JP5685129B2 - Method for manufacturing light guide plate - Google Patents
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Description
この発明は導光板の製造方法に関し、特に、その端面の一部から入射された光をその一方面から均一な散乱光として発する導光板の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing a light guide plate, and more particularly to a method of manufacturing a light guide plate that emits light incident from a part of its end face as uniform scattered light from one surface thereof.
液晶表示装置、照明器具又はサインディスプレイ等に使用される面発光体においては、薄型化を実現させるべく、導光板の端面から入射された光をその一方面から均一な散乱光として発する、所謂エッジライト方式のものが種々提案されている。 In surface light emitters used in liquid crystal display devices, lighting fixtures, sign displays, etc., so-called edges that emit light incident from the end face of the light guide plate as uniform scattered light from one side of the light guide plate are realized in order to achieve a reduction in thickness. Various types of light systems have been proposed.
図18は従来の導光板を用いた面発光体の概略背面図であり、図19は図18で示したXIX−XIXラインの断面図である。 18 is a schematic rear view of a surface light emitter using a conventional light guide plate, and FIG. 19 is a cross-sectional view taken along the line XIX-XIX shown in FIG.
これらの図を参照して、面発光体70は、アクリル樹脂よりなる透明な矩形状の導光板71と、導光板71の短手方向(図18の上下方向)の一方端面の全面に配置された発光ダイオード(LED)よりなる光源11と、導光板71の一方端面を除く端面の全面に貼着された反射テープ12と、導光板71の前面側の一方面の全面に設置された拡散シート13と、導光板71の背面側の他方面の全面に設置された反射シート14とから構成されている。又、導光板71の背面には、短手方向に両端まで延びる断面V字且つ直線状の散乱光用の複数の線溝72が、種々の間隔で平行に形成されている。
With reference to these drawings, the
そして、図19の破線矢印で示すように、光源11から導光板71内に入射された光によって、直接的に又は端面側及び背面側に漏れようとする光は反射テープ12及び反射シート14に反射して、拡散シート13を介して前面側の一方面が発光する。更に、線溝72は、その各々の幅、本数及び間隔等の条件が、導光板71の一方面が高照度且つ均一な散乱光を発するように設定されている。具体的には、光源11から離れる程、線溝72の間隔を小さくすることによって、光源11からの光が届き難いエリアにおける光の散乱度合いを大きくしている。従って、拡散シート13による光の拡散効果と併せて、導光板71の一方面が均一に発光する。
Then, as indicated by the broken-line arrows in FIG. 19, the light that enters the
尚、このような線溝72を導光板71に形成する方法としては、刃物で形成する方法、レーザーを照射する所謂線状V溝方式(例えば、特許文献1)、又は金型で製造する成型方式がある。又、線溝72の各々は平行に形成されているが、線溝72の各々を交差させて格子状に形成したものもある。上述した線状V溝方式による導光板の製造は、小ロットのオリジナル設計等に適した方法である。又、成型方式による導光板の製造は、液晶ディスプレイ用途として最も使用されており、大量生産する場合に適した製造方法である。
更に、導光板の他の製造方法としては、導光板の背面に特殊蛍光インキを特定のパターンで塗布して散乱光を調節することによって、導光板の一方面を均一に発光させる、所謂シルク印刷方式のものがある。シルク印刷方式による導光板の製造は、大型ディスプレイ用途として最も使用されており、成型方式と同様に大量生産する場合に適した製造方法である。
In addition, as a method of forming such a
Furthermore, another method for manufacturing the light guide plate is so-called silk printing in which special fluorescent ink is applied to the back surface of the light guide plate in a specific pattern and the scattered light is adjusted to uniformly emit light on one side of the light guide plate. There is a method. The manufacture of a light guide plate by a silk printing method is most used for large display applications, and is a manufacturing method suitable for mass production in the same manner as a molding method.
上記のような従来の導光板の製造方法では、前面からの発光を均一にするための線溝のパターン(線幅や間隔等)や特殊蛍光インキの塗布パターンの設計は、散乱光を適切に増幅させるための複雑な計算や実験の繰返しが必要であった。そのため、高度な専門性が必要であると共に、手間及び時間の掛かるものであった。 In the conventional light guide plate manufacturing method as described above, the design of the line groove pattern (line width, spacing, etc.) and the application pattern of the special fluorescent ink to make the light emission from the front surface uniform is suitable for the scattered light. It was necessary to repeat complex calculations and experiments for amplification. For this reason, a high level of expertise is required, and it takes time and effort.
又、線状V溝方式の場合、導光板の平滑性が低いと形成された線溝の深さや線幅が変化してしまうことがあり、設計通りに均一に発光しない虞があった。更に、導光板の線溝の模様が、例えば格子状に形成されている場合には碁盤の目のように見えてしまうので、拡散シートの設置が必須となる。そのため、使用用途が限定されてしまっていた。 Further, in the case of the linear V-groove method, if the light guide plate has low smoothness, the depth and line width of the formed line groove may change, and there is a possibility that the light does not emit uniformly as designed. Furthermore, when the pattern of the line grooves of the light guide plate is formed in, for example, a lattice shape, it looks like a grid, so that it is essential to install a diffusion sheet. Therefore, the usage has been limited.
更に、成型方式の場合、金型の作成が必要となるため、小ロットのものについては高コストになる。 Further, in the case of the molding method, it is necessary to create a mold, so that a small lot is expensive.
更に、シルク印刷方式の場合、導光板への特殊蛍光インキの印刷時において、周囲の環境(温度や湿度等)によって導光板の品質が不安定になり易いものであった。更に、印刷時に使用する版の作成が必要となるため、高コストであった。 Further, in the case of the silk printing method, the quality of the light guide plate is likely to become unstable due to the surrounding environment (temperature, humidity, etc.) when printing the special fluorescent ink on the light guide plate. Further, since it is necessary to prepare a plate for use in printing, the cost is high.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、その一方面が均一な明るさに発光する導光板を容易に製造するための製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a manufacturing method for easily manufacturing a light guide plate that emits light with uniform brightness on one side.
上記の目的を達成するために、請求項1記載の発明は、内部が少なくとも透明な基板からなり、その端面の一部から入射された光を基板の一方面の所定エリアから均一な散乱光として発する導光板の製造方法であって、基板の所定エリアの大きさに対応した平面エリアを想定し、平面エリアにおいて端面に対応する側の縁の部分を明度の高い明部分とし、明部分から平面エリアにおける最大距離離れた部分を明度の低い暗部分とし、これらの間の部分において濃淡が徐々に変化する画像データを取得する工程と、画像データを複数の画像エリアに分割し、各画像エリアの平均画像濃度を算出する工程と、濃度の大小に応じて出力が大小に制御されるレーザー光を用いて、平均画像濃度の各々に対応した出力で、基板の他方面であって画像エリアの各々の中心に対応する位置にドット溝を形成する工程とを備えたものである。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the interior of the substrate is made of at least a transparent substrate, and light incident from a part of its end surface is converted into uniform scattered light from a predetermined area on one surface of the substrate. A method of manufacturing a light guide plate that emits light, and assumes a planar area corresponding to the size of a predetermined area of the substrate, the edge portion on the side corresponding to the end face in the planar area is a bright portion with high brightness, and the plane from the bright portion The step of obtaining the image data in which the gradation is gradually changed in the portion between these, and the image data is divided into a plurality of image areas, and the portion separated by the maximum distance in the area is divided into a plurality of image areas. Using the process of calculating the average image density and the laser beam whose output is controlled to be large or small according to the magnitude of the density, the output corresponding to each of the average image density and the image area on the other side of the substrate. In which the position corresponding to each of the center and a step of forming a dot groove.
このように構成すると、基板の所定エリアに対応した画像データの濃淡によってレーザー光の出力が制御される。 If comprised in this way, the output of a laser beam is controlled by the density of the image data corresponding to the predetermined area of a board | substrate.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明の構成において、基板は、一方面の全面が所定エリアとなる平面視矩形形状を有し、端面の一部は基板の短手方向の一方端面の全面であり、画像データにおける暗部分に対応する部分は基板の短手方向の他方端面の全面であるものである。 According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the present invention, the substrate has a rectangular shape in plan view in which the entire one surface is a predetermined area, and part of the end surface is one of the short sides of the substrate. The entire end surface, which corresponds to the dark portion in the image data, is the entire other end surface in the lateral direction of the substrate.
このように構成すると、基板の一方端面から光を入射するだけでその一方面の全面が均一に発光する。 If comprised in this way, only the light will enter from the one end surface of a board | substrate, and the whole surface of the one surface will light-emit uniformly.
請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明の構成において、画像エリアは、画像データを所定の解像度に基づいて格子状に分割することによって得られるものである。 According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect of the present invention, the image area is obtained by dividing the image data into a grid pattern based on a predetermined resolution.
このように構成すると、解像度によって均一に配置されたドット溝の数が変化する。 If comprised in this way, the number of the dot grooves arrange | positioned uniformly by the resolution will change.
請求項4記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の発明の構成において、レーザー光の出力は、複数の段階的な出力レベルで制御され、出力レベルの各々に対して所定範囲の画像濃度が対応するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the present invention, the output of the laser beam is controlled at a plurality of stepped output levels, and for each of the output levels. The image density within a predetermined range corresponds.
このように構成すると、レーザー光の制御が容易となる。 If comprised in this way, control of a laser beam will become easy.
請求項5記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれかに記載の発明の構成において、ドット溝は、球冠形状又は円錐台形状に類似した回転対称形状を有するものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the present invention, the dot groove has a rotationally symmetric shape similar to a spherical crown shape or a truncated cone shape.
このように構成すると、基板内部からドット溝に入射した光は効率良く反射する。 If comprised in this way, the light which injected into the dot groove | channel from the inside of a board | substrate will reflect efficiently.
請求項6記載の発明は、内部が少なくとも透明な基板からなり、その端面の一部から入射された光を基板の一方面の所定エリアから均一な散乱光として発する導光板の製造方法であって、基板の所定エリアの大きさに対応した平面エリアを想定し、平面エリアにおいて端面に対応する側の縁の部分を明度の低い暗部分とし、暗部分から平面エリアにおける最大距離離れた部分を明度の高い明部分とし、これらの間の部分において濃淡が徐々に変化する画像データを取得する工程と、画像データを複数の画像エリアに分割し、各画像エリアの平均画像濃度を算出する工程と、濃度の大小に応じて出力が小大に制御されるレーザー光を用いて、平均画像濃度の各々に対応した出力で、基板の他方面であって画像エリアの各々の中心に対応する位置にドット溝を形成する工程とを備えたものである。
The invention according to
このように構成すると、基板の所定エリアに対応した画像データの濃淡によってレーザー光の出力が制御される。 If comprised in this way, the output of a laser beam is controlled by the density of the image data corresponding to the predetermined area of a board | substrate.
以上説明したように、請求項1記載の発明は、基板の所定エリアに対応した画像データの濃淡によってレーザー光の出力が制御されるため、所定エリアが均一な明るさに発光する導光板の製造が容易となる。 As described above, according to the first aspect of the present invention, since the output of the laser light is controlled by the density of the image data corresponding to the predetermined area of the substrate, the manufacture of the light guide plate in which the predetermined area emits light with uniform brightness. Becomes easy.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明の効果に加えて、基板の一方端面から光を入射するだけでその一方面の全面が均一に発光するため、均一に発光する効率的な導光板が容易に製造できる。
In addition to the effect of the invention described in
請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明の効果に加えて、解像度によって均一に配置されたドット溝の数が変化するため、より効率的で均一な発光が可能となる。 According to the third aspect of the invention, in addition to the effect of the second aspect of the invention, since the number of dot grooves arranged uniformly varies depending on the resolution, more efficient and uniform light emission is possible.
請求項4記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の発明の効果に加えて、レーザー光の制御が容易となるため、レーザー光の処理が速くなり、生産性が向上する。
In addition to the effects of the invention according to any one of
請求項5記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれかに記載の発明の効果に加えて、基板内部からドット溝に入射した光は効率良く反射するため、発光効率の高い導光板となる。
In addition to the effect of the invention according to any one of
請求項6記載の発明は、基板の所定エリアに対応した画像データの濃淡によってレーザー光の出力が制御されるため、所定エリアが均一な明るさに発光する導光板の製造が容易となる。 According to the sixth aspect of the present invention, since the output of the laser light is controlled by the density of the image data corresponding to the predetermined area of the substrate, it becomes easy to manufacture a light guide plate that emits light with a uniform brightness in the predetermined area.
図1はこの発明の第1の実施の形態による導光板を用いた面発光体の概略背面図であり、図2は図1で示したII−IIラインの断面図であり、図3は図2で示したX部分の拡大図であり、図4は図3で示したIV−IVラインの断面図である。 1 is a schematic rear view of a surface light emitter using a light guide plate according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is an enlarged view of a portion X indicated by 2 and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV shown in FIG.
これらの図を参照して、面発光体1は、導光板10に形成された散乱光用のドット溝21の形状を除いては、従来例の図18で示した面発光体と同一の構成である。即ち、導光板10には、透明アクリル樹脂よりなる矩形状の基板が使用されており、その背面には複数のドット溝21が等間隔で格子状に形成されている。即ち、図4で示すドット溝21間の上下左右の距離Q1、Q2は同一である。
Referring to these drawings, the
又、ドット溝21は、円錐台形状に類似した回転対称形状に形成されており、その深度Dは光源11から離れる程大きくなるように形成されている。従って、光源11から離れる程、ドット溝21の導光板10内における表面積が大きくなるため、光の散乱度合いが大きくなる。そのため、光源11から入射した光による照度は導光板10内を進行するにつれて小さくなるが、これに対応して深度Dが大きくなるドット溝21によって、相対的に小さな照度となるエリアにおいて大きな散乱光を発する。従って、照度と散乱光とのバランスを後述のように取ることによって、導光板10において散乱光を発する所定エリアである前面の全面からは、均一に散乱光が発することになる。
Further, the
更に、上述した通りドット溝21は円錐台形状に類似した回転対称形状に形成されているため、導光板10内に入射した光が効率良く反射する。従って、発光効率の高い導光板10となる。又、従来の導光板の線溝とは異なり、ドット溝21は可視され難い形状となり目立たない。
Furthermore, since the
次に、このような導光板10の製造時に使用する画像データ及び炭酸ガスレーザー加工機について説明する。
Next, image data and a carbon dioxide laser processing machine used when manufacturing the
図5は図1で示した導光板の製造に使用する画像データを示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing image data used for manufacturing the light guide plate shown in FIG.
図を参照して、画像データ25には、図1で示した導光板の所定エリア(前面の全面)の大きさに対応した平面エリア26が設定されている。そして、この平面エリア26において、光源11が位置する導光板の一方端面に対応する側の縁の部分が、明度の高い白色の明部分27に設定されており、明部分27から平面エリア26において最大距離離れた部分が明度の低い黒色の暗部分28に設定されている。そして、明部分27から暗部分28の間には、その濃淡が徐々に変化する所謂グラデーション加工が施されている。
Referring to the figure, a
尚、このような画像データ25は、例えばCORELDRAW(CORELDRAWは登録商標です)等の一般的なグラフィックソフトによって容易に作成することができる。
図6は図1で示した導光板の製造に使用する炭酸ガスレーザー加工機のヘッド部付近を示す模式図である。 FIG. 6 is a schematic view showing the vicinity of the head portion of a carbon dioxide laser processing machine used for manufacturing the light guide plate shown in FIG.
図を参照して、炭酸ガスレーザー加工機30は、図示しないレーザー発振装置より発生するレーザー光31を、図示しない複数のミラーで誘導し、光学レンズ32でレーザー光31を集光する。そして、集光したレーザー光31を導光板10に一点照射することによって、非鏡面のドット溝21を形成する。尚、炭酸ガスレーザー加工機30は、複数のミラーや光学レンズ32を備えるヘッド部37が、X軸及びY軸での制御によって導光板10上を移動して、垂直にレーザー光31を照射する、所謂XYプロッタ型のものが使用されている。XYプロッタ型の炭酸ガスレーザー加工機30は、厚い素材の切断、彫刻及び広いエリアに対しての加工に適している。又、図の矢印で示すように、光学レンズ32をZ軸方向に上下に移動させることによって、ドット溝21の径Rの大きさを調整することができる。
Referring to the drawing, a carbon dioxide
尚、この実施の形態において使用する炭酸ガスレーザー加工機30のレーザー光31の出力は16段階の大きさに設定することができる。そして、後述する画像エリアの各々の濃度の大小に応じて、出力の大小を上述した16段階の大きさで制御するように構成されている。
In addition, the output of the laser beam 31 of the carbon dioxide
次に、このような炭酸ガスレーザー加工機30及び上述した画像データを使用した、導光板10の製造方法について説明する。
Next, the manufacturing method of the light-
図7は図1で示した導光板の製造方法を示した模式図である。 FIG. 7 is a schematic view showing a manufacturing method of the light guide plate shown in FIG.
まず(1)を参照して、図5で示した画像データ25を所定の解像度(例えば、17dpi)に基づいて格子状に分割し、複数の画像エリア35を作成する。そして、画像エリア35の各々の平均画像濃度を算出する。
First, referring to (1), the
次に(2)を参照して、透明アクリル樹脂よりなる基板17の他方面(背面)であって画像エリア35の各々の中心に対応する位置に、炭酸ガスレーザー加工機のヘッド部37を矢印で示すようにX軸又はY軸方向に制御して移動させる。
Next, referring to (2), the
次に(3)を参照して、上述した通り、炭酸ガスレーザー加工機は画像エリア35の濃度の大小に応じてレーザー光31の出力が16段階の大小に制御されるため、画像エリア35の各々の中心に対応する位置に、その平均濃度の各々に対応した出力でレーザー光31を一点照射してドット溝21を形成する。この時、ヘッド部37の上下位置(光学レンズの上下位置)は常に一定に保持されている。その結果、平均濃度の大きな画像エリア35には深度の大きなドット溝21が形成されることになる。
Next, referring to (3), as described above, the output of the laser beam 31 is controlled to 16 levels according to the density of the
次に(4)を参照して、基板17の他方面における全ての画像エリア35の各々にドット溝21が形成されると、図1で示した導光板10の製造が完了する。
Next, referring to (4), when the
このように、ドット溝21の形成においては、画像データ25の濃淡によって炭酸ガスレーザー加工機のレーザー光31の出力が制御されるため、所定エリアが均一な明るさに発光する導光板10を容易に製造することが可能となる。
As described above, in forming the
又、図1で示すように、光源11は導光板10の一方端面の全面に配置されているため、図5で示した画像データ25の明部分27に対応する部分は、基板17の一方端面の全面となる。更に、暗部分28に対応する部分は基板17の他方端面の全面となる。従って、導光板10の一方端面から光を入射するだけで、導光板10の所定エリアが均一に発光する。そのため、均一且つ効率的に発光する導光板10の製造が容易となる。
As shown in FIG. 1, since the light source 11 is disposed on the entire surface of one end surface of the
又、画像データ25の画像エリア35は、例えば解像度17dpiに基づいて格子状に分割されて形成されているため、解像度を種々変更することによって、均一に配置されたドット溝21の数が変化する。従って、より効率的で均一な発光が可能な導光板10の製造が可能となる。即ち、小ロットで多品種の導光板10を、濃淡画像データのみに基づいて安価で短時間におこなうことができるため、導光板の研究開発分野においても有効な製造方法となる。
Further, since the
又、レーザー光31は16段階の出力レベルで制御されており、出力レベルの各々に対して画像エリアの平均濃度の各々が対応している。従って、レーザー光31の制御が容易となる。そのため、レーザー光31の処理が速くなり、導光板10の生産性が向上する。
Further, the laser beam 31 is controlled at 16 output levels, and each of the average densities of the image area corresponds to each of the output levels. Therefore, control of the laser beam 31 is facilitated. Therefore, the processing of the laser beam 31 is accelerated, and the productivity of the
図8はこの発明の他の実施の形態による導光板を製造するための画像データを示す図であって、(1)は第2の実施の形態を示すものであり、(2)は第3の実施の形態を示すものである。 FIG. 8 is a diagram showing image data for manufacturing a light guide plate according to another embodiment of the present invention. (1) shows a second embodiment, and (2) shows a third embodiment. This embodiment is shown.
尚、第2及び第3の実施の形態においては、導光板及び光源の形状を除いては、第1の実施の形態による導光板及び光源と同一の構成であり、その製造方法も同一である。 In the second and third embodiments, except for the shapes of the light guide plate and the light source, the configuration is the same as that of the light guide plate and the light source according to the first embodiment, and the manufacturing method is also the same. .
まず(1)を参照して、この実施の形態においては、図示しない矩形状の導光板に対して両端面の各々の全面から光が入射するように、同一の光源42a、42bが配置されている。そして、画像データ41には、光源42a、42bの各々の所定エリアに対応する、二点鎖線で分割した同一範囲の矩形状の平面エリア43a、43bが設定されている。 First, referring to (1), in this embodiment, the same light sources 42a and 42b are arranged so that light is incident from both ends of a rectangular light guide plate (not shown). Yes. In the image data 41, rectangular planar areas 43a and 43b in the same range divided by two-dot chain lines corresponding to the predetermined areas of the light sources 42a and 42b are set.
光源42aの所定エリアに対応する平面エリア43aにおいては、光源42a側の縁の部分が明部分となっており、該明部分から最大距離離れた部分(二点鎖線が位置する部分)が暗部分となっている。そして、該明部分から該暗部分の間は徐々に濃淡が変化している。一方、光源42bの所定エリアに対応する平面エリア43bの濃淡は、光源42bを基準に平面エリア43aと同様に設定されている。 In the planar area 43a corresponding to the predetermined area of the light source 42a, the edge part on the light source 42a side is a bright part, and the part away from the bright part (the part where the two-dot chain line is located) is the dark part. It has become. Then, the shade changes gradually from the bright part to the dark part. On the other hand, the shading of the plane area 43b corresponding to the predetermined area of the light source 42b is set in the same manner as the plane area 43a with reference to the light source 42b.
このような画像データ41を使用して、上述したように導光板を製造すると、光源42a、42bの各々の所定エリアにおいて光源42a、42bの各々から離れる程、深度の大きなドット溝が形成される。従って、所定エリアの各々が均一に散乱光を発することになり、広範囲の導光板となる。 When the light guide plate is manufactured as described above using such image data 41, a dot groove having a greater depth is formed in a predetermined area of each of the light sources 42a and 42b as the distance from the light sources 42a and 42b increases. . Therefore, each of the predetermined areas emits scattered light uniformly, resulting in a wide light guide plate.
次に(2)を参照して、この実施の形態においては、図示しない正方形状の導光板に対して全端面の各々の全面から光が入射するように、同一の光源46a〜46dが配置されている。そして、画像データ45には、光源46a〜46dの各々の所定エリアに対応する、二点鎖線で分割した同一範囲の三角形状の平面エリア47a〜47dが設定されている。 Next, referring to (2), in this embodiment, the same light sources 46a to 46d are arranged so that light enters each of all end faces to a square light guide plate (not shown). ing. In the image data 45, triangular plane areas 47a to 47d of the same range divided by a two-dot chain line corresponding to each predetermined area of the light sources 46a to 46d are set.
光源46aの所定エリアに対応する平面エリア47aにおいては、光源46a側の縁の部分が明部分となっており、該明部分から最大距離離れた部分(平面エリア47aの頂点部分)が暗部分となっている。そして、該明部分から該暗部分の間は徐々に濃淡が変化している。一方、光源46b〜46dの各々の所定エリアに対応する平面エリア47b〜47dの各々の濃淡は、光源46b〜46dの各々を基準に平面エリア47aと同様に設定されている。 In the planar area 47a corresponding to the predetermined area of the light source 46a, the edge part on the light source 46a side is a bright part, and the part (the apex part of the planar area 47a) farthest from the bright part is the dark part. It has become. Then, the shade changes gradually from the bright part to the dark part. On the other hand, the shades of the planar areas 47b to 47d corresponding to the predetermined areas of the light sources 46b to 46d are set in the same manner as the planar area 47a with reference to the light sources 46b to 46d.
このような画像データ45を使用して、上述したように導光板を製造すると、光源46a〜46dの各々の所定エリアにおいて光源46a〜46dの各々から離れる程、深度の大きなドット溝が形成される。従って、所定エリアの各々が均一に散乱光を発することになる。 When the light guide plate is manufactured as described above using such image data 45, a dot groove having a greater depth is formed as the distance from each of the light sources 46a to 46d increases in a predetermined area of each of the light sources 46a to 46d. . Therefore, each predetermined area emits scattered light uniformly.
図9はこの発明の更に他の実施の形態による導光板を製造するための画像データを示す図であって、(1)は第4の実施の形態を示すものであり、(2)は第5の実施の形態を示すものである。 FIG. 9 is a view showing image data for manufacturing a light guide plate according to still another embodiment of the present invention. (1) shows the fourth embodiment, and (2) shows the first embodiment. 5 shows an embodiment of the present invention.
尚、第4の実施の形態においては、導光板及び光源の形状を除いては、第1の実施の形態による導光板及び光源と同一の構成であり、その製造方法も同一である。 In the fourth embodiment, except for the shapes of the light guide plate and the light source, the configuration is the same as that of the light guide plate and the light source according to the first embodiment, and the manufacturing method is also the same.
まず(1)を参照して、この実施の形態においては、図示しない円形状の導光板に対して端面の全面から光が入射するように、円環形状の光源52が配置されている。このような場合、画像データ51には、二点鎖線で四等分した光源52の部分53a〜53dの各々の所定エリアに対応する、同じく二点鎖線で分割した同一範囲の扇形状の平面エリア54a〜54dが設定される。
First, referring to (1), in this embodiment, an annular
光源52の部分53aの所定エリアに対応する平面エリア54aにおいては、部分53a側の円弧状の縁の部分が明部分となっており、該明部分から最大距離離れた部分(平面エリア54aの頂点部分)が暗部分となっている。そして、該明部分から該暗部分の間は徐々に濃淡が変化している。一方、光源52の部分53b〜53dの各々の所定エリアに対応する平面エリア54b〜54dの各々の濃淡は、部分53b〜53dの各々を基準に平面エリア54aと同様に設定されている。
In the planar area 54a corresponding to the predetermined area of the portion 53a of the
このような画像データ51を使用して、上述したように導光板を製造すると、光源52の部分53a〜53dの各々の所定エリアにおいて部分53a〜53dの各々から離れる程、深度の大きなドット溝が形成される。従って、所定エリアの各々が均一に散乱光を発することになる。
When the light guide plate is manufactured using the image data 51 as described above, the depth of the dot grooves increases as the distance from the portions 53a to 53d increases in each predetermined area of the portions 53a to 53d of the
尚、この実施の形態においては、光源52を四等分した所定エリアを設定しているが、六等分又は八等分して所定エリアを設定する等、更に細分化して所定エリア(画像データの平面エリア)を設定しても良い。
In this embodiment, a predetermined area is set by dividing the
次に(2)を参照して、第5の実施の形態においては、図示しない透明アクリル樹脂よりなる矩形状の導光板に対して長手方向の一方端面の全面から光が入射するように光源56が配置されている。そして、導光板を短手方向で複数に分割した複数のエリアが設定されており、画像データ55においては、該エリアの一つおき毎に設定された所定エリアの各々に対応した、複数の平面エリア57a、57bが設定されている。更に、これらに隣接する隣接エリア58a、58bにおいては、平面エリア57a、57bに対して明部分の各々と暗部分の各々との位置が逆転するように設定されている。
Next, referring to (2), in the fifth embodiment, the
このような画像データ55を使用して、第1の実施の形態と同様に炭酸ガスレーザー加工機で導光板を製造すると、光源56側の縁の部分が明部分である平面エリア57a、57bの各々に対応する部分(所定エリア)は、上記の他の実施の形態と同様に均一に発光する。一方、光源56側の縁の部分が暗部分である隣接エリア58a、58bの各々に対応する部分は、上部が明るく下部が暗くなる。このような縞模様の発光特性を有する導光板は、例えば広告ディスプレイとして使用される。
When the light guide plate is manufactured by the carbon dioxide laser processing machine using the
尚、上記の各実施の形態では、導光板には透明アクリル樹脂よりなる基板が使用されているが、例えばポリカーボネート等の透明樹脂等でも良く、又、入射した光が内部で効率的に伝達するために内部が透明なものであれば、他の素材の基板を使用しても良い。 In each of the above embodiments, a substrate made of a transparent acrylic resin is used for the light guide plate. However, a transparent resin such as polycarbonate may be used, and incident light is efficiently transmitted inside. Therefore, a substrate made of another material may be used as long as the inside is transparent.
又、上記の各実施の形態では、導光板は種々の形状に形成されているが、これらに加えて、例えば楕円形状、菱形状又は曲線図形状等、他の形状に形成されていても同様に画像データを作成すれば良い。 In each of the above embodiments, the light guide plate is formed in various shapes, but in addition to these, the light guide plate may be formed in other shapes such as an elliptical shape, a rhombus shape, or a curved diagram shape. It is sufficient to create image data.
更に、上記の各実施の形態では、画像データの明部分は白色に、暗部分は黒色に設定されているが、明部分と暗部分との間の部分において濃度が徐々に変化できる程度に差があれば、例えば明部分又は暗部分を所定濃度の灰色に設定しても良い。又は、白色と黒色との組合せに限らず、例えば赤色等の他の色を使用して濃度を変化させるように設定しても良い。 Furthermore, in each of the above embodiments, the bright portion of the image data is set to white and the dark portion is set to black. However, the difference is such that the density can be gradually changed in the portion between the bright portion and the dark portion. If there is, for example, the bright portion or the dark portion may be set to a predetermined gray level. Or you may set not only the combination of white and black but to change a density using other colors, such as red, for example.
更に、上記の各実施の形態では、画像エリアは所定の解像度(17dpi)に基づいて格子状に分割することによって設定されているが、例えば各々が三角形状の画像エリアを設定する等、解像度に基づかず他の形状で画像データを複数に分割して画像エリアを設定しても良い。 Further, in each of the above embodiments, the image area is set by dividing the image area into a grid based on a predetermined resolution (17 dpi). The image area may be set by dividing the image data into a plurality of shapes other than the above.
更に、上記の各実施の形態では、XYプロッタ型の炭酸ガスレーザー加工機を使用しているが、各々のミラーの照射角度を調整することによってレーザー光を誘導して加工する、所謂ガルバノスキャン型の炭酸ガスレーザー加工機を使用しても良い。ガルバノスキャン型の場合、XYプロッタ型よりも早いドット溝の形成が可能となる。又は、平均画像濃度に対応した出力で導光板に一点照射してドット溝を形成できるものであれば、他の型式のレーザー加工機を使用しても良い。 Furthermore, in each of the above embodiments, an XY plotter type carbon dioxide laser processing machine is used. However, a so-called galvano scan type in which laser light is guided and processed by adjusting the irradiation angle of each mirror. You may use the carbon dioxide laser processing machine. In the case of the galvano scan type, dot grooves can be formed faster than in the XY plotter type. Alternatively, another type of laser processing machine may be used as long as it can form a dot groove by irradiating the light guide plate at a single point with an output corresponding to the average image density.
更に、上記の各実施の形態では、レーザー光は16段階の出力レベルで制御されているが、出力レベルの各々に対して所定範囲の画像濃度が対応しているものであれば、他の複数の段階的な出力レベルで制御されていても良い。又は、濃度の大小に応じて出力が大小に制御されているものであれば、例えば濃度に比例して出力が増加するように制御されていても良い。 Further, in each of the above-described embodiments, the laser beam is controlled at 16 levels of output level. However, as long as the image density in a predetermined range corresponds to each of the output levels, other plural numbers are used. It may be controlled at a stepwise output level. Alternatively, as long as the output is controlled to be large or small according to the magnitude of the density, for example, the output may be controlled to increase in proportion to the density.
更に、上記の各実施の形態では、ドット溝は円錐台形状に類似した回転対称形状に形成されているが、球冠形状に類似した回転対称形状に形成されていても良い。又は、所謂ドット状(点状)であれば、他の形状に形成されていても良い。 Furthermore, in each of the above-described embodiments, the dot grooves are formed in a rotationally symmetric shape similar to a truncated cone shape, but may be formed in a rotationally symmetric shape similar to a spherical crown shape. Alternatively, as long as it is a so-called dot shape (dot shape), it may be formed in another shape.
更に、上記の第1〜第4の実施の形態では、画像データの明部分は光源側の端面に対応する側の縁に設定されているが、画像データは明部分と暗部分とを逆にしたグラデーションになっていても良い。その場合、炭酸ガスレーザー加工機の出力は、濃度の大小に対応して小大に制御する必要がある。 Further, in the above first to fourth embodiments, the bright portion of the image data is set to the edge on the side corresponding to the end surface on the light source side, but the image data is reversed between the bright portion and the dark portion. It may be a gradation. In that case, it is necessary to control the output of the carbon dioxide laser processing machine to be small or large corresponding to the concentration.
更に、上記の第1の実施の形態では、導光板の前面の全面が所定エリアとして設定されているが、導光板の中央部のみも含むところの前面の一部のみを所定エリアとして設定しても良い。その場合、例えば所定エリアである一部のみを均一に発光させると共に一部の周辺を暗くさせる等、種々の発光パターンが設定できるため、導光板の使用用途が拡大する。 Furthermore, in the first embodiment, the entire front surface of the light guide plate is set as the predetermined area, but only a part of the front surface including only the central portion of the light guide plate is set as the predetermined area. Also good. In this case, for example, various light emission patterns can be set such that only a part of the predetermined area emits light uniformly and a part of the periphery is darkened, thereby expanding the usage of the light guide plate.
更に、上記の第1の実施の形態では、導光板の一方端面の全面から光が入射するように構成されているが、所定エリアに対応した導光板の一方端面の一部からのみ光が入射するように構成されていても良い。 Furthermore, in the first embodiment, light is incident from the entire surface of one end surface of the light guide plate. However, light is incident only from a part of the one end surface of the light guide plate corresponding to a predetermined area. It may be configured to.
次に、第1の実施の形態による導光板に形成されるドット溝による種々の効果を証明する実験をおこなった。まず、基準となる実施例D1及び実験方法について説明する。 Next, experiments were performed to prove various effects of the dot grooves formed on the light guide plate according to the first embodiment. First, the reference Example D1 and the experimental method will be described.
図10は実施例D1の導光板を示す概略正面図であって、二点鎖線で照度の測定エリアを示すものである。 FIG. 10 is a schematic front view showing the light guide plate of Example D1, and shows an illuminance measurement area by a two-dot chain line.
図を参照して、実施例D1の導光板10には、幅B300mm×高さH240mm×厚み5mmの透明アクリル樹脂(カナセ製、キャスト版)よりなる基板を使用した。又、画像データにおける画像濃淡GKは一律に黒100%、画像解像度Kは17dpiとし、炭酸ガスレーザー加工機におけるレーザー出力Pは一律に60w、光学レンズの高さは+6mmの位置とした。即ち、導光板10の発光面全体に、60wのレーザー出力Pでドット溝を17dpiの解像度で形成した。尚、光学レンズの高さが+6mmの位置の場合、形成されるドット溝の径は0.7mmとなる。
Referring to the drawing, a substrate made of a transparent acrylic resin (manufactured by Kanase, cast plate) having a width B of 300 mm, a height of H240 mm, and a thickness of 5 mm was used for the
尚、導光板10本来の性能を検証するため、以下の実施例全ての導光板10の発光面には拡散シートを設けていない。又、後述する導光率Xによって光源11からの光の直進性を検証するため、実施例D18を除く以下の実施例全ての導光板10の端面には反射テープを貼着していない。
In addition, in order to verify the original performance of the
実験方法としては、導光板10の発光面を、各々が幅60mm×高さ80mmの測定エリア1〜15に分割し、各々の照度Lを測定すると共に、導光率Xを算出した。尚、導光率Xとは、光源11からの距離Yが同一の測定エリア群の各々の平均照度で、光源11から更に距離Yの方向に離れて隣接する測定エリア群の各々の平均照度を除した値である。従って、導光率Xの値が高い程、光源11から離れた隣接する測定エリア群に対して少ないロスで光が届くことになる。即ち、光の直進性が高いことになる。
As an experimental method, the light-emitting surface of the
尚、本実験において使用したその他の設備及び機器は、炭酸ガスレーザー加工機(イタリアSEI社製、Mercury603 1520 400w)、光源(LED装置、レッズクラフト製、LCP−NSRW−30/5)、反射シート(日東電工製)、照度測定器(エスコ製)、画像データ作成ソフト(コーレル社製、CORELDRAW X3)である。尚、後述する他の実施例においても、全て実施例D1と同一の設備及び機器を使用している。 Other equipment and equipment used in this experiment are carbon dioxide laser processing machine (made by SEI, Mercury 603 1520 400w), light source (LED device, made by Redscraft, LCP-NSRW-30 / 5), reflection sheet (Manufactured by Nitto Denko), illuminance measuring device (manufactured by Esco), and image data creation software (manufactured by Corel, CORELDRAW X3). In other examples described later, the same equipment and equipment as in Example D1 are used.
上述のようにしておこなった実施例D1の実験結果を以下の表に示す。 The experimental results of Example D1 performed as described above are shown in the following table.
平均導光率Xは71.8%であった。又、光源からの距離Y毎の測定エリア群の平均照度
は、60mm地点で6869LUX、120mm地点で5264LUX、180mm地点で3627LUX、240mm地点で2540LUX、300mm地点で1823LUXであった。この実施例D1の実験結果を基準として、ドット溝の条件を変更した他の実施例の実験結果を比較する。
1.ドット溝の深度と照度及び導光率との関係
実施例D2は、実施例D1におけるレーザー出力Pのみを一律に40wに変更したものである。そして、実施例D3は実施例D1におけるレーザー出力Pのみを一律に80wに変更したものである。従って、実施例D2のドット溝は実施例D1のドット溝より深度が小さくなり、実施例D3のドット溝は実施例D1のドット溝より深度が大きくなる。
1. Relationship between Dot Groove Depth, Illuminance, and Light Guide Rate In Example D2, only the laser output P in Example D1 is uniformly changed to 40w. In Example D3, only the laser output P in Example D1 is uniformly changed to 80 w. Therefore, the dot groove of Example D2 has a smaller depth than the dot groove of Example D1, and the dot groove of Example D3 has a greater depth than the dot groove of Example D1.
このような実施例D2、D3と実施例D1との照度及び導光率について比較する。 The illuminance and light guide rate of Examples D2 and D3 and Example D1 will be compared.
図11は実施例D1〜D3の光源からの距離Y毎の測定エリア群の平均照度を示すグラフであり、図12は実施例D1〜D3の実験結果の全体の平均値を示すグラフであって、(1)は平均照度を示すものであり、(2)は平均導光率を示すものである。 FIG. 11 is a graph showing the average illuminance of the measurement area group for each distance Y from the light source of Examples D1 to D3, and FIG. 12 is a graph showing the overall average value of the experimental results of Examples D1 to D3. , (1) indicates the average illuminance, and (2) indicates the average light guide rate.
まず図11を参照して、距離Yが60mm〜180mm付近においては、照度LはD3、D1、D2の順で大きくなっているが、距離Yが180mm付近を超えると、その順番が逆転している。そして、図12の(1)を参照すると、全体の平均照度は実施例D3が最も高い値となっており、実施例D2が最も低い値となっている。従って、レーザー光の出力の高い、即ちドット溝の深度が大きい程、高い照度の散乱光を発すると言える。尚、図12の(2)を参照すると、全体の平均導光率においては、実施例D2が最も高い値となっている。これは、実施例D1、D3と比較して、ドット溝によって散乱する光が少ないためであると考えられる。 First, referring to FIG. 11, when the distance Y is 60 mm to 180 mm, the illuminance L increases in the order of D3, D1, and D2, but when the distance Y exceeds 180 mm, the order is reversed. Yes. Then, referring to (1) of FIG. 12, the overall average illuminance has the highest value in Example D3 and the lowest value in Example D2. Therefore, it can be said that the higher the output of the laser beam, that is, the greater the depth of the dot groove, the higher the intensity of scattered light emitted. Referring to (2) of FIG. 12, the example D2 has the highest value in the overall average light guide rate. This is probably because less light is scattered by the dot grooves than in Examples D1 and D3.
結論:レーザー光の出力Pを大きくする(ドット溝の深度を大きくする)と、導光板の平均照度が高くなる。又、レーザー光の出力Pを大きくすると、導光板の導光率が低くなる。
2.ドット溝の数(間隔)と照度及び導光率との関係
実施例D4は、実施例D1における画像解像度Kのみを10dpiに変更したものである。そして、実施例D5は実施例D1における画像解像度Kのみを25dpiに変更したものである。従って、実施例D4のドット溝の数は実施例D1のドット溝の数より少なくなると共に、各々の間隔が大きくなる。一方、実施例D5のドット溝の数は実施例D1のドット溝の数より多くなると共に、各々の間隔が小さくなる。
Conclusion: Increasing the laser light output P (increasing the depth of the dot grooves) increases the average illuminance of the light guide plate. Further, when the output P of the laser light is increased, the light guide rate of the light guide plate is lowered.
2. Relationship between the number (interval) of dot grooves, illuminance, and light guide rate In Example D4, only the image resolution K in Example D1 is changed to 10 dpi. In Example D5, only the image resolution K in Example D1 is changed to 25 dpi. Therefore, the number of dot grooves in Example D4 is smaller than the number of dot grooves in Example D1, and the distance between each is increased. On the other hand, the number of dot grooves in Example D5 is larger than the number of dot grooves in Example D1, and the distance between each is smaller.
このような実施例D4、D5と実施例D1との照度及び導光率について比較する。 The illuminance and light guide rate of Examples D4 and D5 and Example D1 will be compared.
図13は実施例D1、D4、D5の光源からの距離Y毎の測定エリア群の平均照度を示すグラフであり、図14は実施例D1、D4、D5の実験結果の全体の平均値を示すグラフであって、(1)は平均照度を示すものであり、(2)は平均導光率を示すものである。 FIG. 13 is a graph showing the average illuminance of the measurement area group for each distance Y from the light sources of Examples D1, D4, and D5, and FIG. 14 shows the overall average value of the experimental results of Examples D1, D4, and D5. It is a graph, (1) shows an average illumination intensity, (2) shows an average light guide rate.
まず図13を参照して、距離Yが60mm〜180mm付近においては、照度LはD5、D1、D4の順で大きくなっているが、最終的にはその順番が逆転する関係となっている。又、図13の(1)を参照すると、全体の平均照度は実施例D5が最も高い値となっており、実施例D4が最も低い値となっている。従って、ドット溝の間隔の小さい、即ちドット溝の数が多い程、高い照度の散乱光を発すると言える。尚、図13の(2)を参照すると、全体の平均導光率においては、D4が最も高い値となっている。これは、実施例D1、D5と比較して、ドット溝によって散乱する光が少ないためであると考えられる。 First, referring to FIG. 13, when the distance Y is in the vicinity of 60 mm to 180 mm, the illuminance L increases in the order of D5, D1, and D4, but the order is finally reversed. Further, referring to (1) of FIG. 13, the overall average illuminance has the highest value in Example D5 and the lowest value in Example D4. Accordingly, it can be said that the smaller the interval between the dot grooves, that is, the greater the number of dot grooves, the higher the intensity of scattered light emitted. Referring to (2) of FIG. 13, D4 has the highest value in the overall average light guide rate. This is probably because less light is scattered by the dot grooves than in Examples D1 and D5.
結論:ドット溝の数を多くする(画像解像度Kを高くする)と、導光板の平均照度が高くなる。又、ドット溝の数を多くすると、導光板の導光率が低くなる。
3.ドット溝の径と照度及び導光率との関係
実施例D6は、実施例D1における光学レンズの高さのみを±0mmの位置に変更したものである。そして、実施例D7は、実施例D1における光学レンズの高さのみを+12mmの位置に変更したものである。即ち、実施例D1の光学レンズの位置に対して、実施例D6は6mm低い位置に、実施例D7は6mm高い位置に変更したものである。従って、実施例D6のドット溝の径は実施例D1のドット溝の径(0.7mm)より小さくなり、実施例D7のドット溝の径は実施例D1のドット溝の径より大きくなる。具体的には、実施例D6のドット溝の径は0.3mm、実施例D7のドット溝の径は1.0mmである。
Conclusion: Increasing the number of dot grooves (increasing image resolution K) increases the average illuminance of the light guide plate. Further, when the number of dot grooves is increased, the light guide rate of the light guide plate is lowered.
3. Relationship Between Dot Groove Diameter, Illuminance, and Light Guide Rate In Example D6, only the height of the optical lens in Example D1 is changed to a position of ± 0 mm. In Example D7, only the height of the optical lens in Example D1 is changed to the position of +12 mm. That is, with respect to the position of the optical lens of Example D1, Example D6 is changed to a
尚、実施例D1、D6、D7においては同一のレーザー出力Pに設定されているため、各々のドット溝の深度が異なっている。即ち、レーザー出力Pの大きさが同一であるため、径が大きなドット溝の深度は径が小さなドット溝の深度より小さくなっている。 In Examples D1, D6, and D7, since the same laser output P is set, the depth of each dot groove is different. That is, since the laser output P has the same size, the depth of the dot groove having a large diameter is smaller than the depth of the dot groove having a small diameter.
このような実施例D6、D7と実施例D1との照度及び導光率について比較する。 The illuminance and light guide rate of Examples D6 and D7 and Example D1 will be compared.
図15は実施例D1、D6、D7の光源からの距離Y毎の測定エリア群の平均照度を示すグラフであり、図16は実施例D1、D6、D7の実験結果の全体の平均値を示すグラフであって、(1)は平均照度を示すものであり、(2)は平均導光率を示すものである。 FIG. 15 is a graph showing the average illuminance of the measurement area group for each distance Y from the light source of Examples D1, D6, and D7, and FIG. 16 shows the overall average value of the experimental results of Examples D1, D6, and D7. It is a graph, (1) shows an average illumination intensity, (2) shows an average light guide rate.
まず図15を参照して、距離Y毎の測定エリア群の平均照度Lは、全地点においてD7、D1、D6の順で大きくなっている。又、図16の(1)を参照すると、全体の平均照度は実施例D7が最も高い値となっており、実施例D6が最も低い値となっている。従って、上述したドット溝の深度についての実験結果を考慮すると、同一の深度に換算した場合には実施例D6と実施例D7との平均照度の差が更に大きくなると言える。そのため、ドット溝の径が大きい程、高い照度の散乱光を発すると言える。尚、図16の(2)を参照すると、全体の平均導光率においても、実施例D7が最も高い値となっている。 First, referring to FIG. 15, the average illuminance L of the measurement area group for each distance Y increases in the order of D7, D1, and D6 at all points. Further, referring to (1) of FIG. 16, the overall average illuminance has the highest value in Example D7 and the lowest value in Example D6. Therefore, in consideration of the experimental results regarding the depth of the dot grooves described above, it can be said that the difference in average illuminance between Example D6 and Example D7 is further increased when converted to the same depth. Therefore, it can be said that the larger the dot groove diameter, the higher the intensity of scattered light emitted. Referring to (2) of FIG. 16, the example D7 has the highest value in the overall average light guide rate.
結論:レーザー光の出力が同一の場合、ドット溝の径を大きくすると、導光板の平均照度及び平均導光率が共に高くなる。従って、ドット溝の径を可能な限り大きくするように光学レンズの位置を調整すれば、高照度且つ高導光率の導光板となる。
4.種々の画像濃淡の各々に対応するレーザー出力と照度及び導光率との関係
実施例D8〜D17においては、実施例D1の画像濃淡GKを変更すると共に、これに対応してレーザー出力Pを変更している。実施例D8〜D17の各々の画像濃淡GKとレーザー出力Pとを以下の表で示す。
Conclusion: When the laser light output is the same, increasing the dot groove diameter increases both the average illuminance and the average light guide rate of the light guide plate. Therefore, if the position of the optical lens is adjusted so that the diameter of the dot groove is as large as possible, a light guide plate with high illuminance and high light guide rate can be obtained.
4). Relationship between laser output corresponding to each of various image shades, illuminance, and light guide rate In Examples D8 to D17, the image shade GK of Example D1 is changed, and the laser output P is changed correspondingly. doing. The image shading GK and laser output P of each of Examples D8 to D17 are shown in the following table.
このような実施例D8〜D17の全体の平均照度及び平均導光率について比較する。 The overall average illuminance and average light guide rate of Examples D8 to D17 are compared.
図17は実施例D8〜D17の実験結果の全体の平均値を示すグラフであって、(1)は平均照度を示すものであり、(2)は平均導光率を示すものである。 FIG. 17 is a graph showing the overall average value of the experimental results of Examples D8 to D17, in which (1) shows the average illuminance and (2) shows the average light guide rate.
まず(1)を参照して、各実施例の全体の平均照度は、画像濃淡GKが10%(実施例D8)の場合から、画像濃淡GKの値が増加するにつれて平均照度も増加し、画像濃淡GKが100%(実施例D17)の場合で最大となっている。即ち、レーザー出力Pが大きくなる程、全体の平均照度が高くなることが、実施例D1〜D3の比較と併せて確実に証明されたと言える。次に(2)を参照すると、画像濃淡GKの値が小さい、即ちレーザー出力Pが小さくなる程、全体の平均導光率が大きくなっている。平均導光率の関係についても、実施例D1〜D3の実験結果と同様である。 First, referring to (1), the average illuminance of each of the examples increases from the case where the image density GK is 10% (Example D8) as the value of the image density GK increases. It is the maximum when the density GK is 100% (Example D17). In other words, it can be said that the larger the laser output P, the higher the overall average illuminance is proved with the comparison of Examples D1 to D3. Next, referring to (2), as the value of the image density GK is smaller, that is, the laser output P is smaller, the overall average light guide ratio is larger. The relationship between the average light guide rates is also the same as the experimental results of Examples D1 to D3.
結論:画像データの画像濃淡GKが濃くなる(レーザー出力Pが大きくなる)程、導光板の平均照度が高くなる。又、画像データの画像濃淡GKが濃くなる程、導光板の平均導光率が低くなる。
5.導光板の発光面から発する散乱光の均斉度
均斉度とは、全測定エリアにおける最小照度を最大照度で除した値であり、散乱光の均一性が確認できるものである。
Conclusion: The average illuminance of the light guide plate increases as the image density GK of the image data increases (the laser output P increases). Moreover, the average light guide rate of the light guide plate decreases as the image density GK of the image data increases.
5. The uniformity of the scattered light emitted from the light emitting surface of the light guide plate The uniformity is a value obtained by dividing the minimum illuminance in all measurement areas by the maximum illuminance, and the uniformity of the scattered light can be confirmed.
実施例D18は、図5で示した画像データを使用して、実施例D8〜D17で使用した画像濃淡GK及び対応するレーザー出力Pの条件で、導光板にドット溝を形成した。他の条件については、実施例D8〜D17と同一であるが、本実施例においては導光板の光源側の端面を除く端面全てに反射テープ(日東電工製)を貼着した。 In Example D18, dot grooves were formed in the light guide plate using the image data shown in FIG. 5 under the conditions of the image density GK used in Examples D8 to D17 and the corresponding laser output P. About other conditions, although it is the same as Example D8-D17, in this Example, reflective tape (made by Nitto Denko) was stuck to all the end surfaces except the end surface by the side of the light source of a light-guide plate.
このような実施例D18を用いておこなった実験結果を以下の表に示す。 The results of experiments performed using such Example D18 are shown in the following table.
ここで、実施例D18の均斉度及び平均照度の有効性を確認するため、従来の導光板との比較をおこなった。 Here, in order to confirm the effectiveness of the uniformity and average illuminance in Example D18, a comparison with a conventional light guide plate was performed.
比較例に使用する従来の導光板は、その背面にシルク印刷が施された市販のものを使用しており、素材や大きさ等は実施例D18と同一である。又、その他の設備や機器等も、実施例D18と同一のものを使用している。 The conventional light guide plate used in the comparative example uses a commercially available one having a silk print on the back surface, and the material, size, etc. are the same as in Example D18. Further, the other equipment and devices are the same as those in Example D18.
このような比較例を用いておこなった実験結果を以下の表に示す。 Results of experiments conducted using such comparative examples are shown in the following table.
10…導光板
17…基板
21…ドット溝
25、41、45、51、55…画像データ
26、43、47、54、57…平面エリア
27…明部分
28…暗部分
31…レーザー光
35…画像エリア
尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記基板の前記所定エリアの大きさに対応した平面エリアを想定し、前記平面エリアにおいて前記端面に対応する側の縁の部分を明度の高い明部分とし、前記明部分から前記平面エリアにおける最大距離離れた部分を明度の低い暗部分とし、これらの間の部分において濃淡が徐々に変化する画像データを取得する工程と、
前記画像データを複数の画像エリアに分割し、各画像エリアの平均画像濃度を算出する工程と、
濃度の大小に応じて出力が大小に制御されるレーザー光を用いて、前記平均画像濃度の各々に対応した出力で、前記基板の他方面であって前記画像エリアの各々の中心に対応する位置にドット溝を形成する工程とを備えた、導光板の製造方法。 A method of manufacturing a light guide plate, wherein the inside is made of at least a transparent substrate and emits light incident from a part of its end face as a uniform scattered light from a predetermined area on one side of the substrate,
Assuming a planar area corresponding to the size of the predetermined area of the substrate, the edge portion on the side corresponding to the end surface in the planar area is a bright portion with high brightness, and the maximum distance in the planar area from the bright portion The step of obtaining the image data in which the lightness is gradually changed in a portion between these as a dark portion having a low brightness as a remote portion,
Dividing the image data into a plurality of image areas and calculating an average image density of each image area;
A position corresponding to the center of each of the image areas on the other side of the substrate, with the output corresponding to each of the average image densities, using a laser beam whose output is controlled to be large or small according to the magnitude of the density. And a step of forming a dot groove on the light guide plate.
前記端面の前記一部は前記基板の短手方向の一方端面の全面であり、前記画像データにおける前記暗部分に対応する部分は前記基板の短手方向の他方端面の全面である、請求項1記載の導光板の製造方法。 The substrate has a rectangular shape in plan view in which the entire surface of the one surface is the predetermined area;
2. The part of the end surface is the entire surface of one end surface in the lateral direction of the substrate, and the portion corresponding to the dark portion in the image data is the entire surface of the other end surface in the lateral direction of the substrate. The manufacturing method of the light-guide plate of description.
前記基板の前記所定エリアの大きさに対応した平面エリアを想定し、前記平面エリアにおいて前記端面に対応する側の縁の部分を明度の低い暗部分とし、前記暗部分から前記平面エリアにおける最大距離離れた部分を明度の高い明部分とし、これらの間の部分において濃淡が徐々に変化する画像データを取得する工程と、
前記画像データを複数の画像エリアに分割し、各画像エリアの平均画像濃度を算出する工程と、
濃度の大小に応じて出力が小大に制御されるレーザー光を用いて、前記平均画像濃度の各々に対応した出力で、前記基板の他方面であって前記画像エリアの各々の中心に対応する位置にドット溝を形成する工程とを備えた、導光板の製造方法。 A method of manufacturing a light guide plate, wherein the inside is made of at least a transparent substrate and emits light incident from a part of its end face as a uniform scattered light from a predetermined area on one side of the substrate,
Assuming a plane area corresponding to the size of the predetermined area of the substrate, the edge portion on the side corresponding to the end face in the plane area is a dark portion with low brightness, and the maximum distance in the plane area from the dark portion The step of making the distant portion a bright portion with high brightness, and acquiring image data in which the gradation gradually changes in the portion between these,
Dividing the image data into a plurality of image areas and calculating an average image density of each image area;
Using laser light whose output is controlled to be small or large according to the density, the output corresponding to each of the average image density and corresponding to the center of each of the image areas on the other surface of the substrate. And a step of forming a dot groove at a position.
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