JP2014063600A - 線状光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 取扱いが容易であるコネクタ部を備えた線状光源装置を提供する。
【解決手段】 長軸方向に延在する導光体と、この導光体の長軸方向の端部に設置され、導光体を保持するホルダと、このホルダの他端側に導光体の端部に対向して配置された光源と、一方の面に、光源が実装されると共に光源に電力を供給するコネクタが実装された光源基板と、長軸方向に長溝の開口部を有する導光体載置部を形成すると共に長軸方向の端部に取り付け部を有し、ホルダ、光源基板及び放熱部が取り付け部で固定される筐体とを備え、コネクタは、光源基板のホルダと対面する範囲の外側の、筐体の底面側に対応する光源基板の端部に実装され、筐体は、取り付け部の底面側において、コネクタに対向する箇所に、長軸方向へ凹み部を設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、導光体を用いた線状光源装置に関わるものである。

特開２０１２−６０３５６号公報（特許文献１参照）には、棒状の導光体の端部にＬＥＤ光源を配置し、このＬＥＤ光源はエポキシ材などの基板に載置され、この基板にはＬＥＤ光源に電源を供給するリード状のコネクタが設けられている画像読み取り用ライン光源が記載されている。

特開２０１１−２２２５１６号公報（特許文献２参照）には、光が放出される開口部と前記開口部と対応するベース部と前記ベース部の少なくとも一側に安着部とを含むケースと、前記安着部に配置された光源部と、前記ケースの内部に配置され、前記光源部と光学的に結合された導光板と、前記ケースの内部に配置され、前記導光板の下側に配置された拡散板と、前記ベース部の一面に外部電源と電気的に連結され、または他の照明モジュールと連結される少なくとも一つのコネクタとを備えた照明モジュールが記載されている。

特開２０１２−６０３５６号公報（図１） 特開２０１１−２２２５１６号公報（図１）

特許文献１に記載の発明は、コネクタがリード状であるため、取扱いが不便であり、コネクタの嵌合部を保持する保持部材が必要になる問題があった。

特許文献２に記載の発明は、コネクタはベース部に固定されているものの、ベース部から突出しているため、他の装置との接続において他の装置側に当該コネクタに対する逃げ部を設ける必要があった。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、取扱いが容易であるコネクタ部を備えた線状光源装置を提供するものである。

この発明に係る線状光源装置は、長軸方向に延在する導光体と、
この導光体の長軸方向の端部に設置され、貫通穴部を有し、この貫通穴部の一端側に前記導光体が挿入され、前記導光体を保持するホルダと、
このホルダの前記貫通穴部の他端側に前記導光体の端部に対向して配置された光源と、
一方の面に、前記光源が実装されると共に前記光源に電力を供給するコネクタが実装された前記ホルダの壁面を覆う光源基板と、
この光源基板の他方の面に接触して配置された放熱部と、
長軸方向に長溝の開口部を有する導光体載置部を形成すると共に長軸方向の端部に取り付け部を有し、取り付け手段を用いて前記ホルダ、前記光源基板及び前記放熱部が前記取り付け部で固定される筐体とを備え、
前記コネクタは、前記光源基板の前記ホルダと対面する範囲の外側の、前記筐体の底面側に対応する前記光源基板の端部に実装され、
前記筐体は、前記取り付け部の前記底面側の前記コネクタに対向する箇所に、長軸方向へ凹み部が設けられているものである。

この発明によれば、光源に電力を供給するコネクタが光源基板に実装されているため、他のコネクタとの脱着が容易である線状光源装置が得られる。

この発明の実施の形態１に関わる線状光源装置の光の出射側とは反対側からみた外観図である。 この発明の実施の形態１に関わる線状光源装置の光の出射側からみた外観図である。 この発明の実施の形態１に関わる線状光源装置の長手方向断面図である。 この発明の実施の形態１に関わる線状光源装置の光の出射側とは反対側からみた分解図である。 この発明の実施の形態１に関わる線状光源装置の光の出射側からみた分解図である。 図４において、この発明の実施の形態１に関わる線状光源装置の分解図の長手方向端部における拡大図である。 この発明の実施の形態１に関わる線状光源装置の筐体内側から見た光源基板の拡大図である。 この発明の実施の形態１に関わる線状光源装置のホルダ部の拡大図である。 この発明の実施の形態１に関わる光源装置の長手方向における断面図から見た光の経路を示す図である。 この発明の実施の形態２に関わる線状光源装置の長手方向断面図である。 この発明の実施の形態２に関わる線状光源装置の光の出射側とは反対側からみた分解図である。 この発明の実施の形態２に関わる線状光源装置の光の出射側からみた分解図である。 図１１において、この発明の実施の形態２に関わる線状光源装置の分解図の長手方向端部における拡大図である。

実施の形態１．
この発明の実施の形態１について、図を用いて説明する。図１は、この発明の実施の形態１に関わる線状光源装置の光の出射側とは反対側からみた外観図である。図２は、この発明の実施の形態１に関わる線状光源装置の光の出射側からみた外観図である。図３は、この発明の実施の形態１に関わる線状光源装置の長手方向断面図である。図４は、この発明の実施の形態１に関わる線状光源装置の光の出射側とは反対側からみた分解図である。図５は、この発明の実施の形態１に関わる線状光源装置の光の出射側からみた分解図である。図６は、図４において、この発明の実施の形態１に関わる線状光源装置の分解図の長手方向端部における拡大図である。図７は、この発明の実施の形態１に関わる線状光源装置の筐体内側から見た光源基板の拡大図である。図８は、この発明の実施の形態１に関わる線状光源装置のホルダ部の拡大図である。

図１〜図８を用いて、この発明の実施の形態１の線状光源装置１０１の構成を説明する。導光体１は、透明な樹脂で形成され、長手方向（長軸方向）に延在し、側面形状が円筒状で長手方向全域に伸びる反射領域を持つ柱状のものである。導光体１の側面形状は円筒に限ったものではなく、導光体１の端面は円形に限らない。

光源２は、導光体１の一方の端面から光を入射するＬＥＤ光源などの発光素子である。光源２は光源基板３にはんだ接合などにより固定されており、光源基板３に実装されたコネクタ４を介して外部から供給される電源により電流駆動され発光するものである。コネクタ４は、光源基板３の光源２の固定面と同じ側の面に、外部のコネクタとの嵌合部が実装されている。また、コネクタ４は、光源基板３の後述するホルダ５と対面する範囲から外側に離れて、光源基板３の後述する筐体８の底面側に対応する基板端部に実装されている。

ホルダ５は、光源基板３と導光体１を保持し、光源２および導光体１からの意図しない光を抑制するものである。ホルダ５の一方の端面に導光体１の一方の端面を含む端部が挿入され、ホルダ５の逆側の端面に光源２を固定した光源基板３を、光源２と導光体１とが対向するように配置する。

ホルダ５は、導光体１が挿入される貫通穴を持ち、この貫通穴は光源２から導光体１に向かうに従い拡径するテーパ構造となっている。

ホルダ５は、光源２と導光体１の間にＩＲカットフィルタ等の波長変換性のある薄型の光学デバイス１０を入れる事で、波長特性を調整しても良い。図３（ｂ）においては、ホルダ５は、光学デバイス１０を装着するため、ホルダ５ａとホルダ５ｂとに分割された構造をなしており、ホルダ５ａの貫通穴部は光源２から導光体１に向かうに従い拡径し、ホルダ５ｂの貫通穴部は同一径となっている。ホルダ５ａとホルダ５ｂとの接触部のホルダ５ａ側に光学デバイス１０が装着されている。

光源基板３の光源２の固定面と反対側の面には、伝熱体６と放熱部７が設けられる。伝熱体６は熱を伝える働きを持ち、例えばシート状のシリコーンシートのようなもので形成され、密着性と熱伝導性が良い物である。放熱部７は、板状や放熱フィン形状のアルミニウムなどの熱伝導性が良い金属で形成され、押出成形などで製造されたものであり、光源２の発光により発生する熱は伝熱体６から放熱部７を介して放熱される。

筐体８は、アルミニウム等の金属で形成され、長手方向に沿って長手方向と直交する方向（短手方向）に一定幅の開口部を有する長溝を形成している。この長溝にホルダ５で保持された導光体１がはめられる。また、この長溝の内面は導光体１と所定の隙間を空けて、導光体１を覆うように形成されている。長溝の開口部から、導光体１の反射領域で散乱又は正反射して導光体１の内部を伝搬してきた光が外部へと出射される。なお、長溝の内面は、出射効率を上げるため、白インクを塗布したり、白色部材を配することもある。

筐体８の長手方向の端部には、ネジ等の取り付け手段１１を用いて、ホルダ５、光源基板３、伝熱体６及び放熱部７が固定される。光源基板３は、筐体８に固定されることにより、筐体８の長手方向端部の短手方向の壁面を覆うことになる。光源基板３に実装されたコネクタ４は、光の出射側と反対である筐体の底面側に、ホルダ５と干渉しないように逃がして実装されており、筐体８の底面には、コネクタ４と干渉しないように、コネクタ４に対向する箇所が長手方向に凹んでいる凹み部８ａを有する構造となっている。すなわち、凹み部８ａの短手方向の長さはコネクタ４の短手方向の長さより長く、凹み部８ａの長手方向の長さはコネクタ４の光源基板３からの突出長さより長い構造である。

筐体８は光源２の熱を逃がす役割を持つ。光源２の熱は光源２と光源基板３の接合面から光源基板３に伝わり、光源基板３と伝熱体９の接合面から伝熱体９に伝わり、伝熱体９と筐体８の接合面から筐体８に伝わる。

図９は、この発明の実施の形態１に関わる光源装置の長手方向における断面図から見た光の経路を示す図である。光源２から導光体１の長手方向の端部に入射した光は、図９の矢印で示されるように、一部の光は導光体１に直接入射し、他の光はホルダ５内壁のテーパ形状部分によって散乱され導光体１に入射する。導光体１の壁面において反射を繰り返して進み、導光体１の長手方向に沿って形成された白色の印刷パターン又は凹凸形状の反射領域にその一部が入射する。反射領域に入射しなかった光は導光体１を導光し、入射面と逆側の端面から出射し、５のテーパ形状部分によって散乱され導光体１に再入射する。

光源２を発光させる電源は、コネクタ４を介して外部から供給される。コネクタ４は、嵌合部が光源基板３に固定されており、コネクタ嵌合部が不安定でないので、コネクタ４への脱着作業が容易であり、また、コネクタ４は、筐体８の凹み部８ａで覆われているので、コネクタ４の機械的な外部要因に対する信頼性が向上する効果がある。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２について、図を用いて説明する。図１０は、この発明の実施の形態２に関わる線状光源装置の長手方向断面図である。図１１は、この発明の実施の形態２に関わる線状光源装置の光の出射側とは反対側からみた分解図である。図１２は、この発明の実施の形態２に関わる線状光源装置の光の出射側からみた分解図である。図１３は、図１１において、この発明の実施の形態２に関わる線状光源装置の分解図の長手方向端部における拡大図である。図１０〜図１３において、図３〜図６と同一の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。

この発明の実施の形態２は、この発明の実施の形態１から、ＩＲカットフィルタ等の光学デバイス１０を省略したものである。このため、ホルダ５は、この発明の実施の形態１とは異なり、貫通穴部の拡径部と同一径部が一体で形成されている。

この発明の実施の形態２は、部品点数がこの発明の実施の形態１よりも削減され、簡素化される効果がある。

１ 導光体
２ 光源
３ 光源基板
４ コネクタ
５ ホルダ
５ａ ホルダ（拡径部）
５ｂ ホルダ（同一径部）
６ 伝熱体
７ 放熱部
８ 筐体
８ａ 凹み部
８ｂ 長溝
９ 伝熱体
１０ 光学デバイス
１１ ネジ（取り付け手段）
１０１ 線状光源装置

Claims (2)

1. 長軸方向に延在する導光体と、
   この導光体の長軸方向の端部に設置され、貫通穴部を有し、この貫通穴部の一端側に前記導光体が挿入され、前記導光体を保持するホルダと、
   このホルダの前記貫通穴部の他端側に前記導光体の端部に対向して配置された光源と、
   一方の面に、前記光源が実装されると共に前記光源に電力を供給するコネクタが実装された前記ホルダの壁面を覆う光源基板と、
   この光源基板の他方の面に接触して配置された放熱部と、
   長軸方向に長溝の開口部を有する導光体載置部を形成すると共に長軸方向の端部に取り付け部を有し、取り付け手段を用いて前記ホルダ、前記光源基板及び前記放熱部が前記取り付け部で固定される筐体とを備え、
   前記コネクタは、前記光源基板の前記ホルダと対面する範囲の外側の、前記筐体の底面側に対応する前記光源基板の端部に実装され、
   前記筐体は、前記取り付け部の前記底面側の前記コネクタに対向する箇所に、長軸方向へ凹み部が設けられている線状光源装置。
2. 前記ホルダは、前記光源から前記導光体に向かうに従い拡径する前記貫通穴部を有する請求項１に記載の線状光源装置。

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