JP2001297604A

JP2001297604A - 線状発光体

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Publication number: JP2001297604A
Application number: JP2000111113A
Authority: JP
Inventors: Hideo Sugiyama; 秀夫杉山; Masanori Masutani; 真紀増谷
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-04-12
Filing date: 2000-04-12
Publication date: 2001-10-26

Abstract

(57)【要約】【課題】側周面から高輝度に発光し、光のロスが少な
い線状発光体を提供する。【解決手段】この線状発光体は、光伝送チューブ１
と、光伝送チューブ１の一端に設けられたＬＥＤ１２等
の光源と、他端面の反射体７とを有する。光伝送チュー
ブ１は、管状クラッド３と、このクラッド材よりも高屈
折率の材料で構成されるコア２とを備え、管状クラッド
３とコア２との間の帯状の反射層４を有する。反射層４
に入射する光を分散させるために複数の切込８を設けて
いる。切込８は等ピッチでもよく、光源から遠ざかるほ
ど配置密度が高くなるようにしてもよい。切込８は反射
層４を貫通してコア２に達している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、側周面から光を放
射させるようにした線状発光体に係り、特に、管状クラ
ッドと、この管状クラッドの構成材料よりも高屈折率の
材料よりなるコアとを備えたものに好適な線状発光体に
関する。

【０００２】

【従来の技術】側周面から光を放射させるようにした線
状発光体として、管状クラッドと、該管状クラッドの構
成材料よりも高屈折率の材料で構成されるコアとを備え
る光伝送チューブにおいて、該管状クラッドとコアとの
間に該管状クラッドの長さ方向に沿って帯状の反射層を
形成し、前記コアを通る光を該反射層で反射・散乱させ
て該反射層形成側と反対側の管状クラッド側周面から放
出させるようにした光伝送チューブよりなるものが近年
注目されている。この線状発光体の側周面からの発光量
を長手方向で均一にするために、該帯状の反射層の幅を
その長さ方向で変化させることも知られている（特開２
０００−３９５１９号）。

【０００３】この光伝送チューブでは、反射層を管状ク
ラッドとコアとの間にチューブの長さ方向に沿って帯状
に形成してあり、光量の最も多いコア内部を通る強い光
がこの帯状の反射層で反射され、該反射層と反対側のチ
ューブ側周面から指向性の高い強い光として放出され
る。この結果、著しく輝度が高くなり、非常に明るいも
のとなる。帯状の反射層を、該光伝送チューブの光の入
射部となる一端側から他端側へ向って次第に幅が大きく
なるように形成することにより、光伝送チューブから、
長さ方向においてほぼ均等な光量の光が放出されるよう
にすることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の光伝送チューブ
よりなる線状発光体にあっては、反射層の反射効率が高
いために、光伝送体の周面からの発光効率がやや低い。

【０００５】本発明は、側周面からの発光効率が著しく
向上した線状発光体を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の線状発光体は、
透光材よりなる線状の光伝送体と、該光伝送体内に光を
供給する光源とを有する線状発光体において、該光伝送
体の周面に、該光伝送体内の光を散乱させる散乱手段が
設けられていることを特徴とするものである。

【０００７】本発明では、光伝送体内を伝播する光を散
乱させるための散乱手段を設けているため、光伝送体の
周面からの発光効率が高い。

【０００８】この散乱手段としては、粗面部であること
が好ましい。粗面部とするための具体的な手段として
は、光伝送体の周面に切込を設けることが例示される。
光伝送体がコアと管状クラッドとからなる場合には、こ
の切込はコアに達するように設けられる。

【０００９】この切込の配置密度を光源からほど高くす
ることにより、光伝送体の長手方向での光放射量を均等
化することができる。

【００１０】本発明では、光伝送体の一端にのみ光源を
設けてもよく、この場合には他端面に反射体を設けるの
が好ましい。

【００１１】本発明では、光伝送体の両端に光源を設け
てもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００１３】図１〜５は本発明の線状発光体の実施の形
態を示し、図１は斜視図、図２は図１のII−II線に沿う
断面図、図３は図２の要部拡大図、図４，５は図３のIV
−IV線、Ｖ−Ｖ線に沿う断面図である。

【００１４】この線状発光体１０は、光伝送チューブ１
と、この光伝送チューブ１の長手方向の一方の端面に設
けられた反射体７と、他方の端面に対面配置されたＬＥ
Ｄ１２等の光源を備えてなる。

【００１５】この光伝送チューブ１は、コア２とこれを
覆う管状クラッド３との間に、チューブの長手方向に延
在する帯状の反射層４を形成したものである。なお、反
射層４はコア３の表面から若干コア３の内部に侵入した
状態で形成されていても良い。

【００１６】この実施の形態にあっては、切傷状の切込
８を光伝送チューブ１の外周面に設けている。この切込
８は、コア２に達するように管状クラッド３及び反射層
４を貫いて設けられている。

【００１７】この切込８は、光伝送チューブ１の周方向
に延在するように設けられるのが好ましい。この切込８
は、例えば平歯車状の回転体を光伝送チューブの外周面
に押し当てることにより形成することができる。

【００１８】この切込８を設けることにより、光伝送チ
ューブ１内を伝播し反射層４に入射する光が散乱され、
光伝送チューブ１の周面から放射される。この切込８か
らはごくわずかの光が光伝送チューブ外に放射される
が、この光量は少なく、光ロスの増大はごく少量であ
る。

【００１９】この切欠８の開き角度θは３０〜６０°例
えば約４５°程度が好ましい。切欠８を設けるピッチは
１〜５ｍｍとくに２〜４ｍｍ程度が好ましい。このよう
に構成された線状発光体１０にあっては、ＬＥＤ１２か
らの光が光伝送チューブの図の左端面からコア２内に入
り、切込８によって散乱されて光伝送チューブ１の周面
から放射される。光伝送チューブ１の図の右端面に達し
た少量の光は、反射体７によって反射され、その後光伝
送チューブ１の周面から放射される。

【００２０】このようにＬＥＤ１２から光伝送チューブ
１内に入った光は、切込８によって散乱され、該光の伝
送チューブ１の周面から効率よく放射される。また、反
射体７を設けたことにより、ＬＥＤ１２からの光の実質
的に全量が光伝送チューブ１の周面から放射され、光の
ロスがきわめて少ない。

【００２１】本発明にあっては、図６の光伝送チューブ
１Ａのように、切込８の配置密度を光源たるＬＥＤ１２
から遠ざかるほど高くしてもよい。この光伝送チューブ
１Ａは、光伝送チューブ１の長手方向の発光光量分布が
均等化され易い。

【００２２】本発明にあっては、図７の光伝送チューブ
１Ｂのように、両端にＬＥＤ等の光源を配置してもよ
い。この場合、光伝送チューブ１Ｂの中部部ほど切込８
の配置密度を高くしてもよく、このようにすれば、光伝
送チューブの長手方向の発光光量分布が均等化され易く
なる。

【００２３】コア２を構成する材料（コア材）には、管
状クラッド３を構成する材料（クラッド材）よりも屈折
率が高い透明材料が用いられ、一般的には、プラスチッ
ク、エラストマー等の中から目的に応じて適宜選択使用
される。

【００２４】コア材の具体例としては、ポリスチレン、
スチレン・メチルメタクリレート共重合体、（メタ）ア
クリル樹脂、ポリメチルペンテン、アリルグリコールカ
ーボネート樹脂、スピラン樹脂、アモルファスポリオレ
フィン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアリレー
ト、ポリサルホン、ポリアリルサルホン、ポリエーテル
サルホン、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ジアリル
フタレート、フッ素樹脂、ポリエステルカーボネート、
ノルボルネン系樹脂（ＡＲＴＯＮ）、脂環式アクリル樹
脂（オプトレッツ）、シリコン樹脂、アクリルゴム、シ
リコンゴム等の透明材料が挙げられる（なお、「（メ
タ）アクリル」とは「アクリル及びメタクリル」を示
す。）。

【００２５】一方、クラッド材としては、屈折率の低い
透明材料の中から選定することができ、プラスチックや
エラストマー等の有機材料が挙げられる。

【００２６】クラッド材の具体例としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、フッ
化ポリメチルメタアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン−酢酸
ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリエチレン
−ポリビニルアルコール共重合体、フッ素樹脂、シリコ
ン樹脂、天然ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエ
ンゴム、スチレン−ブタジエン共重合体、ブチルゴム、
ハロゲン化ブチルゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴ
ム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤ
Ｍ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、フッ素
ゴム、シリコンゴム等が挙げられる。

【００２７】上記のコア材、クラッド材のうち、透明性
や屈折率等の光学特性及び同時押し出し加工性の面か
ら、コア材としては、ポリスチレン、ポリカーボネー
ト、スチレン−（メタ）アクリル共重合体（ＭＳポリマ
ー）等が好ましく、また、クラッド材としては（メタ）
アクリル系ポリマー等が好ましい。

【００２８】反射層は白色顔料や散乱材を含む（メタ）
アクリル系ポリマーで形成することが好ましい。

【００２９】ここで白色顔料や散乱材としては、シリコ
ーン樹脂粒子やポリスチレン樹脂粒子等の有機ポリマー
粒子、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２等の金属酸化物
粒子、ＢａＳＯ_４等の硫酸塩粒子、ＣａＣＯ_３等の炭酸
塩粒子等が挙げられ、これらの１種を単独で又は２種以
上を併用して使用することができる。

【００３０】反射効率や同時押し出し加工性等を考慮し
た場合、これら白色顔料や散乱材の粒子の平均粒径は
０．１〜２００μｍ程度特に０．５〜５０μｍ程度であ
ることが好ましく、また、反射層構成材料（反射材）中
の含有量は０．５〜２０重量％程度特に１〜１０重量％
程度であることが好ましい。

【００３１】反射層４の厚さは特に制限されないが、１
０〜２００μｍ特に５０〜１００μｍとすることが好適
である。この厚さが薄すぎると反射される光が少なくな
るため輝度が低くなり、厚すぎると反射される光が多く
なり輝度が高くなるが、これは光源から近距離の場合
で、更に光源から離れた所では逆に輝度が低くなる不利
を伴う場合がある。

【００３２】コア２の直径は特に制限されないが、通常
２〜３０ｍｍ特に５〜１５ｍｍ程度とされる。また、管
状クラッド３の肉厚は通常０．０５〜４ｍｍ特に０．２
〜２ｍｍ程度とされる。

【００３３】なお、反射層４を光源から遠ざかるほど次
第に幅が大きくなるように形成してもよい。このように
構成すれば、光伝送チューブ１の長さ方向に亘ってさら
に均等に光を放出させることができる。

【００３４】反射層４の幅（周方向長さ）は、例えばコ
ア２の周長の３〜５０％、特に５〜２０％程度の範囲が
好ましいが、この範囲外であっても良い。反射層４の幅
を変化させる場合、連続的に変化させても良く、段階的
に変化させても良い。

【００３５】図示はしないが、反射層４を覆うように、
管状クラッド３の外表面に反射性保護層を形成しても良
い。このような反射性保護層を形成した光伝送チューブ
であれば、反射層４にピンホール等の欠陥がある場合、
この欠陥部分を通って反射層４の裏側に漏洩する光や反
射層４の側部から漏洩する光をこの反射性保護層で反射
することにより光の損失を低減し、反射層４の反対側の
輝度をより一層高めることができる。

【００３６】この反射性保護層の構成材料としては、反
射層４から漏れた光を外部に透過させず、また、この光
を吸収せず、効率的に反射させるものが好ましく、具体
的には、銀、アルミニウム等の金属箔や金属シート、或
いは光を散乱する上記したような散乱性粒子を分散した
塗膜等を用いることができる。

【００３７】この光伝送チューブを製造するには、多色
押出機例えば３個のスクリュー部を有する３色押出機を
用い、コア材、クラッド材、及び白色顔料又は散乱材を
含む反射材を押出機に導入し、コア材を円柱状に、反射
材をこの円柱状コア材の外周面上に帯状に、かつクラッ
ド材を上記コア材及び反射材を覆うチューブ状に同時に
押し出すに際し、押し出しスクリューの回転数を変化さ
せるなどして反射材の押し出し量を変化させて、長さ方
向に幅の異なる帯状の反射層４をコア２と管状クラッド
３との間に押し出せば良い。

【００３８】この方法によれば、屈折率や物性の異なる
３種の材料を同時に押し出し、３種の機能を持った積層
構造体を一度に成形することができ、成形速度が速く、
しかも各材料が軟化状態で積層されるため、各層間の密
着性にも優れた光伝送チューブを効率的に製造すること
ができる。

【００３９】なお、本発明においては、反射層は１条に
限らず、複数条形成しても良く、このように複数条の反
射層を形成するべく、反射材を複数条に分割して押し出
すためには、上記押し出し成形方法において、反射材の
口金を複数個用いても良く、１つの口金に反射層間の間
隔に相当する仕切壁を設けて押し出しても良い。

【００４０】反射性保護層を形成する場合には、上記押
し出し成形後に金属箔や金属シートを貼着したり、散乱
性粒子を分散させた塗料を塗布したりすれば良いが、同
時押し出しにより反射性保護層を形成することも可能で
ある。

【００４１】なお、光伝送チューブは上記以外の方法で
製造されても良い。

【００４２】上記実施の形態では、切込８はＶ字形状で
あるが、湾曲形状例えばＵ字形状や円弧形状であっても
よい。

【００４３】上記実施の形態では反射層４を設けている
が、この反射層４を設けなくてもよい。この場合、光は
光伝送チューブ１Ｃの全周面から放射される。

【００４４】本発明では、光伝送チューブの端面のうち
ＬＥＤ等の光源と対面する端面を粗面としてもよい。ま
た、この端面を光伝送チューブの長手方向と垂直な面に
対し傾斜面としてもよい。この端面と該垂直な面との交
叉角度は５０°以下例えば１０〜５０°特に２０〜４０
°程度が好適である。

【００４５】

【発明の効果】以上の通り、本発明によると、線状体の
外周面から光を放射させる線状発光体において、光のロ
スを著しく少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係る線状発光体の斜視図である。

【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。

【図３】図２の一部を拡大した断面図である。

【図４】図３のIV−IV線に沿う断面図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【図６】別の実施の形態を示す正面図である。

【図７】さらに別の実施の形態を示す正面図である。

【符号の説明】

１光伝送チューブ２コア３管状クラッド４反射層７反射体８切込１０線状発光体１２ＬＥＤ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光材よりなる線状の光伝送体と、該光
伝送体内に光を供給する光源とを有する線状発光体にお
いて、該光伝送体の周面に、該光伝送体内の光を散乱させる散
乱手段が設けられていることを特徴とする線状発光体。
【請求項２】請求項１において、該散乱手段は粗面部
であることを特徴とする線状発光体。
【請求項３】請求項２において、粗面部は該光伝送体
に切込まれた切込により構成されていることを特徴とす
る線状発光体。
【請求項４】請求項３において、該光伝送体は、コア
と、該コアの外周を被包する管状クラッドとを有し、前
記切込は、該コアに達するように設けられていることを
特徴とする線状発光体。
【請求項５】請求項３又は４において、切込の配置密
度は、光源から離れるほど高いことを特徴とする線状発
光体。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれか１項におい
て、該光伝送体の一端に光源が配置され、他端面に反射
体が設けられていることを特徴とする線状発光体。
【請求項７】請求項１ないし５のいずれか１項におい
て、該光伝送体の両端部に光源が配置されていることを
特徴とする線状発光体。