JPH0659128A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、複数個所の照明を容易に行うこ
とができると共に、節電効果が高く、しかも耐振性にも
優れた発光装置を提供する。 【構成】 この発明では、光伝送ホース２の所望の部位
を出光部材３によって押潰し、光伝送ホース２内を全反
射しながら導光されてきた光源１からの光を、その押潰
部分にて臨界角以下に入射させることによって全反射条
件を崩し、これによって変形された部分のみが強く発光
し、つまりその押潰した洩光部２２Ａから外部に光を自
由に取出すことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車のインスツルメン
トパネルに設けた計器類の照明用やオーディオ製品にお
ける照明用等として複数個所を発光させることができる
発光装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車のダッシュボードに設けた
インスツルメントパネルやオーディオ機器の操作パネル
等には、そこに設けた各種計器類の視認性を確保した
り、スイッチ類の操作確認等のため、白熱ランプ，螢光
ランプ，ＬＥＤ（発光ダイオード），ＥＬ（エレクトロ
ルミネッセンス）等の光源が多数個集中的に設けられて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
光源にあっては、比較的狭い限られた領域に集中して
配設すると、発熱量が多くその近傍の室温が上昇するこ
と、各光源につき電源との間に配線する必要があるの
で、狭い領域内に多数の光源を使用すると、配線作業が
面倒でありその分配線占有容積が増大すると共に、振動
等により断線し易いこと、多数の光源を使用すると消
費電力が大きくなり、不経済であること等の欠点があ
る。そこで、この発明は、上記した従来の欠点に鑑みな
されたものであって、複数個所の集中した照明を容易に
行うことができると共に、節電効果が高く、かつ耐振性
の大きな発光装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】即ち、この発光装置は、
一定屈折率を有し、粘性液体状，固体状あるいはゲル状
等のコアを、このコアよりも低屈折率を有し伸縮性を有
するパイプ状のクラッド内に充填し、必要に応じて一端
若しくは両端の封止部分に透明な窓を設けた光伝送ホー
スと、前記窓からコア内に照明光を導入する光源と、前
記光伝送ホースを部分的に押潰し洩光部を形成する出光
部材とを備え、前記洩光部及び出光部材を介して光伝送
ホースの外部に前記照明光を洩出し、局所的に発光させ
るように構成したものである。

【０００５】

【作用】この発明では、光伝送ホースの所望の部位を出
光部材によって押潰し、光伝送ホース内を全反射しなが
ら導光されてきた光源からの光を、その押潰部分にて臨
界角以下に入射させることによって全反射条件を崩し、
これによって変形された部分のみが強く発光し、つまり
その押潰した洩光部から外部に光を自由に取出すことが
できる。

【０００６】

【実施例】以下この発明の一実施例について添付図面を
参照しながら説明する。図１はこの発明に係る発光装置
を示すものであり、この発光装置は、光源１と、光伝送
ホース２，出光部材３とから構成されている。光源１
は、光伝送ホース２の両端部に集光レンズ（図略）等の
集光手段を介し近接して設けられており、後に説明する
光伝送ホース２の窓を介してコア内へ射出するようにな
っている。この光源１には、通常一般に使用されている
白熱電球，螢光管，ハロゲンランプ，メタルハイライド
ランプ，発光ダイオード（ＬＥＤ），半導体レーザ（Ｌ
Ｄ），ガスレーザ，エレクトロルミネッセンス（Ｅ
Ｌ），プラズマ発光管等の人工光源の他、太陽光等の自
然光も使用することが可能である。また、この光源から
出射する光は、可視光であれば特定波長の各色の光が可
能であり、またカラーフィルタを介在させることによっ
て別の色に変更させたり、カラーフィルタチェンジャに
より各種の色のものに適宜選択・変更させるようにして
もよい。また、この光源から出射される光としては、間
欠的にパルス発光させたり、フラッシュ発光させること
も可能である。なお、この実施例では、光伝送ホース２
の両端に光源１を配設させてあるが、片側のみに配設さ
せてもよい。

【０００７】光伝送ホース２は、図２に示すように、粘
性液体状からなるコア２１を柔軟性のあるパイプ状に加
工された高分子クラッド２２内に充填し、クラッド２２
の両端は透明な窓２３で封じられる。コア２１の屈折率
よりも低い屈折率を有するクラッド２２を用いることに
より両者の界面で光の全反射を起こし、図３に示すよう
にこの全反射の繰り返しにより一端より入射した光を他
端まで伝えるようになっている。コア２３としては、ポ
リエチレンオキサイド，ポリプロピレンオキサイド，グ
リセリン等のポリオール類，ポリオールエステル類，ポ
リオールエーテル類，クロロエチルホスフェート，ジク
ロロプロピルホスフェート等の燐酸エステル類，流動パ
ラフィン，フッ素油，シリコンオイル，ポリイソブチレ
ン，ポリシロキサン変性ポリエーテル，無機塩の水溶
液，ポリマーを適当な溶媒で希釈したポリマー溶液等が
使用される。ここで、中空管状のクラッド２２を形成す
る材料としては、プラスチックやエラストマーなどのよ
うに可撓性を有し、チューブ状に成形可能で、屈折率の
低い材料を用いることが好ましい。その具体的例として
はポリエチレン，ポリプロピレン，ポリアミド，ホリス
チレン，ＡＢＳ，ポリメチルメタクリレート，ポリカー
ボネート，ポリ塩化ビニル，ポリ塩化ビニリデン，ポリ
酢酸ビニル，ポリエチレン−酢酸ビニル共重合体，ポリ
ビニルアルコール，ポリエチレン−ポリビニルアルコー
ル共重合体，フッ素樹脂，シリコン樹脂，天然ゴム，ポ
リイソプレンゴム，ポリブタジエンゴム，スチレン−ブ
タジエン共重合体，ブチルゴム，ハロゲン化ブチルゴ
ム，クロロプレンゴム，アクリルゴム，ＥＰＤＭ，アク
リロニトリル−ブタジエン共重合体，フッ素ゴム，シリ
コンゴムなどが挙げられる。この中でも屈折率が低いシ
リコーン系ポリマーやフッ素ポリマーが特に好ましく、
具体的にはポリジメチルシロキサンポリマー，ポリメチ
ルフェニルシロキサンポリマー，フルオロシリコーンポ
リマー等のシリコーン系ポリマー，ポリテトラフルオロ
チレン（ＰＴＦＥ），四フッ化エチレン−六フッ化プロ
ピレン共重合体（ＦＥＰ），四フッ化エチレン−パーフ
ロロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＥ），ポリクロ
ルトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ），四フッ化エチ
レン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ），ポリビニリデン
フルオライド，ポリビニルフルオライド，フッ化ビニリ
デン−三フッ化塩化エチレン共重合体，フッ化ビニリデ
ン−六フッ化プロピレン共重合体，フッ化ビニリデン−
六フッ化プロピレン−四フッ化エチレン三元共重合体，
四フッ化エチレンプロピレンゴム，フッ素系熱可塑性エ
ラストマーなどが挙げられる。これらの材料は単独又は
２種以上をブレンドして用いることもでき、単管又は多
重管として用いることもできる。更に、コア液に接する
内面のみをコーティング又は二重押し出しなどの方法に
より平滑処理などの処理を行なうこともできる。クラッ
ド２２としては、コア２１よりは屈折率が低く、かつ透
明若しくは不透明な無機又は有機材料が使用される。な
お、透明な無機又は有機材料からクラッド２２を形成し
た場合には、クラッド２２の外周のうち必要な箇所のみ
発光させるため、不必要な箇所には不透明な外皮を被覆
すれば効果的である。また、光伝送ホースの保護、例え
ば耐薬品，衝撃などの外力による破損防止のために透明
な外皮を被覆することもできる。透明な窓２３として
は、クラウンガラス，石英，フリントガラス，カルコゲ
ナイト系ガラス，サファイヤ，水晶，ポリカーボネー
ト，メタクリル樹脂，ポリスチレン樹脂等が使用でき
る。なお、コア２１としては、粘性液体状のものに限ら
ず、固体状あるいはゲル状のものを用いることもでき
る。例えばプラスチック，サーモエラストマー等の固体
状のものやエポキシ樹脂，液状シリコン，ポリウレタ
ン，液状ポリブタジエン等の硬化性液状物をクラッド２
２に充填し、硬化させたゲル状のものであってもよい。

【０００８】そして、この実施例の光伝送ホース２は、
図４に示すように発光部となる透明部４１を所定の部位
にパターン印刷して形成したパネル４に対し、支持部材
４２を介して支持されるようになっている。なお、この
パネル４の透明部４１以外の部分は光伝送ホース２から
の光が洩れぬようにするため、それ自体所定の色を有す
る不透明部４３を形成しているが、光を吸収する物質を
塗布させてもよい。出光部材３は、クラッド２２を変形
させてコア２１内で全反射を繰り返しながら進行する光
を部分的に取り出すためのものであり、つまり光伝送ホ
ース２において所望の部位を部分的に押潰すことによ
り、クラッド２２へ臨界角以下で入射させることによ
り、全反射条件を崩すようになっている。この実施例の
出光部材３には、図５に示すようなクラッド２２の外径
寸法よりも小さな外径寸法を有し、透明材料で形成した
Ｏリング３１が使用されており、図６に示すようにクラ
ッド２２を押潰した洩光部２２Ａで発光するようになっ
ている。なお、この出光部材としては特にこの実施例の
ものに限定されるものではなく、図７に示す断面平板状
のリング３２でもよく、この場合には、図８に示すよう
に発光領域が拡大する。

【０００９】また、この出光部材としては、図９〜図１
２に示すように、断面逆三角形状のリング３３，断面方
形状のリング３４，内周面がＲ取りされたリング３５，
断面略Ｅ字形のリング３６等も可能である。さらにま
た、図１３に示すような形状を有する出光部材３７であ
ってもよく、この場合には図１４に示すようにリング部
３７Ａにより洩光部２２Ａが形成される。なお、これら
の出光部材としては、必ずしも透明材料で形成される必
要がなく、例えば図１５に示すように、先の図１３に示
すような出光部材３７において、リング部３７′Ａを光
を反射させる材料のもので形成すると共に平板部３７′
Ｂは透明部分としてもよい。この場合にはクラッド２２
のうち凹部２２Ｂで洩出した光がリング部３７′Ａにて
反射して再びクラッド２２，コア２１を透過したのち、
反対面側のクラッド２２Ｃ及び平板部３７′Ｂを透過し
て発光させることができる。なお、このような発光動作
は特にこの出光部材３７に限定されるものではなく、例
えば対向する各面のうち一方が金属材料で形成したり反
射膜を塗布した反射部、他方が光透過性の良好な材料で
形成した透明部とすれば先の図５〜図１２に示すような
形状のものであっても可能である。また、さらに、図１
６に示すように必ずしもリング状ではなく、何等かの手
段によって保持され、光伝送ホース２を押潰すような出
光部材３８でもよい。また、この出光部材３８では、例
えば凹面部３８Ａを反射鏡とすると共に透明な押潰部３
８Ｂを設け、この押潰部３８Ｂにて洩出した光を凹面部
３８Ａで反射・集光させたのち、光伝送ホース２内を透
過させて反対面側から洩出・発光させてもよい。

【００１０】以上説明してきた発光装置において、発光
部位を自由に変更させることができるようにするため、
光伝送ホースのクラッド自体若しくはその外周面と出光
部材のクラッド外周面接触部位を滑動性の良好な材料で
形成してもよい。なお、この実施例では、自動車のイン
スツルメントパネルやオーディオ機器の操作パネル等に
適用して取付けてあるが、これ以外に例えば車輌用のル
ームランプ，カーテン用照明ランプ，シガーライター用
のランプ等のような集中光源システムとして使用した
り、ステレオやクリスマスツリー用等のディスプレイに
使用したり、ゲーム機器用として使用したり、店内の照
明用として使用したり、その他電飾としての使用が可能
である。従って、この実施例によれば、光伝送ホース２
の形成材料として、高価な石英等を使用する必要がない
ので、大幅なコストの削減を図ることができるが、可撓
性を付与することができればコアやクラッドに石英や各
種ガラスを使用してもよい。

【００１１】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、一本の光伝送ホースによって任意の個所を同時に
多数発光させることができるので、省スペース化が図
れるため、小型の自動車のインスツルメントパネル照明
用等として好適であること、重量的に軽量化が図れる
こと、光源が１又は２個ですむため高効率の照明化が
図れ、また省エネルギー化も図れること、発光部分が
熱を伴わず室内の温度が一定に保持できること、どの
ような場所でもフレキシブルに配置できると共に、デザ
インの自由度が高まること、配線を必要とせず、取付
作業が極めて容易であると共に振動に強く、信頼度が格
段と向上すること等の多くの優れた効果が得られるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る発光装置を示す概略構成図。

【図２】この発明に係る光伝送ホースを示す断面図。

【図３】図２に示す光伝送ホースの作用を示す説明図。

【図４】この発明に係る発光装置のパネルへの取付状態
を示す破断斜視図。

【図５】この発明に係る出光部材を示す平面図。

【図６】図５に示す出光部材の作用を示す断面図。

【図７】出光部材の変形例を示す斜視図。

【図８】図７に示す出光部材の作用を示す断面図。

【図９】出光部材の他の変形例を示す部分断面図。

【図１０】出光部材の他の変形例を示す部分断面図。

【図１１】出光部材の他の変形例を示す部分断面図。

【図１２】出光部材の他の変形例を示す部分断面図。

【図１３】出光部材の他の変形例を示す斜視図。

【図１４】図１３の出光部材の作用を示す断面図。

【図１５】出光部材の他の変形例の作用を示す断面図。

【図１６】出光部材の他の変形例の作用を示す断面図。

【符号の説明】

１ 光源 ２ 光伝送ホース ３，３１〜３８ 出光部材 ２１ コア ２２ クラッド ２３ 窓

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 孝雄 神奈川県横浜市栄区犬山町42−２ (72)発明者 小山 清 神奈川県鎌倉市山の内729

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定屈折率を有し、粘性液体状，固体状
   あるいはゲル状等のコアを、このコアよりも低屈折率を
   有し伸縮性を有するパイプ状のクラッド内に充填し、必
   要に応じて一端若しくは両端の封止部分に透明な窓を設
   けた光伝送ホースと、 前記窓からコア内に照明光を導入する光源と、 前記光伝送ホースを部分的に押潰し洩光部を形成する出
   光部材とを備え、前記洩光部及び出光部材を介して光伝
   送ホースの外部に前記照明光を洩出し、部分的に発光さ
   せるように構成したことを特徴とする発光装置。