JP6921670B2 - 消灯状態において審美的外観を有する光ファイバライトパネル - Google Patents

消灯状態において審美的外観を有する光ファイバライトパネル Download PDF

Info

Publication number
JP6921670B2
JP6921670B2 JP2017142144A JP2017142144A JP6921670B2 JP 6921670 B2 JP6921670 B2 JP 6921670B2 JP 2017142144 A JP2017142144 A JP 2017142144A JP 2017142144 A JP2017142144 A JP 2017142144A JP 6921670 B2 JP6921670 B2 JP 6921670B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
panel
layer
lighting
lighting device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017142144A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018014328A (ja
JP2018014328A5 (ja
Inventor
ケイラ、グリーン
ジョン、オリジック
ブラント、ポッター
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo North America Inc
Original Assignee
Valeo North America Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo North America Inc filed Critical Valeo North America Inc
Publication of JP2018014328A publication Critical patent/JP2018014328A/ja
Publication of JP2018014328A5 publication Critical patent/JP2018014328A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6921670B2 publication Critical patent/JP6921670B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/29Attachment thereof
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/0006Coupling light into the fibre
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/235Light guides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/24Light guides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/37Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors characterised by their material, surface treatment or coatings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/50Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by aesthetic components not otherwise provided for, e.g. decorative trim, partition walls or covers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/235Light guides
    • F21S43/236Light guides characterised by the shape of the light guide
    • F21S43/237Light guides characterised by the shape of the light guide rod-shaped
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/235Light guides
    • F21S43/242Light guides characterised by the emission area
    • F21S43/245Light guides characterised by the emission area emitting light from one or more of its major surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/30Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by reflectors
    • F21S43/33Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by reflectors characterised by their material, surface treatment or coatings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/50Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by aesthetic components not otherwise provided for, e.g. decorative trim, partition walls or covers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00Reflectors for light sources
    • F21V7/22Reflectors for light sources characterised by materials, surface treatments or coatings, e.g. dichroic reflectors
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type the light being emitted along at least a portion of the lateral surface of the fibre
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/04Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/04Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
    • G02B6/06Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images
    • G02B6/08Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images with fibre bundle in form of plate
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21WINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2107/00Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles

Description

本発明は、照明システムに関し、より具体的には、光ファイバライトパネルを利用する照明及び/又は信号装置に関する。
周知のように、車両は多くの種類の照明装置を含む。例えば、停止ライト機能、テールランプ機能、ヘッドランプ機能、日中走行ライト機能、ダイナミック・ベンディング・ライト機能、フォグランプ機能を果たす外部車両照明装置が一般的である。
交通事故を削減する取組みにおいて、多くの政府が、車両の照明性能に関する要件を指定する法令を定めている。例えば、本件出願の時点において、連邦自動車安全基準(FMVSS)の108番は、合衆国内で操作される車両の停止ランプ(すなわちブレーキライト)の最低測光強度を指定している。車両メーカーは、車両の照明装置を、上記基準や世界中のこのような基準の技術的要件を満たすように設計しなくてはならない。近年、車両照明は、消費者に対する審美的訴求力を有するためにも重要となってきている。このため、車両メーカーは、照明装置が搭載される車両のスタイルを考慮して車両照明装置を設計するように努力を重ねている。更に、車両メーカーは、車両のスタイルをより良くするようなオプションの照明効果を(必要な照明機能の他に)提供することができる。
要求される技術的スペックに合致する審美的訴求力を有する車両照明装置を提供することは困難である。例えば、現行の車のテールランプは、電力を大量に消費する傾向があり、且つリフレクタ等の種々の部品を必要とする。ヘッドランプも同様であり、リフレクタや遮断装置等の複数の部品を必要とする。審美的な照明効果の追求は、更に多くの部品や複雑性につながる。このような車両照明装置は、車両のスタイルに容易に適合するものではない。
近年、いくつかの車両メーカーは、車両照明の所望の照明及び審美的特性を満足することを目的として、有機発光ダイオード(OLED)を利用している。OLED装置は、一般に、三次元形状に形成可能な非常に薄型のパネルの形状を取る。ファイバパネルのLEDは、OLEDと同様のパネル形状を有し得る。例えば、US特許番号6,874,925号は、光ファイバ発光パネルアセンブリを開示している。しかしながら、このようなアセンブリは、車両照明の技術的要件が課せられない、LCDバックライト、外科装置、光線療法、及び他の適用に限定されていた。
本発明の目的は、車両照明に関する技術的且つ審美的要件を満足し得る光ファイバライトパネルを提供することである。
本発明の他の目的は、車両のスタイルに同調可能な光ファイバライトパネルを提供することである。
本発明の更に他の目的は、消灯状態における車両のデザインの美観を良くする光ファイバライトパネルを提供することである。
これらの目的及び/又は他の目的は、本明細書に開示される発明の実施形態により提供されるであろう。
一実施形態において、車両用照明装置は、光を生成するための光源と、出光側面と前記出光側面に対向する光反射側面とを有する照明パネルと、を含む。前記照明パネルは、複数の光ファイバであってそれぞれが前記光を前記光ファイバの長さに沿って出射するように構成された光ファイバを備えた光ファイバ層を含む。前記複数の光ファイバは、前記光ファイバ層が、前記照明パネルの前記出光側面に対面する第1側面と、前記照明パネルの前記光反射側面に対面する第2側面と、を有するような態様で、所定の形状に配設される。反射層が、前記光ファイバ層の前記第2側面に設けられるとともに、前記光を前記光ファイバ層の前記第1側面に向かって反射するように構成される。前記照明パネルの少なくとも1つの層が、審美的訴求力を得るために選択された、消灯状態において前記照明パネルの前記出光側面から見える審美層である。結束要素が、前記複数の光ファイバの端部を、前記光源に光学的に連結される束として保持するように構成される。
一態様において、前記光源は、固体光源を有する。前記複数の光ファイバは、整列して配設される得るか、又は織られた形態で配設され得る。
前記少なくとも1つの審美層は、前記反射層、及び/又は高度反射性着色フィルムを含み得る。前記高度反射性着色フィルムは、前記光源により生成される光の色にマッチする色であり得る。
前記照明装置の前記反射層は、消灯状態における前記照明パネルの前記出光側面のメタリックな外観を提供する金属を含み得る。或いは、前記反射層は、前記金属により部分的に被覆された拡散反射材を含む。前記金属の部分被覆量により、消灯状態における前記照明パネルの前記出光側面のメタリックな外観が提供されるとともに、前記拡散反射材の一部を露出されたままになる。前記金属は、アルミニウム、銀、及び金の少なくとも1つを含み得る。
前記少なくとも1つの審美層は、前記照明パネルを固定するように構成された構造層を含み得る。前記構造層は、前記照明パネルを所定の形状に固定するように構成されたベゼルを含み得る。
前記少なくとも1つの審美層は、前記光ファイバ層を含み得るとともに、前記複数の光ファイバは、前記照明パネルの消灯状態において色を有し得る。前記光ファイバ層は、前記照明パネルの消灯状態において所定の色を有する着色媒体に封入された前記複数の光ファイバを含み得る。
前記少なくとも1つの層は、前記パネルの前記出光側面に設けられた透過層を含み得るとともに、前記透過層は、消灯状態において色を有し得る。前記透過層は一方向鏡面コーティングを含み得る。前記一方向鏡面コーティングは、前記パネルが点灯状態にあるときは前記光を透過するとともに、消灯状態においては鏡面のように見える。
本発明の別の態様は、車両用照明装置の製造方法を含む。前記方法は、 それぞれが光を生成するように構成された複数の光源を準備する工程と、
所定の形状に配設された複数の光ファイバを備えたライトパネルを準備する工程と、
前記ライトパネルの入力部を形成するように、前記ライトパネルの前記光ファイバの端部をまとめて結束する工程と、を含む。少なくとも1つの審美層が、消灯状態において前記パネルの出光側面から見えるように設けられるとともに、消灯状態における前記照明装置の審美的訴求力を提供するように選択される、前記審美層の光学特性を補償するように出力される光を提供するように、前記複数の光源の中から1つの光源が選択されて、前記選択された光源が前記ライトパネルに連結される。
本発明の実施形態による光ファイバライトパネル装置の概略図。 本発明の実施形態による照明装置に使用される光ファイバライトパネルの平面図。 光ファイバの長さに沿って光を出射するようになされた光ファイバの概略図。 光ファイバの長さに沿って光を出射するようになされた他の光ファイバの概略図。 本発明の実施形態による照明装置に使用されるファイバ束の選択的な実施形態を示す図。 本発明の実施形態による照明装置に使用されるファイバ束の選択的な実施形態を示す図。 本発明の実施形態による光ファイバパネルの断面図。 本発明の実施形態による光ファイバパネルの構成を示す図。 本発明の実施形態による光ファイバパネルの別の構成を示す図。 本発明の実施形態による光ファイバパネルの別の構成を示す図。 本発明の実施形態による光ファイバパネルの別の構成を示す図。 本発明の実施形態による光ファイバパネルの別の構成を示す図。 本発明の実施形態による外部車両照明装置の部品の分解図。 図8Aの装置のパネルの断面図。 本発明の実施形態による光ファイバライトパネル装置を有する車両の図。
光ファイバライトパネルは、以前は、バックライト液晶ディスプレイや電子制御に使用されていた。2015年6月19日に本件と同じ出願人により出願された、発明の名称を「車両用光ファイバ照明及び/又は信号システム」とするUS特許出願シリアル番号PCT/US2015/036629号(未公開)は、車両の外部照明用の光ファイバライトパネル装置を開示している。この出願の全内容は、参照により本願に組み込まれる。
一般に、光ファイバライトパネル・アセンブリは、複数のファイバからなるファイバ束に光を入射する光源を有する。これらのファイバは、ファイバ束から延在してライトパネルを形成する。反射バッキングがパネルの一側に設けられて、出射された光をパネルの出光側に反射する。この反射バッキングは、パネルから出射した光の反射特性を得るように従来的に選択されてきた。具体的には、反射バッキングは、パネルのファイバから出射した光に対して非常に高度な反射性を有する拡散反射面を提供するように選択されてきた。しかしながら、本件発明者等は、出射光に対してこのように望ましい性質を有する反射材料は、魅力のない独特の消灯外観を呈することを見出した。例えば、US特許番号6,874,925号及び5,307,245号は、マイラー(Mylar)からなる反射バッキングを開示している。メリネックス(Melinex)も公知である。このような材料は、消灯状態において平坦な白色の外観を呈するが、自動車照明への利用においてこれは審美的な訴求力に欠ける。
図1は、本発明の実施形態による照明システムの概略図である。照明システム10は、光源20と、ファイバ束44と、ファイバパネル32と、を有する。光源20は、ファイバパネル32に結合する光を生成し、ファイバパネル32は、その表面から所望の照明機能を満たす光を出射する。パネル32の出射側面が、図1において32eで示されている。本発明の実施形態によれば、パネル32の少なくとも1つの層が、パネルの消灯状態において出射側面32eから見えるものであり、この層は消灯状態における審美特性を得るために選択される。ファイバ束44は、パネル32のファイバを、ファイバパネル32への光の受容に好適な形態において寄せ集めたものである。
光源20は、パネル32から出射される所望の光を提供する測光特性を有する光を生成するための好適な源であり得る。例えば、光源20は、パネル32の照明機能や審美的照明作用を満足する好適な光束、波長及び光強度を有するランバートパターンや他の放射パターンを提供し得る。メリネックス製リフレクタを使用する従来のパネルに比較して、本発明による消灯時の美観を提供するパネル32の層は、パネル32の出光特性を変える又は損ねる可能性がある。本発明の実施形態によれば、装置の他の光学的特性がこの悪化を補償するように変更されており、これにより、車両照明装置は、技術的スペックを満たすとともに消灯状態においてスタイリッシュであることが可能となっている。例えば、所望の消灯外観を有するパネルは、パネル32における光束出力を低下させる可能性があるけれども、この効率損失を補償するために、より高出力の光源が設けられる。
光源20は、1つ以上の発光装置又は固体光源を有し得る。「固体」という用語は、白熱灯や蛍光灯に対立するものとしての固体のエレクトロルミネセンスにより出射された光を指す。例えば、光源20は、半導体発光ダイオード(LED)又はレーザーダイオード、OLED、ポリマー発光ダイオード(PLED)、LEDランプパッケージ、LEDチップ又はLEDダイス、又はこれらのデバイスのうちの1つ以上のアレイを有し得る。複数のLEDが使用される場合、これらは同じ色であっても異なる色であってもよい。光源20は、複数の個別のLED又はLEDライトバーであり得ることを理解されたい。1つ以上のLEDを有する従来のプリント回路基板(PCB)を、光ファイバパネル32とともに使用することができる。一例において、光源は、2.65v及び750mAの電流において2Wで、140lmの出力を提供するLEDであり得る。或いは、860mA、6.29V、510lmの白色1x2LED源が光源20として設置され得る。ハロゲン球及び/又はHID源もまた使用され得る。
図2は、本発明の実施形態による照明システムに使用される光ファイバライトパネルを示す図である。光ファイバライトパネル32は、複数の光ファイバ28を有する。これらの光ファイバ28は、パネル32の長さLに沿って延在するとともに、パネルの端部32aで終端する。これらのファイバ28は、全体的に平面状で且つ全体的に矩形のパネル32を画成するように、幅Wに沿って整列して(アレイ状に)配設される。パネル32は、他の配置や形状を取り得るものであり、長方形であること及び/又は直線のラインに限定されない。例えば、パネル32は、全体として長さLを超える幅Wを有していてもよい。例示的な実施形態において、パネル32は柔軟で可撓性があり、ライトパネル32の三次元形状を画成し得る支持体すなわちフレームに受容されるようになされていてもよい。
図2にの実施形態において、複数の光ファイバ28は、互いに対して、且つパネル32の長手方向軸LAに対して略平行な関係で配設されている。しかしながら、複数の光ファイバ28は、同様の又は異なる状態(例えば、平行、非平行、湾曲状、円弧状、又は蛇行状)を取り得ることを理解されたい。例えば、複数の光ファイバ28のうちの一部が直線状であって、他はそうでなくてもよい。更に、複数の光ファイバ28がそれぞれパネル32の全長Lに沿って延在するように図示されているが、複数の光ファイバ28の一部又は全部が全長より短く延在してもよい。複数の光ファイバ28は長さLよりも長くてもよく、例えば、パネル32内において円形、楕円形、多角形又は他のパターンにおいて配置されてもよい。
パネル32は、ファイバ28が使用されるであろう環境に応じて、いずれの本数のファイバ28をも有し得ることを理解されたい。実施形態のいくつかにおいて、パネル32毎に直径コンマ23mmのおよそ五十(50)本のファイバ、又は(層毎に)幅Wの1インチ当たり100本のファイバが設けられる。当然ながら、これらは単なる例示であり、ファイバ28の他の本数やサイズが利用可能である。また、複数の光ファイバ28は、異なるサイズや寸法、例えば異なる直径を有し得る。したがって、複数の光ファイバ28は、形状、寸法及びサイズにおいて異なり得るとともに、所望とされる光パターンや照明機能に応じて、所定の形状になされて配設される。
従来の光ファイバは、一般に、ファイバの入力端部から出力端部へ、全内面反射(TIR)により光を透過する。本発明の実施形態によれば、光がファイバ28の長さに沿って出射され、パネル32が、図2の点Bに示すように、ファイバの長手方向軸LAに実質的に平行でない方向において照明するように、光学ライトパネルシステム10のファイバ28は構成される及び/又は配置される。点Bは紙面から出る光線を示す。
図3は、光ファイバの長さに沿って光を出射するようになされた光ファイバの概略図である。ファイバ28の長手方向軸に対して光が実質的に横方向に出射しやすくなるように、ファイバ28は、ファイバ28の表面28aを通過するように光を方向付ける又は反射する複数のファセットすなわち反射面70等の光学素子を含むように変更され得る。ファイバ28が光を所望の方向に向けるように改変することは、様々な方法で達成される。これらの方法には、上述の複数のファセットすなわち反射面70を設けること、ファイバ28の表面をレーザ削摩すること、各ファイバ28の表面を機械的に研磨すること等が含まれるがこれらに限られない。更に、ファイバに沿って異なる出光効果を得るように、ファイバの長さに沿って深さ、密度及び改変の種類を変えることができる。例えば、ファイバの表面28aにおける光強度を大きくする又は小さくするように、反射面70同士の間隔をファイバの異なる部分で変えてもよい。
図4は、光ファイバの長さに沿って光を出射するようになされた別の光ファイバの概略図である。図4に示すように、ファイバを捲回したり湾曲させることによっても、ファイバFの側面から光を出射させ得ることが見出された。したがって、光ファイバ28のうちの少なくとも1本又は数本をその長手方向軸に沿って湾曲させることにより、ファイバが、所定又は所望の方向に、例えば図2の点Bに示される方向に、光を出射可能となり得る、又は照明可能となり得る。所定の照明機能又は結果を生じさせることを目的として、複数の光ファイバ28の織物パターンに充填スレッドTを設けることにより、このような特性を活用することが望ましい。所望の照明機能、効果又は特性を引き出すように、種々の織りパターン(織目)が選択され得る。いくつかの実施形態において、ライトパネルは、図3で説明したように改変され、且つ織られたファイバを有し得る。パネル32から出力される光に関する空間的効果を達成するように、ファイバの改変と織り方との組み合わせが利用され得る。
再び図2に戻ると、複数の光ファイバ28はパネル32から延在するとともに、パネル32の受光端部すなわち入力端部として機能する束44として寄せ集められまとめられている。ファイバ束44は、ファイバ28を所望の断面形状に維持するのに適した結束要素又は物質を有し得る。図5A及び5Bは、本発明の実施形態による照明システムに使用されるファイバ束44及び結束要素の選択的な実施形態を示す。図5Aに示すように、ファイバ束44は、ファイバを接着させてまとめる結束要素としてファイバ28間に設けられた接着剤28’により保持されてもよい。或いは、ファイバ束44は、図5Bに示すような(フェルール等の)カップリング46により保持されてもよい。また、ファイバ28を結束状態に保持しやすくするように、束44は、図5Bの45で示されるようなラップ、スリーブ、接着剤、テープ、樹脂等をも有し得る。
図6は、図1の照明パネル32の断面の概略図である。図示のように、パネル32は、光ファイバ層34と反射層36とを含む積層構造体である。図示のように、パネル32は、出光側面32eと光反射側面32rとを有する。光ファイバ層34は、複数の光ファイバ28を含む。上述のように、各光ファイバ28は、光ファイバの長さに沿って光を出射するように構成される。複数の光ファイバ28は、光ファイバ層34が、照明パネルの出射側面32eに面する第1側面34aと、この第1側面に対向するとともに照明パネル32の光反射側面32rに対面する第2側面34bと、を有するような態様で、所定の形状に配設される。
反射層36は、光ファイバ層34の第2側面34bに設けられる。図面において直接接触しているように示されているが、光学特性を有する1つ以上の層が、ファイバ層34と反射層36との間に介在され得る。反射層34は、光ファイバの長さに沿って出射された光を、光ファイバ層32の第1側面34aに向かって反射するように構成される。本発明の実施形態によれば、照明パネル32の少なくとも1つの層が、消灯状態における審美的訴求力を得るために選択された、消灯状態において照明パネルの出光側面32eから見える審美層である。審美層は、色、質感、形状、光沢、又は他の所望の特性に応じて所望の消灯時の外観を提供するように選択され得る。
一実施形態において、少なくとも1つの審美層は、反射層36であり得る。例えば、反射層36は、任意の色の高度反射性着色フィルムであり得る。反射層は、消灯状態において反射層36をファイバ28を介して選択された色として見えるようにする所望の波長だけを反射する材料から構成され得る。反射層36は、効率性を目的として、光源20により生成される光の色にマッチする色であり得るか、パネル32の消灯状態における審美的理由のみから選択された着色フィルムであり得る。例えば、反射層36は、車両の塗装色又は内装色にマッチする消灯色を提供するように選択され得る。
或いは、反射層36は、消灯状態における照明パネル34の出光側面32eにおいてメタリックな外観を提供する金属から構成され得る。例えば、反射層は、ファイバ層34の第2側面34を完全に覆う金属フィルムであり得る。或いは、反射層は、金属化表面を有するフィルムであり得る。例えば、金属で部分的に被覆された、高度な拡散反射特性を有する従来のマイラー又はメリネックス層である。図7Aは、消灯状態において可視の反射層36’を有するとともに、これに設けられた部分的な金属コーティング70を有するライトパネル32’の実施形態を示す。図示の実施形態において、金属コーティングは、マイラー領域72が露出されたままであるような態様で、ファイバの位置以外のマイラー層の領域に施されている。金属領域70は、パネル32の点灯状態においてスペクトル反射を提供する一方、マイラー領域70はファイバの位置に対応する領域において拡散反射を提供する。金属コーティングの量は、消灯状態において照明パネルの出光側面において所望のメタリックな外観を提供しつつ、点灯状態においてマイラーにより拡散光が反射され得るように選択される。一例において、審美表面全体が金属化される。金属70は、例えば、アルミニウム、銀、及び金の少なくとも1つであり得る。
少なくとも1つの審美層は、照明パネル32を形成するように構成された構造層であり得る。図7Bは、構造審美層を有する発光パネル32”の概念図である。図示のように、ファイバ層34は、反射及び/又はメタリック特性を有する有色の構造層16に接着され得る。構造層16は、照明パネル32を所定の形状に固定するように構成されたベゼルを有し得る。図7C乃至Eは、本発明の実施形態による構造支持体を有する照明装置の部分図及び断面図である。図示のように、照明装置は、ファイバ層34を受容する構造支持体すなわちフレーム16を有する。支持体すなわちフレーム16は、図7Dに示すように、ファイバ層34のベゼルを提供するように、後壁16bとこの後壁16bに全体的に対向する壁16Cとを備える。図示の実施形態において、壁16cがファイバ層34を囲んでいる。壁16cの内縁16c1が、窓すなわちアパーチャ62を画成し、このアパーチャ62を介して層34の第1側面34cから光が出射され得る。ファイバ層34は、出光側面34eが露出されるような態様で、支持体すなわちフレーム16に挿入される。
解説を簡単にするように、図7C乃至7Eにおける共通の部品は同じ部品番号で示されている。上述のように、支持体すなわちフレーム16は湾曲していてもよいが、図7C乃至7Eは、湾曲のない単純化した図である。接合壁16dが、壁16cを後壁16bに接合する。図7A乃至7Cの実施形態において、後壁16bは中実であるとともに、ファイバ層34の側面34dを覆う反射層となっている。ファイバ層34からの光は、層34の後側面から出射して後壁16bで反射し、ファイバ層34とアパーチャ62とを通過する。壁16bはアセンブリの審美層となり、上述のように、所望の色に着色され得るか金属化され得る。1つ以上のファイバ層34が、支持体に一体的に受容され収容され得ることを理解されたい。支持体は、審美的価値を得るように不透明であり得るか、又は(柔らかな光を出射するように)半透明であり得る。
少なくとも1つの審美層は、光ファイバ層34であり得る。例えば、複数の光ファイバ28は、照明パネル32の消灯状態において有色のファイバであり得る。或いは、複数の光ファイバ28は、図6に示すように、着色媒体35に封入されていてもよい。着色媒体35は、照明パネルの消灯状態において所定の色を有する。
少なくとも1つの審美層は、パネル32の追加層であり得る。例えば、パネルの出光側面32eに透過層が設けられ得る。透過層は、消灯状態において有色であり得るか、又は、点灯状態においては光ファイバ28からの光を透過するが、消灯状態においては反射ミラーのように見える「一方向ミラー(マジックミラー)」コーティングを有し得る。
透過層は、パネル32の反射側面において反射層36とファイバ層32との間に設けられ得る。このような透過層は、消灯状態において所望の色を呈する着色材であり得る。
図8Aは、本発明の実施形態による車両照明装置の部品配置を示す分解図である。例えば、装置10’が、図8Cに示すような車両Vのヘッドライト又はテールライトに含まれ得る。図8Aに示すように、システム10’は、出射側面32eと光反射側面32cとを有するパネル32を含む。複数の光ファイバ28からの光が出射側面32eを介して出射する。また、光反射側面32eは、上述のように側面32eを介して光を反射するように、部分的又は全体的に反射材により被覆され得る。
図8Bは、図8Aのパネルの断面図である。図示のように、ファイバ28は、ファイバアレイ状に配設されるとともに、ポリマー製、樹脂製、又は他の従来の基板であり得る基板40に埋設される。光ファイバ28の一部28bが基板40及びパネル32から延在するとともに、受光端部すなわち入力端部44aを画成するようにファイバ束44として寄せ集められてまとめられる。図8Aの実施形態において、入力端部44aは、対向端部46bを有する機械的カップラ46の第1端部46aに配置されて作動可能になる。カップラ46は、フェルールであり得るとともに、図5Bに示す結束状態にあるファイバ28の保持を容易とすべく、ラップ、スリーブ、接着剤、テープ、樹脂等を含み得る。
光学カップラ60は、第1及び第2端部60a及び60bを有する。第1端部60aは、中空プラグ57に機械的に連結されてこれに受容される。第2端部60bは、カップラ60をファイバ束44に光学的に整列させるように、カップラ46の第2端部46bに受容される。組立てに際して、プラグ57の端部57aが、車両照明ハウジングの光源支持体に連結されて、光源20との光学カップリングを提供する。図面において、光学カップラ60は、シリコーン又はプラスチックからなる一体部品構造体である。本件出願人により本件と同日に出願された、発明の名称を「均一な光出力を有する光ファイバパネル」とする特許出願に記載のように、光学カップラ60は、ファイバ束に連結された光の均一性を高めるように構成された光学ミキサであり得る。この出願の全内容は、参照により本願に組み込まれる。
上述の説明では単独のパネル32に関連付けられた単独の光源20が示されたが、単独の光源20が複数のパネル32に対して使用され得ることを理解されたい。例えば、いくつかのパネル32の光ファイバ28の端部が結束されて、単独の光源20に関連付けられた単独のカップラ46に連結されてもよい。このような構成において、光源20は複数のパネル32から延びる光ファイバ28に光学的に連結されて、こうして単独の光源20が複数のパネル32に対して使用可能となる。このような場合、ファイバ28の複数の束を受容するようになされたカップラ(図示せず)を設けることが必要であろう。或いは、光学ミキサ60が、3つの光源をファイバ束に連結するように3つの別々の入力面を提供するように形成されてもよい。
有利には、上述の実施形態は、照明が車両Vの外形やスタイルにマッチする又は同調することが必要とされる環境にある外部照明に特に向いている。
本明細書に例示及び記載された全ての実施形態を含む本発明は、単独でもよく、まとめてもよく、及び/又は、要約及び請求項に記載の1つ以上の特性又はステップを含むがこれに限られない本明細書に記載の請求項のうちの一項又は数項にカバーされる1つ以上の特性と組み合わせてもよい。
本明細書に記載のシステム、装置、プロセス及び方法は、本発明の好適な実施形態を構成するものであるが、本発明はこのようなシステム、装置、プロセス及び方法に厳密に制限されるものではなく、添付の請求項において定義される本発明の範囲を逸脱することなく変更がなされ得ることを理解されたい。

Claims (16)

  1. 光を生成するための光源と、
    出光側面と、前記出光側面に対向する光反射側面とを有する照明パネルであって、
    複数の光ファイバであってそれぞれが前記光を前記光ファイバの長さに沿って出射するように構成された光ファイバを備える光ファイバ層であって、前記複数の光ファイバは、前記光ファイバ層が、前記照明パネルの前記出光側面に対面する第1側面と、前記照明パネルの前記光反射側面に対面する第2側面と、を有するような態様で、所定の形状に配設される、光ファイバ層と、
    前記光ファイバ層の前記第2側面に設けられるとともに、前記光を前記光ファイバ層の前記第1側面に向かって反射するように構成された反射層であって、前記照明パネルの前記反射層が、審美的訴求力を得るために選択された、消灯状態において前記照明パネルの前記出光側面から見える審美層であり、前記反射層は、金属により部分的に被覆された拡散反射層を備え、前記拡散反射層の一部が露出されており、前記金属が消灯状態における前記照明パネルの前記出光側面のメタリックな外観を提供し、前記拡散反射層の前記一部は前記光源が点灯状態にあるとき光の拡散反射を提供する、反射層と、
    を備える照明パネルと、
    前記複数の光ファイバの端部を、前記光源に光学的に連結される束として保持するように構成される結束要素と、
    を備えた照明装置。
  2. 前記光源は、固体光源を備える、
    請求項1に記載の照明装置。
  3. 前記複数の光ファイバは、整列して配設される、
    請求項1に記載の照明装置。
  4. 前記複数の光ファイバは、織られた形態で配設される、
    請求項1に記載の照明装置。
  5. 前記少なくとも1つの審美層は、高度反射性着色フィルムを備える、
    請求項に記載の照明装置。
  6. 前記高度反射性着色フィルムは、前記光源により生成される光の色にマッチする色である、
    請求項に記載の照明装置。
  7. 前記金属は、アルミニウム、銀、及び金の少なくとも1つを備える、
    請求項に記載の照明装置。
  8. 前記少なくとも1つの審美層は、前記照明パネルを固定するように構成された構造層を備える、
    請求項1に記載の照明装置。
  9. 前記構造層は、前記照明パネルを所定の形状に固定するように構成されたベゼルを含む、
    請求項に記載の照明装置。
  10. 前記少なくとも1つの審美層は、前記光ファイバ層を備える、
    請求項1に記載の照明装置。
  11. 前記複数の光ファイバは、前記照明パネルの消灯状態において有色である、
    請求項10に記載の照明装置。
  12. 前記光ファイバ層は、前記照明パネルの消灯状態において所定の色を有する着色媒体に封入された前記複数の光ファイバを備える、
    請求項10に記載の照明装置。
  13. 前記少なくとも1つの層は、前記照明パネルの前記出光側面に設けられた透過層を備える、 請求項1に記載の照明装置。
  14. 前記透過層は、消灯状態において有色である、
    請求項13に記載の照明装置。
  15. 前記透過層は一方向鏡面コーティングを備え、前記一方向鏡面コーティングは、前記照明パネルが点灯状態にあるときは前記光を透過するとともに、消灯状態においては鏡面のように見える、
    請求項13に記載の照明装置。
  16. 車両用照明装置の製造方法であって、
    それぞれが光を生成するように構成された複数の光源を準備する工程と、
    所定の形状に配設された複数の光ファイバを備えたライトパネルを準備する工程と、
    前記ライトパネルの入力部を形成するように、前記ライトパネルの前記光ファイバの端部をまとめて結束する工程と、
    消灯状態において前記ライトパネルの出光側面から見える審美層として、消灯状態における前記照明装置の審美的訴求力を提供するように選択される反射層を準備する工程であって、前記反射層は、金属により部分的に被覆された拡散反射層を備え、前記拡散反射層の一部が露出されており、前記金属が消灯状態における前記ライトパネルの前記出光側面のメタリックな外観を提供し、前記拡散反射層の前記一部は前記光源が点灯状態にあるとき光の拡散反射を提供する、工程と、
    前記複数の光源の中から、前記審美層の光学特性を補償するように出力される光を提供する1つの光源を選択する工程と、
    前記選択された光源を前記ライトパネルに連結する工程と、
    を備えた、車両用照明装置の製造方法。
JP2017142144A 2016-07-22 2017-07-21 消灯状態において審美的外観を有する光ファイバライトパネル Active JP6921670B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/217,703 2016-07-22
US15/217,703 US10337685B2 (en) 2016-07-22 2016-07-22 Fiber optic light panel having aesthetic appearance in an unlit state

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2018014328A JP2018014328A (ja) 2018-01-25
JP2018014328A5 JP2018014328A5 (ja) 2020-08-27
JP6921670B2 true JP6921670B2 (ja) 2021-08-18

Family

ID=59350684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017142144A Active JP6921670B2 (ja) 2016-07-22 2017-07-21 消灯状態において審美的外観を有する光ファイバライトパネル

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10337685B2 (ja)
EP (1) EP3273151A1 (ja)
JP (1) JP6921670B2 (ja)
KR (1) KR102380949B1 (ja)
CN (1) CN107642753B (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6771951B2 (ja) * 2016-05-26 2020-10-21 トヨタ紡織株式会社 織物、意匠織物の製造方法及び内装材の製造方法
US10132014B2 (en) * 2016-05-27 2018-11-20 Toyota Boshoku Kabushiki Kaisha Woven fabric
US10228515B2 (en) * 2016-05-27 2019-03-12 Toyota Boshoku Kabushiki Kaisha Woven fabric
DE102016219924A1 (de) * 2016-10-13 2018-04-19 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Herstellen eines Lichtelements, Lichtelement, Beleuchtungselement und Bedienelement für ein Fahrzeug
US10222022B2 (en) * 2017-07-06 2019-03-05 Valeo North America, Inc. Covered fiber bundle for lighting modules
CN110500553A (zh) * 2018-05-16 2019-11-26 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 光源装置及汽车前照灯
CN108954215A (zh) * 2018-08-08 2018-12-07 常州星宇车灯股份有限公司 一种防止产生亮点的光学组件
CN109027729A (zh) * 2018-09-18 2018-12-18 黄利军 一种光纤发光结构及其光纤切割打点方法
CN109237330A (zh) * 2018-09-18 2019-01-18 黄利军 一种光纤发光结构及激光打点加工方法
CN109343172B (zh) * 2018-09-18 2020-03-31 黄利军 一种光纤发光结构及药水打点加工方法及药水打点装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4977487A (en) * 1987-10-09 1990-12-11 Sakae Riken Kogyo Co., Ltd. Face brightening device for use with vehicles
JPH0175905U (ja) * 1987-11-09 1989-05-23
JPH01140501A (ja) * 1987-11-26 1989-06-01 Ichikoh Ind Ltd 車輌用信号灯
US4907132A (en) 1988-03-22 1990-03-06 Lumitex, Inc. Light emitting panel assemblies and method of making same
US5307245A (en) 1991-06-27 1994-04-26 Poly-Optical Products, Inc. Fiber optic backlighting panel and zig-zag process for making same
JPH10207403A (ja) * 1997-01-24 1998-08-07 Sony Corp 照明型表示装置及びこれを備えた電子機器
JP2004103343A (ja) * 2002-09-09 2004-04-02 Stanley Electric Co Ltd 車両用灯具及び車両用反射リフレクタ
JP4122964B2 (ja) * 2002-12-20 2008-07-23 豊田合成株式会社 ライセンスプレート照明装置
US6874925B2 (en) 2003-03-06 2005-04-05 Lumitex, Inc. Fiber optic light panel assemblies and method of manufacture
JP2005310386A (ja) * 2004-04-16 2005-11-04 Stanley Electric Co Ltd 車両用灯具の反射鏡
JP2008233113A (ja) * 2005-11-17 2008-10-02 Toyota Industries Corp 表示装置
TWI341934B (en) * 2006-06-28 2011-05-11 Lg Display Co Ltd Backlight unit using optical fibers
US7556412B2 (en) * 2006-07-20 2009-07-07 Int America, Llc Fiber optic auxiliary lighting system
FR2909159A1 (fr) * 2006-11-24 2008-05-30 Alstom Transport Sa Composant d'eclairage
ATE519626T1 (de) * 2007-08-18 2011-08-15 Smr Patents Sarl Rückspiegel mit gefärbtem erscheinungsbild
JP2009101840A (ja) * 2007-10-23 2009-05-14 Kasai Kogyo Co Ltd 車両用照明装置
JP5305645B2 (ja) * 2007-11-29 2013-10-02 出光興産株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物、ポリカーボネート樹脂成形品及びその製造方法
US20090161378A1 (en) * 2007-12-20 2009-06-25 Andreas Enz Slim profile light assembly for an exterior vehicle mirror
JP5246930B2 (ja) * 2008-08-26 2013-07-24 株式会社ミツバ ドアミラー用のターンランプ
CN201560316U (zh) * 2009-10-26 2010-08-25 王嬿茹 具有背光的刺绣织物
CN102152543A (zh) * 2010-12-14 2011-08-17 郑勇 具有铝箔漫反射面金属光泽的聚乙烯镀铝薄膜
US20120280528A1 (en) * 2011-05-06 2012-11-08 Ford Global Technologies, Llc Vehicle accent molding with puddle light
US9845921B2 (en) * 2011-07-08 2017-12-19 Philips Lighting Holding B.V. Glowing luminaire housing with phosphor
US20150062954A1 (en) * 2013-08-27 2015-03-05 Corning Incorporated Phosphor printing on light diffusing fiber based textile

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018014328A (ja) 2018-01-25
CN107642753B (zh) 2021-03-23
EP3273151A1 (en) 2018-01-24
US20180023776A1 (en) 2018-01-25
KR102380949B1 (ko) 2022-03-30
US10337685B2 (en) 2019-07-02
CN107642753A (zh) 2018-01-30
KR20180011007A (ko) 2018-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6921670B2 (ja) 消灯状態において審美的外観を有する光ファイバライトパネル
EP3270050B1 (en) Fiber optic light panel with homogeneous light output
KR20090123826A (ko) 자동차 후방 콤비네이션 램프의 후방 적재된 led 모듈
JP5548239B2 (ja) 隠れた光源を備えるリフレクタ信号ランプ
KR101451861B1 (ko) 차량용 램프
EP3824217B1 (en) Led filament lamp
JP2018014328A5 (ja)
JP2003132713A (ja) 自動車用照明および表示装置
KR20160124124A (ko) 원격 다운 컨버터를 포함하는 광학 장치
CA2380726A1 (en) Light emitting diode license lamp with reflector
CN112997035B (zh) 具有延伸的研磨部的光纤光学面板
US9927087B1 (en) Fiber optic light panel having a light enhancing element
US10119672B2 (en) Bundle entry weave for lighting modules
US10458618B2 (en) Lighting appliance for engine vehicles
CN109556075A (zh) 具有磷光材料的光导组件
KR100801923B1 (ko) 차량용 조명장치
US10663133B2 (en) Construction method for 3D fiber optics
US10663138B2 (en) Light reflector systems and methods
KR200483959Y1 (ko) 차량용 램프
JP2020087624A (ja) 車両用灯具
KR200308620Y1 (ko) 차량용 램프
KR101791127B1 (ko) 차량용 램프
KR100700203B1 (ko) 반사경을 이용한 차량용 램프
CZ2018470A3 (cs) Osvětlení automobilu s rozptylovacím prvkem
KR20160044926A (ko) 차량용 램프

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200715

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200715

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210625

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210702

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210728

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6921670

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150