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白色LED読み取り光源技術

近年、オフィスでの生産性を向上させるために複合機での原稿読み取りの高速化が求められている一方、そのような高性能に対しても省電力での実現が求められています。従来、複合機の原稿読み取り部の光源には主にキセノンランプが使用されていましたが、読み取りの高速化に伴って照度アップが求められ、その結果、消費電力が大きく増加する課題がありました。
そこで富士ゼロックスではこの課題を解決するために、原稿読み取り部の光源にLEDを採用し、キセノンランプと比べて1.5倍の明るさにもかかわらず、照明部分の消費電力を70%削減することに成功しました。

白色LEDの省エネ効果

LEDはエネルギー効率(lx/W) が高く、キセノンランプの1.5倍の明るさを約1/3の消費電力で実現します。これを原稿読み取り部に採用することで、省電力での高速スキャンを実現することができました。またLEDはOn-Off応答性が高く、照度が短時間で安定することから、節電モードからの再起動時間が短縮され、省エネと使いやすさの両立が可能になりました。

LEDとキセノンランプの特性比較

項目 キセノンランプ
(従来機)
LED 対キセノンランプ比
原稿面の照度 (lx) 14,000 22,000 1.5倍
電力 (W) 12 3.5 70%減 (1/3強以下)
ON-OFF 応答性 (sec) 1 x 10-1 ~ 10-2 1 x 10-4 ~ 10-5 1/1,000
エネルギー消費効率 (lx / W) 1,170 6,290 5.4倍

原稿読み取り部にLEDの使用を可能にした独自技術

点光源であるLEDを多数個並べて発光すると局所的な明るさムラが発生し、画質が著しく劣化します。そこで光の導光体(導波路)と特殊な拡散板を組合せた独自の光学部品を開発し、照明される部分においてほぼキセノンランプ並みの均一な明るさ分布を得ています。
また、白色LEDは一般的にキセノンランプの約4倍以上の広い色度分布を持ち、発光色がばらつきます。このままではカラー複合機として画質の維持安定が不可能なため、独自の画像処理アルゴリズムを用いて、機器1台毎に色成分のデジタル補正を自動で行う新規技術を開発し、実効的にキセノンランプ並みの安定した画質の提供を可能にしました。

図:LED照明系構造図