JP2006301611A - Light guide plate and light guide plate unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光を伝播する導光板および導光板ユニットに関する。 The present invention relates to a light guide plate that propagates light and a light guide plate unit.
光ファイバから出力された光を他の光ファイバに伝送するために、光ファイバから出射された光を伝播することができる透光性部材、例えばガラスシートを備える光分配器が知られている。この光分配器に備えられているガラスシートは、一の端面から入射した光を他の端面に、当該ガラスシート内を全反射させて伝播して出射することができる。よって、出射面に配置されている出射側の光ファイバは、出射された光を受信し、受信した光を伝播することができる。 In order to transmit the light output from the optical fiber to another optical fiber, a light distributor including a light-transmitting member capable of propagating the light emitted from the optical fiber, for example, a glass sheet, is known. The glass sheet provided in the light distributor can emit light that is incident from one end face to the other end face while being totally reflected in the glass sheet. Therefore, the exit side optical fiber arranged on the exit surface can receive the emitted light and propagate the received light.
ところで、このガラスシートは、一般に大変小さいものであり、例えば、全長5.4mm、厚さは0.1mm〜0.3mm、幅0.52mmのサイズである。よって、その取り扱いは大変不便である。そのため、特開2003−255177号公報(特許文献1)に記載されているように、ガラスシートに相当する平板形状の透光性媒体の一方の面に支持基体を密着させることにより、透光性媒体の扱いを容易にさせることが考えられている。
しかしながら、特開2003−255177号公報に記載されている技術では、ガラスシートに相当する透光性媒体の一方の面には支持基体が密着されていないため、この支持基体を取り付けるなどの製造の途中で、全反射面が汚れてしまったり、傷がついてしまったりする場合がある。このように全反射面が汚れたり、傷がついてしまったりした場合、光の伝播効率が低下する、という問題がある。また、ガラスシートは、大変薄いガラス材質からなるものである。このガラスシートを光分配器に固定するときに反りが発生し、または経時劣化などで反りが発生することがある。 However, in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-255177, the support base is not in close contact with one surface of the translucent medium corresponding to the glass sheet. In the middle, the total reflection surface may become dirty or scratched. As described above, when the total reflection surface becomes dirty or scratched, there is a problem that the light propagation efficiency is lowered. The glass sheet is made of a very thin glass material. Warpage may occur when the glass sheet is fixed to the light distributor, or warpage may occur due to deterioration over time.
そこで、本発明は、ガラスシートなどの透光性部材に汚れまたは傷がつくことがなく、また反りが発生することを防止することができる導光板および導光板ユニットを実現することを目的とする。 Then, this invention aims at implement | achieving the light-guide plate and light-guide plate unit which can prevent that a translucent member, such as a glass sheet, becomes dirty or a damage | wound, and also generate | occur | produces curvature. .
上述の課題を解決するために、本発明の導光板は、予め定められた規定屈折率を有する平板状の部材であって、側面である入射面から入射された光を上記入射面に対向して形成された出射面に向けて伝播させる透光性部材と、上記透光性部材の上面および下面を保護するように接着された上記規定屈折率より小さい屈折率を有する保護部材と、を備えている。 In order to solve the above-described problems, the light guide plate of the present invention is a flat plate member having a predetermined specified refractive index, and faces light incident from an incident surface which is a side surface to the incident surface. And a protective member having a refractive index smaller than the prescribed refractive index, which is bonded so as to protect the upper and lower surfaces of the transparent member. ing.
この発明によれば、透光性部材に対して、その上面および下面を保護するように、保護部材を接着させ、その保護部材の屈折率を透光性部材の規定屈折率より小さいものとすることにより、透光性部材の上面および下面に汚れや傷がつくことがない。また、経年劣化により透光性部材に反りが発生すること、または導光板製造時に透光性部材に反りが発生することを防止することができ、透光性部材内を伝播する光の伝播効率を向上させることができる。また、透光性部材の上面および下面に保護部材を接着させることにより、導光板をブロック状とすることができ、製造時の取扱い性を良好なものとすることができる。 According to this invention, the protective member is bonded to the translucent member so as to protect the upper surface and the lower surface, and the refractive index of the protective member is smaller than the specified refractive index of the translucent member. As a result, the upper and lower surfaces of the translucent member do not get dirty or scratched. Further, it is possible to prevent the light transmitting member from warping due to deterioration over time, or to prevent the light transmitting member from warping during manufacturing of the light guide plate, and the propagation efficiency of light propagating through the light transmitting member. Can be improved. Further, by adhering the protective member to the upper and lower surfaces of the translucent member, the light guide plate can be made into a block shape, and the handleability during manufacturing can be improved.
また、本発明の導光板の上記保護部材は、上記透光性部材と、上記規定屈折率より小さい屈折率を有する接着剤を介して接着されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said protective member of the light-guide plate of this invention is adhere | attached through the said translucent member through the adhesive agent which has a refractive index smaller than the said prescribed refractive index.
この発明によれば、規定屈折率より小さい屈折率を有する接着剤を介して、透光性部材と保護部材とを接着させることができ、透光性部材内を伝播する光の伝播効率を向上させることができる。 According to this invention, the translucent member and the protective member can be bonded via the adhesive having a refractive index smaller than the specified refractive index, and the propagation efficiency of light propagating in the translucent member is improved. Can be made.
また、本発明の導光板は、上記入射面および上記出射面を除いた一対の側面を保護するように接着された、上記規定屈折率より小さい屈折率を有する側面保護部材、をさらに備えていることが好ましい。 The light guide plate of the present invention further includes a side surface protection member having a refractive index smaller than the specified refractive index, which is bonded to protect a pair of side surfaces excluding the incident surface and the exit surface. It is preferable.
この発明によれば、規定屈折率より小さい屈折率を有する側面保護部材を、透光性部材における、入射面および出射面を除いた一対の側面を保護するように接着させることができ、透光性部材内を伝播する光の伝播効率を向上させることができる。 According to this invention, the side surface protection member having a refractive index smaller than the specified refractive index can be bonded so as to protect the pair of side surfaces of the translucent member excluding the entrance surface and the exit surface. The propagation efficiency of light propagating in the sex member can be improved.
また、本発明の導光板の上記側面保護部材は、上記透光性部材と、上記規定屈折率より小さい屈折率を有する接着剤を介して接着されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said side surface protection member of the light-guide plate of this invention is adhere | attached through the said translucent member through the adhesive agent which has a refractive index smaller than the said prescribed refractive index.
この発明によれば、規定屈折率より小さい屈折率を有する接着剤を介して、透光性部材と側面保護部材とを接着させることができ、透光性部材内を伝播する光の伝播効率を向上させることができる。 According to this invention, the translucent member and the side surface protection member can be bonded via the adhesive having a refractive index smaller than the specified refractive index, and the propagation efficiency of light propagating in the translucent member can be improved. Can be improved.
また、本発明の導光板は、上記入射面から入射された光を分配して上記出射面に接続された複数の導光部材に対しそれぞれ出射する光分配素子として用いることが好ましい。 The light guide plate of the present invention is preferably used as a light distribution element that distributes light incident from the incident surface and emits the light to a plurality of light guide members connected to the output surface.
また、本発明の導光板は、上記出射面にクラッドの間にコアを形成してなる導光部材が接続され、上記透光性部材の上面および下面を保護する前記保護部材の少なくとも一方の層厚が前記クラッドの層厚と同一であることが好ましい。この場合、基板上に導光板と導光部材を載置して接続を行う際、導光板の保護部材の層厚と導光部材のクラッド層の層厚が同一であるので、導光板の透光性部材と導光部材のコアの位置が一致することとなり、光軸合わせが容易に行える。 Further, in the light guide plate of the present invention, at least one layer of the protective member that protects the upper surface and the lower surface of the translucent member, to which the light guide member formed by forming a core between the clads on the emission surface is connected. The thickness is preferably the same as the cladding layer thickness. In this case, when the light guide plate and the light guide member are placed on the substrate and connected, the thickness of the protective member of the light guide plate and the thickness of the clad layer of the light guide member are the same. Since the positions of the cores of the optical member and the light guide member coincide with each other, the optical axis can be easily aligned.
なお、ここで、「保護部材の少なくとも一方の層厚がクラッドの層厚と同一である」とは、保護部材の層厚がクラッドの層厚と同一である場合のみならず、保護部材の層厚がクラッドの層厚とほぼ同一の場合も含むものである。 Here, “the thickness of at least one of the protective members is the same as the thickness of the cladding” is not limited to the case where the thickness of the protective member is the same as the thickness of the cladding. This includes the case where the thickness is substantially the same as the layer thickness of the cladding.
また、本発明の導光板は、出射面に接続される導光部材がクラッド内にコアを形成してなる光ファイバであることが好ましい。 In addition, the light guide plate of the present invention is preferably an optical fiber in which a light guide member connected to the emission surface forms a core in the clad.
また、本発明の導光板において、上記保護部材は、上記透光性部材と比べ上下方向の厚みが厚く形成されていることが好ましい。この場合、透光性部材の表面を覆って保護するのみでなく、導光板の機械的な強度の向上が図れる。このため、製造時の取扱い時の破損などを防止できる。 Moreover, the light guide plate of this invention WHEREIN: It is preferable that the said protective member is thickly formed in the up-down direction compared with the said translucent member. In this case, not only can the surface of the translucent member be covered and protected, but also the mechanical strength of the light guide plate can be improved. For this reason, damage at the time of handling at the time of manufacture can be prevented.
また、本発明の導光板ユニットは、上記導光板と、上記導光板を保持するホルダと、を備えている。 The light guide plate unit of the present invention includes the light guide plate and a holder that holds the light guide plate.
この発明によれば、透光性部材に対して、その上面および下面を保護するように、保護部材を接着させ、その保護部材の屈折率を透光性部材の規定屈折率より小さいものとすることにより、透光性部材の上面および下面に汚れや傷がつくことがなく、また経年劣化による反りが発生することを防止することができ、また透光性部材内を伝播する光の伝播効率を向上させることができる。さらに、ホルダで導光板を保持させることにより、導光板自体の取り扱いを容易にさせることができる。 According to this invention, the protective member is bonded to the translucent member so as to protect the upper surface and the lower surface, and the refractive index of the protective member is smaller than the specified refractive index of the translucent member. This prevents the upper and lower surfaces of the translucent member from being soiled or scratched, prevents warping due to deterioration over time, and the propagation efficiency of light propagating through the translucent member. Can be improved. Furthermore, the light guide plate itself can be easily handled by holding the light guide plate with the holder.
本発明は、透光性部材の上面および下面に汚れや傷がつくことがなく、経年劣化により透光性部材に反りが発生すること、または導光板製造時に透光性部材に反りが発生することを防止することができる。 In the present invention, the upper and lower surfaces of the translucent member are not soiled or scratched, and the translucent member is warped due to deterioration over time, or the translucent member is warped during manufacture of the light guide plate. This can be prevented.
また、導光板製造時に透光性部材に反りが発生することを防止して、透光性部材内を伝播する光の伝播効率を向上させることができる。 In addition, it is possible to improve the propagation efficiency of light propagating through the translucent member by preventing the translucent member from warping during the manufacture of the light guide plate.
本発明は、一実施形態のために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。引き続いて、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。 The present invention can be readily understood by considering the following detailed description with reference to the accompanying drawings shown for the embodiments. Subsequently, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Where possible, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は、本実施形態の導光板10の斜視図である。図1に示されているように導光板10は、透光性部材であるガラスシート1および保護部材2を含んで構成されている。このガラスシート1は、例えば厚さ0.1mmの平板状に形成されるとともに、屈折率1.62のガラス材から形成されている。また、このガラスシート1は、少なくとも、入射面1aおよびこの入射面1aに対向する位置に形成された出射面を有するように矩形状に形成されている。このガラスシート1は、外部からの汚れが付着したり、または傷付けられたりすることから防止するとともに、ガラスシート1の反りの発生を防止し、ガラスシート1の取り扱いを容易にするために、ガラスシート1の上面および下面に保護部材2が接着されている。この保護部材2は、例えば厚さ0.5mmの平板状のガラス材から構成されているものであり、ガラスシート1の屈折率1.62より小さい屈折率(1.5程度)を有する材質からなる。
FIG. 1 is a perspective view of a
このように構成された導光板10は、そのガラスシート1の側面に形成された入射面1aから光を入射し、入射面1aに対向する位置に形成された出射面から光を出射することができるように、入射された光は、ガラスシート1内において全反射されて伝播されていく。なお、このガラスシート1は、オハラ社製のS−TIM2が好ましく、保護部材2は、ショット社製のBK7が好ましい。
The
なお、この導光板10は、ガラスシート1の元となるガラス材の上面および下面に保護部材2の元となるガラス材が接着されて得られた一の直方体が、複数個の直方体(または立方体)に切断されることにより、得られるものである。切断されることにより、その切断面は粗く形成されているため、研磨することが必要とされる。
The
つぎに、この導光板10の入射面1a側の正面図を図2に示す。図2に示すように、導光板10は、その端面に入射面1aを形成している。なお、本実施形態において、図2に示す正面図における導光板10の入射面1aの幅は、0.52mm程度の極度に狭い幅である。
Next, a front view of the
また、図3に、導光板10の側面図を示す。図3に示されるように、導光板10のガラスシート1には側面1bが形成されている。なお、本実施形態において、この側面1bの幅は、5.2mm程度である。
FIG. 3 shows a side view of the
上述の導光板10は、図4に示すように、ガラスシート1と保護部材2とを接着剤3を用いて接着することにより、構成されている。図4に、接着剤3により接着された接着面における導光板10の側断面図を示す。この図4は、説明の便宜上、導光板10の片側半分のみを示したものである。図4に示すように、接着剤3を用いて、ガラスシート1と保護部材2とは接着されている。ここで、接着剤3は、ガラスシート1の屈折率より小さい屈折率を有することが必須であり、さらに保護部材2の屈折率より大きいことが好ましい。例えば、接着剤3の屈折率は、ガラスシート1において光が全反射させる効率を考慮すると、1.54以下のものが好ましい。なお、この接着剤3として、ノーランド社製の光学接着剤NOA68が好ましい。
As shown in FIG. 4, the above-described
このように接着剤3において、ガラスシート1の屈折率より小さい屈折率を有することで、ガラスシート1に伝播される光は、図4に示す矢印Aのとおり、ガラスシート1と接着剤3との間の面において効率的に反射される。なお、接着剤3内に光が伝播したとしても、接着剤3の屈折率は、保護部材2の屈折率より大きいものであるため、図4に示す矢印Bのとおり、伝播される光は、接着剤3と保護部材2との間の面で反射されることができ、反射された光はガラスシート1内に戻って伝播されていく。
Thus, the adhesive 3 has a refractive index smaller than the refractive index of the
次に、上述の導光板10の変形例について説明する。図5は、変形例である導光板10aの正面図である。図5に示すように、導光板10aは、導光板10の側面1bを保護することができる側面保護部材4を、ガラスシート1の側面(側面1bを含む)に接着している。より詳細に説明すると、ガラスシート1と同じ幅をもつ保護部材2を、ガラスシート1の上面および下面に接着している。そして、ガラスシート1の側面を、ガラスシート1の厚さおよび一対の保護部材2の厚さを加算した厚みを有する側面保護部材4をもって、保護することができるように、接着剤3を用いて接着している。これにより、側面1bから漏れる光をガラスシート1内に反射させることができ、さらに、光の伝播効率を高めることができるとともに、導光板10aをシート状からブロック状に形成することができ、その取り扱いを容易にすることができる。
Next, a modified example of the
さらに、別の変形例について説明する。図6は、別の変形例である導光板10bの正面図である。図6に示すように、一の保護部材2は、その一方の端面が一の側面保護部材4に対して接するように配置されている。また、この一の側面保護部材4は、その一方の端面が、一の保護部材2とは別の保護部材2に対して接するように配置されている。さらに、この別の保護部材2は、その一方の端面が一の側面保護部材4とは別の側面保護部材4に対して接するように配置されている。また、この別の側面保護部材4は、その一方の端面が一の保護部材2に接するように配置されている。このように、保護部材2は、その一方の端面が側面保護部材4に接し、また側面保護部材4は、その一方の端面が保護部材2に接するように配置されることにより、ガラスシート1は、保護部材2および側面保護部材4により保護される。このように保護部材2および側面保護部材4とを配置することで、上述の変形例の導光板10aと同様に、導光板10bは、光を効率的に伝播することができるとともに、導光板10bの断面を長方形状に形成することができ、その取り扱いを容易にすることができる。
Furthermore, another modified example will be described. FIG. 6 is a front view of a
以上のとおりに構成された導光板10(または、導光板10aまたは10bでもよい)を保持する導光板ユニット20について説明する。図7は、導光板ユニット20の斜視図である。導光板ユニット20は、導光板10を保持するホルダ30と、導光板10とから構成されている。導光板10は上述したとおり極めて小さいものであるため、その扱いを容易にするために、また外部からの衝撃などから傷つくことを防止するために、ホルダ30は導光板10を保持することで、その扱いを容易にしている。具体的には、ホルダ30は円柱状に形成されたものであり、その外周部の一面には導光板10を装着可能にするために、切り欠き部が形成されている。そして、導光板10の入射面および出射面はホルダ30の端面に露出されるように、導光板10は保持されている。
The light
つぎに、本実施形態の導光板10の使用方法に一例について説明する。
Next, an example of how to use the
図8は導光板と導光部材との接続状態を示す平面図であり、図9は、導光板と導光部材との接続状態を示す側面図である。 FIG. 8 is a plan view showing a connection state between the light guide plate and the light guide member, and FIG. 9 is a side view showing a connection state between the light guide plate and the light guide member.
図8に示すように、保持基板60上に導光板10が載置され、その導光板10の入力側に一つの光ファイバ50が接続され、出力側には複数の光ファイバ40が接続されている。導光板10は、光ファイバ50から入力される光信号を出力側の複数の光ファイバ40に光分配器として機能している。光ファイバ40、50は、光信号を導光する導光部材として機能している。
As shown in FIG. 8, the
図9に示すように、導光板10の透光性部材1の光軸が光ファイバ40、50のコア41、51の光軸に合うように、導光板10に対し光ファイバ40、50が接続されている。このとき、導光板10の下方側の保護部材2の層厚が光ファイバ50のクラッド52の層厚及び光ファイバ40のクラッド42の層厚と同一であることが好ましい。この場合、保持基板60上に導光板10、光ファイバ40、50を載置して当接するだけで、容易にこれらの光軸を合わせることができる。
As shown in FIG. 9, the
例えば、光ファイバ40、50におけるクラッド径が125μm、コア径が50μm、クラッド層厚が37.75μmの場合、導光板10の下方側の保護部材2の層厚を37.75μmとすること好ましい。その際、保護部材2の層厚が37.75μm±20%程度でクラッド層厚とほぼ同厚のものであってもよい。
For example, when the clad diameter in the
また、光ファイバ40、50におけるクラッド径が500μm、コア径が120μm、クラッド層厚が190μmの場合、導光板10の下方側の保護部材2の層厚を190μmとすること好ましい。その際、保護部材2の層厚が190μm±20%程度でクラッド層厚とほぼ同厚のものであってもよい。
Further, when the clad diameter in the
つぎに、本実施形態の導光板10および導光板ユニット20の作用効果について説明する。本実施形態の導光板10は、透光性部材であるガラスシート1に対して、その上面および下面を保護するように、保護部材2を接着させ、その保護部材2の屈折率をガラスシート1の規定屈折率より小さいものとすることにより、ガラスシート1の上面および下面に汚れや傷がつくことがない。また、経年劣化によりガラスシート1に反りが発生すること、または導光板10製造時にガラスシート1に反りが発生することを防止することができる。これにより、例えば、ガラスシート1の入射面に配置された光ファイバから出射された光を入射して、入射した光を入射面に対向して形成された出射面に向けて伝播する際、ガラスシート1内を伝播する光の伝播効率を向上させることができる。よって、出射面に配置された一または複数の光ファイバに対して、光を効率よく入射させることができ、正確な信号伝達を実現することができる。
Below, the effect of the light-
また、本実施形態の導光板10は、規定屈折率より小さい屈折率を有する接着剤3を介して、ガラスシート1と保護部材2とを接着させることができ、ガラスシート1内を伝播する光の伝播効率を向上させることができる。
In addition, the
また、本実施形態の導光板10は、規定屈折率より小さい屈折率を有する側面保護部材4を、ガラスシート1における、入射面1aおよび出射面を除いた一対の側面1bを保護するように接着させることができ、ガラスシート1内を伝播する光の伝播効率を向上させることができる。
Moreover, the
また、本実施形態の導光板10は、規定屈折率より小さい屈折率を有する接着剤3を介して、ガラスシート1と側面保護部材4とを接着させることができ、ガラスシート1内を伝播する光の伝播効率を向上させることができる。
Moreover, the
また、本実施形態の導光板ユニット20は、ガラスシート1に対して、その上面および下面を保護するように、保護部材2を接着させ、その保護部材2の屈折率をガラスシート1の規定屈折率より小さいものとすることにより、ガラスシート1の上面および下面に汚れや傷がつくことがなく、また経年劣化による反りが発生することを防止することができ、また透光性部材内を伝播する光の伝播効率を向上させることができる。さらに、ホルダ30で導光板10を保持させることにより、導光板10自体の取扱いを容易にさせることができる。
In addition, the light
1…ガラスシート、1a…入射面、1b…側面、2…保護部材、3…接着剤、4…側面保護部材、10…導光板、10a…導光板、10b…導光板、20…導光板ユニット、30…ホルダ。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記透光性部材の上面および下面を保護するように接着された前記規定屈折率より小さい屈折率を有する保護部材と、
を備える導光板。 A flat plate-like member having a prescribed refractive index determined in advance, and a light-transmitting member that propagates light incident from an incident surface that is a side surface toward an exit surface formed opposite to the incident surface; ,
A protective member having a refractive index smaller than the prescribed refractive index bonded to protect the upper and lower surfaces of the translucent member;
A light guide plate comprising:
前記透光性部材の上面および下面を保護する前記保護部材の少なくとも一方の層厚が、前記クラッドの層厚と同一であること、
を特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の導光板。 A light guide member formed by forming a core between the clads on the emission surface is connected,
The thickness of at least one of the protective members protecting the upper and lower surfaces of the translucent member is the same as the thickness of the cladding;
The light guide plate according to claim 1, wherein:
前記導光板を保持するホルダと、
を備えた導光板ユニット。 The light guide plate according to any one of claims 1 to 8,
A holder for holding the light guide plate;
A light guide plate unit comprising:
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