JP2014194918A - Linear light irradiation device - Google Patents

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賢志 石田
Toshihiro Nakajima
敏博 中島
Osamu Osawa
理 大澤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a linear light irradiation device which facilitates lens alignment and which can improve illuminance uniformity of line light.SOLUTION: A linear light irradiation device includes: a plurality of light sources which are linearly arrayed along one direction and which have optical axes parallel to one another; and a rod lens which has a lateral surface provided with a plane of incidence, into which light from the plurality of light sources is launched, and a light emission surface, from which the light is emitted, and which has the plane of incidence and the light emission surface positioned on the same circumference. The two rod lenses are arrayed in parallel with each other with respect to a columnar direction.

Description

本発明はライン状光照射装置に関する。   The present invention relates to a line light irradiation apparatus.

従来、複数の光源(例えば、LED)を1方向に沿って直線状に配列するとともに、これらの光源の光出射方向にロッドレンズを配置し、各光源からの光をロッドレンズによりそれぞれ楕円形状に集光してこれらを重ね合わせることにより、ライン状の光(以下、「ライン光」ともいう)を形成する光照射装置が知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。   Conventionally, a plurality of light sources (for example, LEDs) are linearly arranged along one direction, and rod lenses are arranged in the light emission direction of these light sources, and light from each light source is made elliptical by the rod lenses. There has been known a light irradiation apparatus that forms line-shaped light (hereinafter also referred to as “line light”) by condensing and superimposing them (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

国際公開第2010/125836号International Publication No. 2010/125836 特開2012−186014号公報JP 2012-186014 A

特許文献1の光照射装置では、ロッドレンズとして平凸のシリンドリカルレンズを用いている。また、長尺のライン光を形成するため、ロッドレンズの柱状方向に複数の平凸レンズを並べて配置している。このとき、複数の平凸レンズの平面部の向きが揃っていないと、光の集光位置が各平凸レンズでずれてしまう。そのため、特許文献1の光照射装置では、ロッドレンズの配置精度が求められ、わずかなレンズの傾き等が照射位置のズレとなり、精度良い照射が行なえなくなるといった問題があった。   In the light irradiation apparatus of Patent Document 1, a plano-convex cylindrical lens is used as a rod lens. Further, in order to form long line light, a plurality of plano-convex lenses are arranged side by side in the columnar direction of the rod lens. At this time, if the directions of the plane portions of the plurality of plano-convex lenses are not aligned, the light condensing position is shifted by each plano-convex lens. For this reason, the light irradiation apparatus of Patent Document 1 requires a rod lens arrangement accuracy, and there is a problem that a slight inclination of the lens or the like causes a deviation of the irradiation position, so that accurate irradiation cannot be performed.

また、特許文献2の光照射装置では、ロッドレンズとして、断面形状が円形状のロッドレンズ(以下、「丸棒レンズ」ともいう)を用いている。ロッドレンズとして丸棒レンズを用いる場合、装置の大きさの制約上、レンズの直径を大きくすることができない。しかしながら、直径の小さい丸棒レンズを用いると、直径の小さい丸棒レンズは曲率が大きいため、光源から照射面までの距離(焦点距離)が短くなる。そのため、各光源からの光が充分に重なりあう前に光が照射面に到達することになる。その結果、ライン光における光源からの光軸上付近では照度が高くなる一方、光源と光源との間では照度が低くなり、ライン光の照度均一性が低下するといった問題があった。   In the light irradiation apparatus of Patent Document 2, a rod lens having a circular cross section (hereinafter also referred to as “round rod lens”) is used as the rod lens. When a round rod lens is used as the rod lens, the diameter of the lens cannot be increased due to restrictions on the size of the device. However, when a round rod lens with a small diameter is used, the round rod lens with a small diameter has a large curvature, and thus the distance from the light source to the irradiation surface (focal length) becomes short. Therefore, the light reaches the irradiation surface before the light from each light source sufficiently overlaps. As a result, there is a problem that the illuminance increases near the optical axis from the light source in the line light, while the illuminance decreases between the light source and the light source, and the illuminance uniformity of the line light decreases.

本発明は、上記の点に鑑み、レンズの位置合わせが容易であり、且つ、ライン光の照度均一性を向上させることが可能なライン状光照射装置を提供することにある。   In view of the above-described points, the present invention is to provide a line-shaped light irradiation device that can easily align a lens and can improve the illuminance uniformity of line light.

本発明のライン状光照射装置は、
1方向に沿って直線状に配列され、光軸が互いに平行な複数の光源と、
複数の前記光源からの光が入射する入射面及び当該光が出射する出射面を側面に有し、前記入射面と前記出射面とが同一円周上にあるロッドレンズとを有し、
前記ロッドレンズは、2つあり、互いに柱状方向に対して平行に配置されていることを特徴とする。
The line-shaped light irradiation apparatus of the present invention is
A plurality of light sources arranged linearly along one direction and having optical axes parallel to each other;
A light incident surface on which light from the plurality of light sources is incident and a light exit surface from which the light is emitted; and a rod lens having the incident surface and the light exit surface on the same circumference;
There are two rod lenses, which are arranged parallel to each other in the columnar direction.

上記構成によれば、ロッドレンズは、複数の光源からの光が入射する入射面及び当該光が出射する出射面を側面に有し、前記入射面と前記出射面とが同一円周上にある。ロッドレンズの円周方向のズレは、集光の精度に影響しないため、ロッドレンズの円周方向の位置決め精度は要求されない。その結果、ロッドレンズの位置合わせが容易となる。   According to the above configuration, the rod lens has an incident surface on which light from a plurality of light sources is incident and an exit surface from which the light is emitted on the side surface, and the incident surface and the exit surface are on the same circumference. . Since the displacement of the rod lens in the circumferential direction does not affect the accuracy of light collection, the positioning accuracy of the rod lens in the circumferential direction is not required. As a result, the rod lens can be easily aligned.

また、前記ロッドレンズは、2つあり、互いに柱状方向に対して平行に配置されている。従って、各ロッドレンズの入射面及び出射面の曲率が大きくても(例えば、直径の小さい丸棒レンズを用いる場合であっても)、2つのロッドレンズの離間距離、及び、各ロッドレンズの曲率の組み合わせを適宜設定することにより、光源から照射面までの距離を長くすることができる。その結果、各光源からの光をロッドレンズの柱状方向に充分に拡げてこれらを重ね合わることができ、ライン光の照度均一性を向上させることができる。   Further, there are two rod lenses, which are arranged parallel to each other in the columnar direction. Therefore, even if the curvature of the entrance surface and the exit surface of each rod lens is large (for example, even when a round rod lens having a small diameter is used), the separation distance between the two rod lenses and the curvature of each rod lens By appropriately setting the combination, it is possible to increase the distance from the light source to the irradiation surface. As a result, the light from each light source can be sufficiently expanded in the columnar direction of the rod lens and superimposed, and the illuminance uniformity of the line light can be improved.

このように、上記構成によれば、複数の光源からの光が入射する入射面と当該光が出射する出射面とが同一円周上にあるロッドレンズを2つ用い、これらを互いに柱状方向に対して平行に配置するため、レンズの位置合わせが容易となり、且つ、ライン光の照度均一性を向上させることが可能となる。   As described above, according to the above configuration, two rod lenses in which the incident surface on which light from a plurality of light sources is incident and the emission surface from which the light is emitted are on the same circumference are used, and these are arranged in a columnar direction. Since they are arranged in parallel to each other, it is easy to align the lens, and it is possible to improve the illuminance uniformity of the line light.

上記構成において、前記ロッドレンズは、底面が光反射機能を有していても構わない。   The said structure WHEREIN: The bottom surface of the said rod lens may have a light reflection function.

これにより、前記底面方向に拡がった光をロッドレンズ中央方向側に戻すことができ、ライン光の両端部の光量の低下を抑制することができる。   Thereby, the light spread in the bottom surface direction can be returned to the center side of the rod lens, and a decrease in the light amount at both ends of the line light can be suppressed.

上記構成において、2つの前記ロッドレンズの同一側にある底面の間に反射板が設けられていても構わない。   In the above configuration, a reflector may be provided between the bottom surfaces on the same side of the two rod lenses.

これにより、2つの前記ロッドレンズの同一側にある底面の間部分に拡がった光を戻すことができ、ライン光の両端部の光量の低下をより抑制することができる。   Thereby, the light which spread to the portion between the bottom surfaces on the same side of the two rod lenses can be returned, and the decrease in the light amount at both ends of the line light can be further suppressed.

上記構成においては、前記ロッドレンズを保持する保持機構を有し、
前記保持機構は、前記ロッドレンズを挟持する挟持部と、たわみを形成することが可能なバー部とを有するカンチレバー構造であっても構わない。
In the above configuration, it has a holding mechanism for holding the rod lens,
The holding mechanism may be a cantilever structure having a holding portion for holding the rod lens and a bar portion capable of forming a deflection.

これにより、挟持部に挟持されたロッドレンズが、バー部のたわみにより調芯される。その結果、レンズの位置合わせがより容易となる。   Thereby, the rod lens clamped by the clamping part is aligned by the deflection of the bar part. As a result, lens alignment becomes easier.

本発明のライン状光照射装置によれば、レンズの位置合わせが容易であり、且つ、ライン光の照度均一性を向上させることが可能となる。   According to the line-shaped light irradiation device of the present invention, it is easy to align the lens, and it is possible to improve the illuminance uniformity of the line light.

本発明の一実施形態に係るライン状光照射装置を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view showing typically a line light irradiation device concerning one embodiment of the present invention. (a)は、図1に示したライン状光照射装置の左側面図であり、(b)は、その正面図である。(A) is the left view of the linear light irradiation apparatus shown in FIG. 1, (b) is the front view. 図1に示したライン状光照射装置の外カバーを外した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which removed the outer cover of the linear light irradiation apparatus shown in FIG. (a)は、図3に示したライン状光照射装置の左側面図であり、(b)は、その正面図である。(A) is the left view of the linear light irradiation apparatus shown in FIG. 3, (b) is the front view. 図4(b)に示したライン状光照射装置のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of the linear light irradiation apparatus shown in FIG.4 (b). 図4(b)に示したライン状光照射装置の正面図中央縦断面図である。It is a front view center longitudinal cross-sectional view of the linear light irradiation apparatus shown in FIG.4 (b). (a)、及び、(b)は、図1に示したライン状光照射装置から出射されるライン光を説明するための模式図である。(A) And (b) is a schematic diagram for demonstrating the line light radiate | emitted from the linear light irradiation apparatus shown in FIG. (a)、及び、(b)は、他の実施形態に係るライン状光照射装置から出射されるライン光を説明するための模式図である。(A) And (b) is a schematic diagram for demonstrating the line light radiate | emitted from the linear light irradiation apparatus which concerns on other embodiment. ライン状光照射装置の一使用例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating one usage example of a line-shaped light irradiation apparatus. 他の実施形態に係るライン状光照射装置の側面図縦断面図である。It is a side view longitudinal cross-sectional view of the linear light irradiation apparatus which concerns on other embodiment. 図10に示したライン状光照射装置の正面図中央縦断面図である。It is a front view center longitudinal cross-sectional view of the linear light irradiation apparatus shown in FIG.

本発明の一実施形態に係るライン状光照射装置につき、図面を参照して説明する。なお、各図において図面の寸法比と実際の寸法比は必ずしも一致しない。   A line light irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the dimensional ratio in the drawing does not necessarily match the actual dimensional ratio.

図1は、本発明の一実施形態に係るライン状光照射装置を模式的に示す斜視図であり、図2(a)は、その左側面図であり、図2(b)は、その正面図である。   FIG. 1 is a perspective view schematically showing a line light irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 (a) is a left side view thereof, and FIG. 2 (b) is a front view thereof. FIG.

ライン状光照射装置10は、本体12と本体12の側面を覆う外カバー14とを備える。外カバー14は、本体12の左右側面を覆うカバー14aと正面及び背面を覆うカバー14bとから構成される。カバー14aは、ヒートシンク20の側面を覆わない態様で本体12の左右にネジ止めされている。カバー14a及びカバー14bは、板状の金属で形成されており、カバー14aの本体12側は、全面に鏡面処理が施されている。   The line light irradiation apparatus 10 includes a main body 12 and an outer cover 14 that covers a side surface of the main body 12. The outer cover 14 includes a cover 14 a that covers the left and right side surfaces of the main body 12 and a cover 14 b that covers the front and back surfaces. The cover 14 a is screwed to the left and right of the main body 12 in a manner that does not cover the side surface of the heat sink 20. The cover 14a and the cover 14b are formed of a plate-like metal, and the main body 12 side of the cover 14a is mirror-finished on the entire surface.

ライン状光照射装置10の上側は、第2のロッドレンズ28が露出しており、本体12で形成されたライン光が第2のロッドレンズ28から出射する。また、ライン状光照射装置10の下面は、ヒートシンク20が露出している。   The second rod lens 28 is exposed on the upper side of the line light irradiation device 10, and the line light formed by the main body 12 is emitted from the second rod lens 28. Further, the heat sink 20 is exposed on the lower surface of the line light irradiation device 10.

図3は、図1に示したライン状光照射装置の外カバーを外した状態を示す斜視図であり、図4(a)は、その左側面図であり、図4(b)は、その正面図である。また、図5は、図4(b)に示したライン状光照射装置のA−A線断面図であり、図6は、正面図中央縦断面図である。   3 is a perspective view showing a state in which the outer cover of the linear light irradiation device shown in FIG. 1 is removed, FIG. 4 (a) is a left side view thereof, and FIG. It is a front view. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA of the linear light irradiation apparatus shown in FIG. 4B, and FIG. 6 is a front longitudinal sectional view of the center.

本体12は、冷却水路を備えた水冷方式のヒートシンク20と、複数のLED21が1方向に沿って直線状に配列されたLED基板22と、複数のLED21からの光をライン状に集光させる第1のロッドレンズ24及び第2のロッドレンズ28とを備える。なお、本実施形態では、ヒートシンクが水冷方式の場合について説明するが、ヒートシンクは水冷方式に限定されず、例えば、フィンを備える空冷方式のヒートシンクであってもよい。その場合、自然空冷のみならずファンを用いた強制空冷方式のヒートシンクであってもよい。   The main body 12 includes a water-cooling heat sink 20 having a cooling water channel, an LED substrate 22 in which a plurality of LEDs 21 are linearly arranged along one direction, and a first light that condenses light from the plurality of LEDs 21 in a line shape. 1 rod lens 24 and second rod lens 28. In this embodiment, the case where the heat sink is a water cooling method will be described. However, the heat sink is not limited to the water cooling method, and may be an air cooling heat sink including fins, for example. In this case, a forced air cooling heat sink using a fan as well as natural air cooling may be used.

LED基板22は、平面視で矩形状を有しており、長辺がヒートシンク20の長辺方向と平行となるように、ヒートシンク20上に配置されている。LED基板22上には、複数のLED21が長辺方向に一定の間隔で配置されている。各LED21は、光軸が互いに平行となるように配置されている。LED21は、発光体であるLED素子21aと、LED素子21aの上面に設けられた平凸レンズ21bとから構成されている(図6参照)。   The LED substrate 22 has a rectangular shape in plan view, and is disposed on the heat sink 20 such that the long side is parallel to the long side direction of the heat sink 20. On the LED substrate 22, a plurality of LEDs 21 are arranged at regular intervals in the long side direction. Each LED 21 is arranged so that its optical axes are parallel to each other. LED21 is comprised from the LED element 21a which is a light-emitting body, and the plano-convex lens 21b provided in the upper surface of the LED element 21a (refer FIG. 6).

LED素子21aは、ライン状光照射装置10から出射させたい光の波長に応じて適宜選択することができる。例えば、ライン状光照射装置10から紫外光を出射させる場合には、LED素子21aとして、紫外光を発する素子を採用すればよい。   The LED element 21 a can be appropriately selected according to the wavelength of light desired to be emitted from the line light irradiation device 10. For example, when ultraviolet light is emitted from the line light irradiation device 10, an element that emits ultraviolet light may be employed as the LED element 21a.

本実施形態において、平凸レンズ21bは、各LED素子21aから出射された光の広がりをある程度抑制することが可能な集光レンズである。これによりLED等の光源から出射される光を効率よく第1のロッドレンズ24の入射面24b(図5参照)に導くことができる。なお、平凸レンズ21bとしてコリメートレンズを用いてもよい。   In the present embodiment, the plano-convex lens 21b is a condensing lens that can suppress the spread of light emitted from each LED element 21a to some extent. Accordingly, light emitted from a light source such as an LED can be efficiently guided to the incident surface 24b (see FIG. 5) of the first rod lens 24. A collimating lens may be used as the plano-convex lens 21b.

また、LED基板22の上側には、基板23を保護するための保護部材23が設けられている。保護部材23は、平面視が矩形状で断面形状がコの字型(U字型)の金属製の部材であり、開放面を下面にしてLED基板22上に配置されている。保護部材23の上面には、LED21の間隔と対応させた複数の貫通穴23a(図3参照)が形成されており、各LED21からの光が各貫通穴23aを通過する。   Further, a protection member 23 for protecting the substrate 23 is provided on the upper side of the LED substrate 22. The protection member 23 is a metal member having a rectangular shape in a plan view and a U-shaped cross section, and is disposed on the LED substrate 22 with an open surface as a lower surface. A plurality of through holes 23a (see FIG. 3) corresponding to the distances between the LEDs 21 are formed on the upper surface of the protection member 23, and light from each LED 21 passes through each through hole 23a.

第1のロッドレンズ24は、LED基板22の長辺と同一の長さを有する断面形状円形状の集光レンズ(丸棒レンズ)である。第1のロッドレンズ24は、複数のLED21の光軸C1(図5参照)と第1のロッドレンズ24の光軸C2(図5参照)とが一致するように、LED基板22の上部に配置されている。なお、第1のロッドレンズ24は、断面が円形状であるため、LED21からの光が入射する入射面24b(図5参照)と当該光が出射する出射面24c(図5参照)とは同一円周上に形成される。   The first rod lens 24 is a circular condensing lens (round bar lens) having the same length as the long side of the LED substrate 22. The first rod lens 24 is disposed on the LED substrate 22 so that the optical axis C1 (see FIG. 5) of the plurality of LEDs 21 and the optical axis C2 (see FIG. 5) of the first rod lens 24 coincide. Has been. Since the first rod lens 24 has a circular cross section, the incident surface 24b (see FIG. 5) on which the light from the LED 21 enters and the exit surface 24c (see FIG. 5) from which the light exits are the same. Formed on the circumference.

第1のロッドレンズ24は、保持機構25により保持されている。保持機構25は、同一の素材で形成された、一対のカンチレバー26(カンチレバー26−1、及び、カンチレバー26−2)からなるカンチレバー構造となっている(図5参照)。   The first rod lens 24 is held by a holding mechanism 25. The holding mechanism 25 has a cantilever structure including a pair of cantilevers 26 (cantilever 26-1 and cantilever 26-2) formed of the same material (see FIG. 5).

カンチレバー26は、挟持部26a(挟持部26a−1、26a−2)と挟持部26aから延伸した、たわみを形成することが可能なバー部26b(バー部26b−1、26b−2)とを有する。カンチレバー26の素材としては、たわんで応力を発生させるものであれば特に限定されず、各種の金属等を用いることができる。   The cantilever 26 includes a clamping part 26a (clamping parts 26a-1, 26a-2) and a bar part 26b (bar parts 26b-1, 26b-2) extending from the clamping part 26a and capable of forming a deflection. Have. The material of the cantilever 26 is not particularly limited as long as it can bend and generate stress, and various metals can be used.

カンチレバー26は、バー部26bの挟持部26aとは反対側において、ヒートシンク20にネジ止めされている。保持機構25は、2つのカンチレバー26により、第1のロッドレンズ24を両側(図5では左右側)から挟持している。具体的に、挟持部26aは、内側に第1のロッドレンズ24の曲率よりも僅かに小さい曲率を有する曲面27(曲面27−1、27−2)を有しており、バー部26bがヒートシンク20に固定された状態において、第1のロッドレンズ24が挟持部26a−1と挟持部26a−2の間に配置されると、バー部26b−1とバー部26b−2は、同程度たわんだ状態で、第1のロッドレンズ24が挟持部26a−1と挟持部26a−2との間に挟持される。カンチレバー26は同一の素材で形成されているため、バー部26bのたわみ量は同程度となる。そのため、第1のロッドレンズ24は、LED21の真上に配置されるように調芯される。このとき、挟持部26aの曲面27の曲率は、第1のロッドレンズ24の曲率よりも僅かに小さいため、第1のロッドレンズ24の側面が曲面27の中央に円柱方向に設けられているV溝に嵌まり込んだ状態で挟持部26a−1と挟持部26a−2との間に挟持される。従って、第1のロッドレンズ24が高さ方向に位置決めされて保持される。また、第1のロッドレンズ24は、断面が円形状である。そのため、円周方向のズレは、集光の精度に影響しない。従って、第1のロッドレンズ24の円周方向の位置決め精度は要求されない。その結果、第1のロッドレンズ24の位置合わせが容易となる。   The cantilever 26 is screwed to the heat sink 20 on the opposite side of the bar portion 26b from the clamping portion 26a. The holding mechanism 25 sandwiches the first rod lens 24 from both sides (left and right sides in FIG. 5) by two cantilevers 26. Specifically, the sandwiching portion 26a has a curved surface 27 (curved surfaces 27-1 and 27-2) having a curvature slightly smaller than the curvature of the first rod lens 24 on the inner side, and the bar portion 26b is a heat sink. When the first rod lens 24 is disposed between the sandwiching portion 26a-1 and the sandwiching portion 26a-2 in the state of being fixed to 20, the bar portion 26b-1 and the bar portion 26b-2 are bent to the same extent. In this state, the first rod lens 24 is sandwiched between the sandwiching portion 26a-1 and the sandwiching portion 26a-2. Since the cantilever 26 is formed of the same material, the amount of deflection of the bar portion 26b is approximately the same. Therefore, the first rod lens 24 is aligned so as to be disposed immediately above the LED 21. At this time, since the curvature of the curved surface 27 of the sandwiching portion 26a is slightly smaller than the curvature of the first rod lens 24, the side surface of the first rod lens 24 is provided in the center of the curved surface 27 in the cylindrical direction. It is pinched | interposed between the clamping part 26a-1 and the clamping part 26a-2 in the state fitted in the groove | channel. Accordingly, the first rod lens 24 is positioned and held in the height direction. The first rod lens 24 has a circular cross section. Therefore, the deviation in the circumferential direction does not affect the accuracy of light collection. Therefore, the positioning accuracy in the circumferential direction of the first rod lens 24 is not required. As a result, the first rod lens 24 can be easily aligned.

第1のロッドレンズ24は、両底面24aが焼き仕上げ等により透明となっている。これにより、底面24a方向に拡がった光を透過、又は、全反射させることができる。ここで、カバー14aの本体12側は、鏡面処理が施されている。従って、底面24aを透過した光は反射される。その結果、底面24a方向に拡がった光を全て戻すことができる。これにより、ライン光の両端部の光量の低下を抑制することができる。なお、透明な両底面24aに光源からの光に対して透明な透明接着剤を用いてミラーを貼り付けてもよい。   In the first rod lens 24, both bottom surfaces 24a are transparent by baking finish or the like. Thereby, the light spread in the direction of the bottom surface 24a can be transmitted or totally reflected. Here, the main body 12 side of the cover 14a is mirror-finished. Therefore, the light transmitted through the bottom surface 24a is reflected. As a result, all the light spread in the direction of the bottom surface 24a can be returned. Thereby, the fall of the light quantity of the both ends of line light can be suppressed. In addition, you may affix a mirror on the transparent both bottom surfaces 24a using the transparent adhesive transparent with respect to the light from a light source.

第2のロッドレンズ28は、LED基板22の長辺と同一の長さを有する断面が円形状の集光レンズ(丸棒レンズ)である。第2のロッドレンズ28は、第1のロッドレンズ24と柱状方向に対して平行、且つ、第1のロッドレンズの光軸C2と第2のロッドレンズ28の光軸C3(図5参照)とが一致するように、第1のロッドレンズ24の上部に設けられている。なお、第2のロッドレンズ28は、断面が円形状であるため、LED21からの光が入射する入射面28bと当該光が出射する出射面28cとは同一円周上に配置される。   The second rod lens 28 is a condensing lens (round bar lens) having a circular cross section having the same length as the long side of the LED substrate 22. The second rod lens 28 is parallel to the first rod lens 24 and the columnar direction, and the optical axis C2 of the first rod lens and the optical axis C3 of the second rod lens 28 (see FIG. 5). Are provided on the upper portion of the first rod lens 24 so as to match. Since the second rod lens 28 has a circular cross section, the incident surface 28b on which the light from the LED 21 is incident and the emission surface 28c on which the light is emitted are arranged on the same circumference.

第2のロッドレンズ28は、第1のロッドレンズ24と同様、保持機構30により保持されている。保持機構30は、同一の素材で形成された、一対のカンチレバー31(カンチレバー31−1、及び、カンチレバー31−2)からなるカンチレバー構造となっている(図4(a)参照)。   Similar to the first rod lens 24, the second rod lens 28 is held by a holding mechanism 30. The holding mechanism 30 has a cantilever structure including a pair of cantilevers 31 (cantilever 31-1 and cantilever 31-2) formed of the same material (see FIG. 4A).

カンチレバー31は、挟持部31a(挟持部31a−1、31a−2)と挟持部31aから延伸した、たわみを形成することが可能なバー部31b(バー部31b−1、31b−2)とを有する。カンチレバー31の素材としては、たわんで応力を発生させるものであれば特に限定されず、各種の金属等を用いることができる。   The cantilever 31 includes a clamping part 31a (clamping parts 31a-1, 31a-2) and a bar part 31b (bar parts 31b-1, 31b-2) extending from the clamping part 31a and capable of forming a deflection. Have. The material of the cantilever 31 is not particularly limited as long as it can bend and generate stress, and various metals can be used.

カンチレバー31は、バー部31bの挟持部31aとは反対側において、ヒートシンク20にネジ止めされている。保持機構30は、2つのカンチレバー31により、第2のロッドレンズ28を両側(図4(a)では左右側)から挟持している。具体的に、挟持部31aは、内側に第2のロッドレンズ28の曲率よりも僅かに小さい曲率を有する曲面32(曲面32−1、32−2)を有しており、バー部31bがヒートシンク20に固定された状態において、第2のロッドレンズ28が挟持部31a−1と挟持部31a−2の間に配置されると、バー部31b−1とバー部31b−2は、同程度たわんだ状態で、第2のロッドレンズ28が挟持部31a−1と挟持部31a−2との間に挟持される。カンチレバー31は同一の素材で形成されているため、バー部31bのたわみ量は同程度となる。そのため、第2のロッドレンズ28は、第1のロッドレンズ24の真上に配置されるように調芯される。このとき、挟持部31aの曲面32の曲率は、第2のロッドレンズ28の曲率よりも僅かに小さいため、第2のロッドレンズ28の側面が曲面31の中央に円柱方向に設けられているV溝33に嵌まり込んだ状態で挟持部31a−1と挟持部31a−2との間に挟持される。従って、第2のロッドレンズ28が高さ方向に位置決めされ、確実に固定することができる。また、第2のロッドレンズ28は、断面が円形状である。そのため、円周方向のズレは、集光の精度に影響しない。従って、第2のロッドレンズ28の円周方向の位置決め精度は要求されない。その結果、第2のロッドレンズ28の位置合わせが容易となる。   The cantilever 31 is screwed to the heat sink 20 on the opposite side of the bar portion 31b from the clamping portion 31a. The holding mechanism 30 clamps the second rod lens 28 from both sides (left and right sides in FIG. 4A) by two cantilevers 31. Specifically, the sandwiching portion 31a has a curved surface 32 (curved surfaces 32-1 and 32-2) having a curvature slightly smaller than the curvature of the second rod lens 28 inside, and the bar portion 31b is a heat sink. When the second rod lens 28 is disposed between the sandwiching portion 31a-1 and the sandwiching portion 31a-2 in the state of being fixed to 20, the bar portion 31b-1 and the bar portion 31b-2 are bent to the same extent. In this state, the second rod lens 28 is sandwiched between the sandwiching portion 31a-1 and the sandwiching portion 31a-2. Since the cantilever 31 is formed of the same material, the amount of deflection of the bar portion 31b is approximately the same. For this reason, the second rod lens 28 is aligned so as to be disposed immediately above the first rod lens 24. At this time, since the curvature of the curved surface 32 of the sandwiching portion 31a is slightly smaller than the curvature of the second rod lens 28, the side surface of the second rod lens 28 is provided in the center of the curved surface 31 in the cylindrical direction. It is clamped between the clamping part 31a-1 and the clamping part 31a-2 in a state of being fitted in the groove 33. Therefore, the second rod lens 28 is positioned in the height direction and can be reliably fixed. The second rod lens 28 has a circular cross section. Therefore, the deviation in the circumferential direction does not affect the accuracy of light collection. Therefore, the positioning accuracy in the circumferential direction of the second rod lens 28 is not required. As a result, the second rod lens 28 can be easily aligned.

第2のロッドレンズ28は、両底面28aが焼き仕上げ等により透明となっている。これにより、底面28a方向に拡がった光を透過、又は、全反射させることができる。ここで、カバー14aの本体12側は、鏡面処理が施されている。従って、底面28aを透過した光は反射される。その結果、底面28a方向に拡がった光を全て戻すことができる。これにより、ライン光の両端部の光量の低下を抑制することができる。なお、透明な両底面28aに光源からの光に対して透明な透明接着剤を用いてミラーを貼り付けてもよい。   In the second rod lens 28, both bottom surfaces 28a are transparent by baking finish or the like. Thereby, the light spread in the direction of the bottom surface 28a can be transmitted or totally reflected. Here, the main body 12 side of the cover 14a is mirror-finished. Accordingly, the light transmitted through the bottom surface 28a is reflected. As a result, all the light spread in the direction of the bottom surface 28a can be returned. Thereby, the fall of the light quantity of the both ends of line light can be suppressed. In addition, you may stick a mirror to the transparent both bottom surfaces 28a using the transparent adhesive transparent with respect to the light from a light source.

以上、ライン状光照射装置10の構成について説明した。   The configuration of the line light irradiation apparatus 10 has been described above.

次に、ライン状光照射装置10から出射されるライン光の照射態様について説明する。図7(a)及び図7(b)は、図1に示したライン状光照射装置から出射されるライン光を説明するための模式図である。図7(a)、図7(b)では、ライン状光照射装置10から出射されるライン光の照射態様を説明するために、LED21、第1のロッドレンズ24、第2のロッドレンズ28、及び、外カバー14を図示し、説明に必要ない部分は省略している。なお、図7(a)では、図中上下方向に複数のLED21が配列され、第1のロッドレンズ24、及び、第2のロッドレンズ28が図中上下方向を柱状方向にして配置されている様子を示しており、図7(b)では、図中奥手前方向に複数のLED21が配列され、第1のロッドレンズ24、及び、第2のロッドレンズ28が図中奥手前方向を柱状方向にして配置されている様子を示している。   Next, the irradiation mode of the line light emitted from the line light irradiation device 10 will be described. FIG. 7A and FIG. 7B are schematic views for explaining line light emitted from the line-shaped light irradiation device shown in FIG. In FIG. 7A and FIG. 7B, in order to explain the irradiation mode of the line light emitted from the line light irradiation device 10, the LED 21, the first rod lens 24, the second rod lens 28, And the outer cover 14 is shown in figure and the part which is not required for description is abbreviate | omitted. In FIG. 7A, a plurality of LEDs 21 are arranged in the vertical direction in the drawing, and the first rod lens 24 and the second rod lens 28 are arranged with the vertical direction in the drawing as a columnar direction. In FIG. 7B, a plurality of LEDs 21 are arranged in the frontward direction in the drawing, and the first rod lens 24 and the second rod lens 28 are columnar in the frontward direction in the drawing. It shows how they are arranged.

図7(b)に示すように、LED素子21aから放射される光は、ある程度の広がりを有している。コリメートレンズとしての平凸レンズ21bは、LED素子21aから放射される光を平行光にする。平凸レンズ21bから出射された光は、第1のロッドレンズ24に入射する。第1のロッドレンズ24では、光は、第1のロッドレンズ24の柱状方向に拡がる。そのため、各LED21からの光は、第1のロッドレンズ24の柱状方向に重なり合いながら第2のロッドレンズ28方向へ進行する。第2のロッドレンズ28は、第1のロッドレンズ24からの光がほぼ全て入射でき、且つ、当該光を集光可能な位置に配置されている。図7(b)では、第1のロッドレンズ24の焦点は、第1のロッドレンズ24と第2のロッドレンズ28との間にあるが、第1のロッドレンズ24から出射した光は、第2のロッドレンズ28により再び集光され、出射される。これにより、第2のロッドレンズ28の焦点位置(照射面)にライン光34を照射することができる。   As shown in FIG. 7B, the light emitted from the LED element 21a has a certain extent. The plano-convex lens 21b as a collimating lens makes the light emitted from the LED element 21a parallel light. The light emitted from the plano-convex lens 21 b enters the first rod lens 24. In the first rod lens 24, the light spreads in the columnar direction of the first rod lens 24. Therefore, the light from each LED 21 travels in the direction of the second rod lens 28 while overlapping in the columnar direction of the first rod lens 24. The second rod lens 28 is disposed at a position where almost all the light from the first rod lens 24 can be incident and the light can be collected. In FIG. 7B, the focal point of the first rod lens 24 is between the first rod lens 24 and the second rod lens 28, but the light emitted from the first rod lens 24 is The light is condensed and emitted again by the second rod lens 28. Thereby, the line light 34 can be irradiated to the focal position (irradiation surface) of the second rod lens 28.

このように、ライン状光照射装置10では、2つのロッドレンズを用いているため、1つのロッドレンズのみ(例えば、第1のロッドレンズ24のみ)を用いる場合よりも、LED21から照射面までの距離を長くすることができる。その結果、各LED21からの光をロッドレンズの柱状方向に充分に拡げてこれらを充分に重ね合わることができ、ライン光34の照度均一性を向上させることができる。   Thus, since the line-shaped light irradiation apparatus 10 uses two rod lenses, the distance from the LED 21 to the irradiation surface is higher than when only one rod lens (for example, only the first rod lens 24) is used. The distance can be increased. As a result, it is possible to sufficiently spread the light from each LED 21 in the columnar direction of the rod lens and to sufficiently overlap them, and to improve the illuminance uniformity of the line light 34.

ここで、LED21の中心間の距離をd1とした場合、複数のLED21のうちの末端に位置するLED21とカバー14aまでの距離d2が、距離d1の1/2となるようにLED21が配置されている。距離d2が距離d1の1/2となっているため、鏡面処理が施されたカバー14aには、カバー14aの面を対象として、複数のLED21が面対象に存在するように映し出される。その結果、この映し出されたLEDから光が出射されているように光が反射される。これにより、ライン光34の両端部の光量の低下をさらに抑制することができる。   Here, when the distance between the centers of the LEDs 21 is d1, the LEDs 21 are arranged such that the distance d2 between the LED 21 located at the end of the plurality of LEDs 21 and the cover 14a is ½ of the distance d1. Yes. Since the distance d2 is ½ of the distance d1, the cover 14a that has been subjected to the mirror finish process is projected so that the plurality of LEDs 21 are present on the surface of the cover 14a. As a result, light is reflected as if light is emitted from the projected LED. Thereby, the fall of the light quantity of the both ends of the line light 34 can further be suppressed.

ライン状光照射装置10では、カバー14aの本体12側は、全面に鏡面処理が施されている。そのため、同一側にある、第1のロッドレンズ24の底面24aと第2のロッドレンズ28の底面28aの間部分14c(図2(a)参照)に拡がった光を戻すことができ、ライン光の両端部の光量の低下をより抑制することができる。なお、本実施形態では、カバー14aの全面に鏡面処理が施されている場合、すなわち、カバー14a自体が本発明の反射板に相当する場合について説明したが、本発明においてはこの例に限定されず、カバー14aとは別にミラー等の反射板が配置されていてもよい。
また、本実施形態では、カバー14aの全面に鏡面処理が施されている場合について説明したが、本発明においては、カバー14aの全面に鏡面処理が施されていなくてもよい。例えば、2つのロッドレンズの同一側にある底面の間部分のみに反射板が設けられていてもよい。このような構成であっても、2つのロッドレンズの同一側にある底面の間部分に拡がった光を拡がった光を戻すことができ、ライン光の両端部の光量の低下をより抑制することができるからである。
In the line light irradiation device 10, the entire surface of the main body 12 side of the cover 14a is mirror-finished. Therefore, it is possible to return the light that has spread to the portion 14c (see FIG. 2A) between the bottom surface 24a of the first rod lens 24 and the bottom surface 28a of the second rod lens 28 on the same side. It is possible to further suppress a decrease in the amount of light at both ends. In this embodiment, the case where the entire surface of the cover 14a is mirror-finished, that is, the case where the cover 14a itself corresponds to the reflector of the present invention has been described, but the present invention is not limited to this example. Alternatively, a reflecting plate such as a mirror may be disposed separately from the cover 14a.
In the present embodiment, the case where the entire surface of the cover 14a is mirror-finished has been described. However, in the present invention, the entire surface of the cover 14a may not be mirror-finished. For example, a reflecting plate may be provided only in a portion between the bottom surfaces on the same side of the two rod lenses. Even with such a configuration, the expanded light can be returned to the portion between the bottom surfaces on the same side of the two rod lenses, and the decrease in the light amount at both ends of the line light can be further suppressed. Because you can.

上述した実施形態では、第1のロッドレンズ24の径が第2のロッドレンズ28の径よりも小さい場合について説明した。しかしながら、本発明において、2つのロッドレンズの径の関係は、この例に限定されない。すなわち、本発明において、光源から照射面までの距離は、2つのロッドレンズの離間距離、及び、各ロッドレンズの曲率の組み合わせを適宜選択することにより、設定することができる。   In the embodiment described above, the case where the diameter of the first rod lens 24 is smaller than the diameter of the second rod lens 28 has been described. However, in the present invention, the relationship between the diameters of the two rod lenses is not limited to this example. That is, in the present invention, the distance from the light source to the irradiation surface can be set by appropriately selecting a combination of the separation distance between the two rod lenses and the curvature of each rod lens.

図8(a)、及び、図8(b)は、他の実施形態に係るライン状光照射装置から出射されるライン光を説明するための模式図である。図8(a)、及び、図8(b)に示す例では、第1のロッドレンズと第2のロッドレンズの径が同一である点で異なり、他の点でライン状光照射装置10と共通する。従って、第1のロッドレンズと第2のロッドレンズ以外は、ライン状光照射装置10と同一の符号を付して説明する。   FIG. 8A and FIG. 8B are schematic views for explaining line light emitted from a line light irradiation apparatus according to another embodiment. The example shown in FIGS. 8A and 8B is different in that the diameters of the first rod lens and the second rod lens are the same, and the line-shaped light irradiation device 10 is different in other points. Common. Therefore, a description will be given with the same reference numerals as those of the line light irradiation device 10 except for the first rod lens and the second rod lens.

図8(a)、図8(b)では、他の実施形態に係るライン状光照射装置から出射されるライン光の照射態様を説明するために、LED21、第1のロッドレンズ40、第2のロッドレンズ42、及び、カバー14aのみを図示している。図8(b)に示すように、LED素子21aから放射される光は、ある程度の広がりを有している。平凸レンズ21bは、LED素子21aから放射される光の広がりを制限する。平凸レンズ21bから出射された光は、第1のロッドレンズ40に入射する。第1のロッドレンズ40では、光は、第1のロッドレンズ40の柱状方向に拡がる。そのため、各LED21からの光は、第1のロッドレンズ40の柱状方向に重なり合いながら第2のロッドレンズ42方向へ進行する。図8(b)では、第1のロッドレンズ40に入射した光は、略平行光となって第2のロッドレンズ方向へ進行する。そして、第2のロッドレンズ42に入射した光は、集光され、出射される。これにより、第2のロッドレンズ42の焦点位置(照射面)にライン光44を照射することができる。この例では、第1のロッドレンズ40に入射した光が略平行光となるため、LED21から照射面までの距離が所望の距離となるように、第2のロッドレンズ42を配置することができる。   8A and 8B, in order to explain the irradiation mode of the line light emitted from the line light irradiation device according to another embodiment, the LED 21, the first rod lens 40, the second Only the rod lens 42 and the cover 14a are shown. As shown in FIG. 8B, the light emitted from the LED element 21a has a certain extent. The plano-convex lens 21b limits the spread of light emitted from the LED element 21a. The light emitted from the plano-convex lens 21 b enters the first rod lens 40. In the first rod lens 40, the light spreads in the columnar direction of the first rod lens 40. Therefore, the light from each LED 21 travels in the direction of the second rod lens 42 while overlapping in the columnar direction of the first rod lens 40. In FIG. 8B, the light incident on the first rod lens 40 becomes substantially parallel light and travels in the direction of the second rod lens. Then, the light incident on the second rod lens 42 is condensed and emitted. Thereby, the line light 44 can be irradiated to the focal position (irradiation surface) of the second rod lens 42. In this example, since the light incident on the first rod lens 40 becomes substantially parallel light, the second rod lens 42 can be arranged so that the distance from the LED 21 to the irradiation surface becomes a desired distance. .

次に、ライン状光照射装置の一使用例について説明する。以下では、液晶ディスプレイパネルの外周側面に紫外線のライン光を照射する使用例について説明する。   Next, a usage example of the line light irradiation apparatus will be described. Below, the usage example which irradiates the ultraviolet-ray line light to the outer peripheral side surface of a liquid crystal display panel is demonstrated.

図9は、ライン状光照射装置の一使用例を説明するための平面模式図である。液晶ディスプレイパネル50は、導光板、偏光板、液晶パネル、カラーフィルター等の各種部材が透明な紫外線硬化性接着剤により貼り合わされて積層される。なお、液晶ディスプレイパネル50には、さらに、タッチパネルが積層されてもよい。液晶ディスプレイパネル50の製造工程においては、1の部材上に液状の紫外線硬化性接着剤を塗布するか又はシート状の紫外線硬化樹脂性接着剤を配置し、その上に他の部材を裁置した後、上方から紫外線を照射することにより、貼り合わせが行なわれている。しかしながら、貼り合わせの外周部分においては、接着剤が染み出している場合が多い。このような染み出した接着剤は、積層体の外周部分に付着しているため、上方からの紫外線照射では効率よく硬化させることができない。また、特に、積層する部材が、紫外線を透過しないフレーム51を有している場合には、外周部分に紫外線を照射することはできない。従って、各種部材を面方向に積層して上方から紫外線照射した後、外周部分に対して側面方向から紫外線を照射する必要がある。   FIG. 9 is a schematic plan view for explaining an example of use of the line light irradiation device. The liquid crystal display panel 50 is formed by laminating various members such as a light guide plate, a polarizing plate, a liquid crystal panel, and a color filter with a transparent ultraviolet curable adhesive. The liquid crystal display panel 50 may further include a touch panel. In the manufacturing process of the liquid crystal display panel 50, a liquid ultraviolet curable adhesive is applied on one member or a sheet-like ultraviolet curable resin adhesive is disposed, and another member is placed thereon. After that, bonding is performed by irradiating ultraviolet rays from above. However, the adhesive often oozes out at the outer periphery of the bonding. Since such an exuded adhesive adheres to the outer peripheral portion of the laminate, it cannot be cured efficiently by ultraviolet irradiation from above. In particular, when the member to be laminated has a frame 51 that does not transmit ultraviolet rays, the outer peripheral portion cannot be irradiated with ultraviolet rays. Therefore, after laminating various members in the surface direction and irradiating ultraviolet rays from above, it is necessary to irradiate the outer peripheral portion with ultraviolet rays from the side surface direction.

図9に示すように、ライン状光照射装置10は、液晶ディスプレイパネル50を配置する位置52を囲むように、各側面に対して1つずつ配置されている。ライン状光照射装置10から出射されるライン光は、両端部では照度が低下するため、必要なライン光の長さ(図9の例では、液晶ディスプレイパネル50の一辺の長さ)よりも長いライン光を照射する必要がある。このため、照射面までの距離d3が短いと、隣り合うライン状光照射装置10同士が隅部分55において接触することにより配置できなくなるおそれがある。しかしながら、ライン状光照射装置10では、2つのロッドレンズの径や離間距離を調整することにより、照射面までの距離を長くすることがきる。その結果、隣り合うライン状光照射装置10同士が接触して配置できなくなることを防止することが可能になる。   As shown in FIG. 9, one line-shaped light irradiation device 10 is arranged for each side surface so as to surround a position 52 where the liquid crystal display panel 50 is arranged. The line light emitted from the line-shaped light irradiation device 10 is longer than the necessary length of the line light (in the example of FIG. 9, the length of one side of the liquid crystal display panel 50) because the illuminance decreases at both ends. It is necessary to irradiate line light. For this reason, when the distance d3 to the irradiation surface is short, there is a possibility that the adjacent line-shaped light irradiation devices 10 may not be disposed due to contact with each other at the corner portion 55. However, in the line light irradiation apparatus 10, the distance to the irradiation surface can be increased by adjusting the diameters and the separation distances of the two rod lenses. As a result, it becomes possible to prevent the adjacent line light irradiation devices 10 from being in contact with each other and being unable to be arranged.

上述した実施形態では、本発明の光源がLEDである場合について説明した。しかしながら、本発明における光源は、この例に限定されず、例えば、光ファイバーの出射端であってもよい。   In the above-described embodiment, the case where the light source of the present invention is an LED has been described. However, the light source in the present invention is not limited to this example, and may be, for example, an output end of an optical fiber.

図10は、他の実施形態に係るライン状光照射装置の側面図縦断面図であり、図11は、その正面図中央縦断面図である。図10、及び、図11に示すライン状光照射装置60は、光源として光ファイバーを用いた点、及び、ロッドレンズを挟持する挟持部の形状が曲面のないV溝である点でライン状光照射装置10と異なり、他の点で共通する。従って、異なる点以外は、ライン状光照射装置10と同一の符号を付し、共通する部分の説明は省略することとする。なお、図10及び図11では、外カバーの図示を省略している。   FIG. 10 is a side view longitudinal sectional view of a line light irradiation apparatus according to another embodiment, and FIG. 11 is a front view central longitudinal sectional view thereof. The linear light irradiation device 60 shown in FIG. 10 and FIG. 11 uses linear light irradiation in that an optical fiber is used as a light source, and the shape of the holding portion for holding the rod lens is a V-shaped groove without a curved surface. Unlike the device 10, it is common in other respects. Therefore, except for a different point, the same code | symbol as the linear light irradiation apparatus 10 is attached | subjected, and description of a common part shall be abbreviate | omitted. 10 and 11, the outer cover is not shown.

本体62は、冷却水路を備えた水冷方式のヒートシンク20と、1方向に沿って直線状に配列された複数の光ファイバー出射端82と、複数の光ファイバー出射端82からの光をライン状に集光させる第1のロッドレンズ24及び第2のロッドレンズ28とを備える。光ファイバー出射端82は、光ファイバー80の出射端であり、光ファイバー80の入射端(図示せず)から入射された光が出射される。なお、光ファイバー出射端82から出射される光は、ある程度平行化されたものであるため、ライン状光照射装置10が備える集光レンズとしての平凸レンズ21b等を用いない構成とすることができる。   The main body 62 condenses light from the water-cooling heat sink 20 provided with a cooling water channel, a plurality of optical fiber output ends 82 arranged linearly along one direction, and a plurality of optical fiber output ends 82 in a line. The first rod lens 24 and the second rod lens 28 are provided. The optical fiber output end 82 is an output end of the optical fiber 80, and light incident from an incident end (not shown) of the optical fiber 80 is output. In addition, since the light radiate | emitted from the optical fiber output end 82 is parallelized to some extent, it can be set as the structure which does not use the plano-convex lens 21b etc. as a condensing lens with which the linear light irradiation apparatus 10 is provided.

本実施形態に係るライン状光照射装置60であっても、ライン状光照射装置10と同様、2つのロッドレンズを用いているため、1つのロッドレンズのみを用いる場合よりも、光源としての光ファイバー出射端82から照射面までの距離を長くすることができる。その結果、各光ファイバー出射端82からの光を充分に重ね合わることができ、ライン光の照度均一性を向上させることができる。   Even in the line light irradiation device 60 according to the present embodiment, since two rod lenses are used as in the line light irradiation device 10, an optical fiber as a light source is used rather than a case where only one rod lens is used. The distance from the emission end 82 to the irradiation surface can be increased. As a result, the light from each optical fiber output end 82 can be sufficiently superimposed, and the illuminance uniformity of the line light can be improved.

第1のロッドレンズ24は、保持機構65により保持されている。保持機構65は、同一の素材で形成された、一対のカンチレバー66(カンチレバー66−1、及び、カンチレバー66−2)からなるカンチレバー構造となっている(図10参照)。   The first rod lens 24 is held by a holding mechanism 65. The holding mechanism 65 has a cantilever structure composed of a pair of cantilevers 66 (cantilever 66-1 and cantilever 66-2) formed of the same material (see FIG. 10).

カンチレバー66は、挟持部66a(挟持部66a−1、66a−2)と挟持部66aから延伸した、たわみを形成することが可能なバー部66b(バー部66b−1、66b−2)とを有する。カンチレバー66の素材としては、たわんで応力を発生させるものであれば特に限定されず、各種の金属等を用いることができる。   The cantilever 66 includes a sandwiching portion 66a (sandwich portions 66a-1 and 66a-2) and a bar portion 66b (bar portions 66b-1 and 66b-2) extending from the sandwiching portion 66a and capable of forming a deflection. Have. The material of the cantilever 66 is not particularly limited as long as it can bend and generate stress, and various metals can be used.

カンチレバー66は、バー部66bの挟持部66aとは反対側において、ヒートシンク20にネジ止めされている。保持機構65は、2つのカンチレバー66により、第1のロッドレンズ24を両側(図10では左右側)から挟持している。具体的に、挟持部66aは、内側にV溝67(V溝67−1、67−2)を有しており、バー部66bがヒートシンク20に固定された状態において、第1のロッドレンズ24が挟持部66a−1と挟持部66a−2の間に配置されると、バー部66b−1とバー部66b−2は、同程度たわんだ状態で、第1のロッドレンズ24が挟持部66a−1と挟持部66a−2との間に挟持される。カンチレバー66は同一の素材で形成されているため、バー部66bのたわみ量は同程度となる。そのため、第1のロッドレンズ24は、光ファイバー出射端82の真上に配置されるように調芯される。また、挟持部66aは、内側にV溝67(V溝67−1、67−2)を有しているため、第1のロッドレンズ24は高さ方向に位置決めされて保持される。   The cantilever 66 is screwed to the heat sink 20 on the opposite side of the bar portion 66b from the clamping portion 66a. The holding mechanism 65 sandwiches the first rod lens 24 from both sides (left and right sides in FIG. 10) by two cantilevers 66. Specifically, the sandwiching portion 66 a has V grooves 67 (V grooves 67-1 and 67-2) on the inner side, and the first rod lens 24 is in a state where the bar portion 66 b is fixed to the heat sink 20. Is disposed between the sandwiching portion 66a-1 and the sandwiching portion 66a-2, the bar portion 66b-1 and the bar portion 66b-2 are bent to the same extent, and the first rod lens 24 is sandwiched between the sandwiching portions 66a. -1 and the clamping part 66a-2. Since the cantilever 66 is formed of the same material, the amount of deflection of the bar portion 66b is approximately the same. Therefore, the first rod lens 24 is aligned so as to be disposed immediately above the optical fiber output end 82. Moreover, since the clamping part 66a has the V groove 67 (V groove 67-1, 67-2) inside, the 1st rod lens 24 is positioned and hold | maintained in a height direction.

第2のロッドレンズ28は、第1のロッドレンズ24と同様、保持機構70により保持されている。保持機構70は、同一の素材で形成された、一対のカンチレバー71(カンチレバー71−1、及び、カンチレバー71−2)からなるカンチレバー構造となっている(図10参照)。   Similar to the first rod lens 24, the second rod lens 28 is held by a holding mechanism 70. The holding mechanism 70 has a cantilever structure including a pair of cantilevers 71 (cantilever 71-1 and cantilever 71-2) formed of the same material (see FIG. 10).

カンチレバー71は、挟持部71a(挟持部71a−1、71a−2)と挟持部71aから延伸した、たわみを形成することが可能なバー部71b(バー部71b−1、71b−2)とを有する。カンチレバー71の素材としては、たわんで応力を発生させるものであれば特に限定されず、各種の金属等を用いることができる。   The cantilever 71 includes a pinching portion 71a (pinching portions 71a-1 and 71a-2) and a bar portion 71b (bar portions 71b-1 and 71b-2) extending from the pinching portion 71a and capable of forming a deflection. Have. The material of the cantilever 71 is not particularly limited as long as it can bend and generate stress, and various metals can be used.

カンチレバー71は、バー部71bの挟持部71aとは反対側において、ヒートシンク20にネジ止めされている。保持機構70は、2つのカンチレバー71により、第2のロッドレンズ28を両側(図10では左右側)から挟持している。具体的に、挟持部71aは、内側にV溝72(V溝72−1、72−2)を有しており、バー部71bがヒートシンク20に固定された状態において、第2のロッドレンズ28が挟持部71a−1と挟持部71a−2の間に配置されると、バー部71b−1とバー部71b−2は、同程度たわんだ状態で、第2のロッドレンズ28が挟持部71a−1と挟持部71a−2との間に挟持される。カンチレバー71は同一の素材で形成されているため、バー部71bのたわみ量は同程度となる。そのため、第2のロッドレンズ28は、第1のロッドレンズ24の真上に配置されるように調芯される。また、挟持部71aは、内側にV溝72(V溝72−1、72−2)を有しているため、第1のロッドレンズ24は高さ方向に位置決めされて保持される。   The cantilever 71 is screwed to the heat sink 20 on the opposite side of the bar portion 71b from the clamping portion 71a. The holding mechanism 70 sandwiches the second rod lens 28 from both sides (left and right sides in FIG. 10) by two cantilevers 71. Specifically, the sandwiching portion 71 a has V grooves 72 (V grooves 72-1 and 72-2) on the inner side, and the second rod lens 28 in a state where the bar portion 71 b is fixed to the heat sink 20. Is disposed between the sandwiching part 71a-1 and the sandwiching part 71a-2, the bar part 71b-1 and the bar part 71b-2 are bent to the same extent, and the second rod lens 28 is sandwiched by the sandwiching part 71a. -1 and the clamping part 71a-2. Since the cantilever 71 is formed of the same material, the amount of deflection of the bar portion 71b is approximately the same. For this reason, the second rod lens 28 is aligned so as to be disposed immediately above the first rod lens 24. Moreover, since the clamping part 71a has the V-groove 72 (V-grooves 72-1, 72-2) on the inner side, the first rod lens 24 is positioned and held in the height direction.

上述した実施形態では、本発明のロッドレンズが、断面形状円形状の丸棒レンズである場合について説明した。しかしながら、本発明のロッドレンズはこの例に限定されず、複数の光源からの光が入射する入射面と当該光が出射する出射面とが同一円周上にあればよい。このようなロッドレンズとしては、例えば、丸棒レンズの側面2箇所を、入射面及び出射面にかからない程度に面取りしたものを挙げることができる。   In the above-described embodiment, the case where the rod lens of the present invention is a round bar lens having a circular cross-sectional shape has been described. However, the rod lens of the present invention is not limited to this example, and the incident surface on which light from a plurality of light sources enters and the exit surface from which the light exits may be on the same circumference. As such a rod lens, there can be mentioned, for example, one in which two side surfaces of a round rod lens are chamfered to the extent that they do not cover the entrance surface and the exit surface.

本発明において、ロッドレンズを保持する保持機構は、保持機構25、保持機構30、保持機構65及び保持機構70のように、カンチレバー構造となっていることが好ましい。しかしながら、本発明における保持機構は、ロッドレンズを保持できればこの例に限定されない。例えば、ロッドレンズを挟持する挟持部と、前記挟持部から延伸した、たわみを形成できないバー部とからなる部材を用い、挟持部にゴムや発泡材等の弾性体を設置してロッドレンズを保持する保持機構としてもよい。   In the present invention, the holding mechanism for holding the rod lens preferably has a cantilever structure like the holding mechanism 25, the holding mechanism 30, the holding mechanism 65, and the holding mechanism 70. However, the holding mechanism in the present invention is not limited to this example as long as the rod lens can be held. For example, using a member consisting of a clamping part that clamps the rod lens and a bar part that extends from the clamping part and cannot bend, an elastic body such as rubber or foam is installed in the clamping part to hold the rod lens. It is good also as a holding mechanism to do.

上述した実施形態では、挟持部が内側に曲面を有している場合、及び、曲面のないV溝を有している場合について説明した。しかしながら、本発明における挟持部の形状は、ロッドレンズを挟持することができれば、これらの例に限定されない。   In the above-described embodiment, the case where the sandwiching portion has a curved surface inside and the case where the holding portion has a V groove without a curved surface have been described. However, the shape of the clamping part in the present invention is not limited to these examples as long as the rod lens can be clamped.

上述した実施形態では、2つのロッドレンズの長さが同一である場合について説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、長さを異ならせてもよい。   In the above-described embodiments, the case where the lengths of the two rod lenses are the same has been described. However, the lengths may be different as long as they do not depart from the spirit of the present invention.

上述した実施形態では、ロッドレンズを2つ用いる場合について説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、さらに1又は複数のロッドレンズを用いてもよい。すなわち、本発明は、少なくとも2つのロッドレンズを用いることを特徴とする。   In the embodiment described above, the case where two rod lenses are used has been described. However, one or more rod lenses may be used as long as they do not depart from the spirit of the present invention. That is, the present invention is characterized by using at least two rod lenses.

上述した実施形態では、複数の光源が直線状に1列配列されている場合について説明した。しかしながら、本発明において複数の光源の配列はこれに限定されず、例えば、2列以上であってもよい。   In the above-described embodiment, the case where a plurality of light sources are arranged in a line in a straight line has been described. However, in the present invention, the arrangement of the plurality of light sources is not limited to this, and may be two or more rows, for example.

なお、本発明は、
1方向に沿って直線状に配列され、光軸が互いに平行な複数の光源と、
複数の前記光源からの光が入射する入射面及び当該光が出射する出射面を側面に有するロッドレンズと、
前記ロッドレンズを保持する保持機構とを有し、
前記保持機構は、前記ロッドレンズを挟持する挟持部と、たわみを形成することが可能なバー部とを有するカンチレバー構造からなるライン状光照射装置を含む(以下、第2の本発明に係るライン状光照射装置ともいう)。
In the present invention,
A plurality of light sources arranged linearly along one direction and having optical axes parallel to each other;
A rod lens having a light incident surface on which light from the plurality of light sources is incident and a light exit surface from which the light is emitted;
A holding mechanism for holding the rod lens;
The holding mechanism includes a line-shaped light irradiation device having a cantilever structure having a holding portion for holding the rod lens and a bar portion capable of forming a deflection (hereinafter referred to as a line according to a second aspect of the present invention). Also called a light irradiation device).

第2の本発明に係るライン状光照射装置によれば、挟持部に挟持されたロッドレンズが、バー部のたわみにより調芯される。その結果、レンズの位置合わせがより容易となる。なお、第2の本発明においては、ロッドレンズは、1つであってもよく、複数であってもよい。ロッドレンズが1つの場合にも、上記保持機構によりロッドレンズは好適に調芯され、光源の真上にロッドレンズを位置させることができるからである。   According to the line light irradiation apparatus according to the second aspect of the present invention, the rod lens sandwiched by the sandwiching portion is aligned by the deflection of the bar portion. As a result, lens alignment becomes easier. In the second aspect of the present invention, the number of rod lenses may be one or plural. This is because even when there is only one rod lens, the rod lens is suitably aligned by the holding mechanism, and the rod lens can be positioned directly above the light source.

また、第2の本発明においては、ロッドレンズは、入射面と出射面とが同一円周上になくてもよい。このようなロッドレンズとしては、例えば、平凸レンズを挙げることができる。入射面と出射面とが同一円周上にないロッドレンズであっても、上記保持機構によりロッドレンズは好適に調芯され、光源の真上にロッドレンズを位置させることができるからである。ただし、ロッドレンズの円周方向の位置決め精度を要求されない点で、入射面と出射面とが同一円周上にあるロッドレンズを用いることが好ましい。   In the second aspect of the present invention, the rod lens may not have the entrance surface and the exit surface on the same circumference. An example of such a rod lens is a plano-convex lens. This is because even if the entrance surface and the exit surface are rod lenses that are not on the same circumference, the rod lens is suitably aligned by the holding mechanism, and the rod lens can be positioned directly above the light source. However, it is preferable to use a rod lens in which the entrance surface and the exit surface are on the same circumference in that the accuracy of positioning the rod lens in the circumferential direction is not required.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した例に限定されるものではなく、本発明の構成を充足する範囲内で、適宜設計変更を行うことが可能である。   The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described example, and it is possible to make design changes as appropriate within a range that satisfies the configuration of the present invention.

10、60 ライン状光照射装置
12、62 本体
14 外カバー
14a カバー
14b カバー
20 ヒートシンク
21 LED
21a LED素子
21b 平凸レンズ
22 LED基板
24、40 第1のロッドレンズ
24a (第1のロッドレンズ24の)底面
24b 入射面
24c 出射面
25、30 保持機構
26(26−1、26−2)、31(31−1、31−2) カンチレバー
26a(26a−1、26a−2)、31a(31a−1、31a−2) 挟持部
26b(26b−1、26b−2)、31b(31b−1、31b−2) バー部
27(27−1、27−2) (挟持部26aの)曲面
32(32−1、32−2) (挟持部31aの)曲面
28、42 第2のロッドレンズ
28a (第2のロッドレンズ28の)底面
28b 入射面
28c 出射面
34 ライン光
65、70 保持機構
66(66−1、66−2)、71(71−1、71−2) カンチレバー
66a(66a−1、66a−2)、71a(71a−1、71a−2) 挟持部
66b(66b−1、66b−2)、71b(71b−1、71b−2) バー部
67(67−1、67−2)、72(72−1、72−2) V溝
C1 LED21の光軸
C2 第1のロッドレンズ24の光軸
C3 第2のロッドレンズ28の光軸
10, 60 Line-shaped light irradiation device 12, 62 Main body 14 Outer cover 14a Cover 14b Cover 20 Heat sink 21 LED
21a LED element 21b Plano-convex lens 22 LED substrate 24, 40 First rod lens 24a (on the first rod lens 24) bottom surface 24b entrance surface 24c exit surface 25, 30 holding mechanism 26 (26-1, 26-2), 31 (31-1, 31-2) Cantilever 26a (26a-1, 26a-2), 31a (31a-1, 31a-2) Nipping part 26b (26b-1, 26b-2), 31b (31b-1) 31b-2) Bar portion 27 (27-1, 27-2) Curved surface 32 (32-1, 32-2) (of pinching portion 26a) Curved surface 28, 42 (of pinching portion 31a) Second rod lens 28a Bottom surface 28b (of second rod lens 28) Incident surface 28c Emission surface 34 Line light 65, 70 Holding mechanism 66 (66-1, 66-2), 71 (71-1, 71-2) Cantilever 66a 66a-1, 66a-2), 71a (71a-1, 71a-2) Nipping part 66b (66b-1, 66b-2), 71b (71b-1, 71b-2) Bar part 67 (67-1, 67-2), 72 (72-1, 72-2) V-groove C1 Optical axis C2 of LED 21 Optical axis C3 of first rod lens 24 Optical axis of second rod lens 28

Claims (4)

1方向に沿って直線状に配列され、光軸が互いに平行な複数の光源と、
複数の前記光源からの光が入射する入射面及び当該光が出射する出射面を側面に有し、前記入射面と前記出射面とが同一円周上にあるロッドレンズとを有し、
前記ロッドレンズは、2つあり、互いに柱状方向に対して平行に配置されていることを特徴とするライン状光照射装置。
A plurality of light sources arranged linearly along one direction and having optical axes parallel to each other;
A light incident surface on which light from the plurality of light sources is incident and a light exit surface from which the light is emitted; and a rod lens having the incident surface and the light exit surface on the same circumference;
There are two rod lenses, and they are arranged in parallel to each other in the columnar direction.
前記ロッドレンズは、底面が光反射機能を有していることを特徴とする請求項1に記載のライン状光照射装置。   The line light irradiation apparatus according to claim 1, wherein a bottom surface of the rod lens has a light reflection function. 2つの前記ロッドレンズの同一側にある底面の間に反射板が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載のライン状光照射装置。   The line light irradiation apparatus according to claim 1, wherein a reflection plate is provided between the bottom surfaces on the same side of the two rod lenses. 前記ロッドレンズを保持する保持機構を有し、
前記保持機構は、前記ロッドレンズを挟持する挟持部と、たわみを形成することが可能なバー部とを有するカンチレバー構造からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1に記載のライン状光照射装置。
A holding mechanism for holding the rod lens;
The line according to any one of claims 1 to 3, wherein the holding mechanism includes a cantilever structure having a holding part that holds the rod lens and a bar part that can bend. Light irradiation device.
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