图像读取装置和光发射元件基片的制作方法
【专利摘要】本发明涉及图像读取装置和光发射元件基片。图像读取装置包括光源。光源用光照射文档并且包括在基片上线性地排列的多个光发射元件。在基片上的与光发射元件不重叠的位置设有通孔。通孔贯通延伸至与基片的配置有光发射元件的表面相对的另一面，并且通孔的内表面上形成有金属膜。通孔通过设置在通孔的内表面上的金属膜将基片的配置有光发射元件的表面以及与该表面相对的另一面上的布线电连接。
【专利说明】图像读取装置和光发射元件基片
[0001]本申请是2010年6月8日提交、发明名称为“图像读取装置和叠层基片”、申请号为201010194787.1的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002 ]本发明涉及图像读取装置和光发射元件基片。
【背景技术】
[0003]自动读取文档的图像数据的图像读取装置可用于复印机、传真机、和将图像数据输入计算机的扫描仪。这种图像读取装置通过使用在垂直于文档的传输路径的方向上延伸的光源照射文档，并且通过图像传感器接收从文档反射回来的光来读取文档的图像。
[0004]日本未经审查的公开号为2001-242561的专利申请公开了一种文档读取装置，包括设有放置文档的文档放置板的装置主体、用于按压文档的文档压板、和用于打开和关闭文档压板的机构。
[0005]通常，当光照元件，如发光二极管(LED)，用于光源时，这种光源有高的发光效率和长的寿命。在这种情况下，用于安装光照元件的基片需要有高的强度和复杂的布线图案从而驱动光照元件。
【发明内容】
[0006]所以，本发明的一个目的是提供一种即使在其上形成有复杂的布线图案，也具有高强度的基片。
[0007]根据本发明的第一个方面，在此提供一种图像读取装置，包括:光源，其用光照射文档，所述光源包括叠层基片和线性地配置在所述叠层基片的第一表面上的多个光发射元件；以及光接收器，其接收从所述文档反射的反射光，其中，所述叠层基片具有至少一对通孔，每一通孔的内表面上形成有加强构件，所述至少一对通孔形成为使得所述多个光发射元件中的单个发光元件置于一对通孔之间，所述加强构件与形成在所述叠层基片的第一表面上的布线以及形成在所述叠层基片的与所述第一表面相对的第二表面上的布线接触。
[0008]根据本发明的第二个方面，在本发明的第一个方面的基础上，所述叠层基片是环氧玻璃基片。
[0009]根据本发明的第三个方面，在本发明的第一个方面或第二方面的基础上，形成在所述第一表面上的布线与驱动所述多个光发射元件的电极相连。
[0010]根据本发明的第四个方面，在本发明的第一个方面至第三方面中的任一方面的基础上，图像读取装置还包括多个金属膜，其形成在所述叠层基片所包括的多个单层基片之间，其中，形成在所述多个单层基片之间的所述多个金属膜和形成于所述通孔内表面上的所述加强构件互相接触。
[0011]根据本发明的第五个方面，在本发明的第四个方面的基础上，形成在所述多个单层基片之间的所述多个金属膜有大致相等的面积。
[0012]根据本发明的第六个方面，在本发明的第一个方面至第五方面中的任一方面的基础上，在所述布线的一部分中形成有槽，并且所述布线在所述槽处被分开。
[0013]根据本发明的第七个方面，在本发明的第六个方面的基础上，所述槽形成在与彼此相邻的通孔之间的位置相对应的位置处。
[0014]根据本发明的第八个方面，在此提供一种图像读取装置，包括:光源，其用光照射文档，所述光源包括叠层基片和线性地配置在所述叠层基片的第一表面上的多个光发射元件；以及光接收器，其接收从所述文档反射的反射光，其中，所述的叠层基片包括在所述第一表面上的散热层、在与所述第一表面相对的第二表面上的散热层、以及在所述叠层基片所包括的多个单层基片之间的多个散热层，并且，所述叠层基片具有延伸穿过所述叠层基片的通孔，所述通孔内表面上形成有热传导膜，而且所述散热层与所述热传导膜相互接触。
[0015]根据本发明的第九个方面，在本发明的第八个方面的基础上，形成在所述第一表面上的所述散热层是驱动所述光发射元件的布线。
[0016]根据本发明的第十个方面，在此提供一种叠层基片，其中，在所述叠层基片中形成有至少一对通孔，每一通孔的内表面上形成有加强构件，所述至少一对通孔形成为使得所述多个光发射元件中的单个光发射元件置于一对通孔之间，以及，所述加强构件与形成在所述叠层基片的设置有所述光发射元件的第一表面上的布线以及形成在所述叠层基片的与所述第一表面相对的第二表面上的布线相接触。
[0017]根据本发明的第十一个方面，在本发明的第十个方面的基础上，其中，在多个单层基片之间形成有多个金属膜，形成在所述多个单层基片之间的所述多个金属膜和形成于所述通孔内表面上的所述加强构件相互接触。
[0018]通过对比未使用本发明第一方面的结构，本发明的第一方面提供的基片具有较高的强度，并且可以使用复杂的布线图案，所以本发明的图像读取装置具有更高的可靠性。
[0019]通过对比未使用本发明第二方面的结构，在本发明的第二方面中，可以形成更复杂的布线。
[0020]通过对比未使用本发明第三方面的结构，在本发明的第三方面中，布线图案设计更加方便。
[0021]通过对比未使用本发明第四方面的结构，在本发明的第四方面中，可以达到更好的散热效果。
[0022]通过对比未使用本发明第五方面的结构，在本发明的第五方面中，散热更加均匀。
[0023]通过对比未使用本发明第六方面的结构，在本发明的第六方面中，可以抑制布线图案的弯曲和扭曲。
[0024]通过对比未使用本发明第七方面的结构，在本发明的第七方面中，在保持布线图案的导电性能的同时，可以抑制布线图案的弯曲和扭曲。
[0025]通过对比未使用本发明第八方面的结构，在本发明的第八方面中，使用了具有较高散热效果的基片，并且图像读取装置具有更高的可靠性。
[0026]通过对比未使用本发明第九方面的结构，在本发明的第九方面中，布线图案设计更加方便。
[0027]通过使用本发明第十方面的结构，在本发明的第十方面中，提供了一种即使在其上形成有复杂的布线图案，也具有高强度的基片。
[0028]通过对比未使用本发明第十一方面的结构，在本发明的第十一方面中，可以达到更好的散热效果。
【附图说明】
[0029]下面参考附图详细描述本发明的示例性实施例，在附图中:
[0030]图1为本发明具体实施例的图像读取装置的结构示意图。
[0031]图2为本实施例的光源的结构示意图。
[0032]图3为图2的II1-1II线剖面图，为说明叠层基片和通孔结构的第一例。
[0033]图4为叠层基片和通孔结构的第二例。
[0034]图5为叠层基片和通孔结构的第三例。
[0035]图6为沿图2的VI方向观看到的叠层基片。
【具体实施方式】
[0036]图像读取装置的整体描述如下:
[0037]下面，将结合附图详细地说明本发明的具体实施例。
[0038]图1为本发明具体实施例的图像读取装置I的结构示意图。图1中的图像读取装置I可以读取固定文档的图像和被传送中的文档的图像。图像读取装置I包括可以依次从一叠文档中传送文档的文档输送装置10，和可以通过扫描文档来读取图像的读取装置50。
[0039]所述文档输送装置10包括用于放置一叠文档的文档托盘11和用于放置已被读取图像的文档的输出托盘12。输出托盘12被设置在文档托盘11下面。文档输送装置10包括文档传送辊13，文档传送辊13可以从文档托盘11拾起文档并且传送这个文档。分离机构14沿文档传送方向设置在文档传送辊13的下游。所述分离机构14通过送纸辊和减速辊将多个文档分成独立的纸张。预对位辊15、对位辊16、压板辊17、和外辊18依次沿文档传送方向从上游到下游设置在传送文档的第一传送路径31上。接触式图像传感器(CIS)单元40设置在文档输送装置10内。
[0040]预对位辊15把已经被分离成一页一页的文档传送给设置在下游的辊，并且形成文档环路。对位辊16暂时停止旋转并且在适当的时候重启旋转，从而一边调整对位(移位)，一边将文档传送至读取装置50(后面介绍)。压板辊17在读取装置50读取文档时协助输送文档。外辊18将已经被读取装置50读取过图像的文档继续向下游传送。沿文档传送方向在外辊18的下游，形成有第二传送路径32，用于将文档引导至输出托盘12。排纸辊19设置在第二传送路径32上。
[0041]再者，图像读取装置I在外辊18的排出侧和预对位辊15的进入侧之间具有第三传送路径33，以便于文档两面的图像可以在同一过程中被读取。排纸辊19具有将文档翻转并送至第三传送路径33的功能。
[0042]此外，图像读取装置I具有第四传送路径34，在文档的双面都被读取之后，再次翻转文档并送至输出托盘12。第四传送路径34设置在第二传送路径32之上。排纸辊19还具有将文档翻转并送至第四传送路径34的功能。
[0043]读取装置50支撑文档输送装置10使文档输送装置10可以被打开和关闭，此外，读取装置50以装置支撑架51支撑文档输送装置10，并且读取文档输送装置10正在输送的文档的图像。读取装置50包括形成一个外壳的装置支撑架51，用于放置将要读取图像的静态文档的第一台板玻璃52A，和具有用于读取正在被文档输送装置10所输送的文档的透光窗口的第二台板玻璃52B。这里第二台板玻璃52B由例如一个长形透明的玻璃板制成。
[0044]读取装置50包括全速滑架53和半速滑架54。全速滑架53在静止于第二台板玻璃52B的下方时读取图像、或在从整个第一台板玻璃52A的上方扫描图像时读取图像。半速滑架54把从全速滑架53获得的光提供给图像形成部分。全速滑架53包括可发光照射文档的光源55、把来自光源的光反射照射到文档上的第一反射镜57A、和反射来自文档的反射光的第二反射镜57B。半速滑架54包括第三反射镜57C和第四反射镜57D，用于将来自第二反射镜57B的反射光引向图像形成部分。读取装置50包括驱动源(未示出)，例如马达，用于在副扫描方向上移动半速滑架54和包括光源55的全速滑架53。该驱动源起扫描单元的功能。
[0045]读取装置50还包括图像形成透镜58和作为光接收器的一个例子的CCD图像传感器59。图像形成透镜58光学地缩小由第四反射镜57D反射的光图像的尺寸。CCD图像传感器59对图像形成透镜58形成的光图像进行光电转换。即，读取装置50使用一个所谓的缩小的光学系统在C⑶图像传感器59上形成一个图像。读取装置50包括引导装置56A，该引导装置56A设置在第一台板玻璃52A和第二台板玻璃52B之间。引导装置56A引导所述文档输送装置10正在传送的文档。沿主扫描方向延伸的白基准板56B附着在引导装置56A的底部。
[0046]读取装置50还包括控制和图像处理单元60。控制和图像处理单元60对来自设于接触图像传感器单元40的图像传感器(未示出)和CCD图像传感器59的输入图像数据进行预定的处理。控制和图像处理单元60在读取操作过程中控制图像读取装置I的各个单元(文档输送装置1，读取装置50和接触图像传感器单元40)。
[0047]接下来将介绍图像读取装置I读取文档的操作过程。例如，当读取放置在第一台面玻璃52A上的文档的图像的时候，全速滑架53和半速滑架54在扫描方向上(箭头方向)的移动距离比为2:1。全速滑架53的光源55发射的光通过第一反射镜57A照射到文档的被读取面。然后从文档反射回来的反射光被第二反射镜57B反射。
[0048]然后反射光相继由第三反射镜57C和第四反射镜57D反射，并且到达图像形成透镜58。被引导至图像形成透镜58的光聚焦在CCD图像传感器59上。CXD图像传感器59是一维传感器，一次可以处理一行。当在主扫描方向上已读取了一行的时候，全速滑架53朝与主扫描方向垂直的方向(副扫描方向)移动，并且读取文档的下一行。对一页文档进行完这种操作的时候，对一页文档的读取就完成了。
[0049]当读取文档输送装置10正在传送的文档的图像的时候，文档从第二台面玻璃52B上通过。这时，全速滑架53和半速滑架54静止处于图1所示的实线标记的位置上。来自通过文档输送装置10的压板辊17的文档的第一行的反射光依次被第二反射镜57B、第三反射镜57C和第四反射镜57D反射，并且到达图像形成透镜58。
[0050]图像形成透镜58聚焦反射光，CXD图像传感器59读取图像。当作为一维传感器的C⑶图像传感器59在主扫描方向上读取完一行之后，C⑶图像传感器59沿主扫描方向读取文档输送装置10正在传送的文档的下一行。当文档的尾端经过第二台面玻璃52B的读取位置的时候，沿副扫描方向的一页文档的读取就完成了。在本实施例中，当CCD图像传感器59读取文档第一面的图像的时候，接触图像传感器单元40可以读取所述文档的第二面的图像。[0051 ]关于光源的描述如下:
[0052]图2为本实施例的光源55的结构示意图。
[0053]如图2所示，光源55包括多个LED芯片71、多对通孔72、安装孔73、导光板80。在本例中，LED芯片71为线性地配置在叠层基片70上的光发射元件。通孔被形成为使每个LED芯片71插入到一对通孔之间。安装孔73形成于叠层基片70上，用于安装光源55。导光板80设置在LED芯片71的发射光的方向，引导LED芯片71发出的光，并且以预定的分布辐射光。
[0054]本实施例的叠层基片70为环氧玻璃基片，包括一叠单层基片。由金属膜(如铜)制成的布线形成在叠层基片70的配置有LED芯片71的表面(前面)上和与前面相对的表面(后面)上，且形成在单层基片之间。
[0055]LED芯片71包括GaN基半导体层并且产生蓝光。光的颜色通过涂在LED芯片71表面的荧光粉变成白色。多个LED芯片71以大致相同的间距沿主扫描方向线性地配置在叠层基片70上。
[0056]通孔72以成对的方式形成，以便于每一个LED芯片71插在每对通孔72之间。铜或其它类似材料的金属膜形成在每个通孔72的内表面上。
[0057]导光板80由透明树脂制成，如丙烯树脂，配置在LED芯片71发射光的方向上，并且引导光的方向。滤镜(未示出)设置在发射表面80a上，透出的光从导光板80发射出去。具有预定的图案的凸/凹结构形成在所述滤镜上。凸/凹结构使穿过其中的光具有预定的光分布。导光板80通过安装件(未示出)以一预定的距离固定在叠层基片70上。
[0058]关于叠层基片和通孔的描述如下:
[0059]图3为图2的II1-1II线剖面图，说明了叠层基片70和通孔72结构的第一例。
[0060]图3所示的叠层基片70具有四层结构，包括层叠设置的四个单层基片70a、70b、70c和70cLLED芯片71通过支架75装于叠层基片70的表面74a。金属膜(如铜)布线76a设置在表面74a上。布线76a通过导电支架75连接到作为LED芯片71的驱动电极的阳极或阴极。在本实施例中，LED芯片71被分组成LED芯片组，每组包括5或6个LED芯片71。每组内的彼此邻近的LED芯片71通过布线76a互相连接。即，布线76a将每组的LED芯片71串联起来。这样，至少同组内的LED芯片71同时开启和关闭。通过这样的结构，可以很容易的形成布线图案，并且可以在小面积上布线。
[0061]在本实施例中，通孔72形成在布线76a中。通孔72从设置LED芯片71的表面74a穿过叠层基片70延伸至表面74a的反面74b。
[0062]金属膜形成在每个通孔72的内表面上。金属膜可以由具有高热传导率的材料制成，如铜。金属膜与设置在表面74a的布线76a和设置在表面74b的布线76b相接触。
[0063]通过本实施例中如此形成的这些通孔72，叠层基片70的强度得到增强。即，这些通孔72内表面上的金属膜起了强化元件的作用，所以叠层基片70可以更有效的抵抗作用于其上的弯曲力和扭力。形成于通孔72内表面上的金属膜通过支架75和布线76a连接到LED芯片71，所以LED芯片71产生的热可以传导至通孔72。此外，通孔72与布线76a相接触，以便于已经传导至通孔72的热可以进一步传导至布线76b，布线76b可以有效的散热。即，布线76a用作散热层。布线76a也作为散热层。形成于通孔72内表面上的金属膜作为热传导膜。
[0064]如果LED芯片71配置在不具有通孔72的叠层基片70上，并且如本实施例中叠层基片70为环氧玻璃基片，LED芯片71产生的热将无法有效的散发出去。此外，在本实施中，LED芯片71以高的密度配置以得到合适的光量。LED芯片71的温度升高，会得到以下结果:(I)发光效能和亮度都下降。(2)从初始发射状态起色度发生变化，从而影响读取图像的色差。(3)LED芯片71的驱动电压显著下降，驱动LED芯片71的驱动IC的电流增加，从而生热而导致发生故障。(4)安装有LED芯片71的单层基片70a的温度，和单层基片70b、70c、70d的温度变得彼此不同，从而导致单层基片不同程度的膨胀。即，由于单层基片70a的温度比单层基片70b、70c、70d的温度要高，单层基片70a的热膨胀远大于其它单层基片的热膨胀。结果，就会产生一个问题，例如，单层基片70a、70b、70c和70d相互之间连接的布线会断裂。
[0065]在本实施例中，叠层基片70具有通孔72和上面描述的结构，所以叠层基片70的强度增加了。因此上述(4)所提到的布线断裂的可能性减小了。此外，LED芯片71产生的热能够更有效的散发出去，所以上述(I)至(4)中提到的问题的发生可能性都降低了。
[0066]图4为叠层基片70和通孔72结构的第二例。比较图3所示的叠层基片70，图4所示的叠层基片70还包括形成在单层基片70a、70b、70c和70d之间的金属膜77a、77b和77c。金属膜77a、77b和77c与通孔72内表面形成的金属膜相接触。通过这种结构，LED芯片71产生的热被传导至金属膜77a、77b和77c。金属膜77a、77b和77c也可以散热，所以叠层基片70的散热效率进一步增加了。金属膜77a、77b和77c作为散热层。金属膜77a、77b和77c有大致相等的面积。这样金属膜77a、77b和77c的散热效率也大致相同。因此，各个单层基片70a、70b、70c和70d之间的温度差减小了。
[0067]图5为叠层基片70和通孔72结构的第三例。图5所示的叠层基片70中，如图4所示的单层基片70a、70b、70c和70d形成单一元件，而金属膜77a、77b和77c形成在这个单一元件之中。在叠层基片70中，LED芯片71产生的热传导至金属膜77a、77b和77c，并且被散发出去。即，配置有LED芯片71的表面74a和74a的反面74b的膨胀差降低了，并且布线断裂的可能性也降低了。
[0068]关于槽的描述如下:
[0069]图6为从图2的VI方向观看到的叠层基片70。
[0070]如图6所示，T型槽78形成在布线76b的部分图案中。布线76b在槽78处被分开。由于布线76b在除槽78以外的其它位置没有被分开，故在布线76b的图案内保持电连接。
[0071 ]通过设置槽78，布线76b的弯曲和扭曲可以通过由环氧玻璃形成的环氧玻璃基片而得到抑制。因此，可以抑制布线76b发生弯曲和扭曲。
[0072]槽78在与相邻通孔72之间的位置相对应的位置上形成。即，如图6所示，每个槽78形成在与相邻的通孔72a和72b之间的位置相对应的位置上。这样，每个槽78位于布线76b的图案的大致中心位置，所以布线被部分分开形成一个类似网格形状。因此，布线76b的弯曲和扭曲可以更有效地被抑制。
[0073]上述本发明实施例仅为说明和描述，本发明的范围不限于此。很明显，本领域的技术人员可以做出各种修改和变更。本发明的实施例是为了更好的说明本发明的原理和实际应用，使本领域的技术人员可以理解本发明及应用。本发明的权利范围由本发明的权利要求书及其等同物界定。
【主权项】
1.一种图像读取装置，包括: 光源，其用光照射文档并且包括在基片上线性地排列的多个光发射元件， 其中，在所述基片上的与所述光发射元件不重叠的位置设有通孔， 所述通孔贯通延伸至与所述基片的配置有所述光发射元件的表面相对的另一面，并且所述通孔的内表面上形成有金属膜，并且 所述通孔通过设置在所述通孔的内表面上的金属膜将所述基片的配置有所述光发射元件的表面以及与该表面相对的另一面上的布线电连接。2.根据权利要求1所述的图像读取装置，其中， 所述基片由层叠了多个层的叠层基片构成，形成在所述通孔的内表面上的金属膜与形成在构成所述叠层基片的内部的层上的金属膜接触。3.—种光发射元件基片，其包括在所述光发射元件基片上线性地排列的多个光发射元件， 其中，在所述光发射元件基片上的与所述光发射元件不重叠的位置设有通孔， 所述通孔贯通延伸至与所述光发射元件基片的配置有所述光发射元件的表面相对的另一面，并且所述通孔的内表面上形成有金属膜，并且 所述通孔通过设置在所述通孔的内表面上的金属膜将所述光发射元件基片上的配置有所述光发射元件的表面以及与该表面相对的另一面上的布线电连接。4.根据权利要求3所述的光发射元件基片，其中， 所述光发射元件基片由层叠了多个层的叠层基片构成，形成在所述通孔的内表面上的金属膜与形成在构成所述叠层基片的内部的层上的金属膜接触。
【文档编号】H04N1/00GK105872280SQ201610217588
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2010年6月8日
【发明人】竹内英夫
【申请人】富士施乐株式会社