JP2003121948A - 光源の駆動装置 - Google Patents

光源の駆動装置

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JP2003121948A
JP2003121948A JP2002229427A JP2002229427A JP2003121948A JP 2003121948 A JP2003121948 A JP 2003121948A JP 2002229427 A JP2002229427 A JP 2002229427A JP 2002229427 A JP2002229427 A JP 2002229427A JP 2003121948 A JP2003121948 A JP 2003121948A
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哲朗 中村
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストの上昇を招くことなく且つ光源の長寿
命化という効果を損ねない、光源の駆動装置を提供する
こと。 【解決手段】 透明電極・面発光体・金属電極の順で透
明基板上に膜層を形成し、この両電極に所定の電圧を印
加することによって発光する光源の駆動装置を前提とし
ている。そして、1つの定電流源と、該定電流源と抵抗
を介して接続された複数の面発光体とを備えたことを特
徴とする。このようにすれば、ある発光素子のどこか一
点にでも膜厚が薄い等の欠陥がある場合でも、抵抗体と
発光素子との抵抗値の総和には殆ど影響がないので、他
の発光素子に流れるべき電流が当該発光素子上の一点に
集まることはない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光源の駆動装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】複写機やスキャナ、更にはプリンタやフ
ァクシミリ等の機能を兼ね備えたマルチファンクション
プリンタは、原稿面に描かれた画像を光学的に読み取る
画像読み取り装置を備えている。
【0003】上記画像読み取り装置としては縮小光学方
式(縮小CCD方式)がよく知られているが、この縮小
光学方式には、レンズの焦点深度を大きくとることによ
って原稿台から原稿が浮いた状態でも鮮明な画像を得る
ことができるという利点がある一方、装置が大型になる
という欠点があった。そこで、装置の小型化・薄型化を
配慮するときは、通常、図2に示すように、等倍正立で
原稿からの情報をセンサ108に導く密着方式を用い
る。
【0004】すなわち、原稿面106の上方に、2つの
LED アレイ112を左右対称に所定の傾斜をつけて配置
する。この2つのLED アレイ112の中間上方位置にロ
ッドレンズアレイ121を配置する。このロッドレンズ
アレイ121によって、上記原稿面106に照射された
光を受ける。
【0005】ここで、上記LED アレイ112は、図3に
示すように、多数のLED 素子125を基板124上に配
列してなる。また、上記ロッドレンズアレイ121は、
図4に示すように、円柱形状のロッドレンズ122を所
定数隣接させて配列し、基板124で挟み込んだ構成に
なっている。
【0006】このような密着方式を用いると、原稿面1
06とロッドレンズ122との距離を小さくできるので
装置全体をかなり小さくすることができる。
【0007】ところで、装置の小型化を進めるには光源
をできるだけ原稿面に近接配置することも重要である。
しかしながら、上記従来のLED アレイは点光源の集合で
あるため、この光源と原稿面とがある程度の距離を保た
ないと照射強度の均一性を確保できない。すなわち、上
記従来のLED アレイを用いて装置の小型化を進めるには
限度があった。
【0008】そこで、本願出願人は、以下に説明するエ
レクトロルミネッセンス膜を面発光光源として用いるこ
とを特願2000-217561号等で提案している。
【0009】すなわち、図5に示すように、主走査方向
に長いガラスあるいは透明樹脂等の透明基板101上に
透明電極膜103を形成し、その上面に光媒体としての
エレクトロルミネッセンス膜100を形成し、更に、そ
の上面に金属電極102を積層する。また、このような
面発光光源をカラーで実現する場合は、主走査方向の照
度を均一にする必要上、図6に示すように、R (赤)・
G(グリーン) ・B (ブルー)の各色に対応する等幅のエ
レクトロルミネッセンス膜100r ・100g・100
bを副走査方向に形成する。
【0010】図7に示すように、2つの面発光光源5を
相互に所定間隔を保って原稿9の上方に左右対称に配置
する。これによって、原稿9に照射された光は、2つの
面発光光源5の中間上方位置に配置したレンズ14を介
してセンサ1に導かれる。
【0011】面発光光源5を読み取り位置Paに近づけ
ても、この読み取り位置Paにおいて均一な照度を得る
ことができる。すなわち、上記従来のLED アレイに代え
て、本出願人が提案する面発光光源5を採用すれば、装
置の小型化を進めることができる。
【0012】しかしながら、上記エレクトロルミネッセ
ンス膜100r ・100g・100bを採用した面発光
光源には、寿命が短いという課題があった。すなわち、
図6に示すように、どこか一点Xにでも膜厚が薄い等の
欠陥があると、この抵抗値の低い一点Xに電流が集まっ
て、ここからエレクトロルミネッセンス膜100bが焼
き切れてしまう。
【0013】そこで、本出願人は、図8に示すように、
RGBの各色に対応する等幅・等長さの面発光体5r・5
g・5bを副走査方向に配列した面発光体列Gを、主走
査方向に繰り返し配列することを別の出願(本出願と同
日に出願)で提案している。
【0014】このように、面発光体の発光領域を細かく
分割した構成によれば、どこか一点に膜厚が薄い等の欠
陥がある場合でも、この抵抗値の低い一点に集まる電流
は僅かとなる。したがって、ここから膜が焼き切れてし
まうという不具合は生じない結果、画像読み取り装置の
光源の長寿命化を図ることが可能である。
【0015】なお、この図に示すリードRr・Rg・R
bはそれぞれ面発光体5r・5g・5b用の透明電極と
接続されており、また、リードRcは金属電極(共通電
極)と接続されている。
【0016】ところで、発光素子間には、その形成プロ
セス上、ある一定の間隔を設ける必要がある。したがっ
て、面発光体の発光領域をあまりに細かく分割すると、
光源の全領域のうち発光領域が占める割合(以下「開口
率」という)が低くなってしまう。
【0017】そこで、発光素子の最適な面積を決める必
要上、図9に示すように、幅2.5mmで長さLdを色
々変えた発光素子に関して、その寿命を測定した。この
結果、図10に示すように、発光素子の面積が広くなる
につれ、寿命は放物線状に短くなり、また、開口率は直
線状に高くなることがわかった。
【0018】発光素子の長さは3mm程度にするのが一
番適当と思われる。すなわち、発光素子の面積を7.5
mm2(2.5mm×3mm)程度にすると、80%以
上の開口率が得られるとともに、8000hr以上の寿
命が得られることがわかった。
【0019】以上のように、面発光体の面積を光源の寿
命と開口率との相関関係から決定される面積に対応させ
れば、満足な開口率を得ながら画像読み取り装置の光源
の長寿命化を図ることが可能である。
【0020】なお、ここでは、発光素子の面積を7.5
mm2程度にしたときに一番適当と思われる結果を得る
ことができたが、この面積は特に限定されるものではな
い。すなわち、光源の寿命と開口率との相関関係は、発
光素子の膜厚、膜生成のプロセス条件、装置のクリーン
度などの諸条件に依存する。したがって、一番適当と思
われる発光素子の面積も、これら諸条件によって変化す
ることになる。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】ここで、1発光領域を
構成する面発光体(以下「発光素子」という場合があ
る)を駆動するには、図11に示すように、発光素子L
それぞれを個々の定電流源Mによって駆動するのが簡単
である。
【0022】しかしながら、上記従来の駆動方法(発光
素子Lそれぞれを個々の定電流源Mによって駆動する方
法)によるとコストが上がってしまう。すなわち、コス
トの面を考えると、複数の発光素子を1つの定電流源に
よって駆動する構成を採用するのが好ましい。
【0023】ただし、単純に複数の発光素子を1つの定
電流源によって駆動する構成を採用すると、光源の長寿
命化という効果を損ねてしまう。ある発光素子のどこか
一点にでも膜厚が薄い等の欠陥があると、他の発光素子
に流れるべき電流が当該発光素子上の一点に集まって、
ここから膜が焼き切れてしまうからである。
【0024】本発明は、上記従来の事情に基づいて提案
されたものであって、コストの上昇を招くことなく且つ
光源の長寿命化という効果を損ねない、光源の駆動装置
を提供することを目的とする。
【0025】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために以下の手段を採用している。
【0026】すなわち、本発明は、透明電極・面発光体
・金属電極の順で透明基板上に膜層を形成し、上記2つ
の電極に所定の電圧を印加することによって発光する光
源の駆動装置を前提としている。そして、1つの定電流
源と、該定電流源と抵抗を介して接続された複数の面発
光体とを備えたことを特徴とする。
【0027】このようにすれば、ある発光素子のどこか
一点にでも膜厚が薄い等の欠陥がある場合でも、抵抗体
と発光素子との抵抗値の総和には殆ど影響がないので、
他の発光素子に流れるべき電流が当該発光素子上の一点
に集まることはない。
【0028】
【発明の実施の形態】本発明は、上記従来と同様、透明
電極・面発光体・金属電極の順で透明基板上に膜層を形
成し、上記2つの電極に所定の電圧を印加することによ
って発光する光源を前提としており、以下その構成を上
記従来と異なる点のみ説明する。
【0029】まず、上記したように、発光素子を駆動す
るには、発光素子それぞれを個々の定電流源によって駆
動するのが簡単であるが、このような構成によるとコス
トが上がってしまう。一方、単純に複数の発光素子を1
つの定電流源によって駆動する構成を採用すると、光源
の長寿命化という効果を損ねてしまう。
【0030】そこで、本発明では、コストの上昇を招く
ことなく且つ光源の長寿命化という効果を損ねないよう
にするために、以下の構成によって発光素子を駆動する
ようにした。
【0031】すなわち、図1(a)に示すように、抵抗
体Nを介して複数の発光素子Lと1つの定電流源Mとを
電気的に接続する。この抵抗体Nの抵抗値は特に限定さ
れるものではないが、発光素子Lの抵抗値より遥かに大
きな値としておく。
【0032】このようにすれば、ある発光素子のどこか
一点にでも膜厚が薄い等の欠陥がある場合でも、抵抗体
と発光素子との抵抗値の総和には殆ど影響がないので、
他の発光素子に流れるべき電流が当該発光素子上の一点
に集まることはない。
【0033】あるいは、図1(b)に示すように、複数
の抵抗体Nと発光素子Lとを接続して、それぞれの両端
に所定の電圧を印加すべく定電圧源Oを接続するように
してもよい。このような構成によっても、抵抗体Nの抵
抗値を発光素子Lの抵抗値より遥かに大きな値としてお
けば、上記と同様の効果を得ることができる。
【0034】以上のように、本発明では、コストの上昇
を招くことなく且つ光源の長寿命化という効果を損ねな
い構成で、発光素子を駆動するようにしている。
【0035】なお、ここでは、複数の発光素子と1つの
定電流源とを接続するとだけ説明したが、1つの定電流
源と接続する発光素子の数は特に限定されるものではな
い。すなわち、全発光素子を1つの定電流源と接続する
ようにしてもよいし、あるいは、RGB各色に対応する発
光素子ごとに1つの定電流源を接続するようにしてもよ
いし、さらには、図8に示す面発光体列Gごとに1つの
定電流源を接続するようにしてもよい。もちろん、1つ
の定電圧源と接続する発光素子の数についても同じこと
がいえる。
【0036】また、上記の説明では、画像読み取り装置
の光源を例示しているが、プリントヘッドのような画像
書き込み装置の光源に対して本発明を適用するようにし
てもよい。すなわち、透明電極・面発光体・金属電極の
順で透明基板上に膜層を形成し、上記2つの電極に所定
の電圧を印加することによって発光する光源である以
上、本発明を適用することができる。
【0037】
【発明の効果】以上のように、本発明によると、ある発
光素子のどこか一点にでも膜厚が薄い等の欠陥がある場
合でも、抵抗体と発光素子との抵抗値の総和には殆ど影
響がないので、他の発光素子に流れるべき電流が当該発
光素子上の一点に集まることはない。すなわち、コスト
の上昇を招くことなく且つ光源の長寿命化という効果を
損ねない構成で、発光素子を駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】発光素子を駆動する構成を示す図
【図2】従来の画像読み取り装置の構成図
【図3】従来の画像読み取り装置が備える光源の斜視図
【図4】従来の画像読み取り装置が備えるロッドレンズ
アレイの斜視図
【図5】エレクトロルミネッセンス膜を用いたモノクロ
面発光光源の斜視図
【図6】エレクトロルミネッセンス膜を用いたカラー面
発光光源の説明図
【図7】面発光光源を採用した画像読み取り装置の構成
【図8】本発明を適用したカラー面発光光源の構成図
【図9】実験に用いた面発光光源の構成図
【図10】寿命と開口率との関係を示す図
【図11】発光素子を駆動する構成を示す図
【符号の説明】
5 面発光光源 100 エレクトロルミネッセンス膜 101 透明基板 102 金属電極 103 透明電極膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H109 AA02 AA17 AA27 AB18 5C051 AA01 BA04 DA03 DB01 DB28 DC05 DC07 DE29 EA01 FA01 5C072 AA01 BA02 CA02 CA11 EA07 QA11 XA01

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明電極・面発光体・金属電極の順で透
    明基板上に膜層を形成し、上記2つの電極に所定の電圧
    を印加することによって発光する光源の駆動装置におい
    て、 1つの定電流源と、該定電流源と抵抗を介して接続され
    た複数の面発光体とを備えたことを特徴とする光源の駆
    動装置。
  2. 【請求項2】 透明電極・面発光体・金属電極の順で透
    明基板上に膜層を形成し、上記2つの電極に所定の電圧
    を印加することによって発光する光源の駆動装置おい
    て、 複数の面発光体と抵抗とを接続して、それぞれの両端に
    所定の電圧を1つの定電圧源によって印加することを特
    徴とする光源の駆動装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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