JP2009259545A - Linear light-emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LEDを光源とする線状発光装置、およびその線状発光装置を備えた光学的読取装置に関する。 The present invention relates to a linear light-emitting device using an LED as a light source, and an optical reading device including the linear light-emitting device.
従来の複写機やファクシミリなどの密着型撮像装置50の例を図8に示す。一般にこのタイプの密着型撮像装置は、筐体59、光源54、透光性板56、レンズ57およびCCD素子58から構成される。基本的な作動原理は、透光性板56上に読取りの対象となる原稿などを置き、読取対象に向かって発光させて、原稿から反射された光をレンズ57を通してCCD58に結像させて原稿に記載された濃淡のパターンを読み取るものである。特許文献1には、光源として外面電極型の蛍光ランプ54を用い、アパーチャ部51を設けてこれを光投射部としたものが開示されている。
An example of a contact type
一方、近年のLEDの高輝度化、高効率化に伴い、消費電力が低く、寿命が長いLEDの特性を活かして、スキャナなどの光学的読取装置の光源としてLEDを利用しようとする動きがある。 On the other hand, with the recent increase in brightness and efficiency of LEDs, there is a movement to utilize LEDs as a light source for optical readers such as scanners, taking advantage of the characteristics of LEDs with low power consumption and long life. .
このような例の1つとして、図9に示したように、多数のLEDを等間隔に配置したLEDアレイ64を長尺の基板63に実装した線状発光装置があるが、各LED64からの原稿面に対する発光が十分に均一とならず、読取用の光源としてはなお問題があった。LED光源64と原稿読取面との距離を大きくしたり、LED64同士の距離を小さくすることによって、ある程度発光の均一化を図ることができるが、装置の大型化、コスト増大などの問題がある。
As one of such examples, as shown in FIG. 9, there is a linear light emitting device in which an
また、LED光源と透光性板との間に、所定の透過率分布を有する光学膜を設けて、装置の小型化と十分な光量の確保を図った手法が特許文献2に開示されているが、光学膜の透過率のパターンに従ってLEDの配置も必然的に決まるため、設計の自由度がなく、効率も低下する。その他の手法として、発光装置の端部にLED素子を設けて端部から導光体を介して線状の発光を得るものもあるが、このタイプの発光装置は光量が十分ではなく、画像の読取りに時間がかかるなど実用化の面では問題が多い。
したがって、本発明の目的は、従来技術の諸問題に鑑み、小型でかつ軽量の簡単な構成の線状発光装置であって、十分な光量の光を長手方向に沿って均一に発光することを可能とする新しい発光装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a compact and lightweight linear light-emitting device having a simple structure in view of various problems of the prior art, and to uniformly emit a sufficient amount of light along the longitudinal direction. The object is to provide a new light-emitting device that enables this.
本発明は、長手方向に略直線状に延在する開口部を有する、長尺の筐体と、長手方向にそれぞれ所定の間隔をおいて前記筐体内部に配設された複数のLED光源と、を具備する、線状に発光する発光装置であって、前記筐体は、その内部に拡散反射面を有し、前記複数のLED光源は、その出射光が前記拡散反射面に向かって照射されるように筐体内部に位置決めされることを特徴とする。 The present invention includes a long casing having an opening that extends substantially linearly in the longitudinal direction, and a plurality of LED light sources disposed inside the casing at predetermined intervals in the longitudinal direction. The light-emitting device that emits light in a linear shape, wherein the casing has a diffuse reflection surface therein, and the plurality of LED light sources irradiate the emitted light toward the diffuse reflection surface. It is positioned inside the housing as described above.
本発明による線状発光装置によれば、その簡単な構成にもかかわらず、各LED光源から発せられた光が、筐体内部に設けられた拡散反射面で少なくとも一度拡散反射されてから被読取体に照射されるので、均一なムラのない線状の発光が得られる。 According to the linear light-emitting device of the present invention, the light emitted from each LED light source is diffused and reflected at least once by the diffuse reflection surface provided inside the housing, despite the simple configuration. Since the body is irradiated, uniform light emission with no unevenness can be obtained.
以下、本明細書に添付した図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1に示した本発明の一実施形態の発光装置10は、長手方向に開口部1を有する筐体2と、筐体2内部に備え付けられたLED基板3上に配置された複数のLED4とから構成される。図2に示されたこの形態の発光装置10の側面断面図から明らかなように、筐体2の内部には、拡散反射面5が形成されており、LED4から発せられた光の一次反射が拡散反射面5で起こるようにLEDに対して位置決めされている。
なお、本明細書において、筐体の「内部」という用語は、必ずしも筐体を構成する材料体の内壁面を指すのではなく、筐体内の空間に対して暴露される内側表面のことを指すものとする。すなわち、筐体の内壁に一体的に反射材の層が形成される場合、この内壁に形成された反射材層が筐体「内部」となる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings attached to this specification.
A light-
In the present specification, the term “inside” of the casing does not necessarily refer to the inner wall surface of the material body constituting the casing, but refers to the inner surface exposed to the space in the casing. Shall. That is, in the case where the reflective material layer is integrally formed on the inner wall of the housing, the reflective material layer formed on the inner wall becomes the “inside” housing.
筐体2は、たとえば押出しなどの周知の方法により樹脂または金属材料を用いて作製することができる。一例として、白色ないし乳白色のPC(ポリカーボネート)樹脂またはABS樹脂を用いて筐体2を形成することができる。この場合、筐体2内部の拡散反射面5は、筐体2を構成する樹脂材料の内壁面そのものであってもよい。また、金属を成形して筐体2を作製した場合、筐体2の内壁面にアルマイトなどの表面処理を施して拡散反射面5を形成してもよい。また別の形態として、拡散反射面5は、白色PETなどを筐体2内壁に貼り付けて形成される白色反射面として構成してもよいし、鏡面反射面と白色反射面とを組み合わせて使用してもよい。
The housing 2 can be manufactured using a resin or a metal material by a known method such as extrusion. As an example, the housing 2 can be formed using white or milky white PC (polycarbonate) resin or ABS resin. In this case, the
LED4は、好ましくはLED基板3上にそれぞれ略等間隔に配置されるが、必ずしも等間隔に配置される必要はなく、以下に説明するような筐体2ないし拡散反射面5の形状やLED4の配設位置など種々の条件下で行う実験またはシミュレーションによりLED同士の間隔を適宜決定することができる。
The
LED基板3およびLED4は、両面テープや接着剤など種々の公知の手段を用いて筐体2に取り付けることができ、また、樹脂製の支持体(図示せず)を基板3と筐体2の間に挟んでかしめて固定したり、筐体2の所定の箇所に取付用の爪(図示せず)を形成し、これを利用して基板3およびLED4を固定する方法を採用することができる。
The
LED4は、出射光の中心軸が拡散反射面5に向くように位置決めされる。すなわち、本発明の発光装置10において、LED4から出た光は、実質的にそのすべてが少なくとも一回拡散反射面5に当たって拡散反射されてから、開口部1を通じて放出される。各LED4からの発光は、この拡散反射の結果、散乱して他のLED4から出た光と互いに混じり合うことによって、出光面である開口部1の全長にわたって均一な光量となる。
The
本発明の発光装置10は、たとえばCIS(Contact Image Sensor)モジュールなどの光学的読取装置の光源として利用することができる。たとえば文字や画像が記載された原稿などの読取対象に対して、この発光装置10から出た線状光を照射し、その反射光を再びセンサに取り込んで画像情報等を得る。図示しないが、読取対象からの反射光を集光するレンズやCCDなど読取装置を構成するその他の手段は、公知のものを利用することができる。
The
図3〜図7を参照して、本発明の別の実施形態の例を説明する。
図3に、本発明の一形態の発光装置12の側面断面図を示す。発光装置12は、上述した発光装置10と同様の構成要素からなるが、筐体2および拡散反射面5の底部の断面を略V字型に成形したものである。
An example of another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a side cross-sectional view of the light-emitting device 12 according to one embodiment of the present invention. The light emitting device 12 is composed of the same components as the
図4に本発明の一形態の発光装置14の側面断面図を示す。本形態においては、側面発光型のLED4を用いてLEDアレイを構成している。図5は、側面発光型LED4からの出射光の光路を矢印で示した概念図である。図示したように、LED4側面から出た光は、拡散反射面5で2回反射されてから、開口部1を通って放出される。側面発光型LED4を採用したこの形態は、LED4の配線および基板3の設置が容易であり、LED4取付用の壁面を筐体側面で代用できるといったことから、装置の小型化が可能であるといった利点がある。
FIG. 4 is a side cross-sectional view of the light-emitting device 14 according to one embodiment of the present invention. In this embodiment, the LED array is configured by using side-emitting
図6は、本発明の別の形態の発光装置16の側面断面図である。本形態の筐体2'および拡散反射面5は、金属製の長尺片に拡散反射材を塗布または貼り付けたものを略断面V字型に曲げ加工して得られる。この筐体2'の側面に側面発光型のLED4を取り付けて構成される。基本的な作動原理は、図4に示した形態の発光装置14と同様であるので、詳細な説明は省略する。
FIG. 6 is a side sectional view of a light emitting device 16 according to another embodiment of the present invention. The casing 2 'and the
図7は、図6に示した形態の発光装置16を光源として利用した光学的読取装置18の構成例を説明する斜視図である。一対の発光装置16を発光面(開口部1)が読取面に配向されるように設置し、透光性板6で封止してケーシング9内に構成される。発光装置16から出た光は、透光性板6を透過して読取対象(図示せず)に照射され、その反射光がレンズアレイ7で集光され、CCDアレイ8で読み取られる。レンズアレイ7およびCCDアレイ8は、公知のものを利用することができる。
FIG. 7 is a perspective view illustrating a configuration example of an optical reading device 18 that uses the light emitting device 16 of the form shown in FIG. 6 as a light source. A pair of light emitting devices 16 are installed so that the light emitting surface (opening 1) is oriented to the reading surface, and sealed with a
以上に本発明の実施形態として、いくつかの例を図面を参照して説明したが、筐体2および拡散反射面5の形状、LED4の配置などは、発光装置の用途、たとえば光学的読取装置の取付け部の形状、寸法などの用件に応じて適宜決定することができる。また、拡散反射面5の表面に所定のパターンを設けて散乱効果を増大させるといった構造も適宜採用することができる。
Although several examples have been described as embodiments of the present invention with reference to the drawings, the shape of the housing 2 and the
1 開口部
2 筐体
3 LED基板
4 LED
5 拡散反射面
6 透光性板
7 レンズアレイ
8 CCDアレイ
9 ケーシング
10 発光装置
12 発光装置
14 発光装置
16 発光装置
1 Opening 2
5 diffuse
Claims (7)
長手方向にそれぞれ所定の間隔をおいて前記筐体内部に配設された複数のLED光源と、
を具備する、線状に発光する発光装置であって、
前記筐体は、その内部に拡散反射面を有し、
前記複数のLED光源は、その出射光が前記拡散反射面に向かって照射されるように筐体内部に位置決めされることを特徴とする、前記発光装置。 A long casing having an opening extending substantially linearly in the longitudinal direction;
A plurality of LED light sources disposed inside the housing at predetermined intervals in the longitudinal direction;
A light emitting device that emits light in a linear form,
The housing has a diffuse reflection surface inside thereof,
The light emitting device according to claim 1, wherein the plurality of LED light sources are positioned inside the housing such that the emitted light is irradiated toward the diffuse reflection surface.
照明装置。 The light-emitting device according to claim 1, wherein the diffuse reflection surface is a white scattering surface.
Lighting device.
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JP2008106158A JP2009259545A (en) | 2008-04-15 | 2008-04-15 | Linear light-emitting device |
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JP2015506546A (en) * | 2011-12-27 | 2015-03-02 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | Illumination device with reflector device |
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2008
- 2008-04-15 JP JP2008106158A patent/JP2009259545A/en active Pending
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