JPH04143705A - 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］ 本発明は透光性表示板あるいは液晶表示板等を背面から
照光するための照光パネルに係わり、特に同一方向に配
列された漏光部を有する光フアイバシートを使用した照
光パネルに関する。

［従来の技術］ 芯鞘構造の光ファイバは光を芯内部で全反射させること
により光を伝送する。

この光ファイバの鞘層を打破し芯まで到達する切り欠き
を設けることにより漏光部を形成した光ファイバを漏光
部が同一方向となるようにシート状に配列したものを照
光パネルとして使用することは良く知られている。

第５図は従来から使用されている照光パネルの１例を示
す斜視図である。

即ち光源５１により発光された光は結合部１２を介して
光ファイバ１３に伝達され、光フアイバ１３中を進行す
る。

光ファイバ１３は、例えば液晶パネルのような表示パネ
ル１４の背面で平行に配列され、周側面に設けられた漏
光部から光を漏光することにより表示パネル１４を背面
から照光する。

第６図は、このような従来から使用されている照光パネ
ルの光源として使用されるランプを示す図であって、標
準型５１１および反射鏡型５１２がある。

標準型ランプ５１１は発光素子１１０１　　（たとえば
フィラメント）をバルブ１１０２で保護し、バルブ１１
０２中を真空としあるいは不活性ガスを封入したもので
あって、発光素子１１０１から発光された光はほぼ全方
位に均一に放射されるため、光フアイバ１３中に伝達さ
れる割合が少なく照光パネルとして十分な光量を得るこ
とが困難であった。

この問題を解決するために反射鏡型ランプ５１２が使用
されている。

反射鏡型ランプ５１２は標準型ランプ５１１のほぼ半周
を反射鏡５１２１で蔽ったものであって、発光素子１１
０１を反射鏡５１２１の焦点に配置することによって矢
印Ｚ方向の平行光線等の所望の放射角を持つ光線を得る
ことができ、光ファイバ１３に伝達される光量を増加す
ることが可能となる。

しかしながら集光効率を高めるためには反射鏡５１２１
を大型のものとしなければならず、用途によっては設置
上の制約から通用が困難となる。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、上記２つの問題点に鑑み、小型の光源を使用
し、かつ光ファイバに伝達する光量を増加することによ
って照度の高い照光パネルを提供することを目的とする
。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る照光パネルは少なくとも１つの光源と、少
なくともその１端が光源に接続され少なくともその周側
面の１箇所に漏光部を有する芯鞘構造の光ファイバを漏
光部が同一方向となるようにシート状に配列した複数本
の光ファイバとからなり、光源はその光源の発光素子を
保護するためのバルブの先端にそのバルブと一体に形成
された集光部を有する。

［作用］ このように構成された照光パネルにおいては、光源から
発光された光は光源のバルブの先端にバルブと一体に形
成された集光部によって集光され光ファイバへの伝送効
率を高めるとともに、光源も小型化できる。

［実施例〕 第１図は、本発明に係る照光パネルの斜視図であって、
光源１１から発光された光は結合部Ｉ２を介して、その
一端１３１で束ねられた複数本の光ファイバ１３に伝送
され、漏光部１３２から漏光して矢印Ｘ方向を照光する
。

漏光部１３２の前面には表示パネル１４が設置され漏光
した光により背面から照光される。

表示パネルと反対側には反射パネル１５が設置される。

漏光部１３２は、光ファイバ１３を例えば以下に述べる
方法の何れかの方法によりシート状に形成される。

方法１・・・光ファイバ１３を相互に平行に引き揃えて
接着剤で固着する。

方法２・・・光ファイバ１３を相互に融着させる。

方法３・・・光ファイバ１３を織物状に形成する。

第２図は光ファイバ１３の軸方向の断面図であって、光
ファイバ１３は中心に配置された円筒状の芯１３０１と
その芯１３０１の円周を蔽う鞘層１３０２とから構成さ
れる。

漏光部１３２は鞘層１３０２を打破して芯１３０１にま
で到達する傷１３０３を人為的に設けることによって形
成される。

人為的に傷１３０３を設ける方法としては以下に述べる
方法の何れかの方法を適用することができる。

ホットスタンプ法・・・エメリーペーパ（研磨紙）を光
フアイバ１３上に置き、その上から加熱プレートを圧接
し、エメリーペーパ上の微粒子を鞘層１３０２に圧入さ
せることによって鞘層１３０２を打破する。

サンドブラスト法・・・砂あるいはガラスピーズのよう
な微粒子をノズルから噴出させ、光ファイバに衝突せし
めることによって鞘層１３０２を打破する。

第３図は光ファイバ１３を平行に引き揃え接着剤で固着
することによりシート状にした場合のＹ方向から見た照
光パネルの断面図であって、光ファイバ１３は粘着剤層
１６により表示パネル１４および反射パネル１５に接着
され、漏光部１３２は表示パネル１４の方向に向けて配
列される。

なお光ファイバ１３の材質は特に制限されるものではな
いが、取り扱いの容易性の観点から芯がプラスチックで
あるものが好ましい。

さらに光ファイバ１３の太さは照光パネルの用途に応じ
て適切に選択することが可能であるが得ることのできる
明るさの観点からは直径３ｍｍ以下のものを使用するこ
とが好ましい。

第４図ａは本発明に係る照光パネルの光源として使用さ
れるランプ１１０の構造図であって、発光素子（例えば
フィラメン））１１０１、発光素子１１０１を保護する
バルブ１１０２、発光素子１１０１を支持する基盤１１
０３、発光素子１１０１に電流を供給するリード部１１
０４および集光部１１０５から構成されている。

なおバルブ１１０２と集光部１１０５は一体物であるが
、ガラス製とすることが好ましい。

バルブ１１０２の内部は真空であってもよいし、ハロゲ
ン等の不活性気体を封入してもよい。

この光源の各部の寸法は照光パネルの用途に応じて適切
に選択することが可能であるが、例えば以下の寸法とす
ることができる。

バルブ１１０２の直径Ｄ＝５から１５ｍｍバルブ１１０
２の全長Ｌ＝５から２０ｍｍ集光部１１０５は内側が平
面であり外側が球面状に形成された平凸レンズとなって
おり、外側の球面の半径ｄは以下の範囲で選定する。

Ｄ≧ｄ≧Ｄ／４　　　　　　　　　（１）ただしｄ＜Ｄ
／２とするとバルブ１１０２との接続が滑らかとならず
製作が困難となるため、接続部を直線または曲線で接続
した形状とする必要がある。

逆にｄ＞Ｄとすると集光効果が低下するばかりでなく、
焦点距離も長くなり光の伝送損失が増大する。

第４図すは本発明に係る別の形式の光源１１１を示す図
であって集光部１１１５が内側も球面状に形成された両
凸レンズとなっている以外は、光源１１０と同一の構造
である。

光源１１０と１１１の選択は照光パネルの用途に応じて
選択されるが、製作の容易性および適切な焦点距離のも
のを得ることができることから、平凸レンズを有する光
源１１０が多く使用されるであろう。

集光部１１０５あるいは１１１５を単独で形成した後バ
ルブ１１０２に接合しても、あるいは集光部１１０５あ
るいは１１１５とバルブ１１０２を一体に形成してもよ
い。

本発明に係る光源を第６図に示す従来使用されていた光
源と比較すると以下の事が言える。

光軸と光源から発光される光とのなす角（出射角θ）は
、−船釣傾向として 光源５１１〉光源５１２〉光源１１ の関係とな名。

また例えば光ファイバ１３の芯１３０１としてポリメチ
ルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を使用すると、芯の屈折
率が約１．４９、鞘の屈折率が約１．４であるため光フ
ァイバ１３が受光可能な範囲すなわち開口角φは光軸を
基準に約３０°となる。

光源５１１を使用した場合は出射角θは１８０゜に近い
値となり、光源から発光された光の１／６程度しか光フ
ァイバ１３に伝送することができず照度の高い照光パネ
ルを得ることはできない。

光源５１２を使用した場合は反射鏡５１２１の大きさに
も影響されるが出射角θがほぼ開口角φに等しい光を多
く発光することができる。

光フアイバ１３中を伝送される光は屈曲部がある度に出
射角θが増加するため、光源５１２に近い漏光部１３１
から漏光する割合が高く、長い照光パネルを実現するこ
とはできない。

これに対し本発明に係る光源１１を使用した場合には出
射角θは高々１５°程度であり漏光部から光を漏光しつ
つ光フアイバ１３中を長く伝送することが可能であり、
従って大型の照光パネルを実現することが可能となる。

また光源の大きさについては、 光源１１ζ光源５１１〈光ａ５１２ となり、光源５１２を使用した場合には光源の設置場所
等に制限を生じる。

以上説明したように光源として集光部とバルブが一体と
なったものを使用することにより小型で照度の高い照光
パネルを実現することが可能となる。

なお漏光部を光ファイバの円周の両側に設けることによ
り、光ファイバで形成されたシートの両面から光を漏光
させるようにすることもできる。

さらに光ファイバの長さ方向の両端に光源を設置するよ
うにしても本発明をそのまま適用できる。

［発明の効果１ 以上説明したように本発明によれば、小型の光源を使用
して照度の高い照光パネルを実現することが可能となる
。

さらに光源の出射角が小であるため漏光部から漏光させ
ながら光を長く伝送できるため大型の照光パネルを得る
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による１実施例である照光パネルの斜視
図、 第２図は光ファイバの光軸に沿った断面図、第３図は照
光パネルの断面図、 第４図は本発明による光源の構造図、 第５図は従来の照光パネルの斜視図、 第６図は従来の照光パネルに使用される光源の断面図で
ある。 １１・・・光源、　　　　　　１２・・・結合部、１３
・・・光ファイバ、　　　１４・・・表示パネル、１５
・・・反射パネル、　　　１６・・・接着剤層。 光ファイバの断面図 第２図 照光パネル断面図 処 処 図 傷 図 処 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１つの光源と、 少なくともその１端が該光源に接続され、少なくともそ
   の周側面の１箇所に漏光部を有する芯鞘構造の光ファイ
   バを漏光部が同一方向となるようにシート状に配列した
   複数本の光ファイバと、からなる照光パネルであって、 前記光源が前記光源の発光素子を保護するためのバルブ
   の先端にそのバルブと一体に形成された集光部を有する
   こと、を特徴とする照光パネル。 ２、前記光源の集光部が該光源のバルブの先端にそのバ
   ルブと一体に形成された両凸レンズあるいは平凸レンズ
   である請求項１に記載の照光パネル。