DE3520231A1 - Lichtaussendende dioden-anordnung - Google Patents

Lichtaussendende dioden-anordnung

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DE3520231A1 DE19853520231 DE3520231A DE3520231A1 DE 3520231 A1 DE3520231 A1 DE 3520231A1 DE 19853520231 DE19853520231 DE 19853520231 DE 3520231 A DE3520231 A DE 3520231A DE 3520231 A1 DE3520231 A1 DE 3520231A1
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Kiyokazu Zushi Kanagawa Honda
Katsuo Yokosuka Kanagawa Muraki
Takaki Imabari Ehime Watanabe
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Toshiba Corp
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Description

Lichtaussendende Dioden-Anordnung
Die Erfindung betrifft eine lichtaussendende Dioden-Anordnung, in welcher eine große Anzahl von lichtaussendenden Dioden-Kügelchen angeordnet sind, und zwar für die Verwendung in Belichtungs-Lichtquellen für die Bildübertragung, Belichtungs-Lichtquellen oder Lichtquellen für die Entfernung elektrischer Ladungen auf einer Trommel in einer elektronischen Kopiermaschine oder Lichtquellen für eine Anzeigevorrichtung oder dergleichen.
Für eine Lichtquelle für die optische Feststellung einer Vorlage in einer Übertragungseinheit einer Bildübertragung oder für eine eine Ladung entfernende Lichtquelle zur Entfernung elektrischer Ladungc.auf einer lichtempfindlichen Trommel ist bisher eine Anordnung verwendet worden, auf der eine große Anzahl von lichtaussendenden Dioden (LED) vorgesehen sind. Mehrere LED-Kügelchen, die linear auf einer Basis angeordnet sind, sind von Trennwandelementen und einem äußeren Rahmenelement umgeben, und es ist eine optische Fokusierlinse am öffnungsteil des äußeren Rahmenelements vorgesehen.
Eine solche Anordnung hat eine solche Ausbildung, daß die Linse in das äußere Rahmenelement eingepaßt und auf den Trennwandelementen montiert ist. Dadurch entsteht ein Nachteil einer solchen Anordnung insofern, als die Höhe vom Boden der Basis zum Oberteil der Linse groß ist, was zu einer großen Abmessung der Anordnung führt, und daß eine Beleuchtung an einer Strahlungsfläche verringert wird, da der Abs'tand zwischen der LED und der Linse groß ist, wenn LED-Elemente mit geringer Lichtmenge verwendet werden, obwohl eine Lichtmenge vergrößert wird, wenn die Anzahl an LED-Elemente erhöht wird.
Ferner ist es in einer bekannten elektronischen Kopiermaschine mit einer Verkleinerungsfunktion erwünscht, eine Lichtquelle mit einem scharfen Strahlungslichtstrahl als eine Leerstellen-
Belichtungs-Lichtquelle für die Entfernung elektrischer Ladungen in Leerstellen eines Papieres zu verwenden. Wenn aber die oben genannte Anordnung bei einer Kopiermaschine angewendet wird, streut der Strahlungs-Lichtstrahl in einer LED-Anordnung zu sehr in der Richtung. Infolgedessen tritt ein Problem auf, wonach nämlich die Grenzen zwischen den lichtaussendenden Bereichen und den kein lichtaussendenden Bereichen unbestimmt werden, was zum Auftreten von Verschwommenen Teilen führt, wenn eine Kopie hergestellt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben beschriebenen Probleme zu überwinden und eine lichtaussendende Diodenanordnung zu schaffen, die eine Beleuchtung auf einer Strahlungs^ fläche verbessert und die eine geringe Größe besitzt, wobei die Anordnung eine solche Konstruktion hat, daß die Trennwandelemente fest in die Linse eingefügt sind.
Eine lichtaussendende Dioden (LED)-Anordnung nach der Erfindung mit mehreren lichtaussendenden Dioden-Kügelchen (LED-Kügelchen), die auf einer Basis so angeordnet sind, daß sie von einem äußeren Rahmenelement und einem Trennwandelement umgeben sind, und wobei eine mit Ausnehmungen versehene Linse vorgesehen ist/ die an einem öffnungsteil des äußeren Rahmenelements angeordnet ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Trennwandelement mit einem Endteil versehen ist, der in einem ausgenommenen Teil in der Linse eingesetzt ist.
Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer lichtaussendenden Dioden-Anordnung nach der Erfindung, bei welcher Teile weggebrochen sind,
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des wesentlichen Teiles der lichtaussendenden Dioden-Anordnung nach Fig. 1, wobei Fig. 2a eine Schnittansicht und Fig. 2b eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, ist, während Fig. 2c eine Draufsicht darstellt, bei der Teile weggebrochen sind.
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht des wesentlichen Teiles einer anderen Ausführung der erfindungsgemäßen lichtaussendenden Dioden-Anordnung, und zwar ist Fig. 3a ein Querschnitt, während Fig. 3b eine teilweise geschnittene Seitenansicht ist, und
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine weiter abgewandelte
Ausführung der gemäß der Erfindung verwendeten lichtaussendenden Dioden-Kügelchen.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungen der erfindungsgemäßen Anordnung in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben.
In den Fig.1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer lichtaussendenden Dioden-Anordnung dargestellt, die eine langgestreckte Basis 1, z.B. eine gedruckte Schaltungstafel aus Kunstharz, oder eine gedruckte Schaltungstafel aus Metall usw. enthält. Ferner enthält die Anordnung mehrere lichtaussendende Dioden-Kügelchen (die im folgenden als "LED-Kügelchen" bezeichnet werden), die im wesentlichen auf der Basis linear angeordnet und darauf befestigt sind. Ein äußeres Rahmenelement 3 ist so angeordnet, daß es die LED-Kügelchen-Anordnung und Trennwandelemente 4 für die Abtrennung der jeweiligen LED-Kügelchen 2 umgibt. Eine stangenförmige Linse aus einem transparenten Harz oder aus Glas ist in der Öffnung des äußeren Rahmenelements 3 montiert, wobei die Linse 5 in ihrem, oberen Teil im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildet ist, während sie in ihrem unteren Teil V-förmig ausgebildet ist. Ferner enthält die Linse 5 ausgenommene Teile 5a, die an dem Zwischenteil gebildet sind. Die oberen Endteile 4a der Trennwandelemente 4 sind in die ausgenommenen Teile 5a
eingesetzt und eingepaßt. Das äußere Rahmenelement 3 und die Trennwandelemente 4, die gemeinsam aus synthetischem Harz gebildet sind, sind auf der Basis 1 aufgesetzt. Ferner ist die Linse 5 ebenfalls zwischen der Innenseite des äußeren Rahmenelements 3 und den Trennwandelementen befestigt. Vorzugsweise wird nicht nur die I-nnenseite des äußeren Rahmenelements 3 und der Trennwandelemente 4 so ausgebildet, daß das von den LED-Kügelchen optisch zur Linse 5 gerichtet wird, sondern es ist die Ausbildung auch so getroffen, daß die Innenseite des Rahmenelements und der Trennwandelemente mit einer reflektierenden Oberfläche versehen sind, um so das Licht wirksam zu reflektieren.
In der so gebildeten LED-Anordnung kann jedes LED-Kügelchen selektiv eingeschaltet werden, wenn durch eine in der Basis 1 vorgesehene, in der Zeichnung nicht dargestellte Verdrahtung elektrische Leistung zugeführt wird. Es existieren einige Fälle bezüglich des optischen Verhaltens des von den LED-Kügelchen 2 ausgestrahlten Lichtes; der erste ist, daß das Licht direkt auf die Linse 5 einfällt; der zweite besteht darin, daß das Licht durch das äußere Rahmenelement und das Trennwandelement 4 reflektiert wird, sodaß es danach auf die Linse 5 fällt; der dritte besteht darin, daß das Licht auf den Endteil 4a des Trennwandelements 4 innerhalb der Linse 5 auffällt, worauf es von der Linse 5 nach außen abgestrahlt wird. In diesem Fall sind das äußere Rahmenelement 3 und die Trennwandelemente 4 so gebildet, daß sie diesen Lichtstrahlen eine Richtung geben und so eine Streuung des Lichtes unterdrücken.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführung der Erfindung, wobei die Teile, die mit denjenigen im ersten Ausführungsbeispiel identisch sind, mit gleichem Bezugszeichen versehen sind, wobei deren Erläuterung weggelassen ist. Diese Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, daß mehrere LED-Kügelchen 2 auf dem Substrat 1 angeordnet sind, und zwar in einer solchen Weise, daß eine gewisse Anzahl LED-Kügelchen 2 (3 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel) als ein Block gruppiert sind, wobei
die jeweiligen Blocks durch Trennwandelemente 4 voneinander getrennt sind. Diese Anordnung ist für solchen praktischen Gebrauch geeignet, in welchem keine Indifferenz zwischen den LED-Kügelchen, die in benachbarten Blocks angeordnet sind, auftritt, wenn jedes LED-Kügelchen eine geringe Lichtquantität besitzt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungen beschränkt. Beispielsweise ist die Erfindung anwendbar auf eine Anordnung, die in einer Lichtquelle für eine Anzeigevorrichtung verwendet wird, in welcher mehrere Kügelchen auf einer Basis in Reihen und Spalten angeordnet sind. Ferner kann eine Anordnung so verwendet werden, daß eine Anzahl η von LED-Kügelchen (n ist eine positive ganze Zahl) als ein Block gruppiert sind, und zwar in Abhängigkeit von einer geforderten Lichtmenge, wobei die jeweiligen Blocks durch Trennwandelemente eingeschlossen sind, sodaß jedes LED-Kügelchen ein-oder ausgeschaltet werden kann. Ferner können der äußere Rahmen und die Trennwandelemente an der Basis befestigt werden, um die Linse auf dem äußeren Rahmenelement zu montieren, wobei die Befestigung durch Schweißen, Löten, Kleben oder in anderer Weise oder auch in Kombinationen der genannten Arten erfolgen kann. Anstatt das System integral aus dem äußeren Rahmenelement und den Trennwandelementen herzustellen, kann ein System verwendet werden, in welchem diese Elemente getrennt hergestellt und darauf zusammengesetzt werden.
Fig. 4 zeigt eine weitere Anordnung der LED-Kügelchen, wobei die Kügelchen in zLck- zack-Form angeordnet sind. Diese Anordnung kann die Anzahl der Kügelchen in Bezug auf die Länge der LED-Anordnung wirksam vergrößern,, wodurch die ausgesandte Lichtmenge vergrößert wenden kann.
Wie oben erwähnt, ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die LED-Anordnung mehrere LED-Kügelchen enthält, die auf der Basis angeordnet sind, wobei Trennwandelemente vorge-
sehen sind, um die jeweiligen LED-Kügelchen voneinander zu trennen, und wobei die Linse ausgenommene Teile aufweist, wobei die ausgenommenen Teile auf die Endteile der Trennwandelemente aufgesetzt und aufgepaßt sind. Infolgedessen kann die LED-Anordnung folgende besondere Vorteile erreichen: Erstens kann die Höhe H vom Boden der Basis zum Oberteil der Linse verringert werden, wodurch die Telefaxmaschinen, Kopiermaschinen oder Anzeigevorrichtungen, usw. die die erfindungsgemäße LED-Anordnung verwenden, mit geringer Größe ausgeführt werden können. Zweitens kann die Lichtmenge erhöht werden, weil die LED-Kügelchen, die eine geringe Lichtmenge abgeben, nahe oder unmittelbar im Anschluß an die Strahlungsoberfläche angeordnet werden können. Ein dritter Vorteil besteht darin, daß bei Anordnung der LED-Anordnung nach der Erfindung scharfe Iiicht-Siebungs-Eigenschaften erreicht werden können. Viertens kann eine feste Verbindung zwischen den Trennwandelemente und der Linse hergestellt werden, weil die Endteile der Trennwandelemente in ausgenommene Teile der Linse eingesetzt sind.
-S-
Leerseite -

Claims (7)

Patentansprüche
1. Lichtaussendende Dioden (LED)-Anordnung mit mehreren lichtaussendenden Dioden-Kügelchen
(LED-Kügelchen), die auf einer Basis so angeordnet sind, daß sie von einem äußeren Rahmenelement und einem Trennwandelement umgeben sind, und mit einer mit Ausnehmungen versehenen Linse, die an einem öffnungsteil des äußeren Rahmenelements angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennwandelement (4) mit einem Endteil (4a) versehen ist, der in einem ausgenommenen Teil (5a) in der Linse (5) eingesetzt ist.
2. Lichtaussendende Dioden (LED)-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils
ein Trennwandelement (4) zwischen zwei benachbarten Dioden-Kügelchen (2) vorgesehen ist.
3. Lichtaussendende Dioden (LED)-Anordnung nach / Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils
mehrere Dioden-Kügelchen (2) von einem Trennwandelement (4) abgetrennt sind.
4. Lichtaussendende Dioden (LED)-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dioden-Kügelchen (2) zick-zack förmig angeordnet sind.
5. Lichtaussendende Dioden (LED)-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse
(5) an ihrem unteren Teil im Querschnitt V-förmig ausgebildet ist
6. Lichtaussendende Dioden (LED)-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (5)
an ihrem unteren Teil im Querschnitt halbkreisförmig ausgebildet ist.
- sr'-
7. Lichtaussendende Dioden (LED)-Anordnung nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (5) im Querschnitt kreisförmig ausgebildet ist.
ORIGINAL !M3PEGTED
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