JPH047506A - 照光パネル - 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、光源から光ファイバーに入射された光を、光
ファイバーシートの側面から面状に発光させ、透光性表
示板、液晶などの背面から照光することができる照光パ
ネルに関する。

［従来の技術］ 芯鞘構造の光ファイバーは、芯内部を進行する光を全反
射させて伝送する。この光ファイバーの所要部分に、鞘
層の一部を打破し芯にまで達する切欠き等の傷により、
漏光部を形成し、この漏光部から漏光により照光パネル
を組み立てることは、例えば、特公昭４６−４２５３４
号公報および実公昭５３−２４７５０号公報により公知
である。

上記の従来技術では、漏光部からの漏光は、船釣に、光
源から遠くなるにしたがって暗くなり、表示パネルの明
るさが不均一になるという不都合があった。

これに対して、上記の不均一性を解消する技術として、
例えば、特公昭６１−２４６８４号公報及び特公昭６１
−２４６８５号公報が提案されている。この従来技術は
、漏光部を形成する複数の傷を存在密度で光ファイバー
の長平方向に沿っである一定の関数で表されるように制
御することにより明るさの均一性を得ようとするもので
ある。

すなわち、光ファイバーの照光開始位置をｒＯ１定数を
Ｃとしたとき、光ファイバーの各位置ｒに形成される傷
密度ｎが、 Ｃ、ｅ−ｆｒ−ｒｏ） になるように制御すれば、長手方向に明るさの均一性が
得られるとするものである。第７図に、光ファイバーの
漏光部形成の概略および上記の傷密度（ｎ）と光源側端
からの距離との関係を図示する。

通常、光ファイバーシートの漏光部を形成する有効な手
段として、実際的には、光ファイバーシートの上にエメ
リーペーパーを載せ、その上から加熱プレートを圧接さ
せることにより、加熱と加圧力の効果を使ってエメリー
ペーパー面に固着されている微粒子を光ファイバーの鞘
層に圧入させ、鞘層を打破するホットスタンプ法がある
。

このホットスタンプ法で漏光部分を形成する場合、漏光
部の傷を存在密度で光ファイバーの長手方向に沿って変
化させることは、例えば、光ファイバーシートの下にゴ
ム製のクツションシートを敷き、そのクツションシート
の厚さを必要に応じて変化させることにより、加熱プレ
ートを圧接した際の加圧力を部分的に制御することによ
り実現することができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、ホットスタンプ法によれば、漏光部に形
成された傷は確かに存在密度を変えることはできるが、
上記従来技術の関数に示すように制御することはクツシ
ョンシートの厚さをほぼそのように変化させなくてはな
らない。然るに実際には、必要な厚さの制御幅は、数百
μ程度であり、そのようなレベルで上記関数に合致する
ようにクツションシートの厚さを制御することは容易で
はなく、工業的には実質上実施不可能である。

また、例え実現できたとしても、得られた漏光部を持っ
た光ファイバーシートに光源を使って光を入れた場合、
光源の種類によって光の広がり方（光量分布、出射角度
分布など）が異なり、ただ単に傷の密度を制御するのみ
では、各部位に於ける漏光確率と漏光量を制御し、残光
量をゼロに近づけることは容易ではない。

光ファイバーをシート状に整列させた光ファイバーシー
トにホットスタンプ法などで傷を付けようとすると、前
記従来技術で示された第７図のようなパターンの漏光部
形成が実質上できない。すなわち、第７図では、漏光部
は平面図で光フアイバー全幅にわたって形成されている
ように図示されて、光ファイバーのほぼ１／２円周にわ
たって存在するかのように見える。しかしながら、実際
には、複数本の光ファイバーがシート状に整列している
場合に形成される漏光部は、第４図に示すように、１／
２円周にわたって漏光部分を形成することは不可能であ
り、その何分の−かに減じられ、その結果、漏光確率が
相当減少し、その為に従来技術で指定されたような傷の
密度制御を行っただけでは、漏光確率と漏光量が充分に
制御できず、残光量が少ない光利用率の高い高性能な照
光パネルを実現することができない。

更に、他の漏光部分成技術として比較的よく利用されて
いるサンドブラスト法は、砂、ガラスピーズ等の微粒子
をノズルから噴射させて対象物にぶつける方法であり、
光ファイバーの１／２円周に近い漏光部分形成が可能で
あるが、このサンドブラスト法の特性から、単に微粒子
を噴射させるのみでは、ｎ＝　（Ｃ，ｅ−（ｒ−ｒｏｂ
）　−１という傷密度の関数に制御することは困難であ
り、はぼ全域にわたって一定の密度とならざるをえない
。

また、針などの突起物を光ファイバーに圧入させる方法
で、従来の制御された漏光部を有する照光パネルを得る
ことは、工業的に実質上実現困難である。

この発明は、上述の背景に基づきなされたものであり、
その目的とするところは、全照光面にわたって均一に照
射させると共に光フアイバー内を進行する光エネルギー
を高効率で利用でき、更に工業的に容易に製造可能な照
光パネルを提供することである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、本発明者等は、種々の設計
検討を行った結果、漏光部に於ける傷の存在密度に加え
て、漏光幅と傷の深さを、光源近くから遠くになるに従
ってそれらの程度を大きくするように構成すれば、この
発明の目的達成に有効であることを見いだし、この発明
を完成するに至った。

すなわち、この発明の照光パネルの要旨は、少なくとも
一端が光源に光学的に結合され、少なくとも片面に漏光
部を有する、複数本の芯鞘構造光ファイバーをシート状
に形成した光ファイバーシートと、 その光ファイバーシートの表面側に配設された表面パネ
ルと、 光ファイバーシートの裏面側に配設された反射層とから
なり、 漏光部が、光ファイバーの鞘から芯に達する複数の傷に
より形成され、 光源に近い側から遠い側に向けて、漏光部の漏光幅が変
化して広くなり、傷の存在密度が変化して大きくなり、
かつ、傷の深さが変化して深くなっており、 全照光面にわたって均一に照射させることができること
を特徴としているものである。

この発明の好ましい態様に於いて、漏光部の漏光幅、傷
の存在密度及び傷の深さを、光ファイバーの光源側端部
からの距離に比例して連続的にまたは段階的に変化させ
名ことができる。

この発明の好ましい態様の一つとして、漏光部を、反射
層側に配置させることができる。

この発明の好ましい別の態様として、漏光部を、表面パ
ネル側に配置させることができる。

この発明の好ましい更に別の態様として、表裏両面に漏
光部を有する光ファイバーを用いることができる。

この発明の好ましい態様の一つとして、表面パネルと光
ファイバーシートとの接合、および光ファイバーシート
と反射層との接合を、粘着剤層により行うことができる
。

［作　用コ この発明の照光パネルでは、各光ファイバーの漏光部が
制御され、概ね傷の存在密度とその深さを光源側端部か
らの距離に応じて変化して、漏光確率と漏光量を制御し
、更に、良好な均−性並びに残光量制御を達成するため
に、漏光幅を制御する。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を、図面を参照して具体的に説
明する。

本発明による一実施例の照光パネルの外観を示す斜視図
を第１図に示す。この照光パネルは、集束した一端で光
源２に光学的に結合され、片面に漏光部６を有する、複
数本の芯（１ｂ）鞘（１ｃ）構造光ファイバー１８をシ
ート状に形成した光ファイバーシートｌと、光ファイバ
ーシート１の表面側に配設された表面パネル３と、光フ
ァイバーシートの裏面側に配設された反射層４とからな
る。

第２図に、この実施例の照光パネルの断面図を示す。こ
れに図示されているように、表面パネル３と光ファイバ
ーシート１とが、粘着剤層５によって接合され、光ファ
イバーシート１と反射層４とが、粘着剤層５によって接
合されて、これらが一体化されている。

この発明の照光パネルで用いられる光ファイバーは、材
質について特に制限されないが、取扱いの容易性から芯
がプラスチックからなるものが好ましい。光ファイバー
の太さは、取扱い上の観点から重要である。その太さは
用途に合わせて適宜選択することができるが、必要光量
、すなわち明るさも考慮してφ３以下が好ましい。光フ
ァイバーのシート化は、複数本の光ファイバー１８をシ
ート状に配列することができるいずれかの方法で行うこ
とができ、得られたシートとして、例えば、光ファイバ
ーを引き揃えて接着剤などで固着したもの、光フアイバ
ー自体がお互いに融着したもの、織物状に形成したもの
等がある。

この発明の照光パネルで用いられる表面パネルでは、表
示用の文字、絵などの有無を問わず、また、透明度もこ
の発明では制限されない。文字や絵などの表現があると
き、そのまま表示板として使用することができ、液晶な
どのバックライトとして用いるときは、無地のまま使用
することがよい。通常、完全な透明板は使用せず、ある
程度の拡散機能を有する板を用いる。

この発明の照光パネルで用いられる反射層では、通常、
市販されている反射テープ、反射シート、反射板のいず
れを用いてもよ（、用途に応じて、それぞれ異なる反射
時の拡散効果により、適宜選択変更することができる。

この実施例の照光パネルにおける漏光部のパターンと漏
光メカニズムと均一性などを、漏光部が表面パネル側に
配置されている代表的なこの例を示す添付図面を用いて
、説明する。

第３図に、漏光部６に形成されている傷６ａから光が漏
光する場合或いは漏光せずにそのまま光ファイバー１ａ
内を進行する場合の代表的な光線の模式図を示す。ここ
で、光ファイバー１８は、芯１ｂと鞘層１ｃとからなり
、傷６ａは鞘層１ｃを打破して芯１ｂにまで達している
。

第３図に示されているように、中心側を進行する光が、
浅い傷から漏光せず深い傷から漏光することから、傷６
ａから漏光できる確率が、傷の存在密度のみならず、そ
の深さにも関係していることがわかる。

この発明の照光パネルにおける漏光部は、光源に近い側
の傷の深さが浅く、他方光源に遠い側の傷の深さが深い
。

第４図には、ホットスタンプ法で漏光部を制御せずに形
成した光ファイバーシートの概略平面図および横断面図
を示す。この第４図で、塗りつぶし部が漏光部６であり
、漏光部６間の直線が光フアイバー間を接合する境界を
示している。例示した図は、漏光幅が一定の例である。

この概略図から理解されるように、漏光幅は、光ファイ
バー１８の直径の数分の−にすぎず、通常使用されるホ
ットスタンプ装置を使用すれば、多くても光ファイバー
１８の全周長の１／６程度である。

この発明の照光パネルにおける漏光部は、光源に近い側
の漏光幅が狭く、他方光源に遠い側の漏光幅が広い。

これは、各光ファイバーの漏光部の制御について、第３
図で詳細に説明したように概ね傷の存在密度とその深さ
を光源側端部からの距離に応じて変化させて漏光確率と
漏光量を制御し、更に、良好な均−性並びに残光量制御
を達成するために、漏光幅を制御することが必要だから
である。

このように漏光部に関するパラメータを適切に制御する
ことにより、光ファイバーシートニ入射された光が、各
光フアイバー内を進行しながら、一部漏光し、最終端部
での残光量がほぼゼロにすることができると共に、光フ
ァイバーシート全体を上から観察した際の均一性を達成
することができる。

具体的には、光ファイバーシートの光源側側端部からの
距離に正比例して、漏光幅を広（、傷の存在密度を高く
、傷の深さを深くすることが望ましい この発明では、漏光部の漏光幅、傷の存在密度及び傷の
深さを、光ファイバーの光源側端部からの距離に比例し
て連続的にまたは段階的に変化させることもできる。

第６図に、得られた漏光部の一例を示す。図に示す態様
では、光源に近い左側の漏光幅が狭く、光源から遠くに
離れるに従って、漏光幅が広くなり、直線的に変化する
。

この発明による照光パネルの光ファイバーシートを調製
する方法の一例を以下に示す。

ここでは、工業上有利なホットスタンプ法により製造し
、このホットスタンプ法において、光ファイバーシート
の下に敷くクツションシートの厚さを連続的にまた階段
状に変化させて、漏光部の漏光幅、傷の存在密度および
傷の深さに勾配を設けるように制御する。

得られた光ファイバーシートは、粘着剤層により、表面
パネルと反射層と接合されて、照光パネルに組み立てら
れる。

第３図に示されているように、同じ存在密度と深さの傷
６ａが存在する場合は、光の走行角度θが大きい方が漏
光し易いことも理解される。

この発明の照光パネルに使用される光源としては、第５
図に示すように、反射鏡タイプ（第５図（ａ））、レン
ズ付きタイプ（第５図（ｂ））、標準タイプ（第５図（
Ｃ））などがある。これらの出射角度分布については、
通常または一般的に、標準タイプ〉反射鏡タイプ〉レン
ズ付きタイプの順で出射光の角度が高くなり、第３図で
示すθが大きい光線を多く含む。一方、同一出力光源を
使った場合、光ファイバーに入射可能な光エネルギーに
ついては、−船釣に反射鏡タイプ〉レンズ付きタイプ〉
標準タイプの順で高い特性を示す。従って、用途、必要
な特性に応じて光源を選択することが望ましい。この発
明の照光パネルでは、好ましい光源として反射鏡タイプ
およびレンズ付きタイプがある。

この発明は、上記実施例に限定されず、この発明の主旨
に反しない限り、種々の変形例が可能である。

例えば、図示した上述の実施例では、光ファイバーシー
トに形成された漏光部は、表面パネル側に配置した例で
あったが、漏光部を反射層側に配置してもよい。漏光部
の配置は、傷の大きさ、密度、光源からの光の特に出射
角度分布、粘着剤層の有無などにより、完成された照光
パネルの性能が異なり、例えば、明るさの均一性、明る
さの絶対値、シャープさなどに影響がでてくるので、そ
の都度、用途に応じて選択することが望ましい。

上述の実施例では、漏光部に関するパラメータ、すなわ
ち、漏光部の漏光幅、傷の存在密度、傷の深さが、光源
側端部からの距離に比例して連続的に変化するが、第８
図に示すように段階的変化させることができる。

また、上記の実施例では、漏光部を光ファイバーシート
の片面に設けた場合であったが、表裏両面に漏光部を設
けた光ファイバーシートを使用してもよく、加工の手間
が若干余分に必要となるが、漏光部形成パターンさえ適
正であれば、片面の場合と同様若しくはそれ以上の効果
を得ることができる。

更に、図示した実施例では、光源が１個の場合であった
が、光ファイバーシートの両端に各々光源を配置しても
よく、その場合、光ファイバーシートの中央部を境にし
て、両端部に向けて２に分割して、漏光部の漏光幅が狭
くなり、傷の存在密度が低くなり、かつ、傷の深さが浅
くすればよい。

［発明の効果コ 以上の説明から明らかなように、本発明により、次のよ
うな効果を奏する。

（１）全照光面にわたって均一に照射させると共に光フ
アイバー内を進行する光エネルギーを高効率で利用でき
る。

（２）ホットスタンプ法により容易に製造することがで
きるので、均一かつ高効率の照光パネルを工業的に容易
に製造することができる。

（３）漏光部に関する３のパラメータを適切に制御する
ことにより、種々のタイプの光源に対応することでき、
照光パネルの均一性を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による一実施例の照光パネルの外観
を示す斜視図、第２図は、第１図に示す実施例の照光パ
ネルの横断面図、第３図は光フアイバー内の光線の進行
を示す模式図、第４図（ａ）はホットスタンプ法で漏光
処理をした光ファイバーシートの一例を示す平面図、第
４図（ｂ）は第４図（ａ）に示すシートρ横断面図、第
４図（Ｃ）は第４図（ａ）に示すシートの横断面斜視図
、第５図（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はこの発明に使用
することができる光源の一部断面側面図、第６図はこの
発明による漏光部の直線的なパターン示す光ファイバー
シートの平面図、第７図（ａ）は従来例の漏光部形成パ
ターンを示す平面図、第７図（ｂ）は第７図（ａ）のパ
ターンにおける傷密度と光源からの距離との関係を示す
線図、第８図はこの発明による一変形例による漏光部の
段階的なパターン示す光ファイバーシートの平面図であ
る。 １１．光ファイバーシート １ａ９．光ファイバー １ｂ１．芯 ＩＣ９，鞘層 ２１．光源 ３１１表面パネル ４１０反射層 ５１．粘着剤層 ６、漏光部 ６ａ０．漏光部の傷 光源端からの距離

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも一端が光源に光学的に結合され、少なく
   とも片面に漏光部を有する、複数本の芯鞘構造光ファイ
   バーをシート状に形成した光ファイバーシートと、 該光ファイバーシートの表面側に配設された表面パネル
   と、 該光ファイバーシートの裏面側に配設された反射層とか
   らなり、 該漏光部が、該光ファイバーの鞘から芯に達する複数の
   傷により形成され、 光源に近い側から遠い側に向けて、該漏光部の漏光幅が
   変化して広くなり、傷の存在密度が変化して大きくなり
   、かつ、傷の深さが変化して深くなり、全照光面にわた
   って均一に照射させることができることを特徴としてい
   る照光パネル。 ２、該漏光部の漏光幅、傷の存在密度及び傷の深さが、
   該光ファイバーの光源側端部からの距離に比例して連続
   的に変化する、請求項１記載の照光パネル。 ３、該漏光部の漏光幅、傷の存在密度及び傷の深さが、
   該光ファイバーの光源側端部からの距離に比例して段階
   的に変化する、請求項１記載の照光パネル。 ４、該漏光部が、反射層側に配置されている、請求項１
   、２または３記載の照光パネル。５、該漏光部が、表面
   パネル側に配置されている、請求項１、２または３記載
   の照光パネル。 ６、該光ファイバーが表裏両面に漏光部を有する、請求
   項１、２または３記載の照光パネル。 ７、表面パネルと光ファイバーシートとの接合、および
   光ファイバーシートと反射層との接合が、粘着剤層によ
   り行われている、請求項１、２、３、４、５または６記
   載の照光パネル。