(57)【要約】【課題】  導光体内に入った光源の光を均一に出すことができ、かつ製造が容易な導光体の提供を主な目的とするものである。【解決手段】  透光性材料からなり、光源３からの光が入る入光部１１と、入光部１１から入った光を外に出す出光部１２と、入光部１１から入った光を出光部１２に反射する反射部１３とを備えた導光体１において、同一の長さの溝１７を複数備えた区画１４を設け、この区画１４を溝１７の長さ方向に複数備えた光処理部１３ａを出光部１２あるいは反射部１３に設けたものである。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性材料からなり、光源からの光が入る入光部と、前記入光部から入った光を外に出す出光部と、前記入光部から入った光を前記出光部に反射する反射部とを備えた導光体において、同一の長さの溝を複数備えた区画を設け、この区画を前記溝の長さ方向に複数備えた光処理部を前記出光部あるいは反射部に設けたことを特徴とする導光体。
【請求項２】
前記溝の長さを０．４ｍｍから２．５ｍｍとしたことを特徴とする請求項１に記載の導光体。
【請求項３】
前記溝の長さを１ｍｍとしたことを特徴とする請求項１に記載の導光体。
【請求項４】
前記溝の深さを３０〜５０μｍとしたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の導光体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入光部から入った光を均一に出光する導光体に関し、特に、印刷表示パネルまたは液晶表示パネルのごとき透過型の表示パネルを照明する導光体に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の導光体として、例えば下記特許文献１記載のものが知られている。この導光体は、透明なアクリル板などの透光性材料からなり、一側面に線光源が配置され、表面から光を均一に出光するために、導光体の少なくとも一面に多数の微細な凹部が形成されたものである。この凹部の形状としては、四角錐などの角錐状をしている。微細な凹部は、１平方ｃｍ当たり３０００〜１００００個くらい設けており、多数の微細な突部が形成された型材を前記導光体の一面に、常温にて適宜圧力で押圧することによって、前記導光体の表面に形成したものである。
【特許文献１】特開平０９−１１４４０６号公報（図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような導光体では、微細な凹部を形成する面積が大きければ大きい程、微細な凹部を形成する突部を数多く形成する必要があり、加工上の安定性や再現性およびコストにおいて困難が大きく、加工が難しいという問題点があった。そこで、導光体内に入った光源の光を均一に出すことができ、かつ製造が容易な導光体の提供を主な目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、前記目的を達成するため、透光性材料からなり、光源からの光が入る入光部と、前記入光部から入った光を外に出す出光部と、前記入光部から入った光を前記出光部に反射する反射部とを備えた導光体において、同一の長さの溝を複数備えた区画を設け、この区画を前記溝の長さ方向に複数備えた光処理部を前記出光部あるいは反射部に設けたものである。
【０００５】
また、前記溝の長さを０．４ｍｍから２．５ｍｍとしたものである。
【０００６】
また、前記溝の長さを１ｍｍとしたものである。
【０００７】
また、前記溝の深さを３０〜５０μｍとしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、初期の目的を達成でき、導光体内に入った光源の光を均一に出すことができ、かつ製造が容易な導光体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて本発明による導光体を説明する。図１〜図５は、本発明の第１の実施形態を示すものである。
【００１０】
本発明の導光体１は、照明装置２に適用されている。この照明装置２は、導光体１の他に、導光体１に光を供給する光源３と、回路基板４と、導光体２の反射部材と放熱部材を兼用するカバー５と、導光体２の出光部側を覆う化粧カバー６とを備えており、導光体２の出光部側に図示しない液晶表示パネルが配置され、この液晶表示パネルを照明するものである。
【００１１】
光源３は、白色光を発する発光ダイオードからなり、図３で示すように、複数（７個）設けられている。光源３から出た光が、後述する導光体１の入光部から導光体１内に入るように、前記入光部に対向するように配置されている。
【００１２】
回路基板４は、光源３は発する熱を放熱するために、基板の材料に金属を採用している。なお、本実施形態ではアルミニウム合金を採用している。この基板の表面には、図示していないが、絶縁層や光源３に電力を供給するための導電材料からなる配線パターンが形成されている。
【００１３】
カバー５は、導光体２の中から外に抜けた光を再び導光体２に反射するとともに、光源３で発生した熱を回路基板４を介して放熱するものであり、本実施形態では、金属のアルミニウム合金で形成されている。このカバー５はＬの字状の板状体で、回路基板４と導光体１の背面の全面を覆うものである。
【００１４】
化粧カバー６は合成樹脂製で、導光体１の後述する出光部が露出する窓部６ａを備えている。化粧カバー６も板状体で、導光体１の前記出光部側と図１中の上と左右を覆うものである。
【００１５】
導光体１は、透光性材料、例えばアクリル樹脂を用いて平板状に形成されており、導光体１の光源３を設けた側の端面には、全体が平面にて構成される入光部１１が形成されている。
【００１６】
また、導光体１は、入光部１１から入った光源３の光を外に出す平面からなる出光部１２を備えている。この出光部１２には、前記液晶表示パネルが対向するように配置してある。
【００１７】
また、前記液晶表示パネルに対向する出光部１２を表面とすると反対側の裏面に、入光部１１から入った光源３の光を出光部１２に反射する反射部１３が形成されている。
【００１８】
この反射部１３のほぼ全域には、光処理部１３ａが形成されている。この光処理部１３ａは、図３で示すように、短い線で示す複数の溝１７が形成されており、各溝１７は、その長手方向が複数の光源３の並んでいる方向（入光部１１の端面の面方向）に対して、平行となるように形成されている。そして、この複数の溝１７は、光源３の光が出る方向（入光部１１の端面の面に対して垂直方向）に並んだ複数の溝１７の長さは同一となっている（例えば、図３中の楕円で囲んだ複数の溝１７）。この同一の長さの溝１７を複数備えたものを区画１４として形成してある。この区画１４は、光源３の光が出る方向に並んだ溝１７の両端を通過する仮想の直線で形成したもので、区画１４は、縦方向に細長く、本実施形態では、１つの光源３に対して４つ設けられており、言い換えれば、２つの光源３の中心３ｃ間に区画１４が４つ設けられている。本実施形態では、光源３が７つ存在するので、区画１４が２８個設けられている。なお、溝１７の両端を通る直線は、仮想であるので、図面上には描かれてはいない。そして、この区画１４を複数の光源３の並んでいる方向に、並べたように形成してある。
【００１９】
なお、図３中では、理解しやすいように、１つの区画１４内に描かれる溝１７の数を省略しているが、実際は非常に多く、平均１ｍｍ当たり３本ほどの溝１７が形成してある。また、本実施形態では、溝１７の長さが２．５ｍｍである。
【００２０】
また、溝１７が設けられる密度は、ある一つの区画１４を例に挙げれば、光源３に近い部分は密度が低く、光源３から離れるに従って密度が高くなっている。さらに、隣り合った区画１４も、光源３からの距離によっても、区画１４毎に、溝１７が設けられる密度が異なっている。
【００２１】
溝１７の形状は、図４で示すように、第１の傾斜面１５と第２の傾斜面１６の連続した２つの傾斜面からなり、その深さは、本実施形態では３０μｍとしてある。第１の傾斜面１５は、入光部１１から入った光を出光部１２に反射するように、入光部１１と出光部１２との両方に向いて傾斜しており、第１の傾斜面１５は、第１の傾斜面１５と反射部１３（の平面）との交点１５ａが第１の傾斜面１５と第２の傾斜面１６との交点１５ｂ（第１の傾斜面１５の出光部１２側の端部）より、入光部１１側に位置するように傾斜している。また、図４中のｒ１の角度、すなわち、反射部１３（の平面）と第１の傾斜面１５との角度は、１３０°である。
【００２２】
また、第２の傾斜面１６も、第１の傾斜面１５と同方向に傾斜しており、入光部１１と出光部１２との両方に向いているがその向き（傾斜）は、第１の傾斜面１５よりもさらに入光部１１側に傾斜している。第２の傾斜面１６は、第２の傾斜面１６と反射部１３（の平面）との交点１６ａが第１の傾斜面１５と第２の傾斜面１６との交点１５ｂより、入光部１１側に位置するように傾斜している。また、図４中のｒ２の角度、すなわち、反射部１３（の平面）と第２の傾斜面１６との角度は、１２０°である。また、第２の傾斜面１６と反射部１３との交点１６ａが第１の傾斜面１５の出光部１２側の端部である第１の傾斜面１５と第２の傾斜面１６との交点１５ｂより入光部１１側に位置している。そして、第１の傾斜面１５と第２の傾斜面１６との間に空間部Ｓが設けられている。なお、第１の反射部１５と第２の傾斜面１６とで形成される角度Ｒは、鋭角であり、本実施形態では、鋭角の角度は１０°である。このように構成したことによって、導光体１内を反射した光Ｌ２は、第１の傾斜面１５を透過して屈折するが、再び第２の傾斜面１６から導光体１内に入って屈折し、導光体１の反射部１３にて出光部１２方向に反射する。
【００２３】
なお、溝１７を形成する二つの傾斜面である傾斜面１５、１６の間隔が狭く、導光体１内に入った光が、この溝１７から導光体１の外に抜けにくければ、傾斜面１５、１６を１つの平面で形成する必要はなく、複数の面で形成しても良い。なお、本実施形態では、溝１７の深さは３０μｍであったが、この深さに限定されるものではなく、３０〜５０μｍの間が好ましい。
【００２４】
この光処理部１３ａを形成するには、区画１４毎に図５で示すような分割した金型Ｍを用いて形成する。
【００２５】
この金型Ｍは、区画１４毎に対応しているので、細長く形成されている。この金型Ｍには、溝１７を形成するために突起Ｍ１が形成されている。本実施形態では、光処理部１３ａを構成するために、２８個の区画１４に合わせて２８個の金型Ｍが必要である。個数は２８個必要であるが、区画１４に設けられる溝１７の間隔は、すべての区画１４が異なる訳ではなく、溝１７を設けた間隔が同一の区画１４が存在する。本実施形態では、光源３毎に４つの区画１４を設けているが、この４つの区画１４は、本実施形態では、互いに溝１７を設ける間隔が異なっているので、一つの光源３に対して、４つの異なる間隔で溝１７を設けた区画１４で構成されている。他の６つの光源３に対しては、この４つの異なる間隔の溝１７を設けた区画１４を流用すればよい。なお、変形例として、光源３の中心３ｃを中心として、左右対称の区画１４を用いる場合は、更に区画１４の種類を減らすことができる。ひいては、金型Ｍの種類の数を少なくすることができる。
【００２６】
なお、溝１７の長さを例えば、１ｍｍとした場合、区画１４の幅が狭くなり、１つの光源３に対応する区画１４の数が増えるために、加工などが面倒になるが、より均一な光を出光部１１から出すことが可能となる。なお、導光体１内に入った光源３の光を均一に出すことができ、かつ製造が容易な導光体１を得るためには、溝１７の長さとしては、０．４ｍｍから２．５ｍｍの間が好ましく、特に、１ｍｍがもっとも好ましい。なお、区画１４の幅、すなわち溝１７の幅は、本実施形態では全区画１４とも同一であったが、全区画１４の幅が同一である必要はなく、区画１４によって、幅が異なっていても良い。また、溝１７を形成するのに１つの区画１４単位の金型を用いるので、本実施形態のような、微細な溝１７を容易に形成することができる。
【００２７】
なお、溝１７の形状は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、図６で示す本発明の第２の実施形態のようであってもよい。なお、前記実施形態と同一及び相当個所には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００２８】
本実施形態の溝２１は、第１の傾斜面２２と第２の傾斜面２３と第１、第２の傾斜面２１、２２を結ぶ平面２４から構成されている。また、溝２１の深さは、本実施形態では、３０μｍとしてあり、平面２４の長さは、１０μｍとしてある。
【００２９】
第１の傾斜面２２は、入光部１１から入った光を出光部１２に反射するように、入光部１１と出光部１２との両方に向いて傾斜しており、第１の傾斜面２２は、第１の傾斜面２２と反射部１３との交点２２ａが第１の傾斜面２２と平面２４との交点２２ｂより、入光部１１側に位置するように傾斜している。また、図５中のｒ３の角度、すなわち、反射部１３（の平面）と第１の傾斜面２２との角度は、１３０°である。
【００３０】
また、第２の傾斜面２３は、第２の傾斜面２３と反射部１３との交点２３ａが第２の傾斜面２３と平面２４との交点２３ｂより、入光部１１側に位置し、第１の傾斜面２２と同一の角度で傾斜している。また、第２の傾斜面２３は、第２の傾斜面２３と反射部１３との交点２３ａが第１の傾斜面２２の出光部１２側の端部である第１の傾斜面２２と平面２４との交点２２ｂより入光部１１側に位置し、第１の傾斜面２２が第２の傾斜面２３より、第３の面２４の長さ分、入光部１１側に位置している。
【００３１】
このように構成したことによって、第１の傾斜面２２を通過した光源３からの光Ｌ３は、第２の傾斜面２３によって、出光部１２側に反射される。また、導光体１内を反射した光Ｌ４は、第１の傾斜面２２を透過して屈折するが、再び第２の傾斜面２３から導光体１内に入って屈折し、導光体１の反射部１３にて出光部１２方向に反射する。
【００３２】
以上の本実施形態によれば、溝２１を形成する二つの傾斜面である傾斜面２２、２３の間隔が狭く、導光体１内に入った光が、この溝２１から導光体１の外に抜けにくくなり、その分導光体１の導光効率の低下を抑制することが可能となる。
【００３３】
なお、溝２１を形成する二つの傾斜面である傾斜面２２、２３の間隔が狭く、導光体１内に入った光が、この溝２１から導光体１の外に抜けにくければ、傾斜面２２、２３を１つの平面で形成する必要はなく、複数の面で形成しても良い。
【００３４】
なお、前記各実施形態では、反射部１３に光処理部１３ａを形成したが、前記実施形態に限定されるものではなく、導光体１内に入った光源３の光を均一に出すのであれば、出光部１２に光処理部１３ａを形成したものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態による照明装置の正面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線の断面図。
【図３】同実施形態の導光体の背面図。
【図４】図２のＢ部分の導光体の要部拡大断面図。
【図５】金型の斜視図。
【図６】本発明の第２の実施形態の導光体の要部拡大断面図。
【符号の説明】
【００３６】
１    導光体
２    照明装置
３    光源
１１    入光部
１２    出光部
１３    反射部
１３ａ  光処理部
１７、２１  溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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