JP2001281457A

JP2001281457A - 導光棒

Info

Publication number: JP2001281457A
Application number: JP2000094328A
Authority: JP
Inventors: Konosuke Nakada; 幸之助中田
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2001-10-10

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】輝度ムラをなくし、発光輝度を保てる導光棒を
提供することを目的とする。【解決手段】少なくとも一つの端部から光源光を取り入
れ、その内部で前記光源光を伝搬し、光源光を周方向に
放射させる透明部材よりなる導光棒２において、前記導
光棒２の周に設けられた複数本の溝３は、前記導光棒２
の長手方向に関してすきまのないことを特徴とする導光
棒を提供することで輝度の強弱をなくし輝度ムラを低減
し課題を解決している。また、前記複数本の溝３を平行
にして設け、溝の断面をＶ字形状とすることで輝度ムラ
をなくすだけでなく今までと同様の発光輝度が一定に保
てるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、導光棒に関するもので
あり、指向性を有する光源であるＬＥＤやス−パールミ
ネッセンスダイオード（以下ＳＬＤ）及び半導体レ−ザ
を利用したバックライト及びフロントライト用棒状光源
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５には、ＬＥＤ棒状光源の斜視図、図
６にそのＬＥＤ棒状光源の側面図及び上面図を示す。図
７は、図５、図６のＬＥＤ棒状光源の発光輝度分布を示
した図である。従来の棒状光源は、図５に示すように透
明プラスチック樹脂で形成された導光棒５２の一端また
は両端に指向性を有する光源としてＬＥＤ５１を配置す
る構造となっている。

【０００３】次に図６に示すように、ＬＥＤ５１から発
射された光をその導光棒５２に取り込ませ、その内面反
射により光を伝搬させ、その導光棒５２の発光方向とは
反対側に配置させた溝５３（スリット）の窪みによって
光を反射させ、発光させたい方向に光を取り出す構造と
なっている。また、その溝５３は、円錐又は円柱状の窪
みによって光を反射させ、発光させたい方向に光を取り
出す構造としてもよい。一般的に導光棒５２は、円柱又
は、楕円柱又は三角柱、四角柱の形状をなしている。図
では、楕円柱の導光棒５２にて説明している。

【０００４】しかしながら、図６に記したＬＥＤ棒状光
源の側面図及び上面図のように、溝５３（スリット）を
形成すると図７に示すように棒状光源から取り出される
光の発光輝度分布に輝度ムラが生じる。これは、図６の
上面図に示すように、溝５３（スリット）を非等間隔の
幅で棒状の中央に向かい徐々に間隔が狭くなるように平
行に設けてあり、その溝５３（スリット）もＶ字ではあ
るものの上面図から見てもわかるように、溝５３（スリ
ット）がない部分をもつ為に生じる発光の強弱による発
光輝度分布のムラである。

【０００５】上記した従来の溝５３（スリット）は、ロ
−レット方式及びシボ方式及びドットエッチング方式の
いずれかを用いて形成いる。ロ−レット方式の場合ある
一定の間隔又は非等間隔の幅でＶ字の溝が刷り込まれて
おり、Ｖ溝の反射により導光棒からの発光を得ている
が、溝部分と溝と溝の間の部分において発光の強弱が出
てしまい、線上における発光輝度分布が安定せず輝度ム
ラの原因となっていた。

【０００６】また、シボ方式の場合は、均一な発光を得
るためにグラディエ−ションをかけなければならずコス
トが高くなってしまう事、転写の精度により再現性が乏
しいという問題があった。又ドットエッチング方式の場
合についても、エッチングした箇所だけが明るく発光
し、輝度ムラの原因となっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明では、溝（スリ
ット）の形成にロレ−ット方式、シボ方式、ドットエッ
チング方式を用いた場合に生じてしまう、この様な輝度
ムラをなくし、低コストの導光棒を提供することによっ
て、例えば、指向性を有する光源を用いたとき生じる導
光棒による導光棒光源の発光輝度のバラツキを抑えて、
見かけ上の連続光に置き換えることを可能とすることを
目的としている。

【０００８】

【課題を解決する手段】本発明では、少なくとも一つの
端部から光源光を取り入れ、その内部で前記光源光を伝
搬し、光源光を周方向に放射させる透明部材よりなる導
光棒において、前記導光棒の周に設けられた複数本の溝
は、前記導光棒の長手方向に関してすきまのないことを
特徴とする導光棒を提供することで輝度の強弱をなくし
輝度ムラを低減し課題を解決している。また、前記複数
本の溝は、傾斜して設けられている溝か、階段形状に設
けられている溝か、段差形状に設けられている溝として
いることでより一層連続的な線上光源としての導光棒を
得ることが可能である。また、前記複数本の溝を平行に
して設け、溝の断面をＶ字形状とする導光棒を提供する
ことで輝度ムラをなくすだけでなく今までと同様の発光
輝度が一定に保てるようにしている。

【０００９】

【発明の実施形態】本発明に係わる第一の実施形態を図
１に上面図及びその要部を示し説明する。指向性を有す
る光源としてＬＥＤ１を導光棒２の両端に備えている。
複数本の溝３が斜めに傾斜してそれぞれ平行に設けられ
ている。図１の要部に示す点線は導光棒２の上面から見
たときの導光棒２における長手方向に垂直となる線４で
あり、この垂直線４を溝の両端の延長線として説明す
る。溝３は、断面がＶ字であり効率よく光照射できるよ
うにしている。

【００１０】要部に示されるように連続的に光を照射す
る線状光源とする導光棒を輝度ムラなく、光強度を一定
に保つ為には、傾斜した溝を順に３、３^’、３^’ ^’と
し、その両端をそれぞれＡ、Ｂ、Ａ^’、Ｂ^’、Ａ^’ ^’、
Ｂ^’ ^’とし、垂直線を４、４^’、４^’ ^’とするとき、３
の端部Ａと次の溝の３^’の端部Ｂ^’とが垂直線４上に存
在する。同様３^’の端部Ａ^’とその次の溝３^’ ^’の端部
Ｂ^’ ^’とが垂直線４^’上に存在する。

【００１１】このようにすることで、図４に示されるよ
うに、発光輝度のムラがなく発光輝度分布が問題ない程
度になっている。また溝３が、断面がＶ字であり効率よ
く光照射することで今までと同様の発光輝度が一定に保
てるようにしている。

【００１２】次に、本発明に係わる第二の実施形態を図
２に上面図及びその要部を示し説明する。指向性を有す
る光源としてＬＥＤ２１を導光棒２２の両端に備えてい
る。複数本の階段形状の溝２３がそれぞれ平行に設けら
れている。図２の要部に示す点線は導光棒２２の上面か
ら見たときの導光棒２２における長手方向に垂直となる
線２４であり、この垂直線２４を階段形状の溝両端の延
長線として説明する。階段形状の溝２３は、断面がＶ字
であり効率よく光照射できるようにしている。ここで
は、第一の実施形態におけるＡをＣ、ＢをＤ、Ａ^’をＣ
^’、Ｂ^’をＤ^’、Ａ^’ ^’をＣ^’ ^’、Ｂ^’ ^’をＤ^’ ^’とし
て説明している。

【００１３】要部に示されるように連続的に光を照射す
る線上光源となる導光棒を輝度ムラなく、光輝度を一定
に保つ為には、それぞれ階段形状の溝を順に２３、２３
^’、２３^’ ^’とし、その両端をそれぞれＣ、Ｄ、Ｃ^’、
Ｄ^’、Ｃ^’ ^’、Ｄ^’ ^’とし、垂直線を２４、２４^’、２
４^’ ^’とするとき、２３の端部Ｃと次の階段形状の溝の
２３^’の端部Ｄ^’とが垂直線４上に存在する。同様２３
^’の端部Ｃ^’とその次の階段状の溝２３^’ ^’の端部Ｄ^’
^’とが垂直線２４^’上に存在する。

【００１４】このようにすることで、図４に示されるよ
うに、発光輝度の強弱がなく発光輝度分布が問題がない
程度になくなっている。また、溝２３が、断面がＶ字で
あり効率よく光照射することで今までと同様の発光輝度
が一定に保てるようにしている。

【００１５】次に、本発明に係わる第三の実施形態を図
３に上面図及びその要部を示し説明する。指向性を有す
る光源としてＬＥＤ３１を導光棒３２の両端に備えてい
る。複数本の段差状の溝３３がそれぞれ平行に設けられ
ている。図２の要部に示す点線は導光棒３２の上面から
見たときの導光棒３２における長手方向に垂直となる線
３４であり、この垂直線３４を階段状の溝両端の延長線
として説明する。段差形状の溝３３は、断面がＶ字であ
り効率よく光照射できるようにしている。ここでは、第
一の実施形態におけるＡをＥ、ＢをＦとＡ^’をＥ^’、Ｂ
^’をＦ^’、Ａ^’ ^’をＥ^’ ^’、Ｂ^’ ^’をＦ^’ ^’として説明
している。

【００１６】要部に示されるように連続的に光を照射す
る線上光源となる導光棒を輝度ムラなく、光輝度を一定
に保つ為には、それぞれ段差形状の溝を順に３３、３３
^’、３３^’ ^’とし、その両端をそれぞれＥ、Ｆ、Ｅ^’、
Ｆ^’、Ｅ^’ ^’、Ｆ^’ ^’とし、垂直線を３４、３４^’、３
４^’ ^’とするとき、３３の端部Ｅと次の段差形状の溝の
３３^’の端部Ｆ^’とが垂直線３４上に存在する。同様３
３^’の端部Ｅ^’とその次の階段形状の溝３３^’ ^’の端部
Ｆ^’ ^’とが垂直線３４^’上に存在する。

【００１７】このようにすることで、図４に示されるよ
うに、発光輝度の強弱がなく発光輝度分布が問題がない
程度になくなっている。また、溝３３が、断面がＶ字で
あり効率よく光照射することで今までと同様の発光輝度
が一定に保てるようにしている。

【００１８】本発明の実施形態では導光棒について導光
棒の両端に指向性を有する光源としてＬＥＤを両端に設
けて説明してきたが、その光源は、両端でなく片端でも
よくまたＳＬＤや半導体レ−ザでもよい。以上のように
導光棒の発光輝度分布を均一化させることで、例えばバ
ックライト用に導光棒を用いても導光板に入光させたと
きに発光の明暗を軽減することが可能となる。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、本発明は、導光棒の溝の
形成にロレ−ット方式、シボ方式、ドットエッチング方
式を用いた場合に生じてしまう、発光輝度の強弱による
輝度ムラをなくすことによって、例えば、指向性を有す
る光源を用いたとき生じる導光棒による導光棒光源の発
光輝度のバラツキを抑えて、見かけ上の連続光に置き換
えることを可能とした。これによって、バックライト用
の光源として導光棒を用いるときでも、導光板に生じる
明暗などをなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態による導光棒の上面図
及びその要部を示した図である。

【図２】本発明の第二の実施形態による導光棒の上面図
及びその要部を示した図である。

【図３】本発明の第三の実施形態による導光棒の上面図
及びその要部を示した図である。

【図４】本発明の導光棒における発光輝度分布を示す図
である。

【図５】従来の導光棒を示す斜視図である。

【図６】従来の導光棒の側面図及び上面図を示す図であ
る。

【図７】従来の導光棒における発光輝度分布を示す図で
ある。

【符号の説明】

１、２１、３１…指向性を有する光源（ＬＥＤ、ＳＬ
Ｄ、半導体レ−ザ）２、２２、３２…導光棒３、３^’、３^’ ^’…斜めに設けられた溝（要部に示す）２３、２３^’、２３^’ ^’…階段形状の溝（要部に示す）３３、３３^’、３３^’ ^’…段差形状の溝（要部に示す）４、４^’、４^’ ^’、２４、２４^’、２４^’ ^’、３４、３
４^’、３４^’ ^’…垂直線（要部に示す）Ａ、Ｂ、Ａ^’、Ｂ^’、Ａ^’ ^’、Ｂ^’ ^’…斜めに設けられ
た溝端部（要部に示す）Ｃ、Ｄ、Ｃ^’、Ｄ^’、Ｃ^’ ^’、Ｄ^’ ^’…階段形状の溝端
部（要部に示す）Ｅ、Ｆ、Ｅ^’、Ｆ^’、Ｅ^’ ^’、Ｆ^’ ^’…段差形状の溝端
部（要部に示す）５２…導光棒５３…溝（スリット）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一つの端部から光源光を取り入
れ、その内部で前記光源光を伝搬し、光源光を周方向に
放射させる透明部材よりなる導光棒において、前記導光
棒の周に設けられた複数本の溝は、前記導光棒の長手方
向に関してすきまのないことを特徴とする導光棒。
【請求項２】前記複数本の溝は、傾斜して設けられてい
ることを特徴とする請求項１記載の導光棒
【請求項３】前記複数本の溝は、階段形状に設けられて
いることを特徴とする請求項１記載の導光棒
【請求項４】前記複数本の溝は、段差形状に設けられて
いることを特徴とする請求項１記載の導光棒
【請求項５】前記複数本の溝は、平行にして設けられて
いることを特徴とする請求項１〜４記載の導光棒
【請求項６】前記複数本の溝は、断面Ｖ字形状であるこ
とを特徴とする請求項１〜６記載の導光棒