JP6061043B1 - 光積分器の梱包体 - Google Patents
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Abstract
【課題】搬送中の光積分器の出射面への異物の付着、傷、破損を抑制し、光積分器の性能を維持して搬送可能な光積分器の梱包体を提供する。【解決手段】光積分器001は、光を入射する入射面002と、光を出射する出射面003と、側面004〜007とを有し、光が、入射面002側から出射面003方向へ伝播すると共に光を拡散させ、伝播する光の少なくとも一部が側面004〜007で反射し、出射面003へと導光される光積分器001であり、光積分器001の梱包体は、光積分器001と光積分器001を梱包する梱包部材010、011を有し、出射面003と梱包部材010とが非接触となるように、光積分器001の側面004〜007又は入射面002が梱包部材010、011と接触して、梱包部材010、011に対する光積分器001の移動を抑制又は固定した状態として、光積分器001が梱包部材010、011に梱包されてなる。【選択図】図1
Description
本発明は、光を均一に混色する光積分器の梱包体に関するものである。
通常のプロジェクタなどの表示装置用の映像投射装置では、赤、緑、青の3色の光源を時間分割しカラー化する光学系が一般的である。このカラー化技術は、通常フィールドシーケンシャルカラー(以下、FSC)と呼ばれる手法である。
FSCを用いるには、混色性と均質性の高い3色の光線を、映像投射装置内に搭載されたLCOS(Liquid crystal on silicon)やDMD(Digital Mirror Device)などの映像生成装置に照射しなければならない。
透明ロッドを用いた映像投射装置が、特許文献1、2等に開示されている。複数光源からの光線の混色性と均質性に関して、特許文献1では、複数の光源からの光線をレンズでロッドに導光する方法が記載されている。特許文献2では、複数の光源からの光線をダイクロイックミラーで合成したあと、ロッドに導光する方法が記載されている。
FSCを用いるには、混色性と均質性の高い3色の光線を、映像投射装置内に搭載されたLCOS(Liquid crystal on silicon)やDMD(Digital Mirror Device)などの映像生成装置に照射しなければならない。
透明ロッドを用いた映像投射装置が、特許文献1、2等に開示されている。複数光源からの光線の混色性と均質性に関して、特許文献1では、複数の光源からの光線をレンズでロッドに導光する方法が記載されている。特許文献2では、複数の光源からの光線をダイクロイックミラーで合成したあと、ロッドに導光する方法が記載されている。
近年は、ヘッドマウントディスプレイに代表されるウエアラブルな表示装置の開発が進められている。このような表示装置用の映像投射装置は、体に装着するため、省電力で明るく小型であることが求められている。
映像投射装置を小型にするために、複数の光源を1個の筐体に搭載したマルチチップ光源を用いた場合、特許文献1、2に用いているロッドを想定すると、混色性と均質性を満足するため(光積分器としての機能を十分に発現させるため)に長いロッドの光積分器が必要になる。
また、混色性と均質性を高め、小型の光積分器とする方法としては、ロット内に拡散粒子を分散させた光積分器とする方法が考えられる。
また、混色性と均質性を高め、小型の光積分器とする方法としては、ロット内に拡散粒子を分散させた光積分器とする方法が考えられる。
しかし、これらの光積分器において、特に出射面に異物の付着、傷、破損等が生じると、光積分器から出射される光の平均輝度の低下や輝度ムラが発生し、投影された映像に欠損が生じる不具合が発生する。さらに光積分器の小型化が進むと、同一サイズの異物の付着、傷、破損等であっても、映像の欠損の寄与する不具合面積は大きくなってしまう。このような異物の付着、傷、破損は光積分器の製造途中に生じるものだけでなく、搬送中に梱包部材との接触等によっても生じてしまうおそれがある。
本発明の目的は、搬送中における光積分器の出射面の異物の付着、傷、破損等を抑制する光積分器の梱包体を提供することである。
本発明の目的は、搬送中における光積分器の出射面の異物の付着、傷、破損等を抑制する光積分器の梱包体を提供することである。
本発明は、以下のものに関する。
(1)光を拡散させる光積分器とこの光積分器を梱包する梱包部材とを有する光積分器の梱包体であって、前記光積分器は、光を入射する入射面と、前記光を出射する出射面と、前記入射面と前記出射面とをつなぐ側面とを有し、前記光が、前記入射面側から前記出射面方向へ伝播すると共に、前記伝播する光の少なくとも一部が前記側面で反射し、前記出射面へと導光される光積分器であって、前記光積分器の出射面と、前記光積分器を梱包する梱包部材とが非接触となるように、前記光積分器の側面又は前記入射面が前記梱包部材と接触して、前記梱包部材に対する前記光積分器の移動を抑制又は固定した状態とし、前記光積分器が前記梱包部材に梱包されてなる光積分器の梱包体。
(2)さらに、前記光積分器の入射面と、前記光積分器を梱包する梱包部材とが非接触となるように、前記光積分器の側面で前記梱包部材と接触して、前記梱包部材に対する前記光積分器の移動を抑制又は固定した状態とし、前記光積分器が前記梱包部材に梱包されてなる(1)に記載の光積分器の梱包体。
(3)前記光積分器の内部は、所定の屈折率を持つ材質である導光部材で満たされており、前記導光部材は、前記入射面と前記出射面との間に、前記導光部材中を伝播する前記光を散乱させる散乱粒子を含有した状態となっている(1)又は(2)に記載の光積分器の梱包体。
(4)前記光積分器は、剥離性を有する接着材を介して前記梱包部材と接触して固定された状態となっている(1)〜(3)のいずれか一項に記載の光積分器の梱包体。
(5)前記光積分器の側面を構成する面及び前記入射面、又は前記光積分器の側面を構成する面のうちで最も表面粗さの小さい面を少なくとも用いて前記梱包部材と接触した状態となっている(1)〜(4)のいずれか一項に記載の光積分器の梱包体。
(1)光を拡散させる光積分器とこの光積分器を梱包する梱包部材とを有する光積分器の梱包体であって、前記光積分器は、光を入射する入射面と、前記光を出射する出射面と、前記入射面と前記出射面とをつなぐ側面とを有し、前記光が、前記入射面側から前記出射面方向へ伝播すると共に、前記伝播する光の少なくとも一部が前記側面で反射し、前記出射面へと導光される光積分器であって、前記光積分器の出射面と、前記光積分器を梱包する梱包部材とが非接触となるように、前記光積分器の側面又は前記入射面が前記梱包部材と接触して、前記梱包部材に対する前記光積分器の移動を抑制又は固定した状態とし、前記光積分器が前記梱包部材に梱包されてなる光積分器の梱包体。
(2)さらに、前記光積分器の入射面と、前記光積分器を梱包する梱包部材とが非接触となるように、前記光積分器の側面で前記梱包部材と接触して、前記梱包部材に対する前記光積分器の移動を抑制又は固定した状態とし、前記光積分器が前記梱包部材に梱包されてなる(1)に記載の光積分器の梱包体。
(3)前記光積分器の内部は、所定の屈折率を持つ材質である導光部材で満たされており、前記導光部材は、前記入射面と前記出射面との間に、前記導光部材中を伝播する前記光を散乱させる散乱粒子を含有した状態となっている(1)又は(2)に記載の光積分器の梱包体。
(4)前記光積分器は、剥離性を有する接着材を介して前記梱包部材と接触して固定された状態となっている(1)〜(3)のいずれか一項に記載の光積分器の梱包体。
(5)前記光積分器の側面を構成する面及び前記入射面、又は前記光積分器の側面を構成する面のうちで最も表面粗さの小さい面を少なくとも用いて前記梱包部材と接触した状態となっている(1)〜(4)のいずれか一項に記載の光積分器の梱包体。
本発明によれば、搬送中の光積分器の出射面への異物の付着、傷、破損を抑制し、光積分器の性能を維持して搬送可能な光積分器の梱包体を提供することができる。
本発明の光積分器の梱包体に用いる光積分器は、光を入射する入射面002と、光を出射する出射面003と、入射面002と出射面003とをつなぐ側面(004〜007)とを有し、光が、入射面002側から出射面003方向へ導光部材の内部を伝播すると共に、伝播する光の少なくとも一部が側面(004〜007)で反射し、出射面003へと導光される光積分器である。
例えば、この光積分器の入射面002に2つ以上の発光点を有する光源からの光が入射されると、導光部材の内部で光が広がり混色性と均質性の高い光が出射面003から出射される。なお、3つ以上の発光点を有する光源からの光が入射されてもよい。
例えば、この光積分器の入射面002に2つ以上の発光点を有する光源からの光が入射されると、導光部材の内部で光が広がり混色性と均質性の高い光が出射面003から出射される。なお、3つ以上の発光点を有する光源からの光が入射されてもよい。
光積分器を構成する面のうち、特に出射面003に異物の付着、傷、欠損等が発生すると、平均輝度の低下や輝度ムラが生じる不具合が発生する。この不具合は、側面(004〜007)や入射面002に同様の付着、傷、欠損等が発生した場合よりも、顕著に現れる。もし、入射面002に異物の付着、傷、欠損等が発生した場合は、導光する際の光積分器の機能によって輝度ムラは解消される。また側面(004〜007)に異物の付着、傷、欠損等が発生した場合は、発生箇所で反射する光の成分が全光量に対して少ない。一方で、出射面003で生じた異物の付着、傷、欠損等が発生した場合は、光積分器から出射される光の特性に直接影響を与える。このため、出射面003の異物の付着、傷、欠損等を抑制することが肝要となる。
本発明の光積分器の梱包体は、光積分器の出射面003と、光積分器を梱包する梱包部材とが非接触となるように、光積分器の側面(004〜007)、入射面002から選択される少なくともいずれかが梱包部材と接触して、梱包部材に対する光積分器の移動を抑制又は固定した状態とし、光積分器が梱包部材に梱包されてなる光積分器の梱包体である。
本発明における「非接触」とは、少なくとも出射面003(出射面003を形成する辺や頂点は除く)が、光積分器と共に搬送される部材(梱包部材)の全てに接触しないことを指し、光積分器の梱包体において、光積分器と梱包部材によって形成される空間(好ましくは閉空間)に、出射面003が露出した状態を指す。
本発明における「接触」とは、出射面003以外の面(各面同士の辺や頂点を含む)が、光積分器と共に搬送される部材(梱包部材)の少なくともいずれかに、搬送中に定常的又は一時的に、物理的に触れる状態であることを指す。
本発明のように、光積分器の出射面003を非接触とすることで、搬送中の出射面003の異物の付着、傷、欠損を効果的に抑制でき、開封後の光積分器に対しても光の特性(例えば平均輝度や低い輝度ムラ)を維持することができる。
また、光積分器の側面(004〜007)、入射面002から選択される少なくともいずれかが梱包部材と接触して、梱包部材に対する光積分器の移動を抑制又は固定した状態とすることによって出射面003を非接触の状態とする。先に述べたように、側面(004〜007)や入射面002は異物の付着や、傷、欠損等が生じても出射面003と比較して光の特性への影響は少ないため、やはり良好な光の特性を維持することができる。
また、光積分器の側面(004〜007)、入射面002から選択される少なくともいずれかが梱包部材と接触して、梱包部材に対する光積分器の移動を抑制又は固定した状態とすることによって出射面003を非接触の状態とする。先に述べたように、側面(004〜007)や入射面002は異物の付着や、傷、欠損等が生じても出射面003と比較して光の特性への影響は少ないため、やはり良好な光の特性を維持することができる。
以下に、本実施例に記載の出射面003を非接触として梱包された光積分器の梱包体の構成を図1〜図3を用いて説明する。
図1に示す本実施例の第1の態様は、光積分器を梱包部材に接着した梱包体である。この方法は、梱包部材010と光積分器001を接着した構造で、光積分器001を構成する側面(004〜007)、入射面002の少なくともいずれかと梱包部材010を接着した構造である。接着材009は、梱包体を開封し、光積分器001をピックアップする際に、接着材009と光積分器001とが剥離可能な接着材009を用いるとよい。なお、接着材009も梱包部材の一部とみなす。図1では4つの側面(004〜007)うち側面006で接着材009を介して梱包部材010と接着されている。
また、接着された側面006と対向する側面004側には、梱包部材011が設けられている。梱包部材011は剛性のある部材であっても、フレキシブル性を有するフィルム状の部材であってもよい。フレキシブル性を有する梱包部材011を用いる場合、変形して出射面003に直接触れない程度の厚みや弾性を有しているとよい。梱包部材010のうち光積分器001の配置されていない部位にも接着材009を設け、梱包部材011と接着することで閉空間016を形成してもよい。閉空間016には、出射面003が露出される。なお、梱包部材010と梱包部材011を内包する梱包部材X(例えばポリ袋や箱)等を用いて閉空間016を形成してもよい。これにより出射面003の非接触状態を維持し、かつ外部からの異物の混入も抑制することができる。
図1では1つの側面006で接着されているが、出射面003を除くその他の面を用いても、2面以上用いてもよい。
また、接着された側面006と対向する側面004側には、梱包部材011が設けられている。梱包部材011は剛性のある部材であっても、フレキシブル性を有するフィルム状の部材であってもよい。フレキシブル性を有する梱包部材011を用いる場合、変形して出射面003に直接触れない程度の厚みや弾性を有しているとよい。梱包部材010のうち光積分器001の配置されていない部位にも接着材009を設け、梱包部材011と接着することで閉空間016を形成してもよい。閉空間016には、出射面003が露出される。なお、梱包部材010と梱包部材011を内包する梱包部材X(例えばポリ袋や箱)等を用いて閉空間016を形成してもよい。これにより出射面003の非接触状態を維持し、かつ外部からの異物の混入も抑制することができる。
図1では1つの側面006で接着されているが、出射面003を除くその他の面を用いても、2面以上用いてもよい。
図2に示す本実施例の第2の態様は、光積分器001を梱包部材012に固定した梱包体である。梱包部材012には、光積分器001が嵌め込まれる溝が具備され、該溝に光積分器001を押し込んで固定される構造である。固定に使用する面(接触する面)は、側面(004〜007)、入射面002の少なくともいずれかを用いればよく、図2では4つの側面(004〜007)のうち対向する2面(側面004、側面006)で梱包部材012と固定されている。
また、梱包部材012と反対側には、図1と同様に梱包部材013が設けられている。出射面003は梱包部材012と梱包部材013との間に設けられた閉空間016に露出している。なお第1の態様と同様に梱包部材Xを用いて閉空間016を形成してもよい。これにより上記と同様の効果が得られる。
なお、図2では光積分器001を梱包部材012のみで固定しているが、梱包部材012と梱包部材013とで挟み込んで固定した構造としてもよい。また、接触している面は2面であるが、3面以上接触して固定してもよい。
本実施例において、「固定」とは、光積分器と梱包部材との相対的な位置関係が変化しないこと、つまり、光積分器が梱包部材の所定の位置から移動しないことをいい、上記第1の態様のような「接着」も含み、そのほかに「密着」、「嵌合」等も含む。
また、梱包部材012と反対側には、図1と同様に梱包部材013が設けられている。出射面003は梱包部材012と梱包部材013との間に設けられた閉空間016に露出している。なお第1の態様と同様に梱包部材Xを用いて閉空間016を形成してもよい。これにより上記と同様の効果が得られる。
なお、図2では光積分器001を梱包部材012のみで固定しているが、梱包部材012と梱包部材013とで挟み込んで固定した構造としてもよい。また、接触している面は2面であるが、3面以上接触して固定してもよい。
本実施例において、「固定」とは、光積分器と梱包部材との相対的な位置関係が変化しないこと、つまり、光積分器が梱包部材の所定の位置から移動しないことをいい、上記第1の態様のような「接着」も含み、そのほかに「密着」、「嵌合」等も含む。
図3に示す本実施例の第3の態様は、梱包部材に対する光積分器001の移動を抑制した梱包体である。梱包部材014と、梱包部材015とで、空間が形成され、光積分器001は該空間に所定のクリアランスを持って収納される。出射面003側の空間は光積分器から離れるにしたがって幅や高さが徐々に小さくなるテーパ部を有している。このため、搬送中に光積分器001が該空間内を移動したとしても出射面003が直接梱包部材(梱包部材014及び015)に接触することはない。
また、出射面003は梱包部材014と梱包部材015との間に設けられた閉空間016に露出している状態であるが、第1の態様と同様に梱包部材Xを用いて閉空間016を形成してもよい。これにより上記と同様の効果が得られる。
本実施例における「移動を抑制」するとは、光積分器と梱包部材との相対的な位置関係の変化する範囲が規制されること、つまり、上記第3の態様のように、出射面003が梱包部材に接触しない範囲に、梱包部材に対する光積分器の移動量が制限されていることを指す。
また、出射面003は梱包部材014と梱包部材015との間に設けられた閉空間016に露出している状態であるが、第1の態様と同様に梱包部材Xを用いて閉空間016を形成してもよい。これにより上記と同様の効果が得られる。
本実施例における「移動を抑制」するとは、光積分器と梱包部材との相対的な位置関係の変化する範囲が規制されること、つまり、上記第3の態様のように、出射面003が梱包部材に接触しない範囲に、梱包部材に対する光積分器の移動量が制限されていることを指す。
本実施例の第1〜3の態様の梱包体において光積分器001は、1つの梱包体に複数配列されるように梱包されていてもよい。複数配列されると、一括してハンドリング可能な点や開封後(2つの梱包部材を使用する場合には一方の梱包部材をはずし、光積分器が露出した状態)に自動のピックアップが可能な点から好ましい。配列はX方向及び/又はY方向に複数並列にして梱包することが好ましい。一定ピッチで配列されているとより好ましい。
このとき、光積分器001の少なくとも1つの側面(図1及び図3では側面004、図2では側面007)が、配列方向と垂直方向に向いていると、該側面を吸着面として梱包部材からピックアップでき、出射面003さらには入射面002に傷や破損等が生じることを抑制できるためさらに好ましい。
また、光積分器001をピンセット等で挟んでピックアップする場合には、配列方向の対向する2つの側面(図1及び図3では側面005と側面007、図2では側面004と側面006)の少なくとも一部にピンセット等が入る間隙017を有しているとよい。これによって容易に光積分器001をピックアップでき、出射面003さらには入射面002に傷や破損等が生じることを抑制できるためさらに好ましい。図1〜図3にはその間隙017を設けてある。
また、光積分器001をピンセット等で挟んでピックアップする場合には、配列方向の対向する2つの側面(図1及び図3では側面005と側面007、図2では側面004と側面006)の少なくとも一部にピンセット等が入る間隙017を有しているとよい。これによって容易に光積分器001をピックアップでき、出射面003さらには入射面002に傷や破損等が生じることを抑制できるためさらに好ましい。図1〜図3にはその間隙017を設けてある。
本実施例において、さらに入射面002と、光積分器001を梱包する梱包部材とが非接触となるように、光積分器001の側面(004〜007)で梱包部材と接触して、梱包部材に対する光積分器001の移動を抑制又は固定した状態とし、光積分器001が梱包部材に梱包されてなる光積分器の梱包体とするとよい。本実施例における「移動を抑制」するとは、出射面003及び入射面002が梱包部材に接触しない範囲に、梱包部材に対する光積分器の移動量が制限されていることを指す。
上述したように入射面002に異物の付着、傷、欠損等が発生した場合、導光する際の光積分器001の機能によって輝度ムラは解消されるが、光積分器001に入射される光の光量が低下するため、平均輝度の低下が懸念される。このため、出射面003に加えてさらに入射面002も非接触とするとよい。図1〜図3に示す本実施例の第1〜3の態様では、入射面002も非接触となる構造としている。その他に関しては、出射面003と同様である。
本実施例の光積分器001の内部は、所定の屈折率を持つ材質である導光部材で満たされており、導光部材は、入射面002と出射面003との間に、導光部材中を伝播する光を散乱させる散乱粒子008を含有した状態となっている構造の場合、混色性と均質性が高められ小型の光積分器となり、その場合でもより効果的な光積分器の梱包体となる。
光積分器001の内部に散乱粒子008を含有している光積分器001であると、光積分器001内で光が拡散されるため、同一視野方向からの入射面002、出射面003の同時検査が困難である。このため、異物の付着、傷、欠損等を抑制することによって検査を簡略化することが可能となる。
本実施例の光積分器の梱包体において、光積分器001は、図1の第1の態様のように剥離性を有する接着材を介して梱包部材と接触して固定された状態となっているとよりよい。剥離性を有する接着材として、粘着剤が例示される。
これにより、例えば光積分器001の接触部位から欠け等によって脱落する異物を接着材によって保持するので、欠け等の飛散を効果的に抑制できる。また、光積分器001の内部に散乱粒子008を含有している光積分器001であると、光積分器001の脆弱性から、より欠けやすくなる懸念や、凝集した散乱粒子008が脱落することが懸念されるが、これらの飛散を効果的に抑制し、出射面003さらには入射面002に付着することを抑制できる。
本実施例において、出射面003のみを非接触する場合、光積分器001の側面(004〜007)を構成する面及び入射面002のうちで最も表面粗さの小さい面を少なくとも用いて梱包部材と接触した状態となっている光積分器の梱包体であるとよい。出射面003と入射面002を非接触とする場合、光積分器001の側面(004〜007)を構成する面のうちで最も表面粗さの小さい面を少なくとも用いて梱包部材と接触した状態となっている光積分器の梱包体であるとよい。
表面粗さの小さい面を選択して梱包部材と接触する面とすることで光積分器001と梱包部材の摩擦を低減し、異物の発生を抑制することができる。また、接着材を用いる場合には、良好な再剥離が可能となる。同一の表面粗さを有している面が複数ある場合には、いずれかの面で行えばよく、複数面で接触して移動を抑制又は固定する場合には、表面粗さの小さい面から順に接触面として使用すればよい。
以下に、本実施例の光積分器の梱包体に用いた光積分器についてさらに詳細に説明する。
光積分器001は、長さL、高さH、幅Wの四角柱の形状をしており、その内部は所定の透明度の高い屈折率N1の媒質1で満たされている。また、光積分器001は、入射面002と出射面003と、側面004ないし007がある。
入射面002、出射面003は、光が入射する面、及び出射する面である。
光積分器001は、長さL、高さH、幅Wの四角柱の形状をしており、その内部は所定の透明度の高い屈折率N1の媒質1で満たされている。また、光積分器001は、入射面002と出射面003と、側面004ないし007がある。
入射面002、出射面003は、光が入射する面、及び出射する面である。
スネルの法則より、臨界角より大きい入射角を持つ光線は屈折率の高い媒質から屈折率の低い媒質へ進行できず、内面反射(Total Internal Reflection 以下TIRと記す)することが知られている。このため、本実施例の中では、側面の全てが内面反射する側面として機能する。
光積分器001の内部には、媒質1とは異なる屈折率2の透明度の高い媒質2で満たされた散乱粒子008がランダムに充填されている。前記スネルの法則に従い、光線は、屈折率の異なる媒質を通過するときに、入射する角度とは異なる角度で出射する。散乱粒子008は、その原理を用い、進行する光線の角度を変更させることで散乱させる機能を有する。
屈折率1と屈折率2の差を大きくした方がスネルの法則に従い、より大きな拡散機能が得られる。
散乱粒子は、球状、又はその他の形状でも構わない。汎用品である球状とすることがコスト面からは望ましい。
屈折率1と屈折率2の差を大きくした方がスネルの法則に従い、より大きな拡散機能が得られる。
散乱粒子は、球状、又はその他の形状でも構わない。汎用品である球状とすることがコスト面からは望ましい。
散乱粒子を球状とした場合は、その粒径(粒子の直径)が小さいほど光線の曲げられる角度が大きくなり、高い散乱性能が得られる。その粒径は、入射する光線の波長より大きく、その波長の10倍以下にすることが望ましい。
散乱粒子の直径が波長より小さいと、大きな散乱が得られる。しかし散乱粒子に光線が当たる確立が小さくなるため、均質性を確保するため、散乱粒子の充填率を増やすことになるが、効率の低下が問題となる。
逆に粒径が波長の10倍以上になると、進行する光線の角度を変更できる角度が小さくなり、所望の混色性と均質性を得るため光積分器001を長くすることになるが、目的とする小型化に寄与できなくなる。
散乱粒子を球状以外で、その散乱粒子の表面に凹凸が無い場合は、概ね上記と同じことが言える。
もちろん、散乱粒子の表面に波長オーダーの微細構造を設けても良い。この場合は、形状を任意にして、散乱粒子の最大粒径を大きくしても、大きな散乱効果が得られることが期待できる。
以上の観点を考慮し、散乱粒子の形状、大きさ、体積比率を適宜調整すればよい。
本実施例のように、例えば、幅Wを1.05mm、高さHを1.05mmとした場合、長さを4.15mm、散乱粒子008の粒径を約2μm、屈折率1を1.48、屈折率2を1.58とした場合、媒質1の総体積に対する散乱粒子008の媒質2の総体積を0.5%ないし1.0%の範囲に設定すると良い。
また、入射面002と出射面003とは、略平行にすることが望ましい。垂直に入射する光の平均角度を保ったまま光の入出射が可能となり、効率面で望ましい。
また、入射面002と出射面003とは、同じ形状にすることが望ましい。側面での光の漏れを低減すると共に、側面での効率のよい反射を行うことができ、ロスを低減できる。
散乱粒子の直径が波長より小さいと、大きな散乱が得られる。しかし散乱粒子に光線が当たる確立が小さくなるため、均質性を確保するため、散乱粒子の充填率を増やすことになるが、効率の低下が問題となる。
逆に粒径が波長の10倍以上になると、進行する光線の角度を変更できる角度が小さくなり、所望の混色性と均質性を得るため光積分器001を長くすることになるが、目的とする小型化に寄与できなくなる。
散乱粒子を球状以外で、その散乱粒子の表面に凹凸が無い場合は、概ね上記と同じことが言える。
もちろん、散乱粒子の表面に波長オーダーの微細構造を設けても良い。この場合は、形状を任意にして、散乱粒子の最大粒径を大きくしても、大きな散乱効果が得られることが期待できる。
以上の観点を考慮し、散乱粒子の形状、大きさ、体積比率を適宜調整すればよい。
本実施例のように、例えば、幅Wを1.05mm、高さHを1.05mmとした場合、長さを4.15mm、散乱粒子008の粒径を約2μm、屈折率1を1.48、屈折率2を1.58とした場合、媒質1の総体積に対する散乱粒子008の媒質2の総体積を0.5%ないし1.0%の範囲に設定すると良い。
また、入射面002と出射面003とは、略平行にすることが望ましい。垂直に入射する光の平均角度を保ったまま光の入出射が可能となり、効率面で望ましい。
また、入射面002と出射面003とは、同じ形状にすることが望ましい。側面での光の漏れを低減すると共に、側面での効率のよい反射を行うことができ、ロスを低減できる。
上述した光積分器の材料及び製造方法は特に限定はないが、以下に説明する材料及び製造方法を用いることによって容易に得ることができる。
<媒質1>
まず、媒質1の材質として、光を伝播する観点から透明性の高い材料が選択される。本実施例ではアクリル系の光硬化樹脂を使用するが、透明度の高い材料であれば特に限定はなく、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂やアクリル樹脂やポリカーボネイト樹脂等の熱可塑性樹脂や、ガラス等を使用してもよい。
光硬化性樹脂を用いると固形の媒質2を使用する際に該媒質2との混合が容易である観点、また硬化後に冷却や乾燥等の工程を必要としないため作業効率が向上する観点、所定の形状の光積分器を得られやすい観点からより好ましい。また、アクリル系の材料を使用すると透過率が高く、光の利用効率を高めることが可能となるため、より好ましい。
まず、媒質1の材質として、光を伝播する観点から透明性の高い材料が選択される。本実施例ではアクリル系の光硬化樹脂を使用するが、透明度の高い材料であれば特に限定はなく、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂やアクリル樹脂やポリカーボネイト樹脂等の熱可塑性樹脂や、ガラス等を使用してもよい。
光硬化性樹脂を用いると固形の媒質2を使用する際に該媒質2との混合が容易である観点、また硬化後に冷却や乾燥等の工程を必要としないため作業効率が向上する観点、所定の形状の光積分器を得られやすい観点からより好ましい。また、アクリル系の材料を使用すると透過率が高く、光の利用効率を高めることが可能となるため、より好ましい。
<媒質2>
媒質2を有する光積分器は、媒質1中に、媒質1と異なる屈折率の粒子(媒質2)を混合させることによって効率良く得ることができる。媒質2の材質として、本実施例では、架橋ポリスチレン微粒子を使用するが、透明度の高い材料であれば、その他の材質のプラスチック粒子やガラス粒子等、他の材料を使用してもよい。
ただし、光を散乱させるためには屈折率差があることが重要であるため、媒質1と媒質2との間で屈折率差は0.005以上あることが望ましい。0.005以上、0.015以下であると、媒質1と媒質2の比重を近接させやすくなり媒質2を媒質1に混合させるのが容易である観点及び、効率の低下を抑えたうえで、散乱の効果も得られやすいという観点からより好ましい。ここで、媒質1と媒質2の屈折率を比較したときに、どちらの屈折率が大きくてもよい。なお、本発明における屈折率差とは、媒質1又は媒質2のうち、高屈折率である媒質1又は媒質2の屈折率と、低屈折率である材質2又は媒質1の屈折率の差分から算出される値とする。
媒質2を有する光積分器は、媒質1中に、媒質1と異なる屈折率の粒子(媒質2)を混合させることによって効率良く得ることができる。媒質2の材質として、本実施例では、架橋ポリスチレン微粒子を使用するが、透明度の高い材料であれば、その他の材質のプラスチック粒子やガラス粒子等、他の材料を使用してもよい。
ただし、光を散乱させるためには屈折率差があることが重要であるため、媒質1と媒質2との間で屈折率差は0.005以上あることが望ましい。0.005以上、0.015以下であると、媒質1と媒質2の比重を近接させやすくなり媒質2を媒質1に混合させるのが容易である観点及び、効率の低下を抑えたうえで、散乱の効果も得られやすいという観点からより好ましい。ここで、媒質1と媒質2の屈折率を比較したときに、どちらの屈折率が大きくてもよい。なお、本発明における屈折率差とは、媒質1又は媒質2のうち、高屈折率である媒質1又は媒質2の屈折率と、低屈折率である材質2又は媒質1の屈折率の差分から算出される値とする。
<粒径>
媒質2の平均粒径は、0.5μm以上、5μm以下であることが望ましい。これは、前述のように、粒径が小さいと光が散乱しすぎて光の取り出し効率が低下してしまい、粒径が大きいと光が散乱しにくいためである。また、粒径は略均一である方が望ましいが、90%以上の粒子が上記平均粒径範囲内に含まれていれば効果は得られるため問題ない。なお、平均粒径は、マイクロトラックUPA(粒度分析計、Leeds & Northrup社製、「MICROTRAC」及び「UPA」は登録商標)を用いて、レーザ光法(ダイナミックレーザ光散乱)によって測定され得る体積平均粒径(d50値)を意味する。
媒質2の平均粒径は、0.5μm以上、5μm以下であることが望ましい。これは、前述のように、粒径が小さいと光が散乱しすぎて光の取り出し効率が低下してしまい、粒径が大きいと光が散乱しにくいためである。また、粒径は略均一である方が望ましいが、90%以上の粒子が上記平均粒径範囲内に含まれていれば効果は得られるため問題ない。なお、平均粒径は、マイクロトラックUPA(粒度分析計、Leeds & Northrup社製、「MICROTRAC」及び「UPA」は登録商標)を用いて、レーザ光法(ダイナミックレーザ光散乱)によって測定され得る体積平均粒径(d50値)を意味する。
<製造方法>
媒質1と媒質2を一体化する工法としては、例えば液状の媒質1を用意し、次いで媒質1と媒質2を混合させ、それを所定の形状に光硬化させて製作する方法があるが、熱プレス、射出成形、削り出し等、他の工法でも製作可能である。中でも液状の媒質1を用いると、媒質2を容易に混合させることができるため、より好ましく、媒質1に媒質2を混合させた状態も液状であると、所定の形状に加工しやすいためさらに好ましい。
製品形状作製時には、製品の高さの板を製作後に外周を切断して製品サイズにしてもよいし、製品サイズの空間を持つ型を製作して、型に樹脂を流し込んで硬化させて製作してもよい。
媒質1と媒質2を一体化する工法としては、例えば液状の媒質1を用意し、次いで媒質1と媒質2を混合させ、それを所定の形状に光硬化させて製作する方法があるが、熱プレス、射出成形、削り出し等、他の工法でも製作可能である。中でも液状の媒質1を用いると、媒質2を容易に混合させることができるため、より好ましく、媒質1に媒質2を混合させた状態も液状であると、所定の形状に加工しやすいためさらに好ましい。
製品形状作製時には、製品の高さの板を製作後に外周を切断して製品サイズにしてもよいし、製品サイズの空間を持つ型を製作して、型に樹脂を流し込んで硬化させて製作してもよい。
<表面粗さ>
本実施例の光積分器の表面粗さ(Ra;算術平均粗さ)は、側面では小さくすることが望ましい。これは光が側面にあたったときに側面が粗いと、臨界角を超えて光が側面から抜けてしまうためである。また入射面や出射面については、光の拡散が高まる効果が見込めるため、光の出射に悪影響のない範囲で面が粗さを有していてもよい。以上の観点から側面の表面粗さは0μm超〜2.0μmであると良く、0μm超〜1.0μmであるとより良く、0μm超〜0.5μmであるとさらに良い。
入射面及び出射面の表面粗さは、上記側面の表面粗さ以上であって、0.01μm〜10μmであると良く、0.5μm〜5μmであるとより良く、0.5μm〜3μmであるとさらに良い。ここで、表面粗さRaとは、JIS B 0601(2001)における算術平均粗さのことを意味する。
本実施例の光積分器の表面粗さ(Ra;算術平均粗さ)は、側面では小さくすることが望ましい。これは光が側面にあたったときに側面が粗いと、臨界角を超えて光が側面から抜けてしまうためである。また入射面や出射面については、光の拡散が高まる効果が見込めるため、光の出射に悪影響のない範囲で面が粗さを有していてもよい。以上の観点から側面の表面粗さは0μm超〜2.0μmであると良く、0μm超〜1.0μmであるとより良く、0μm超〜0.5μmであるとさらに良い。
入射面及び出射面の表面粗さは、上記側面の表面粗さ以上であって、0.01μm〜10μmであると良く、0.5μm〜5μmであるとより良く、0.5μm〜3μmであるとさらに良い。ここで、表面粗さRaとは、JIS B 0601(2001)における算術平均粗さのことを意味する。
なお、本実施例において光積分器は、正方形柱の形状を例示するが、これに限定されるものではない。例えば、入射面及び/又は出射面の形状が、長方形、円、楕円、三角形、n角形(n>5)であってもよく、側面が曲面であってもよく、入射面と出射面の形状が異なっていてもよい。
また、実施例において図1〜図3では、Y方向に配列した3つの光積分器を一括して梱包する方法を記載しているが、1つ、2つ、4つ以上配列させてもよく、X方向に2列以上配列させてもよい。X方向に配列する際には、光積分器の出射面が、隣接する光積分器とも、接触しないように配列させることが必要である。
また、図1〜図3では、入射面002と出射面003との中心をつなぐ直線が、XY平面と平行になる向きで、Y方向(上述のようにX方向も配列してもよい)に配列しているが、本発明の特徴を満たすような範囲であれば、入射面002と出射面003との中心をつなぐ直線が、XY平面と垂直になる向きで、X方向及び/又はY方向に配列させてもよい。
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されない。
実施例1
[光積分器の作製]
光積分器001は、長さ4.15mm、高さ1.05mm、幅1.05mmの四角柱の形状をしている。その内部は、透明度の高い屈折率1.49の媒質1で満たされている。また、光積分器001の内部には、透明度の高い屈折率1.59の媒質2の散乱粒子008がランダムに充填されている。散乱粒子の体積は、光積分器001の体積に対して0.5%である。媒質1として、日立化成株式会社製ヒタロイド9501(商品名、「ヒタロイド」は登録商標。)を使用する。これは、ウレタンアクリレート系の光硬化樹脂である。また、媒質2として、積水化成品工業株式会社製テクポリマーSSX−302ABE(商品名、「テクポリマー」は登録商標。)を使用する。これは、架橋ポリスチレン樹脂でできた微粒子であり、形状は球形、平均粒径は2μmで、全体の略95%の粒子が平均粒径と0.5μm以内の差である単分散粒子である。
[光積分器の作製]
光積分器001は、長さ4.15mm、高さ1.05mm、幅1.05mmの四角柱の形状をしている。その内部は、透明度の高い屈折率1.49の媒質1で満たされている。また、光積分器001の内部には、透明度の高い屈折率1.59の媒質2の散乱粒子008がランダムに充填されている。散乱粒子の体積は、光積分器001の体積に対して0.5%である。媒質1として、日立化成株式会社製ヒタロイド9501(商品名、「ヒタロイド」は登録商標。)を使用する。これは、ウレタンアクリレート系の光硬化樹脂である。また、媒質2として、積水化成品工業株式会社製テクポリマーSSX−302ABE(商品名、「テクポリマー」は登録商標。)を使用する。これは、架橋ポリスチレン樹脂でできた微粒子であり、形状は球形、平均粒径は2μmで、全体の略95%の粒子が平均粒径と0.5μm以内の差である単分散粒子である。
光積分器は、以下のように製造した。まず光硬化樹脂の中に、全体の体積の0.5%の微粒子を入れ、攪拌棒にて約10分間攪拌する。攪拌後4時間以上の自然放置により、十分に脱泡する。底面及び側面を金属板で囲むことにより、長さ50mm、幅7mm、深さ1.05mmの空隙を作り、そこに樹脂を流し込み、上からガラス板を被せる。このとき、内部に空気が入らないようにする。その後、ガラス越しにUV(Ultra Violet)ランプを照射させ、樹脂を十分に硬化させる。その後製品を取り出して、ダイシングテープ(接着材厚み;30μm、PET(Polyethylene Terephthalate)フィルム厚み;100μmの積層体)に貼り付け、ダイサー(DAC552、株式会社ディスコ製)にて幅1.05mm、長さ4.15mに切り出す、ダイサーで側面を加工するときには、長さ方向に平行に刃を送り加工する。なお、側面は粒径;#5000のダイシングブレードを用い、回転数;30,000rpm(30,000min−1)、切削速度;0.5mm/sの条件で加工し、光入出力面は、粒径;#3000のダイシングブレードを用い、回転数;30,000rpm(30,000min−1)、切削速度;0.5mm/sの条件で加工した。切削加工面である側面005及び側面007の表面粗さはRa=1.0μm、切削非加工面である側面004及び側面006の表面粗さはRa=0.5μm、入射面002及び出射面003の表面粗さはRa=2.0μmであった。
[光積分器の光特性評価]
作製した光積分器001の一つをダイサーテープから取り外し、光の特性を測定した。入射する光源としては、LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)(オスラム(OSRAM)社製 LTRB R8SF)を使用する。1つのLEDに赤、緑、青の3チップが搭載されたものであり、白色LEDと比較すると色再現性の向上が見込める。LEDを光積分器001の入射面002中心に密着させて配置し、アノードを共通にして、グランドと赤チップの間には1kΩ、青チップには150Ωの抵抗を挟みLEDに電圧2.7V印加して発光させ、光積分器001の出射面003の正面輝度、均斉度(Uniformity)及び混色性を評価した。輝度計はコニカミノルタ株式会社製CA−1500(商品名)を使用した。出射面003について、幅方向11分割、高さ方向11分割の121分割で輝度、色度x及び色度yのデータを測定し、以下により平均輝度、均斉度及び混色性を算出した。
平均輝度:測定121点の正面輝度の平均値
均斉度:測定121点の正面輝度の最小値/最大値
混色性:測定121点の色度の最大値−最小値
測定の結果、平均輝度34,400cd/m2、均斉度90.7%、色度xの混色性0.020、色度yの混色性0.024であり、十分な明るさを確保したうえで光の均一化を達成できた。
作製した光積分器001の一つをダイサーテープから取り外し、光の特性を測定した。入射する光源としては、LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)(オスラム(OSRAM)社製 LTRB R8SF)を使用する。1つのLEDに赤、緑、青の3チップが搭載されたものであり、白色LEDと比較すると色再現性の向上が見込める。LEDを光積分器001の入射面002中心に密着させて配置し、アノードを共通にして、グランドと赤チップの間には1kΩ、青チップには150Ωの抵抗を挟みLEDに電圧2.7V印加して発光させ、光積分器001の出射面003の正面輝度、均斉度(Uniformity)及び混色性を評価した。輝度計はコニカミノルタ株式会社製CA−1500(商品名)を使用した。出射面003について、幅方向11分割、高さ方向11分割の121分割で輝度、色度x及び色度yのデータを測定し、以下により平均輝度、均斉度及び混色性を算出した。
平均輝度:測定121点の正面輝度の平均値
均斉度:測定121点の正面輝度の最小値/最大値
混色性:測定121点の色度の最大値−最小値
測定の結果、平均輝度34,400cd/m2、均斉度90.7%、色度xの混色性0.020、色度yの混色性0.024であり、十分な明るさを確保したうえで光の均一化を達成できた。
[光積分器の梱包]
上記で得られた光積分器001のうち連続して配置されている3つ以外をダイサーテープから剥離除去した。3つの光積分器001の入射面002、出射面003、側面004〜007には異物の付着、傷、破損等はなかった。本実施例では、ダイサーテープを梱包部材010とした。3つの光積分器001側から、梱包部材011としてPETフィルム(東洋紡株式会社製「コスモシャインA1517」、厚さ:16μm、「コスモシャイン」は登録商標。)の非処理面を、光積分器001を覆うように配置し、光積分器のない部分の梱包部材010の接着層(接着材)009に接着した。このとき、入射面002、出射面003、側面005、及び側面007は、梱包部材010と梱包部材011に接触しておらず、それらによって形成される閉空間内に光積分器001が梱包されていた。光入射面002と光出射面003は閉空間016に露出している。
さらに、梱包部材010と梱包部材011に内包された光積分器001ごと、A4サイズの封筒(梱包部材X)に入れ、さらに封筒を緩衝材(梱包部材X)とともに段ボール(梱包部材X)に入れ光積分器の梱包体とした。
上記で得られた光積分器001のうち連続して配置されている3つ以外をダイサーテープから剥離除去した。3つの光積分器001の入射面002、出射面003、側面004〜007には異物の付着、傷、破損等はなかった。本実施例では、ダイサーテープを梱包部材010とした。3つの光積分器001側から、梱包部材011としてPETフィルム(東洋紡株式会社製「コスモシャインA1517」、厚さ:16μm、「コスモシャイン」は登録商標。)の非処理面を、光積分器001を覆うように配置し、光積分器のない部分の梱包部材010の接着層(接着材)009に接着した。このとき、入射面002、出射面003、側面005、及び側面007は、梱包部材010と梱包部材011に接触しておらず、それらによって形成される閉空間内に光積分器001が梱包されていた。光入射面002と光出射面003は閉空間016に露出している。
さらに、梱包部材010と梱包部材011に内包された光積分器001ごと、A4サイズの封筒(梱包部材X)に入れ、さらに封筒を緩衝材(梱包部材X)とともに段ボール(梱包部材X)に入れ光積分器の梱包体とした。
[搬送]
上記で作製した光積分器の梱包体を搬送した。
上記で作製した光積分器の梱包体を搬送した。
[検査]
光積分器の梱包体を開封し、梱包部材011を除去したところ、光積分器001は全て梱包部材010に接着されていた。所定のピッチで配置され、間隙017も有していたため、吸着によるピックアップも、ピンセットによるピックアップも容易であり、自動機によるピックアップも可能であった。ピックアップした光積分器001の外観を検査したところ入射面002、出射面003には異物の付着、傷、破損等はなかった。上記と同様に、平均輝度、均斉度及び混色性を確認したとこと、梱包前と同様の値を示し、良好であった。
光積分器の梱包体を開封し、梱包部材011を除去したところ、光積分器001は全て梱包部材010に接着されていた。所定のピッチで配置され、間隙017も有していたため、吸着によるピックアップも、ピンセットによるピックアップも容易であり、自動機によるピックアップも可能であった。ピックアップした光積分器001の外観を検査したところ入射面002、出射面003には異物の付着、傷、破損等はなかった。上記と同様に、平均輝度、均斉度及び混色性を確認したとこと、梱包前と同様の値を示し、良好であった。
実施例2
実施例1において、梱包部材011を図1に記載のように光積分器001が収納される位置に凹みを有する成型体(材質;帯電防止処理を施したPET)を用いた以外は同様の方法で光積分器の梱包体を作製した。なお、凹みの深さは1.25mmであり、入射面002、出射面003、側面005、及び側面007の他に、側面004が梱包部材010と梱包部材011に非接触となっている。光入射面002と光出射面003は閉空間016に露出している。それ以外は実施例1と同様に光積分器の梱包体を作製した。
実施例1において、梱包部材011を図1に記載のように光積分器001が収納される位置に凹みを有する成型体(材質;帯電防止処理を施したPET)を用いた以外は同様の方法で光積分器の梱包体を作製した。なお、凹みの深さは1.25mmであり、入射面002、出射面003、側面005、及び側面007の他に、側面004が梱包部材010と梱包部材011に非接触となっている。光入射面002と光出射面003は閉空間016に露出している。それ以外は実施例1と同様に光積分器の梱包体を作製した。
実施例1と同様に光積分器の梱包体を搬送し、搬送前後の光積分器の光の特性(平均輝度、均斉度及び混色性)を比較したところ、変化はなく良好であった。入射面002、出射面003に異物の付着、傷、破損等はなかった。
実施例3
実施例1において、梱包部材010の代わりに、図2に示すような光積分器001が嵌め合わされる溝を有する梱包部材012(材質;帯電防止処理を施したPET)を用い、梱包部材011の代わりに、図2に示すような梱包部材013(材質;帯電防止処理を施したPET)を用いた。また、溝と接触する側面を最も表面粗さの小さい側面である側面004と側面006となるように光積分器001を溝に嵌め合わせた。なお、梱包部材012と梱包部材013は外周で梱包部材012に設けられた凹部と梱包部材013に設けられた凸部とで嵌合されている。
梱包された光積分器001は、入射面002、出射面003、側面005、及び側面007が非接触となっている。光入射面002と光出射面003は閉空間016に露出している。それ以外は実施例1と同様に光積分器の梱包体を作製した。
実施例1において、梱包部材010の代わりに、図2に示すような光積分器001が嵌め合わされる溝を有する梱包部材012(材質;帯電防止処理を施したPET)を用い、梱包部材011の代わりに、図2に示すような梱包部材013(材質;帯電防止処理を施したPET)を用いた。また、溝と接触する側面を最も表面粗さの小さい側面である側面004と側面006となるように光積分器001を溝に嵌め合わせた。なお、梱包部材012と梱包部材013は外周で梱包部材012に設けられた凹部と梱包部材013に設けられた凸部とで嵌合されている。
梱包された光積分器001は、入射面002、出射面003、側面005、及び側面007が非接触となっている。光入射面002と光出射面003は閉空間016に露出している。それ以外は実施例1と同様に光積分器の梱包体を作製した。
実施例1と同様に光積分器の梱包体を搬送し、搬送前後の光積分器の光の特性(平均輝度、均斉度及び混色性)を比較したところ、変化はなく良好であった。入射面002、出射面003に異物の付着、傷、破損等はなかった。
なお、光積分器の梱包体を開封する際に、梱包部材013を除去したところ、光積分器001は全て梱包部材012に格納されていた。所定のピッチで配置され、間隙017も有していたため、吸着によるピックアップも、ピンセットによるピックアップも容易であり、自動機によるピックアップも可能であった。
実施例4
実施例1において、梱包部材010の代わりに、図3に示すような光積分器001が収納される凹みを有する梱包部材014(材質;帯電防止処理を施したPET)を用い、梱包部材011の代わりに、図3に示すような梱包部材015(材質;帯電防止処理を施したPET)を用いた。光積分器001が収納される凹みは、入射面002、出射面003側に、Y方向及びZ方向に徐々に幅が狭くなるテーパ部が設けられており、光積分器001が梱包部材014及び梱包部材015に対して移動したとしても接触しない形状としている。なお、光積分器001が梱包部材014及び梱包部材015に対して移動量はX方向、Y方向、Z方向共に50μmとなるようにクリアランスを設けてある。
梱包された光積分器001は、入射面002、出射面003、側面005、及び側面007が非接触となっている。光入射面002と光出射面003は閉空間016に露出している。それ以外は実施例1と同様に光積分器の梱包体を作製した。
実施例1において、梱包部材010の代わりに、図3に示すような光積分器001が収納される凹みを有する梱包部材014(材質;帯電防止処理を施したPET)を用い、梱包部材011の代わりに、図3に示すような梱包部材015(材質;帯電防止処理を施したPET)を用いた。光積分器001が収納される凹みは、入射面002、出射面003側に、Y方向及びZ方向に徐々に幅が狭くなるテーパ部が設けられており、光積分器001が梱包部材014及び梱包部材015に対して移動したとしても接触しない形状としている。なお、光積分器001が梱包部材014及び梱包部材015に対して移動量はX方向、Y方向、Z方向共に50μmとなるようにクリアランスを設けてある。
梱包された光積分器001は、入射面002、出射面003、側面005、及び側面007が非接触となっている。光入射面002と光出射面003は閉空間016に露出している。それ以外は実施例1と同様に光積分器の梱包体を作製した。
実施例1と同様に光積分器の梱包体を搬送し、搬送前後の光積分器の光の特性(平均輝度、均斉度及び混色性)を比較したところ、変化はなく良好であった。入射面002、出射面003に異物の付着、傷、破損等はなかった。
なお、光積分器の梱包体を開封する際に、梱包部材015を除去したところ、光積分器001は全て梱包部材014に格納されていた。所定のピッチで配置され、間隙017も有していたため、吸着によるピックアップも、ピンセットによるピックアップも容易であり、自動機によるピックアップも可能であった。
比較例1
[光積分器の梱包体の作製]
実施例1において作製した光積分器001をX方向に4.5mm、Y方向に4.0mm、Z方向に1.5mmの空間を有するSUS(Stainless Used Steel)304のケースに3つの光積分器001を格納し、実施例1と同様に緩衝材及び段ボールで梱包し、搬送した。
[光積分器の梱包体の作製]
実施例1において作製した光積分器001をX方向に4.5mm、Y方向に4.0mm、Z方向に1.5mmの空間を有するSUS(Stainless Used Steel)304のケースに3つの光積分器001を格納し、実施例1と同様に緩衝材及び段ボールで梱包し、搬送した。
上記の光積分器の梱包体を開封したところ、光積分器001同士が接触しているものがあり、ピッチも一定ではなかった。このため、吸着による自動機を用いたピックアップは困難であり、ピンセットによる個別のピックアップは不可能であった。
また、入射面002、出射面003、側面004〜007に異物が付着している光積分器や傷や破損のある光積分器が存在した。
また、入射面002、出射面003、側面004〜007に異物が付着している光積分器や傷や破損のある光積分器が存在した。
[評価]
出射面003にのみ異物(直径0.1mm程度)が付着した光積分器の光の特性(平均輝度、均斉度及び混色性)を評価したところ、平均輝度33,400cd/m2、均斉度67.6%、色度xの混色性0.019、色度yの混色性0.025と、均斉度が特に悪化していた。出射面003には光の出力されない黒点があった。なお、梱包前の光積分器では実施例1と同様に光の特性が良好であることを確認している。
出射面003にのみ異物(直径0.1mm程度)が付着した光積分器の光の特性(平均輝度、均斉度及び混色性)を評価したところ、平均輝度33,400cd/m2、均斉度67.6%、色度xの混色性0.019、色度yの混色性0.025と、均斉度が特に悪化していた。出射面003には光の出力されない黒点があった。なお、梱包前の光積分器では実施例1と同様に光の特性が良好であることを確認している。
比較例2
比較例1と同様に梱包及び搬送した光積分器のうち、入射面002にのみ破損(直径0.1mm程度)が生じた光積分器の光の特性(平均輝度、均斉度及び混色性)を評価したところ、平均輝度33,700cd/m2、均斉度82.2%、色度xの混色性0.020、色度yの混色性0.024と、均斉度が特に悪化していた。出射面003には光の出力されない黒点があった。なお、梱包前の光積分器では実施例1と同様に光の特性が良好であることを確認している。
比較例1と同様に梱包及び搬送した光積分器のうち、入射面002にのみ破損(直径0.1mm程度)が生じた光積分器の光の特性(平均輝度、均斉度及び混色性)を評価したところ、平均輝度33,700cd/m2、均斉度82.2%、色度xの混色性0.020、色度yの混色性0.024と、均斉度が特に悪化していた。出射面003には光の出力されない黒点があった。なお、梱包前の光積分器では実施例1と同様に光の特性が良好であることを確認している。
実験例1
比較例1と同様に梱包及び搬送した光積分器のうち、入射面002にのみ異物(直径0.1mm程度)が付着した光積分器の光の特性(平均輝度、均斉度及び混色性)を評価したところ、平均輝度33,500cd/m2、均斉度90.5%、色度xの混色性0.018、色度yの混色性0.025と、均斉度は良好であった。なお、梱包前の光積分器では実施例1と同様に光の特性が良好であることを確認している。
比較例1と同様に梱包及び搬送した光積分器のうち、入射面002にのみ異物(直径0.1mm程度)が付着した光積分器の光の特性(平均輝度、均斉度及び混色性)を評価したところ、平均輝度33,500cd/m2、均斉度90.5%、色度xの混色性0.018、色度yの混色性0.025と、均斉度は良好であった。なお、梱包前の光積分器では実施例1と同様に光の特性が良好であることを確認している。
実験例2
比較例1と同様に梱包及び搬送した光積分器のうち、側面005にのみ異物(直径0.1mm程度)が付着した光積分器の光の特性(平均輝度、均斉度及び混色性)を評価したところ、搬送前とほぼ同程度で測定の結果、平均輝度34,100cd/m2、均斉度90.6%、色度xの混色性0.020、色度yの混色性0.024であり、問題はなかった。なお、梱包前の光積分器では実施例1と同様に光の特性が良好であることを確認している。
比較例1と同様に梱包及び搬送した光積分器のうち、側面005にのみ異物(直径0.1mm程度)が付着した光積分器の光の特性(平均輝度、均斉度及び混色性)を評価したところ、搬送前とほぼ同程度で測定の結果、平均輝度34,100cd/m2、均斉度90.6%、色度xの混色性0.020、色度yの混色性0.024であり、問題はなかった。なお、梱包前の光積分器では実施例1と同様に光の特性が良好であることを確認している。
本発明は、光積分器の出射面への異物の付着、傷、破損を抑制し、光積分器の性能を維持して搬送可能な光積分器の梱包体であり、これを採用した光積分器は、光源ユニット、照明、ヘッドアップディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイ、ビューファインダー、画像投影装置、各種光学装置などの幅広い分野に適用可能である。
001.光積分器
002.入射面
003.出射面
004〜007.側面
008.散乱粒子
009.接着材
010〜015.梱包部材
016.空間(閉空間)
017.間隙
002.入射面
003.出射面
004〜007.側面
008.散乱粒子
009.接着材
010〜015.梱包部材
016.空間(閉空間)
017.間隙
Claims (5)
- 光を拡散させる光積分器とこの光積分器を梱包する梱包部材とを有する光積分器の梱包体であって、
前記光積分器は、光を入射する入射面と、前記光を出射する出射面と、前記入射面と前記出射面とをつなぐ側面とを有し、前記光が、前記入射面側から前記出射面方向へ伝播すると共に、前記伝播する光の少なくとも一部が前記側面で反射し、前記出射面へと導光される光積分器であり、
前記光積分器の出射面と、前記光積分器を梱包する梱包部材とが非接触となるように、前記光積分器の側面又は前記入射面が前記梱包部材と接触して、前記梱包部材に対する前記光積分器の移動を抑制又は固定した状態とし、前記光積分器が前記梱包部材に梱包されてなり、
前記梱包部材は、フレキシブル性を有するフィルム状の部材からなり、光積分器を被覆するように配置される梱包部材を含む、光積分器の梱包体。 - さらに、前記光積分器の入射面と、前記光積分器を梱包する梱包部材とが非接触となるように、前記光積分器の側面で前記梱包部材と接触して、前記梱包部材に対する前記光積分器の移動を抑制又は固定した状態とし、前記光積分器が前記梱包部材に梱包されてなる請求項1に記載の光積分器の梱包体。
- 前記光積分器の内部は、所定の屈折率を持つ材質である導光部材で満たされており、
前記導光部材は、前記入射面と前記出射面との間に、前記導光部材中を伝播する前記光を散乱させる散乱粒子を含有した状態となっている請求項1又は2に記載の光積分器の梱包体。 - 前記光積分器は、剥離性を有する接着材を介して前記梱包部材と接触して固定された状態となっている請求項1〜3のいずれか一項に記載の光積分器の梱包体。
- 前記光積分器の側面を構成する面及び前記入射面、又は前記光積分器の側面を構成する面のうちで最も表面粗さの小さい面を少なくとも用いて前記梱包部材と接触した状態となっている請求項1〜4のいずれか一項に記載の光積分器の梱包体。
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004010051A (ja) * | 2002-06-03 | 2004-01-15 | Shinsei Kagaku Kogyo Co Ltd | 光学製品梱包物およびその製造方法 |
JP2005067617A (ja) * | 2003-08-27 | 2005-03-17 | Nikon Corp | 露光装置の梱包方法およびその方法で梱包される露光装置、並びにその露光装置の梱包構造 |
JP2006117300A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-05-11 | Epson Toyocom Corp | 光学デバイス用梱包ケースと梱包方法 |
JP2006124034A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-05-18 | Hoya Corp | 薄膜付基板の支持部材、薄膜付基板の収納容器、マスクブランク収納体、転写マスク収納体、及び薄膜付基板の輸送方法 |
JP2006273399A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Daishinku Corp | 光学デバイス用梱包ケース |
JP2007280793A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Seiko Epson Corp | 照明装置及びプロジェクタ |
JP2009298446A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Daishinku Corp | 光学デバイスの収納容器 |
JP2012185369A (ja) * | 2011-03-07 | 2012-09-27 | Casio Comput Co Ltd | 光源装置及びプロジェクタ |
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004010051A (ja) * | 2002-06-03 | 2004-01-15 | Shinsei Kagaku Kogyo Co Ltd | 光学製品梱包物およびその製造方法 |
JP2005067617A (ja) * | 2003-08-27 | 2005-03-17 | Nikon Corp | 露光装置の梱包方法およびその方法で梱包される露光装置、並びにその露光装置の梱包構造 |
JP2006124034A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-05-18 | Hoya Corp | 薄膜付基板の支持部材、薄膜付基板の収納容器、マスクブランク収納体、転写マスク収納体、及び薄膜付基板の輸送方法 |
JP2006117300A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-05-11 | Epson Toyocom Corp | 光学デバイス用梱包ケースと梱包方法 |
JP2006273399A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Daishinku Corp | 光学デバイス用梱包ケース |
JP2007280793A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Seiko Epson Corp | 照明装置及びプロジェクタ |
JP2009298446A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Daishinku Corp | 光学デバイスの収納容器 |
JP2012185369A (ja) * | 2011-03-07 | 2012-09-27 | Casio Comput Co Ltd | 光源装置及びプロジェクタ |
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