JP2515305B2 - 発光装置 - Google Patents
発光装置Info
- Publication number
- JP2515305B2 JP2515305B2 JP21790586A JP21790586A JP2515305B2 JP 2515305 B2 JP2515305 B2 JP 2515305B2 JP 21790586 A JP21790586 A JP 21790586A JP 21790586 A JP21790586 A JP 21790586A JP 2515305 B2 JP2515305 B2 JP 2515305B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- led
- illuminance
- led array
- lens
- rod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Led Device Packages (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は発光装置にかかり、特に複写機やファクシ
ミリ等の固体光源に用いられる発光ダイオード・アレイ
（以下LEDアレイと略称する）に関するものである。
ミリ等の固体光源に用いられる発光ダイオード・アレイ
（以下LEDアレイと略称する）に関するものである。
（従来の技術） 従来のLEDアレイの一例を第４図ａに一部断面の側面
図で示す。図において、101,101…はLEDペレットで、ガ
ラスエポキシ基材とするプリント配線基板102（以下、
基板と略称する）上に直線状に、かつ、互いに等間隔に
マウント，配線が施されている。また、これらのLEDペ
レット群の直上方にこれらと平行に、例えばアクリル樹
脂で形成された円柱レンズ103（第４図ｂ）が反射板114
を備えたレンズ保持部材104で上記基板102に固着されて
いる。なお、上記円柱レンズ103の上方にはこれと約30m
m離れて受光面105が配置されるようになっている（第４
図a,第５図）。
図で示す。図において、101,101…はLEDペレットで、ガ
ラスエポキシ基材とするプリント配線基板102（以下、
基板と略称する）上に直線状に、かつ、互いに等間隔に
マウント，配線が施されている。また、これらのLEDペ
レット群の直上方にこれらと平行に、例えばアクリル樹
脂で形成された円柱レンズ103（第４図ｂ）が反射板114
を備えたレンズ保持部材104で上記基板102に固着されて
いる。なお、上記円柱レンズ103の上方にはこれと約30m
m離れて受光面105が配置されるようになっている（第４
図a,第５図）。
上記従来のLEDアレイにおける円柱レンズ103は第４図
ｂに斜視図で示し、また第５図に端末部の光路を示すよ
うに、断面形状は全体に一様の円形で、１つのLEDペレ
ット101からの光束は円柱レンズの長さ方向にLEDペレッ
トを中心に対称である。
ｂに斜視図で示し、また第５図に端末部の光路を示すよ
うに、断面形状は全体に一様の円形で、１つのLEDペレ
ット101からの光束は円柱レンズの長さ方向にLEDペレッ
トを中心に対称である。
もともとLEDペレットの発光は若干の拡がりをもって
照射されるから、叙上の従来の構造においては、中央部
の一つのLEDペレット上の照度は、このLEDペレットの光
束と、このLEDペレットの両隣のLEDペレットから入射す
る光束と、さらに両隣のLEDペレットとから入射する光
束により構成される。これに対し、端に配置された一つ
のLEDペレット上の照度は、このLEDペレットの光束と、
このLEDペレットの片隣の一つのLEDペレットから入射す
る光束と、さらに隣接の一つのLEDペレットとから入射
する光束により構成されるのみであるから、有効照度領
域、すなわち基板端における照度は上記中央部の照度に
比して低い。すなわち、上記は第６図に示す照度分布図
における有効照度領域の端部には顕著な照度の低下が認
められる。第６図はLEDアレイの長さ方向を横軸に、そ
の各部における照度を縦軸にとって示す照度分布図で、
両端末から内方に照度として許容される最低点（Min）
がある。つまり、有効照度領域と称される均一な照度分
布領域はLEDアレイの全長に比べて相当短かいものとな
る。
照射されるから、叙上の従来の構造においては、中央部
の一つのLEDペレット上の照度は、このLEDペレットの光
束と、このLEDペレットの両隣のLEDペレットから入射す
る光束と、さらに両隣のLEDペレットとから入射する光
束により構成される。これに対し、端に配置された一つ
のLEDペレット上の照度は、このLEDペレットの光束と、
このLEDペレットの片隣の一つのLEDペレットから入射す
る光束と、さらに隣接の一つのLEDペレットとから入射
する光束により構成されるのみであるから、有効照度領
域、すなわち基板端における照度は上記中央部の照度に
比して低い。すなわち、上記は第６図に示す照度分布図
における有効照度領域の端部には顕著な照度の低下が認
められる。第６図はLEDアレイの長さ方向を横軸に、そ
の各部における照度を縦軸にとって示す照度分布図で、
両端末から内方に照度として許容される最低点（Min）
がある。つまり、有効照度領域と称される均一な照度分
布領域はLEDアレイの全長に比べて相当短かいものとな
る。
（発明が解決しようとする問題点） 叙上の如く、従来のLEDアレイは両端部における照度
分布の低下が大きく、有効照度領域はLEDアレイの全長
に対して相当狭い。つまり、広い有効照度領域を得るた
めには、より長いLEDアレイが必要となり、これは複写
機，ファクシミリなどの機器内スペースの制約により所
望の特性を得ることが難かしい場合が多かった。
分布の低下が大きく、有効照度領域はLEDアレイの全長
に対して相当狭い。つまり、広い有効照度領域を得るた
めには、より長いLEDアレイが必要となり、これは複写
機，ファクシミリなどの機器内スペースの制約により所
望の特性を得ることが難かしい場合が多かった。
この発明は、全長を必要以上に長くすることなく所望
の有効照度領域を得ることのできるLEDアレイの構造を
提供することを目的とする。
の有効照度領域を得ることのできるLEDアレイの構造を
提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段） この発明は上記従来のLEDアレイの問題点に対し、棒
状レンズの両端部にこのレンズの長手方向の集光効果を
もたせるように、両端部の厚さが端末に向け薄く形成し
たことを特徴とし、所望の有効照度領域を得るために必
要なLEDアレイの全長を最小限に抑えることができる。
状レンズの両端部にこのレンズの長手方向の集光効果を
もたせるように、両端部の厚さが端末に向け薄く形成し
たことを特徴とし、所望の有効照度領域を得るために必
要なLEDアレイの全長を最小限に抑えることができる。
（作用） この発明はLEDアレイの棒状レンズに長手方向の集光
効果をもたせ、所望の有効照度領域を得るために必要と
するLEDアレイの全長を最小限ならしめる。
効果をもたせ、所望の有効照度領域を得るために必要と
するLEDアレイの全長を最小限ならしめる。
（実施例） 以下、この発明の一実施例につき図面を参照して説明
する。なお、説明において従来と変わらない部分につい
ては、図面に従来と同じ符号を付けて示し説明を省略す
る。
する。なお、説明において従来と変わらない部分につい
ては、図面に従来と同じ符号を付けて示し説明を省略す
る。
第１図ａは一実施例のLEDアレイの一部断面の側面図
を示す。図において、11は棒状レンズで、第１図ｂに斜
視図で示すように、両端部の集光効果をたしかめるよう
に、両端部を除いて円柱状でその両端部の厚さが端末に
向け薄く形成されている。この一例の形状として、両端
末が基板に平行な円柱の直径を含む薄い端面部11aと、
これから中央部へ向け円柱を削（そ）ぐように設けられ
た斜面部11bを備える（第１図ｂ）。この斜面部11bにつ
いては説明のため平面で図示したが、曲面または球面の
一部がよく、その傾斜はLEDアレイにおけるLEDペレット
の配置（間隔）等に関する設計上の問題もあるが、LED
アレイの端から２〜３個目のLEDペレット上に設けられ
る。このようにして構成される棒状レンズによれば、LE
Dアレイの端部のLEDペレットの発光の光路は第２図に例
示するように、斜面の勾配（θ）が25度を中心として＋
20度，−10度の範囲内で効果が顕著であった。
を示す。図において、11は棒状レンズで、第１図ｂに斜
視図で示すように、両端部の集光効果をたしかめるよう
に、両端部を除いて円柱状でその両端部の厚さが端末に
向け薄く形成されている。この一例の形状として、両端
末が基板に平行な円柱の直径を含む薄い端面部11aと、
これから中央部へ向け円柱を削（そ）ぐように設けられ
た斜面部11bを備える（第１図ｂ）。この斜面部11bにつ
いては説明のため平面で図示したが、曲面または球面の
一部がよく、その傾斜はLEDアレイにおけるLEDペレット
の配置（間隔）等に関する設計上の問題もあるが、LED
アレイの端から２〜３個目のLEDペレット上に設けられ
る。このようにして構成される棒状レンズによれば、LE
Dアレイの端部のLEDペレットの発光の光路は第２図に例
示するように、斜面の勾配（θ）が25度を中心として＋
20度，−10度の範囲内で効果が顕著であった。
上記構造により、円柱レンズはその収端部がこの円柱
レンズとは異なるレンズ、またはプリズムに形成されて
おり、端のLEDペレットから照射される発光の内、外端
方向への照射光を屈折させて内方に照射し照度不足を補
償することにより所望の有効照度領域構成を達成する。
したがって、LEDアレイの両端部における照度分布の低
下は著しく軽減され、第３図に照度分布図を示す。この
照度分布の表わし方は前記第６図によって説明した従来
例におけると同じである。
レンズとは異なるレンズ、またはプリズムに形成されて
おり、端のLEDペレットから照射される発光の内、外端
方向への照射光を屈折させて内方に照射し照度不足を補
償することにより所望の有効照度領域構成を達成する。
したがって、LEDアレイの両端部における照度分布の低
下は著しく軽減され、第３図に照度分布図を示す。この
照度分布の表わし方は前記第６図によって説明した従来
例におけると同じである。
なお、前記棒状レンズの材質はアクリル樹脂に限定さ
れるものでなく、その他の合成樹脂、ガラス等でも変ら
ない効果を示す。
れるものでなく、その他の合成樹脂、ガラス等でも変ら
ない効果を示す。
この発明によれば、従来の構造のLEDアレイは有効照
度領域における基板端の照度が中央部の照度に比して低
いという欠点が改良される。すなわち、LEDペレットの
上方にこれらと平行に対向し配置された円柱レンズが、
その両端部における厚さを端末に向け薄く形成されてい
る構造上の特徴により、端のLEDペレットから照射され
る発光の内、外端方向への照射光を屈折させて内方に照
射し照度不足を補償することにより所望の有効照度領域
構成を達成する。
度領域における基板端の照度が中央部の照度に比して低
いという欠点が改良される。すなわち、LEDペレットの
上方にこれらと平行に対向し配置された円柱レンズが、
その両端部における厚さを端末に向け薄く形成されてい
る構造上の特徴により、端のLEDペレットから照射され
る発光の内、外端方向への照射光を屈折させて内方に照
射し照度不足を補償することにより所望の有効照度領域
構成を達成する。
この発明の定量的な効果はLEDアレイを使用するシス
テムによって異なるが、一例として照射距離が30mmの場
合について述べる。叙上の構造のLEDアレイの照度分布
を示す第３図において、MAXは分布中の最大照度値、MIN
は最小照度値であり、照度むらは次式で表わされる。
テムによって異なるが、一例として照射距離が30mmの場
合について述べる。叙上の構造のLEDアレイの照度分布
を示す第３図において、MAXは分布中の最大照度値、MIN
は最小照度値であり、照度むらは次式で表わされる。
上式によって第６図に示される従来の照度むらを評価
すると約20％となり、第３図に示される一実施例の照度
むらは10％程度となる。実際の応用では15％以下程度の
レベルが要求されるため、この発明の効果は非常に顕著
である。
すると約20％となり、第３図に示される一実施例の照度
むらは10％程度となる。実際の応用では15％以下程度の
レベルが要求されるため、この発明の効果は非常に顕著
である。
第１図ａは本発明の一実施例のLEDアレイの一部を断面
で示す側面図、第１図ｂは第１図ａにおける棒状レンズ
の斜視図、第２図は本発明にかかる棒状レンズの端末部
の光路を説明するための断面図、第３図は本発明にかか
るLEDアレイの照度分布を示す線図、第４図ａは従来のL
EDアレイの一部を断面で示す側面図、第４図ｂは第４図
ａにおける円柱レンズの斜視図、第５図は円柱レンズの
端末部の光路を説明するための断面図、第６図は従来の
LEDアレイの照度分布を示す線図である。 11……棒状レンズ 11a……棒状レンズの端面図 11b……棒状レンズの斜面部 101……LEDペレット 102……基板 114……反射板
で示す側面図、第１図ｂは第１図ａにおける棒状レンズ
の斜視図、第２図は本発明にかかる棒状レンズの端末部
の光路を説明するための断面図、第３図は本発明にかか
るLEDアレイの照度分布を示す線図、第４図ａは従来のL
EDアレイの一部を断面で示す側面図、第４図ｂは第４図
ａにおける円柱レンズの斜視図、第５図は円柱レンズの
端末部の光路を説明するための断面図、第６図は従来の
LEDアレイの照度分布を示す線図である。 11……棒状レンズ 11a……棒状レンズの端面図 11b……棒状レンズの斜面部 101……LEDペレット 102……基板 114……反射板
Claims (1)
- 【請求項１】配線基板上にほぼ一直線に配設された複数
個のLEDペレットと、これらのLEDペレットに対応した反
射面を有する反射板と、この反射板の上方にLEDペレッ
トの配列と平行に配置された棒状レンズを備え、かつ上
記棒状レンズはその両端部の厚さが端末に向け薄く形成
され、この棒状レンズとは異なるレンズ、またはプリズ
ムとして端部のLEDペレットの外端方向への照射光を内
方に屈折させる構成を特徴とする発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21790586A JP2515305B2 (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21790586A JP2515305B2 (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 発光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6374025A JPS6374025A (ja) | 1988-04-04 |
| JP2515305B2 true JP2515305B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=16711589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21790586A Expired - Lifetime JP2515305B2 (ja) | 1986-09-18 | 1986-09-18 | 発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2515305B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021156772A (ja) * | 2020-03-27 | 2021-10-07 | 株式会社アイテックシステム | 照明装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0361359U (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-17 | ||
| US20030076034A1 (en) * | 2001-10-22 | 2003-04-24 | Marshall Thomas M. | Led chip package with four led chips and intergrated optics for collimating and mixing the light |
-
1986
- 1986-09-18 JP JP21790586A patent/JP2515305B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021156772A (ja) * | 2020-03-27 | 2021-10-07 | 株式会社アイテックシステム | 照明装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6374025A (ja) | 1988-04-04 |
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