JPH08162677A - 発光ダイオードを用いた細長光源 - Google Patents

発光ダイオードを用いた細長光源

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JPH08162677A
JPH08162677A JP6300846A JP30084694A JPH08162677A JP H08162677 A JPH08162677 A JP H08162677A JP 6300846 A JP6300846 A JP 6300846A JP 30084694 A JP30084694 A JP 30084694A JP H08162677 A JPH08162677 A JP H08162677A
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Japan
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fluorescent lamp
light emitting
tube
circular tube
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Shinsuke Iino
信輔 飯野
Hideo Hamanaka
秀郎 浜中
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Nireco Corp
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F21K9/27—Retrofit light sources for lighting devices with two fittings for each light source, e.g. for substitution of fluorescent tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2103/00—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes
    • F21Y2103/10—Elongate light sources, e.g. fluorescent tubes comprising a linear array of point-like light-generating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長寿命でかつ既存の蛍光灯と互換性ある細長
光源を得る。 【構成】 発光ダイオード１を直線状にプリント基板２
に配置し、これを標準的な直線状蛍光灯と同一寸法の円
管３内に設置し、円管３の両端には蛍光灯の電気接続金
物と同一寸法の電気接続金物７を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、かみ、フォイル、スト
リップ等ウェブのエッジ位置などを測定する光学式検出
器に用いられる投光用の発光ダイオードを用いた細長光
源に関する。
【０００２】
【従来の技術】紙、フォイルなどを連続印刷する場合、
またストリップを圧延工程で圧延する場合、これらウェ
ブのエッジ位置や中央位置を検出し、ウェブがロールに
より適正に送られてゆくよう制御がなされる。またウェ
ブの幅の検出も行われる。図４はこのようなウェブのエ
ッジ位置や幅の検出方法を示す図である。走行するウェ
ブ１０の下面に細長い光源を有する投光器１１をその長
さ方向がウェブ１０の幅方向になるように配置し、ウェ
ブ１０の上部からイメージセンサ１２によりウェブ１０
のエッジを撮像する。光源からの光がウェブ１０で遮蔽
される境目の位置がエッジを表すので、この位置をイメ
ージセンサ１２の撮像した画像より検出することにより
エッジを検出できる。（Ａ）はこのようにしてエッジを
検出する方法を示し、（Ｂ）はウェブ１０の幅方向両端
のエッジを検出することにより、エッジ間の長さである
ウェブ１０の幅を検出する方法を示す。
【０００３】このようにウェブのエッジや幅、また幅の
中央位置などを測定する測定用検出器は広範囲な検出長
を要求されることが多く、従って使用する投光用光源の
投光長も数１００ｍｍから１ｍ前後と長いものが要求さ
れる。このため、投光長が長く、輝度も均一性がある光
源として蛍光灯が広く使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】光源として蛍光灯を使
用する場合、一定のしきい値より暗くなる位置をエッジ
位置としてエッジ位置を検出する。アナログ検出方式で
は、光源の輝度が経時劣化するため、検出誤差が徐々に
増大する。またディジタル検出方式では、光源が老化し
ても明レベルとしきい値に差があれば特性変動はなく、
またしきい値を設定変更することにより特性変動を防止
できるので、経時劣化の影響はある程度防ぐことができ
るが、使用可能期間が短いという寿命の問題があり、何
れの方式の場合も寿命が短いため、定期的に交換しなけ
ればならず、保守上の支障をきたしていた。しかし蛍光
灯は細長光源として広く用いられており、エッジ等の測
定用検出器は蛍光灯が装備されるように製作されている
ので、このように既存の検出器にも容易に装備できる細
長光源が必要となる。
【０００５】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、発光ダイオードを直線状に並べて細長光源とする
ことにより長寿命の光源を得ることを目的とする。さら
に外形および電気接続金具を蛍光灯と同一とすることに
より、既存の装置にも使用できる細長光源とすることを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明では、発光ダイオードを直線状に並
べたプリント基板と、このプリント基板を内部に取り付
ける標準寸法の直線状蛍光灯と同一寸法で光を透過する
円管と、該円管の両端に取り付けられた標準の直線状蛍
光灯の電気接続金物と同一寸法の電気接続金具とを備え
る。
【０００７】請求項２の発明では、前記円管内壁には前
記プリント基板の幅方向両辺をそれぞれ上下より挟む支
持材が設けられている。
【０００８】請求項３の発明では、前記円管は光を拡散
させる拡散材により構成されている。
【０００９】
【作用】請求項１の発明によれば、発光ダイオードを直
線上に並べることにより、細長光源が得られる。光源の
長さは、発光ダイオードの数を増加させることにより所
望の長さとすることができる。発光ダイオードは寿命が
蛍光灯より十分長く輝度も安定しているので、長寿命で
輝度の安定した光源が得られる。発光ダイオードを並べ
たプリント基板を既存の検出器に使われている標準寸法
の直線状蛍光灯と同一寸法で光を透過する円管に入れ、
かつ電気接続金具を蛍光灯のものと同一とするので、蛍
光灯を光源としている既存の装置にも細長光源として使
用できる。
【００１０】請求項２の発明によれば、内管内壁には発
光ダイオードを直線状に並べたプリント基板の幅方向両
辺をそれぞれ上下より挟む支持材が設けられているの
で、プリント基板を円管に挿入するときのガイドにな
り、またプリント基板を振動に対し十分支持し、かつ円
管の補強となっている。
【００１１】請求項３の発明によれば、円管を拡散板に
より構成するので、発光ダイオードからの光を散乱させ
輝度が均一化される。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は実施例の細長光源の構成図を示し、
（Ａ）が縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ断面、
（Ｃ）は（Ａ）のＹ−Ｙ矢視図である。発光ダイオード
１は赤色ＬＥＤを使用することが多いが、検出対象によ
っては黄、緑、青、赤外ＬＥＤを用いてもよい。発光ダ
イオード１はプリント基板２の上に１列に互いの間隔を
密にして配置される。プリント基板２はアクリル製の円
管３の直径上に配置され、両端は円管壁に取り付けられ
た上、下２枚の支持材４で拘束される。この支持材４
は、プリント基板２を円管３内に挿入するときの案内に
もなる。さらにプリント基板２を振動等に対し十分強固
に支持し、円管３の補強も兼ねた構造としている。抵抗
５、コンデンサ６は発光ダイオード１に供給する電流の
全波整流及び平滑回路を構成する部品である。電気接続
金具７は円管３の両端に設けられ、円管３の外径、長さ
および電気接続金具７は既存の検出器に使われているＪ
ＩＳＣ７６０１の直線状蛍光灯と同じ寸法、配置とし、
ＪＩＳＣ７７０９のＧ１３またはＲ１７ｄの口金と同じ
寸法としている。これらの検出器では３０Ｗ用、３２Ｗ
用、４０Ｗの出力の蛍光灯がよく使われ、これらは、出
力に応じて長さのみ長くなっている。
【００１３】プリント基板２は基準寸法の基準基板から
なり、１つの基準基板には発光ダイオード１を３３個設
けている。３０Ｗ用にはこの基準基板を３個長さ方向に
配置し、３２Ｗ用は４個、４０Ｗ用は６個配置してい
る。円管３はアクリル材の無色透明なものが用いられ
る。しかし、長さ方向にわたって輝度の均一性を向上さ
せるために乳白色の不透明体にしてもよい。また、円管
３は透明体とし、本光源を収納する投光器ケースの発光
用窓ガラスを乳白色または不透明材にするか、すりガラ
スを用いるようにしてもよい。なお円管３はアクリル材
以外にポリカーボネイト等のプラスチックス材が用いら
れるが、蛍光灯と同様ガラスとしてもよい。
【００１４】図２は本実施例の細長光源の点灯回路ブロ
ック図である。本図は３２Ｗ用、４０Ｗ用の場合を示し
たもので、３２Ｗ用はプリント基板２の基準基板が４
枚、４０Ｗ用は６枚と偶数枚から構成されているので、
２分割回路としている。３０Ｗ用は基準基板が３枚と奇
数なので、３分割回路としている。電気接続金具７には
蛍光灯に用いられる安定器からの交流電源が印加され、
全波整流・平滑回路８の全波整流回路により全波整流さ
れ、電圧平滑回路を経て、直列に接続された多数の発光
ダイオード１に定格電流内に制限した電流を流し、各発
光ダイオード１が等輝度に点灯するようにしている。
【００１５】図３は投光器に入っている既存の蛍光灯を
本実施例の細長光源に交換する説明図である。蛍光灯を
使用した既存の投光器１１の場合、投光管１５として使
用されている既存の蛍光灯を本実施例の細長光源に交換
すると共に蛍光灯のグローブランプ１６を取り外す。蛍
光灯の安定器１７はそのまま使えるので残しておく。こ
のようにして交換された投光管１５を投光器ケース１８
に入れる。投光器ケース１８の発光用窓１９はガラスま
たはアクリルなどの覆い板２０で覆われているが、本実
施例の細長光源の円管３が透明な場合、この覆い板２０
を乳白色または不透明な拡散板とする。なお、円管３が
乳白色等で光を散乱する場合は覆い板２０は透明のガラ
スまたはプラスチックスでよい。この投光器１１は図４
に示した光源として用いられる。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は光源として発光ダイオードを使用することにより、寿
命を極めて長くすることができ、交換などの保守作業を
少なくし、かつ輝度の経年劣化も少ないのでエッジなど
の検出器に用いることにより検出精度の劣化を防止する
ことができる。また、標準的な蛍光灯と同一寸法および
同一の電気接続金具を用いているので、光源として蛍光
灯を使用している既存の設備に容易に使用することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の構成を示し、（Ａ）は縦断面図、
（Ｂ）はＸ−Ｘ断面図、（Ｃ）はＹ−Ｙ矢視図である。
【図２】実施例の電気回路図である。
【図３】蛍光灯との交換および投光器への取り付けを示
す図である。
【図４】細長光源がウェブのエッジや板幅の検出に使用
されている例を示す図である。
【符号の説明】
１ 発光ダイオード ２ プリント基板 ３ 円管 ４ 支持材 ７ 電気接続金具

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 発光ダイオードを直線状に並べたプリン
    ト基板と、このプリント基板を内部に取り付ける標準寸
    法の直線状蛍光灯と同一寸法で光を透過する円管と、該
    円管の両端に取り付けられた標準の直線状蛍光灯の電気
    接続金物と同一寸法の電気接続金具とを備えたことを特
    徴とする発光ダイオードを用いた細長光源。
  2. 【請求項２】 前記円管内壁には前記プリント基板の幅
    方向両辺をそれぞれ上下より挟む支持材が設けられてい
    ることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオードを用
    いた細長光源。
  3. 【請求項３】 前記円管は光を拡散させる拡散材により
    構成されていることを特徴とする請求項１または２記載
    の発光ダイオードを用いた細長光源。
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