特許 6259311 導光板加工装置及び導光板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6259311

(24)【登録日】2017年12月15日

(45)【発行日】2018年1月10日

(54)【発明の名称】導光板加工装置及び導光板

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20171227BHJP

   B29C 59/02 20060101ALI20171227BHJP

【ＦＩ】

   F21S2/00 444

   B29C59/02 Z

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-31102(P2014-31102)

(22)【出願日】2014年2月20日

(65)【公開番号】特開2015-156321(P2015-156321A)

(43)【公開日】2015年8月27日

【審査請求日】2016年8月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000127857

【氏名又は名称】株式会社エス・ケー・ジー

(74)【代理人】

【識別番号】100129676

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼荒 新一

(74)【代理人】

【識別番号】100158067

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 基

(72)【発明者】

【氏名】坂本 光秀

(72)【発明者】

【氏名】森 弘伸

【審査官】 下原 浩嗣

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０６９７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１１０６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１７７２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１６３２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１２３０２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｂ２９Ｃ ５９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

導光板に凹状の拡散部を加工する加工装置において、
前記導光板の拡散部を形成する加工部が形成され、Ｚ軸レールにスライド可能に取付けられた加工ホーンと、
直接的又は間接的に連結された前記加工ホーンを自在に移動させる加工ホーン駆動部材と、
前記導光板が載置される載置部と、
前記加工ホーンの周囲の少なくとも一部に配置され、加工ホーンを上下に移動する上下加工ホーン駆動部材と直接又は間接に連結されている導光板押圧部材と、
前記加工ホーンの先端が導光板の表面に接触したことを検知するため、前記加工ホーンの移動と同期している接点と、前記上下加工ホーン駆動部材と同期している接点とからなる接点と、
を備え、
前記導光板押圧部材は、前記加工ホーンが前記導光板に当接して加工する前に、前記導光板を前記載置部に押圧し、
かつ前記加工ホーンの先端が前記導光板の表面に接触した後、前記上下加工ホーン駆動部材が下降を継続すると、前記加工ホーンと同期している接点と前記上下加工ホーン駆動部材と同期している接点とは離間されて通電が解除され、この通電解除の信号を基に、前記加工ホーンに機械的振動エネルギーを発生させることを特徴とする導光板加工装置。

【請求項2】

前記導光板押圧部材は、前記加工ホーンを上下の移動をする加工ホーン駆動部材と直接又は間接に連結されており、前記加工ホーン駆動部材の上下運動に伴って上下移動することを特徴とする請求項１に記載の導光板加工装置。

【請求項3】

前記導光板押圧部材は、前記加工ホーン駆動部材が過剰に下降した際に前記導光板押圧部材の押圧量が調整可能となるように、前記加工ホーン駆動部材に対して上下方向にスライド可能に固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の導光板加工装置。

【請求項4】

前記導光板押圧部材と前記加工ホーン駆動部材との間に弾性部材が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の導光板加工装置。

【請求項5】

前記弾性部材はバネであることを特徴とする請求項４に記載の導光板加工装置。

【請求項6】

前記導光板押圧部材は、前記加工ホーンの全周を囲うように配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の導光板加工装置。

【請求項7】

前記導光板押圧部材の底面には、ウレタン、ゴムその他の緩衝材が配置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の導光板加工装置。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項に記載の導光板加工装置によって加工された導光板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、導光板加工装置及び導光板に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、超音波加工によりプラスチック板等を加工する種々の超音波加工装置が知られている。かかる超音波加工装置としては、加工部を三次元直交座標に移動させるための移動機構を備える。そして、加工装置は入力された情報に基づいて加工部を移動させ、加工対象物に加工処理を施すこととしている。加工処理を施す際に加工装置は、加工対象物に接触して加工対象物の表面に模様を形成する超音波加工ホーンを使用する（特許文献１）。

【0003】

しかし、かかる超音波加工装置によれば、超音波加工ホーンのガタツキを防止し、位置を正確に制御したとしても、導光板自体が製造時の条件や方法により、製品の状態である程度湾曲していたり、反っていたりする場合がある。また、輸送時の振動や気温等によって導光板が反ったり湾曲したりする場合もある。この場合、導光板を台に設置した際に、台から浮いてしまい正確な位置に加工ホーンが当接しない可能性があった。このように導光板が浮いていると正規の位置と異なる位置に加工してしまったり、加工している最中に導光板が沈み込むことによって、加工ホーンが導光板上を移動してしまったりして、正確な位置かつ正確な形状に加工処理を施すことができない場合が発生する可能性があるという問題点があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】登録実用新案第３１１９５７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、導光板に対して正確な位置に加工ホーンを当接させて、意図する正確な位置に、意図する形状に加工することができる導光板加工装置及びこの導光板加工装置によって加工された導光板を提供することを主たる目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

【0007】

本発明にかかる導光板加工装置は、
導光板に凹状の拡散部を加工する加工装置において、
前記導光板の拡散部を形成する加工部が形成され、Ｚ軸レールにスライド可能に取付けられた加工ホーンと、
直接的又は間接的に連結された前記加工ホーンを自在に移動させる加工ホーン駆動部材と、
前記導光板が載置される載置部と、
前記加工ホーンの周囲の少なくとも一部に配置され、加工ホーンを上下に移動する上下加工ホーン駆動部材と直接又は間接に連結されている導光板押圧部材と、
前記加工ホーンの先端が導光板の表面に接触したことを検知するため、前記加工ホーンの移動と同期している接点と、前記上下加工ホーン駆動部材と同期している接点とからなる接点と、
を備え、
前記導光板押圧部材は、前記加工ホーンが前記導光板に当接して加工する前に、前記導光板を前記載置部に押圧し、
かつ前記加工ホーンの先端が前記導光板の表面に接触した後、前記上下加工ホーン駆動部材が下降を継続すると、前記加工ホーンと同期している接点と前記上下加工ホーン駆動部材と同期している接点とは離間されて通電が解除され、この通電解除の信号を基に、前記加工ホーンに機械的振動エネルギーを発生させることを特徴とする。

【0008】

本発明にかかる導光板加工装置によれば、加工ホーンが導光板に当接して加工する前に、導光板の加工される部位近傍の周囲が導光板押圧部材によって載置部に押圧して固定されて、その後に加工される。よって、導光板が反っていたり湾曲していて載置部から浮いていたりした場合であっても、導光板を載置部に押圧して密着させた状態で加工することができる。そのため、本来の加工する位置と異なる位置を加工することを極力防止することができる。また、導光板が載置部から浮いていると、加工ホーンに対して導光板が斜めに当接することになるので、加工ホーンの加工部が導光板に均一に圧入されず、拡散部が意図した形状に加工できなかったり、拡散部の深さが位置によって不揃いになってしまったりする可能性がある。しかしながら、導光板を載置部に押圧することによって導光板が載置部に密着されるので加工部が導光板に対して平行に圧入されるので、すべての拡散部が加工ホーンの加工部の形状どおりに、かつ均一に加工しやすくなる。

【0009】

さらに、本発明にかかる導光板加工装置において、前記導光板押圧部材は、前記加工ホーンを上下に移動させる加工ホーン駆動部材と直接又は間接に連結されており、前記加工ホーン駆動部材の上下運動に伴って上下移動することを特徴とするものであってもよい。これによって、加工ホーンと導光板押圧部材の両方を加工ホーン駆動部材で上下運動させることができ、駆動手段が一つで済むためコスト削減に貢献するとともに、加工ホーンの駆動手段と連動させることによって、導光板押圧部材を加工ホーンの動きに合わせた好適なタイミングで導光板を載置部に固定させることができる。

【0010】

さらに、本発明にかかる導光板加工装置において、前記導光板押圧部材は、前記加工ホーン駆動部材が過剰に下降した際に前記導光板押圧部材の押圧量が調整可能となるように、前記加工ホーン駆動部材に対して上下方向にスライド可能に固定されていることを特徴とするものであってもよい。かかる構成を採用することによって、導光板の厚さにかかわらず、加工ホーン駆動部材の加工距離をピンポイントで設定する必要がなく、導光板押圧部材の押圧距離が自動的に調整される。そのため、導光板押圧部材の下降距離を改めて調整する煩雑さを回避することができる。

【0011】

さらに、本発明にかかる導光板加工装置において、前記導光板押圧部材と前記加工ホーン駆動部材との間に弾性部材が設けられていることを特徴とするものであってもよい。かかる構成を採用することによって、前記加工ホーン駆動部材が過剰に導光板押圧部材を下降させた場合であっても、弾性部材によって調整させることができる。これによって、多少の押圧量の誤差を解消することができる。また、弾性部材を使用することによって、導光板を押圧している間中、導光板押圧部材を下方に付勢させることができるため、加工ホーンで加工している間中、導光板を押し続けることができる。

【0012】

さらに、本発明にかかる導光板加工装置において、前記弾性部材はバネであることを特徴とするものであってもよい。かかる構成を採用することによって、効果的に押圧部材によって押圧量を調整することができ、かつ確実に導光板を保持することができる。

【0013】

また、本発明にかかる導光板加工装置において、前記導光板押圧部材は、前記加工ホーンの全周を囲うように配置されていることを特徴とするものであってもよい。全周を囲うように導光板押圧部材を設けることによって、加工領域の四方を押圧固定することができるため、より確実に導光板を載置部に固定することができ、より正確な位置に拡散部を加工することができる。

【0014】

さらに、本発明にかかる導光板加工装置において、前記導光板押圧部材の底面には、ウレタン、ゴムその他の緩衝材が配置されていることを特徴とするものであってもよい。かかる構成を採用することによって、導光板を押圧する際の衝撃を和らげることができ、導光板が損傷する可能性を低減することができる。

【0015】

上述した導光板加工装置によって加工された導光板は、複数の拡散部が表面に形成される。よって、導光板内部に導入された光をこの拡散部で効果的に拡散することができる導光板を提供することができる。

【発明の効果】

【0016】

さらに、本発明にかかる導光板加工装置によれば、加工ホーンによって導光板を加工する前に、導光板押圧部材によって導光板を載置部に密着させて確実に固定することができるので、より正確な位置に加工ホーンを導光板に当接させて加工することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、第１実施形態にかかる導光板加工装置１００の斜視図である。

【図2】図２は、第１実施形態にかかる導光板１の斜視図及び一部拡大図である。

【図3】図３は、第１実施形態にかかる導光板加工装置１００の一部拡大斜視図である。

【図4】図４は、第１実施形態にかかる導光板加工装置１００の一部拡大断面側面図である。

【図5】図５は、第１実施形態にかかる導光板加工装置１００の駆動状態の一部を示す一部拡大断面側面図である。

【図6】図６は、第１実施形態にかかる導光板加工装置１００の駆動状態の一部を示す一部拡大側面図である。

【図7】図７は、第１実施形態にかかる導光板加工装置１００の導光板押圧部材４０の別実施形態を示す一部拡大斜視図である

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を用いて、導光板加工装置１００の実施形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態及び図面は、本発明の実施形態の一部を例示するものであり、これらの構成に限定する目的に使用されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。各図において対応する構成要素には同一又は類似の符号が付されている。なお、説明の便宜のため、図１に示すように、それぞれ水平方向の直交する方向をそれぞれＸ軸、Ｙ軸とし、垂直方向をＺ軸とし、それぞれの方向の位置をＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標として説明する。なお、図４〜図６において、一部断面が示されているが、見やすくするために断面線は省略してある。

【0019】

図１には、第１実施形態にかかる導光板加工装置１００の斜視図が示されている。第１実施形態にかかる導光板加工装置１００は、図１に示すように、主として、加工対象物である導光板１が載置される載置部１０と、超音波加工、熱加工等により導光板１に加工する加工ホーン２０と、予め入力された加工情報に基づいて加工ホーン２０を駆動させる加工ホーン駆動部材３０と、導光板１を載置部１０に押圧固定する導光板押圧部材４０と、これら装置を搭載する作業台５０と、導光板加工装置１００を駆動させるための情報を入力する操作部７０と、を備えている。

【0020】

本実施形態で加工される導光板１は、図２に示すように、最終的に導光板加工装置１００によって拡散部２が形成される。加工前の導光板１は、１枚の透明な樹脂からなる板材であり、素材としては、例えば、メチルメタクリレートやエチルメタクリレート等のメタクリル樹脂の他、メチルアクリレート、エチルアクリレート等のアクリル製樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレン等の種々の素材を用いることができる。高透過性を有する素材であり、超音波加工又は熱加工により溶融可能な素材であれば特に限定するものではない。加工前の導光板１は、模様や他の拡散部が形成されていない完全な平面からなる板材であってもよいし、予め異なる拡散部が設けられているものであってもよい。

【0021】

載置部１０は、図１に示すように、加工される導光板１が載置される台である。載置部１０は、板状の硬質素材で作製されていることが好ましい。より好適には、機械構造用炭素鋼（Ｓ４５Ｃ、Ｓ５０Ｃ）や一般構造用圧延鋼材（ＳＳ４００）を材料として使用するとよい。水平に配置された載置部１０に導光板１が配置されて、加工ホーン２０が垂直に下降して導光板１が加工される。

【0022】

加工ホーン２０は、図３及び図４に示すように、導光板１の拡散部２を作製する加工型であり、加工ホーン２０の先端は、拡散部２として加工したい形状を反転させた形状からなる１つ又は複数の突起からなる加工部２１を有しており、加工ホーン２０の先端の加工部２１を導光板１に押し付けることで、加工ホーン２０に与えられた超音波振動、熱等によって、加工部２１に当接された部分の導光板１が溶融されて加工部２１と反転した形状を有する拡散部２が導光板１に形成される。加工部２１の形状は特に限定するものではなく、図４に示すように、導光板１にドット状の拡散部２を作製するために山型に形成してもよいし、導光板１に線状の溝部を形成するために稜線状に形成してもよい。山型の形状も特に限定するものではなく、四角錐型、三角錐型等の多角錐型、円錐型、半球型、垂台形型等種々の形態を採用することができる。本実施形態においては、四角錐型の加工部２１を有する加工ホーン２０を例として説明する。

【0023】

加工ホーン２０には、超音波を発生させる機構又は加熱する機構を備えている。超音波を発生させる機構としては、例えば、加工ホーン２０の中に、電気の印加に応じて伸縮するピアゾ素子を挟み込み、ピエゾ素子及び加工ホーンの間に駆動端子とアース端子を設ける機構がある。この駆動端子に交流電源を加えることによって、加工ホーン２０の先端部分を高速で振動させることができる。加工ホーン２０を加熱する方法は、種々のヒータを加工ホーンに取り付けることで達成することができる。勿論、これらの機構に限定するものではなく、種々の機構を取ることができる。加工ホーン２０には、さらに、導光板１と加工ホーン２０を冷却するためのエアー供給部（図示しない。）を有していても良い。

【0024】

こうして作製された加工ホーン２０は、直接又は間接的に加工ホーン駆動部材３０に連結されている。加工ホーン駆動部材３０は、入力された導光板１の加工方法に関する加工情報に基づいて、加工ホーン２０を移動させる部材である。加工ホーン駆動部材３０は、図１に示すように、加工ホーン２０を水平方向へ移動させるＸ軸に平行なＸ軸レール３２及びＹ軸に平行なＹ軸レール３１と、加工ホーン２０を垂直方向へ移動させるＺ軸に平行なＺ軸レール３３とを備えている。

【0025】

Ｙ軸レール３１は、一対のレールがそれぞれ載置部１０の左右側に載置部１０の側辺に平行となるように水平に配置されている。Ｙ軸レール３１には、側面にＹ軸方向にＹ軸スライド溝３１ａが切られてある。Ｘ軸レール３２は、２本のＹ軸レール３１に直交するようにＹ軸レール３１の上面側に架設されており、Ｙ軸レール３１上をＹ軸方向へスライド可能に設けられている。具体的には、Ｘ軸レール３２近傍の底面にＹ軸レール３１のＹ軸スライド溝３１ａに沿ってスライド可能に嵌合しているＸ軸スライド部材３２ｂが設けられており、このＸ軸スライド部材３２ｂがＹ軸レール３１上をスライドすることによってＸ軸レール３２はＹ軸方向へスライド可能となる。これにより、加工ホーン２０は、Ｙ軸方向へ移動可能となる。Ｘ軸レール３２には、側面にＸ軸方向と同じ方向にＸ軸スライド溝３２ａが切ってある。

【0026】

Ｚ軸レール３３は、Ｘ軸レール３２に垂直に立設して取り付けられており、Ｘ軸レール３２上をスライド可能に形成されている。具体的には、Ｚ軸レール３３は、Ｘ軸レール３２のＸ軸スライド溝３２ａに沿ってスライド可能に嵌合しているＺ軸スライド部材３３ｂが設けられており、このＺ軸スライド部材３３ｂがＸ軸レール３２上をスライドすることによって、Ｘ軸方向へスライド可能となる。加工ホーン２０は、Ｘ軸方向へ移動可能となり、Ｙ軸方向の移動と組み合わせることにより、加工ホーン２０を載置部１０のどの位置にも移動することができる。Ｚ軸レール３３には、側面にＺ軸レール３３の軸方向と同じ方向にＺ軸スライド溝３３ａが切られている。

【0027】

加工ホーン２０は、Ｚ軸レール３３上をスライド可能に形成されている。具体的には、加工ホーン２０とＺ軸レール３３との間に、Ｚ軸レール３３のＺ軸スライド溝３３ａに沿ってスライド可能に嵌合している上下に移動する上下加工ホーン駆動部材２０ａが設けられており、この上下加工ホーン駆動部材２０ａがＺ軸レール３３上をスライドすることによって、加工ホーン２０はＺ軸方向、すなわち、垂直方向にスライド可能になる。これにより、加工ホーン２０は、導光板１に当接又は押圧可能となる。

【0028】

Ｘ軸スライド部材３２ｂ、Ｚ軸スライド部材３３ｂ及び上下加工ホーン駆動部材２０ａは、それぞれ後述する加工情報に基づいて移動可能な移動機構を備えている。移動機構は特に限定するものではなく、既知の移動手段から選択することができる。

【0029】

導光板押圧部材４０は、図３及び図４に示すように、加工ホーン２０の周囲近傍に取り付けられ、加工ホーン２０が導光板１を加工する直前に導光板１を載置部１０に押圧して固定する機能を有する。導光板押圧部材４０は、主として、導光板１を押圧する押圧部４１と、上下加工ホーン駆動部材２０ａにスライド自在に固定するための導光板押圧部材スライド部４２と、導光板押圧部材４０を下方へ付勢するための付勢部材４４とを備えている。

【0030】

押圧部４１は、矩形の平面の中央に加工ホーン２０の先端が配置可能なように矩形の貫通孔４３が形成された金属製の平面板４１ｂと、押圧部４１が導光板１を当接する際の衝撃を和らげるために平面板４１ｂの底面に設けられた柔軟な素材からなる緩衝材４１ａが取り付けられている、緩衝材の材料としては、例えば、ゴム、ウレタン又はシリコン等が用いられる。導光板押圧部材スライド部４２は、押圧部４１の一端から上方に立設して形成されており上下加工ホーン駆動部材２０ａの一部と垂直方向にスライド自在に形成されている。具体的には、上下加工ホーン駆動部材２０ａの下方に垂直方向に垂直溝２０ｂが切られており、この垂直溝２０ｂに導光板押圧部材スライド部４２がスライド可能に取り付けられる。付勢部材４４は、バネ、伸縮性を有するゴム、エラストマー等で作製されており、押圧部４１を下方へ付勢するための部材である。第１実施形態においては、導光板押圧部材スライド部４２から水平に突出した突出部４２ａと上下加工ホーン駆動部材２０ａとの間にコイルスプリングが配置され、導光板押圧部材４０の下面が加工ホーン２０の先端より下方に配置されるように付勢されている。

【0031】

作業台５０は、図１に示すように、導光板加工装置１００を構成する部材を搭載するための台であり、上段板５１及び下段板５２の２段構成を備える箱型をしている。作業台５０の上段板５１には、載置部１０、加工ホーン２０及び加工ホーン駆動部材３０が取り付けられている。作業台５０の下段板５２には、真空ポンプ６０及び超音波発振器６１等が搭載されている。

【0032】

操作部７０は、使用者が導光板加工装置１００を加工方法に基づいた情報を入力し、入力された情報に基づいて、加工ホーン２０及び加工ホーン駆動部材３０の駆動を制御する部材であり、タッチパネル式のモニタと制御回路（図示しない。）によって構成される。加工ホーン２０及び加工ホーン駆動部材３０を制御するための情報としては、拡散部２を構成する線若しくはドットの位置、深さ、形状等に関する情報がある。操作部７０において入力された加工ホーン駆動部材３０を制御するための情報は、加工ホーン駆動部材３０に供給され、情報を供給された加工ホーン駆動部材３０は、後述する方法により加工ホーン２０を移動させる。なお、操作部７０は、コンピュータ等の情報処理装置と接続可能となるように、インターフェース等の接続手段を備えるものであっても良い。この場合、コンピュータにインストールされた所定のアプリケーションを用いて導光板加工装置１００を操作することが可能となる。

【0033】

次に、以上のように作製された導光板加工装置１００の駆動方法及び導光板１の加工方法について詳細に説明する。

【0034】

まず、加工を施す予定の導光板１を載置部１０に固定する。導光板１を載置部１０に固定するには、図１に示すように、載置部１０にそれぞれ固定されたＸ軸方向の位置を決定する位置決板９０ａ及びＹ軸方向の位置を決定する位置決板９０ｂに沿って導光板１を配置し、Ｘ軸方向を押さえる導光板押さえ板９１ａ及びＹ軸方向を押さえる導光板押さえ部材９１ｂを介して、それぞれ位置決板９０ａ、９０ｂに向かって強く押圧して位置決板９０に導光板１を密着させた後、固定用マグネット９２ａ、９２ｂによって導光板１及び導光板押さえ板９１を固定する。これにより、導光板１のＸ軸方向及びＹ軸方向の位置が位置決めされる。こうして、導光板１が載置部１０に固定される。この段階においては、導光板１が反っていたり、湾曲していたりする場合には、載置部１０に密着しているとは限らない。

【0035】

次に、操作部７０からの指令に基づいて、Ｘ軸レール３２がＹ軸レール３１上をＹ軸方向に移動することで、加工ホーン２０を指定されたＹ座標の位置に移動する。また、Ｚ軸レール３３がＸ軸レール３２上をＸ軸方向に移動することで、加工ホーン２０を指定されたＸ座標の位置に移動する。こうして、加工ホーン２０は、導光板１の加工を予定する位置の上方へ配置される。

【0036】

そして、図示せぬコンプレッサーと接続された図示せぬエアシリンダーを用いて上下加工ホーン駆動部材２０ａを垂直下方方向に移動させる。導光板１に接触するまでは、上下加工ホーン駆動部材２０ａの下降に伴って、加工ホーン２０と導光板押圧部材４０が同時に下降する。すると、図５に示すように、加工ホーン２０の先端よりも下方に位置している押圧部４１が導光板１に先に当接し、そのまま導光板１を載置部１０に押圧して固定する。こうして、導光板１にソリがあったりして、載置部１０から導光板１が浮いている場合であっても、導光板１を載置部１０に密着させることができる。この状態からさらに上下加工ホーン駆動部材２０ａを下降させると、図６に示すように、導光板押圧部材４０は、導光板押圧部材スライド部４２が上下加工ホーン駆動部材２０ａ上を上方へスライドすることによって、導光板押圧部材４０にとって上下加工ホーン駆動部材２０ａが過剰に下降した場合であっても、これ以上下降することはなく導光板１を押圧した状態が保たれる。一方、加工ホーン２０は、導光板１に接触するまで下降を継続することになる。そして、加工ホーン２０が導光板１に接触したことを検知したら、加工ホーン２０の加工部２１によって導光板１が溶融された加工部２１と反転された形状の凹部からなる拡散部２が導光板１に形成される。

【0037】

この際に、加工ホーン２０が導光板１に接触したことを検知するために、本実施形態にかかる導光板加工装置１では、図６に示すように、加工ホーン２０をＺ軸レール３３にスライド可能に取り付けるとともに、加工ホーン２０の先端が導光板１の表面に接触したことを検知して、ピエゾ圧電素子に振動を与える信号を取り出すことが可能な接点８０を備えていてもよい。加工ホーン２０が操作部７０を介して入力された加工情報に基づき下方向へ移動を開始すると、最初に加工ホーン２０の先端が導光板１の表面に接触して加工ホーン２０の下降は停止することになる。さらに、上下加工ホーン駆動部材２０ａが下降を継続すると、加工ホーン２０の下降が停止されるため、加工ホーン２０の移動と同期している接点８０Ａと、上下加工ホーン駆動部材２０ａと同期している接点８０Ｂとは離間され、通電が解除される。この通電解除の信号を基に、ピエゾ圧電素子は駆動信号の電流値に応じて機械的振動エネルギーを発生させる。ここで発生した機械的振動エネルギーは、加工ホーン２０内部に備えられた図示せぬコーン部によって増幅される。図示せぬコーン部によって増幅された機械的振動エネルギーは、加工ホーン２０によって加工部２１に伝達されることになる。なお、ピエゾ圧電素子による機械的振動エネルギーの発生開始と同時にタイマ等の計測手段を作動させ、所望の時間経過後に機械的振動エネルギーの発生を停止させることで、加工ホーン２０の先端の振動時間を制御することができる。

【0038】

拡散部２の加工が終了したら、加工ホーン２０及び導光板押圧部材４０を初期位置まで復帰させた後、加工ホーン２０を他の加工部位まで移動して拡散部２を加工する。

【0039】

こうして、本発明にかかる導光板加工装置１００によれば、加工ホーン２０によって導光板１の拡散部２が加工される直前に、導光板押圧部材４０によって導光板１を固定することができる。よって、導光板１が沿っていたり、湾曲したりしていて載置部１０から浮いていた場合であっても、導光板１を載置部１０に確実に密着させた状態で加工することができる。導光板１が浮いていることによって、正確な位置以外の場所に加工される可能性を防止することができる。また、導光板１が反っていたり、湾曲していたりすると加工ホーン２０が導光板１に均一に圧入されず、拡散部２が意図した形状に加工できなかったり、拡散部２の深さが位置によって不揃いになってしまったりする可能性がある。しかしながら、導光板１を載置部１０に押圧することによって導光板１が載置部１０に密着されるので、加工部２１が導光板１に対して平行に圧入され、すべての拡散部２が加工ホーン２０の加工部２１の形状どおりに、かつ均一に加工することができる。

【0040】

こうして、図２に示すように、複数の凹部からなる拡散部２が表面に形成された導光板１が作製される。この導光板１によれば、導光板１内部に導入された光をこの拡散部２で効果的に拡散することができる。

【0041】

なお、本発明は上述した各実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

【0042】

本実施形態にかかる導光板加工装置において、さらに、導光板１を固定する機構を備えていても良い。例えば、図１に示すように、真空ポンプを利用して孔１１内部の空気圧を低下させることで導光板１を載置部１０に固定する機構を追加してもよい。

【0043】

また、本実施形態にかかる導光板加工装置において、導光板押圧部材４０は、加工ホーン２０の周囲全体に配置するものとしたが、図７に示すように、加工ホーン２０の周囲の三方向にのみ配置してもよいし、その他一部に配置してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0044】

上述した実施の形態で示すように、導光板加工装置及び導光板として利用することができる。

【符号の説明】

【0045】

１０…載置部、２０…加工ホーン、２０ａ…上下加工ホーン駆動部材、
２０ｂ…垂直溝、２１…加工部、３０…加工ホーン駆動部材、
３１…Ｙ軸レール、３１ａ…Ｙ軸スライド溝、３２…Ｘ軸レール、
３２ａ…Ｘ軸スライド溝、３２ｂ…Ｘ軸スライド部材、３３…Ｚ軸レール、
３３ａ…Ｚ軸スライド溝、３３ｂ…Ｚ軸スライド部材、
４０…導光板押圧部材、４１…押圧部、４１ａ…貫通孔、
４１ｂ…平面板、４２…導光板押圧部材スライド部、４２ａ…突出部、
４３…緩衝材、４４…付勢部材、５０…作業台、５１…上段板、
５２…下段板、６０…真空ポンプ、７０…操作部、８０…接点、
８０Ｂ…接点、８０Ａ…接点、９０ａ，９０ｂ…位置決板、
９１ａ，９１ｂ…導光板押さえ板、９２ａ、９２ｂ…固定用マグネット
１００…導光板加工装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】