JP2002251909A - 導光板および面照明装置 - Google Patents

導光板および面照明装置

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JP2002251909A
JP2002251909A JP2001049630A JP2001049630A JP2002251909A JP 2002251909 A JP2002251909 A JP 2002251909A JP 2001049630 A JP2001049630 A JP 2001049630A JP 2001049630 A JP2001049630 A JP 2001049630A JP 2002251909 A JP2002251909 A JP 2002251909A
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Makoto Ikeda
誠 池田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 導光板を薄くしても不要散乱光が発生しない
面照明装置を提供する。 【解決手段】 導光板10は、平面矩形状であり、かつ
エッジ(辺)および角がR面取りされる。導光板10の
底面側および下部側面には白色ケース12が配置され、
導光板10の上部側面には白色ケース14が配置され
る。導光板10の上面、すなわち発光面側には光拡散シ
ート18が張り付けられる。白色ケース12および白色
ケース14の内壁は、導光板10のR面に沿う形状に形
成される。また、白色ケース12の内側側面の中央部
に、光源(LED)16が配置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、導光板および面照
明装置に関し、特にCIS型スキャナに好適に使用でき
る導光板および面照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】発光ダイオード(LED)と導光板、お
よび白色ケースを使った平面型セルガイドが製品化され
ている。平面型セルガイドは、最近、CIS(Cont
actImage Sensor)型スキャナの透過光
ユニットとして使用されようとしている。
【0003】図6は、従来の平面型セルガイドに用いら
れる導光板の外観図である。この平面状の導光板20の
側面には、発光ダイオード(LED)が配置され、導光
板20の側面から発光ダイオードの光が導入される。発
光ダイオードから出射された光は、導光板の中を全反射
を繰り返しながら伝搬する。導光板20の裏面には、発
光ダイオードから出射された光が導光板内で均一な散乱
光分布となるように光散乱体パターンが形成される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したCIS型スキ
ャナは、省スペースの要請からコンパクト化することが
求められており、コンパクト化を可能にするためには平
面型セルガイドの厚みを薄くすることが効果的である。
この平面型セルガイドの厚み(従来品:5mm)を薄く
するためには導光板の厚み(従来品:3.5mm)を薄
くしなければならないが、導光板の厚みを薄くすると、
導光板のエッジ(辺)および角から強い散乱光を発し、
また、エッジおよび角周辺に発生し易い僅かな擦り傷や
金型成形による欠陥等から、輝線状の不要散乱光が発生
するという問題がある。
【0005】図7は、平面型セルガイドに用いられる従
来の導光板のエッジ(辺)部と角部の拡大図である。斜
線は断面形状を表している。図7に示すように、従来の
導光板20は、エッジ部および角部が直角に形成されて
いる。
【0006】エッジ部および角部が直角に形成されてい
る場合、導光板20の厚さdを薄くすると、導光板20
の体積が低下した分、内部で多重反射し伝搬する光の強
度が増加する。
【0007】したがって、平面内の散乱光分布を、導光
板を薄くする前と同様に保つためには、導光板の体積低
下の割合に比例して導光板の裏面に形成されている各印
刷ドットの面積を縮小する必要があり、面積を縮小する
と導光板のエッジ(辺)や角、表面の小さな傷(凹凸)
等が相対的に大きな散乱源(欠陥)となり、強い散乱光
を発するようになる。
【0008】次に、従来の導光板に表れる傷について説
明する。図8は、導光板のエッジ部および角部に発生す
る傷を示している。傷22は、射出成形用の金型による
導光板の成形直後、金型から導光板を抜き取る際に生じ
る、取り扱いによる傷である。この取り扱いによる傷2
2から強い散乱光が発生することが知られている。
【0009】また、導光板を成形する金型は凹形状であ
るため、従来の金型では、直角なエッジの先端部分にわ
たるまで、滑らかに加工することが困難であり、金型の
エッジ部には、仕上げ不良による傷や磨き残しによる傷
がある。
【0010】したがって、金型から作られる導光板のエ
ッジ部には、仕上げ不良による傷が転写されて傷24が
生じ、磨き残しによる傷が転写されて傷26が生じ、こ
の傷により導光板のエッジから強い散乱光が発生する。
【0011】また、金型の角部にも、仕上げ不良による
傷や磨き残しによる傷がある。導光板の角部28につい
ても傷が転写されるので、この傷により導光板の角部2
8からも強い散乱光が発生する。
【0012】上述したように、導光板の厚みを薄くする
と、導光板では、エッジ部や角部にある細かなキズから
の散乱光が相対的に強くなるようになり、平面内の散乱
光分布に特異なノイズ光分布が付加される。
【0013】また、導光板のエッジおよび角が直角で厚
みが薄いと、金型成形の際に先端のエッジが立った所ま
で材料を充填するには高い圧力と温度が必要となり、温
度を高めると材料の透明度が低下(ヤケ)し易いという
問題も生ずる。
【0014】本発明の目的は、成形し易く、厚さを薄く
しても不要散乱光が発生しない導光板を提供することに
ある。
【0015】また、本発明の他の目的は、厚さを薄くし
ても不要散乱光が発生しない導光板を用いた面照明装置
を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の導光板は、平面
状であり、かつエッジおよび角が凸状曲面であることを
特徴とする。
【0017】また、本発明の面照明装置は、平面状であ
り、かつエッジおよび角が凸状曲面である導光板と、前
記導光板の周側面に配置される少なくとも1つの光源
と、前記導光板の裏面および側面に配置される白色ケー
スと、前記導光板の上面に配置される光拡散シートと、
を備えることを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0019】図1は、本発明にかかる導光板を用いた面
照明装置の実施の形態を示す分解斜視図である。図1に
示す面照明装置は、平面矩形状の導光板10を備えてお
り、この導光板10のエッジ(辺)部および角部は凸状
曲面になっている。導光板10には、例えばアクリル、
硝子等の透明な材料が用いられる。
【0020】図2は、面照明装置に用いられる導光板の
エッジ(辺)部および角部の拡大図である。斜線は断面
形状を表している。図2では、導光板の側面同士が接す
る辺に対してR面取りが行われており、さらに導光板の
上面と側面、および底面と側面が接する辺に対しR面取
りが行われている。
【0021】図3は、導光板の断面形状の一例を示す図
であり、導光板の平面方向に対する縦断面を示してい
る。図3に示す導光板10aは、エッジ(辺)が1/2
円弧となるようにR面取りが行われており、したがっ
て、導光板10aの両端がそれぞれ奥行き方向(紙面に
垂直な方向)に半円筒形状になる。
【0022】図4は、導光板の他の断面形状の例を示す
図である。導光板10bの4つのエッジがそれぞれ1/
4円弧となるようにR面取りが行われている。
【0023】図5は、導光板の他の断面形状の例を示す
図であり、導光板10cの各エッジにおけるR面取りの
曲率半径が変化している場合を示している。
【0024】導光板は、図3に示すように導光板の厚さ
を薄くしてエッジ部を半円筒状に処理しても良いし、図
4に示すようにエッジ部分のみR面取りを行っても良
い。また、図5に示すようようにエッジ部を放物面や楕
円面にしても良い。
【0025】さらに、角部にR面取りを行っても良い。
また、角部を放物面や楕円面にしても良い。
【0026】導光板10の裏面には、導光板の上面側
(発光面側)から光がほぼ均一な強度で出射できるよう
に光散乱体パターンが形成されている。光散乱体パター
ンは、例えば、光反射白インキを用いて特定パターンで
スクリーン印刷法により形成される。光散乱体パターン
は、通常、円形ドットであるが、正方形、菱形等多くの
変形が可能である。
【0027】導光板10の底面側および下部側面には白
色ケース12が配置され、導光板10の上部側面には白
色ケース14が配置される。導光板10の上面、すなわ
ち発光面側には光拡散シート18が張り付けられる。白
色ケース12および白色ケース14の内壁は、導光板1
0の面取りされたR面に沿う形状に形成されている。
【0028】また、白色ケース12の内側側面の中央部
には、光源(LED)16が配置されている。光源16
は、この面照明装置を組み立てたときに導光板10の側
面端部に密着して光源16からの光が導光板10に導入
できるように白色ケース12に配置されている。
【0029】この光源16は、1つに限るものではな
く、白色ケース12の対向する側面にそれぞれ配置する
ようにしても良いし、すべての側面に配置するようにし
ても良い。また、光源16は、側面の中央部に限ること
なく側面のいずれの場所に配置しても良い。光源を増加
し、位置を変更した場合には、導光板10の裏面に形成
される光散乱体のパターンを変更して、導光板10内の
散乱光分布が均一になるように調整する必要がある。
【0030】なお、導光板10と白色ケース12,14
との間に、反射率(反射光/入射光)90%以上の、例
えば、鏡あるいはアルミ薄膜のような高反射率の基材か
らなる反射板を配置するようにしても良い。
【0031】上述したように、導光板は、厚みを薄くす
ると、エッジ(辺)部および角部周辺に発生する擦り傷
や金型成形による欠陥等から、輝線状の不要散乱光が発
生するが、本発明による導光板では、導光板のエッジお
よび角にR面取りを施しているので、導光板を作る金型
のエッジ(辺)を曲面状にすることができ、そのためエ
ッジを滑らかに加工できるので、金型のエッジ部分の傷
を減少させることができる。したがって、金型を転写し
た導光板のエッジ(辺)においても傷が減少し、従来発
生していた導光板のエッジ部分の傷による散乱光を減少
することができる。
【0032】金型の角についても同様の理由で、金型の
角を曲面状にすることにより、角の部分の傷(凹凸)が
減少するので、導光板の角部の傷による散乱光を減少す
ることができる。
【0033】また、導光板の辺や角を曲面状にしたこと
で、金型成形直後に導光板を金型から抜き取る際に取り
出し易くなったので、従来、生じていた取り扱いによる
傷も低減される。即ち、取り扱いによる傷が減少できる
ので、傷による散乱光も減少できる。
【0034】また、導光板の厚みを薄くすると、導光板
のエッジ(辺)および角に光が集中し導光板のエッジ
(辺)および角から強い散乱光を発するが、導光板のエ
ッジおよび角にR面取りを施すことによってエッジ
(辺)および角における光の集中が抑制され、エッジお
よび角からの散乱光の発生を抑制できる。
【0035】以上、本発明の実施の形態について図面を
参照して説明したが、本発明は、上述した実施の形態に
限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で変更
が可能である。例えば、光散乱体の形成方法としてスク
リーン印刷法を用いたが、オフセット印刷法,インクジ
ェット印刷法等により、有機,無機のさまざまな光拡散
材料(主に白色塗料)を導光体裏面に塗布し散乱パター
ンを形成することもできる。
【0036】また、上記のように光散乱体を塗布する代
わりに、導光体裏面を粗面化して光を取り出す方法もあ
る。機械加工で表面を粗くする、たとえばサンドブラス
ト法により多数の微小な凹凸を形成する、あるいは金型
に直接散乱処理を施し、成型時に転写するなどの方法を
採用することも可能である。
【0037】また、上述した実施の形態では、導光板の
形状を平面矩形状としたが、本発明は、導光板の形状を
矩形状に限るものではなく、多角形状、一部に曲面を有
する形状でも良い。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、導光板
のエッジおよび角が凸状曲面であるため金型が作り易
く、金型のエッジ部分の傷を減少させることができ、し
たがって、金型を転写した導光板のエッジの傷を減少さ
せることができるので、傷による散乱光を減少できる。
【0039】また、本発明は、導光板のエッジおよび角
が凸状曲面であるため、導光板を金型から抜き取る際に
取り出し易くなり、従来、生じていた取り扱いによる傷
も低減され、傷による散乱光を減少できる。
【0040】また、本発明は、導光板のエッジおよび角
を凸状曲面にすることによってエッジおよび角における
光の集中が抑制され、エッジおよび角からの散乱光の発
生を抑制できる。
【0041】さらに、本発明は、導光板のエッジおよび
角が凸状曲面であるため、導光板の厚みが薄くても、金
型成形の際に先端のエッジ部分まで材料を充填するのに
高い圧力と温度を必要とせず、温度を高めると透明度が
低下するという問題を解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる導光板を用いた面照明装置の実
施の形態を示す分解斜視図である。
【図2】導光板のエッジ部および角部の拡大図である。
【図3】導光板の断面形状の一例を示す図である。
【図4】導光板の他の断面形状の例を示す図である。
【図5】導光板の他の断面形状の例を示す図である。
【図6】従来の平面型セルガイドに用いられる導光板の
外観図である。
【図7】従来の導光板のエッジ部および角部の拡大図で
ある。
【図8】導光板のエッジ部および角部に発生する傷を示
す図である。
【符号の説明】
10,10a,10b,10c,20 導光板 12,14 白色ケース 16 光源 18 光拡散シート 22,24,26 傷 28 角部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成13年3月26日(2001.3.2
6)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正内容】
【0002】
【従来の技術】発光ダイオード(LED)と導光板、お
よび白色ケースを使った平面型照明装置が製品化されて
いる。平面型照明装置は、最近、CIS(Contac
t Image Sensor)型スキャナの透過光ユ
ニットとして使用されようとしている。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】図6は、従来の平面型照明装置に用いられ
る導光板の外観図である。この平面状の導光板20の側
面には、発光ダイオード(LED)が配置され、導光板
20の側面から発光ダイオードの光が導入される。発光
ダイオードから出射された光は、導光板の中を全反射を
繰り返しながら伝搬する。導光板20の裏面には、発光
ダイオードから出射された光が導光板内で均一な散乱光
分布となるように光散乱体パターンが形成される。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したCIS型スキ
ャナは、省スペースの要請からコンパクト化することが
求められており、コンパクト化を可能にするためには
面型照明装置の厚みを薄くすることが効果的である。こ
平面型照明装置の厚み(従来品:5mm)を薄くする
ためには導光板の厚み(従来品:3.5mm)を薄くし
なければならないが、導光板の厚みを薄くすると、導光
板のエッジ(辺)および角から強い散乱光を発し、ま
た、エッジおよび角周辺に発生し易い僅かな擦り傷や金
型成形による欠陥等から、輝線状の不要散乱光が発生す
るという問題がある。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】図7は、平面型照明装置に用いられる従来
の導光板のエッジ(辺)部と角部の拡大図である。斜線
は断面形状を表している。図7に示すように、従来の導
光板20は、エッジ部および角部が直角に形成されてい
る。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図6
【補正方法】変更
【補正内容】
【図6】従来の平面型照明装置に用いられる導光板の外
観図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02B 6/00 331 G02B 6/00 331 H04N 1/04 101 H04N 1/04 101 // F21Y 101:02 F21Y 101:02

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】平面状であり、かつエッジおよび角が凸状
    曲面であることを特徴とする導光板。
  2. 【請求項2】平面状であり、かつエッジおよび角が凸状
    曲面である導光板と、 前記導光板の周側面に配置される少なくとも1つの光源
    と、 前記導光板の裏面および側面に配置されるケースと、 前記導光板の上面に配置される光拡散シートと、を備え
    ることを特徴とする面照明装置。
  3. 【請求項3】前記導光板の裏面は、光を散乱するように
    構成されていることを特徴とする請求項2に記載の面照
    明装置。
  4. 【請求項4】前記導光板とケースの間に高反射率の反射
    板を配置することを特徴とする請求項2または3に記載
    の面照明装置。
  5. 【請求項5】CIS型スキャナの透過光ユニットとして
    使用されることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに
    記載の面照明装置。
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