, the LED array 41 has a form in which a plurality of white LEDs 41b are arranged in the main scanning direction so as to be separated from each other on the surface of a printed circuit board 41a extending in the main scanning direction.
図5は、比較例に係るLEDアレイ41の一部(隣り合う二個の白色LED41bを含む部分)についての説明図である。図5の下段は、図4と同じ視点から見た当該一部の構成図であり、中段は、中心線Lで切断した場合の中央断面図である。 FIG. 5 is an explanatory diagram of a part of the LED array 41 according to the comparative example (a part including two adjacent white LEDs 41b). The lower part of FIG. 5 is a partial configuration diagram viewed from the same viewpoint as FIG. 4, and the middle part is a central sectional view when cut along the center line L.
図5に示すように、白色LED41bにおいては、プリント基板41a上にダイレクトボンディングされた青色LED素子41e(青色LEDチップ)が、黄色に発光する蛍光体を含有した樹脂41c(黄色蛍光体含有樹脂)で封止されており、更にその周囲がケース41dで囲まれている。 As shown in FIG. 5, in the white LED 41b, the blue LED element 41e (blue LED chip) directly bonded on the printed circuit board 41a is a resin 41c (yellow phosphor-containing resin) containing a phosphor emitting yellow light. And the periphery thereof is surrounded by a case 41d.
青色LED素子41eが発光すると、当該樹脂41cにおける光の直進や拡散等を伴い、白色LED41bから上方(原稿用紙方向)へ光が放出される。この過程において、青色LED素子41eからの青色光により黄色蛍光体が励起し、黄色光も発生する。これにより青色光と黄色光が合わさり、白色光として上方へ放出される。 When the blue LED element 41e emits light, light is emitted upward (in the direction of the original paper) from the white LED 41b, along with the straight movement and diffusion of light in the resin 41c. In this process, the yellow phosphor is excited by the blue light from the blue LED element 41e, and yellow light is also generated. As a result, blue light and yellow light are combined and emitted upward as white light.
上方へ放出される光には、青色LED素子41eからプリント基板41aに当たらずに上方へ放出される光(便宜的に「直接光」と称す)と、青色LED素子41eから出た光がプリント基板41aに当たり、そこから反射等によって上方へ放出される光(便宜的に「間接光」と称す)とが含まれる。青色LED素子41eの直上近傍では、図5中段に実線矢印で示すような直接光の影響が強くなる。 The light emitted upward includes light emitted upward from the blue LED element 41e without hitting the printed circuit board 41a (referred to as “direct light” for convenience) and light emitted from the blue LED element 41e. Light that hits the substrate 41a and is emitted upward by reflection or the like (referred to as “indirect light” for convenience) is included. In the vicinity immediately above the blue LED element 41e, the influence of direct light as shown by the solid line arrow in the middle of FIG. 5 becomes strong.
直接光の影響は、青色LED素子41eの直上近傍で最も強くなり、そこから遠ざかるにつれて弱くなる。そのため青色LED素子41eの直上近傍の範囲(図5上段に示す範囲X)では、蛍光体が励起されて生じる黄色光よりも青色光の割合が高くなり、照明光が青色寄りの色となってしまう。 The influence of direct light is strongest in the vicinity immediately above the blue LED element 41e and becomes weaker as the distance from the blue LED element 41e increases. Therefore, in the range immediately above the blue LED element 41e (range X shown in the upper part of FIG. 5), the ratio of blue light is higher than yellow light generated when the phosphor is excited, and the illumination light has a color closer to blue. End up.
逆に、青色LED素子41eの直上から遠い範囲(図5上段に示す範囲Y)では、青色光よりも蛍光体が励起されて生じる黄色光の割合が高くなり、照明光が黄色寄りの色となってしまう。そのため従来例では、白色LED41bによる照明光には、図5上段のグラフで例示するように、主走査方向の色むらが生じる。 On the other hand, in the range far from directly above the blue LED element 41e (range Y shown in the upper part of FIG. 5), the ratio of yellow light generated by exciting the phosphor is higher than that of blue light, and the illumination light has a color closer to yellow. turn into. Therefore, in the conventional example, the illumination light from the white LED 41b has color unevenness in the main scanning direction as illustrated in the upper graph of FIG.
そこで本実施形態では、上述した間接光を利用して、照明の色むらを低減させるようにした。以下、この点について詳細に説明する。 Therefore, in this embodiment, the indirect light described above is used to reduce the uneven color of the illumination. Hereinafter, this point will be described in detail.
主走査方向に見た場合に、プリント基板41a上の青色LED素子41eと重複する領域(図5に示す領域A0)で生じた間接光は、先述した範囲Xの照明光に強い影響を及ぼす。一方、プリント基板41a上の青色LED素子41eから遠い領域(図5に示す領域A1)で生じた間接光は、先述した範囲Yの照明光に強い影響を及ぼす。 When viewed in the main scanning direction, the indirect light generated in the region overlapping with the blue LED element 41e on the printed board 41a (region A0 shown in FIG. 5) has a strong influence on the illumination light in the range X described above. On the other hand, indirect light generated in a region (region A1 shown in FIG. 5) far from the blue LED element 41e on the printed circuit board 41a has a strong influence on the illumination light in the range Y described above.
なお、領域A0とA1の間の領域(図5に示す領域A2)で生じた間接光は、これらの中間的な影響を及ぼすことになる。間接光は、青色LED素子41eから出た光がプリント基板41aで反射して生じる他、蛍光体を含む塗布部材が塗布されている場合には、この蛍光体が励起して発光することによっても生じる。 Note that indirect light generated in the region between the regions A0 and A1 (region A2 shown in FIG. 5) has an intermediate effect between them. Indirect light is generated when light emitted from the blue LED element 41e is reflected by the printed circuit board 41a, and when an application member containing a phosphor is applied, the phosphor is excited to emit light. Arise.
上記の原理から、領域A0或いはその近傍の領域において、黄色(或いはこれと略同一の色)の光を出すように着色または蛍光体含有がなされた第1塗布部材を塗布すると、範囲X或いはその近傍での照明光において、黄色の光の割合が増加する。これにより照明の色を黄色側に補正して、白色へ近づけることが可能である。 Based on the above principle, when the first application member colored or phosphor-containing so as to emit yellow (or substantially the same color) light in the area A0 or in the vicinity of the area A0, the area X or the area X In the illumination light in the vicinity, the proportion of yellow light increases. This makes it possible to correct the illumination color to the yellow side and bring it closer to white.
また、領域A1或いはその近傍の領域において、青色(或いはこれと略同一の色)の光を出すように着色または蛍光体含有がなされた第2塗布部材を塗布すると、範囲Y或いはその近傍での照明光において、青色の光の割合が増加する。これにより照明の色を青色側に補正して、白色へ近づけることが可能である。 In addition, when the second application member colored or phosphor-containing so as to emit blue (or substantially the same color) light is applied in the area A1 or in the vicinity of the area A1, in the area Y or in the vicinity thereof In the illumination light, the proportion of blue light increases. This makes it possible to correct the illumination color to the blue side and bring it closer to white.
本実施形態ではこれらのことを利用して、少なくとも各塗布部材(P1、P2)が塗布されていない状態に比べて、照明光に含まれる黄色の光と青色の光との割合が主走査方向において平準化するようにしている。その結果、白色LED41bによる照明光の色むらが低減するようになっている。 In the present embodiment, by utilizing these points, the ratio of yellow light and blue light included in the illumination light is at least in the main scanning direction as compared with a state where each of the application members (P1, P2) is not applied. Leveling. As a result, the color unevenness of the illumination light by the white LED 41b is reduced.
なお、白色LED41bの最適な形態(特に、第1塗布部材や第2塗布部材を塗布するのに最適な領域)は、白色LED41b同士の間隔や、青色LED素子41eおよび樹脂41cの特性などの各種要因によって変わる。そのため、第1塗布部材や第2塗布部材を塗布するのに最適な領域は、このような各種要因をも考慮して、出来るだけ照明光の色むらが低減するように設定されることが望ましい。 In addition, the optimal form (especially area | region optimal for apply | coating a 1st application member or a 2nd application member) of white LED41b is various, such as the space | interval of white LED41b, the characteristic of blue LED element 41e, and resin 41c It depends on factors. For this reason, it is desirable that the optimum region for applying the first application member and the second application member is set so as to reduce the color unevenness of the illumination light as much as possible in consideration of such various factors. .
以下、本実施形態に係る白色LED41bの幾つかの具体例を、実施例1〜実施例6として説明する。なお、LEDアレイ41において、複数の白色LED41bが主走査方向へ離隔して配列されている点は、従来例の場合と同様である。 Hereinafter, some specific examples of the white LED 41b according to the present embodiment will be described as Examples 1 to 6. In the LED array 41, the point that the plurality of white LEDs 41b are arranged apart from each other in the main scanning direction is the same as in the conventional example.
[各実施例について]
まず実施例1について説明する。図6は、実施例1に係る白色LED41bの構成図である。なお、本図の下側には、主走査方向に伸びる中央線L1で切断した場合の中央断面図を示し、本図の右側には、副走査方向に伸びる中央線L2で切断した場合の中央断面図を示している。
[About each example]
First, Example 1 will be described. FIG. 6 is a configuration diagram of the white LED 41b according to the first embodiment. The lower side of the figure shows a central sectional view when cut along the center line L1 extending in the main scanning direction, and the right side of the figure shows the center when cut along the center line L2 extending in the sub-scanning direction. A cross-sectional view is shown.
実施例1では、第1塗布部材P1として高濃度黄色蛍光体含有樹脂を、第2塗布部材P2として青色インクを、それぞれ図6に示すように塗布している。第1塗布材料P1は、青色LED素子41eに対し副走査方向の両側に塗布され、第2塗布部材P2は、青色LED素子41eと第1塗布部材P1を塗布した領域に対して主走査方向の両側に塗布されている。 In Example 1, a high-concentration yellow phosphor-containing resin is applied as the first application member P1, and blue ink is applied as the second application member P2, as shown in FIG. The first coating material P1 is applied to both sides of the blue LED element 41e in the sub-scanning direction, and the second coating member P2 is applied to the region in which the blue LED element 41e and the first coating member P1 are applied in the main scanning direction. It is applied on both sides.
青色LED素子41eの副走査方向の両側の領域から放出する光の黄色光の割合を増やすことで、主走査方向における青色LED素子41eに正対する画素の照明に対し、黄色光の割合を増やすことが可能となる。また、プリント基板41a表面に塗布した青色インクにより、主走査方向における隣り合う白色LED41bの間の画素の照明に対して、黄色光の割合を減らすことが可能となる。これらの効果をもって原稿用紙への照明光の色むらを低減し、色むらの少ない読取り画像データを得ることが可能となる。 Increasing the ratio of yellow light to the illumination of the pixels facing the blue LED element 41e in the main scanning direction by increasing the ratio of yellow light emitted from the regions on both sides of the blue LED element 41e in the sub-scanning direction. Is possible. In addition, the blue ink applied to the surface of the printed circuit board 41a can reduce the ratio of yellow light to the illumination of the pixels between the adjacent white LEDs 41b in the main scanning direction. With these effects, it is possible to reduce the uneven color of the illumination light on the original paper and obtain read image data with little uneven color.
なお、第1塗布部材P1として、高濃度黄色蛍光体含有樹脂の代わりに黄色インクを塗布しても良いし、第2塗布部材P2として、青色インクの代わりに青色蛍光体含有樹脂を塗布しても良い。青色LED素子41eを黄色蛍光体含有の樹脂41cで封止しない場合は、第2塗布部材P2としてLED発光色と近似色のインクもしくは近似色の蛍光体含有樹脂を使用しても良いし、第1塗布部材P1として封止用蛍光体を高濃度に含有した樹脂もしくは近似色のインクを塗布しても良い。 The first application member P1 may be applied with yellow ink instead of the high-concentration yellow phosphor-containing resin, and the second application member P2 may be applied with blue phosphor-containing resin instead of the blue ink. Also good. When the blue LED element 41e is not sealed with the yellow phosphor-containing resin 41c, the second application member P2 may be an ink of an approximate color to the LED emission color or a phosphor-containing resin of an approximate color. As one application member P1, a resin containing a sealing phosphor at a high concentration or an ink of approximate color may be applied.
次に、実施例2について説明する。図7は、実施例2に係る白色LED41bの構成図である。なお、実施例2は、実施例1に比べて、基本的にプリント基板41a上における第1塗布部材P1と第2塗布部材P2の塗布領域を変更しただけであるため、図7では中央断面図の表示を省略する。 Next, Example 2 will be described. FIG. 7 is a configuration diagram of the white LED 41b according to the second embodiment. Note that the second embodiment basically differs from the first embodiment in that only the application areas of the first application member P1 and the second application member P2 on the printed circuit board 41a are changed. The display of is omitted.
実施例2では、青色LED素子41eの副走査方向の両側だけでなく、青色LED素子41eの周囲にも第1塗布部材P1を塗布している。そして第1塗布部材P1を塗布した領域の周囲に、第2塗布部材P2を塗布している。このような実施例2の形態によれば、主走査方向において青色LED素子41eに正対する画素に対し、実施例1に比べて青色LED素子41eの色の強さを更に弱めることが可能となる。 In the second embodiment, the first application member P1 is applied not only on both sides of the blue LED element 41e in the sub-scanning direction but also around the blue LED element 41e. The second application member P2 is applied around the area where the first application member P1 is applied. According to the second embodiment, the color intensity of the blue LED element 41e can be further reduced compared to the first embodiment with respect to the pixel facing the blue LED element 41e in the main scanning direction. .
次に、実施例3について説明する。図8は、実施例3に係る白色LED41bの構成図である。なお、実施例3は、実施例1や実施例2に比べて、基本的にプリント基板41a上における第1塗布部材P1と第2塗布部材P2の塗布領域を変更しただけであるため、図8では中央断面図の表示を省略する。 Next, Example 3 will be described. FIG. 8 is a configuration diagram of the white LED 41b according to the third embodiment. Note that the third embodiment basically differs from the first and second embodiments in that only the application areas of the first application member P1 and the second application member P2 on the printed circuit board 41a are changed. Then, the display of the central sectional view is omitted.
実施例3では、青色LED素子41eの副走査方向の両側の領域のうち、青色LED素子41eから比較的近い領域にだけ第1塗布部材P1を塗布している。そして第1塗布部材P1を塗布した領域の周囲に、第2塗布部材P2を塗布している。このような実施例3の形態によれば、主走査方向において青色LED素子41eに正対する画素に対し、LED発光色を弱める効果を、図5に示す従来例の場合と実施例1の場合との中間的な効果とすることが可能となる。 In Example 3, the first application member P1 is applied only to a region relatively close to the blue LED element 41e among the regions on both sides of the blue LED element 41e in the sub-scanning direction. The second application member P2 is applied around the area where the first application member P1 is applied. According to the form of the third embodiment, the effect of weakening the LED emission color with respect to the pixel facing the blue LED element 41e in the main scanning direction is the same as the case of the conventional example and the case of the first embodiment shown in FIG. It is possible to achieve an intermediate effect.
次に、実施例4について説明する。図9は、実施例4に係る白色LED41bの構成図である。なお、本図の下側には、主走査方向に伸びる中央線L1で切断した場合の中央断面図を示し、本図の右側には、副走査方向に伸びる中央線L2で切断した場合の中央断面図を示している。 Next, Example 4 will be described. FIG. 9 is a configuration diagram of the white LED 41b according to the fourth embodiment. The lower side of the figure shows a central sectional view when cut along the center line L1 extending in the main scanning direction, and the right side of the figure shows the center when cut along the center line L2 extending in the sub-scanning direction. A cross-sectional view is shown.
実施例4では、各塗布部材(P1、P2)の塗布領域については実施例1と同様であるが、塗布する第1塗布部材P1の厚さを変化させることで色の濃度を変化させる。具体的には、第1塗布部材P1の厚さは、青色LED素子41eの近傍では厚くされ、青色LED素子41eから離れるにつれて薄くされている。これにより、青色LED素子41eの近傍における封止用蛍光体の発光色の割合を高めたまま、青色LED素子41eの遠方における封止用蛍光体の発光色の割合の増加を抑制することが可能となる。 In the fourth embodiment, the application area of each application member (P1, P2) is the same as that of the first embodiment, but the color density is changed by changing the thickness of the first application member P1 to be applied. Specifically, the thickness of the first application member P1 is increased in the vicinity of the blue LED element 41e, and is decreased as the distance from the blue LED element 41e increases. Thereby, it is possible to suppress an increase in the ratio of the emission color of the sealing phosphor in the distance from the blue LED element 41e while increasing the ratio of the emission color of the sealing phosphor in the vicinity of the blue LED element 41e. It becomes.
次に、実施例5について説明する。図10は、実施例5に係る白色LED41bの構成図である。なお、本図の下側には、主走査方向に伸びる中央線L1で切断した場合の中央断面図を示し、本図の右側には、副走査方向に伸びる中央線L2で切断した場合の中央断面図を示している。 Next, Example 5 will be described. FIG. 10 is a configuration diagram of the white LED 41b according to the fifth embodiment. The lower side of the figure shows a central sectional view when cut along the center line L1 extending in the main scanning direction, and the right side of the figure shows the center when cut along the center line L2 extending in the sub-scanning direction. A cross-sectional view is shown.
実施例5では、各塗布部材(P1、P2)の塗布領域については実施例1と同様であるが、塗布する第2塗布部材P2の厚さを変化させることで色の濃度を変化させる。具体的には、第2塗布部材P2の厚さは、青色LED素子41eの近傍では薄くされ、青色LED素子41eから離れるにつれて厚くされている。これにより、青色LED素子41eの遠方におけるLED発光色の割合を高めたまま、青色LED素子41eの近傍におけるLED発光色の割合の増加を抑制することが可能となる。 In Example 5, the application area of each application member (P1, P2) is the same as in Example 1, but the color density is changed by changing the thickness of the second application member P2 to be applied. Specifically, the thickness of the second application member P2 is reduced in the vicinity of the blue LED element 41e, and is increased as the distance from the blue LED element 41e increases. Accordingly, it is possible to suppress an increase in the ratio of the LED emission color in the vicinity of the blue LED element 41e while increasing the ratio of the LED emission color in the distance from the blue LED element 41e.
次に、実施例6について説明する。図11は、実施例5に係る白色LED41bの構成図である。なお、本図の下側には、主走査方向に伸びる中央線L1で切断した場合の中央断面図を示し、本図の右側には、副走査方向に伸びる中央線L2で切断した場合の中央断面図を示している。 Next, Example 6 will be described. FIG. 11 is a configuration diagram of the white LED 41b according to the fifth embodiment. The lower side of the figure shows a central sectional view when cut along the center line L1 extending in the main scanning direction, and the right side of the figure shows the center when cut along the center line L2 extending in the sub-scanning direction. A cross-sectional view is shown.
実施例6では、実施例1と同様に各塗布部材(P1、P2)が塗布されているが、これに加えて、ケース41dの内面(封止用の蛍光体含有樹脂41cに隣接する表面)にも各塗布部材(P1、P2)を塗布している。より具体的には、プリント基板41a上の第1塗布部材P1を塗布した領域に隣接するケース41dの内面に、第1塗布部材P1を塗布し、プリント基板41a上の第2塗布部材P2を塗布した領域に隣接するケース41dの内面に、第2塗布部材P2を塗布している。このような実施例6の形態によれば、実施例1の形態における効果を更に増加させることが可能となる。 In Example 6, each application member (P1, P2) is applied as in Example 1, but in addition to this, the inner surface of the case 41d (surface adjacent to the phosphor-containing resin 41c for sealing) Also, each application member (P1, P2) is applied. More specifically, the first application member P1 is applied to the inner surface of the case 41d adjacent to the area where the first application member P1 is applied on the printed circuit board 41a, and the second application member P2 on the printed circuit board 41a is applied. The second application member P2 is applied to the inner surface of the case 41d adjacent to the region. According to such a form of Example 6, it is possible to further increase the effect of the form of Example 1.
[その他]
以上に説明した通り、本実施形態のLEDアレイ41(照明用発光装置)は、原稿を走査して画像の読取りを行う画像読取装置に設けられ、黄色(第1色)と青色(第2色)の光が混合した光を放出して前記原稿を照明する。また、LEDアレイ41では、青色で発光する複数の青色LED素子41e(発光素子)が、前記原稿と対向するプリント基板41a上に主走査方向へ離隔して配列されている。
[Others]
As described above, the LED array 41 (illumination light emitting device) of the present embodiment is provided in an image reading device that scans an original and reads an image, and yellow (first color) and blue (second color). ) Illuminates the original by emitting mixed light. Further, in the LED array 41, a plurality of blue LED elements 41e (light emitting elements) that emit blue light are arranged on the printed circuit board 41a facing the document so as to be separated in the main scanning direction.
更にプリント基板41a上には、青色LED素子41eからの光が当たると黄色と略同一色の光を出すように着色または蛍光体含有がなされた第1塗布部材P1と、青色LED素子41eからの光が当たると青色と略同一色の光を出すように着色または蛍光体含有がなされた第2塗布部材P2とが塗布されている。また、LEDアレイ41は、青色LED素子41eから第1塗布部材P1に当たった後に前記原稿へ向かう光と、青色LED素子41eから第2塗布部材P2に当たった後に前記原稿へ向かう光とが、照明の光に含まれるように形成されている。 Furthermore, on the printed circuit board 41a, when the light from the blue LED element 41e hits, the first coating member P1 colored or phosphor-containing so as to emit light of substantially the same color as yellow, and the blue LED element 41e A second application member P2 colored or phosphor-containing so as to emit light of substantially the same color as blue when applied with light is applied. In addition, the LED array 41 includes light that travels from the blue LED element 41e to the document after hitting the first coating member P1, and light that travels from the blue LED element 41e to the document and then travels to the document. It is formed so as to be included in the illumination light.
更に、第1塗布部材P1および第2塗布部材P2それぞれの塗布領域は、照明の光に含まれる黄色の光と青色の光との割合が、主走査方向において平準化するように設定されている。そのためLEDアレイ41によれば、拡散板などの光学部材で光むらを平準化させる手段や、黄色蛍光体含有樹脂の濃度を変える手段などを必要とせず、照度低下や製造価格増大を抑えながらも、色むらの少ない読取り画像を得ることが可能となっている。 Further, the application regions of the first application member P1 and the second application member P2 are set so that the ratio of yellow light and blue light included in the illumination light is leveled in the main scanning direction. . Therefore, according to the LED array 41, there is no need for a means for leveling light unevenness with an optical member such as a diffuser or a means for changing the concentration of the yellow phosphor-containing resin, while suppressing a decrease in illuminance and an increase in manufacturing price. Thus, it is possible to obtain a read image with little color unevenness.
また、青色LED素子41eは、黄色で発光する蛍光体を含有した樹脂41cで封止されている。なお、第1塗布部材P1は、黄色で発光する蛍光体を含有するようにしても良く、第2塗布部材P2は、黄色より短波長の色(特に青色或いはこれとほぼ同等の色)で発光する蛍光体を含有するようにしても良い。 The blue LED element 41e is sealed with a resin 41c containing a phosphor that emits yellow light. The first application member P1 may contain a phosphor that emits yellow light, and the second application member P2 emits light with a wavelength shorter than yellow (especially blue or a color substantially equivalent to this). You may make it contain the fluorescent substance to do.
また、実施例4における第1塗布部材P1は、青色LED素子41eから近い位置ほど、塗布の厚さが厚くされている。なお、塗布の厚さが厚くされる代わりに、反射率が高くされていても良く、この場合にも実施例4の場合に準じた効果が得られる。また、実施例5における第2塗布部材P2は、青色LED素子41eから遠い位置ほど、塗布の厚さが厚くされている。なお、ここでも、塗布の厚さが厚くされる代わりに、反射率が高くされていても良く、この場合にも実施例5の場合に準じた効果が得られる。 Moreover, as for the 1st application | coating member P1 in Example 4, the thickness of application | coating is thickened as the position near the blue LED element 41e. In addition, instead of increasing the thickness of the coating, the reflectance may be increased. In this case, the same effect as in the case of Example 4 can be obtained. In the second application member P2 in Example 5, the application thickness is increased as the position is farther from the blue LED element 41e. In this case as well, instead of increasing the thickness of the coating, the reflectance may be increased. In this case, the same effect as in the case of Example 5 can be obtained.
また、各実施例において、青色LED素子41eはこれを封止する樹脂41cごと、周囲がケース41dの内壁で囲まれている。そして実施例6では、この内壁のうち、青色LED素子41eと副走査方向の両側に対向する位置を含む部分には、第1塗布部材P1が塗布されており、青色LED素子41eと主走査方向の両側に対向する位置を含む部分には、第2塗布部材P2が塗布されている。 In each embodiment, the blue LED element 41e is surrounded by the inner wall of the case 41d with the resin 41c sealing the blue LED element 41e. In the sixth embodiment, the first coating member P1 is applied to the portion of the inner wall including the positions facing the blue LED elements 41e on both sides in the sub-scanning direction, and the blue LED elements 41e and the main scanning direction are coated. The second application member P2 is applied to a portion including the positions facing both sides of the first application member P2.
また、実施例1において、第1塗布部材P1が塗布された領域は、青色LED素子41eに対する副走査方向の両側の領域であり、第2塗布部材P2が塗布された領域は、第1塗布部材P1が塗布された領域に対する主走査方向の両側の領域である。また、実施例2において、第1塗布部材P1が塗布された領域は、青色LED素子41eに対する副走査方向の両側の領域および周囲の領域であり、第2塗布部材P2が塗布された領域は、第1塗布部材P1が塗布された領域に対する周囲の領域である。 Moreover, in Example 1, the area | region where the 1st application member P1 was apply | coated is an area | region of the both sides of the subscanning direction with respect to the blue LED element 41e, and the area | region where the 2nd application member P2 was apply | coated is the 1st application member. It is a region on both sides in the main scanning direction with respect to the region where P1 is applied. Moreover, in Example 2, the area | region where the 1st application member P1 was apply | coated is the area | region of the both sides of the subscanning direction with respect to the blue LED element 41e, and a surrounding area | region, and the area | region where the 2nd application member P2 was apply | coated is This is an area around the area where the first application member P1 is applied.
以上、本発明の実施形態について具体例を挙げて説明したが、本発明はその内容に限定されるものではない。本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において、様々な具体的形態により実施され得る。 As mentioned above, although the specific example was given and demonstrated about embodiment of this invention, this invention is not limited to the content. The present invention can be implemented in various specific forms without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、画像読取装置を備える複写機などに利用可能である。 The present invention can be used for a copying machine provided with an image reading apparatus.
1 原稿トレイ
2 操作パネル
3 自動原稿送り装置
4 画像読取装置
5 プリンター部
6 排紙トレイ
7 給紙トレイ
41 LEDアレイ(照明用発光装置)
41a プリント基板
41b 白色LED
41c 樹脂(黄色蛍光体含有樹脂)
41d ケース
41e 青色LED素子
42 原稿台ガラス
43 画像読取窓
45 折り返しミラー
46 レンズ
47 ラインセンサー
P1 第1塗布部材
P2 第2塗布部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Document tray 2 Operation panel 3 Automatic document feeder 4 Image reader 5 Printer part 6 Paper discharge tray 7 Paper feed tray 41 LED array (lighting device for illumination)
41a Printed circuit board 41b White LED
41c resin (yellow phosphor-containing resin)
41d case 41e blue LED element 42 platen glass 43 image reading window 45 folding mirror 46 lens 47 line sensor P1 first coating member P2 second coating member
Claims (13)
前記第2色で発光する複数の発光素子が、前記原稿と対向する基板上に主走査方向へ離隔して配列されており、
前記基板上には、前記発光素子からの光が当たると前記第1色と略同一色の光を出すように着色または蛍光体含有がなされた第1塗布部材と、前記発光素子からの光が当たると前記第2色と略同一色の光を出すように着色または蛍光体含有がなされた第2塗布部材とが塗布されており、
前記発光素子から前記第1塗布部材に当たった後に前記原稿へ向かう光と、前記発光素子から前記第2塗布部材に当たった後に前記原稿へ向かう光とが、前記照明の光に含まれるように形成されており、
前記第1および第2塗布部材それぞれの塗布領域は、
前記照明の光に含まれる前記第1色の光と前記第2色の光との割合が、主走査方向において平準化するように設定されていることを特徴とする照明用発光装置。 An illumination light-emitting device that is provided in an image reading device that scans an original and reads an image, emits light in which light of a predetermined first color and second color is mixed, and illuminates the original,
A plurality of light emitting elements that emit light of the second color are arranged on the substrate facing the document so as to be separated in the main scanning direction,
On the substrate, when the light from the light emitting element hits, the first coating member colored or phosphor-containing so as to emit light of substantially the same color as the first color, and the light from the light emitting element When applied, a second application member colored or phosphor-containing so as to emit light of substantially the same color as the second color is applied,
The illumination light includes light that travels from the light emitting element to the original after hitting the first application member and light that travels from the light emitting element to the original after hitting the second application member. Formed,
The application area of each of the first and second application members is:
The illumination light-emitting device, wherein the ratio of the first color light and the second color light contained in the illumination light is set to be leveled in the main scanning direction.
前記発光素子から近い位置ほど、塗布の厚さが厚く、もしくは、反射率が高くされている請求項1から請求項4の何れかに記載の照明用発光装置。 The first application member includes
The illumination light-emitting device according to any one of claims 1 to 4, wherein the closer to the light-emitting element, the thicker the coating or the higher the reflectance.
前記発光素子から遠い位置ほど、塗布の厚さが厚く、もしくは、反射率が高くされている請求項1から請求項4の何れかに記載の照明用発光装置。 The second application member includes
The illumination light-emitting device according to any one of claims 1 to 4, wherein the farther the position from the light-emitting element, the thicker the coating or the higher the reflectance.
前記内壁のうち前記発光素子と副走査方向の両側に対向する位置を含む部分には、前記第1塗布部材が塗布されている請求項1から請求項4の何れかに記載の照明用発光装置。 The light emitting element is surrounded by an inner wall,
5. The illumination light-emitting device according to claim 1, wherein the first application member is applied to a portion of the inner wall that includes a position facing both sides of the light-emitting element in the sub-scanning direction. .
前記内壁のうち前記発光素子と主走査方向の両側に対向する位置を含む部分には、前記第2塗布部材が塗布されている請求項1から請求項4の何れかに記載の照明用発光装置。 The light emitting element is surrounded by an inner wall,
The light emitting device for illumination according to any one of claims 1 to 4, wherein the second coating member is applied to a portion of the inner wall including a position facing both sides of the light emitting element in the main scanning direction. .
前記第2塗布部材が塗布された領域は、前記第1塗布部材が塗布された領域に対する主走査方向の両側の領域である請求項1から請求項4の何れかに記載の照明用発光装置。 The area where the first application member is applied is an area on both sides of the light emitting element in the sub-scanning direction,
5. The illumination light-emitting device according to claim 1, wherein the region to which the second application member is applied is a region on both sides in the main scanning direction with respect to the region to which the first application member is applied.
前記第2塗布部材が塗布された領域は、前記第1塗布部材が塗布された領域に対する周囲の領域である請求項1から請求項4の何れかに記載の照明用発光装置。 The areas where the first application member is applied are areas on both sides in the sub-scanning direction with respect to the light emitting element and surrounding areas,
The light emitting device for illumination according to any one of claims 1 to 4, wherein the region where the second application member is applied is a region around the region where the first application member is applied.
原稿を走査して画像の読取りを行う際に、前記照明用発光装置が前記原稿を照明することを特徴とする画像読取装置。 It has the light-emitting device for illumination in any one of Claims 1-12,
An image reading apparatus characterized in that the illumination light-emitting device illuminates the original when the original is scanned to read an image.
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