JP2642247B2 - 線形ランプからホログラムに捕捉された光線による、センターハイマウントストップライト - Google Patents

線形ランプからホログラムに捕捉された光線による、センターハイマウントストップライト

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、自動車のための中心高位置に装着されるス
トップライト（CHMSL）に関する。
1985年から、全ての米国自動車は安全対策としてCHMS
Lを装備することが義務付けられている。このCHMSLは、
代表的には、リアーウインドウの後方のルーフ内かリア
ーデッキ上かに装着されている。しかし、いずれの場合
にも、リアーウインドウごしのドライバーの視界を部分
的に妨げている。米国特許No.4,892,369号にはこの問題
を解決するホログラムCHMSLが開示されている。このCHM
SLはリアーウインドウ上もしくは近くに設けられた透過
ホログラムと、このホログラムから離れて配置されホロ
グラムに光を導くランプとを備えている。２つの特別な
形式のホログラムCHMSLは、米国特許No.4,892,369号に
開示されたフルードリッドホログラムと米国特許出願N
o.87503号に記載されたトラップビームホログラムとで
ある。フルードリッドホログラムにおいては、離れて配
置されたランプにより、光線が空気を介して、リアーウ
インド上に装着されたホログラムが投影される。またト
ラップビームホログラムにおいては、白熱ハロゲンラン
プからの光が、光をホログラムに案内する細い光ガイド
中に照射される。このような設計により、ドライバーに
改良された後方視界と同様に後方占有部のための比較的
大きなヘッドルームを可能にする。
光源としてハロゲンランプを使用したホログラムCHMS
Lは、サイズを小さくすることができ、かつ後方視界を
大きくできるという点で従来のCHMSLに対して効果があ
るけれど、比較的大きな電力を必要とし、サイズと重量
を最終的に望まれる程度には減少させることができず、
必要以上の熱がランプから放熱され、そして装置の構造
が複雑になって余分のコストがかかりまた構造が複雑と
なる。
従って、トラップビームCHMSLと同様の効果を有しな
がら、上記問題点を解決したホログラムCHMSLを提供す
ることを目的とする。
発明の概要 本発明に係われば、ホログラムストップライトは、リ
アーウインドウを有する自動車用であり、ホログラムが
リアーウインドウにもしくはその近くに装着されて、自
動車の後方から見えるホログラムストップライトを発生
するように戻り照明を回折する。このストップライト
は、ホログラム戻り照明を発生するための光源を有し、
この光源はRFもしくはDC電気エネルギーにより励起され
るガスが充填されたランプを有する。このストップライ
トは、さらに光源により発生された光を集め、所定の角
度領域内にコリメートする非結像光学的収束器と、集め
られそしてコリメートされた光を収束器からホログラム
に案内する光ガイド手段とを具備する。
好ましい実施例では、ランプチューブには、少量のア
ルゴンと、ネオンとを有するガスが充填されている。こ
のランプチューブは細長い形状に特徴付けられ、また光
学的収束器は、反射収束面により規定された収束器キャ
ビテイを有し、そしてランプチューブはこの収束器キャ
ビテイ内に配置されている。
ガス放電チューブは、RF励起信号をランプチューブに
巻回された複数のコイルに供給することにより励起され
得る。
図面の簡単な説明 本発明のこれら並びに他の態様と効果は、添付図面を
参照して例示的に以下の実施例で詳述することからより
明確になる出あろう。
図1Aないし1Cは本発明のホログラムCHMSLを示す図で
ある。
図２は、図１のCHMSLのホログラムの配置を説明する
ための、図１に示す自動車のリアーウインドウを示す図
である。
図３は、図１の光源ランプの射出光のスペクトルを示
す図である。
図４は最適な収束器の形状を示す図である。
図5Aないし5Cは、本発明の実施例のCHMSLに使用され
る非イメヘジ収束器を示す図である。
図６は、図５の収束器からんほに達する光線の分布を
示す図である。
図7Aないし7Fは、種々のホログラム効率を与えるため
の種々のパターンのホログラムを示す図である。
図8Aないし図8Eはパターン化されたホログラムを製造
する方法を説明するための図である。
図9Aないし9Cは、イメージとホログラムマスクとの関
係を説明するための図である。
図10ないし図12は本発明のCHMSLの他の実施例を説明
するための図である。
好ましい実施例の詳細な説明 本発明の一実施例のリニアー光ホログラムCHMSL50が
図1Aに示されている。この実施例で、CHMSL50は、ルー
フ40と、内部ヘッドライナー42と、リアーウインドウ44
とを有する自動車に装着されている。この装置50は、電
源54により駆動されるガス放電光源52と、非イメージ収
束キャビティ56と、プラスチックライトガイド58と、ホ
ログラム62とを有する。このホログラムは、ライトガイ
ド58に光学接着剤（図１には図示せず）により取着さ
れ、リアーウインドウ44に僅かの間隔を有して近接して
配置され、光を後方周囲視界に放つ。ガス放電光源と、
収束器とホログラムとは多くの異なる配設が可能である
けれど、図1Aは好ましい実施例を示す。
前記集束器56は高温に耐えるプラスチックもしくは金
属により形成されている。光源と収束器の部材は鋳造金
属ハウジング64内に配設されている。収束器56のプラス
チックは光学反射コーテングにより内張されている。ワ
イヤーメッシュスクリーン66が、集束器56の端部近くに
配置され、ここを可視放射線が透過することを可能にし
ているが、RFエネルギーの大部分が逃げるのを防止して
いる。収束器56の端部にはプラスチックライトガイド58
が取着され、ホログラム62に直接入射しない収束器56か
らの光をホログラムへと反射する。このライトガイド58
は収束器56に熱導伝性エポキシ樹脂により取着されてい
る。また、ライトガイド58は、この実施例では、ポリカ
ーボネートのような固体ブロックの透明なプラスチック
により形成されている。
前記ライトガイド58は、ライトガイドのための入力側
アパチャーとして使用される側面80により特徴付けられ
ている。収束器56からの光はこの入力側アパチャーを通
って導かれる。ホログラム62は、このライトガイド58の
長側面81に設けられている。ホログラム62は、支持フイ
ルム62bに取着されマイラー（Mylar）層のようなホトポ
リマーフイルム62Aを有する。ライトガイド58のそれぞ
れの側面の長さは、側面がそれそれ交差する角度82,84,
86,88が、ホログラム62から反射されたときに側面90,92
に入射する光を全反射させるように設定されている。こ
の実施例では、角度82は42゜、角度84は30゜、角度86は
120゜、そして角度88は138゜である。ライトガイドから
光を逃がすための唯一のメカニズムはホログラムによる
回折による。
CHMSL50は、ホログラム62が自動車のリアーウインド
ウ44の内面から1/8インチ（約0.3cm）だけ僅かに離間す
るようにして自動車のルーフに近接して装着されてい
る。ホログラムは自動車の製造誤差を許容するようにリ
アーウインドウから離れている。CHMSLは自動車のルー
フに装着されているので、製造誤差によるルーフに対す
るリアーウインドウの位置の不確実性があり、またホロ
グラムとリアーウインドウとの間の論理にかなったスペ
ースが両者の干渉を避けるために必要である。ホログラ
ムとライトガイドとは、もしCHMSLの他の部材がルーフ
に装着されないのであれば、リアーウインドウに装着さ
れ得る。しかし、この場合、干渉を避けるためにCHMSL
とルーフとの間を最小のスペースにしなければならな
い。図1Bはライトガイド58並びにホログラム62を通る光
線59の一例を示す。この例では、ホログラム62は一側が
マイヤー支持層62bに取着されたホログラフィクポリマ
ーフイルム62Aにより形成されている。このホログラム6
2の他側はインデックス・マッチング光学接着剤の層65
によりライトガイド58の面に取着されている。
CHMSL50は、以下のように動作する。
光源52から射出された光は収束器キャビティ56により
収束並びにコリメートされ、ライトガイド58を介してホ
ログラム62に導かれる。光源52並びに光学収束器56から
の例示の光線59はプラステック製のライトガイド58の入
力側アパチャーを通ってホログラム62に入射する。光線
59は１もしくはこれ以上の跳ね返りでライトガイド58を
下方に進行し、各跳ね返りでホログラム62により部分的
に回折される。ホログラム62に入射した光の一部はホロ
グラムにより回折されて視界空間へと出る。かくして、
光線59Aはホログラムフイルム62Aにより回折される。残
りの光線は、０次の光線59Bとしてホログラムフイルム6
2Aを妨げられないで通り、支持部材62Bを通り、マイヤ
ー／空気界面で符号63Aで示す点で全内部反射してマイ
ヤー支持部材62中に戻り、ホログラムフイルム62A、ラ
イトガイド58を通り、ライトガイド／空気界面で全内部
反射し、ライトガイド58の次のレッグを通って再びホロ
グラムに入射する。光の一部は回折され、残りは回折さ
れない。このような減少が続く。
図２はリアーウインドウ44に対するホログラム62の配
置を示す。
図1AのCHMSLの光源（ランプ）は、外径が2mmで内径が
1mmの12インチ長の石英チューブである。この内側キャ
ビティには、99.95％のネオンと0.05％のアルゴンとが3
5torrの圧力で充填されている。そして、両端がシール
され、また６インチの“ヘアーピン”形状となるように
真ん中で折曲されている。光源は、コンパクトな電源54
により発生される220MHzのRF信号により駆動される。こ
のRF信号は、３カ所で光源の回りに巻回された３つの誘
導コイルを介して光源と電気的にカップリングされる。
図1Cは、光源52の一例を示す。この光源52は12インチの
チュープ形状をなし、“ヘアーピン”形状に真ん中で折
曲されており、この結果、チューブ構造体は６インチの
長さとなっている。３つの誘導コイル53A,53B,53Cが互
いに所定間隔を有してチューブ構造体に巻回されてい
る。これら各コイルは、この例では５回巻きの導電ワイ
ヤーで形成されている。また、これらコイルはチューブ
構造体の端からは１インチ、そしてコイル相互は２イン
チ離間している。
この例では、電源54は、220MHzの周波数のRFエネルギ
ーを発生するRF発生回路を有する。また、この電源54
は、好ましくは、ハウジング64内に適合するように、コ
ンパクトなサイズである。このような発生器は、低温耐
火セラミック技術のような利用可能な技術を使用して構
成され得る。代わって、このような光源は、車のトラン
ク内のような自動車のどこかに配置され、またRF信号は
同軸ケーブルのような電送ラインを介してランプバルブ
と結合され得る。
光源のバルブ52は必ずしもRFエネルギーにより励起さ
れる必要はなく、他の電気エネルギーが励起エネルギー
として使用され得る。例えば、低周波数のAC電圧が励起
エネルギーとして使用され得る。さらに、ネオンガスを
励起するためには高DC電圧がバルブ52に供給され得る。
しかし、自動車のバッテリーから高電圧を発生させるた
めに、バッテリー電圧をAC電圧に変換し、AC電圧を変換
器に印加して高電圧にし、そして、得られた電圧を整流
してバルブに与える信号を得ることが代表的に必要であ
る。
CHMSLとして使用する場合、ガス放電バルブの励起
は、自動車のブレーキのオン・オフにより制御される。
かくして、電源54はブレーキがかけられたり、解放され
たりする毎に、オン並びにオフされる。
光源から発生するRF放射により生じる自動車内の電磁
干渉を防ぐために、、このユニットの全前端は金属ハウ
ジング64で包まれている。さらに、光学的収束器56とラ
イトガイド58との間に配置されたワイヤーメッシュスク
リーン66はハウジング64に接地され、RF放射の大部分を
減じながら可視光の大部分を通過可能としている。同様
の効果は、このワイヤーメッシュスクリーンをインジュ
ムースズーオキサイドがコーテングされたガラスプレー
トに代えることによっても得られる。
1931年に、国際照明委員会（CIE）は物体の色度を量
的に示す方法を確立した。この方法は、物体の出力スペ
クトルを取り、これを３つの値、即ち、x,y,zを計算す
るのに使用している。これら３つの値は、次式により関
連付けられている。
ｘ＋ｙ＋ｚ＝１ この結果、ｘとｙがわかれば、ｚもわかる。従って、
ｘとｙとで色度を完全に特定することができる。ｘとｙ
とが計算されると、例えば、“Color Science,Concept
s and Methods,Quantitative Data and Formula
s," G.Wyszecki and W.S.Stiles,John Wiley ＆
sons,Second Editionの137ページのFIG.3で公表された
1931年のCIE色度図で見て、この色度をどのうよにして
既知の色度と比較するかを決定することができる。CHMS
Lに対して、連邦政府は、この色度は一定の赤であるこ
とを決定した。この量を規定するために、1931年のCIE
クロマティック表で、CHMSL色度が入らなければならな
いブロックが規定されている。光源の光出力スペクトル
は、一定であるネオンガス内の遷移状態により決定され
る。しかし、ガス混合、励起エネルギーおよびバルブ形
状を変えることにより、出力スペクトルに多少の変更が
生じる。光源52はFIG.3に示すスペクルの射出光を発生
する。そして、これの1931年CIEカラー座標は0.6674、
0.3250、0.0076である。これはｙ≦0.33,z≦0.01である
CHMSLのための規定カラー要求を満たしている。かくし
て、光をフイルターに通す必要はない。このことは、電
気−光学変換効率が高くなり光の無駄がない。もし、バ
ルブからの出力スペクトルがあまり赤色光を含まない場
合には、これのx,y座標は1931年のCIEクロマティック表
の規定された必要な領域の外になるであろう。この場合
には、赤色光を透過するが、橙色光、黄色光、緑色光、
青並びに青色光を吸収するロングパスカラーフイルター
をランプの前に配置する必要がある。
光学的収束器56の所望の機能は、光源からの光を可能
な限り集め、ほぼ±10゜の垂直角度範囲にこの光を垂直
にコリメートし、そしてライトガイド58を介してこの光
をホログラム62に向けて射出することである。好ましく
は、この収束器56の表面の形状は、、限られた利用でき
るスペース内で、光を捕らえてコリメートするのに最も
有効であるように選定されている。太陽放射を円筒パイ
プに集めるために、太陽光の最適な集中がパラボラ（放
物線）のような結像面ではなく、W.T.Welford 並びに
R.Winston（Academic New York,1978）による“The
Optics of Non−Imaging Concentrators"の119な
いし141ページに記載されているような非結像面で達成
できることが知られている。この非結像反射面は光を点
もしくは線に収束しないが、ぼやけた領域にする。この
原理は、光を角度的に集める光射出シリンダーに対して
逆に働くことである。射出面がシリンダーの外側にあ
り、反射鏡が光源面に形成されていれば、最適な非結像
集中形状は、“The Opticsof Non−Imaging Concent
rators"の94ないし97ページ並びに189ないし191ページ
及びFIG.4に開示されている。しかし、ガス放電灯52の
射出面は内面52Bに沿っており、そして反射面90は光源
の外面52Bから1mm以上離れている。これは、この面が接
近していると寄生容量が発生するためである。このよう
な状態のもとで、最適な非結像収束器は実現され得な
い。しかし、図5Aないし5Cに示す非結像収束器は非常に
好ましい機能を果たす。
図5Aは、中に光線路が示された収束器104の垂直断面
を示す。図5Bは、球形の後ミラー部分104Aと、パラボラ
形状の第１並びに第２の側面部材104B,104Cとを備えた
収束器104を示す。この実施例において、球形の後ミラ
ー部分の半径は3.5mmである。全体として収束器を傾斜
させる前に（収束器の軸は最終的には19゜で傾斜す
る）、パラボラ形状の側面部材の頂点と焦点とは、以下
のように位置している。
V1＝（Z,Y）＝（−1.6477,−1.3268） F1＝（0,−1.5） V2＝（−1.6477,1.3268） F2＝（0,1.5） ここで、座標はミリメータで表され、またX,Y座標シ
ステムの中心は球形の後ミラー部分104Aの曲率中心であ
る。V1とF1とを結ぶ線104Dは、収束器の軸Ｚに対して−
６゜傾斜している。また、V2とF2とを結ぶ線104Eは、収
束器の軸Ｚに対して６゜傾斜している。図5Cに示すよう
に、Ｚ軸が放物線の頂点と焦点とを結ぶ線に沿ってお
り、放物線の頂点114でＺ＝０である座標システムにお
いて、放物線は次式で規定される。
Y2＝4PZ ここで、Ｐは頂点から焦点までの距離で、1.6568であ
る。
図６は、図5Aに示すホログラム104に達する光線の分
布地図である。プラスチックライトガイドを介してホロ
グラム面に入射光線を仮想し、ライトガイドがホログラ
ムに頂点で接触する点を考え、そしてホログラムを除去
しライトガイドをスペース中に非常に長く（例えば、10
0フイート）延ばすことを仮想する。ライトガイドの他
端は、曲率中心が頂点である球面である。この球面に入
射する全ての光線は球面にドットを付けると仮想する。
図６に示すドットのパターンは、実質的にこの球面に
当たる光線のパターンであり、また光線の角度方向に対
する実質的な光線の数の地図である。ホログラムに与え
られるパターンは、定められた規則により要求されてい
るCHMSLの発光強度分布に類似しているので、、実物に
近くなっている。
CHMSLからの光の実際の分布は、垂直分布が狭く（＋1
0゜／−５゜以下）、そして水平分布は少なくとも＋45
゜／−45゜に広がっているものである。図６に示すよう
に、ホログラム中への光線の分布はこの要求を満たす。
かくして、ホログラム自体は光をさらに角度的に広げる
必要はない。これは、光をライトガイドから周囲に光を
曲げるが光をこれ以上広げない伝送格子で単に良い。光
源並びに収束器は予め光の所望の角度分布を与えるの
で、ホログラムは、単に内部にトラップされた光を外周
に回折もしくは曲げる。このために、光をさらに角度的
に広げることがない。
戻りの照射をホログラム62案内するための手段の最終
的な辺はライトガイド58（図１）であり、これは内部に
トラップされた光が長手方向に進行するように設計され
ている。このライトガイド58はクリアーなプラスチック
材料により形成されたた堅い部材である。ライトガイド
58の面からの戻りの照射の折り返し毎に、ひかりの一部
はホログラム62により回折される。このライトガイド58
は、1,2度もしくはより多くホログラム62と相互作用す
るように設計されている。光がホログラムと相互作用す
る回数に応じて、、ホログラム効率、即ち、入力パワー
に対する回折パワーの比はホログラム62の垂直方向の広
がりに沿って設定されており、この結果の像の明るさは
垂直方向に均一である。図7Aに示すように均一平坦なフ
イールドの像をつくるホログラムを設計することができ
る。しかし、ホログラムフイルムをパターンが付された
マスクでカバーし、ホログラムの露光の前に紫外線（U
V）に露光することUVによる感光度が減じられるが、カ
バーされた領域は、依然として光感度がある。ホログラ
ムは２つの相互作用でコリメートされた光線で記録され
ているとき、マスクの反転のホログラムパターンにな
る。
E.I.DuPont de Neimousにより発売されている特別
なホトポリマーで、露光レベルカーブに対する効率は回
折効率の中間レベルを信頼性良く達成するのを困難にす
る。これは、ホログラムを記録し始める（即ち、最大回
折効率を達成する）前に、、スレショールド露光レベル
を必要とするからである。かくして、ホログラムを横切
る回折効率を変えるための有用な技術は、ドットのマト
リックスマスクで覆われたホログラムフイルムを予めUV
で露光することである。このマスクでドットの周波数は
結果のホログラム効率を調節するように調節される。各
ドットの下で、ホログラムフイルムは保護される。各ド
ットの周りで、ホログラムフイルムは感度を持たず無感
覚である。ドット自体は非常に小さくて観察者には認識
できない。このため、ホログラムの駆動部分の絶対的な
効率が最大であっても、ホログラムの有効な効率を制御
する結果となる。かくして、CHMSLの場合、戻りの照明
がホログラム62の上から入射する場合、マスク内のドッ
トの密度もしくは周波数はホログラムの上部近くで最も
高くなり、ホログラムの下部近くで最小に減じる。この
ようにして、ホログラムの効率はホログラムの上部で最
小となり、ホログラムの底部側で高レベルとなるように
徐々に増加するであろう。
図7Bないし7Eは、正方形のドットの格子状パターンを
示し、ドット領域のドットの密度は図7Bから図7Eへと高
くなり、低コントラストから、中間コントラスト、そし
て最大コントラストとなる。ホログラムに装飾的なパタ
ーンを記録し、さらにホログラムの効率を調整するため
に、ぼかされたドットマトリックスパターンがUVマスク
の装飾パターンに重ねられる。このようにして、高解像
であるけれどパターンがホログラムに記録される。
この結果、よりコンパクトで、軽く、目立たず、そし
て従来のホログラムCHMSLよりも低パワー（約20W）で良
いホログラムCHMSLとなる。
図8Aないし8Eは、ホトポリマーフイルム200に記録さ
れたパターン化されたホログラムを作るための方法を示
す。図8A並びに8Bに示すように、ホログラムがフイルム
200に記録されるネガテイブンパターンが中に形成され
たパターン化された紫外線マスク202が使用される。こ
のマスク202は、パターン開口以外は光に対して不透明
であり、フイルム200の上方に配置される。そして、フ
イルム200には、マスク202のパターン開口を通して紫外
線が照射される。マスク202で覆われていないフイルム
の領域は紫外線に無感度であるが、フイルムの覆われた
領域は光感度がある。この方法の次の工程で、514.5nm
の波長の２つのコリメートされたレザー光線204,204で
表面を照射することにより、ホログラムがフイルムに記
録される。この２つのレザー光線の干渉パターンはフイ
ルム200の光感度領域のみに記録される。この後、フイ
ルム200は、紫外線キュアー工程208並びに焼き付けキュ
アー工程210で処理される。UVキュアーはフイルム内の
染料を漂白し光感度性をなくす。加熱はホログラム効率
を増加させる。処理されたフイルム212はマスク202によ
り保護された領域内にのみ記録されたホログラムを有す
る。
図9Aないし9Cはホログラム像とマスクとの関係を示
す。図9Aは、自動車の後方から見るような、例示的な像
のサイズを示す。図9Bは、ホログラムに直交する方向か
ら見た実際の像サイズを示す。図9Aと図9Bとの相違は、
リヤーウインドに取着されたホログラムの垂直方向から
の角度的オフセットによる。最後に、図9Cは予め露光す
るマスクを示し、マスクパターンはホログラム像パター
ンと反転している。
図10は、本発明に係わるCHMSL215の異なる実施例を示
す。このCHMSL215は第１並びに第２のライトガイド216,
218を有する。これらライトガイドはアクリルのような
透明なプラスチックの固体片で形成されている。孔217
が第１のライトガイド216に穿孔され、光源を有するガ
ス放電灯（図10では示されていない）を収容している。
この放電灯は、単一の細長い形状をしており、図１のCH
MSLの光源と同様の方法で励起される。ホログラム（図1
0では示されていない）ライトガイド218の最大で上方に
向いた面に設けられる。ライトガイド216は、光源から
射出された光をコリメートする結像収束器として機能す
る。この結果、コリメートされた光は第１のライトガイ
ド216の底面219Aから全内部反射により第２のライトガ
イド218の入力開口方向に反射する。ライトガイド216の
面219Bは、放物線反射面を形成するように放物線形状を
している。このCHMSL215と図１のCHMSLとの大きな相違
は、光収束器がキャビテイにより形成されていないで、
透明なプラスチック材の固体片により形成され、収束器
が結像収束器であることである。図１の非結像収束器程
充分ではないが、結像収束器は適用するのに充分に機能
する。
図11A並びに11Bは、本発明の第３の実施例に係わるCH
MSL220を示す。このCHMSL220は、アクリルの固体片で形
成された第１のライトガイド222と、同様にアクリルの
固体片で形成された第２のライトガイド224と、これら
ライトガイド間に位置されたワイヤーメッシュ226と、
このワイヤーメッシュと第２のライトガイドとの間に位
置された複数の円筒状フレネルレンズ片228とを有す
る。１対のスナップ結合タブ240が上記部材222,224,22
6,228の集合体を一緒に取着している。
光源を備えたガス放電灯234を中に収容するような径
の孔231がガイド222に形成されている。この実施例で、
RF励起がワイヤーループを介してランプ片236に容量結
合を与えており、この結果所定のランプ片のみが光を射
出するように、複数のランプへん236に分割されてい
る。パワー供給源232が、図１のCHMSLと同じように220M
HzのRFエネルギーを供給し、これは放電灯の周囲に装着
されたワイヤーリングもしくはループに接続されてい
る。図11Bは、放電灯を囲み互いに所定間隔を有した容
量リングを介して励起されるバルブ234Aの一例を示す。
リングの異なる例は、接地され、他のリングはRFパワー
供給源に結合されている。かくして、例えば、リング23
4B,234Dがパワー供給源に接続されリング234C,234Eが接
地される。この例で、リング相互は0.5インチ他がいに
離間している。この例において、バルブは長さ方向に均
一に光を射出し、図11Aに示すように分割された光源片
を生じている。前記リングは射出するバルブ片間にのみ
延びている。
このCHMSL220の収束器は結像収束器である。しかし、
特別な適用のために高くなった効率が必要な場合には非
結像収束器も使用できる。
ホトポリマーのホログラム230は第２のライトガイド2
24の最大の面に取着され、自動車のリアーウインドウ近
くに配設されている。
図12は本発明の他の実施例のCHMSLを示す。このCHMSL
250は、光学的インデックスマッチング接着剤の層264に
より自動車のリアーウインドウに取着されたホログラム
構造体260を有する。マイラーの支持体262がホログラム
の外面に取着されている。戻りの照明は、収束器252に
より規定されたキャビテイ253内に設けられたガス放電
灯254により行われる。光学的収束器キャビテイは、図
１の実施例で説明したような非結像収束器を規定してい
る。ガス放電灯は、自動車のブレーキペダルが押された
ときに駆動されるRF源のようなパワー源により励起され
る。チューブ254から射出される光は収束器252によりコ
リメートされ、プリズム256の入力開口255中に導かれ
る。出力開口257は、光学的接着剤により、ウインドウ2
58の内面に取着されている。反射ホログラムもしくは透
過ホログラムで形成され得るホログラム構造体260は、
チューブ254により生じる戻り照明に応答してストップ
ライト照明を生じ、リアーウインドウ258内で実質的な
全内部反射を介してホログラム構造体260を伝播する。
リアーウインドに入射するときの戻り光線の角度と、リ
アーウインドウ中に占める光線の幅と、プリズムの高さ
とは、内方に反射される光がプリズム／ウインドウ界面
に入射しないようにリアーウインドウの厚さに関連して
適当に選定さる。このようなパラメータの選定は、R.T.
SmithとA.DaiberとM.McDonaldとA.Auにより1990年４月1
6日に出願した米国出願No.07/519,319“Trapped Beam
Holographic Center High Mounted Stoplight"に
より詳細に記載されている。この記載内容の全部がここ
では参照される。
上記実施例は、本発明の原理を示す可能な特別の実施
例を単に説明しただけであることが理解され得よう。他
の構造は、本発明の範囲並びに精神から逸脱しないで、
当該分野の者により、この原理に従って容易に創作され
得よう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−303035（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−293632（ＪＰ，Ａ) 米国特許5101193（ＵＳ，Ａ) 米国特許2015324（ＵＳ，Ａ)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】リアーウインドウを有する自動車のための
    ホログラムストップライトであり、 前記リアーウインドウ近くに設けられ、戻り照射を回折
    して自動車の後方から見えるホログラムストップライト
    像を生じさせるホログラムと、 RFエネルギーを発生させる電源と、 前記RFエネルギーにより励起されるネオンガスが満たさ
    れ、前記戻り照射を発生させる、細長いランプチューブ
    を有する光源と、 このネオンガスが満たされた細長いランプチューブに巻
    回され、前記電源に接続されてRFエネルギーが供給され
    て前記ネオンガスの励起を果たす誘導コイルと、 前記ネオンガスが満たされたランプチューブを囲み、前
    記電源に接続されRFエネルギーにより容量的に励起され
    る互いに離間した１対の導電リングと、 反射集束面により規定され、中に前記ランプチューブが
    配設される集束キャビティを有し、前記光源により発生
    された光を集め、所定の角度領域内にコリメートする光
    学的収束器と、 集められそしてコリメートされた光を収束器からホログ
    ラムに案内する光ガイド手段とを具備し、この光ガイド
    手段は、戻り照射を前記集束器からプリズムとリアーウ
    インドとの界面に導いて、全内部反射によりリアーウイ
    ンド内に光を捕捉させるプリズムを有し、前記戻り照射
    は入力側アパチャーを介して前記光ガイド手段に入り、
    また、光ガイド手段は、光学的光ガイドと、空気と光と
    のガイド界面での全内部反射により戻り照射を、ホログ
    ラムにより周囲に回折された光を除いて捕捉するための
    手段とを有し、そして、前記光ガイドは複数の平面によ
    り規定された透明の固体部材を有し、また、前記ホログ
    ラムはこれら平面のうちの第１の面に近接して固定さ
    れ、このホログラムの効率は、ホログラムが入力側アパ
    チャーから所定距離離れたところでのホログラム効率よ
    りも入力側アパチャー近くで低い効率となるように、設
    定されているホログラムストップライト。
  2. 【請求項２】リアーウインドウを有する自動車のための
    ホログラムストップライトであり、前記リアーウインド
    ウ近くに設けられ、戻り照射を回折して自動車の後方か
    ら見えるホログラムストップライト像を生じさせるホロ
    グラムと、 戻り照射を発生させるように、RFエネルギーにより励起
    されて赤色の戻り証明を発生させるガス放電灯を有する
    戻り照射のための光源と、 自動車のブレーキが作動されたときに前記RFエネルギー
    を発生するように選択的に駆動されるRFパワー源と、 この光源により発生された光を集め、所定の角度領域内
    にコリメートし、戻り照明を集め、コリメートする２つ
    の放物面を含む複数の光学的反射面により規定された光
    学キャビティを有する光学的収束器と、 前記収束器に光学的に結合された透明のライトガイドを
    有し、集められそしてコリメートされた光を収束器から
    ホログラムに案内する光ガイド手段とを具備し、前記ホ
    ログラムはライトガイドの出力側アパチャーに装着され
    ており、前記戻り照射は入力側アパチャーを介して前記
    光ガイド手段に入り、光学的光ガイドと、空気と光との
    ガイド界面での全内部反射により戻り照明を、ホログラ
    ムにより周囲に回折された光を除いて捕捉する、ホログ
    ラムストップライト。
JP6514580A 1992-12-22 1993-12-21 線形ランプからホログラムに捕捉された光線による、センターハイマウントストップライト Expired - Lifetime JP2642247B2 (ja)

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US994816 1992-12-22
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