JP2011113689A - Linear light source device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ファクシミリ、複写機、イメージスキャナ、バーコードリーダなどに使用する画像読取装置の照明用光源や液晶パネルの導光板を使用したバックライトのエッジ照明用光源などに用いられる線状光源装置に関する。 The present invention relates to a linear light source device used for an illumination light source of an image reading apparatus used for a facsimile, a copying machine, an image scanner, a barcode reader, etc., or a backlight edge illumination light source using a light guide plate of a liquid crystal panel. About.
従来、ファクシミリなどの画像読取装置において、線状光源装置として特許文献１に記載されるものが知られていた。
Conventionally, as an image reading apparatus such as a facsimile, a linear light source device described in
図８は、従来に係る線状光源装置１００の説明図であり、円柱状の導光体１２０の長手方向に沿った断面図である。
従来の線状光源装置１００は、円柱状の導光体１２０と、該導光体１２０の長手方向における一端面１２１に対向させた光源１１０と、該導光体１２０の長手方向における他端面１２２に配置された反射板１２６と、を備える。
該導光体１２０には、その長手方向に沿って伸びる外面に溝１２４が設けられる。該溝１２４は、切り込み方向が導光体３の軸方向と直交するように構成される。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a conventional linear
A conventional linear
The
光源１１０は、基板１１１に載置された発光ダイオード１１２と、その外周を封止する半球状の封止体１１３と、を備える。
発光ダイオード１１２からの出射光は、透光性を有する封止体１１３を透過して、導光体１２０の一端面１２１に向かって出射され、該導光体１２０の一端面１２１から導光体１２０の内部に取り込まれる。
導光体１２０に取り込まれた光は、導光体１２０の内部で反射を繰り返し、溝１２４の傾斜した面に反射され、導光体１２０の溝１２４に対向する面（出射面１２３）から出射される。
導光体１２０に取り込まれた光の一部は、導光体１２０から出射されず、導光体１２０の他端面１２２に至る光がある。この光は、他端面１２２に配置された反射体１２６によって、一端面１２１に向かって反射され、溝１２４に反射されて出射面１２３から出射される。
このように、導光体１２０の出射面１２３からは、導光体１２０の長手方向に沿って線状に出射光が出射される。
The
Light emitted from the light emitting diode 112 passes through the light-transmitting sealing
The light taken into the
A part of the light taken into the
Thus, the outgoing light is emitted linearly from the
従来に係る線状光源装置１００は、画像読取装置の用途において、ＣＣＤセンサーなどの電子受光素子（不図示）が用いられ、線状光源装置１からの線状の出射光を電子受光素子（不図示）により受光する。
例えばカラー印刷された媒体を、電子受光素子（不図示）によってカラーとして認識するためには、線状光源装置１００からの出射光を、白色光もしくは白色に近似した光（擬似白色光ともいう）にする必要がある。
In the linear
For example, in order to recognize a color-printed medium as a color by an electronic light receiving element (not shown), the light emitted from the linear
擬似白色光を出射する光源について、図９（ａ）を用いて説明する。図９の光源２１０は、基板２１１上に、波長４５０ｎｍ近傍にピーク波長を有する青色発光ダイオード２１２を備え、この青色発光ダイオード２１２を封止体２１３で封止している。この封止体２１３には、３８０ｎｍ〜４９０ｎｍからの光によって励起される蛍光体が封入されており、この蛍光体は、励起されることで、５００ｎｍ〜８００ｎｍ付近の波長域の黄色光を出射する。
従って、光源２１０からは、青色発光ダイオードからの青色光と、この青色光によって励起された蛍光体からの黄色光との、混色された白色に近似した擬似白色光が出射される。
A light source that emits pseudo white light will be described with reference to FIG. A
Therefore, the
このような光源２１０を線状光源装置の光源として用いるためには、図９（ａ）に示すように、導光体２２０の一端面２２１に出射光を出射するように光源２１０が配置される。このように、構成された線状光源装置は２１０から、導光体２２０の長手方向に伸びる線状光を得ることができる。
In order to use such a
ところが、光源２１０を備えた線状光源装置２００を用いて、カラー媒体（不図示）を読み取ろうとすると、電子受光素子（不図示）によるカラー媒体の読取結果が、導光体２２０の長手方向において、導光体２２０の一端面２２１近傍からの出射光が照射された部分と、導光体２２０の他端面２２２近傍からの出射光が照射された部分とで、色調が異なってしまう問題があった。
これは、線状光源装置２００からの出射光の色度に起因する。この点について、図９を用いて説明する。
However, when the linear
This is due to the chromaticity of the emitted light from the linear
図９（ａ）は、光源２１０が擬似白色光を出射する線状光源装置２００を示してある。線状光源装置２００は、光源２１０と、この光源２１０からの出射光を一端面２２１に出射される導光体２２０と、該導光体２２０の長手方向における他端面２２２に配置された反射板２２６と、を備える。
光源２１０には、基板２１１上に設けられた青色発光ダイオード２１２と、この発光ダイオード２１２を蛍光体と共に封止した封止体２１３と、を備える。この蛍光体は、青色発光ダイオード２１２からの出射光Ｌ８によって励起され、その励起光Ｌ９が５００ｎｍ〜８００ｎｍである。
導光体２２０には、その長手方向に沿って伸びる外面に溝２２４が設けられる。この溝２２４は、切り込み方向が導光体２２０の軸方向と直交するように構成される。
FIG. 9A shows a linear
The
The
光源２１０からの出射光は、青色発光ダイオード２１２からの光Ｌ８と、蛍光体からの光Ｌ９とが混色されて出射され、導光体２２０の一端面２２１から入射される。導光体２２０の内部では、光源２１０からの出射光が溝２２４で反射されて、溝２２４に対向する出射面から出射される。このように、導光体２２０の長手方向に伸びる出射面からは、光源２１０からの出射光が導光体２２０の長手方向に進むに従って、溝２２４に順次反射されていき、線状に出射された線状光が得られる。
また、溝２２４に反射されずに、導光体２２０の他端面２２２に至った光は、他端面２２２に配置された反射板２２６によって一端面２２１に向かって反射されて、溝２２４に反射されることで導光体２２０から出射される。
The light emitted from the
Further, the light that has not been reflected by the
このように導光体２２０の出射面からの線状光を、導光体２２０の長手方向における各位置での分光分布を測定し、その結果を示したのが図９（ｂ）である。
なお、その測定方法は、光源２１０から光を出射した状態で、導光体２２０の出射面（溝２２４に対向する面）から１０ｍｍ離れた位置に分光光度計を配置し、その分光光度計によって導光体２２０からの出射光を測定した。なお、その測定箇所は、全長３２０ｍｍの導光体２２０の長手方向において、図９（ａ）に示すように、その中央位置を０ｍｍ位置（図９（ｂ）及び図９（ｃ）における「Ｐｏｓｉｔｉｏｎ：０ｍｍ」に対応）とし、その中央位置から光源２１０側に７５ｍｍ移動した位置を−７５ｍｍ位置（図９（ｂ）及び図９（ｃ）における「Ｐｏｓｉｔｉｏｎ：−７５ｍｍ」に対応）とし、さらに、中央位置から光源２１０側に１５０ｍｍ移動した位置を−１５０ｍｍ位置（図９（ｂ）及び図９（ｃ）における「Ｐｏｓｉｔｉｏｎ：−１５０ｍｍ」に対応）としている。また、導光体２２０の中央位置から他端面２２０側に７５ｍｍ移動した位置を７５ｍｍ位置（図９（ｂ）及び図９（ｃ）における「Ｐｏｓｉｔｉｏｎ：７５ｍｍ」に対応）にし、さらに中央位置から他端面２２０側に１５０ｍｍ移動した位置を１５０ｍｍ位置（図９（ｂ）及び図９（ｃ）における「Ｐｏｓｉｔｉｏｎ：１５０ｍｍ」に対応）としている。
FIG. 9B shows the result of measuring the spectral distribution of the linear light from the light exit surface of the
The measuring method is that a spectrophotometer is arranged at a position 10 mm away from the exit surface of the light guide 220 (the surface facing the groove 224) in a state in which light is emitted from the
カラー媒体を読み取る場合、導光体２２０からの光は擬似白色光が用いられ、図９（ａ）の線状光源装置２００の擬似白色光は、主に青色発光ダイオード２１２からの青色光Ｌ８と、封止体２１３中の蛍光体からの励起光（黄色光）Ｌ９とを混色することで得られる。従って、図９（ｂ）の測定結果では、青色光を示す波長４５０ｎｍ近傍の光と、黄色光を示す波長５８０ｎｍ近傍の光とに着目し、各測定位置での波長４５０ｎｍ近傍の強度と、波長５８０ｎｍ近傍の光とを線で結んで図示している。図９（ｂ）に示すように、波長４５０ｎｍ近傍の光は、導光体２２０の一端面２２１側（図９（ｂ）におけるＰｏｓｉｔｉｏｎ：−１５０ｍｍ）から中央（図９（ｂ）におけるＰｏｓｉｔｉｏｎ０ｍｍ）に向かうに従って、強度が低下しているが、中央（図９（ｂ）におけるＰｏｓｉｔｉｏｎ０ｍｍ）から他端面２２２側（図９（ｂ）におけるＰｏｓｉｔｉｏｎ１５０ｍｍ）の間は、他端面２２２に配置された反射板２２６からの反射光が導光体２２０から出射されることで、強度が略一定になっている。また、波長５８０近傍の光も、導光体２２０の一端面２２１側（図９（ｂ）におけるＰｏｓｉｔｉｏｎ：−１５０ｍｍ）から中央（図９（ｂ）におけるＰｏｓｉｔｉｏｎ０ｍｍ）に向かうに従って、強度が低下しているが、中央（図９（ｂ）におけるＰｏｓｉｔｉｏｎ０ｍｍ）から他端面２２２側（図９（ｂ）におけるＰｏｓｉｔｉｏｎ１５０ｍｍ）の間は、他端面２２２に配置された反射板２２６からの反射光によって、強度が略一定になっている。
このような強度低下は、電子受光素子（不図示）を備えた画像読取装置（不図示）によって、ソフト上で補正することができる。例えば、波長５８０ｎｍ近傍の光を、導光体２２０の長手方向において均一になるように補正することができる。図９（ｃ）は、図９（ｂ）の結果を、各位置において、波長５８０ｎｍ近傍の光を基準として、その他の波長を相対強度で示した図である。
When reading a color medium, pseudo white light is used as the light from the
Such a decrease in intensity can be corrected on software by an image reading device (not shown) provided with an electron light receiving element (not shown). For example, light in the vicinity of a wavelength of 580 nm can be corrected so as to be uniform in the longitudinal direction of the
図９（ｃ）を見ると、波長５８０ｎｍ近傍の光が、導光体２２０の長手方向において均一な強度を示しているのに対し、波長４５０ｎｍ近傍の強度は、導光体２２０の一端面２２１側（図９（ｃ）におけるＰｏｓｉｔｉｏｎ：−１５０ｍｍ）から他端面２２０側（図９（ｃ）におけるＰｏｓｉｔｉｏｎ１５０ｍｍ）に向かうに従って、波長５８０ｎｍ近傍の強度に比べて低下している。
これは、導光体２２０の長手方向において、一端面２２１側での色度（この場合、青色の強度と黄色の強度とのバランス）と、他端面２２２側での色度とが異なっていることを示している。
In FIG. 9C, light in the vicinity of the wavelength of 580 nm shows a uniform intensity in the longitudinal direction of the
This is because, in the longitudinal direction of the
このように、導光体２２０の長手方向において色度が異なってしまうのは、光源２１０からの光が混色光であって、その混色光を導光体２２０の溝２２４で反射させて出射面から出射しているためと推測される。光源２１０からの光は、波長４５０ｎｍ近傍の光と、波長５８０ｎｍ近傍の光との混色光であり、各波長での臨界反射角度は、導光体がポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）の場合、波長４５０ｎｍの臨界反射角度が４１．７°であり、波長５８０ｎｍの臨界反射角度が４２．２°であり、両者は異なっている。
このため、導光体２２０の一端面２２１側の溝では、波長４５０ｎｍの光が、臨界反射角以上で入射されることで反射されて、出射面から出射されているにもかかわらず、波長５８０ｎｍの光が臨界反射角未満で入射されていることで反射されず、出射面から出射されないことが生じる。従って、光源２１０からの光が混色光であって、導光体２２０の出射面からは溝２２４からの反射光が出射されることから、導光体２２０の長手方向において色度が異なってしまったものと推測される。
In this way, the chromaticity in the longitudinal direction of the
For this reason, in the groove on the one
画像読取装置（不図示）のソフト上で、別の波長、例えば４５０ｎｍ近傍の光が、導光体２２０の長手方向において均一になるように補正することも可能である。しかしながら、その場合、波長５８０ｎｍ近傍の強度は、導光体２２０の一端面２２１側（図９（ｃ）におけるＰｏｓｉｔｉｏｎ：−１５０ｍｍ）から他端面２２０側（図９（ｃ）におけるＰｏｓｉｔｉｏｎ１５０ｍｍ）に向かうに従って、波長４５０ｎｍ近傍の強度に比べて上昇してしまう。従って、画像読取装置（不図示）のソフト上で補正しようとも、導光体２２０の長手方向において、一端面２２１側での色度（この場合、青色の強度と黄色の強度とのバランス）と、他端面２２２側での色度とが異なる問題は解決できない。
On the software of the image reading device (not shown), it is also possible to correct so that light of another wavelength, for example, near 450 nm is uniform in the longitudinal direction of the
カラー媒体は、導光体２２０からの線状光を照射されたときに、その線状光の長手方向において色度が異なっているために、電子受光素子（不図示）による読取結果で色調が異なってしまったものと考えられる。
When the color medium is irradiated with linear light from the
そこで、本発明の目的は、光体の長手方向における各位置での色度の差を抑制した線状光源装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a linear light source device that suppresses a difference in chromaticity at each position in the longitudinal direction of the light body.
第１の発明に係る線状光源装置は、封止体に封止された発光ダイオードと、この発光ダイオードを一端に配置した棒状であり、その長手方向に沿って溝が設けられた導光体と、前記導光体の他端に配置された反射板と、を備えた線状光源装置において、前記発光ダイオードは、３８０ｎｍ〜４９０ｎｍにピーク波長を有する発光ダイオードで構成し、前記溝に対向し、且つ、前記導光体の長手方向に沿って伸びるように反射体を配置し、前記溝と前記反射体との間に前記発光ダイオードのピーク波長より長波長の光を出射する蛍光膜を設けたことを特徴とする。
第２の発明に係る線状光源装置は、第１の発明において、前記蛍光膜を、その濃度が前記導光体の長手方向において均一になるように構成したことを特徴とする。
第３の発明に係る線状光源装置は、第１の発明において、前記封止体に、前記発光ダイオードのピーク波長より長波長の光を出射する蛍光体を封入し、前記蛍光膜を、前記発光ダイオードから遠くなるにつれて、その濃度が低くなるように構成したことを特徴とする。
第４の発明に係る線状光源装置は、第３の発明において、前記発光ダイオードを、前記導光体の長手方向における両端に設け、前記蛍光膜の濃度が低くなる位置が、前記導光体の長手方向における中央であることを特徴とする。
A linear light source device according to a first aspect of the present invention is a light-emitting diode sealed in a sealing body and a rod-shaped body in which the light-emitting diode is disposed at one end, and a light guide having a groove along its longitudinal direction. And a reflector disposed on the other end of the light guide, wherein the light emitting diode is a light emitting diode having a peak wavelength of 380 nm to 490 nm, and is opposed to the groove. In addition, a reflector is disposed so as to extend along the longitudinal direction of the light guide, and a fluorescent film that emits light having a wavelength longer than the peak wavelength of the light emitting diode is provided between the groove and the reflector. It is characterized by that.
The linear light source device according to a second invention is characterized in that, in the first invention, the phosphor film is configured such that the concentration thereof is uniform in the longitudinal direction of the light guide.
A linear light source device according to a third invention is the linear light source device according to the first invention, wherein a phosphor that emits light having a wavelength longer than a peak wavelength of the light emitting diode is enclosed in the sealing body, It is characterized in that the concentration decreases as the distance from the light emitting diode increases.
A linear light source device according to a fourth invention is the linear light source device according to the third invention, wherein the light emitting diodes are provided at both ends in the longitudinal direction of the light guide, and the position where the concentration of the fluorescent film is lowered is the light guide. It is characterized by being the center in the longitudinal direction.
本発明に係る線状光源装置は、導光体の長手方向における各位置での色度の差を抑制することができる。 The linear light source device according to the present invention can suppress a difference in chromaticity at each position in the longitudinal direction of the light guide.
図１及び図２は、本発明の第１の実施例に係る線状光源装置１の説明図である。
図１（ａ）は、導光体３の長手方向に沿った断面図であり、図１（ｂ）は、導光体３からの線状光において、異なる波長の強度分布を示した図である。
図２は、図１（ａ）の導光体３の長手方向に対して直交する断面図（図１（ａ）のＡ−Ａ断面図）である。
なお、図２には、図１に示したものと同じものに、同一の符号が付されている。
1 and 2 are explanatory views of a linear
FIG. 1A is a cross-sectional view along the longitudinal direction of the
FIG. 2 is a cross-sectional view (A-A cross-sectional view in FIG. 1A) orthogonal to the longitudinal direction of the
In FIG. 2, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
線状光源装置１は、長手方向に沿った外面に溝３１が設けられた導光体３と、該導光体３の長手方向の一端面３３に対向する光源２と、該導光体３の長手方向の他端面３４に対向する反射板６と、該溝３１に対向した反射面を備えた反射体４と、を備え、該導光体３の溝３１と反射体４の反射面との間に蛍光膜５が設けられる。
The linear
導光体３の外面に設けられる溝３１形状は種々あるが、第１の実施例においては、例えば導光体３の軸方向に直交する方向（図１（ａ）における紙面奥手前方向）に切り込んで形成される。このような溝３１は、導光体３の長手方向に沿って複数設けられる。
導光体３において、溝３１が対向する外面（出射面３２）は、溝３１で反射された光が集光されるように円弧状に形成され（図２参照）、該円弧状の出射面３２が導光体３の長手方向に沿った外面に設けられる。これにより、導光体３全体は、略円柱の棒状で構成される。
導光体３を構成する部材としては、例えばアクリル樹脂，ポリエステル樹脂又はポリカーボネート樹脂のような透光性部材が用いられる。
There are various shapes of the
In the
As a member constituting the
導光体３の長手方向の一端面３３には、図１（ａ）に示すように、光源２が対向するように設けられる。
第１の実施例に用いられる光源２は、３８０ｎｍ〜４９０ｎｍにピーク波長を有する紫色又は青色発光ダイオード２２が基板２１上に設けられ、この発光ダイオード２２を封止する半球状の封止体２３が設けられ、その封止体２３を取り囲むように円錐状の反射面を有する反射鏡２４が設けられることで、構成される。
第１の実施例に用いられる封止体２３には、発光ダイオード２２からの光を透過する例えばシリコーンからなる樹脂部材で構成され、その内部に蛍光体が封入されていない。従って、光源２は、封止体２３から紫色又は青色発光ダイオード２２からの光、すなわち３８０ｎｍ〜４９０ｎｍにピーク波長を有する光が出射される。
As shown in FIG. 1A, the
In the
The sealing
導光体３の長手方向の他端面３４には、反射体６が設けられる。この反射体６は、反射面を備え、光源２からの光が導光体３内部で導光されて、他端面３４に至った光を、再度導光体３の内部で導光されるように、その反射面が他端面３４に対向配置される。
The reflector 6 is provided on the
導光体３の溝３１には、溝３１を通過した光を導光体３に戻すように、反射体４が設けられる。反射体４には、導光体３の長手方向に沿って溝３１に対向するように、反射面が設けられる。
In the
反射体４の反射面上には、導光体３の長手方向に沿って伸びるように、蛍光膜５が設けられる。蛍光膜５は、３８０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長域の光で励起される蛍光体の膜であって、励起されることで紫色又は青色発光ダイオードのピーク波長より長波長の例えば５００ｎｍ〜８００ｎｍ付近の波長域の光を出射するものである。
この蛍光膜５の膜厚（図１における紙面上方の厚み）は、導光体３の長手方向において均一になるように設けられる。なお、第１の実施例における蛍光膜５には、蛍光体以外の物質を含まない例として示しており、従って、導光体３の長手方向において、均一の膜厚になるように設けられるということは、均一の濃度になるように設けられたという意味でもある。
蛍光膜５を構成する蛍光体としては、黄色蛍光体や緑色蛍光体を用いることができる。黄色蛍光体の具体例を挙げると、（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ２（Ｏ，Ｃｌ）２Ｎ２：Ｅｕ、ＳｒＳｉ２（Ｏ、Ｃｌ）２Ｎ２：Ｅｕなどがある。また、緑色蛍光体の具体例を挙げると、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、Ｓｒ−ＳｉＯＮ：Ｅｕ、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ，Ｍｎ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕなどがある。
A
The thickness of the fluorescent film 5 (thickness above the paper surface in FIG. 1) is provided to be uniform in the longitudinal direction of the
As the phosphor constituting the
上述した第１の実施例に係る線状光源装置１は、図示しない電源装置から光源２に給電されることで、導光体３の長手方向に沿った線状の出射光を、導光体３の出射面３２から出射させる。線状光源装置１が線状の出射光を出射するまでについて説明する。
The linear
光源２は、給電されることにより、紫色又は青色発光ダイオード２２から３８０ｎｍ〜４９０ｎｍにピーク波長を有する光が出射される（なお、第１の実施例においては、この発光ダイオード光２２からの光を、ＬＥＤ光として以下に記載する）。封止体２３は、蛍光体が封入されていないので、ＬＥＤ光をそのまま通過させる。封止体２３を通過したＬＥＤ光は、導光体３の一端面３３を照射するものもあるが、一部には、封止体２３を取り囲む反射鏡２４の反射面を介して導光体３の一端面３３を照射するものもある。
このように、光源２からの出射光は、導光体３の長手方向における一端面３３を照射し、この一端面３３から導光体３の内部に取り込まれる。
When the
Thus, the emitted light from the
導光体３の内部に取り込まれたＬＥＤ光は、導光体３の長手方向に向かうにつれて、溝３１に順次反射されて、出射面３２から出射される。このＬＥＤ光の強度は、導光体３の長手方向において、図１（ｂ）のＬ１に示すように、導光体３の一端面３３側から他端面３４側に向かうにつれて、その強度を低下させる。
The LED light taken into the
ＬＥＤ光は、導光体３の内部において、溝３１に反射されて出射面３２から出射されるが、溝３１を通過して蛍光膜５に向かう光も存在する。蛍光膜５は、溝３１を通過したＬＥＤ光によって励起され、その５００ｎｍ〜８００ｎｍ付近の波長域の励起光が溝３１を通過して導光体３の出射面３２から出射される（なお、第１の実施例においては、この蛍光膜５からの光を、励起光として以下に記載する）。
The LED light is reflected by the
溝３１を通過するＬＥＤ光は、導光体３の長手方向において、溝３１に反射されたＬＥＤ光の強度分布に比例するので、図１（ｂ）のＬ１の強度分布に比例している。
励起光は、濃度に比例した強度を有するが、第１の実施例に係る蛍光膜５は、導光体３の長手方向において、その膜厚が均一になるように設けられるので、膜厚（＝濃度）に起因する強度分布は生じない。また、励起光は、ＬＥＤ光の強度に比例した強度を有する。
従って、第１の実施例では、励起光は、導光体３の長手方向において、溝３１を通過したＬＥＤ光の強度分布に比例した強度分布を有する。前述のように、溝３１を通過したＬＥＤ光の強度分布が、溝３１に反射されたＬＥＤ光の強度分布に比例することから、第１の実施例では、励起光は、図１（ｂ）に示すように、溝３１に反射されたＬＥＤ光の強度分布Ｌ１に比例した、Ｌ２の強度分布を有する。
Since the LED light passing through the
Although the excitation light has an intensity proportional to the concentration, the
Therefore, in the first embodiment, the excitation light has an intensity distribution proportional to the intensity distribution of the LED light that has passed through the
なお、蛍光膜５を照射したＬＥＤ光は、蛍光膜５を励起した後、その一部が蛍光膜５を通過して、反射体４の反射面で反射されるものもある。反射面で反射されたＬＥＤ光は、再度溝３１を通過し、出射面３２から出射されるが、前述した溝３１に反射されて出射面３２から出射されたＬＥＤ光に比べて、その強度は数％と低い。このため、出射面３２からのＬＥＤ光において、反射面で反射されたＬＥＤ光の影響は小さく、図１（ｂ）の強度分布Ｌ１は殆んど変わらない。
このため、第１の実施例では、溝３１で反射されたＬＥＤ光のみを使って説明を続ける。
Note that some of the LED light irradiated on the
For this reason, in the first embodiment, the description is continued using only the LED light reflected by the
ＬＥＤ光は、溝３１で反射されて、図２に示すように、円弧状の出射面３２によって集光されて、集光光ＯＢとして出射される。
また励起光は、ＬＥＤ光で励起されたとき、拡散光となって導光体３の溝３１から内部に入射されるが、円弧状の出射面３２によって集光されて、集光光ＯＢとして出射される。
両集光光ＯＢは、不図示のカラー媒体上で集光される。
The LED light is reflected by the
Further, the excitation light becomes diffused light and is incident on the inside from the
Both the condensed lights OB are condensed on a color medium (not shown).
以上のことから、第１の実施例に係る線状光源装置１は、その導光体３の出射面３２から出射される線状光が、ＬＥＤ光（３８０ｎｍ〜４９０ｎｍにピーク波長を有する光）と、励起光（５００ｎｍ〜８００ｎｍ付近に波長域を有する光）との混色光であり、両者の光の強度分布を、導光体３の長手方向において、比例したものにすることができる。これにより、第１の実施例に係る線状光源装置１は、導光体３の長手方向における各位置での色度の差を抑制することができる。
From the above, in the linear
なお、本発明においては、図１（ａ）に示すように、導光体３の他端面３４に反射板６を配置していることから、他端面３４に至ったＬＥＤ光は反射板６によって反射される。反射板６によって反射された反射光は、ＬＥＤ光を反射していることから、ＬＥＤ光と同じ波長を有するので、図１（ｂ）のＬＥＤ光の照度分布に重畳される。このとき、図９（ｂ）の４５０ｎｍ近傍の強度分布に示したように、本発明においても、導光体３の一端面３３から中央までに徐々に強度が低下して、中央から他端面３４までの間で強度が略平行の強度分布になる。蛍光膜５は、ＬＥＤ光に励起されると共に、反射光によっても励起されることから、蛍光膜５からの励起光の照度分布は、ＬＥＤ光と反射光に比例することになり、図９（ｂ）の４５０ｎｍ近傍の強度分布のように、導光体３の一端面３３から中央までに徐々に強度が低下して、中央から他端面３４までの間で強度が略平行の強度分布になる。従って、本発明のように他端面３４に反射板６が配置されても、ＬＥＤ光と反射光との重畳された光の強度分布と、励起光の強度分布とは比例することになり、導光体３の長手方向における各位置での色度の差を抑制することができる。
In the present invention, as shown in FIG. 1A, the reflector 6 is disposed on the other end face 34 of the
第１の実施例では、蛍光膜５を、反射体４の反射面上に設けたが、それ以外の位置に設けた例を、第２の実施例にとして説明する。
In the first embodiment, the
図３は、第２の実施例に係る線状光源装置１の説明図である。
図３（ａ）は、導光体３の長手方向に沿った断面であり、光源２側を示した一部断面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の点線の丸で囲った部分の拡大図である。
なお、図３には、図１に示したものと同じものに、同一の符号が付されている。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the linear
FIG. 3A is a partial cross-sectional view showing the
In FIG. 3, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
図３に示す線状光源装置１は、蛍光膜５が溝３１の外面に設けられた点で、図１に示す線状光源装置１と相違する。
図３の第２の実施例の説明として、図１で示した第１の実施例の説明と共通する部分は省略し、図１との相違点について述べる。
3 is different from the linear
As a description of the second embodiment of FIG. 3, the same parts as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are omitted, and differences from FIG. 1 will be described.
導光体３の溝３１の外面には、導光体４の長手方向に沿って伸びるように、蛍光膜５が設けられる。蛍光膜５は、３８０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長域の光で励起される蛍光体の膜であって、励起されることで紫色又は青色発光ダイオードのピーク波長より長波長の例えば５００ｎｍ〜８００ｎｍ付近の波長域の光を出射するものである。
この蛍光膜５の膜厚は、溝３１の形状に対応して均一な膜厚になるように構成される。具体的には、図３（ｂ）に示すように、溝３１が導光体３の長手方向に対して傾斜した面の位置では、その傾斜した面の法線方向の膜厚ＮＬ１と、溝３１が導光体３の長手方向に対して平行な面の位置では、その平行な面の法線方向ＮＬ２の膜厚とが、一致するように均一に設けられる。なお、第２の実施例における蛍光膜５には、蛍光体以外の物質を含まない例として示しており、従って、導光体３の長手方向において、均一の膜厚になるように設けられるということは、均一の濃度になるように設けられたという意味でもある。
A
The
第２の実施例の線状光源装置１のように、蛍光膜５を溝３１の外面に設けた構成であっても、第１の実施例の線状光源装置１と同様の作用・効果を得ることができる。
Even if the
なお、蛍光膜５は、導光体３の出射面３２側に設けることも考えられるが、前述のように、その励起光が拡散光となるので、不図示のカラー媒質上で集光させることができず、強度不足となる問題がある。従って、本発明に係る線状光源装置１は、第１の実施例や第２の実施例のように、蛍光膜５を導光体３の溝３１と反射体４の反射面との間に設ける必要がある。
The
上述のように、第１の実施例及び第２の実施例では、封止体２３の内部に蛍光体を封入しない場合の構成を示した。
次に、封止体の内部に蛍光体を封入した例を、第３の実施例として説明する。
As described above, in the first embodiment and the second embodiment, the configuration in the case where the phosphor is not enclosed in the sealing
Next, an example in which a phosphor is sealed inside a sealing body will be described as a third embodiment.
図４は、本発明の第３の実施例に係る線状光源装置１の説明図である。
図４（ａ）は、導光体３の長手方向に沿った断面図であり、図４（ｂ）は、導光体３からの線状光において、異なる波長の強度分布を示した図である。なお、第３の実施例に係る線状光源装置１の説明においては、具備される導光体３の長手方向に対して直交する断面の図が図２と同一であることから、図２も引用して説明する。
なお、図４には、図１に示したものと同じものに、同一の符号が付されている。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the linear
FIG. 4A is a cross-sectional view along the longitudinal direction of the
In FIG. 4, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
線状光源装置１は、長手方向に沿った外面に溝３１が設けられた導光体３と、該導光体３の長手方向の一端面３３に対向する光源２と、該溝３１に対向した反射面を備えた反射体４と、該導光体３の長手方向の他端面３４に対向する反射板６と、を備え、該導光体３の溝３１と反射体４の反射面との間に蛍光膜５１が設けられる。
The linear
導光体３の外面に設けられる溝３１形状は種々あるが、第１の実施例においては、例えば導光体３の軸方向に直交する方向（図４における紙面奥手前方向）に切り込んで形成される。このような溝３１は、導光体３の長手方向に沿って複数設けられる。
導光体３において、溝３１が対向する外面（出射面３２）は、溝３１で反射された光が集光されるように円弧状に形成され（図２参照）、該円弧状の出射面３２が導光体３の長手方向に沿った外面に設けられる。これにより、導光体３全体は、略円柱の棒状で構成される。
導光体３を構成する部材としては、例えばアクリル樹脂，ポリエステル樹脂又はポリカーボネート樹脂のような透光性部材が用いられる。
There are various shapes of the
In the
As a member constituting the
導光体３の長手方向の一端面３３には、図４（ａ）に示すように、光源２が対向するように設けられる。
第３の実施例に用いられる光源２は、３８０ｎｍ〜４９０ｎｍにピーク波長を有する紫色又は青色発光ダイオード２２が基板２１上に設けられ、この発光ダイオード２２を封止する半球状の封止体２３１が設けられ、その封止体２３１を取り囲むように円錐状の反射面を有する反射鏡２４が設けられることで、構成される。
第３の実施例に用いられる封止体２３１には、発光ダイオード２２からの光を透過する例えばシリコーンからなる樹脂部材で構成され、その内部に蛍光体が封入される。
封止体２３１中の蛍光体は、３８０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長域の光で励起される蛍光体であって、励起されることで紫色又は青色発光ダイオードのピーク波長より長波長の例えば５００ｎｍ〜８００ｎｍ付近の波長域の光を出射するものである。
従って、光源２は、封止体２３１から紫色又は青色発光ダイオード２２からの光、すなわち３８０ｎｍ〜４９０ｎｍにピーク波長を有する光と、蛍光体の励起光、すなわち５００ｎｍ〜８００ｎｍ付近の波長域の光との混色光が出射される。
封止体２３１中の蛍光体としては、黄色蛍光体や緑色蛍光体を用いることができる。黄色蛍光体の具体例を挙げると、（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ、（Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ２（Ｏ，Ｃｌ）２Ｎ２：Ｅｕ、ＳｒＳｉ２（Ｏ、Ｃｌ）２Ｎ２：Ｅｕなどがある。また、緑色蛍光体の具体例を挙げると、Ｃａ３Ｓｃ２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ、Ｓｒ−ＳｉＯＮ：Ｅｕ、Ｙ３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ，Ｍｎ、ＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕなどがある。
As shown in FIG. 4A, the
In the
The sealing body 231 used in the third embodiment is made of a resin member made of, for example, silicone that transmits light from the
The phosphor in the sealing body 231 is a phosphor that is excited by light in a wavelength region of 380 nm to 490 nm, and is excited to have a wavelength longer than the peak wavelength of a purple or blue light emitting diode, for example, around 500 nm to 800 nm. The light of the wavelength range is emitted.
Therefore, the
As the phosphor in the sealing body 231, a yellow phosphor or a green phosphor can be used. Specific examples of the yellow phosphor include (Y, Gd) 3 Al 5 O 12 : Ce, Tb 3 Al 5 O 12 : Ce, (Sr, Ba) Si 2 (O, Cl) 2 N 2 : Eu, SrSi 2 (O, Cl) 2 N 2 : Eu and the like. As specific examples of the green phosphor, Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12 : Ce, Sr—SiON: Eu, Y 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce, ZnS: Cu, Al, BaMgAl 10 O 17 : Eu, Mn, SrAl 2 O 4 : Eu, and the like.
導光体３の長手方向の他端面３４には、反射体６が設けられる。この反射体６は、反射面を備え、光源２からの光が導光体３内部で導光されて、他端面３４に至った光を、再度導光体３の内部で導光されるように、その反射面が他端面３４に対向配置される。
The reflector 6 is provided on the
導光体３の溝３１には、溝３１を通過した光を導光体３に戻すように、反射体４が設けられる。反射体４には、導光体３の長手方向に沿って溝３１に対向するように、反射面が設けられる。
In the
反射体４の反射面上には、導光体３の長手方向に沿って伸びるように、蛍光膜５１が設けられる。蛍光膜５１は、３８０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長域の光で励起される蛍光体の膜であって、励起されることで紫色又は青色発光ダイオードのピーク波長より長波長の例えば５００ｎｍ〜８００ｎｍ付近の波長域の光を出射するものである。
この蛍光膜５１の膜厚（図４（ａ）における紙面上方の厚み）は、導光体３の長手方向において、一端面３３側の厚みが他端面３４に向かうにつれて、薄くなるように設けられる。なお、第３の実施例における蛍光膜５１には、蛍光体以外の物質を含まない例として示しており、従って、導光体３の長手方向において、一端面３３の厚みが他端面３４に向かうにつれて薄くなるように設けられるということは、一端面３３の濃度が他端面３４に向かうにつれて低下するように設けられたという意味でもある。
蛍光膜５１を構成する蛍光体としては、封止体２３１中の蛍光体と同一のものを用いることができる。
A
The thickness of the fluorescent film 51 (the thickness above the paper surface in FIG. 4A) is provided so that the thickness on the one
As the phosphor constituting the
上述した第３の実施例に係る線状光源装置１は、図示しない電源装置から光源２に給電されることで、導光体３の長手方向に沿った線状の出射光を、導光体３の出射面３２から出射させる。線状光源装置１が線状の出射光を出射するまでについて説明する。
なお、説明の都合上、図９（ｂ）及び図９（ｃ）を引用する。
In the linear
For convenience of explanation, FIGS. 9B and 9C are cited.
光源２は、給電されることにより、紫色又は青色発光ダイオード２２から３８０ｎｍ〜４９０ｎｍにピーク波長を有する光が出射される（なお、第３の実施例においては、この発光ダイオード光２２からの光を、ＬＥＤ光として以下に記載する）。封止体２３１は、蛍光体が封入されているので、ＬＥＤ光によって、蛍光体が励起されて５００ｎｍ〜８００ｎｍ付近の波長域の励起光が生じる（なお、第３の実施例においては、この蛍光体からの励起光を第１の励起光として以下に記載する）。これにより、封止体２３１からは、ＬＥＤ光と第１の励起光とが出射される。この両光は、導光体３の一端面３３を照射するものもあるが、一部には、封止体２３を取り囲む反射鏡２４の反射面を介して導光体３の一端面３３を照射するものもある。
このように、光源２からの出射光は、導光体３の長手方向における一端面３３を照射し、この一端面３３から導光体３の内部に取り込まれる。
When the
Thus, the emitted light from the
導光体３の内部に取り込まれた光のうち、第１の励起光は、導光体３の長手方向に向かうにつれて、溝３１に順次反射されて、出射面３２から出射される。この第１の励起光は、導光体３の長手方向において、導光体３の一端面３３側から他端面３４側に向かうにつれて、その強度を低下させる。
第１の励起光の一部は、導光体３の他端面３４に至って、反射板６によって反射され、その反射光は、導光体３の他端面３４側で出射される。このため、導光体３から出射される第１の励起光の強度分布は、図９（ｂ）の波長５８０ｎｍ近傍の強度分布のように、導光体３の一端面３３側から中央までに順次その強度を低下させ、中央から他端面３４側までの間は略一定の強度を有する。
Of the light taken into the
A part of the first excitation light reaches the
また、導光体３の内部に取り込まれた光のうち、ＬＥＤ光は、導光体３の長手方向に向かうにつれて、溝３１に順次反射されて、出射面３２から出射される。このＬＥＤ光は、導光体３の長手方向において、導光体３の一端面３３側から他端面３４側に向かうにつれて、その強度を低下させる。
ＬＥＤ光の一部は、導光体３の他端面３４に至って、反射板６によって反射され、その反射光は、導光体３の他端面３４側で出射される。このため、導光体３から出射されるＬＥＤ光の強度分布は、図９（ｂ）の波長４５０ｎｍ近傍の強度分布のように、導光体３の一端面３３側から中央までに順次その強度を低下させ、中央から他端面３４側までの間は略一定の強度を有する。
このＬＥＤ光の強度分布Ｌ１を、第１の励起光の強度分布Ｌ３２を基準として図示すると、図４（ｂ）に示すようになる。第１の励起光の強度分布Ｌ３２が導光体３の長手方向において同一の強度を有するのに対して、ＬＥＤ光の強度分布Ｌ１は、導光体３の一端面３３から他端面３４に向かうに従って低下する。これは、図９（ｃ）で示した波長４５０ｎｍ近傍の強度分布と波長５８０ｎｍ近傍の強度分布との関係と同じである。
Of the light taken into the
Part of the LED light reaches the
The intensity distribution L1 of the LED light is illustrated with reference to the intensity distribution L32 of the first excitation light as shown in FIG. 4B. The intensity distribution L32 of the first excitation light has the same intensity in the longitudinal direction of the
ＬＥＤ光は、導光体３の内部において、溝３１に反射されて出射面３２から出射されるが、溝３１を通過して蛍光膜５１に向かう光も存在する。蛍光膜５１は、溝３１を通過したＬＥＤ光によって励起され、その５００ｎｍ〜８００ｎｍ付近の波長域の励起光が溝３１を通過して導光体３の出射面３２から出射される（なお、第３の実施例においては、この蛍光膜５１からの光を、第２の励起光として以下に記載する）。
The LED light is reflected by the
溝３１を通過するＬＥＤ光は、導光体３の長手方向において、溝３１に反射されたＬＥＤ光の強度分布Ｌ１に比例するので、図４（ｂ）のＬ１の強度分布に比例している。
第２の励起光は、濃度に比例した強度を有する。第３の実施例に係る蛍光膜５１は、導光体３の長手方向において、その膜厚が一端面３３側から他端面３４側に向かうにつれて薄くなるので、膜厚（＝濃度）に起因する強度分布が生じる。また、蛍光膜５１からの励起光は、ＬＥＤ光に比例した強度を有する。
従って、第３の実施例では、第２の励起光は、導光体３の長手方向において、溝３１を通過したＬＥＤ光の強度分布Ｌ１に比例した強度と、蛍光膜５１の膜厚に比例した強度とからなる。前述のように、溝３１を通過したＬＥＤ光の強度分布が、溝３１に反射されたＬＥＤ光の強度分布Ｌ１に比例することから、又、蛍光膜５１の膜厚が一端面３３から他端面３４に向かうにつれて薄くなることから（すなわち、発光ダイオード２２から遠くなるにつれて蛍光膜の濃度が薄くなることから）、第３の実施例での第２の励起光は、図４（ｂ）に示すように、溝３１に反射されたＬＥＤ光の強度分布Ｌ１に比べて、蛍光膜５１の膜厚が一端面３３から他端面３４に向かうにつれて薄くなる分、他端面３４側の強度が低下した強度分布Ｌ３１を有する。
Since the LED light passing through the
The second excitation light has an intensity proportional to the concentration. The
Therefore, in the third embodiment, the second excitation light is proportional to the intensity proportional to the intensity distribution L1 of the LED light passing through the
なお、蛍光膜５１を照射したＬＥＤ光は、蛍光膜５を励起した後、その一部が蛍光膜５を通過して、反射体４の反射面で反射されるものもある。反射面で反射されたＬＥＤ光は、再度溝３１を通過し、出射面３２から出射されるが、前述した溝３１に反射されて出射面３２から出射されたＬＥＤ光に比べて、その強度は数％と低い。このため、出射面３２からのＬＥＤ光において、反射面で反射されたＬＥＤ光の影響は小さく、図１（ｂ）の強度分布Ｌ１は殆んど変わらない。
また、第１の励起光は、溝３１で反射されるものもあるが、その一部が溝３１を通過して蛍光膜５１を照射するものがある。蛍光膜５１を照射した第１の励起光は、蛍光膜５１の表面で拡散されるものもあり、蛍光膜５１を通過して反射面で反射されるものもある。このように、拡散された、又は、反射された第１の励起光は、再度溝３１を通過し、出射面３２から出射されるが、前述した溝３１に反射されて出射面３２から出射された第１の励起光に比べ、その強度は数％と低い。このため、出射面３２からの第１の励起光において、拡散された、又は、反射された励起光の影響は小さく、図４（ｂ）の強度分布Ｌ３２は殆んど変わらない。
これらのため、第３の実施例では、溝３１で反射されたＬＥＤ光のみを使って、又、溝３１で反射された第１の励起光のみを使って、説明を続ける。
Note that some of the LED light irradiated on the
Some of the first excitation light is reflected by the
For these reasons, in the third embodiment, the description will be continued using only the LED light reflected by the
ＬＥＤ光と第１の励起光とは、溝３１で反射されて、図２に示すように、円弧状の出射面３２によって集光されて、集光光ＯＢとして出射される。
また第２の励起光は、ＬＥＤ光で励起されたとき、拡散光となって導光体３の溝３１から内部に入射されるが、円弧状の出射面３２によって集光されて、集光光ＯＢとして出射される。
両集光光ＯＢは、不図示のカラー媒体上で集光される。
The LED light and the first excitation light are reflected by the
Further, the second excitation light becomes diffused light and is incident on the inside from the
Both the condensed lights OB are condensed on a color medium (not shown).
このように、導光体３の出射面３２から出射される線状光は、光源からのＬＥＤ光（３８０ｎｍ〜４９０ｎｍの光）と、第１及び第２の励起光（５００ｎｍ〜８００ｎｍ付近の波長域の光）との混色光となる。従って、出射面３２からの出射光において、５００ｎｍ〜８００ｎｍ付近の波長域の光の強度分布は、図４（ｂ）に示すように、第１の励起光の強度分布Ｌ３２と、第２の励起光の強度分布Ｌ３１との積算となり、一端面３３側においてＬＥＤ光の強度分布Ｌ１の強度に対する強度分布Ｌ３１の強度比は、ＬＥＤ光の強度分布Ｌ１の強度に対する強度分布Ｌ３２の強度比より高いので、両者を積算することで、強度分布Ｌ１に比例したＬ３３の強度分布を形成することができる。
Thus, the linear light emitted from the
以上のことから、第３の実施例に係る線状光源装置１は、その導光体３の出射面３２から出射される線状光が、ＬＥＤ光（３８０ｎｍ〜４９０ｎｍにピーク波長を有する光）と、第１及び第２の励起光（５００ｎｍ〜８００ｎｍ付近に波長域を有する光）との混色光であり、両者の光の強度分布を、導光体３の長手方向において、比例したものにすることができる。これにより、第３の実施例に係る線状光源装置１は、導光体３の長手方向における各位置での色度の差を抑制することができる。
From the above, in the linear
なお、第３の実施例では、蛍光膜５１を反射体４の反射面上に設けたが、図３のように、溝３１の外面上に蛍光膜５１を設けても構わない。この場合、蛍光膜５１の膜厚は、溝３１の形状に対応して、一端面３３から他端面３４に向かうにつれて膜厚が薄くなるように構成される。具体的には、図３（ｂ）に示すように、溝３１が導光体３の長手方向に対して平行な面の位置では、その平行な面の法線方向の膜厚ＮＬ２に比べて、導光体３の他端面３４側の溝３１の傾斜した面の位置では、その傾斜した面の法線方向の膜厚ＮＬ１が薄くなるように設けられる。なお、この場合においても、蛍光体以外の物質を含まない例を示しており、従って、導光体３の長手方向において、一端面３３の厚みが他端面３４に向かうにつれて薄くなるように設けられるということは、一端面３３の濃度が他端面３４に向かうに従って低下するように設けられたという意味でもある。
In the third embodiment, the
なお、蛍光膜５１は、導光体３の出射面３２側に設けることも考えられるが、前述のように、その第２の励起光が拡散光となるので、不図示のカラー媒質上で集光させることができず、強度不足となる問題がある。従って、本発明に係る線状光源装置１は、第３の実施例のように、蛍光膜５１を光体３の溝３１と反射体４の反射面との間に設ける必要がある。
The
第１及び第２の実施例では、封止体２３に蛍光体を含まない光源２を備え、この光源２を導光体３の一端面３３側に設けた例を示した。
次に、この光源を、導光体３の一端面３３側と他端面３４側とに、それぞれ設けた例として、第４の実施例を説明する。
In the first and second embodiments, an example in which the sealing
Next, a fourth embodiment will be described as an example in which this light source is provided on each of the one
図５は、本発明の第４の実施例に係る線状光源装置１の説明図である。
図５（ａ）は、導光体３の長手方向に沿った断面図であり、図５（ｂ）は、導光体３からの線状光において、異なる波長の強度分布を示した図である。なお、第４の実施例に係る線状光源装置１の説明においては、具備される導光体３の長手方向に対して直交する断面の図が図２と同一であることから、図２も引用して説明する。
なお、図５には、図１に示したものと同じものに、同一の符号が付されている。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the linear
FIG. 5A is a cross-sectional view along the longitudinal direction of the
In FIG. 5, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
図５に示す線状光源装置１は、一方の光源２ａが導光体３の一端面３３側に設けられた点と、反射板を設けない点と、他方の光源２ｂが導光体３の他端面３４側に設けられた点とで、図１に示す線状光源装置１と相違する。
図５の第４の実施例の説明として、図１で示した第１の実施例の説明と共通する部分は省略し、図１との相違点について述べる。
In the linear
In the description of the fourth embodiment shown in FIG. 5, the parts common to the description of the first embodiment shown in FIG. 1 are omitted, and differences from FIG. 1 will be described.
導光体３の長手方向の一端面３３には、図５（ａ）に示すように、一方の光源２ａが対向するように設けられる。
また、導光体３の長手方向の他端面３４には、他方の光源２ａが対向するように設けられる。
第４の実施例に用いられる光源２ａ，２ｂは、それぞれ３８０ｎｍ〜４９０ｎｍにピーク波長を有する紫色又は青色発光ダイオード２２１，２２２が基板２１上に設けられ、この発光ダイオード２２１，２２２を封止する半球状の封止体２３が設けられ、その封止体２３を取り囲むように円錐状の反射面を有する反射鏡２４が設けられることで、構成される。
第４の実施例に用いられる封止体２３には、発光ダイオード２２１，２２２からの光を透過する例えばシリコーンからなる樹脂部材で構成され、その内部に蛍光体が封入されていない。従って、光源２は、封止体２３から紫色又は青色発光ダイオード２２１，２２２からの光、すなわち３８０ｎｍ〜４９０ｎｍにピーク波長を有する光が出射される。
As shown in FIG. 5A, one light source 2a is provided on one
Further, the other light source 2a is provided on the
The light sources 2a and 2b used in the fourth embodiment are provided with purple or blue
The sealing
第４の実施例に係る線状光源装置１は、図示しない電源装置から光源２ａ，２ｂに給電されることで、導光体３の長手方向に沿った線状の出射光を、導光体３の出射面３２から出射される。
The linear
このとき、一方の光源２ａからは、紫色又は青色発光ダイオード２２１から３８０ｎｍ〜４９０ｎｍにピーク波長を有する光が出射される（なお、第４の実施例においては、この発光ダイオード光２２１からの光を、一方のＬＥＤ光として以下に記載する）。この一方のＬＥＤ光からの強度分布は、導光体３の長手方向において、導光体３の一端面３３側から他端面３４側に向かうにつれて、その強度を低下させる。
第４の実施例においては、他端面３４に反射板が配置されていないことから、反射板からの反射光が無い。このため、一方のＬＥＤ光からの強度分布は、図９（ｂ）の４５０ｎｍ近傍の照度分布のように、中央から他端面までの間の強度分布が平行にならない。従って、一方のＬＥＤ光からの強度分布Ｌ４１は、図５（ｂ）の示すように、導光体３の長手方向において、導光体３の一端面３３側から他端面３４側に向かうにつれて、その強度を低下させる。
At this time, one of the light sources 2a emits light having a peak wavelength from 380 nm to 490 nm from the purple or blue light emitting diode 221 (in the fourth embodiment, the light from the light emitting
In the fourth embodiment, since no reflecting plate is disposed on the
一方のＬＥＤ光の一部は、溝３１を通過して蛍光膜５に向かい、蛍光膜５は、溝３１を通過した一方のＬＥＤ光によって励起され、その５００ｎｍ〜８００ｎｍ付近の波長域の励起光が溝３１を通過して導光体３の出射面３２から出射される（なお、第４の実施例においては、この蛍光膜５からの光を、第１の励起光として以下に記載する）。
この第１の励起光は、第４の実施例に係る蛍光膜５膜厚が導光体３の長手方向において均一になるように設けられるので、第１の実施例で説明したように、一方のＬＥＤ光の強度分布Ｌ４１に比例した、Ｌ５１の強度分布を有する。
Part of the one LED light passes through the
Since the first excitation light is provided so that the film thickness of the
他方の光源２ｂからは、紫色又は青色発光ダイオード２２２から３８０ｎｍ〜４９０ｎｍにピーク波長を有する光が出射される（なお、第４の実施例においては、この発光ダイオード光２２２からの光を、他方のＬＥＤ光として以下に記載する）。この他方のＬＥＤ光は、第１の実施例のＬＥＤ光が一端面３３から入射されるのに対して、他端面３４から入射されることから、導光体３の長手方向において、導光体３の他端面３４側から一端面に向かうにつれて、その強度を低下させる（図５（ｂ）の符号Ｌ４２に相当）。
From the other light source 2b, light having a peak wavelength of 380 nm to 490 nm is emitted from the purple or blue light emitting diode 222 (in the fourth embodiment, the light from the light emitting
他方のＬＥＤ光の一部は、溝３１を通過して蛍光膜５に向かい、蛍光膜５は、溝３１を通過した他方のＬＥＤ光によって励起され、その５００ｎｍ〜８００ｎｍ付近の波長域の励起光が溝３１を通過して導光体３の出射面３２から出射される（なお、第４の実施例においては、この蛍光膜５からの光を、第２の励起光として以下に記載する）
この第２の励起光は、第４の実施例に係る蛍光膜５の膜厚が導光体３の長手方向において均一になるように設けられるので、他方のＬＥＤ光の強度分布Ｌ４２に比例した、Ｌ５２の強度分布を有する。
Part of the other LED light passes through the
Since the second excitation light is provided so that the thickness of the
一方及び他方のＬＥＤ光と第１及び第２の励起光とは、導光体３１で反射されて、図２に示すように、円弧状の出射面３２によって集光されて、集光光ＯＢとして出射される。
また一方及び他方の励起光は、第１及び第２のＬＥＤ光で励起されたとき、拡散光となって導光体３の溝３１から内部に入射されるが、円弧状の出射面３２によって集光されて、集光光ＯＢとして出射される。
両集光光ＯＢは、不図示のカラー媒体上で集光される。
The one and the other LED lights and the first and second excitation lights are reflected by the
Further, when the first and second excitation lights are excited by the first and second LED lights, they are diffused and enter the
Both the condensed lights OB are condensed on a color medium (not shown).
このように、導光体３の出射面３２から出射される線状光は、光源からの一方及び他方のＬＥＤ光（３８０ｎｍ〜４９０ｎｍの光）と、第１及び第２の励起光（５００ｎｍ〜８００ｎｍ付近の波長域の光）との混色光となる。
従って、出射面３２からの出射光の強度分布は、図５（ｂ）に示すように、一方のＬＥＤ光の強度分布Ｌ４１と、他方のＬＥＤ光の強度分布Ｌ４２との積算となり、導光体３の長手方向において強度が均一な強度分布Ｌ４３を形成する。
同様に、一方の励起光と他方の励起光は、一方のＬＥＤ光と他方のＬＥＤ光と比例関係にあることから、その積算された強度分布Ｌ５３が、強度分布Ｌ４３に比例することなる。
Thus, the linear light emitted from the
Accordingly, as shown in FIG. 5B, the intensity distribution of the emitted light from the
Similarly, since one excitation light and the other excitation light are in a proportional relationship with one LED light and the other LED light, the integrated intensity distribution L53 is proportional to the intensity distribution L43.
以上のことから、第４の実施例に係る線状光源装置１のように、導光体３の両端にそれぞれ光源２ａ，２ｂを配置した場合であっても、光源２ａ，２ｂからの光をＬＥＤ光のみ（封止体２３に蛍光体が封入されていないという意味）であり、且つ、蛍光膜５が導光体の３の長手方向における膜厚が均一であることにより、出射面３２から出射された一方及び他方のＬＥＤ光（３８０ｎｍ〜４９０ｎｍにピーク波長を有する光）と、同じく出射面３２から出射された第１及び第２の励起光（５００ｎｍ〜８００ｎｍ付近に波長域を有する光）とを比例したものにすることができる。これにより、第４の実施例に係る線状光源装置１は、導光体３の長手方向における各位置での色度の差を抑制することができる。
From the above, even when the light sources 2a and 2b are disposed at both ends of the
なお、第４の実施例では、蛍光膜５１を反射体４の反射面上に設けたが、図３のように、溝３１の外面上に蛍光膜５１を設けても構わない。
In the fourth embodiment, the
第３の実施例では、光源２が蛍光体を封入した封止体２３１を備え、この光源２を導光体３の一端面３３側に設けた例を示した。
次に、この光源を、導光体３の一端面３３側と他端面３４側とに、それぞれ設けた例として、第５の実施例を説明する。
In the third embodiment, the example in which the
Next, a fifth embodiment will be described as an example in which this light source is provided on each of the one
図６は、本発明の第５の実施例に係る線状光源装置１の説明図である。
図６（ａ）は、導光体３の長手方向に沿った断面図であり、図６（ｂ）は、導光体３からの線状光において、異なる波長の強度分布を示した図である。なお、第５の実施例に係る線状光源装置１の説明においては、具備される導光体３の長手方向に対して直交する断面の図が図２と同一であることから、図２も引用して説明する。
なお、図６には、図４に示したものと同じものに、同一の符号が付されている。
FIG. 6 is an explanatory diagram of the linear
FIG. 6A is a cross-sectional view along the longitudinal direction of the
In FIG. 6, the same components as those shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.
図６に示す線状光源装置１は、一方の光源２ａが導光体３の一端面３３側に設けられた点と、反射板を設けない点と、他方の光源２ｂが導光体３の他端面３４側に設けられた点と、導光体３が第１の実施例で示した導光体３の溝３１のピッチを略０．５倍に縮小して溝３１を２倍設けた点で、図４に示す線状光源装置１と相違する。
図６の第５の実施例の説明として、図４で示した第３の実施例の説明と共通する部分は省略し、図４との相違点について述べる。
In the linear
In the description of the fifth embodiment of FIG. 6, the parts common to those of the third embodiment shown in FIG. 4 are omitted, and the differences from FIG. 4 will be described.
導光体３の長手方向の一端面３３には、図６（ａ）に示すように、一方の光源２ａが対向するように設けられる。
また、導光体３の長手方向の他端面３４には、他方の光源２ａが対向するように設けられる。
第５の実施例に用いられる光源２ａ，２ｂは、それぞれ３８０ｎｍ〜４９０ｎｍにピーク波長を有する紫色又は青色発光ダイオード２２１，２２２が基板２１上に設けられ、この発光ダイオード２２１，２２２を封止する半球状の封止体２３１が設けられ、その封止体２３１を取り囲むように円錐状の反射面を有する反射鏡２４が設けられることで、構成される。
第５の実施例に用いられる封止体２３１には、発光ダイオード２２１，２２２からの光を透過する例えばシリコーンからなる樹脂部材で構成され、その内部に蛍光体が封入される。
As shown in FIG. 6A, one light source 2 a is provided on one
Further, the other light source 2a is provided on the
The light sources 2a and 2b used in the fifth embodiment are provided with purple or blue
The sealing body 231 used in the fifth embodiment is made of a resin member made of, for example, silicone that transmits light from the
第５の実施例に係る導光体３は、第３の実施例で示した導光体３の溝３１のピッチに比べて、略０．５倍に縮小したものを記載している。従って、第５の実施例に係る導光体３の溝３１の数は、第３の実施例で示した導光体３の溝３１の数の２倍設けられる。
The
反射体４の反射面上には、導光体３の長手方向に沿って伸びるように、蛍光膜５２が設けられる。蛍光膜５２は、３８０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長域の光で励起される蛍光体の膜であって、励起されることで紫色又は青色発光ダイオードのピーク波長より長波長の例えば５００ｎｍ〜８００ｎｍ付近の波長域の光を出射するものである。
この蛍光膜５２の膜厚（図６（ａ）における紙面上方の厚み）は、導光体３の長手方向において、一端面３３側の厚みが中央に向かうにつれて、薄くなるように設けられ、さらに中央から他端面３４側に向かうにつれて、厚くなるように設けられる。これにより、蛍光膜５２は、導光体３の中央が最も薄く、一端面３３側及び他端面３４側が最も厚く構成される。なお、第５の実施例における蛍光膜５２には、蛍光体以外の物質を含まない例として示しており、従って、導光体３の長手方向において、一端面３３の厚みが中央に向かうにつれて薄くなるように設けられるということは、一端面３３の濃度が中央に向かうにつれて低下するように設けられ、さらに中央から他端面３４に向かうにつれて厚くなるように設けられるということは、中央の濃度が他端面３４に向かうにつれて上昇するように設けられるという意味でもある。
A
The thickness of the fluorescent film 52 (thickness above the paper surface in FIG. 6A) is provided such that the thickness on the one
第５の実施例に係る線状光源装置１は、図示しない電源装置から光源２ａ，２ｂに給電されることで、導光体３の長手方向に沿った線状の出射光を、導光体３の出射面３２から出射される。
The linear
一方の光源２ａは、給電されることにより、紫色又は青色発光ダイオード２２１から３８０ｎｍ〜４９０ｎｍにピーク波長を有する光が出射される（なお、第５の実施例においては、この発光ダイオード光２２１からの光を、一方のＬＥＤ光として以下に記載する）。封止体２３１は、蛍光体が封入されているので、一方のＬＥＤ光によって、蛍光体が励起されて５００ｎｍ〜８００ｎｍ付近の波長域の励起光が生じる（なお、第５の実施例においては、この蛍光体からの励起光を第１の励起光として以下に記載する）。これにより、封止体２３１からは、一方のＬＥＤ光と第１の励起光とが出射される。 When one of the light sources 2a is supplied with power, light having a peak wavelength from 380 nm to 490 nm is emitted from the purple or blue light emitting diode 221 (in the fifth embodiment, from the light emitting diode light 221). Light is described below as one LED light). Since the phosphor is encapsulated in the sealing body 231, the phosphor is excited by one LED light to generate excitation light in a wavelength region near 500 nm to 800 nm (in the fifth embodiment, The excitation light from this phosphor is described below as first excitation light). Accordingly, one LED light and the first excitation light are emitted from the sealing body 231.
導光体３の溝３１は、ＬＥＤ光及び励起光を反射する機能を有し、溝３１の数に比例して、その反射量を増加させる。第５の実施例における導光体３の溝３１は、第３の実施例における導光体３の溝３１の２倍設けられているため、第５の実施例の導光体３においては、導光体３の一端面３３から中央の位置までに存在する溝３１の数と、第３の実施例における導光体３の一端面３３から他端面３３までに存在する溝３１の数と同一になる。
従って、第５の実施例においては、一方のＬＥＤ光が、その強度の多くを導光体３の中央に至るまでに出射されてしまう。また、他方のＬＥＤ光も、一方のＬＥＤ光と同様に、その強度の多くを導光体３の中央に至るまでに出射されてしまう。
The
Therefore, in the fifth embodiment, one of the LED lights is emitted by a large amount until reaching the center of the
上記のような理由から、第５の実施例における一方のＬＥＤ光は、導光体３の一端面３３から長手方向に向かうにつれて、強度を低下させるものの、導光体３の中央でその光の多くを出射する。
第５の実施例においては、中央の位置に反射板が配置されていないことから、反射板からの反射光が無い。このため、一方のＬＥＤ光からの強度分布は、図９（ｂ）の４５０ｎｍ近傍の照度分布のように、中央から他端面までの間の強度分布が平行にならない。
従って、一方のＬＥＤ光からの強度分布Ｌ６１は、図６（ｂ）に示すように、導光体３の長手方向において、導光体３の一端面３３側から中央に向かうにつれて、その強度を低下させる。
For the above reasons, one LED light in the fifth embodiment decreases in intensity as it goes from the one
In the fifth embodiment, there is no reflected light from the reflecting plate because the reflecting plate is not arranged at the center position. For this reason, the intensity distribution from one LED light does not become parallel between the center and the other end surface like the illuminance distribution near 450 nm in FIG. 9B.
Therefore, as shown in FIG. 6B, the intensity distribution L61 from one LED light has its intensity as it goes from the one
また、第５の実施例における第１の励起光は、導光体３の一端面３３から長手方向に向かうにつれて、強度を低下させる。また上記の理由から、第５の実施例における第１の励起光の強度分布は、図６（ｂ）のＬ７２に示すように、導光体３の一端面３３側から中央に向かうにつれて、その強度を低下させる。
第５の実施例における一方のＬＥＤ光の強度分布Ｌ６１は、第１の励起光の強度分布Ｌ７２に比べて、導光体３の一端面３３側で強度が相対的に高く、導光体３の中央で強度が相対的に低い。
In addition, the first excitation light in the fifth embodiment decreases in intensity as it goes from the one
The intensity distribution L61 of one LED light in the fifth embodiment has a relatively high intensity on the one
一方のＬＥＤ光の一部は、溝３１を通過して蛍光膜５２に向かい、蛍光膜５２は、溝３１を通過した一方のＬＥＤ光によって励起され、その５００ｎｍ〜８００ｎｍ付近の波長域の励起光が溝３１を通過して導光体３の出射面３２から出射される（なお、第５の実施例においては、この蛍光膜５２からの光を、第２の励起光として以下に記載する）。
この第５の実施例における第２の励起光は、第３の実施例における第２の励起光のように、導光体３の長手方向において、溝３１に反射された一方のＬＥＤ光の強度分布Ｌ６１に比べて、蛍光膜５２の膜厚が一端面３３から中央に向かうにつれて順次薄くなる分、中央の強度が低下した強度分布Ｌ７１を有する。
Part of the one LED light passes through the
The second excitation light in the fifth embodiment is the intensity of one LED light reflected by the
出射面３２から出射された出射光は、導光体３の長手方向の一端面３３から中央までにおいて、第１の励起光の強度分布Ｌ７２と第２の励起光の強度分布Ｌ７１とが積算されることで強度分布Ｌ７３が得られ、この強度分布Ｌ７３と一方のＬＥＤ光の強度分布Ｌ６１とが比例したものとなる。
The outgoing light emitted from the
他方の光源２ｂは、給電されることにより、紫色又は青色発光ダイオード２２２から３８０ｎｍ〜４９０ｎｍにピーク波長を有する光が出射される（なお、第５の実施例においては、この発光ダイオード光２２２からの光を、他方のＬＥＤ光として以下に記載する）。封止体２３１は、蛍光体が封入されているので、他方のＬＥＤ光によって、蛍光体が励起されて５００ｎｍ〜８００ｎｍ付近の波長域の励起光が生じる（なお、第５の実施例においては、この蛍光体からの励起光を第３の励起光として以下に記載する）。これにより、封止体２３１からは、他方のＬＥＤ光と第３の励起光とが出射される。
When the other light source 2b is fed, light having a peak wavelength from 380 nm to 490 nm is emitted from the purple or blue light emitting diode 222 (in the fifth embodiment, the light from the light emitting
第５の実施例における他方のＬＥＤ光は、第３の実施例におけるＬＥＤ光のように、導光体３の他端面３４から長手方向に向かうに従って、強度を低下させるものの、導光体３の中央でその光の多くを出射する。（図６（ｂ）における符号Ｌ６２に相当）。これは、上述したように、第５の実施例における導光体３の溝３１の数が、第３の実施例における導光体３の溝３１の数の２倍存在するからである。
Although the other LED light in the fifth embodiment decreases in intensity as it goes from the
また、第５の実施例における第３の励起光は、導光体３の他端面３４から長手方向に向かうに従って、強度を低下させる。また上記の理由から、第５の実施例における第３の励起光の強度分布は、図６（ｂ）のＬ７５に示すように、導光体３の他端面３４側から中央に向かうにつれて、その強度を低下させる。
第５の実施例における他方のＬＥＤ光の強度分布Ｌ６２は、第３の励起光の強度分布Ｌ７５に比べて、導光体３の他端面３３側で強度が相対的に高く、導光体３の中央で強度が相対的に低い。
Further, the third excitation light in the fifth embodiment decreases in intensity as it goes from the
The intensity distribution L62 of the other LED light in the fifth embodiment has a relatively high intensity on the other end face 33 side of the
他方のＬＥＤ光の一部は、溝３１を通過して蛍光膜５２に向かい、蛍光膜５２は、溝３１を通過した他方のＬＥＤ光によって励起され、その５００ｎｍ〜８００ｎｍ付近の波長域の励起光が溝３１を通過して導光体３の出射面３２から出射される（なお、第５の実施例においては、この蛍光膜５２からの光を、第４の励起光として以下に記載する）。
この第５の実施例における第４の励起光は、導光体３の長手方向において、溝３１に反射された他方のＬＥＤ光の強度分布Ｌ６２に比べて、蛍光膜５２の膜厚が他端面３４から中央に向かうにつれて順次薄くなる分、中央の強度が低下した強度分布Ｌ７４を有する。
Part of the other LED light passes through the
The fourth excitation light in the fifth embodiment is such that the film thickness of the
出射面３２から出射された出射光は、導光体３の長手方向の他端面３４から中央までにおいて、第３の励起光の強度分布Ｌ７５と第４の励起光の強度分布Ｌ７４とが積算されることで強度分布Ｌ７６が得られ、この強度分布Ｌ７６と他方のＬＥＤ光の強度分布Ｌ６２とが比例したものとなる。
The emitted light emitted from the
一方及び他方のＬＥＤ光と一方及び他方の励起光とは、導光体３１で反射されて、図２に示すように、円弧状の出射面３２によって集光されて、集光光ＯＢとして出射される。
また第１〜第４の励起光は、一方及び他方のＬＥＤ光で励起されたとき、拡散光となって導光体３の溝３１から内部に入射されるが、円弧状の出射面３２によって集光されて、集光光ＯＢとして出射される。
両集光光ＯＢは、不図示のカラー媒体上で集光される。
The one and the other LED light and the one and the other excitation light are reflected by the
The first to fourth excitation lights, when excited by one and the other LED light, become diffused light and enter the inside from the
Both the condensed lights OB are condensed on a color medium (not shown).
以上のことから、第５の実施例に係る線状光源装置１のように、導光体３の両端にそれぞれ光源２ａ，２ｂを配置した場合であっても、光源２ａ，２ｂからの光がＬＥＤ光と封止体２３１中の蛍光体による励起光とからなり、且つ、蛍光膜５２が導光体の３の長手方向における膜厚が一端面３３側及び他端面３４側が最も厚く、中央に向かうに従って薄くなるように構成されることから、出射面３２から出射された一方及び他方のＬＥＤ光（３８０ｎｍ〜４９０ｎｍにピーク波長を有する光）と、同じく出射面３２から出射された第１〜第４の励起光（５００ｎｍ〜８００ｎｍ付近に波長域を有する光）とを比例したものにすることができる。これにより、第４の実施例に係る線状光源装置１は、導光体３の長手方向における各位置での色度の差を抑制することができる。
From the above, even when the light sources 2a and 2b are arranged at both ends of the
なお、第５の実施例では、蛍光膜５２を反射体４の反射面上に設けたが、図３のように、溝３１の外面上に蛍光膜５１を設けても構わない。この場合、蛍光膜５２の膜厚は、溝３１の形状に対応して、一端面３３から中央に向かうにつれて膜厚が薄くなるように、又、他端面３３から中央に向かうにつれて膜厚が薄くなるように、構成される。なお、この場合においても、蛍光体以外の物質を含まない例として示しており、従って、導光体３の長手方向において、一端面３３の厚みが他端面３４に向かうにつれて薄くなるように設けられるということは、一端面３３の濃度が他端面３４に向かうにつれて低下するように設けられたという意味でもある。
In the fifth embodiment, the
本発明における効果を確認するため、実験を行なった。
実験に用いた光源装置は、本発明の構成として、図１及び図２の第１の実施例に係る線状光源装置１（以下、本発明１とする）と、図４の第３の実施例に係る線状光源装置１（以下、本発明２とする）とを準備し、これらと比較するための比較例として、図４の線状光源装置１（以下、比較例とする）において、蛍光膜５１を設けなかったものを準備した。
An experiment was conducted to confirm the effect of the present invention.
The light source device used in the experiment has the configuration of the present invention, the linear
各線状光源装置の仕様を、それぞれ以下に示す。 The specifications of each linear light source device are shown below.
本発明１の線状光源装置１の仕様は、図１を用いて説明する。
本発明１の線状光源装置１の光源２は、発光ダイオード２２に４５５ｎｍにピーク波長を有する青色発光ダイオードを備え、これをシリコーン樹脂からなる封止体２３で封止し、反射鏡２４の反射面を鏡面反射で構成した。
また、導光体３には、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）を用いた。反射体４の反射面としては、拡散反射シートを用いた。この拡散反射シート上には、黄色蛍光体である（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅからなる蛍光膜５を均一な膜厚になるように塗布した。
The specification of the linear
The
The
本発明２の線状光源装置１の仕様は、図４を用いて説明する。
本発明２の線状光源装置１の光源２は、発光ダイオード２２に４５０ｎｍにピーク波長を有する青色発光ダイオードを備え、これをシリコーン樹脂からなる封止体２３１で封止し、反射鏡２４の反射面を鏡面反射で構成した。この封止体２３１には、黄色蛍光体である（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅを封入した。
また、導光体３には、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）を用いた。反射体４の反射面としては、拡散反射シートを用いた。この拡散反射シート上には、黄色蛍光体である（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅからなる蛍光膜５１を一端面３３側の膜厚を他端面３４側に向かうにつれて、薄くなるように塗布した。
The specification of the linear
The
The
比較例の線状光源装置１の仕様は、図４を用いて説明する。
本発明２の線状光源装置１の光源２は、発光ダイオード２２に４５０ｎｍにピーク波長を有する青色発光ダイオードを備え、これをシリコーン樹脂からなる封止体２３１で封止し、反射鏡２４の反射面を鏡面反射で構成した。この封止体２３１には、黄色蛍光体である（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅを封入した。
また、導光体３には、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）を用いた。反射体４の反射面としては、拡散反射シートを用いた。この拡散反射シート上には、図４に示している蛍光膜５１は設けていない。
The specification of the linear
The
The
上記した各線状光源装置１には、不図示の電源装置から給電されて点灯される。このとき、各線状光源装置が備える導光体３において、その長手方向における各位置での色度を測定した。この各位置について、図９（ａ）に記載される導光体２２０を参考に説明する。導光体の測定箇所は、その長手方向における中央位置を「０ｍｍ」とし、光源側に向かって７５ｍｍ移動した位置を「−７５ｍｍ」とし、さらに「０ｍｍ」から１５０ｍｍ移動した位置を「−１５０ｍｍ」とした。また、中央位置「０ｍｍ」から他端面２２２側に向かって７５ｍｍ移動した位置を「７５ｍｍ」とし、さらに「０ｍｍ」から１５０ｍｍ移動した位置を「１５０ｍｍ」とした。このように、実験に供した各線状光源装置が備える導光体は、「−１５０ｍｍ」「−７５ｍｍ」「０ｍｍ」「７５ｍｍ」「１５０ｍｍ」のそれぞれの位置において、その出射面３２から１０ｍｍ離れた位置に紫外可視分光光度計の受光部を配置し、それぞれの位置における色度を測定した。なお、本実験においては、紫外可視分光光度計に、大塚電子製のＭＣＰＤ−３０００を使用した。
Each of the linear
各線上光源装置での測定結果をまとめたのが、図７である。
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、比較例と本発明１とを比較した結果であり、図７（ｃ）及び図７（ｄ）は、比較例と本発明２とを比較した結果である。
各結果について述べる。
FIG. 7 summarizes the measurement results of the on-line light source devices.
7 (a) and 7 (b) show the results of comparison between the comparative example and the
Each result is described.
まず、図７（ａ）及び図７（ｂ）の結果について説明する。
図７（ａ）においては、縦軸が色度図で用いられるｘ座標を示しており、横軸が測定位置を示している。
図７（ｂ）においては、縦軸が色度で用いられるｙ座標を示しており、横軸が測定位置を示している。
図７（ａ）及び図７（ｂ）では、比較例は、「０ｍｍ」の位置を基準にして、それ以外の位置の数値を相対強度で示している。また、本発明１も、「０ｍｍ」の位置を基準にして、それ以外の位置の数値を相対強度で示している。
比較例について見ると、「−１５０ｍｍ」の位置での色度に比べて、「１５０ｍｍ」の位置での色度が最も大きく異なっている。これは、比較例は、導光体の長手方向において、色度差が大きいことを意味している。
これに対して、本発明１は、「−１５０ｍｍ」の位置での色度と「７５ｍｍ」の位置での色度との色度差が最も大きく異なっているが、その色度差は比較例より大きくない。従って、本発明１は、上記のように構成することにより、導光体の長手方向における各位置での各色度の差を、比較例に比べて抑制できる。
First, the results of FIGS. 7A and 7B will be described.
In FIG. 7A, the vertical axis indicates the x coordinate used in the chromaticity diagram, and the horizontal axis indicates the measurement position.
In FIG. 7B, the vertical axis represents the y coordinate used for chromaticity, and the horizontal axis represents the measurement position.
7A and 7B, in the comparative example, the numerical values at the other positions are indicated by relative intensity with the position of “0 mm” as a reference. In the
Looking at the comparative example, the chromaticity at the position “150 mm” is most different from the chromaticity at the position “−150 mm”. This means that the comparative example has a large chromaticity difference in the longitudinal direction of the light guide.
On the other hand, in the
次に、図７（ｃ）及び図７（ｄ）の結果について説明する。
図７（ｃ）においては、縦軸が色度図で用いられるｘ座標を示しており、横軸が測定位置を示している。
図７（ｄ）においては、縦軸が色度で用いられるｙ座標を示しており、横軸が測定位置を示している。
図７（ｃ）及び図７（ｄ）では、比較例は、「０ｍｍ」の位置を基準にして、それ以外の位置の数値を相対強度で示している。また、本発明２も、「０ｍｍ」の位置を基準にして、それ以外の位置の数値を相対強度で示している。
比較例について見ると、「−１５０ｍｍ」の位置での色度に比べて、「１５０ｍｍ」の位置での色度が最も大きく異なっている。これは、比較例は、導光体の長手方向において、色度差が大きいことを意味している。
これに対して、本発明２は、「−１５０ｍｍ」の位置での色度と「７５ｍｍ」の位置での色度との色度差が最も大きく異なっているが、その色度差は比較例より大きくない。従って、本発明２は、上記のように構成することにより、導光体の長手方向における各位置での色度の差を、比較例に比べて抑制できる。
Next, the result of FIG.7 (c) and FIG.7 (d) is demonstrated.
In FIG.7 (c), the vertical axis | shaft has shown the x coordinate used by a chromaticity diagram, and the horizontal axis has shown the measurement position.
In FIG.7 (d), the vertical axis | shaft has shown y coordinate used by chromaticity, and the horizontal axis has shown the measurement position.
In FIG. 7C and FIG. 7D, the comparative example shows the numerical values at other positions as relative intensities with the position of “0 mm” as a reference. In the second aspect of the present invention, the numerical values at other positions are indicated by the relative intensity with the position of “0 mm” as a reference.
Looking at the comparative example, the chromaticity at the position “150 mm” is most different from the chromaticity at the position “−150 mm”. This means that the comparative example has a large chromaticity difference in the longitudinal direction of the light guide.
On the other hand, the
以上の実験結果に示したように、本発明の第１の実施例及び第３の実施例は、いずれの構成においても、導光体の長手方向における各位置での色度の差を抑制できる As shown in the above experimental results, the first embodiment and the third embodiment of the present invention can suppress the difference in chromaticity at each position in the longitudinal direction of the light guide in any configuration.
１ 線状光源装置
２ 光源
２ａ 一方の光源
２ｂ 他方の光源
２１ 基板
２２ 発光ダイオード
２２１ 一方の発光ダイオード
２２２ 他方の発光ダイオード
２３ 封止体
２３１ 蛍光体を封入した封止体
２４ 反射面
３ 導光体
３１ 溝
３２ 出射面
３３ 一端面
３４ 他端面
４ 反射体
５，５１，５２ 蛍光膜
６ 反射板
Ｌ１ 発光ダイオードからの光の強度分布
Ｌ２ 蛍光膜からの光の強度分布
Ｌ３１ 蛍光膜からの光の強度分布
Ｌ３２ 封止体中の蛍光体からの光の強度分布
Ｌ３３ Ｌ３１とＬ３２とを合成した強度分布
Ｌ４１ 一方の発光ダイオードからの光の強度分布
Ｌ４２ 他方の発光ダイオードからの光の強度分布
Ｌ４３ Ｌ４１とＬ４２とを合成した強度分布
Ｌ５１ 一方の発光ダイオードによって励起された蛍光膜の光の強度分布
Ｌ５２ 他方の発光ダイオードによって励起された蛍光膜の光の強度分布
Ｌ５３ Ｌ５１とＬ５４とを合成した強度分布
Ｌ６１ 一方の発光ダイオードからの光の強度分布
Ｌ６２ 一方の発光ダイオードからの光の強度分布
Ｌ７１ 一方の発光ダイオードによって励起された蛍光膜の光の強度分布
Ｌ７２ 一方の光源の封止体中の蛍光体からの光の強度分布
Ｌ７３ Ｌ７１とＬ７２とを合成した強度分布
Ｌ７４ 他方の発光ダイオードによって励起された蛍光膜の光の強度分布
Ｌ７５ 他方の光源の封止体中の蛍光体からの光の強度分布
Ｌ７６ Ｌ７４とＬ７５とを合成した強度分布
ＯＢ 集光光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Linear light source device 2 Light source 2a One light source 2b The other light source 21 Board | substrate 22 Light emitting diode 221 One light emitting diode 222 The other light emitting diode 23 Sealing body 231 Sealing body 24 which enclosed the fluorescent substance Reflecting surface 3 Light guide 31 Groove 32 Emission surface 33 One end surface 34 Other end surface 4 Reflectors 5, 51, 52 Fluorescent film 6 Reflector L1 Light intensity distribution L2 from light emitting diode L2 Light intensity distribution from fluorescent film L31 Light intensity from fluorescent film Distribution L32 Intensity distribution L41 of light from the phosphor in the sealed body L33 Intensity distribution L41 Light intensity distribution L42 from one light emitting diode Intensity distribution L43 L41 of light from the other light emitting diode Intensity distribution L51 synthesized with L42 Intensity distribution L52 of the fluorescent film excited by one light emitting diode L52 The other light emitting diode Thus, the intensity distribution L53 of the light of the excited fluorescent film L53 The intensity distribution L61 synthesized from L51 and L54 The intensity distribution L62 of the light from one light emitting diode L71 The intensity distribution of the light from one light emitting diode L71 Excited by one light emitting diode Intensity distribution L72 of the light emitted from the fluorescent film The intensity distribution L73 of light from the fluorescent substance in the sealing body of one light source L73 The intensity distribution L74 obtained by synthesizing L72 and L72 The light of the fluorescent film excited by the other light emitting diode Intensity distribution L75 intensity distribution of light from the phosphor in the sealing body of the other light source L76 Intensity distribution OB obtained by combining L74 and L75 Condensed light
Claims (4)
この発光ダイオードを一端に配置した棒状であり、その長手方向に沿って溝が設けられた導光体と、
前記導光体の他端に配置された反射板と、
を備えた線状光源装置において、
前記発光ダイオードは、３８０ｎｍ〜４９０ｎｍにピーク波長を有する発光ダイオードで構成し、
前記溝に対向し、且つ、前記導光体の長手方向に沿って伸びるように反射体を配置し、
前記溝と前記反射体との間に前記発光ダイオードのピーク波長より長波長の光を出射する蛍光膜を設けた
ことを特徴とする線状光源装置。
A light emitting diode sealed in a sealing body;
The light-emitting diode has a rod-like shape arranged at one end, and a light guide body provided with a groove along its longitudinal direction;
A reflector disposed at the other end of the light guide;
In a linear light source device comprising:
The light emitting diode is composed of a light emitting diode having a peak wavelength at 380 nm to 490 nm,
A reflector is disposed so as to face the groove and extend along the longitudinal direction of the light guide,
A linear light source device, wherein a fluorescent film that emits light having a wavelength longer than a peak wavelength of the light emitting diode is provided between the groove and the reflector.
ことを特徴とする請求項１に記載の線状光源装置。
The linear light source device according to claim 1, wherein the fluorescent film is configured so that the concentration thereof is uniform in a longitudinal direction of the light guide.
前記蛍光膜を、前記発光ダイオードから遠くなるにつれて、その濃度が低くなるように構成した
ことを特徴とする請求項１に記載の線状光源装置。
Encapsulating a phosphor that emits light having a wavelength longer than the peak wavelength of the light emitting diode,
The linear light source device according to claim 1, wherein the phosphor film is configured such that the concentration thereof decreases as the distance from the light emitting diode increases.
前記蛍光膜の濃度が低くなる位置が、前記導光体の長手方向における中央である
ことを特徴とする請求項３に記載の線状光源装置。 The light emitting diodes are provided at both ends in the longitudinal direction of the light guide,
The linear light source device according to claim 3, wherein the position where the concentration of the fluorescent film is low is the center in the longitudinal direction of the light guide.
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