JP2014163944A - 細長い照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光導波路から抽出される光の量を制御する手段を含む光導波路を搭載した高度な細長い照明装置の提供。
【解決手段】照明源と、対向する前側及び後側を有する細長本体とを備え、前側は装置の観察者側に配置され、後側は照明時に観察者側に光を散乱させる光散乱層を含み、本体はその長さに沿って延在し、第１の透光材料からなる前側及び後側被覆層を有する。第２の透光材料から形成される光導波管が照明源から受光する。光導波管は前側被覆層及び後側被覆層の間に挟まれ、本体の長さに沿って延びる界面で前側被覆層及び後側被覆層に接する。全反射は光導波管に沿って光を伝送する。光導波管の後側界面は、光の一部を後側被覆層へと逃して光散乱層に当てる傾斜部分を有し、光散乱層はその光を装置の観察者の方に散乱させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、細長い（Strip）照明装置、及び細長い照明装置を含む表示用ポインタに関する。本発明は特に、自動車表示部のポインタに使用される細長い照明装置に関する。

光導波管又は光導波路は、表示部の移動ポインタの照明や、表示面又はその他の機能の静的照明に使用されることが知られている。こうした光導波管は、特に自動車のダッシュボードの表示部に使用される。本明細書では、このような細形又は細長照明装置はすべて、細長い照明装置と称する。

光導波管は通常、透明又は半透明プラスチック材料で作製され、材料／空気間の界面で発生する全反射の原理を利用して、光導波管に沿って光を透過させる。

多くの用途では、分離領域で、又は長さに沿って連続的に、光導波管の長さに沿って光を抽出することが望ましい。各種抽出機能は当業界において公知であり、例えば粗表面仕上げや光導波管表面に形成される切欠きが使用されて、光導波管のその領域に損失を導入する。

これらの公知の抽出機能は状況によっては所望の照明を生成するのに有効かつ簡易な機構であるが、抽出機能を含むことができない、あるいは含むことが望ましくないために光導波管の長さに沿った光出力の制御が制限される状況がある。自動車では、ヘッドライト周囲の光輪として使用される光導波管やダッシュボード表示部、例えばポインタに使用される光導波管は可視であり、光導波管の外観及び形状はまさにその車両のスタイリングによって完全に定められてしまう。このため、光導波管から抽出される光の量を制御できるように、表面テクスチャリングなどの抽出機能の導入を通じて光導波管の外観を変更することは不可能である。したがって、こうした状況では、光導波管に沿った、及び光導波管の周囲の光の強度は、自動車メーカーや最終顧客の課すスタイリングに主に依存する。

具体例の１つが、ダッシュボード表示部（例えば速度計）の移動ポインタのアーム内で使用される光導波管である。ポインタに沿って均一な光の強度を達成することは困難であり、通常、照明はポインタアームの基端と先端間で大きく変動する。さらに、顧客フィードバックによって、表示部を読み取り易くし、表示部全体の外観を向上させるようにポインタの照明を均一化させるという需要が高まりつつある。しかしながら、通常、現行の方法及び抽出機能では、ポインタアームの外観に気づくほどの影響を及ぼすことなくポインタアームに沿った光の強度の変動を１０％未満に抑えることはできない。

したがって、本発明の目的は、上述の欠点のいくつかを解消する、光導波路から抽出される光の量を制御する手段を含む光導波路を搭載した高度な細長い照明装置を提供することである。

本発明の第１の側面によると、細長い照明装置であって、前記細長い照明装置を可視光で照明する照明源と細長本体とを備え、前記本体は本体の長さに沿って延在する対向する前側と後側とを有し、使用時に前側は前記細長い照明装置の観察者の方に配置され、後側は前記細長い照明装置が照らされたときに前記観察者の方に前記照明源からの光を散乱させる光散乱層を含み、前記本体が、
前記本体の長さに沿って延在する前側被覆層及び後側被覆層であって、前側被覆層が前記観察者に対して後側被覆層の前方にあり、前記層がそれぞれ前記光を伝送する第１の透光材料から形成される被覆層と、
前記照明源から受光するように配置され、前記光を伝送する第２の透光材料から形成され、前側被覆層と後側被覆層との間に挟まれ、前側界面で前側被覆層と接し後側界面で後側被覆層と接する光導波管であって、前記界面が本体の長さに沿って延在し、光が光導波管に沿って伝送される際に全反射を促すように前側界面が滑らかであり、後側界面が光導波管の長さに沿って間隔をおいて配置された複数の傾斜部分を含み、前記傾斜部分によって前記伝送された光の一部が光導波管から出て後側被覆層に入り光散乱層に当たることにより、光散乱層が後側被覆層の光透過層、光導波管、前側被覆層を通って前記細長い照明装置の観察者の方に光を散乱させる光導波管と、
を備える細長い照明装置が提供される。

本発明の第１の側面では、好ましくは、界面は連続するように本体の略全長さに沿って延在する。

第１の透光材料はポリメチルメタクリレートとし、第２の透光材料はポリカーボネートとすることができる。

好ましくは、傾斜部分は三角形の切欠きを備える。

装置の長さに沿って放射される光の量又は均一性を制御するため、傾斜部分の深さは光導波管の第１の端部から光導波管の第２の端部へ増大させることができ、第１の端部は光学的に照明源に最も近い。

同じ理由により、隣接する傾斜部分間の間隔は光導波管の第１の端部から光導波管の第２の端部へと低減させることができ、光導波管の第１の端部は光学的に照明源に最も近い。

本発明の第２の側面によると、細長い照明装置であって、細長本体と前記本体を可視光で照明する照明源とを備え、前記本体は本体の長さに沿って延在する対向する前側と後側とを有し、使用時に前側は前記細長い照明装置の観察者の方に配置され、後側は前記本体が照らされたときに前記観察者の方に前記照明源からの光を散乱させる光散乱層を含み、前記本体が、
それぞれが本体の長さに沿って延在し、前記光を伝送する第１の透光材料から形成される前側被覆部及び後側被覆部であって、前側被覆部が前記観察者に対して後側被覆部の前方にあり、前記照明源から受光するように配置される被覆部と、
本体の長さに沿って延在し、第１の透光材料よりも屈折率の低い第２の透光材料から形成される複数の分離領域を備える不連続層であって、各分離領域が前側及び後側被覆部の間に挟まれ、前側界面で前側被覆部と接し後側界面で後側被覆部と接し、分離領域が相互間に間隙を有し、第１の透光材料が間隙を通って延在して前側被覆部と後側被覆部とを接続する不連続層と、
を備え、
光が前側被覆部の長さに沿って伝送される際に全反射を促すように各分離領域の前側界面が滑らかであり、前記間隙によって前記伝送された光の一部が光散乱層に当たることにより、光散乱層が後側被覆部及び前側被覆部を通って前記細長い照明装置の観察者の方に光を散乱させる細長い照明装置が提供される。

本発明の第２の側面では、第１の透光材料はポリカーボネートであり、第２の透光材料はポリメチルメタクリレートである。

装置の長さに沿って放射される光の量又は均一性を制御するため、各分離領域の長さは本体の第１の端部から本体の第２の端部へと減少させることができ、第１の端部は光学的に照明源に最も近い。

同じ理由により、各間隙の長さは本体の第１の端部から本体の第２の端部へと増大させることができ、第１の端部は光学的に照明源に最も近い。

不連続層は、前側被覆部が後側被覆部よりも厚くなるように、本体の前側よりも本体の後側に近く配置することができる。

以下の概説は本発明のいずれかの側面に関係する。

本体は、細形である、あるいは幅よりも長ささの方が長いという意味で細長であるが、必ずしも直線的でなくともよい。いくつかの実施形態では、例えばポインタ表示部又はダイヤル表示部の指示アームとして使用される際には、本体は直線的にすることができる。他の実施形態では、例えば、本体は、本体の曲げ半径が、照明源からの光の少なくとも一部が全反射によって本体の長さに沿って伝送されるのに十分適度である限り、本体の長さに沿って一定又は可変の曲げ半径を有する弧又はループ状に湾曲させることができる。したがって、細長本体は直線的で細長くてもよいし、あるいは湾曲して細長くてもよい。

本体が直線的である場合、好ましくは、前側界面は平坦である、すなわち、平面上にある。

第１の透光材料と第２の透光材料との屈折率の差が、前側界面での全反射の入射臨界角が、入射点における界面の線又は面に対する垂線から測定した際に７０度以上であるように設定される。

光導波管は本体の全幅に渡って延在することができる。本体は前面と後面間を延び、全反射によって本体の長さに沿った光の少なくとも一部を誘導する役割も果たす滑らかな側面を有することができる。前側及び後側は正方形断面形状をとることができる、あるいは矩形断面形状をとることができる。

光導波管が本体の前側よりも本体の後側に近くなるように、前側被覆層を後側被覆層よりも厚くすることができる。

細長い照明装置で作製し得る用途の一例として、表示領域と、照光ポインタアームを含むポインタとを備えるポインタ表示部は、ポインタアームに、本発明の第１又は第２の側面に係る細長い照明装置を組み込むことができる。細長い照明装置の本体はポインタアームに沿って延在するため、細長い照明装置が照らされたとき、表示部の観察者からはポインタアームが照らされたように見える。

単に例示として、添付図面を参照して本発明を以下説明する。

ダイヤル表示部を含む自動車の表示部の平面図である。 本発明に係るポインタの実施形態の断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る細長い照明装置の断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る細長い照明装置の断面図である。

図１は、自動車のダッシュボードで使用されるダイヤル表示部２を有する表示部ユニット１を示す。ダイヤル表示部２は、複数の表示指標８を搭載したメイン表示エリア６を有するダイヤル４を含む。本例では、表示指標８は車両速度を示す一連の目盛り線と数字を備える。

回転可能なポインタ１０がダイヤル４の中心に設けられる。回転可能ポインタ１０は、図２に示されるように。シャフト１２と、第１の端部１６でシャフト１２の上側部分１８に堅固に連結されるポインタアーム１４とを備える。ポインタアーム１４はシャフト１２から外方に延在し、ポインタアーム１４の長さは、第２の端部２０が表示指標８の少なくとも一部に被さり、数値をダイヤル４から読み取れるように設定される。本例では、ポインタアーム１４はシャフト１２と一体的に形成される。

ポインタシャフト１２及びポインタアーム１４はいずれも透光材料で形成される。本例の光源２２である発光ダイオード（ＬＥＤ）はポインタシャフト１２の第１の端部すなわち下端２４の近くに配置され、シャフト１２の第１の端部２４に光を投射するように構成される。シャフト１２は光導波管としての役割を果たし、光を第１の端部２４からシャフト１２の上側部分１８へ伝達する。シャフト１２とポインタアーム１４との交差領域における、シャフト１２の上側部分１８の斜面２６によって、シャフト１２に沿って伝送される光がポインタアーム１４に沿って偏向される。

本発明のポインタアーム１４は、ポインタアーム１４の長さに沿って光導波路２７を形成する２つの透光材料を備える。光導波路２７の本体２８は第１の透光材料から形成され、第２の透光材料から形成される１つ又はそれ以上の領域３０が本体２８内に埋め込まれる。重要な点として、第１の透光材料と第２の透光材料とは異なる屈折率を有する。しかしながら、ポインタ１０の観察者が第２の材料の埋込み領域３０を明瞭に識別できないように、屈折率の差は最小限にとどめることが好都合である。好ましくは屈折率の差は、２種類の材料間の界面での反射臨界角が７０度以上になるように設定される。

光導波路２７は、光が第１の端部３２で光導波路２７に導入され、表示部の観察者のほうに配置される光導波路２７の前面３４から放射されるように、ポインタアーム１４内に配置される。このため、光導波路２７と光源２２は共に、ポインタアーム１４を照らす細長い照明装置を形成する。好ましくは、光導波路２７はポインタアーム１４の全長さに沿って延在し、ダイヤル表示部２の観察者からはポインタアーム１４全体が照らされているように見える。

光散乱部３６は光導波路２７の後面３８に設けられる、あるいは塗布される。光散乱部３６は光反射及び光散乱性の被膜又は層を備えることができる、あるいはテクスチャ加工された表面を備えることができる。光散乱部３６は光導波路２７の後面３８への入射光を前面３４に向けて戻すようにすべて反射し散乱させる。

ポインタアーム１４で使用される２種類の材料から形成される光導波路２７の第１の実施形態を図３に示す。簡易化のため、光導波路２７は、光導波路２７の前面３４が光導波路２７の後面３８と平行になるように略矩形断面形状をとる。光導波路２７の後面３８は散乱箔層３６によって覆われ、後述するように後面３８への入射光を散乱させる役割を果たす、当業界において公知の光散乱被膜３６を形成する。

光導波路２７の本体２８は、光導波路２７の中心層すなわちコア４０を形成する第２の透光材料よりも屈折率の低い第１の透光材料から形成される。本例では、第１の透光材料は屈折率が約１．４９のポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）であり、第２の透光材料は屈折率が約１．５８のポリカーボネート（ＰＣ）である。

本例では、コア４０は光導波路の全幅で光導波路２７の長さに沿って連続的に延在し、本体２８の第１の部分４２は前側被覆層４２の形状でコア４０の第１の上側に配置され、本体２８の第２の部分４４は後側被覆層４４の形状でコア４０の第２の下側に配置される。このため、第１の界面４６がコア４０と本体２８の第１の部分４２との間に形成され、第２の界面４８がコア４０と本体２８の第２の部分４４との間に配置される。したがって、コア４０は第２の透光材料の埋込領域３０を形成する。本例では、第１の界面４６は光導波路２７の前面３４に平行である。

本体２８の第１の部分４２は本体２８の第２の部分４４よりも深いため、光導波路２７の第１の界面４６と前面又は上面３４との間の距離は光導波路２７の第２の界面４８と後面又は下面３８との間の距離よりも大きい。このように、コア４０は、光導波路２７で前面３４よりも後面３８に近く配置される。

第２の界面４８はのこぎり歯状であり、コア４０の長さに沿って一連の三角形の切欠き５０を形成する複数の斜面を備える。切欠き５０は、後述するように、光をコア４０から光導波路２７の本体２８へと逃がす光抽出機能５０を形成する。コア４０の第１の端部５２からの距離の関数として、コア４０から抽出される光量を制御するため、切欠き５０の間隔及び深さを光導波路２７の長さに沿って変動させることができる。

使用時、光は、例えばポインタ１０の斜面２６によって偏向された後に光導波路２７の第１の端部３２に入射し、光の略全部がコア４０の第１の端部５２に入射するようにコア４０に結合される。コア４０の材料は本体２８の材料よりも屈折率が高いため、臨界角超の角度で第１の界面４６又は第２の界面４８のいずれかに当たる光は内部で全反射され、コア４０内にとどまり、光導波路２７の長さに沿って伝送される。したがって、コア４０は光導波路２７の本体２８内で内側光導波管４０としての役割を果たす。

臨界角未満の角度で第２の界面４８に当たると、光は屈折して界面４８を通過して本体２８の第２の部分４４に入射する。第２の界面４８に形成される複数の光抽出機能５０は、光導波路２７の長さに沿った様々な距離でコア４０を出る光の量を制御するように配置される。次に、光導波路２７の後面３８に入射した第２の部分４４内の屈折光は、箔３６によって散乱させられる。

散乱光はコア４０を通過して光導波路２７の本体２８の第１の部分４２に入射する。光は通常、臨界角よりも小さな角度で第２の界面３８及び第１の界面３６に衝突するため、散乱光はこのようにコア４０を通過することができる。さらに、コア４０と本体２８の屈折率の差が最小であるため、光がコア４０を通過して本体２８の第１の部分４２に入射する際には最小限の光の屈折しか生じない。その後、本体２８の第１の部分４２内の散乱光は前面３４を通って光導波路２７を出る。

コア４０が例えば切欠き５０などのいかなる抽出機能５０も備えていない場合、光導波路２７のコア４０と本体２８を成す２種類の材料の屈折率の差により、最初にコア４０と結合した光はコア４０内にとどまる。この光は全反射によって、コア４０の第１の端部５２から第２の端部５４へコア４０に沿って伝送されるであろう。

コア４０がコア４０の長さに沿って均一に分布される抽出機能５０を備える場合、前面３４から放射される光量は第１の端部３２からの距離の関数として減少する。これは、コア４０内を伝送される光の量が第１の端部３２からの距離の関数として減少するためであり、コア４０の均一性のためにその光の固定割合がコア４０の長さに沿って放射するとすれば、光導波路２７から放射される光の強度全体も第１の端部３２からの関数として減少するであろう。

したがって、コア４０から抜け出した後、長さに沿って光導波路２７から放射される光は、光抽出機能５０、すなわち、第２の界面４８の切欠き５０の位置及び寸法を制御することによって制御することができる。具体的には、所与の領域内でコア４０から抽出される光量は、その領域内の切欠き５０の間隔及び深さを変動させることによって変更することができる。

図３に示される本例では、のこぎり歯状の界面４８は、光が第１の端部３２でのみ光導波路２７に入射する際、光が光導波路２７の前面３４の長さに沿って均一に放射されるように設計される。これを達成するため、切欠き５０の間隔はコア４０の第１の端部５２から第２の端部５４へと低減され、切欠き５０の深さは第１の端部５２から第２の端部５４へと増大される。切欠き５０の数と切欠き５０の深さを増大させることによって、コア４０から抽出される光の量が増す。

この光抽出機能５０の構成により、より小さな割合の光が第１の端部５２に最も近いコア４０の領域から抽出される結果、より大きな割合の光がコア４０に沿って伝送され、より大きな割合の光が第１の端部５２からより離れた距離でコア４０から抽出されることとなる。この結果、コア４０の長さに沿って、次いで光導波路２７からより均一な光放射が実行される。

したがって、本実施形態の光導波路２７では、複数の光抽出機能５０を設けるように内側光導波管４０の形状が変更され、光抽出機能５０の分布と寸法が、光導波管４０の長さに沿った所要の光抽出と光導波路２７の長さに沿った所要の照明を提供するように調節される。この構造の利点は、変更が光導波路２７の外面ではなく光導波路２７内の内側界面４８で行われることであり、さらに、２種類の材料が好ましくは最小限の屈折率差を有するように選択されるため、光導波路２７の観察者は内側界面４８を容易に見ることができない。したがって、例えば、光導波路２７の長さに沿ってより均一な強度の光放射を提供するように光抽出機能５０を設け、調整することが、光導波路２７の可視の外観を変更することなく達成することができる。

したがって、光導波路２７がポインタアーム１４内で使用される際、ポインタアーム１４の長さに沿って放射される光の分布はポインタアーム１４の外側のスタイリングに影響を及ぼさずに変動させることができる。

上記実施形態では光抽出機能５０は三角形の切欠き形状をとるが、光抽出機能は任意の適切な形状をとり得ると理解される。光抽出機能は例えば、半円断面形状を有するように切り欠くことができる。さらに、光導波管の長さに沿った光抽出機能の分布は、光導波路の非均一な照射を提供する、例えば高強度光と低強度光の帯又は反復パターンを生成するように設計することができる。

いくつかの実施形態では、光導波管は光導波路の全幅に渡って延在しなくてもよい、及び／又は光導波路の全長さに渡って延在しなくてもよい。したがって、これらの実施形態では、第１の透光材料の領域は光導波管の側面及び／又は端部の周囲を延在する。

ポインタアーム１４に使用される２種類の材料から形成される光導波路１２７の第２の実施形態を図４に示す。この光導波路１２７の機能の多くは先の実施形態の機能と同一であるため、類似の機能は先の参照符号に１００を足して示す。

上述したように、光導波路１２７は、光導波路１２７の前面１３４が光導波路１２７の後面１３８に平行になるように略矩形断面形状をとる。光導波路１２７の後面１３８はテクスチャ加工され金属被覆されており、当業界において公知のように、光散乱部１３６は後面１３８に入射する光を反射及び散乱させる。

光導波路１２７の本体１２８は、光導波路１２７の本体１２８内に分離領域又は島６０を形成する第２の透光材料よりも高い屈折率の第１の透光材料から形成される。本例では、第１の透光材料は屈折率が約１．５８のポリカーボネート（ＰＣ）であり、第２の透光材料は屈折率が約１．４９のポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）である。

分離領域６０は光導波路１２７の長さに沿った単独の不連続層に配置され、本例では、略立方体形状であり、矩形断面を有する。分離領域６０は、各領域６０の第１の上面６２が第１の平面６４に位置し、各領域６０の第２の下面６６が第１の平面６４と平行で第１の平面からずれている第２の平面６８に位置するように、均一な厚さを有する。第１の平面６４と前面１３４間の距離が第２の平面６８と後面１３８間の距離より大きくなるように、領域６０は光導波路１２７の前面１３４より後面１３８の近くに配置される。

分離領域６０は光導波路１２７の長さに沿って相互間に間隙７２を有して配置され、第１の透光材料が隣接する領域６０の対向端面７０間の間隙７２を通って延在する。領域６０の長さ及び領域６０間の間隔を変動させることで、全反射によって光導波路１２７に沿って伝送される光の量と後面１３８で散乱部１３６によって散乱させられ、光導波路１２７の前面１３４から放射される光の量とに影響を及ぼすことができる。このため、分離領域６０の構成を調節して、光導波路１２７の長さに沿った所望の放射光強度分布を生成することができる。

使用時、光は例えばポインタ１０の斜面２６によって偏向された後に光導波路１２７の第１の端部１３２に入射し、光導波路１２７の本体１２８に結合される。好ましくは、光の大半は第１の平面６４と光導波路１２７の前面１３４との間で本体１２８の第１の部分１４２に結合される。通常、光は全反射によって光導波路１２７の長さに沿って伝送され、ある割合の光は後面１３８で光散乱部１３６によって反射及び散乱させられ、光導波路１２７の前面１３４を通って放射される。

本体１２８の材料は領域６０の材料よりも高い屈折率を有するため、臨界角超の角度でいずれかの分離領域６０の第１の表面６２に入射する光は全反射され、本体１２８内にとどまり、光導波路１２７の長さに沿って伝送される。

光が臨界角未満の角度で領域６０の第１の表面６２に入射すると、光は屈折して表面６２を通過する。屈折光は領域６０を透過して、対向する第２の表面６６のいずれか、又は端面７０を通って領域６０を出る。第２の表面６６を通って領域６０を出る場合、光は光導波路１２７の後面１３８で光散乱部１３６によって散乱させられ、ある割合の光が前面１３４を通って放射される。端面７０を通って領域６０を出る場合は、光は隣接する領域６０を通過して、あるいは通過せずに、さらに光導波路１２７の長さに沿って最終的に後面１３８に衝突する。

したがって、領域６０の第１の表面６２の存在により、さらに多くの割合の光が全反射によって第１の表面６２と光導波路１２７の前面１３４との間で光導波路１２７の長さに沿って伝送させられる。

光導波路１２７の長さに沿って伝送される割合の光は領域６０間の間隙７２を通過し、後面１３８で光散乱部１３６によって散乱させられ、次いで、光導波路１２７の前面１３４から放射される。したがって、領域６０間の間隔又は間隙７２を増大させることで、光導波路１２７のその部分から放射される散乱光の割合が増す。

よって、領域６０の長さと領域間の間隙７２を利用して、光導波路１２７の長さに沿って伝送される光の量と光導波路１２７の長さに沿って後面１３８に入射する光の量とを調節することによって、第１の端部１３２からの様々な距離で、光導波路１２７から放射される光の量に影響を及ぼすことができる。

光導波路１２７が単独の透光材料で形成され、光導波路１２７の本体１２８と光散乱部１３６の両方が長さに沿って均一である場合、光は第１の端部１３２で光導波路１２７に入射し、前面１３４から放射される光の量は第１の端部１３２からの関数として減少する。これは、光導波路１２７を伝送される光の量が第１の端部１３２からの距離の関数として減少するためであり、光導波路の均一性のためにその光の固定割合が光導波路１２７の長さに沿って放射するとすれば、光導波路１２７から放射される光の強度全体も第１の端部１３２からの距離の関数として減少するであろう。

したがって、屈折率の異なる第２の材料から形成される分離領域６０を利用して、長さに沿って光導波路１２７から放射される光量を制御することができる。具体的には、光導波路１２７の一部から放射される光の割合は、領域６０の長さを増大させる、及び／又は領域６０間の間隔を減少させることによって減少させることができる。同様に、光導波路１２７の一部から放射される光の割合は、領域６０の長さを減少させる、及び／又は領域６０間の間隔を増大させることによって増大させることができる。

本例では、光が光導波路１２７の第１の端部１３２に入射する際、領域６０の長さは光導波路１２７の長さに沿って均一であるが、領域６０間の間隙７２の間隔又は長さは第１の端部１３２から第２の端部１５６へと増大する。

この領域６０の構成により、より小さな割合の光が第１の端部１３２により近い光導波路１２７から放射され、より大きな割合の光が光導波路１２７に沿って伝送される。より大きな割合の光が第１の端部１３２からより離れた距離で光導波路１２７から放射される結果、光導波路１２７の長さに沿ってより均一な光放射が実現される。

したがって、本実施形態の光導波路１２７では、領域６０の長さ及び領域６０間の間隔は、光導波路１２７の長さに沿った所要の光抽出を提供するように個々に調整することができる。この構造の利点は、光導波路１２７が光導波路１２７の外面ではなく内面で変更されることである。さらに、好ましくは２種類の材料が最小限の屈折率差を有するように選択されるため、光導波路１２７の観察者は内側領域６０を容易に見ることができない。したがって、例えば、光導波路１２７の長さに沿ってより均一な強度の光放射を提供するように分離領域６０を設け、調整することが、光導波路１２７の可視の外観を変更することなく達成することができる。

具体的には、テクスチャ加工され金属被覆された後面１３８は均等な外観を備えるように連続的で均一にすることができ、内側領域６０は金属被覆された後面１３８から可変量の反射を得るように非均一に間隔を空けたり寸法を設定したりすることができ、その結果として、均一の外観を保ちつつ光導波路１２７の長さに沿った所望の光放射が実現される。

したがって、光導波路１２７がポインタアーム１４で使用される際、ポインタアーム１４の長さに沿って放射される光の分布はポインタアーム１４の外側スタイリングに影響を及ぼさずに変動させることができる。

上記実施形態では分離領域６０が矩形断面形状をとるが、分離領域は任意の適切な形状をとり得ると理解される。さらに、分離領域６０は、光導波路１２７の本体１２８内の２つ以上の不連続層に配置させることができる。

本発明の他の実施形態の光導波路では、光導波路の後面の、又は後面に塗布される光散乱部は蛍光顔料又は蛍光粒子を備えることができる。

上述したように、本発明の光導波路は、光導波路の外観又はスタイリングに影響を与えずに光導波路の面から放射される光を変動させることができる。したがって、光導波路は任意の適切な外形をとることができ、例えば上述の矩形断面形状をとらなくてもよいと理解される。具体的には、表示用ポインタの場合、ポインタは、前面及び後面が互いに平行ではなく、第１の端部よりも第２の端部で近づくように第２の端部に向けて先細にさせることができる。

また、上記実施形態は、表示部のポインタで使用されるのに適した細形の直線的光導波路に関する。しかしながら、本発明の光導波路は任意の適切な用途で利用することができ、光導波路の外側スタイリングを変更できない、及び／又は特定の設計制限が物体又は領域に課せられる物体又は領域、例えば自動車ヘッドランプの夜間走行灯又は駐車灯や自動車の内部照明として使用される際の光輪などにおいて特に有益である。したがって、細長光導波路は長さに沿って直線的でなくともよく、長さに沿って一定半径又は可変曲げ半径を有する弧又はループを形成するように湾曲させることができることも理解される。

したがって、本発明は、従来の光導波路を備えた細長い照明装置に付随する問題の少なくとも一部を克服する、長さに沿って光導波路から抽出される光量を制御する手段を含む光導波路を組み込んだ高度な細長い照明装置を提供する。

Claims (21)

1. 細長い照明装置であって、
   前記細長い照明装置を可視光で照明する照明源と細長本体とを備え、前記本体は本体の長さに沿って延在する対向する前側と後側とを有し、使用時に前側は前記細長い照明装置の観察者の方に配置され、後側は前記細長い照明装置が照らされたときに前記観察者の方に前記照明源からの光を散乱させる光散乱層を含み、
   前記本体は、
   前記本体の長さに沿って延在する前側被覆層及び後側被覆層であって、前側被覆層が前記観察者に対して後側被覆層の前方にあり、前記層がそれぞれ前記光を伝送する第１の透光材料から形成される被覆層と、
   前記照明源から受光するように配置され、前記光を伝送する第２の透光材料から形成され、前側被覆層と後側被覆層との間に挟まれ、前側界面で前側被覆層と接し後側界面で後側被覆層と接する光導波管であって、前記界面が本体の長さに沿って延在し、光が光導波管に沿って伝送される際に全反射を促すように前側界面が滑らかであり、後側界面が光導波管の長さに沿って間隔をおいて配置された複数の傾斜部分を含み、前記傾斜部分によって前記伝送された光の一部が光導波管から出て後側被覆層に入り光散乱層に当たることにより、光散乱層が後側被覆層の光透過層、光導波管、前側被覆層を通って前記細長い照明装置の観察者の方に光を散乱させる光導波管と
   を備えることを特徴とする、細長い照明装置。
2. 前記界面が前記本体の略全長さに沿って延在する、請求項１記載の細長い照明装置。
3. 前記本体が直線的であり、前側界面が平坦である、請求項１又は２記載の細長い照明装置。
4. 前記本体の曲げ半径が、照明源からの光の少なくとも一部が全反射によって前記本体の長さに沿って伝送されるのに十分適度である限り、前記本体の長さに沿って一定又は可変の曲げ半径を有する、例えば、弧又はループ状に前記本体が湾曲される、請求項１又は２記載の細長い照明装置。
5. 前記第１の透光材料と前記第２の透光材料との屈折率の差が、前側界面での全反射の入射臨界角が７０度以上となるように設定される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の細長い照明装置。
6. 前記第１の透光材料がポリメチルメタクリレートであり、前記第２の透光材料がポリカーボネートである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の細長い照明装置。
7. 前記傾斜部分が三角形の切欠きを備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の細長い照明装置。
8. 傾斜部分の深さが前記光導波管の第１の端部から前記光導波管の第２の端部へと増大して、前記光導波管の第１の端部が光学的に前記照明源に最も近い、請求項１〜７のいずれか１項に記載の細長い照明装置。
9. 隣接する傾斜部分間の間隔が前記光導波管の第１の端部から前記光導波管の第２の端部へと減少して、前記光導波管の第１の端部が光学的に前記照明源に最も近い、請求項１〜８のいずれか１項に記載の細長い照明装置。
10. 前記光導波管が前記本体の全幅に渡って延在する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の細長い照明装置。
11. 前記光導波管が前記本体の前側よりも前記本体の後側に近く配置されるように、前側被覆層が前記後側被覆層よりも厚い、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の細長い照明装置。
12. 細長い照明装置であって、
    細長本体と前記本体を可視光で照明する照明源とを備え、前記本体は本体の長さに沿って延在する対向する前側と後側とを有し、使用時に前側は前記細長い照明装置の観察者の方に配置され、後側は前記本体が照らされたときに前記観察者の方に前記照明源からの光を散乱させる光散乱層を含み、
    前記本体は、
    それぞれが本体の長さに沿って延在し、前記光を伝送する第１の透光材料から形成される前側被覆部及び後側被覆部であって、前側被覆部が前記観察者に対して後側被覆部の前方にあり、前記照明源から受光するように配置される被覆部と、
    本体の長さに沿って延在し、第１の透光材料よりも屈折率の低い第２の透光材料から形成される複数の分離領域を備える不連続層であって、各分離領域が前側及び後側被覆部の間に挟まれ、前側界面で前側被覆部と接し後側界面で後側被覆部と接し、分離領域が相互間に間隙を有し、第１の透光材料が間隙を通って延在して前側被覆部と後側被覆部とを接続する不連続層と、
    を備え、
    光が前側被覆部の長さに沿って伝送される際に全反射を促すように各分離領域の前側界面が滑らかであり、前記間隙によって前記伝送された光の一部が光散乱層に当たることにより、光散乱層が後側被覆部及び前側被覆部を通って前記細長い照明装置の観察者の方に光を散乱させることを特徴とする、細長い照明装置。
13. 前記本体が直線的であり、前記前側界面がそれぞれ平坦である、請求項１２記載の細長い照明装置。
14. 前記本体の曲げ半径が、前記照明源からの光の少なくとも一部が全反射によって前記本体の長さに沿って伝送されるのに十分適度である限り、前記本体の長さに沿って一定又は可変の曲げ半径を有する、例えば、弧又はループ状に本体が湾曲される、請求項１２記載の細長い照明装置。
15. 前記第１の透光材料と前記第２の透光材料との屈折率の差が、前記前側界面での全反射の臨界角が７０度以上になるように設定される、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の細長い照明装置。
16. 前記第１の透光材料がポリカーボネートであり、前記第２の透光材料がポリメチルメタクリレートである、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の細長い照明装置。
17. 各分離領域の長さが前記本体の第１の端部から前記本体の第２の端部へと減少する、請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の細長い照明装置。
18. 各間隙の長さが前記本体の第１の端部から前記本体の第２の端部へと増大する、請求項１２〜１７のいずれか１項に記載の細長い照明装置。
19. 前記前側被覆部が前記後側被覆部よりも厚くなるように、前記不連続層が前記本体の前側よりも前記本体の後側に近い、請求項１２〜１８のいずれか１項に記載の細長い照明装置。
20. 各分離領域が前記本体の全幅に渡って延在する、請求項１２〜１９のいずれか１項に記載の細長い照明装置。
21. 表示領域と照光ポインタアームを含むポインタとを備えるポインタ表示部であって、前記ポインタアームが前記ポインタ表示部の観察者に照明を提供する細長い照明装置を備え、前記細長い照明装置が請求項１ないし１９いずれか１項に記載のものであり、前記細長い照明装置の本体がポインタアームに沿って延在するため、前記細長い照明装置が照らされたときに表示部の観察者からはポインタアームが照らされたように見えることを特徴とする、ポインタ表示部。

Images