JPH02284102A - 線状光源およびこれに用いるライトトラツプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光プリンター用の光源やイレーサーランプ、
あるいは各種の表示に用いられる、均一で明るく、所謂
冷光源としても使用可能な線状光源およびこれに用いる
ライトトラップに関するものである。

（従来の技術） 液晶シャッター等を用いる光プリンター用の線状光源と
しては、蛍光灯を用いるもの、ＬＥＤプレイを用いるも
の、あるいはラインーポイントライトガイドを用いるも
のが知られている。

例えば１９８５年４月８日発行の日経エレクトロニクス
第１３５頁ないし第１５７頁の記載によれば、ハロゲン
ランプに光ファイバーをラインーポイント状に配列した
ライトガイドを組合せた光源が紹介されている。このよ
うなライトガイドを用いると、光源から離れた箇所に光
を導くことができ、一種の冷光源として光源の熱による
影響を軽減しつるものと認められるが、限られたハウジ
ング内のスペースに光ファイバーのライトガイドを収容
することはかなりの工夫を要すことであり、装置の小型
化の観点からすると一層の検討が必要であり、しかも多
数本の長さの異なる光ファイバーによって光を伝送する
ため、光の減衰の差による斑が問題となり、ミキシング
部材を併用する等の問題が残されている。

一方、蛍光灯を用いる場合には、点灯時の温度上昇が、
とシわけ液晶シャッターを用いる光プリンターでは障害
となるため、温度制御方法を解決する必要があり、装置
の大型化、複雑につながってしまう。

またＩ、ＩＩ！ｉＤアレイを用いる場合は、蛍光灯を用
いる場合のような温度制御は必要とされないが、各ＩＩ
ＫＤの発光量のパラつきを解消するため、光量補正機構
が必要とな抄、コストの上昇が懸念されている。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記の状況に鑑み、棒状の導光体に独得のマル
チプリズムシートを組合せることにより、均一で明るく
、あえてミキシング部材を用いることなく使用でき、し
かも冷光源としても使用可能な線状光源を提供しようと
するものである。

（課題を解決するための手段） すなわち本発明は、上記の如き課題を解決するためにな
されたもので、その要旨とするところは、少々くとも一
側端を光入射端とし、かつ入射した光が反射をくり返し
て導光しながら光出射面から出射するようになった棒状
の導光体と、該導光体の光出射面に設けられ、光の進行
軸に直交するプリズム群を備えていて斜め方向から入射
した光を所定方向に集中出射させる機能ヲ有するマルチ
プリズムシートとからなり、上記光入射端に直接あるい
は間接的に点光源をｌｉ！ませたことを特徴とする線状
光源および少なくとも一側端を光入射端とし、かつ入射
した光が反射をくり返して導光しながら光出射面から出
射するようＫなった棒状の導光体と、該導光体の光出射
面に設けられ、光の進行軸に直交するプリズム群を備え
ていて斜め方向から入射した光を所定方向に集中出射さ
せる機能を有するマルチプリズムシートとからなること
を特徴とする線状光源に用いる゛ライトトラップにある
。

（実施例） 以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の線状光源の外観を示しており、第２図
および第３図はその断面を示している。同図において（
１）がライトトラップであり、（２）が点光源である。

このうちのライトトラップ（１）は、棒状の導光体（１
０）と、この上面に設置ｔうれたマルチプリズムシー）
　（１１）とから構成されており、上記導光体（１０）
の光入射端（１０Ａ）面および光出射面（１０Ｂ）を除
く総ての面には光反射層（１２）が設けられて込る。こ
の例における導光体（１０）ａ、光透過性の媒体、より
具体的にはアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチ
レン樹脂あるいは塩化ビニル樹脂等の透明合成樹脂、ま
たは無機ガラス等で作られているため、この導光体（１
０）の入射端（１０Ａ）より入射した光は、第４図に示
すように光の進行軸に対する角度（α）として１０〜２
〇−界面の法線に対する角度（β）として７０〜８０°
程度で進行しながら反射をくり返し、粗面化された光出
射面（１０Ｂ）より出射する。この出射する光は、界面
に対する法線方向にはほとんどなく、法線から６０〜８
０゜方向に集中して出射する。したがって、このままで
光出射面（１０Ｂ）の法線方向の明るさを維持できな込
ため、本発明ではこの面に、光の進行軸に対して直交す
るプリズム群を備えたマルチプリズムシート（１１）を
載置する。このマルチプリズムフート（１１）は、第８
図および第９図の如きプリズム群を有するものであるが
、斜方向から入射した光を所定方向（例えば法線方向）
に集中出射させることができるので、この面を均一で明
るく照光させることができる。

なお、上記例における導光体（１０）は、媒体内を光が
進行する構成となっているが、導光体（１０）自体が実
質的に空気層であって、界面を光反射層で画成すること
により、光を反射させながら導光させることも可能であ
り、この場合の光出射面はスリットを設ける等して設け
ればよい。

第５図および第６図は、本発明の別の実施例を示すもの
で、ライトトラップ（１）を構成する導光体（１０）の
相対する光入射端（１０Ａ）に光ファイバー（３）を取
付けて、点光源からの光を間接的に入射させるようにし
たものである。すなわち、点光源（２）としてのハロゲ
ンランプに、入射端（６Ａ）を臨ませ、分岐したそれぞ
れの出射端（６Ｂ）を光入射端（１０Ａ）に臨ませ、コ
ネクター（４）によって連結したものである。この例に
おいて光ファイバー（３）の入射端（３Ａ）から出射端
（６Ｂ）までの距離を等しくすることにより、容易にラ
イトトラップ（１）全体の明るさを均一にすることがで
きるし、また光ファイバー（３）の本数を加減すること
により、導く光の光量を調節することができる。そして
、このような構成にすることにより、光源からライトト
ラップまでの距離を可急的に離すことができるため、冷
光源として使用することが可能となる。

（具体例） 以下、具体例を挙げて説明する。

（１）光源部の構成 ５０Ｗハロゲンランプを内蔵した三菱レイヨン社製［エ
スカ・イルミネーターＫＬニー０５０Ｊを用い、これに
第５図の如き要領で、入射端側か直径１２■、２つに分
岐した出射端側かそれぞれ直径８票、長さ２ｍの光ファ
イバーを連結させた。

（２）具体例１ （２−１）導光体の構成 透明アクリル樹脂板を用い、この板から第７図の如＜　
＄？！　（ＡＩ）＝　８　ｍ−長さ（４）＝　３２０で
、高さ（１３）が１２＋ｗ、　　１５ｍ、２０ｍ。

３０１ｍの４種類の帯状体を切り出し、この幅（ｔｌ）
Ｘ長さ（１２）の一つの面をΦ４００のサンドベーパー
で実質的に斑のないように擦って梨地面とし、ここを光
出射面とした。そしてこの光出射面および相対する入射
端面を除いた全面に銀蒸着した厚さ２５μで粘着剤付き
のポリエステル反射フィルムを貼り付けた。

（２−２）マルチプリズムシートの構成厚さ１ｍの透明
なアクリル樹脂シートを用い、第９図の如く互いのプリ
ズム角がそれぞれ６１．５°（頭頂角が６５°）のプリ
ズム群を備えだマルチプリズムシートを加熱プレス法に
より製作した。そしてこのシートから第８図の如く、幅
（１４）＝　８　ｇ　、長さ（４）＝５２０馴に切出し
て用意した。

（２−３）ライトラツブシよび線状光源の製作上記（２
−１）の導光体の上に、（２−２）のマルチプリズムシ
ートを載置して固定し、各槌のライトトラップを製作し
た。そしてこの光入射端よりそれぞれ１０順幅に上記で
用いた反射フィルムを貼り付け、さらに光入射端面の中
央に、（１）の光源部の光フアイバー出射端を固定した
。

（２−４）輝度の測定 以上の如くして得られた線状光源を暗室内に設置し、長
さ方向を１０ｗ間隔で３０点の輝度を測定した。なお輝
度の測定は、ミノルタ社製輝度計ｒｎｔ−１Ｊを用す、
視野角１°でスポット径７ｗａφで行った。

この結果を示すのが第１２図で、両端で極端に高い輝度
を示すものもあるが、これを除くほとんどの面において
５．０００　ｃｔｌ／ｍ”弱の明るさで均一な輝度を示
す線状光源が得られた。なお、高さ（ｔ３）が１２ｍの
導光体を用いた線状光源で両端の輝度の突出をきらう場
合には、この部分を反射材で遮蔽し、中央部分を有効部
分として用いることで十分に実用化しうるものである。

（３）　　具体例２ （３−１）導光体の構成 外径（’ｓ）’２．５＋＊、内径（１４）　９．５　ｍ
の「アクリパイプ」（三菱レイヨン社製透明アクリル樹
脂パイプ）を、長さ（Ａｍ”）＝　ｓ　２０■に切断し
、全長くわたって円周方向に１０四幅を＋４００のサン
ドベーパーで均一に粗面加工し梨地面とし、さらにこの
梨地面（１０−幅）に、円周方向の幅（Ｌ・）が８ｍの
光出射面となるように残し、他を具体例１で用い六と同
じ反射フィルムで遮蔽した。この状態を示すのが第１０
図である。

（３−２）マルチプリズムシートの構成具体例１（２−
２）と同じ。

（５−３）ライトラップおよび線状光源の製作 上記のパイプ状導光体の光出射面に接するように、マル
チプリズムシートを当てがい、上記と同じ反射フィルム
を用いて固定すると共に１光入射端よりそれぞれ１０ｗ
幅に反射フィルムを貼り付けた。そして、具体例１と同
様に光ファイバーの入射端をコネクターを用いて固定し
て線状光源を製作した。

（３−４）輝度の測定 具体例１と同様３０点の輝度を測定した結果を示すのが
、第１２図の黒丸のグラフである。この例では両端から
それぞれ４０ｗ程度の輝度が極端に高すもの−１これを
除く部分の輝度は約１２，０００〜１五Ｏ００ｃｄ／−
あり、中央部分を使用することで実用化の可能性がある
。

（４）　　具体例３ 上記具体例２０両端の輝度が極端に高いことを是正する
目的で、上記パイプ状の導光体を改良した。この導光体
の半分を示すのが第１１図で、各部が次の寸法になるよ
うＫ、反射フィルムを貼り付けて、光出射面を形成した
。

この導光体を、具体例２と全く同様にしてライトトラッ
プおよび線状光源を製作し、同様な方法で輝度を測定し
た。

この結果を示すのが第１３図の白丸のグラフで、具体例
２を改良した均一性の高い、しか本具体例１より約２倍
の輝度を示す良好な本のであった。

以上実施例に基づいて詳細に説明したが、本発明の内容
はこれらの例に限定されるものではなく、種々の改変が
可能である。例えば本発明の光源（１）トしては、ハロ
ゲンランプの代わりに点光源に属する各種のランプが使
用可能である。また反射フィルム（１２）も適宜な金属
蒸着フィルム等を選ぶことができる。

本発明に使用するマルチプリズムシー）　（１１）とし
ても、アクリル樹脂以外にポリカーボネート樹脂、スチ
レン樹脂、塩化ビニル樹脂篩の合成樹脂あるいは無機ガ
ラスが使用できる。またプリズムの形状も、斜め方向か
ら入射した光をマルチプリズムシー）　（１１）に直交
する方向、あるいは任意の方向に集中して出射する方向
に応じてプリズム角やその形状を設定すればよい。

（発明の効果） 本発明は以上詳述した如き構成からなるものであるから
、均一で明るく、しかもその構成上軽量でコンパクトな
線状光源およびこれに用いるライトトラップを提供でき
、しかも光ファイバーと組合せることによね冷光源とし
ても使用しうる実用価値の高す線状光源が得られる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は第１
図ｎ−■線の拡大断面図、＠３図は同じ＜ｍ−ｍ線の拡
大断面図、第４図は導光体の導光状態の説明図、第５図
は本発明の他の実施例を示す斜視図、第６図は第５図■
部分の拡大断面図、第７図および第８図は具体例１に用
いた導光体およびマルチプリズムシートのＭ！図、第９
図はマルチプリズムｙ　　）の部分拡大断、第１０図は
具体例２に用いた導光体の斜視図、第１１図は具体例３
に用いた導光体の部分平面図、第１２図は具体例１の性
能を示すグラフ、第１３図は具体例２および３の性能を
示すグラフである。 （１）・・・・・・ライトトラップ （１０）・・・導光体、　　（１０Ａ）　・・・光入射
端、（１０Ｂ）・・・光出射面、 （１１）・・・マルチプリズムシート１（１２）・・・
光反射層（フィルム） （２）・・・・・点光源 （３）・・・・・光ファイバー （４）・・・・・コネクター 尾２ ４ξ４ 本１２凹 本７３凹 ・　Ｊ１Ｅト、イシリ２ ゜具１奉賛１３ ｊ旧友点

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも一側端を光入射端とし、かつ入射した光
   が反射をくり返して導光しながら光出射面から出射する
   ようになつた棒状の導光体と、該導光体の光出射面に設
   けられ、光の進行軸に直交するプリズム群を備えていて
   斜め方向から入射した光を所定方向に集中出射させる機
   能を有するマルチプリズムシートとからなり、上記光入
   射端に直接あるいは間接的に点光源を臨ませたことを特
   徴とする線状光源。 ２、導光体の光入射端に、光源からの光を伝送する所定
   長の光ファイバーの出射端を臨ませ、コネクターによつ
   て結合したことを特徴とする請求項第１項記載の線状光
   源。 ３、少なくとも一側端を光入射端とし、かつ入射した光
   が反射をくり返して導光しながら光出射面から出射する
   ようになつた棒状の導光体と、該導光体の光出射面に設
   けられ、光の進行軸に直交するプリズム群を備えていて
   斜め方向から入射した光を所定方向に集中出射させる機
   能を有するマルチプリズムシートとからなることを特徴
   とする線状光源に用いるライトトラップ。