JP2011250028A - Light source device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、ファクシミリ、複写機、スキャナなどの機器における原稿読取用の光源として用いられる光源装置に関する。 The present invention relates to a light source device used as a light source for reading a document in devices such as a facsimile, a copying machine, and a scanner.
近年、例えば、ファクシミリ、複写機、イメージリーダ、バーコードリーダ等における原稿読取装置においては、白色光を放射するLEDを備えた光源装置が利用されるようになってきている。
このようなLEDを備えた光源装置50のある種のものは、図9に示すように、基板51の長手方向に所定の間隔を置いて配列された複数のLED55と、複数のLED55と原稿載置面60Aとの間において一端面がLED55と対向して配置された、各々のLED55からの光束を被照明領域に導く板状の透明材料からなる導光体58とを備えており、LED55からの光が導光体58の一端面より入射されて導光体58内において反射されながら導光されて導光体58の他端面から出射され、原稿載置面60Aにおいて、原稿の情報を読み取るための主走査方向に延びる帯状の光照射領域が形成される構成とされている(例えば特許文献1参照)。図9において、60は原稿が載置される原稿台、65はCCD(受光素子)、61は、原稿よりの反射光を反射してCCD65に受光させる反射ミラーである。
In recent years, for example, in a document reading apparatus such as a facsimile, a copying machine, an image reader, and a barcode reader, a light source device including an LED that emits white light has been used.
As shown in FIG. 9, a certain type of
光源として用いられるLED55のある種のものは、図10に示すように、例えば、チップ状の青色発光LED素子56がYAG蛍光体(黄色蛍光体)が混入された透明な樹脂よりなる蛍光体層57によりモールドされて構成され、蛍光体層57を透過する青色発光LED素子56からの青色光(破線)と、青色発光LED素子56からの青色光によって蛍光体が励起されることによる蛍光体層57の発光による黄色光(実線)とによって、白色光が放射される構成とされている(例えば特許文献2参照)。
As shown in FIG. 10, a certain type of
しかしながら、青色発光LED素子56の発光は、例えば青色発光LED素子56における光出射面の法線方向に高い指向性を有しており、上記構成のLED55は、蛍光体層57によるモールド形状によって、青色発光LED素子56の光出射面の法線方向に出射される光は蛍光体層57を透過する距離が短くYAG蛍光体の粒子との衝突が少ないので青色成分が多くなり、青色発光LED素子56の光出射面の法線方向に対して傾斜する方向に出射される光は蛍光体層75を透過する距離が長くYAG蛍光体の粒子との衝突が多いので黄色成分が多くなる。したがって、方向によって青色光と黄色光との光量バランスが異なり、放射される白色光が方向によって色味の異なるものとなる、という問題がある。
また、上記構成のLED55では、その作製時において、設定された色度が得られるよう青色発光LED素子56と蛍光体層57との相対位置が決められているので、所定の色度の光しか得ることができない。一方、例えば原稿読取装置におけるCCD65はその感度特性に個体差を有するものであるため、上記構成のLED55を備えた光源装置が原稿読取装置に搭載される場合には、LED55からの出射光の色度が、実際に原稿読取装置に搭載されているCCD65に応じたものとなるよう調整することはできず、結局、CCD65の感度特性に応じた色度の光を得ることができない、という問題がある。
However, the light emission of the blue light emitting
Further, in the
本発明は、以上のような問題を解決するためになされたものであって、色度についての均一性の高い所望の色度の光を出射することのできる光源装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a light source device that can emit light of desired chromaticity with high uniformity of chromaticity. To do.
本発明の光源装置は、円筒状の透光筒と、当該透光筒の内部において当該透光筒の長手方向に沿って延びるよう配設された基板と、当該基板上においてその長手方向に並んで配置された複数のLED素子とを備えてなり、
前記透光筒の外周面には、当該透光筒の長手方向に沿って延びる開口部を有する反射体が設けられており、
前記透光筒の内周面の周方向における全周にわたる領域または周方向における一部を除いた領域に、あるいは、前記透光筒と前記反射体との間に、蛍光体層が設けられていることを特徴とする。
The light source device of the present invention includes a cylindrical light-transmitting tube, a substrate disposed inside the light-transmitting tube so as to extend along the longitudinal direction of the light-transmitting tube, and arranged in the longitudinal direction on the substrate. And a plurality of LED elements arranged in
A reflector having an opening extending along the longitudinal direction of the translucent tube is provided on the outer peripheral surface of the translucent tube,
A phosphor layer is provided in a region over the entire circumference in the circumferential direction of the inner circumferential surface of the translucent tube or a region excluding a part in the circumferential direction, or between the translucent tube and the reflector. It is characterized by being.
本発明の光源装置は、円筒状の透光筒と、当該透光筒の内部において当該透光筒の長手方向に沿って延びるよう配設された基板と、当該基板上においてその長手方向に並んで配置された複数のLED素子とを備えてなり、
前記透光筒の内周面には、当該透光筒の長手方向に沿って延びる開口部を有する反射体が設けられており、
前記反射体の内周面および前記透光筒の前記反射体の開口部に対応する領域の内周面の少なくとも一方の、周方向における全周にわたる領域または周方向における一部を除いた領域に、蛍光体層が設けられていることを特徴とする。
The light source device of the present invention includes a cylindrical light-transmitting tube, a substrate disposed inside the light-transmitting tube so as to extend along the longitudinal direction of the light-transmitting tube, and arranged in the longitudinal direction on the substrate. And a plurality of LED elements arranged in
A reflector having an opening extending along the longitudinal direction of the translucent tube is provided on the inner peripheral surface of the translucent tube,
At least one of the inner peripheral surface of the reflector and the inner peripheral surface of the region corresponding to the opening of the reflector of the translucent tube, or a region excluding a part in the circumferential direction. A phosphor layer is provided.
本発明の光源装置においては、前記LED素子の各々は、当該LED素子の光軸が前記反射体の開口部の周方向における中央から変位して位置されるよう、配置された構成とされていることが好ましく、当該LED素子の光軸が前記反射体向かって延びるよう、配置された構成とされていることがより好ましい。 In the light source device of the present invention, each of the LED elements is arranged so that the optical axis of the LED element is displaced from the center in the circumferential direction of the opening of the reflector. It is preferable that the LED element is arranged so that the optical axis of the LED element extends toward the reflector.
また、本発明の光源装置においては、前記基板は、当該基板が前記透光筒に対して相対的に回転可能とされた状態で、基板保持部材によって保持された構成とされていることが好ましい。 In the light source device of the present invention, it is preferable that the substrate is configured to be held by a substrate holding member in a state where the substrate is rotatable relative to the light transmitting cylinder. .
本発明の光源装置によれば、透光筒の内周面または外周面、あるいは、反射体の内周面を利用して蛍光体層が設けられていることにより、蛍光体層は厚みの均一性の高いものとなり、LED素子からいずれの方向に出射される光についても、蛍光体層を透過する距離が同じになるので、色度の均一化度の高い光を出射することができ、しかも、各々のLED素子は、開口部を有する反射体および蛍光体層が設けられた透光筒と分離されて透光筒の内部に配置された構成とされていることにより、LED素子の光軸の、反射体の開口部に対する角度状態を適宜に調整することによって、出射光におけるLED素子の発光による光と蛍光体層の発光による光との光量バランスを容易に調整することができるので、所望の色度の光を得ることのできるものとして構成することができる。
また、一種類のLED素子によって、上記の効果が得られるので、光学特性の調整が容易である。
According to the light source device of the present invention, since the phosphor layer is provided using the inner or outer peripheral surface of the light-transmitting cylinder or the inner peripheral surface of the reflector, the phosphor layer has a uniform thickness. Because the light transmitted in any direction from the LED element has the same distance through the phosphor layer, it can emit light with a high degree of chromaticity uniformity. Each of the LED elements is configured to be separated from the translucent cylinder provided with the reflector having the opening and the phosphor layer and disposed inside the translucent cylinder, so that the optical axis of the LED element is By appropriately adjusting the angle state with respect to the opening of the reflector, it is possible to easily adjust the light quantity balance between the light emitted from the LED element and the light emitted from the phosphor layer in the emitted light. Can get light of chromaticity It can be configured as a thing.
In addition, since the above effect can be obtained by one type of LED element, it is easy to adjust optical characteristics.
さらにまた、LED素子が配置された基板が透光筒に対して相対的に回転可能に保持された構成とされていることにより、出射光の色度の調整を目的に応じて適宜に行うことができるので、例えば原稿読取装置に搭載するに際して、実際に原稿読取装置に搭載されている受光素子の感度特性に応じた所望の色度の光を確実に放射することができる。 Furthermore, the substrate on which the LED elements are arranged is configured to be held so as to be rotatable relative to the translucent tube, so that the chromaticity of the emitted light can be adjusted appropriately according to the purpose. Therefore, for example, when mounting on a document reading apparatus, light having a desired chromaticity according to the sensitivity characteristic of the light receiving element actually mounted on the document reading apparatus can be reliably emitted.
図1は、本発明の光源装置の一例における構成の概略を透光筒の中心軸に沿って切断した状態で示す断面図、図2は、図1に示す光源装置の構成の概略を透光筒の軸中心に対して垂直方向に切断した状態で示す断面図である。
この光源装置10は、一面上に複数個のチップ状のLED素子20が実装された長尺な平板状のプリント回路基板21が、円筒状の透光筒11の内部において透光筒11の軸中心LCに沿って延びるよう配設されて、構成されている。
透光筒11の両端部の各々には、基板保持部材(ホルダ)30が、その内面と透光筒11の外周面との間に充填された例えば無機接着剤Sにより固定されて設けられており、プリント回路基板21は、その両端部が基板保持部材30の端壁に形成された貫通孔内に挿入されて例えば無機接着剤Sにより固定され、これにより、保持固定されている。
そして、例えば、原稿読取装置に搭載されるに際しては、原稿読取装置における原稿が載置される透光性を有する原稿台40の下方位置において、透光筒11が原稿台40の原稿載置面40Aと平行な平面に沿って主走査方向に伸び、例えばLED素子20の光出射面20Aにおける中央位置と後述する反射体15の開口部16の周方向における中央位置とを結ぶ仮想直線Lが原稿載置面40Aと垂直な原稿読取軸Yに対して所定の角度で傾斜した状態で配置される。光源装置10からの光が原稿載置面40Aに照射されることによって、原稿載置面40Aに、原稿の情報を読み取るための、主走査方向に延びる帯状の照明領域LAが形成される。なお、「副走査方向」とは、原稿載置面40Aに対して光源装置を相対的に移動させるときの移動方向を意味し、「主走査方向」とは、副走査方向と垂直な方向であって原稿載置面40Aに対して平行な方向をいうものとする。
1 is a cross-sectional view showing an outline of the configuration of an example of the light source device of the present invention in a state cut along the central axis of the light-transmitting cylinder, and FIG. 2 is a schematic view of the configuration of the light source device shown in FIG. It is sectional drawing shown in the state cut | disconnected in the orthogonal | vertical direction with respect to the axial center of a pipe | tube.
In the
A substrate holding member (holder) 30 is fixed to each of both ends of the light-transmitting
For example, when mounted on the document reading device, the
各々のLED素子20は、例えば、380nm〜490nmにピーク波長を有する光を発する青色発光LED素子が用いられており、プリント回路基板21の一面上において、光出射面20Aが透光筒11の軸中心LC上に位置される状態で、プリント回路基板21の長手方向に並んで(アレイ状に)配置されている。
Each
透光筒11としては、LED素子20から放射される光および後述する蛍光体層25の発光による光を透過する材料が用いられ、このような材料としては、例えばアクリル樹脂などの樹脂材料や、ホウケイ酸ガラスなどのガラス材料を例示することができる。
As the
透光筒11の外周面には、開口部16が長手方向に沿って延びるよう形成された略円筒状の反射体15が設けられており、透光筒11における、反射体15の開口部16に対応する領域によって光出射部11Aが形成されている。
反射体15は、例えばアルミニウム箔が透光筒11の外周面に巻回されて構成されており、その内周面が、LED素子20からの光および蛍光体層25の発光による光を鏡面反射あるいは拡散反射させる反射面とされている。
また、反射体15の開口部16の、透光筒11の軸中心LCを中心とする開き角αは、例えば65°±15°の範囲内であることが好ましい。開口部16の開き角αが過大である場合には、不要成分の光が射出されCCD出力に影響を与え、開口部16の開き角αが過小である場合には、光量不足、照射幅不足の影響がある。
A substantially
The
Further, the opening angle α of the
この例においては、透光筒11の内周面の周方向における全周にわたる領域に、蛍光体層25が設けられている。
蛍光体層25は、LED素子20からの光によって蛍光体が励起されてLED素子20の発光による青色光のピーク波長より長波長の励起光(黄色光)を放射するものであって、例えば、黄色蛍光体が透明な樹脂に混入されて、あるいは、赤色蛍光体と緑色蛍光体とが透明な樹脂に混入されて構成されている。
黄色蛍光体としては、例えば、(Y,Gd)3 Al5 O12:Ce、Tb3 Al5 O12:Ce、(Sr,Ba)Si2 (O,Cl)2 N2 :Eu、SrSi2 (O,Cl)2 N2 :Euなどを例示することができる。
赤色蛍光体としては、例えば、CaAlSiN3 :Eu、(Ca,Sr)2 Si5 N8 :Eu、CaSiN2 :Eu、Sr3 SiO2 :Eu,Yb、Ba3 MgSi2 O8 :Eu,Mn、(Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4 )6 C12:Eu,Mnなどを例示することができる。
緑色蛍光体としては、Ca3 Sc2 Si3 O12:Ce、Sr−SiON:Eu、Y3 (Al,Ga)5 O12:Ce、ZnS:Cu,Al、BaMgAl10O17:Eu,Mn、SrAl2 O4 :Euなどを例示することができる。
In this example, the
The
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 can be exemplified.
Examples of the red phosphor include CaAlSiN 3 : Eu, (Ca, Sr) 2 Si 5 N 8 : Eu, CaSiN 2 : Eu, Sr 3 SiO 2 : Eu, Yb, Ba 3 MgSi 2 O 8 : Eu, Mn (Sr, Ca, Ba, Mg) 10 (PO 4 ) 6 C 12 : Eu, Mn, etc.
As 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 can be exemplified.
而して、上記の光源装置10においては、LED素子20の光軸Cと、反射体15の開口部16の周方向における中央位置とLED素子20の光出射面20Aにおける中央位置とを結ぶ仮想直線Lに対してなす角(以下、「LED素子配置角」という。)βが、目的に応じた所望の色度の光が出射されるよう、調整された状態とされている。
LED素子20の発光には、図3に示すような配光分布があり、LED素子20の光出射面20Aの法線方向に高い指向性を有している。本発明においては、この配光分布における光量が最大となる方向、すなわちLED素子20の光出射面20Aの中央位置において法線方向に延びる軸をLED素子20の光軸Cとして定義することとする。
Thus, in the
The light emission of the
この例においては、LED素子20の各々が、LED素子20の光軸Cと透光筒11の外周面との交点が、反射体15の開口部16の周方向における中央位置から変位して位置されるよう、具体的には、LED素子20の光軸Cが反射体15に向かって延びるよう、配置されており、LED素子20の光軸方向を含む比較的光量の多い方向に放射される光のうち蛍光体層25を透過する青色光は反射体15によって反射されて再びLED素子20側に戻されて蛍光体の励起に供されることとなり、後述する実験例の結果にも示されているように、図4に示す構成、すなわちLED素子20の光軸Cが反射体15の開口部16の周方向における中央位置に位置された構成(LED素子配置角β=0°)のものに比して青色光の光量割合の少ない白色光が放射される。
また、図5に示すように、LED素子20の光軸Cと、反射体15の開口部16の周方向における中央位置とLED素子20の光出射面20Aにおける中央位置とを結ぶ仮想直線Lに対してなす角(以下、「LED素子配置角」という。)βを、図2に示す構成のものより大きくなる状態とされることにより、後述する実験例の結果にも示されているように、更に青色光の光量割合の少ない白色光が放射される。
すなわち、LED素子配置角βが大きくなるに従って出射光における青色光の光量割合が少なくなる。
In this example, each of the
Further, as shown in FIG. 5, an imaginary straight line L connecting the optical axis C of the
That is, as the LED element arrangement angle β increases, the ratio of the amount of blue light in the emitted light decreases.
上記の光源装置10は次のようにして作製することができる。
すなわち、先ず、外周面に反射体15を設けた透光筒11の内周面に、樹脂材料に蛍光体が混濁された混濁液を塗布することにより蛍光体層25を所定の厚みで形成した後、透光筒11の内部に、複数個のLED素子20が実装されたプリント回路基板21を挿入して各々のLED素子20における光出射面20Aを透光筒11の軸中心LC上に位置させた状態で透光筒11の両端の各々に透光筒11に対して回転自在に設けた適宜の治具によって保持させて仮固定する。
次いで、各々のLED素子20を点灯し、透光筒11の光出射部11Aの外周面から例えば3cm離れた位置に配置した分光器により出射光を検出して色度を測定する測光動作を行い、この結果に基づいて、治具を回転させることによりLED素子20の光軸Cの、反射体15の開口部16に対する角度状態を調整して再度色度を測定する測光動作を、必要に応じて適宜に行い、所望の色度の出射光、例えば原稿読取装置に搭載される場合には、受光素子(CCD)の感度特性に応じた色度の出射光を得るための角度状態(LED素子配置角β)についての設定条件を取得する。
その後、プリント回路基板21をその両端部を基板保持部材30の端壁に形成された貫通孔内に挿入して無機接着剤Sによって基板保持部材30の端壁に固定してこれに保持させ、上記において取得した設定条件で、プリント回路基板21を配設した状態で基板保持部材30の内周面と透光筒11の外周面との間に無機接着剤Sを充填して基板保持部材30を透光筒11に固定することにより、図1および図2に示す構成の光源装置10を得ることができる。
The
That is, first, the
Next, each
Thereafter, both ends of the printed
而して、上記構成の光源装置10によれば、透光筒11の内周面に蛍光体層25が設けられていることにより、蛍光体層25はその厚みの均一性が高いものとなり、LED素子からいずれの方向に出射される光についても、蛍光体層を透過する距離が同じになるので、色度の均一化度の高い光を出射することができ、しかも、各々のLED素子20は、開口部16を有する反射体15および蛍光体層25が設けられた透光筒11と分離されて透光筒11の内部に配置された構成とされていることにより、LED素子20の光軸Cの、反射体15の開口部16に対する角度状態を適宜に調整することによって、出射光におけるLED素子20の発光による光と蛍光体層25の発光による光との光量バランスを容易に調整することができるので、所望の色度の光を得ることのできるものとして構成することができる。
また、一種類のLED素子20によって、上記の効果が得られるので、光学特性の調整が容易である。
Thus, according to the
In addition, since the above effect can be obtained by one type of
さらにまた、LED素子20の光軸Cが反射体15に向かって延びるよう配置されていることにより、LED素子20の光軸C方向を含む比較的光量の多い方向に放射される光のうち蛍光体層25を透過する青色光は反射体15によって反射されて再びLED素子20側に戻されて蛍光体の励起に供されることとなって、光出射部11Aより出射される光(白色光)は、LED素子20自体の有する配光分布による方向依存性が低いものとなって、光照射領域における色度の均一性を一層高くすることができる。従って、例えば原稿読取装置の光源として用いた場合において、受光素子による読取不良が生じることを確実に防止することができる。
Furthermore, since the optical axis C of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said embodiment, A various change can be added.
上記の例は、光源装置10の作製時に、LED素子20の光軸Cの、反射体15の開口部に対する角度状態を適宜に調整して色度調整を行い、LED素子20が実装されたプリント回路基板21を保持する基板保持部材30を透光筒11に固定する構成のものであるが、図6に示すように、プリント回路基板21が透光筒11に対して相対的に回転可能に保持された構成とされていることが好ましい。この例の光源装置10においては、左端部および右端部におけるプリント回路基板21の保持構造は同一である。
In the above example, the chromaticity is adjusted by appropriately adjusting the angle state of the optical axis C of the
プリント回路基板21の保持構造について具体的に説明すると、プリント回路基板21は、その長手方向における両端部の各々に連続して外方に延びるロッド状部分22を有しており、このロッド状部分22が、基板保持部材30の端壁に形成された貫通孔31内に挿入されて基板保持部材30の外端面より外方に突出して延びる状態で、基板保持部材30によって回転可能に軸支され、さらに、プリント回路基板21のロッド状部分22における、基板保持部材30の外端面より外方に突出する外端部に、円柱状の角度調整用回転体(回転ノブ)35がその中心軸(回転中心軸R)が例えば透光筒11の軸中心LCと同軸上に位置された状態で、嵌合されて装着されている。
角度調整用回転体35における外周縁部には、角度調整用回転体35の厚み方向に貫通して延びるよう固定用ネジ36が設けられており、この固定用ネジ36を締めることにより角度調整用回転体35の回転を禁止してプリント回路基板21の角度状態(LED素子配置角β)を固定するロック機構が構成されている。
The holding structure of the printed
A fixing
この光源装置10においては、先ず、プリント回路基板21が透光筒11に対して所定の角度状態で固定された状態において、各々のLED素子20を点灯し、透光筒11の光出射部11Aの外周面から例えば3cm離れた位置に配置した分光器により出射光を検出して色度を測定する測光動作を行い、この検出結果に基づいて、左端側の固定用ネジ36および右端側の固定用ネジを共に緩めて角度調整用回転体35を同方向に回転させることによりプリント回路基板21を回転中心軸R周りに回転させてLED素子20の光軸Cの反射体15の開口部16に対する角度状態を調整して再度色度を測定する測光動作を、必要に応じて適宜に行い、所望の色度の出射光が得られたときに、左端側の固定用ネジ36および右端側の固定用ネジを共に締めてプリント回路基板21の角度状態(LED素子配置角β)を固定することにより、出射光の色度の調整を行うことができる。
In the
このような構成の光源装置10によれば、LED素子20の光軸Cの、反射体15の開口部16に対する角度状態を調整して出射光の色度の調整を目的に応じて適宜に行うことができるので、例えば原稿読取装置に搭載するに際して、実際に原稿読取装置に搭載されている受光素子の感度特性に応じた所望の色度の光を確実に出射することができる。
According to the
さらにまた、本発明においては、蛍光体層が透光筒の内周面の周方向における全周にわたる領域に設けられた構成のものに限定されず、例えば図7に示すように、蛍光体層25が透光筒11の内周面の周方向における一部を除いた領域、具体的には例えば、反射体15の開口部に対応する領域の周方向における中央部を除いた領域に設けられた構成とされていてもよい。このような構成によれば、光源装置10からの出射光の光量を増加させることができる。
さらにまた、反射体が透光筒の外周面に設けられた構成のものにおいて、透光筒と反射体との間に、蛍光体層が設けられた構成とされていてもよい。
さらにまた、図8に示すように、反射体15が透光筒11の内周面に設けられた構成とされていてもよく、このような構成のものにおいては、蛍光体層25は、少なくとも反射体15の内周面および透光筒11の反射体15の開口部16に対応する領域の内周面の少なくとも一方の、周方向における全周にわたる領域または周方向における一部を除いた領域に、形成すればよい。この例においては、蛍光体層25は、反射体15の内周面および透光筒11における反射体15の開口部16に対応する領域の内周面の、周方向における全周にわたる領域に設けられている。
Furthermore, in the present invention, the phosphor layer is not limited to a configuration in which the phosphor layer is provided in a region extending over the entire circumference in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the translucent tube. For example, as shown in FIG. 25 is provided in a region excluding a part in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the
Furthermore, in the configuration in which the reflector is provided on the outer peripheral surface of the light-transmitting cylinder, the phosphor layer may be provided between the light-transmitting cylinder and the reflector.
Furthermore, as shown in FIG. 8, the
さらにまた、LED素子20として、高入力タイプのものが用いられる場合には、例えば、プリント回路基板21を熱伝導の良い部材により構成するなどしてプリント回路基板21にヒートシンク機能を持たせた構成、あるいは、プリント回路基板21の他面側にヒートシンクを設けた構成とすることができる。
Furthermore, when a high input
以下、本発明の効果を確認するために行った実験例について説明する。
<実験例1>
図1および図2に示す構成に従って、反射体が透光筒の外周面に設けられると共に蛍光体層が透光筒の内周面の全周にわたって設けられてなり、LED素子配置角(β)を下記表1に従って変更した7種類の本発明に係る光源装置(A)〜(G)を作製した。光源装置(A)〜(G)の具体的な構成は、次に示すとおりである。
LED素子(20)としてチップ状の青色発光LED素子を用いた。LED素子(20)の数は13個であり、LED素子(20)の配設ピッチ(隣接するLED(20)素子間の離間距離)は20mmである。
透光筒(11)は、材質がホウケイ酸ガラスで、全長が100mm、内径が8.8mm、肉厚が0.5mmである。
反射体(15)は、アルミニウム箔が透光筒(11)の外周面に開口部(16)が形成されるよう巻回されて構成されており、開口部(16)の開き角(α)は65°である。 蛍光体層(25)を構成する蛍光体としてYAG蛍光体(黄色蛍光体)を用い、蛍光体層(25)の厚みを20μmとした。
Hereinafter, experimental examples performed for confirming the effects of the present invention will be described.
<Experimental example 1>
According to the configuration shown in FIG. 1 and FIG. 2, the reflector is provided on the outer peripheral surface of the light-transmitting tube and the phosphor layer is provided over the entire inner peripheral surface of the light-transmitting tube, and the LED element arrangement angle (β) 7 types of light source devices (A) to (G) according to the present invention were prepared according to Table 1 below. Specific configurations of the light source devices (A) to (G) are as follows.
A chip-like blue light-emitting LED element was used as the LED element (20). The number of LED elements (20) is 13, and the arrangement pitch of LED elements (20) (a separation distance between adjacent LED (20) elements) is 20 mm.
The translucent tube (11) is made of borosilicate glass, has a total length of 100 mm, an inner diameter of 8.8 mm, and a wall thickness of 0.5 mm.
The reflector (15) is formed by winding an aluminum foil so that the opening (16) is formed on the outer peripheral surface of the light transmitting cylinder (11), and the opening angle (α) of the opening (16). Is 65 °. A YAG phosphor (yellow phosphor) was used as the phosphor constituting the phosphor layer (25), and the thickness of the phosphor layer (25) was 20 μm.
光源装置(A)〜(G)の各々について、透光筒(11)の、反射体(15)の開口部領域の外周面より、LED素子(20)の光出射面(20A)における中央位置と、反射体(15)の開口部(16)の周方向における中央位置とを結ぶ仮想直線(L)方向に30mm離間した位置に、色度測定装置の受光部を配置して光源装置(A)〜(G)からの出射光の色度のx座標の値とy座標の値を求めた。結果を下記表1に示す。なお、無彩色の場合(白色光)におけるx座標の値とy座標の値は、それぞれ、x=0.33,y=0.33である。 About each of light source device (A)-(G), the center position in the light-projection surface (20A) of a LED element (20) from the outer peripheral surface of the opening part area | region of a reflector (15) of a translucent cylinder (11). And a light receiving unit of the chromaticity measuring device at a position separated by 30 mm in a virtual straight line (L) direction connecting the central portion in the circumferential direction of the opening (16) of the reflector (15). ) To (G), the x-coordinate value and the y-coordinate value of the chromaticity of the emitted light were obtained. The results are shown in Table 1 below. In the case of an achromatic color (white light), the x coordinate value and the y coordinate value are x = 0.33 and y = 0.33, respectively.
表1に示す結果より明らかなように、LED素子配置角(β)が大きくなるに従って、光源装置からの出射光は、青色成分が少なくなることが確認された。 As is clear from the results shown in Table 1, it was confirmed that the blue component of the emitted light from the light source device decreases as the LED element arrangement angle (β) increases.
10 光源装置
11 透光筒
11A 光出射部
15 反射体
16 開口部
20 LED素子
20A 光出射面
21 プリント回路基板
22 ロッド状部分
25 蛍光体層
30 基板保持部材(ホルダ)
31 貫通孔
35 角度調整用回転体(回転ノブ)
36 固定用ネジ
40 原稿台
40A 原稿載置面
C LED素子の光軸
L 仮想直線
LA 照明領域
LC 透光筒の軸中心
R 回転中心軸
S 無機接着剤
Y 原稿読取軸
α 反射体の開口部の開き角
β LED素子配置角
50 光源装置
51 基板
55 LED
56 青色発光LED素子
57 蛍光体層
58 導光体
60 原稿台
60A 原稿載置面
61 反射ミラー
65 CCD(受光素子)
DESCRIPTION OF
31 Through
36
56 Blue light-emitting
Claims (5)
前記透光筒の外周面には、当該透光筒の長手方向に沿って延びる開口部を有する反射体が設けられており、
前記透光筒の内周面の周方向における全周にわたる領域または周方向における一部を除いた領域に、あるいは、前記透光筒と前記反射体との間に、蛍光体層が設けられていることを特徴とする光源装置。 A cylindrical translucent tube, a substrate disposed inside the translucent tube along the longitudinal direction of the translucent tube, and a plurality of LEDs arranged side by side in the longitudinal direction on the substrate With elements,
A reflector having an opening extending along the longitudinal direction of the translucent tube is provided on the outer peripheral surface of the translucent tube,
A phosphor layer is provided in a region over the entire circumference in the circumferential direction of the inner circumferential surface of the translucent tube or a region excluding a part in the circumferential direction, or between the translucent tube and the reflector. A light source device characterized by comprising:
前記透光筒の内周面には、当該透光筒の長手方向に沿って延びる開口部を有する反射体が設けられており、
前記反射体の内周面および前記透光筒の前記反射体の開口部に対応する領域の内周面の少なくとも一方の、周方向における全周にわたる領域または周方向における一部を除いた領域に、蛍光体層が設けられていることを特徴とする光源装置。 A cylindrical translucent tube, a substrate disposed inside the translucent tube along the longitudinal direction of the translucent tube, and a plurality of LEDs arranged side by side in the longitudinal direction on the substrate With elements,
A reflector having an opening extending along the longitudinal direction of the translucent tube is provided on the inner peripheral surface of the translucent tube,
At least one of the inner peripheral surface of the reflector and the inner peripheral surface of the region corresponding to the opening of the reflector of the translucent tube, or a region excluding a part in the circumferential direction. A light source device provided with a phosphor layer.
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2010
- 2010-05-25 JP JP2010119630A patent/JP2011250028A/en not_active Withdrawn
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