JP2007505336A - 板状の三角形案内部材を有する導光系 - Google Patents

Abstract

本発明は、略平坦な外側面を有する板状の導光要素と、前出の外側面を介して光をカップルインする手段とを有する導光系に係る。前出の手段は、平坦な板状且つ三角形の形状を実質上有する導光部材を有し、そのより短い側部は、前出の導光部材へと光をカップルインする光結合手段を有する。三角形のより長い側部は、前出の導光部材へと光をカップルインする前出の外側面に対面するカップルアウト面を有する。三角形の第３の側部は、前出の第３の側部の方向に対してある角度をなして位置付けられる複数の面を有する。

Description

本発明は、略平坦な外側面を有する板状の導光要素、及び、該外側面を介して光をカップルインする手段を有する導光系に係る。

かかる系は、米国特許第Ａ−２００２／０１６７８２０号明細書（特許文献１）において開示される。当該文献は、乗り物のパッセンジャー・コンパートメントの照明状態を改良する導光系を記載する。文献中、板状の導光要素が、乗り物の天井の内装ライニングの範囲において配置される。光は、導光要素の１つ又はそれ以上の外側面を介して導光要素へとカップルインされ（ｃｏｕｐｌｅｄ ｉｎ）、光は、導光要素の広い前方の面を介して乗り物のパッセンジャー・コンパートメントへと均質的に発される。該光は、導光要素の外側面に沿って延びる蛍光灯等の発光ユニットを用いて導光要素へとカップルインされる。

光を案内する適切な材料は、透明な熱可塑性プラスチックであり、特にはポリメタクリル・メタクリレート（ＰＭＭＡ）又はポリカーボネート（ＰＣ）である。かかる材料は、例えば、射出成形工程、押出し成形工程、又は材料除去レーザ工程によって成形され得る。

光が矩形の外側面を介して板状の導光要素へとカップルインされる際、比較的長い光源が要求される。該光源は、効果的に動作する光源より長くてよい。また、他の理由で、板状の導光要素の外側面の寸法より小さい光源を用いて光を生成することが所望され得る。
米国特許第Ａ−２００２／０１６７８２０号明細書

本発明は、板状の導光要素の外側面を介して光をカップルインする手段を与え、比較的小さい光源からの光が導光要素のより広い面にわたって分布され得るようにすることを目的とする。

目的を達成するよう、前出の手段は、平坦な板状且つ三角形の形状を実質的に有する導光部材を有する。三角形のより短い側部は、前記導光部材へと光をカップルインする光結合手段を有し、より長い側部は、前出の導光要素へと光をカップルインする前出の外側面に対面するカップルアウト（ｃｏｕｐｌｉｎｇ−ｏｕｔ）面を有し、三角形の第３の側部は、前出の第３側部の方向に対してある角度をなして位置付けられる複数の面を有し、前出の面の全ては、前出の板状の形状の平面に対して垂直である。複数の面の各面は、前出の光結合手段から入る光が前出のカップルアウト面に対して反射されるよう位置付けられるため、光は、所望の方向において前出のより長い側部に対して方向付けられ得、光の所望の分布に従って前出の面の各々は、適切な向き、即ち適切な方向を与えられる。

望ましい一実施例では、板状の導光要素は、略直角三角形の形状を有する。三角形の前出のより短い側部及び前出のより長い側部は略直角を囲み、前出の第３の側部は、三角形の斜辺であり、前出の複数の面を有する。前出の面は、前出のカップルアウト面に対して約４５°の角度で位置付けられる。望ましくは、前出の第３の側部は、夫々前出の第３の側部の方向に対する前出の角度で、及び、前出のより短い側部に対して垂直に、交互性の方向を有する複数の面を有する。これらの面は、全て平坦であり得るか、又は、湾曲され得、カップルアウト面で光の所望の分布と達成するようにされる。

光は、導光部材の材料の屈折率に依存して、該部材の面によって導光部材へと反射し戻される。光ビームは、入射角が一定の値、即ち全反射の角度より大きい場合に反射される。（入射角は、光ビームと、光ビームが方向付けられる面に対して垂直である線との間の角度である。）
直角三角形の形状の場合、前出の光結合手段によってカップルインされた光の主要な方向は、前出のカップルアウト面に対して平行な方向を有する。続いて４５°の角度での面は、主に該面に対して垂直である方向においてカップルアウト面に対して光ビームを反射するため、光はカップルアウトする。

導光部材は、中間の光導体として機能する。三角形のより短い側部は、適切な光結合手段を活用するよう要求される程度に短く作られ得、より長い側部は、板状の導光要素の矩形の外側面の長さに対応する長さを有し得る。三角形の第３の側部に沿った特定の角度での複数の面の数は、望ましくは６より多く、より望ましくは１２より多い。

望ましい一実施例では、前出の第３の側部に対してある角度をなして位置付けられる少なくとも前出の面は、光反射性の材料を備えられる。面が全反射の角度より大きい入射角を有して全ての光を反射するよう十分に平滑ではない場合、あるいは、全反射の角度より小さい入射角を有する光ビームがある場合、あるいは、全反射より小さい入射角を有する光ビームがある場合、カップルアウト面を除く導光部材の全ての面は、光の反射を増加させるよう光反射性のコーティングを備えられ得る。かかるコーティングはまた、他の材料との所望されない光学接触から関連する面を保護し得る。

望ましくは、導光部材は、０．５ｍｍ乃至１５ｍｍ、より望ましくは２ｍｍ乃至７ｍｍの厚さを有し、該厚さは、望ましくは前出の導光要素の厚さに対応する。一般的には、導光部材は、前出の三角形の前出のより短い側部の長さより小さく、望ましくは半分より小さく、より望ましくは四分の一より小さく、また、望ましい一実施例では、十分の一より小さい。

望ましい一実施例では、前出の平面に対して平行である前出の導光部材の一方又は両方の面の少なくとも一部分は、導光部材自体の材料より低い屈折率を有する材料のコーティングを備えられる。かかるコーティング又はクラッディングは、導光材料の面を、接着剤等の材料によって接触されることあるいは指紋によって等で汚れることから防ぐ。

望ましくは、前出の導光部材へと光をカップルインする前出の光結合手段は、複数の光透過ロッドを有し、前出の光透過ロッドの各々は、前出の三角形の前出のより短い側部に置かれる導光部材の外側面に対して接続される一端部を有する。光透過ロッドは、導光部材の材料と同一の導光材料で作られ得、望ましくは０．２ｍｍ乃至５ｍｍ、より望ましくは１ｍｍ乃至３ｍｍの直径を有する。

望ましい一実施例では、光透過ロッドは、前出の外側面の近くにあり、導光部材の前出の外側面に対して垂直である平面において互いに対して平行に位置付けられる。望ましくは、前出の面に近い前出のロットの間の距離は、５ｍｍより小さい。ロッド間には全く空間が無くてもよいが、望ましくは距離は１ｍｍ乃至２ｍｍである。

望ましくは、光透過ロッドの他端部は、前出の光透過ロッドへと光をカップルインする部材を形成するよう、共に束ねられる。望ましくは前出の部材は、略円筒形を有し、光が比較的小さい光源によってカップルインされ得る。しかしながら、他の形状もまた可能である。

光透過ロッドを導光部材の外側面に対して接続するよう、前出の面は、光透過路ロッドが適合する穴を備えられ得る。光透過ロッドの平坦な端面は、故に、穴の平坦な底部に対面するため、光ビームは両面を通過し得、光の小さな損失のみが発生する。

望ましい一実施例では、前出の導光部材及び前出の光透過ロッドは、同一の材料の１個構成部品である。それらは、望ましくは単一の射出成形工程において作り出される。続いて、光は、光透過ロッド及び導光部材を介して光源から継続的に、即ちいずれの面も通過することなく案内され得るため、光の損失が制限される。

望ましい一実施例では、前出の板状の導光要素は、その前方の面の少なくとも一部分を介して光を発する手段を有する。光を発するかかる手段は、特許文献１中に記載される。それは、材料のラフニング、エンボス加工、又は穿孔によって構造化された発光要素の後方側部であり得る。他の可能性は、導光要素の材料における屈折性ピグメント等の散乱中心の導入である。

望ましくは、板状の導光要素前方側部及び／又は後方側部の少なくとも一部分は、導光要素自体の材料より低い屈折率を有するコーティングを備えられる。かかるコーティング又はクラッディングは、導光材料の面を、接着剤等の材料によって接触されることあるいは指紋によって等で汚れることから防ぐ。

例えば、かかるクラッディングによって、接着剤を用いて導光要素の前方の面に対してファブリックを取り付けることが可能となり、光はファブリックを介して輝くことができる。更には、導光要素は、取り付けられる際に、接着剤を用いて固定され得る。

望ましい一実施例では、前出の導光要素及び前出の導光部材は、同一の材料の１個構成部品であり、前出の要素及び前出の部材は各々、平坦な面の側部で延びるため、前出の平面に置かれて前出のカップルアウト面の少なくとも大部分にわたって延びる１つ又はそれ以上の隙間は、前出の導光要素の前出の外側面と前出の導光部材の前出のカップルアウト面との間に存在する。隙間は、２つの略平行な面の間の空間として定義付けられる。空気を有する１つ又はそれ以上の隙間の存在は、光が正確な方向において、主には導光要素の前出の外側面に対して垂直である方向において、導光要素へとカップルインされる、ことを確実にする。前出のカップルアウト面上で大きすぎる入射角を有する光ビームはカップルアウトされないが、導光部材へと反射し戻される。

導光部材と導光要素との組み合わせは、射出成形工程で成され得る。光透過ロッドは、同時に作られるため、全ての導光手段を有する組立体は、材料の１個構成部品である。光は、故に、光をさほど損失することなく光源から放出位置へ案内され得る。隙間は、射出成形工程中に作られ得るが、例えばレーザビームを有する材料除去工程によってあとでも作られ得る。

本発明はまた、略平坦な板状且つ三角形の形状を有する上述された導光部材に係る。より短い側部は、前出の導光部材へと光をカップルインする光結合手段を有し、より長い側部は、導光要素へと光をカップルインする面に対面し得るカップルアウト面を有し、三角形の第３の側部は、前出の第３の側部の方向に対してある角度をなして位置付けられた複数の面を有し、前出の面は全て、前出の板状の形状の平面に対して平行である。

更には、本発明は、平坦な外側面を有する板状の導光要素へと光を案内する方法に係る。光は、平坦な板状且つ三角形の形状を実質的に有する導光部材によって前出の外側面を介してカップルインされ、光は、光結合手段によって三角形のより短い側部を介して前出の導光部材へとカップルインされる。三角形のより長い側部は、前出の導光要素へと光をカップルインする前出の外側面に対面するカップルアウト面を有する。三角形の第３の側部は、前出の第３の側部の方向に対してある角度をなして位置付けられる複数の面を有し、前出の面は全て、前出の板状の形状の平面に対して垂直である。そのため、光結合手段からの光は、第３の側部の方向に対してある角度をなして面によって反射され、故に、前出のカップルアウト面に対して方向付けられて前出の導光要素へとカップルインされる。

本発明は、導光系の複数の実施例に関する説明を用いて更に明らかにされ、概略的にのみ示された図面が参照される。

図１は、板状且つ略三角形の導光部材１を図示する。一実施例のこの例において、導光部材１の材料は、ポリカーボネートであり、射出成形工程を用いることによって成形され得る透明で熱可塑性の材料である。射出成形工程によって作り出された製品の外側面は平滑であるため、関連する面に対する入射角が全反射の角度（即ち全反射の臨界角）より大きいとすると、カップルインされた光は前出の面によって反射される。全反射の角度は、導光部材の材料の屈折率の値及び導光部材の関連する面に接する媒体の屈折率の値に依存する。

ポリカーボネートの屈折率は約１．６であり、空気の屈折率は約１であるため、全反射の角度は約３９°である。それは、導光部材１の関連する面に対して３９°を上回る入射角を有する全ての光ビームが、導光部材１の材料へと全体的に反射し戻される、ことを意味する。光ビームは、光ビームが３９°より小さい入射角を有する場合にのみ、カップルアウトされる。

この実施例では、導光部材１は、平面図において略直角三角形の形状を有する。三角形のより短い側部２及びより長い側部３は、略直角４を囲む。図示された実施例では、板状の導光部材１の厚さは、約６ｍｍである。

より短い側部２は、光を導光部材１へとカップルインする光結合手段５を備えられる。光結合手段５は、導光部材１の少なくとも近くで、導光部材１の板状の形状の平面に対して平行である平面において互いに対して平行に位置付けられた複数の光透過ロッド６を有する。光透過ロッド６及び導光部材１は、１つの射出成形工程によって作り出され、従ってそれらは同一の材料からなる１つの一体部品を形成する。図１は、１１個の光透過ロッド６を図示するのみであるが、実際は、より多くの光透過ロッドが導光部材１に対して接続され得る。光透過ロッド６はまた、より多くの異なる平行な面のうち２つにおいて位置され得る。

より長い側部３は、板状の導光部材１の平面に対して垂直に位置付けられたカップルアウト面７を有する。図２は、前面図においてカップルアウト面７を図示する。光が導光部材１からカップルアウトされるのは、光ビームが、既述された実施例における全反射の角度である３９°より小さいカップルアウト面７に対する入射角を有する場合である。

導光部材１の三角形の第３の面は、斜辺８であり、交互性の方向を有する複数の面９，１０を有する。全ての面９はカップルアウト面７に対して平行に位置付けられ、全ての面１０はカップルアウト面７に対して４５°の角度で位置付けられる。面９，１０は、前出の板状の形状の板に対して垂直に位置付けられる。図３及び図４は、交互性の方向を有する面９及び面１０の列を図示する。

図５は、光透過ロッドの図１中の線Ｖ−Ｖ上で取られた断面図である。光透過ロッドは、光透過管とも称される。しかしながら、該光透過管は、「管」（即ち中空体）ではないのだが、光が管の材料において伝播してその外側面に対して反射されるため、光に対しては事実上の管であり、管又はロッド６において留まる。

光透過ロッド６は、円形の横断面を有し得、そのためその形状は円筒形である。しかしながら、横断面の他の形状は、光透過ロッド６間に空間の無いビームの作成を促進するよう可能であり、例えば六角又は四角の形状等である。

光透過ロッド６の横断面図はまた、その長さにわたって異なり得、望ましい一実施例では、光透過ロッド６の少なくとも一部分は、導光部材１の方向において増加する直径を有する。光ビームは、故に、光透過ロッドを通過する際にますます平行となる。直径におけるかかる増加は、望ましくは、ロッド６が接続される導光部材１の近くで適用されるため、望ましくは、前出の部材１の近くの光透過ロッド６の直径は、前出の導光部材から更に離れた直径の１．５倍より大きく、より望ましくは２倍より大きい。かかる増加する直径は、光透過ロッド６の射出成形工程によって容易に作り出され得る。

光は、導光部材１を用いることによってより短い側部２で比較的小さい（短い）範囲を介してカップルインされ得、より長い側部３で比較的大きい（長い）範囲、即ちカップルアウト面７を介してカップルアウトされ得る。光透過ロッド６への光のカップルインの方式に依存して、放射の方向は、前出の長手方向に対して非常に小さな角度を与えられ得る。したがって、カップルインされた光の放射は、光透過ロッド６を介して導光部材１に入り、光透過ロッド６の長手方向を有する小さい角度を囲み、したがって、カップルアウト面７に対して略平行に方向付けられる。

そのため、光は、カップルアウト面７に対して平行である方向を主に有して導光部材１に入る。したがって、略全てのカップルインされた光は、約４５°の入射角を有して面１０のうちの１つに衝突する。この角度は、（約３９°である）全反射の角度を十分上回るため、光の殆どは、カップルアウト面７に対して略垂直である方向において、又は、該方向から比較的小さな偏差を有して反射される。３９°より小さな入射角を有する全ての光は、面７を介する通過によってもたらされたいくらかの僅かな光の損失は別として、カップルアウト面７を介してカップルアウトされる。

導光部材１は、中間の導光体として機能する。該導光体の三角形のより短い側部２は、適切な光結合手段５を活用するよう要求される程度に短く作られ得る。より長い側部３は、板状の導光要素の楕円形の外側面の長さに対応する長さを有し得る。三角形の斜辺８に沿った複数の面９，１０は、光の適切な反射及び分布を達成するよう要求される程度に大きくあり得る。

全反射の角度が、他の材料又はその他の取り囲む媒体の使用のためにこの実施例においてより大きい場合、あるいは、反射がより平滑ではない面によって妨害される場合、導光部材の面１０及び／又は他の面は、光反射性の材料を備えられ得る。かかる材料又はコーティングはまた、関連する面を他の材料との所望されない光学接触から保護し得る。

反射性コーティングの代わりに、反射鏡は、面１０等の関連する面に対していくらか離れて取り付けられ得る。導光部材１の材料へと光の全反射を戻すよう、面に対して取り付けられ得る高反射性のテープも使用可能である。

更には、導光部材の２つの平行な面（前方の面及び後方の面）は、導光部材１自体の材料より低い屈折率を有する材料のコーティングを備えられ得る。かかるコーティング又はクラッディングは、導光部材の面が材料によって接触されることあるいは指紋によって等で汚れることを避ける。故に、同一又はより高い屈折率を有する材料が導光部材の面と光学接触をすることが妨げられ、故に、光が意図せずにカップルアウトされ得ることが妨げられる。

図６、図７及び図８は、光透過ロッド６が接続される板状の導光部材１の一部分及び複数の光透過ロッド６を図示する。光透過ロッド６は、導光部材１に近接して平行であり、図６中の線ＩＸ−ＩＸ上で取られた断面図である図９中に図示される平面において位置付けられる。導光部材１から離れて、光透過ロッド６は互いに対してより密接に位置付けられ、最終的には全ての光透過ロッド６は、円筒形ホルダ１５によって取り囲まれた平行なロッド６の束１４となる。

光透過ロッド６を介して導光部材１へと光を移動させるよう、光は、これらのロッド６の他端部で、即ち導光部材１に接続されていない端部で、光透過ロッド６へとカップルインされなければならない。これらの端部は、円筒形ホルダ１５において存在する。光をカップルインするよう、ホルダ１５は、図示されてはいないランプ又は他の光源の前方に置かれ得る。略平行な放射方向を有する光は、ランプの後背の反射体又はランプの前方のレンズを用いることによって得られ得、円筒形ホルダ１５へ方向付けられ得るため、各光透過ロッド６における光は、夫々のロッド６の長手方向に対応する方向を実質上有する。したがって、光は、主に１つの方向において導光部材１に入る。導光部材１が図１乃至図５中に図示される部材である場合、光放射の前出の方向は、上述された通り有利である。しかしながら、以下に説明される通り、導光部材１がその前方側部を介して光を放出する等の他の目的に対する板状の導光体である場合は、板状の導光部材の外側面に対して主に平行及び垂直である光放射を有することも有利である。続いて光は、導光部材において効果的に分布され、前出の外側面から離れた位置に容易に到達する。

光透過ロッド６は、図中に図示される通り円形の横断面を有し得る。しかしながら、光透過ロッド６に六角形又は四角形等の他の断面形状を与えることは、有利であり得る。続いて、ロッド６は、ロッド間に空間無く束へと容易に束ねられ得る。円形のロッド６の場合、ロッドの端部は、加熱され得ると同時に円筒形ホルダ１５におけるロッド間の空間を避けるよう共に押される。ロッド６は、ホルダ１５において更に共に溶解（融解）され得る。しかしながら、ホルダ１５における光透過ロッド６の間のいかなる空間も、光透過ロッド６への光のカップルインを阻害しないが、その場合は光の損失がより大きくなり得る。

既述された実施例では、ホルダ１５は、円筒形の形状を有する。しかしながら、かかる形状が光源の形状に対してよりよく対応する場合、ホルダはまた、矩形等の他の形状を有し得る。光透過ロッド６はまた、異なる光源の前方に位置された束の端部を有して、より多くの束１４、即ちより多くのホルダ１５にわたって分割され得る。

図示されない望ましい一実施例では、ロッドの直径はその長さにわたって変化し、直径は、導光部材１から離れる方向において増加する。上述された通り、かかる形状は、透過された光ビームが透過中に互いに対して更に平行に方向付けられるという点で、光の透過を向上させる。

光透過ロッド６は、０．２ｍｍ乃至５ｍｍ、望ましくは１ｍｍ乃至３ｍｍの直径を有し得、導光部材１近くのロッド６間の距離は、０．５ｍｍ乃至２ｍｍであり得る。光透過ロッド６の数は、要求に依存して多くなり得る。光透過ロッド６の長さもまた、要求に依存し得る。一般的には光透過ロッド６の長さは異なり、各ロッドが導光部材１の外側面と円筒形ホルダ１５との間の距離を適切に埋めることできるようにする。この距離は、光源を有する円筒形ホルダ１５が導光部材１の近くに位置される際に短く有り得るが、導光部材１から離れて光源及び円筒形ホルダ１５を置くことも可能であり、その場合は、光透過ロッド６は、円筒形ホルダ１５から導光部材１近くの位置へと通る束において配置され、光透過ロッド６は、導光部材１の外側面で個々の位置へ逸れる。

光透過ロッド６及びロッド６が接続される導光部材１は、射出成形工程を用いて製造される。故に２つの部分１，６は、共に作られ、一実施例のこの例においてはポリカーボネートである材料からなる１個構成部品である。該材料は、光透過ロッド６に対して十分な可撓性を与える。したがって、光は、ある距離をおいた光源からの阻害無く導光部材１からこの板状の導光部材１へ案内され得、そのエントリは、導光部材１の全体外側面にわたって分布され、光の放射は、この外側面に対して略垂直に方向付けられる。

光透過ロッド６の前出の他端部は、導光部材１とあわせて光透過ロッド６が、射出成形工程において製造された後に、束１４へと形成され、ホルダ１５によって取り囲まれる。ホルダ１５は、中へと光透過ロッド６の束１４が取り込まれる金属又はプラスチックの円筒であり得るか、あるいは、束１４の周囲に共にあわせられた２つの「半分のパイプ」を有し得る。代替として、ホルダ１５は、光透過ロッド６の束１４の周囲に巻かれたテープを有し得る。

図１０は、矩形の板状の発光要素２０、及び、図１乃至図５が参照されて上述された導光部材１に類似する略三角形の板状の導光部材２１を有する導光系の一実施例を図示する。

図１１乃至図１３（側面図）及び図１４乃至図１５（断面図）によれば、板状の発光要素２０及び導光部材２１は平坦であるが、二次元又は三次元の湾曲された形状をもたらすよう湾曲され得る。かかる形状は、例えば、導光系が取り付けられるべき乗り物の天井の形状又はその一部分に対応し得る。板状の形状において比較的弱い屈曲のみがある場合、光は、湾曲のためにカップルアウトされない。

光は、発光要素２０の前方の面２２を介してカップルアウトされる。かかる発光を達成するよう、要素２０の内部の光の放射は、全反射の角度より小さい前方の面に向かう入射角に対応する方向を与えられる。かかる光放射の方向を得るよう、後方の面２３又は前方の面２２は、少なくとも局所的に、材料の面のラフニング、エンボス加工、又は穿孔によって得られる特定の構造を有し得る。他の可能性は、発光要素２０の材料における屈折性ピグメント等の散乱中心の導入である。いずれにしても、光をカップルアウトするかかる手段は既知である。発光要素２０の後方の面２３は、前出の後方の面２３を介する光放射を防ぐよう光反射性材料で被覆され得る。後方の面２３からある距離をおいて鏡を取り付けることも可能であり、光は、発光要素２０へと反射し戻される。

図１０中に図示された実施例では、発光要素２０及び導光部材２１は、４つの位置２４で互いに対して接続される。これらの位置２４の間には、３つの隙間２５があるため、隙間２５は、発光要素２０と導光部材２１との間の範囲の大部分を覆う。隙間２５は、前方の面２２と後方の面２３との間の距離の一部分にわたって延び得るため面２２，２３のうち一方は妨害されないが、図示された実施例では、隙間２５は、発光要素２０と導光部材２１の全体の厚さにわたって延び、図１５に明らかに図示される通りである。この実施例における隙間の幅は、約１ｍｍである。望ましくは、隙間の幅は、導光部材１の厚さの０．０５倍乃至０．１５倍である。

発光要素２０及び導光部材２１及び光透過ロッド６は、この実施例ではポリカーボネートである同一の材料の１個構成部品であり、１つの射出成形工程において作り出される。隙間２５はまた、射出成形工程中に形成される。しかしながら、隙間２５は、例えばレーザビームを有する材料除去工程によってあとで作られてもよい。

略三角形の導光部材１について上述された通り、光は、光透過ロッド６を介して導光部材２１に入り、光の放射の方向は、ロッド６の長手方向に対して主に平行である。続いて光は、面１０によって反射されて発光要素２０の方向において送られ、光の放射の殆どが、現時点で隙間２５に対して略垂直である方向を有する。この光は、隙間２５の両方の面を介して通るため、より少ない損失を有して隙間２５を通る。しかしながら、隙間２５に対して垂直である線を有する大きな角度を囲む方向を有する光放射は、隙間２５を通らないが、導光部材２１の材料へと反射し戻される。かかる光放射は、１回又はそれ以上導光部材２１において反射された後にのみ、即ちその方向で隙間２５を介して通ることを可能にしてから、隙間２５を通過し得る。

したがって、隙間２５によって、発光要素２１へとカップルインされた光は、方向を有し、光が発光要素２０に入る面に対して比較的広い距離をおいた位置に容易に到達することができる。これは、発光要素２０の前方の面２２にわたる発光の分布を改善する。

更には、隙間２５の存在は、光透過ロッド６から図１０中の右手側上、即ちロッド６から離れた面１０への光の案内を改善する。（図１０中）下方の光透過ロッドからの光ビームが下方向の傾斜を有する場合、隙間２５の面によって反射され、図１０の右手側上で面１０に対して方向付けられる。

導光部材２１及び／又は発光要素２０及び／又は光透過ロッド６は、前出の部材２１、要素２０、又はロッド６の材料より低い屈折率を有するコーティングを夫々備えられ得る。かかるコーティング又はクラッディングは、同一又はより高い屈折率を有する材料が導光材料の面との光学接触をし所望されない光のカップルアウトをもたらす際、導光材料の面が材料によって接触されることあるいは指紋によって等で汚れることを避ける。例えば、かかるクラッディングは、接着剤を用いて発光要素の前方の面に対してファブリックを取り付けることを可能とし、光はファブリックを介して光り得る。クラッディングはまた、接着剤を用いて導光系の固定を可能にする。

上述された実施例は、単なる導光系の例であり、多くの他の実施例が可能である。

板状の三角形の導光部材の平面図である。 図１の下方側から見た導光部材を図示する。 図１の上方側から見た導光部材を図示する。 図１の右手側から見た導光部材を図示する。 図１中の線Ｖ−Ｖ上で取られた断面図である。 光透過ロッドを有する光導体の平面図である。 図６の下方側から見た光導体を図示する。 図６の左手側から見た光導体を図示する。 図６中の線ＩＸ−ＩＸ上で取られた断面図である。 光を案内及び放出する系の平面図である。 図１０の下方側から見た系を図示する。 図１０の右手側から見た系を図示する。 図１０の上方側から見た系を図示する。 図１０中の線ＸＩＶ−ＸＩＶ上で取られた断面図である。 図１０中の線ＸＶ−ＸＶ上で取られた断面図である。

Claims (14)

1. 略平坦な外側面を有する板状の導光要素と、前記外側面を介して光をカップルインする手段とを有する導光系であって、
   前記手段は、平坦な板状且つ三角形の形状を実質上有する導光部材を有する、ことを特徴とし、より短い側部は、前記導光部材へと光をカップルインする光結合手段を有し、より長い側部は、前記導光部材へと光をカップルインする前記外側面に対面するカップルアウト面を有し、前記三角形の第３の側部は、前記第３の側部の方向に対してある角度をなして位置付けられる複数の面を有し、全ての前記面は、前記板状の形状の平面に対して垂直である、
   導光系。
2. 前記板状の導光系部材は、略直角三角形の形状を有する、ことを特徴とし、
   前記三角形の前記より短い側部及び前記より長い側部は、略直角を囲み、前記第３の側部は、前記三角形の斜辺であって前記複数の面を有し、前記面は、前記カップルアウト面に対して約４５°の角度で位置付けられる、
   請求項１記載の導光系。
3. 前記第３の側部は、交互性の方向を有する複数の面を前記第３の側部の方向に対する前記角度で、及び、前記より短い側部に対して略垂直に有する、ことを特徴とする、
   請求項１又は２記載の導光系。
4. 前記第３の側部の前記方向に対する角度で位置付けられた少なくとも前記面は、光反射性の材料を備えられる、ことを特徴とする、
   請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の導光系。
5. 前記導光部材は、０．５ｍｍ乃至１５ｍｍ、望ましくは２ｍｍ乃至７ｍｍの厚さを有する、ことを特徴とする、
   請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の導光系。
6. 前記平面に対して平行である前記導光部材の面のうち一方又は両方の少なくとも一部分は、前記導光部材の前記材料より低い屈折率を有する材料のコーティングを備えられる、ことを特徴とする、
   請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の導光系。
7. 前記導光部材へと光をカップルインする前記光結合手段は、複数の光透過ロッドを有する、ことを特徴とし、
   前記光透過ロッドの各々は、前記導光部材の前記より短い側部で面に対して接続される一端部を有する、
   請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の導光系。
8. 前記導光部材及び前記光透過ロッドは、同一の材料の１個構成部品である、ことを特徴とする、
   請求項７記載の導光系。
9. 前記光透過ロッドの他端部は、前記光透過ロッドへと光をカップルインする部材を形成するよう束ねられる、ことを特徴とする、
   請求項７又は８記載の導光系。
10. 前記板状の導光要素は、前記要素の前方の面の少なくとも一部分を介して光を発する手段を有する、ことを特徴とする、
    請求項１乃至９のうちいずれか一項記載の導光系。
11. 前記板状の導光要素の前方側部及び／又は後方側部の少なくとも一部分は、前記導光要素の前記材料より低い屈折率を有するコーティングを備えられる、ことを特徴とする、
    請求項１乃至１０のうちいずれか一項記載の導光系。
12. 前記導光要素及び前記導光部材は、前記同一の材料の１個構成部品である、ことを特徴とし、
    前記要素及び前記部材は夫々、平坦な面の一側で延び、
    前記平面に位置し且つ前記カップルアウト面の少なくとも主要部分にわたって延びる隙間は、前記導光要素の前記外側面と前記導光部材の前記カッピリングアウト面との間に存在する、
    請求項１乃至１１のうちいずれか一項記載の導光系。
13. 導光部材であって、
    略平坦な板状且つ三角形の形状によって特徴付けられ、
    より短い側部は、前記導光部材へと光をカップルインする光結合手段を有し、より長い側部は、導光要素へと光をカップルインする面に対面し得るカップルアウト面を有し、前記三角形の前記第３の側部は、前記第３の側部の前記方向に対してある角度をなして位置付けられる複数の面を有し、前記面の全ては、前記板状の形状の平面に対して垂直である、
    請求項１乃至１２のうちいずれか一項記載の導光部材。
14. 平坦な外側面を有する板状の導光要素へと光を案内する方法であって、前記導光要素において光は前記外側面を介してカップルインされ、
    光は、平坦な板状且つ三角形の形状を実質的に有する導光部材によってカップルインされる、ことを特徴とし、
    光は、光結合手段によって前記三角形のより短い側部を介して前記導光部材へとカップルインされ、前記三角形のより長い側部は、前記導光要素へと光をカップルインする前記外側面に対面するカップルアウト面を有し、前記三角形の前記第３の面は、前記第３の面の前記方向に対してある角度をなして位置付けられる複数の面を有し、前記面の全ては、前記板状の形状の前記平面に対して垂直であり、前記光は、前記第３の面の前記方向に対してある角度をなして前記面によって反射され、故に、前記カップルアウト面へと方向付けられて前記導光要素へとカップルインされる、
    方法。

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