JPH06275114A - 表示装置 - Google Patents
表示装置Info
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- JPH06275114A JPH06275114A JP8550793A JP8550793A JPH06275114A JP H06275114 A JPH06275114 A JP H06275114A JP 8550793 A JP8550793 A JP 8550793A JP 8550793 A JP8550793 A JP 8550793A JP H06275114 A JPH06275114 A JP H06275114A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light guide
- prism
- incident
- flux
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- Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 多くの光量をライトガイドへ入射でき、明る
い表示が得られるとともに、コンパクトで安価に構成で
きる表示装置とする。 【構成】 ライトガイド６の下端入射部に２コのプリズ
ム８、８が設置されている。光源４からの光束が平面反
射鏡５を経てプリズムの各受光面８ａに入る。プリズム
はライトガイドより大きい屈折率を有し、プリズムから
ライトガイドへ入射するとき屈折して進行方向が変わ
り、光の幅がライトガイド６内では圧縮される。ライト
ガイド内に入射した光は、反射を繰り返しながら進行し
て上端のホログラム７で車両後方に回折され、ストップ
ランプとして表示する。これにより入射部にホログラム
などを用いなくても多量の光束を入射でき、プリズムは
分割されているから出っ張りが少ない。
い表示が得られるとともに、コンパクトで安価に構成で
きる表示装置とする。 【構成】 ライトガイド６の下端入射部に２コのプリズ
ム８、８が設置されている。光源４からの光束が平面反
射鏡５を経てプリズムの各受光面８ａに入る。プリズム
はライトガイドより大きい屈折率を有し、プリズムから
ライトガイドへ入射するとき屈折して進行方向が変わ
り、光の幅がライトガイド６内では圧縮される。ライト
ガイド内に入射した光は、反射を繰り返しながら進行し
て上端のホログラム７で車両後方に回折され、ストップ
ランプとして表示する。これにより入射部にホログラム
などを用いなくても多量の光束を入射でき、プリズムは
分割されているから出っ張りが少ない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ライトガイドを用いた
表示装置に関し、とくにその光束の入射部を改良した表
示装置に関する。
表示装置に関し、とくにその光束の入射部を改良した表
示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、透明体のライトガイドを用い
て、その一端から光束を入射し、ライトガイド中を導光
してライトガイドの他の部位に設けられた出射素子から
光束を出射するようにした表示装置が知られている。こ
のような、従来の表示装置としては、例えば特開平１−
５０２４６５号公報や特開平２−２４１８４９号公報に
開示され、図３に示すような、センターハイマウントス
トップランプに利用されたものがある。
て、その一端から光束を入射し、ライトガイド中を導光
してライトガイドの他の部位に設けられた出射素子から
光束を出射するようにした表示装置が知られている。こ
のような、従来の表示装置としては、例えば特開平１−
５０２４６５号公報や特開平２−２４１８４９号公報に
開示され、図３に示すような、センターハイマウントス
トップランプに利用されたものがある。
【０００３】すなわち、ライトガイド１０６の下端近傍
に、光源１０４が設置され、ライトガイド１０６自体の
上端部にはホログラム１０７が設けられている。 光源
１０４は、ハロゲンランプ１０１と回転放物面鏡１０２
およびフィルタ１０３とからなり、ハロゲンランプ１０
１は回転放物面鏡の焦点位置に配置されて、回転放物面
鏡１０２で反射された光は平行光束となる。この平行光
束がフィルタ１０３で所定の波長成分にフィルタリング
される。
に、光源１０４が設置され、ライトガイド１０６自体の
上端部にはホログラム１０７が設けられている。 光源
１０４は、ハロゲンランプ１０１と回転放物面鏡１０２
およびフィルタ１０３とからなり、ハロゲンランプ１０
１は回転放物面鏡の焦点位置に配置されて、回転放物面
鏡１０２で反射された光は平行光束となる。この平行光
束がフィルタ１０３で所定の波長成分にフィルタリング
される。
【０００４】このようにして、光源１０４から出力され
る所定波長の平行光束は、ライトガイド１０６の下端面
からライトカイド内に入射される。入射光はライトガイ
ド１０６内で反射を繰り返して、上端部に設けられたホ
ログラム１０７に入射する。ホログラム１０７は、入射
した光を車両後方へ回折して、センターハイマウントス
トップランプ表示を行う。なお、光源１０４からの光束
が入射するライトガイドの下端面は、その面積を広げ、
ライトガイドの基本厚さより厚い入射部１０６ａとして
ある。
る所定波長の平行光束は、ライトガイド１０６の下端面
からライトカイド内に入射される。入射光はライトガイ
ド１０６内で反射を繰り返して、上端部に設けられたホ
ログラム１０７に入射する。ホログラム１０７は、入射
した光を車両後方へ回折して、センターハイマウントス
トップランプ表示を行う。なお、光源１０４からの光束
が入射するライトガイドの下端面は、その面積を広げ、
ライトガイドの基本厚さより厚い入射部１０６ａとして
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の表示装置にあっては、多くの光量をライトガ
イド１０６に入射するのが困難であり、ライトガイドの
入射部面積を広げてもまだ表示が暗いものになってしま
うという問題があった。対策としては、（イ）入射光の
入射面積をさらに拡大する、（ロ）光源からの光束の密
度を向上する、（ハ）入射部にもホログラムを設置する
などの方法が考えられるが、これらの対策にも以下のよ
うな問題がある。
うな従来の表示装置にあっては、多くの光量をライトガ
イド１０６に入射するのが困難であり、ライトガイドの
入射部面積を広げてもまだ表示が暗いものになってしま
うという問題があった。対策としては、（イ）入射光の
入射面積をさらに拡大する、（ロ）光源からの光束の密
度を向上する、（ハ）入射部にもホログラムを設置する
などの方法が考えられるが、これらの対策にも以下のよ
うな問題がある。
【０００６】（イ）の入射光の面積拡大については、ラ
イトガイドを板状とし、ライトガイド内に入射できる光
の幅をＸ軸、Ｙ軸に分け、Ｘ軸方向をライトガイドの板
厚方向とすると、Ｘ軸方向の入射できる光の幅Ｌ（ｍ
ｍ）は、ライトガイドの板厚をＴ（ｍｍ）、内部光伝播
角をθｔ（度）として、 Ｌ＝２Ｔ・ｓｉｎθｔ と表される。したがって、入射できる光の幅を広げるに
は板厚は厚い方がよい。しかし、自動車に使用する場
合、板厚は見栄えやスペースの問題等から厚くすること
には限度がある。また、Ｙ軸方向を拡大することは、ラ
イトガイドの正面面積を広げることになり、外観に大き
な影響を与える。
イトガイドを板状とし、ライトガイド内に入射できる光
の幅をＸ軸、Ｙ軸に分け、Ｘ軸方向をライトガイドの板
厚方向とすると、Ｘ軸方向の入射できる光の幅Ｌ（ｍ
ｍ）は、ライトガイドの板厚をＴ（ｍｍ）、内部光伝播
角をθｔ（度）として、 Ｌ＝２Ｔ・ｓｉｎθｔ と表される。したがって、入射できる光の幅を広げるに
は板厚は厚い方がよい。しかし、自動車に使用する場
合、板厚は見栄えやスペースの問題等から厚くすること
には限度がある。また、Ｙ軸方向を拡大することは、ラ
イトガイドの正面面積を広げることになり、外観に大き
な影響を与える。
【０００７】（ロ）の光束密度を向上させる点について
は、光源に消費電力の大きなランプを使用する方法があ
るが、この方法ではランプの発熱量が大きくなるため、
光源自体のサイズを大きくし、冷却ファン等の放熱装置
を付設する必要がある。また、焦点距離の短い反射鏡を
使う方法もあるが、光の角度成分のバラツキが大きくな
る。また、光の幅の大きな光源とするためには、光源の
奥行を大きくする必要がある。従って、光源の光束密度
向上も実施が容易ではない。
は、光源に消費電力の大きなランプを使用する方法があ
るが、この方法ではランプの発熱量が大きくなるため、
光源自体のサイズを大きくし、冷却ファン等の放熱装置
を付設する必要がある。また、焦点距離の短い反射鏡を
使う方法もあるが、光の角度成分のバラツキが大きくな
る。また、光の幅の大きな光源とするためには、光源の
奥行を大きくする必要がある。従って、光源の光束密度
向上も実施が容易ではない。
【０００８】また、（ハ）のように出射部だけでなく入
射部にもホログラムを使用すれば、光源からの光を圧縮
してライトガイド内に入射させることはできるが、ホロ
グラムは、その特性上、所定の波長および入射角の光し
か回折させない。そのため、入射用ホログラムの回折角
および回折光の波長と、出射用ホログラムの回折角およ
び回折光の波長とを、ホログラム露光時に一致させて露
光させなければならず、露光が大変になり、しかもホロ
グラムを２枚必要とするのでシステムのコストが高くな
ってしまう問題がある。従って、本発明は、従来のこの
ような問題点に着目してなされたものであり、多くの光
量をライトガイドへ入射することができ、明るい表示が
得られる表示装置を提供することを目的としている。
射部にもホログラムを使用すれば、光源からの光を圧縮
してライトガイド内に入射させることはできるが、ホロ
グラムは、その特性上、所定の波長および入射角の光し
か回折させない。そのため、入射用ホログラムの回折角
および回折光の波長と、出射用ホログラムの回折角およ
び回折光の波長とを、ホログラム露光時に一致させて露
光させなければならず、露光が大変になり、しかもホロ
グラムを２枚必要とするのでシステムのコストが高くな
ってしまう問題がある。従って、本発明は、従来のこの
ような問題点に着目してなされたものであり、多くの光
量をライトガイドへ入射することができ、明るい表示が
得られる表示装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、光
源と、入射部と出射部を備え、入射部に入射する光束を
出射部へ導光するライトガイドと、ライトガイドの出射
部に設置され、ライトガイド内を導光されて出射部に到
達した光束をライトガイド外部へ出射する出射素子と、
ライトガイドの入射部に設置され、ライトガイドの屈折
率より大きな屈折率を有するプリズムとからなり、光源
からの光束が前記のプリズムを経てライトガイドに入射
するように構成されているものとした。
源と、入射部と出射部を備え、入射部に入射する光束を
出射部へ導光するライトガイドと、ライトガイドの出射
部に設置され、ライトガイド内を導光されて出射部に到
達した光束をライトガイド外部へ出射する出射素子と、
ライトガイドの入射部に設置され、ライトガイドの屈折
率より大きな屈折率を有するプリズムとからなり、光源
からの光束が前記のプリズムを経てライトガイドに入射
するように構成されているものとした。
【００１０】
【作用】ライトガイドの屈折率よりも大きい屈折率のプ
リズムを経て光束が入射されるから、プリズムからライ
トガイドへの入射光束は屈折し、光の幅がライトガイド
内では圧縮される。これにより、ライトガイドへ多量の
光束が入射可能となり、出射素子からの出射光束も明る
くなる。
リズムを経て光束が入射されるから、プリズムからライ
トガイドへの入射光束は屈折し、光の幅がライトガイド
内では圧縮される。これにより、ライトガイドへ多量の
光束が入射可能となり、出射素子からの出射光束も明る
くなる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１は本発明を自動車のセンターハイマウントストップラ
ンプに適用した実施例を示す。ライトガイド６が自動車
の図示しないリアウィンドウガラスに添わせて傾斜して
配置されている。 ライトガイド６の下端部近傍に光源
４が設置され、光源４からの光束が平面反射鏡５を経て
ライトガイド６下端の入射部ＰI に入射されるようにな
っている。光源４は、ハロゲンランプ１、回転放物面鏡
２およびフィルタ３を備えており、ハロゲンランプ１は
回転放物面鏡２の焦点に位置されて平行光束をつくる。
この際、角度のバラツキが少なくなるようにハロゲンラ
ンプのフィラメントサイズなどが最適化されている。
１は本発明を自動車のセンターハイマウントストップラ
ンプに適用した実施例を示す。ライトガイド６が自動車
の図示しないリアウィンドウガラスに添わせて傾斜して
配置されている。 ライトガイド６の下端部近傍に光源
４が設置され、光源４からの光束が平面反射鏡５を経て
ライトガイド６下端の入射部ＰI に入射されるようにな
っている。光源４は、ハロゲンランプ１、回転放物面鏡
２およびフィルタ３を備えており、ハロゲンランプ１は
回転放物面鏡２の焦点に位置されて平行光束をつくる。
この際、角度のバラツキが少なくなるようにハロゲンラ
ンプのフィラメントサイズなどが最適化されている。
【００１２】ライトガイドの第１の面６ａ上に区画され
る入射部ＰI には、２コのプリズム８、８が貼付して設
置されている。プリズム８、８の各受光面８ａは反射鏡
５からの光束を垂直に受けるように設定されている。プ
リズム８、８はライトガイド６より屈折率の大きい、例
えば透明で屈折率１．５８の高屈折率のポリカーボネイ
ト樹脂で形成されており、光源４からの光束をライトガ
イド６内に入射する。ライトガイド６は、本実施例にお
いては赤色光を吸収するＦｅ等の元素を取り除いた屈折
率１．５２の高透明な板状のガラスで形成されている。
る入射部ＰI には、２コのプリズム８、８が貼付して設
置されている。プリズム８、８の各受光面８ａは反射鏡
５からの光束を垂直に受けるように設定されている。プ
リズム８、８はライトガイド６より屈折率の大きい、例
えば透明で屈折率１．５８の高屈折率のポリカーボネイ
ト樹脂で形成されており、光源４からの光束をライトガ
イド６内に入射する。ライトガイド６は、本実施例にお
いては赤色光を吸収するＦｅ等の元素を取り除いた屈折
率１．５２の高透明な板状のガラスで形成されている。
【００１３】プリズム８、８からライトガイド６内に入
射した光は、第１の面６ａおよびこれと対向する第２の
面６ｂ間で反射を繰り返しながら、上端方向へ進行す
る。ホログラム７は、ライトガイドの第２の面６ｂ上に
区画された出射部ＰO に設けられ、ライトガイド６内を
進行してきた特定波長の光束を車両後方に回折し、セン
ターハイマウントストップとして表示する。ライトガイ
ドの第１および第２の面６ａ、６ｂは、入射部ＰI を除
きシリコン樹脂からなる低屈折率の透明保護膜９でカバ
ーされている。また、ライトガイド６の上端面は黒色艶
消し塗装した光吸収膜１０でカバーされている。
射した光は、第１の面６ａおよびこれと対向する第２の
面６ｂ間で反射を繰り返しながら、上端方向へ進行す
る。ホログラム７は、ライトガイドの第２の面６ｂ上に
区画された出射部ＰO に設けられ、ライトガイド６内を
進行してきた特定波長の光束を車両後方に回折し、セン
ターハイマウントストップとして表示する。ライトガイ
ドの第１および第２の面６ａ、６ｂは、入射部ＰI を除
きシリコン樹脂からなる低屈折率の透明保護膜９でカバ
ーされている。また、ライトガイド６の上端面は黒色艶
消し塗装した光吸収膜１０でカバーされている。
【００１４】上記構成において、光源４からフィルタ３
を通して出力された特定波長の光束は、反射鏡５で偏向
され、プリズム８、８に入射してからライトガイド６へ
と伝わる。その際、プリズム８、８からライトガイド６
へ入射する光は、プリズム８、８の屈折率の方がライト
ガイド６の屈折率よりも大きいので、屈折して進行方向
が変わり、プリズム８、８内での光の幅はライトガイド
６内では圧縮される。
を通して出力された特定波長の光束は、反射鏡５で偏向
され、プリズム８、８に入射してからライトガイド６へ
と伝わる。その際、プリズム８、８からライトガイド６
へ入射する光は、プリズム８、８の屈折率の方がライト
ガイド６の屈折率よりも大きいので、屈折して進行方向
が変わり、プリズム８、８内での光の幅はライトガイド
６内では圧縮される。
【００１５】この光の幅の変換率（以下圧縮率と称す
る）について、図２を参照して説明する。いま、プリズ
ム８の屈折率をｎｉ、ライトガイド６の屈折率をｎｔ、
ライトガイドへの入射角をθｉ、ライトガイド６内で光
が全反射して伝播して行く角度（内部光伝播角）をθｔ
とし、プリズム８内の光の幅をａ、ライトガイド６内の
光の幅をｂとすると、スネルの法則から、 θｉ＝ｓｉｎ-1［（ｎｔ・ｓｉｎθｔ／ｎｉ）］ したがって、圧縮率Ｒは、次の式で求められる。 Ｒ＝ａ／ｂ ＝ｃｏｓθｉ／ｃｏｓθｔ ＝ｃｏｓ｛ｓｉｎ-1［（ｎｔ・ｓｉｎθｔ／ｎｉ）］｝／ｃｏｓθｔ この式から分かるように、Δｎ＝ｎｉ−ｎｔ （但し
ｎｉ＞ｎｔ）が大きいほど、圧縮率Ｒも大きくなる。
る）について、図２を参照して説明する。いま、プリズ
ム８の屈折率をｎｉ、ライトガイド６の屈折率をｎｔ、
ライトガイドへの入射角をθｉ、ライトガイド６内で光
が全反射して伝播して行く角度（内部光伝播角）をθｔ
とし、プリズム８内の光の幅をａ、ライトガイド６内の
光の幅をｂとすると、スネルの法則から、 θｉ＝ｓｉｎ-1［（ｎｔ・ｓｉｎθｔ／ｎｉ）］ したがって、圧縮率Ｒは、次の式で求められる。 Ｒ＝ａ／ｂ ＝ｃｏｓθｉ／ｃｏｓθｔ ＝ｃｏｓ｛ｓｉｎ-1［（ｎｔ・ｓｉｎθｔ／ｎｉ）］｝／ｃｏｓθｔ この式から分かるように、Δｎ＝ｎｉ−ｎｔ （但し
ｎｉ＞ｎｔ）が大きいほど、圧縮率Ｒも大きくなる。
【００１６】次に、センターハイマウントストップラン
プとしての最適例について検討する。ライトガイド６
は、多くの光量をホログラム７に伝えるためには、厚け
れば厚いほどよい。しかし、見栄えや後方視界への影響
を考慮して、５〜１０ｍｍの厚さが選択される。ここで
は板厚Ｔ（ｍｍ）をリアウィンドウガラス並みの５（ｍ
ｍ）とする。プリズム８にポリカーボネイト（屈折率ｎ
ｉ＝１．５８）を用い、ライトガイド６にガラス（屈折
率ｎｔ＝１．５２）を使用する。また、ライトガイド６
内部の光伝播角θｔを臨界角以上の７５°とし、光の幅
をＸ軸、Ｙ軸に分けＸ軸方向をライトガイド６の板厚方
向とする。
プとしての最適例について検討する。ライトガイド６
は、多くの光量をホログラム７に伝えるためには、厚け
れば厚いほどよい。しかし、見栄えや後方視界への影響
を考慮して、５〜１０ｍｍの厚さが選択される。ここで
は板厚Ｔ（ｍｍ）をリアウィンドウガラス並みの５（ｍ
ｍ）とする。プリズム８にポリカーボネイト（屈折率ｎ
ｉ＝１．５８）を用い、ライトガイド６にガラス（屈折
率ｎｔ＝１．５２）を使用する。また、ライトガイド６
内部の光伝播角θｔを臨界角以上の７５°とし、光の幅
をＸ軸、Ｙ軸に分けＸ軸方向をライトガイド６の板厚方
向とする。
【００１７】ポリカーボネイト製のプリズム８からガラ
ス製のライトガイド６へ入射したときの圧縮率Ｒは、 Ｒ＝ａ／ｂ ＝ｃｏｓ｛ｓｉｎ-1［（１．５２×ｓｉｎ７５°）／１．５８］｝／ｃｏ ｓ７５° ＝１．４３ となる。また、ライトガイド６内に入射できるＸ軸方向
の光の幅Ｌｘは、 Ｌｘ＝２Ｔ・ｓｉｎθｔ ＝２×５×ｓｉｎ７５° ＝９．６６
ス製のライトガイド６へ入射したときの圧縮率Ｒは、 Ｒ＝ａ／ｂ ＝ｃｏｓ｛ｓｉｎ-1［（１．５２×ｓｉｎ７５°）／１．５８］｝／ｃｏ ｓ７５° ＝１．４３ となる。また、ライトガイド６内に入射できるＸ軸方向
の光の幅Ｌｘは、 Ｌｘ＝２Ｔ・ｓｉｎθｔ ＝２×５×ｓｉｎ７５° ＝９．６６
【００１８】したがって、約４３（％）分幅の広い光束
をライトガイド６に入射することができる。そのＸ軸方
向の光の軸Ｘは、 Ｘ＝Ｌｘ×Ｒ ＝９．６６×１．４３ ＝１３．８ （ｍｍ） となる。
をライトガイド６に入射することができる。そのＸ軸方
向の光の軸Ｘは、 Ｘ＝Ｌｘ×Ｒ ＝９．６６×１．４３ ＝１３．８ （ｍｍ） となる。
【００１９】ここで、プリズム材料の光吸収係数をμ
（ｍｍ-1）、光路長をｓ（ｍｍ）とすると、内部通過損
失Ｂは、下式のように光路長ｓ（ｍｍ）の指数関数で表
される。 Ｂ＝１−（１０−μS ） そのため、プリズムの分割数を多くして、より光路長を
短くするほど、内部透過損失は少なくなる。
（ｍｍ-1）、光路長をｓ（ｍｍ）とすると、内部通過損
失Ｂは、下式のように光路長ｓ（ｍｍ）の指数関数で表
される。 Ｂ＝１−（１０−μS ） そのため、プリズムの分割数を多くして、より光路長を
短くするほど、内部透過損失は少なくなる。
【００２０】そこで、ポリカーボネイト樹脂の光吸収係
数をμ＝１．１×１０-2、プリズムの斜面長の１／２を
光路長平均として、プリズム８内部の透過率として、Ｔ
ｐ≧８５（％）を確保しようとすると、プリズム８の光
路長ｓ２は、 ｓ２≦−（２／μ）ｌｎＴｐ ＝−２／（１．１×１０-2）ｌｎＴｐ ＝２９．５ （ｍｍ） となる。
数をμ＝１．１×１０-2、プリズムの斜面長の１／２を
光路長平均として、プリズム８内部の透過率として、Ｔ
ｐ≧８５（％）を確保しようとすると、プリズム８の光
路長ｓ２は、 ｓ２≦−（２／μ）ｌｎＴｐ ＝−２／（１．１×１０-2）ｌｎＴｐ ＝２９．５ （ｍｍ） となる。
【００２１】プリズム８がライトガイド６に貼り付く面
の距離ｓ１は、ライトガイドの板厚をｔ、内部光伝播角
をθ２とすると、次式で求められる。 ｓ１＝２ｔ・ｔａｎθ２ ここで、内部光伝播角θ２は、臨界角と入射光の角度分
布により決められる。透明保護膜９として、安価で耐磨
耗性のあるシリコン樹脂を用いると、その屈折率はｎｓ
＝１．４１で、臨界角θａは、 θａ＝ｓｉｎ-1（ｎｓ／ｎｐ） ＝ｓｉｎ-1（１．４１／１．５２） ＝６８° が得られる。
の距離ｓ１は、ライトガイドの板厚をｔ、内部光伝播角
をθ２とすると、次式で求められる。 ｓ１＝２ｔ・ｔａｎθ２ ここで、内部光伝播角θ２は、臨界角と入射光の角度分
布により決められる。透明保護膜９として、安価で耐磨
耗性のあるシリコン樹脂を用いると、その屈折率はｎｓ
＝１．４１で、臨界角θａは、 θａ＝ｓｉｎ-1（ｎｓ／ｎｐ） ＝ｓｉｎ-1（１．４１／１．５２） ＝６８° が得られる。
【００２２】したがって、光源からの光束の角度分布と
余裕代を考慮して、前述のように内部光伝播角θ２とし
て７５°を設定する。なお、このθ２をあまり９０°に
近くすると、ホログラム７の表面積が大きくなりすぎ
る。以上から、プリズム８の接着面距離ｓ１は、 ｓ１＝２ｔ・ｔａｎθ２ ＝２×５×ｔａｎ７５° ＝３７．３ （ｍｍ） となる。
余裕代を考慮して、前述のように内部光伝播角θ２とし
て７５°を設定する。なお、このθ２をあまり９０°に
近くすると、ホログラム７の表面積が大きくなりすぎ
る。以上から、プリズム８の接着面距離ｓ１は、 ｓ１＝２ｔ・ｔａｎθ２ ＝２×５×ｔａｎ７５° ＝３７．３ （ｍｍ） となる。
【００２３】一方、プリズム１個当りの接着面距離ｓ
２’は、 ｓ２’＝ｓ２／ｃｏｓθ１ ＝ｓ２／ｃｏｓ［９０−ｓｉｎ-1｛ｓｉｎθ２・（ｎｓ／ｎｐ）｝］ ＝３１．７５ （ｍｍ） となるから、プリズムの分割数をｎとすると、 ｎ≧ｉｎｔｅｇｅｒ（ｓ１／ｓ２’） ＝３７．３／３１．７５ ＝２ が得られる。すなわち、２分割以上すれば、プリズム内
部の透過率Ｔｐは８５（％）以上が確保される。
２’は、 ｓ２’＝ｓ２／ｃｏｓθ１ ＝ｓ２／ｃｏｓ［９０−ｓｉｎ-1｛ｓｉｎθ２・（ｎｓ／ｎｐ）｝］ ＝３１．７５ （ｍｍ） となるから、プリズムの分割数をｎとすると、 ｎ≧ｉｎｔｅｇｅｒ（ｓ１／ｓ２’） ＝３７．３／３１．７５ ＝２ が得られる。すなわち、２分割以上すれば、プリズム内
部の透過率Ｔｐは８５（％）以上が確保される。
【００２４】次に、プリズム８を透過屈折してライトガ
イド６に入射した光束は、全反射を繰り返し、ホログラ
ム７に達する。 ホログラム７に達する光量は、ライト
ガイド６の長さに依存し、短いほど多くの光量を伝える
ことができる。しかし、後方車両のドライバーへの訴求
性を高めるため、なるべくリアウィンドウの中央付近に
ホログラム７を配置することが望ましい。このため、露
出を避けたい光源部からある程度距離の隔たった位置ま
で、ライトガイド６を延ばせることが要求される。
イド６に入射した光束は、全反射を繰り返し、ホログラ
ム７に達する。 ホログラム７に達する光量は、ライト
ガイド６の長さに依存し、短いほど多くの光量を伝える
ことができる。しかし、後方車両のドライバーへの訴求
性を高めるため、なるべくリアウィンドウの中央付近に
ホログラム７を配置することが望ましい。このため、露
出を避けたい光源部からある程度距離の隔たった位置ま
で、ライトガイド６を延ばせることが要求される。
【００２５】ここでは、赤色光を吸収するＦｅ等の元素
を取り除いたガラスをライトガイド６に用いたとき、そ
の光吸収係数を μ＝１．８×１０-3 として、このライトガイドの透過率を ＴＬＧ≧８０（％） に確保したいとすれば、ライトガイド６の長さｓ３’
は、次のようになる。 ｓ３’≦ｓ３ｓｉｎθ２ ＝−（１／μ）ｌｎＴＬＧ・ｓｉｎθ２ ＝−（１／１．８×１０-3）ｌｎ０．８・ｓｉｎ７５° ＝１２０（ｍｍ）
を取り除いたガラスをライトガイド６に用いたとき、そ
の光吸収係数を μ＝１．８×１０-3 として、このライトガイドの透過率を ＴＬＧ≧８０（％） に確保したいとすれば、ライトガイド６の長さｓ３’
は、次のようになる。 ｓ３’≦ｓ３ｓｉｎθ２ ＝−（１／μ）ｌｎＴＬＧ・ｓｉｎθ２ ＝−（１／１．８×１０-3）ｌｎ０．８・ｓｉｎ７５° ＝１２０（ｍｍ）
【００２６】ライトガイド６における導光部分にこれだ
けの長さが与えられれば、かさばる光源４はリアパーセ
ルシェルフの裏側に配置することができる。したがって
上記具体例によれば、車両室内の造形上違和感がなく、
しかも上述のように高い透過率が確保されるから、十分
な光量が伝達されてセンターハイマウントストップラン
プとして明るい表示が行なわれるという効果が存分に発
揮される。しかも、プリズム８が分割されているため、
その体積および高さが低減され、プリズム形成材料の量
も少なくすむから、軽量化およびコスト低減が図れ、さ
らにライトガイド６からの出っ張りが少ないのでスペー
ス的にも自由度が大きいという利点がある。
けの長さが与えられれば、かさばる光源４はリアパーセ
ルシェルフの裏側に配置することができる。したがって
上記具体例によれば、車両室内の造形上違和感がなく、
しかも上述のように高い透過率が確保されるから、十分
な光量が伝達されてセンターハイマウントストップラン
プとして明るい表示が行なわれるという効果が存分に発
揮される。しかも、プリズム８が分割されているため、
その体積および高さが低減され、プリズム形成材料の量
も少なくすむから、軽量化およびコスト低減が図れ、さ
らにライトガイド６からの出っ張りが少ないのでスペー
ス的にも自由度が大きいという利点がある。
【００２７】なお、プリズム８として使用できる透明で
高屈折率の材料としては、上記実施例におけるポリカー
ボネイトのほか、ガラス、エポキシ樹脂、スチロール樹
脂、ＡＳ樹脂等があり、また、ライトガイド６として使
える透明で低屈折率の材料としてはガラスのほか、アク
リル樹脂などを用いることができる。さらに、ライトガ
イド６の表面を保護する透明保護膜９としては、シリコ
ン樹脂のほか、透明で低屈折率のフッ素樹脂や、ＭｇＦ
2 （フツ化マグネシウム）などが使用される。
高屈折率の材料としては、上記実施例におけるポリカー
ボネイトのほか、ガラス、エポキシ樹脂、スチロール樹
脂、ＡＳ樹脂等があり、また、ライトガイド６として使
える透明で低屈折率の材料としてはガラスのほか、アク
リル樹脂などを用いることができる。さらに、ライトガ
イド６の表面を保護する透明保護膜９としては、シリコ
ン樹脂のほか、透明で低屈折率のフッ素樹脂や、ＭｇＦ
2 （フツ化マグネシウム）などが使用される。
【００２８】
【発明の効果】以上のとおり、本発明は、ライトガイド
の入射部にライトガイドの屈折率より大きな屈折率を有
するプリズムを設け、光源からの光束が前記のプリズム
を経てライトガイドに入射するようにしたので、プリズ
ムからライトガイドへの入射光束が屈折し、光の幅がラ
イトガイド内では圧縮される。これにより、入射光の入
射面積やあるいは光源自体の光束密度を大きくしなくて
も、また入射部にも高価なホログラムを用いなくても、
ライトガイドへ多量の光束が入射可能となり、明かるさ
の向上した表示が得られるという効果がある。
の入射部にライトガイドの屈折率より大きな屈折率を有
するプリズムを設け、光源からの光束が前記のプリズム
を経てライトガイドに入射するようにしたので、プリズ
ムからライトガイドへの入射光束が屈折し、光の幅がラ
イトガイド内では圧縮される。これにより、入射光の入
射面積やあるいは光源自体の光束密度を大きくしなくて
も、また入射部にも高価なホログラムを用いなくても、
ライトガイドへ多量の光束が入射可能となり、明かるさ
の向上した表示が得られるという効果がある。
【図１】本発明の実施例を示す図である。
【図２】光の幅の圧縮率を示す説明図である。
【図３】従来例を示す図である。
１ ハロゲンランプ ２ 回転放物面鏡 ３ フィルタ ４ 光源 ５ 平面反射鏡 ６ ライトガイド ６ａ 第１の面 ６ｂ 第２の面 ７ ホログラム ８ プリズム ９ 透明保護膜 １０ 光吸収膜 １０４ 光源 １０６ ライトガイド １０７ ホログラム ＰI 入射部 ＰO 出射部
Claims (2)
- 【請求項１】 光源と、入射部と出射部を備え、前記入
射部に入射する光束を前記出射部へ導光するライトガイ
ドと、前記ライトガイドの出射部に設置され、ライトガ
イド内を導光されて出射部に到達した光束をライトガイ
ド外部へ出射する出射素子と、前記ライトガイドの入射
部に設置され、前記ライトガイドの屈折率より大きな屈
折率を有するプリズムとからなり、前記光源からの光束
が前記プリズムを経て前記ライトガイドに入射するよう
に構成されていることを特徴とする表示装置。 - 【請求項２】 前記プリズムが複数に分割されているこ
とを特徴とする請求項１記載の表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8550793A JP3355688B2 (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8550793A JP3355688B2 (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06275114A true JPH06275114A (ja) | 1994-09-30 |
| JP3355688B2 JP3355688B2 (ja) | 2002-12-09 |
Family
ID=13860853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8550793A Expired - Fee Related JP3355688B2 (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3355688B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010027941A (ko) * | 1999-09-16 | 2001-04-06 | 김현대 | 홀로그램면과 마이크로프리즘 반사면을 복합형성한 반사지 및 그 제조방법 |
| US9500336B2 (en) | 2014-08-07 | 2016-11-22 | Hyundai Motor Company | Lamp for vehicle |
-
1993
- 1993-03-19 JP JP8550793A patent/JP3355688B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010027941A (ko) * | 1999-09-16 | 2001-04-06 | 김현대 | 홀로그램면과 마이크로프리즘 반사면을 복합형성한 반사지 및 그 제조방법 |
| US9500336B2 (en) | 2014-08-07 | 2016-11-22 | Hyundai Motor Company | Lamp for vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3355688B2 (ja) | 2002-12-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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