JP2755072B2 - Light fixture - Google Patents

Light fixture

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JP2755072B2
JP2755072B2 JP30035992A JP30035992A JP2755072B2 JP 2755072 B2 JP2755072 B2 JP 2755072B2 JP 30035992 A JP30035992 A JP 30035992A JP 30035992 A JP30035992 A JP 30035992A JP 2755072 B2 JP2755072 B2 JP 2755072B2
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和夫 荒井
雅之 堀
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、車両の信号灯などに
用いられる灯具に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lamp used for a vehicle signal light and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の灯具としては、例えば車両の後方
向け信号灯として設けられた図8、図9に示すようなも
のがある。車両2のリアウインドウ1にそって、表裏が
平行とされた透明樹脂の平板で形成された導光部として
のライトガイド17が設けられ、ライトガイドの後方に
向いた面の上半部には、透過型のホログラム18が貼り
付けられている。ライトガイド17の下方には光源4が
設けられている。光源4は、バルブと、バルブから発せ
られる光線を平行光線とする放物面リフレクタ、および
透過率が最大透過率の1/2となる透過限界波長が61
0nm程度のシャープカット赤色フィルタを備え、赤色
光のみを出力するようになっている。この光源4はその
出力する赤色光がライトガイド17の平行面に対して臨
界角以上の角度をもってライトガイドの下端面から入射
するように設置され、赤色光8はライトガイド17中を
全反射しながら進行して、ホログラム18に入射する。
透過型のホログラム18に入射した赤色光はここで回折
されて、車両後方へ出射される。このようにして、この
赤色光8が出射される信号灯は、後続車両の運転者から
視認されやすいハイマウントストップランプとして機能
する。
2. Description of the Related Art As a conventional lamp, there is, for example, a lamp shown in FIGS. A light guide 17 is provided along the rear window 1 of the vehicle 2 as a light guide section formed of a transparent resin flat plate whose front and back are parallel to each other. , A transmission type hologram 18 is attached. The light source 4 is provided below the light guide 17. The light source 4 includes a bulb, a parabolic reflector that parallelizes the light emitted from the bulb, and a transmission limit wavelength at which the transmittance is の of the maximum transmittance.
A sharp-cut red filter of about 0 nm is provided to output only red light. The light source 4 is installed so that the output red light is incident from the lower end surface of the light guide at an angle greater than the critical angle with respect to the parallel plane of the light guide 17, and the red light 8 is totally reflected in the light guide 17. While traveling, it enters the hologram 18.
The red light incident on the transmission hologram 18 is diffracted here and emitted to the rear of the vehicle. In this manner, the signal light from which the red light 8 is emitted functions as a high-mount stop lamp that is easily recognized by the driver of the following vehicle.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の灯具では、導光部としてのライトガイド17
表面にキズがついたり、油脂などの液体が付着したりす
ると、本来設定された方向以外に迷光として漏れる問題
がある。これを図10により説明すると、光源から直接
入射しあるいは入射後ライトガイド17の対向する反射
面間で反射された上記赤色光8に相当する光線Jが、入
射角θでライトガイド17と液体Wの界面となっている
反射面に入射するものとすれば、この入射角θが臨界角
より小さいときには光線が反射面を透過することにな
る。すなわち、ライトガイド17の屈折率をn1、液体
Wの屈折率をn2とするとき、 θ<arcsin(n2/n1) となった場合には、光線Jの少なくとも一部はライトガ
イド17から液体W内に屈折して進行する。とくに車両
上で付着の可能性の高い油脂類には屈折率n2が1.5
前後になるものがあり、ライトガイドの材料とされるガ
ラスなどの屈折率に近いため、入射角θが相当大きな値
でも全反射せず、屈折進行することになる。液体Wに進
行した光線の一部はさらに液体Wと空気の界面で屈折し
て、光線Kとなって外部に放射される。
However, such a conventional lamp has a light guide 17 as a light guide.
If the surface is scratched or a liquid such as oil or fat adheres, there is a problem that the light leaks as stray light in a direction other than the originally set direction. This will be described with reference to FIG. 10. A ray J corresponding to the red light 8 directly incident from the light source or reflected between the opposing reflection surfaces of the light guide 17 after the incidence enters the light guide 17 and the liquid W at an incident angle θ. If the incident angle θ is smaller than the critical angle, the light beam passes through the reflecting surface. That is, assuming that the refractive index of the light guide 17 is n1 and the refractive index of the liquid W is n2, when θ <arcsin (n2 / n1), at least a part of the light beam J is transmitted from the light guide 17 to the liquid W. Refracts into and proceeds. Especially for fats and oils that are likely to adhere on vehicles, the refractive index n2 is 1.5.
Since the refractive index of the light guide is close to that of glass used as the material of the light guide, even if the incident angle θ is considerably large, the light does not undergo total reflection but proceeds refraction. Part of the light beam that has traveled to the liquid W is further refracted at the interface between the liquid W and air, and is emitted as a light beam K to the outside.

【0004】この光線Kは正しい表示情報を形成できな
いいわゆる迷光であり、煩わしいばかりでなく、たとえ
ば車両のリアウインドウ近傍に装着して停止灯や方向指
示灯などの信号灯とする場合、この迷光が無用な方向に
出射されることにより、別の信号と誤認されたりして当
該車両の運転者を混乱させるおそれがある。また、この
ような漏れが多くなると、信号灯としての出力となるべ
き光線Lの光量が減少し、その本来の機能が低下してし
まうという問題がある。したがって本発明は、上記従来
の問題点に鑑み、導光部の表面にキズがついたり油脂な
どの液体が付着した場合でも、導光部内部を進行する光
線が漏れないようにして、迷光によって運転者などが煩
わされることなく、光線が意図された機能のために有効
に利用される灯具を提供することを目的とする。
This ray K is so-called stray light which cannot form correct display information, and is not only troublesome. For example, when it is mounted near the rear window of a vehicle and used as a signal light such as a stop light or a direction indicator, the stray light is unnecessary. When emitted in a different direction, the driver of the vehicle may be confused by being erroneously recognized as another signal. In addition, when such leakage increases, the amount of light L to be output as a signal lamp decreases, and there is a problem that its original function is reduced. Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, even if the surface of the light guide portion is scratched or a liquid such as oil adheres, the light traveling inside the light guide portion is prevented from leaking, An object of the present invention is to provide a lamp in which a light beam is effectively used for an intended function without bothering a driver or the like.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】したがって本発明の第1
は、光源と、この光源からの光束が一端に入射され、所
定の界面を内部反射面として光束を内部反射により他端
へ伝達する透明体を有する導光手段と、導光手段の前記
他端に配設され、伝達された光束を所定の方向に偏光出
射する偏光手段とを備え、前記の導光手段は、透明体の
内部反射面の界面をなす壁面に、透明体の屈折率より小
さい屈折率を有する保護層を備えているものとした。ま
た本発明の第2は、上記構成に加えさらに、導光手段の
前記他端の端面と前記所定の界面がなす角度が略直角と
なっているものとした。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the first aspect of the present invention.
A light guide, a light guide having a light source, a light flux from the light source being incident on one end, and transmitting the light flux to the other end by internal reflection with a predetermined interface as an internal reflection surface; and the other end of the light guide means And a polarizing means for polarizing and transmitting the transmitted light beam in a predetermined direction, wherein the light guide means has a smaller refractive index than that of the transparent body on a wall surface forming an interface of the internal reflection surface of the transparent body. It was provided with a protective layer having a refractive index. According to a second aspect of the present invention, in addition to the above configuration, an angle formed between the end face of the other end of the light guide means and the predetermined interface is substantially a right angle.

【0006】[0006]

【作用】第1の発明においては、導光手段が、その内部
反射面の界面をなす透明体壁面に、透明体の屈折率より
小さい屈折率を有する保護層を備えているから、光束を
全反射で伝達するよう設定するときには、保護層内に屈
折進入しない。このため、導光手段の表面に液体が付着
した場合にも、該表面部を形成する保護層自体に光が進
入していないから液体側への屈折進入を経て導光手段外
部へ漏れる光がない。同様に、表面部の保護層にキズを
受けたときにも漏れがなく、伝達される光束になんら影
響を及ぼさない。また、第2の発明においては、さらに
導光手段の他端の端面と導光手段の所定の界面がなす角
度を略直角としているので、導光手段を伝達して偏光手
段によって、導光手段の外部に偏光出射せずに導光手段
の内に反射した光を再び導光手段の他端の端面および所
定の界面で全反射させることができるので、偏光手段の
反射による迷光を防止することができる。
According to the first aspect of the present invention, since the light guide means is provided with a protective layer having a refractive index smaller than the refractive index of the transparent body on the wall surface of the transparent body which forms an interface of the internal reflection surface, the light flux can be totally reduced. When setting to transmit by reflection, refraction does not enter the protective layer. For this reason, even when the liquid adheres to the surface of the light guide means, since light does not enter the protective layer itself forming the surface part, light leaking to the outside of the light guide means through refraction and ingress toward the liquid side. Absent. Similarly, when the protective layer on the surface is damaged, there is no leakage and the transmitted light is not affected at all. Further, in the second invention, since the angle formed by the end face of the other end of the light guide means and the predetermined interface of the light guide means is substantially a right angle, the light guide means is transmitted and the light guide means is transmitted by the polarization means. Since the light reflected inside the light guide means without emitting polarized light outside can be totally reflected again at the other end face of the light guide means and a predetermined interface, it is possible to prevent stray light due to reflection of the polarization means. Can be.

【0007】[0007]

【実施例】図1および図2は本発明の第一の実施例を示
す。光源21は白熱電球などのバルブ22と回転放物面
を有する反射鏡23からなり、バルブ22から発光され
る光線を略平行光束として出力する。導光部24がライ
トガイドと保護層から構成される。ライトガイド25は
互いに平行な第1および第2の面26、27を有する平
板状の透明体からなり、図1中下端側の第1の面26上
に第1のホログラム29が設けられ、上端側の第1の面
上には第2のホログラム30が設けられている。第1の
ホログラム29のライトガイド25を挟んだ反対側、す
なわちライトガイドの第2の面27側に光源21が対向
して配置されている。
1 and 2 show a first embodiment of the present invention. The light source 21 includes a bulb 22 such as an incandescent lamp and a reflecting mirror 23 having a paraboloid of revolution, and outputs a light beam emitted from the bulb 22 as a substantially parallel light beam. The light guide 24 is composed of a light guide and a protective layer. The light guide 25 is made of a flat transparent body having first and second surfaces 26 and 27 parallel to each other, and a first hologram 29 is provided on the first surface 26 on the lower end side in FIG. A second hologram 30 is provided on the first surface on the side. The light source 21 is arranged on the opposite side of the first hologram 29 with the light guide 25 interposed therebetween, that is, on the second surface 27 side of the light guide.

【0008】ライトガイド25の第1および第2のホロ
グラム29、30部分を除く第1の面26上および第2
の面27の全面には透明の保護層31a,31bが形成
されている。そして第1のホログラム29の外面全面を
覆って第1の遮光層32が設けられ、この第1の遮光層
32は一部保護層31aと重なっている。また、ライト
ガイド25の上端面28に第2の遮光層33および両側
端面にも第3の遮光層34、34が設けられている。こ
れらの遮光層は光源21から発する光に含まれる波長成
分を吸収する塗料を塗布したり、同様の特性を有するフ
ィルムを貼付することにより実現される。
The first and second holograms 29 and 30 of the light guide 25 are formed on the first surface 26 and the second
On the entire surface 27, transparent protective layers 31a and 31b are formed. Then, a first light shielding layer 32 is provided to cover the entire outer surface of the first hologram 29, and the first light shielding layer 32 partially overlaps with the protective layer 31a. Further, a second light-shielding layer 33 is provided on the upper end surface 28 of the light guide 25, and third light-shielding layers 34 are provided on both side end surfaces. These light-shielding layers are realized by applying a paint that absorbs a wavelength component contained in light emitted from the light source 21, or by attaching a film having similar characteristics.

【0009】第1のホログラム29には光源21からの
略平行光束が保護層31bとライトガイド25を透過し
て入射する。第1のホログラム29に入射した光束のう
ち、第1のホログラムの回折条件に合った波長成分が所
定角度θ’方向に反射回折される。第1のホログラム2
9で回折された光束Jはライトガイド25内で反射を繰
り返し第2のホログラム30に入射する。 第2のホロ
グラム30は、ライトガイド25内を進行してきて所定
角度で入射する所定の波長成分を回折して角度αの方向
で外部に出射する。
A substantially parallel light beam from the light source 21 is incident on the first hologram 29 through the protective layer 31b and the light guide 25. Of the light beam incident on the first hologram 29, a wavelength component that meets the diffraction condition of the first hologram is reflected and diffracted in the direction of the predetermined angle θ ′. First hologram 2
The light beam J diffracted at 9 repeats reflection in the light guide 25 and enters the second hologram 30. The second hologram 30 diffracts a predetermined wavelength component that enters the light guide 25 and enters at a predetermined angle, and emits the light to the outside in the direction of the angle α.

【0010】すなわち、ライトガイド25の第1および
第2の面26、27が平行となっているから、第1のホ
ログラム29で回折された光束に対して第2のホログラ
ム30は、その入射角が第1のホログラム29の回折角
θ’と絶対値が等しく、符号が逆の場合に、その光束を
ライトガイド25の外部へ透過回折する。以上の経路に
より、光源21から出力された光束が、表示光として、
第2のホログラム30から出射される。なお、第2のホ
ログラム30から外部へ出射される角度αは、図示の略
直角に限定されるものではなく、ライトガイド25の設
置姿勢と表示方向にしたがって任意に設定される。
That is, since the first and second surfaces 26 and 27 of the light guide 25 are parallel, the second hologram 30 is incident on the light beam diffracted by the first hologram 29 at the angle of incidence. When the absolute value is equal to the diffraction angle θ ′ of the first hologram 29 and the sign is opposite, the light beam is transmitted and diffracted to the outside of the light guide 25. By the above-described path, the light flux output from the light source 21 is used as display light.
The light is emitted from the second hologram 30. Note that the angle α emitted from the second hologram 30 to the outside is not limited to a substantially right angle as shown, but is arbitrarily set according to the installation orientation and display direction of the light guide 25.

【0011】ここで、保護層31a、31bの屈折率n
3はライトガイド25の屈折率n1より小さく設定され
ている。ライトガイド25をアクリル、ガラス、あるい
はポリカーボネイト材で形成すると、その屈折率n1は
およそ1.5〜1.52である。 これに対して、保護
層31a、31bにアクリル系材料あるいはフッソ系ポ
リマーを用いると、屈折率n3として1.3〜1.4程
度の値が得られる。そして、ライトガイド25と保護層
31a、31bの界面における光線の入射角θ(=
θ’)は、臨界角arcsin(n3/n1)よりも大
きくなるように設定されている。
Here, the refractive index n of the protective layers 31a and 31b
3 is set smaller than the refractive index n1 of the light guide 25. When the light guide 25 is formed of acrylic, glass, or polycarbonate, its refractive index n1 is approximately 1.5 to 1.52. On the other hand, when an acrylic material or a fluorine-based polymer is used for the protective layers 31a and 31b, a value of about 1.3 to 1.4 is obtained as the refractive index n3. Then, the incident angle θ of the light beam at the interface between the light guide 25 and the protective layers 31a and 31b (=
θ ′) is set to be larger than the critical angle arcsin (n3 / n1).

【0012】図3はこのような保護層を備えたライトガ
イドの表面に、油脂などの液体Wが付着した状態を示
す。保護層31bの界面における光線Jの入射角θが臨
界角よりも大きくなるように設定されているから、光線
Jはこの界面で全反射することになり、保護層31b内
部には進入しない。なお、保護層31a,31bの厚さ
は、光線Jのエバネッセント波の浸透を考慮しても、数
μm〜数十μm程度あればよく、とくに接着剤を用いな
いでも上述のアクリル系材料やフッソ系ポリマーのコー
ティング・乾燥で得られるフイルム層で十分である。こ
れにより、光源から第1のホログラム29への光束透過
にもなんら影響が生じない。
FIG. 3 shows a state in which a liquid W such as oil or fat adheres to the surface of the light guide provided with such a protective layer. Since the incident angle θ of the light beam J at the interface of the protective layer 31b is set to be larger than the critical angle, the light beam J is totally reflected at this interface and does not enter the inside of the protective layer 31b. The thickness of the protective layers 31a and 31b may be about several μm to several tens μm even in consideration of the penetration of the evanescent wave of the light beam J. In particular, the above-mentioned acrylic material or fluorine may be used without using an adhesive. A film layer obtained by coating and drying the base polymer is sufficient. As a result, there is no influence on the light flux transmission from the light source to the first hologram 29.

【0013】図4は本実施例灯具の実装例を示し、光源
21は樹脂または金属製のケース41にバルブと反射鏡
を内蔵した光源ユニット40とされる。そして第1およ
び第2のホログラム29、30および第2、第3の遮光
層33、34と一体化された導光部24が、その第1の
ホログラム29部分を発砲ウレタンなど軟性材料の緩衝
材42を介して覆う金属または樹脂性の遮光カバー43
と光源ユニット40に挟まれてネジ44で結合される。
ここでは緩衝材42と遮光カバー43が第1の遮光層と
して機能する。
FIG. 4 shows an example of mounting the lamp of the present embodiment. The light source 21 is a light source unit 40 in which a bulb and a reflecting mirror are built in a resin or metal case 41. The light guide section 24 integrated with the first and second holograms 29 and 30 and the second and third light-blocking layers 33 and 34 forms the first hologram 29 portion with a cushioning material of a soft material such as urethane foam. A metal or resinous light-shielding cover 43 covering through 42
And light source unit 40 and are coupled by screws 44.
Here, the cushioning material 42 and the light shielding cover 43 function as a first light shielding layer.

【0014】以上のようにこの実施例によれば、面積が
大きくてキズを受けたり液体が付着しやすい導光部を、
ライトガイド25の表面にライトガイドの屈折率より小
さい屈折率の保護層31a、31bを設けて構成したも
のとしたから、第1のホログラム29から出射されライ
トガイド内を進行する光束は保護層との界面で全反射す
る。これにより、例えば液体が付着してもその液体内に
進行する光線がないから、さらに液体と空気の界面で屈
折して外部に放射されるものもない。したがって、保護
層上に液体付着があってもなんら影響を受けることがな
いため、迷光が防止されるという効果がある。しかも保
護層は透明であるから相当の傾斜角度までの範囲で反対
側を透かし見ることができる。
As described above, according to this embodiment, the light guide portion which has a large area and is easily damaged or adheres to the liquid
Since the protective layers 31a and 31b having a refractive index smaller than the refractive index of the light guide 25 are provided on the surface of the light guide 25, the light flux emitted from the first hologram 29 and traveling through the light guide passes through the protective layer. Is totally reflected at the interface. Thereby, for example, even if the liquid adheres, there is no light traveling in the liquid, and there is nothing further refracted at the interface between the liquid and air and emitted to the outside. Therefore, there is no effect even if liquid adheres to the protective layer, so that there is an effect that stray light is prevented. Moreover, since the protective layer is transparent, the opposite side can be seen through up to a considerable angle of inclination.

【0015】また、この保護層31a,31bが形成さ
れていることにより、光束の反射面であるライトガイド
の第1および第2の面26、27に損傷を受けることが
なく、保護層表面にキズが発生しても、保護層内に光線
は進入してこないからそのキズが光線に影響を及ぼすこ
ともない。このため、耐久性が向上し、表示機能が高く
維持される。
Further, since the protective layers 31a and 31b are formed, the first and second surfaces 26 and 27 of the light guide, which are light reflecting surfaces, are not damaged, and the surface of the protective layer is not damaged. Even if a flaw occurs, the light does not enter the protective layer, so that the flaw does not affect the light. Therefore, the durability is improved, and the display function is maintained at a high level.

【0016】次に、ホログラムは所定の角度で入射した
所定の波長の光を回折するものであるが、その特性上波
長や角度が所定値であっても100パーセントは回折さ
れない場合もあり、また入射する光束に他の波長成分が
含まれていると当然この成分は回折されない。したがっ
て例えば第1のホログラム29においては、このように
回折されない光はとくに図1に示した光束Aのように、
第1のホログラム29を透過することになる。しかし、
この実施例では第1の遮光層32が設けられているか
ら、外部への漏れが遮断され、迷光が防止される。
Next, the hologram diffracts light of a predetermined wavelength incident at a predetermined angle. Due to its characteristics, even if the wavelength or angle is a predetermined value, 100% may not be diffracted. If the incident light beam contains another wavelength component, this component is naturally not diffracted. Therefore, for example, in the first hologram 29, the light that is not diffracted in this manner is, in particular, like the light beam A shown in FIG.
The light passes through the first hologram 29. But,
In this embodiment, since the first light shielding layer 32 is provided, leakage to the outside is blocked, and stray light is prevented.

【0017】また第1の遮光層32は第1のホログラム
29から延びて一部保護層31aに重なっているから、
光源21の反射鏡や第1のホログラム29の寸法、取付
誤差によって、光源21から出力される光束の一部が第
1のホログラム29に入射することなく、周辺部で図1
の光束Bのように透過してしまうことも併せて防止され
る。なお、この第1の遮光層32は、図4の実装例のよ
うに遮光カバー43として、導光部と光源を結合する固
定部材の機能をもたせることもでき、構造を簡単化する
ことができる。
The first light-shielding layer 32 extends from the first hologram 29 and partially overlaps the protective layer 31a.
Due to the size of the reflecting mirror of the light source 21 and the first hologram 29 and the mounting error, a part of the light flux output from the light source 21 does not enter the first hologram 29, and the light flux shown in FIG.
Of the light beam B is also prevented. The first light-shielding layer 32 can also function as a fixing member that couples the light guide and the light source as the light-shielding cover 43 as in the mounting example of FIG. 4, thereby simplifying the structure. .

【0018】さらに上述と同様に、第2のホログラム3
0に入射した光にも一部回折されないものが発生するこ
とがある。この場合には、外部に出射されない光は第2
のホログラム30と外部空間との界面で全反射してライ
トガイド25の上端面28に入射するが、該上端面には
第2の遮光層33が設けられているから、これも光束C
として外部へ漏れるのが遮断される。同様にして、第3
の遮光層34、34は、光源21の反射鏡の誤差などに
より発生する斜め方向の光が、ライトガイド25の側端
面を透過して図2に示す光束Dのような迷光となること
を防止している。
Further, as described above, the second hologram 3
In some cases, light that is not diffracted is also partially incident on the light incident on zero. In this case, the light not emitted to the outside is the second light.
The light is totally reflected at the interface between the hologram 30 and the external space and enters the upper end surface 28 of the light guide 25. Since the second upper light-shielding layer 33 is provided on the upper end surface,
As a result, leakage to the outside is blocked. Similarly, the third
The light-shielding layers 34, 34 prevent light in an oblique direction generated due to an error in the reflecting mirror of the light source 21 from passing through the side end surface of the light guide 25 and becoming stray light such as the light flux D shown in FIG. doing.

【0019】図5は第2の実施例を示し、ライトガイド
内を進行する光束の角度を規定することにより、ライト
ガイドの上端面から出射する迷光を防止するようにした
ものである。第1の実施例と同じく、ライトガイド2
5’の平行な第1および第2の面26、27にはライト
ガイド25’の屈折率n1より小さい屈折率n3を有す
る透明の保護層31a,31bが形成されて、導光部2
4’が構成される。第1のホログラム29から回折出射
される光束がライトガイド25’内を進行してライトガ
イド25’の第2の面27の点Tに入射する角度をθと
すると、第2のホログラム30への入射角もθとなる。
FIG. 5 shows a second embodiment in which stray light emitted from the upper end surface of the light guide is prevented by defining the angle of the light beam traveling in the light guide. As in the first embodiment, the light guide 2
Transparent protective layers 31a, 31b having a refractive index n3 smaller than the refractive index n1 of the light guide 25 'are formed on the parallel first and second surfaces 26, 27 of the light guide section 2'.
4 ′ is configured. Assuming that the angle at which the light beam diffracted and emitted from the first hologram 29 travels in the light guide 25 ′ and enters the point T of the second surface 27 of the light guide 25 ′ is θ, the light beam to the second hologram 30 The incident angle is also θ.

【0020】ライトガイド25’の第1の面26上端の
頂点Vで上端面28’がとる頂点角度をφとすると、も
し第2のホログラム30で回折されずに点Sで反射され
るとすると、その反射光が点Uでライトガイド25’の
上端面28’上に入射する角度は、(φ−θ)となる。
ここでは、 φ−θ>arcsin(1/n1) となるようにφおよびθが設定されている。これによ
り、点Sで反射された光線は上端面28’で全反射され
ることになる。
Assuming that the vertex angle formed by the upper end surface 28 'at the vertex V at the upper end of the first surface 26 of the light guide 25' is φ, if the second hologram 30 is not diffracted and is reflected at the point S, The angle at which the reflected light is incident on the upper end surface 28 'of the light guide 25' at the point U is (φ-θ).
Here, φ and θ are set so that φ−θ> arcsin (1 / n1). As a result, the light ray reflected at the point S is totally reflected at the upper end face 28 '.

【0021】さらにまた、ライトガイド25’の第2の
面27においても、点Uで反射された光線の入射角は
(180°−2φ+θ)となり、 180°−2φ+θ>arcsin(n3/n1) の関係が成立するように設定されている。したがって、
上端面28’の点Uで全反射し第2の面27の点Zに入
射する光線もライトガイド25’と保護層31bの界面
で全反射する。例えば、ライトガイドの屈折率n1=
1.65、保護層の屈折率n3=1.3とすると、ライ
トガイドと保護層の界面の臨界角は51.9°、ライト
ガイドと空気の界面の臨界角は37.3°となり、ここ
でθ=52.3°、φ=90°とすれば各点での入射角
はいずれも臨界角より大きくなって全反射することにな
る。以後ライトガイド25’の両面で全反射を繰り返
し、外部に迷光として漏れることなく、ライトガイドの
吸収により徐々に減衰消滅する。
Further, also on the second surface 27 of the light guide 25 ', the incident angle of the light beam reflected at the point U is (180 ° -2φ + θ), and 180 ° -2φ + θ> arcsin (n3 / n1). It is set so that the relationship is established. Therefore,
Light rays totally reflected at the point U of the upper end surface 28 'and incident on the point Z of the second surface 27 are also totally reflected at the interface between the light guide 25' and the protective layer 31b. For example, the refractive index of the light guide n1 =
Assuming that 1.65 and the refractive index of the protective layer n3 = 1.3, the critical angle at the interface between the light guide and the protective layer is 51.9 °, and the critical angle at the interface between the light guide and air is 37.3 °. If θ = 52.3 ° and φ = 90 °, the incident angle at each point becomes larger than the critical angle, and the light is totally reflected. Thereafter, total reflection is repeated on both surfaces of the light guide 25 ', and the light guide 25' gradually attenuates and disappears due to absorption of the light guide without leaking to the outside as stray light.

【0022】この実施例においては、第2のホログラム
30から反射される光線のライトガイド上端面28’へ
の入射角がその上端面における臨界角より大きくなるよ
うに、ライトガイド25’の頂点角度φと第1、第2の
面26、27への入射角θが規定されているから、もし
第2のホログラム30で回折されずに反射される光線が
あっても、上端面28’で全反射される。したがってラ
イトガイド上端面28’に第1の実施例におけるような
第2の遮光層33を設けなくても上端面から外部に漏れ
ることがない。これにより、より簡単な構成で導光部か
らの迷光の発生が防止される。
In this embodiment, the apex angle of the light guide 25 'is set so that the angle of incidence of the light beam reflected from the second hologram 30 on the upper end surface 28' of the light guide is larger than the critical angle at the upper end surface. Since φ and the incident angles θ to the first and second surfaces 26 and 27 are defined, even if there is a light ray that is reflected without being diffracted by the second hologram 30, the entire upper surface 28 ' Is reflected. Therefore, even if the second light-blocking layer 33 is not provided on the light guide upper end surface 28 'as in the first embodiment, there is no leakage to the outside from the upper end surface. Thus, generation of stray light from the light guide portion is prevented with a simpler configuration.

【0023】図6は信号灯として車両のリアパーセルシ
ェルフに取り付けられた第3の実施例を示す。 第1の
実施例と同じく、ライトガイド25”の平行な第1およ
び第2の面26、27にはライトガイド25”の屈折率
n1より小さい屈折率n3を有する透明の保護層31
a,31bが形成されて導光部24”が構成される。リ
アパーセルシェルフ52は車両のリアウインドウ1とリ
アシート55間の車体パネル53に化粧板54を被せて
形成されている。リアパーセルシェルフ52上には、導
光部24”がリアウインドウ1のガラス面に近接し、か
つ略平行に配置され、第2のホログラム30を上方にし
て該第2のホログラムが車両外部後方に向けられてい
る。
FIG. 6 shows a third embodiment mounted as a signal light on a rear parcel shelf of a vehicle. As in the first embodiment, a transparent protective layer 31 having a refractive index n3 smaller than the refractive index n1 of the light guide 25 "is provided on the first and second parallel surfaces 26 and 27 of the light guide 25".
The rear parcel shelf 52 is formed by covering the vehicle body panel 53 between the rear window 1 and the rear seat 55 of the vehicle with a decorative plate 54. The rear parcel shelf is formed. A light guide section 24 ″ is disposed on and substantially parallel to the glass surface of the rear window 1 on the second hologram 52, with the second hologram 30 facing upward and the second hologram facing the outside of the vehicle. I have.

【0024】導光部24”の下端部は第1のホログラム
29に対向させた光源21と一体とされ、光源カバー5
6を介して車体パネル53にファスナ57で固定されて
いる。光源21と第1のホログラム29が光源カバー5
6内に収容される。ここでは、後方車両への信号灯とし
て、水平面を含む所定角度範囲に光線が発散するよう、
入射角θの光束を受けた第2のホログラム30はこれを
回折して出射角度をライトガイド25”の第1の面26
に対して傾斜したα1〜α2として出力する。
The lower end of the light guide 24 ″ is integrated with the light source 21 facing the first hologram 29,
6 and is fixed to the vehicle body panel 53 with a fastener 57. The light source 21 and the first hologram 29 cover the light source cover 5.
6. Here, as a signal light to the vehicle behind, so that light rays diverge in a predetermined angle range including the horizontal plane,
The second hologram 30 which has received the light beam having the incident angle θ diffracts the light beam and changes the output angle to the first surface 26 of the light guide 25 ″.
Are output as α1 and α2 inclined with respect to.

【0025】さらに導光部24”は、リアウインドウ1
ガラス面に略平行に配置された結果傾斜している状態に
おいて、そのライトガイド25”の上端面28”が運転
者の後方視線Yに対して略平行とされている。これによ
り上端面28”からの迷光が運転者に視認されることが
ない。
Further, the light guide section 24 ″ is connected to the rear window 1.
In a state where the light guide 25 "is inclined as a result of being arranged substantially parallel to the glass surface, the upper end surface 28" of the light guide 25 "is substantially parallel to the rear line of sight Y of the driver. Thereby, the stray light from the upper end surface 28 "is not visually recognized by the driver.

【0026】すなわち、第1のホログラム29は所定角
度で入射した光束のみを角度θの方向に回折するもので
あるから、光源21からの光がこの所定角度以外の成分
を有しているときには、これがライトガイド25”内を
θとは異なる入射角で伝搬し、あるいはライトガイド2
5”内に不純物や欠陥があるときこれらにより光が散乱
されて、上端面に入射する可能性がある。これらの光束
すべてについて全反射条件を成立させることは事実上困
難である。しかし、図7に示されるように、90゜方向
に透過して出射する光束はゼロであり、その近傍で数゜
の範囲でも透過率は極めて低い。したがって上記のよう
にライトガイド25”の上端面28”に入射角の規定さ
れない光線が入射しても、上端面28”と略平行の視線
Y上に出射される光は極少で、運転者からはその視点が
少々変動しても事実上視認されない。
That is, since the first hologram 29 diffracts only the light beam incident at a predetermined angle in the direction of the angle θ, when the light from the light source 21 has a component other than the predetermined angle, This propagates through the light guide 25 ″ at an incident angle different from θ, or
When there is an impurity or a defect in 5 ", the light may be scattered by the impurity and impinge on the upper end face. It is practically difficult to satisfy the condition of total reflection for all of these light beams. As shown in FIG. 7, the luminous flux transmitted and emitted in the 90 ° direction is zero, and the transmittance is extremely low even in the range of several ゜ in the vicinity thereof, and therefore, as described above, the upper end surface 28 ″ of the light guide 25 ″. , The light emitted on the line of sight Y substantially parallel to the upper end surface 28 "is extremely small, and is not visually recognized by the driver even if the viewpoint slightly changes.

【0027】以上の構成によっても、ライトガイド上端
面に遮光層を設けなくても上端面からの迷光によって運
転者が煩わされることがない。これは迷光が影響を与え
る可能性のある視認者の目の位置がある程度特定できる
場合、とくに本実施例のように車両のリアウインドウ付
近に設置される後部信号灯からの運転者への迷光を防止
する場合などに有効である。
According to the above configuration, the driver is not bothered by the stray light from the upper end surface even if the light guide layer is not provided on the upper end surface of the light guide. This prevents stray light to the driver, especially from the rear signal light installed near the rear window of the vehicle, as in this embodiment, when the position of the eyes of the viewer to which stray light may affect can be specified to some extent. It is effective when you do.

【0028】さらにこの実施例においては、光源21部
および第1のホログラム29が光源カバー56でカバー
されて車両外部からの見映えが良く、また万一光源21
と導光部24”の結合部に隙間などが生じてそこから光
が漏れたり、あるいは光源21からの光束が第1のホロ
グラム29部分以外にも広がってホログラム周辺から漏
れたりすることがあっても、これら迷光は光源カバー5
6で遮断される。このため、第1の実施例における第1
のホログラム部分の第1の遮光層は不要となる。
Further, in this embodiment, the light source 21 and the first hologram 29 are covered by the light source cover 56 so that the external appearance of the vehicle is good.
There is a case where a gap or the like is generated at a joint portion between the light guide unit 24 and the light guide unit 24 ″, and light leaks therefrom, or a light beam from the light source 21 spreads to a part other than the first hologram 29 and leaks from around the hologram. These stray lights are
Blocked at 6. For this reason, the first embodiment of the first embodiment
The first light-blocking layer in the hologram portion is unnecessary.

【0029】そして、光源カバーは、リアシートの陰に
なっており運転者からの後方視界を損ねることがなく、
また一方保護層が透明であるから、導光部を介しても外
部を視認することができ、この面でも運転者の視界を妨
げることがない。さらに、導光部24”がガラス面に近
接しているため、第2のホログラム30への異物の衝
突、摩擦等による損傷やはがれも防止される。
The light source cover is shaded by the rear seat and does not impair the rear view from the driver.
On the other hand, since the protective layer is transparent, the outside can be visually recognized even through the light guide portion, and the view of the driver is not obstructed on this surface. Further, since the light guide portion 24 ″ is close to the glass surface, damage and peeling of the second hologram 30 due to collision of foreign matter, friction and the like are also prevented.

【0030】以上のとおり、第1の実施例では、保護層
を透明としたから透明体であるライトガイドと保護層と
を透過して反対側を視認することができ、車両の信号灯
に用いて視界を妨げないという利点がある。またライト
ガイドへの入射を、保護層上に取り付けた光源から、そ
の保護層を透過してライトガイドの対向する面に設けた
光束を回折する第1のホログラムに向けて行なうように
したから、全体がコンパクトに形成される。さらに第1
のホログラム全面およびライトガイドの上端面と側端面
に遮光層を設けたから、伝達されるべき光束以外の光が
光源付近やライトガイド端部から迷光として漏れること
もない。
As described above, in the first embodiment, since the protective layer is transparent, the opposite side can be seen through the transparent light guide and the protective layer, and can be used for a signal light of a vehicle. There is an advantage that the view is not obstructed. Further, since the light is incident on the light guide from the light source attached to the protective layer to the first hologram that transmits the protective layer and diffracts the light beam provided on the opposite surface of the light guide, The whole is formed compactly. First
Since the light shielding layer is provided on the entire surface of the hologram and on the upper end face and side end face of the light guide, light other than the light flux to be transmitted does not leak as stray light from the vicinity of the light source or from the end of the light guide.

【0031】また第2の実施例は、上記第1の実施例に
おけるライトガイドの上端面の遮光層に代えて、ライト
ガイド上端面の頂点角度φと偏光手段としての第2のホ
ログラムへの入射角θの差が、ライトガイド上端面にお
ける臨界角よりも大きくなるようにしてあるから、とく
に遮光層を設けなくても、第2のホログラムで偏光出射
されなかった光が反射されて上端面に入射してもここで
全反射するので、上端面から迷光として漏れることがな
い。したがって第1の実施例の効果に加えてさらに構造
簡単となる利点がある。
In the second embodiment, instead of the light-shielding layer on the upper end surface of the light guide in the first embodiment, the apex angle φ of the upper end surface of the light guide and the incidence on the second hologram as the polarizing means. Since the difference in the angle θ is set to be larger than the critical angle at the upper end surface of the light guide, even if no light-shielding layer is provided, light not polarized and emitted by the second hologram is reflected to the upper end surface. Even if the light enters, the light is totally reflected here, and does not leak as stray light from the upper end surface. Therefore, there is an advantage that the structure is further simplified in addition to the effect of the first embodiment.

【0032】さらに第3の実施例は、車両の信号灯に適
用した例で、ライトガイドの上端面を運転者など視認者
からの視線に対して略平行としてある。これにより、多
様な方向から上端面に光が入射しても、視線上に出射さ
れる光は極少となり、第2の実施例と同様、とくに遮光
層を設けなくても上端面からの迷光が運転者に視認され
ることはない。さらにこの実施例においては、光源部お
よび第1のホログラムが光源カバーでカバーされている
から、万一、光源と導光手段の結合部に隙間などが生じ
てそこから光が漏れたり、あるいは光源からの光束が第
1のホログラム部分以外にも広がってホログラム周辺か
ら漏れたりすることがあっても、これら迷光は光源カバ
ーで確実に遮断されるという効果がある。
Further, the third embodiment is an example in which the present invention is applied to a signal light of a vehicle, and the upper end surface of the light guide is substantially parallel to the line of sight of a viewer such as a driver. Thus, even if light is incident on the upper end face from various directions, the amount of light emitted on the line of sight becomes minimal, and as in the second embodiment, stray light from the upper end face is formed without providing a light shielding layer. It is not visible to the driver. Further, in this embodiment, since the light source section and the first hologram are covered by the light source cover, a gap or the like is generated at the joint between the light source and the light guide means, and light leaks from the gap, or Even if the light flux from the hologram spreads out of the first hologram portion and leaks from the periphery of the hologram, the stray light can be reliably blocked by the light source cover.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上のとおり、本発明は透明体の内部反
射で光束を伝達する導光手段が、その内部反射面の界面
をなす透明体壁面に、透明体の屈折率より小さい屈折率
を有する保護層を備えるから、光束を全反射で伝達する
よう入射角を設定すれば、保護層内に光が屈折進入する
ことがない。このため、導光手段の表面に液体が付着し
た場合にも、該表面部を形成する保護層自体に光が進入
しないから液体側への屈折進入を経て導光手段外部へ漏
れる光がない。同様に、表面部の保護層にキズを受けた
ときにも漏れがなく、伝達される光束になんら影響を及
ぼさない。したがって、内部反射面となる面からの迷光
が防止されるとともに、伝達される光束の光量が低下す
ることもなく、高効率に灯具としての機能が発揮される
という効果がある。また第2の発明では、上記に加えさ
らに導光手段の他端の端面と導光手段の所定の界面がな
す角度を略直角としているので、導光手段を伝達して偏
光手段によって、導光手段の外部に偏光出射せずに導光
手段の内に反射した光を再び導光手段の他端の端面およ
び所定の界面で全反射させることができるため、偏光手
段の反射による迷光も防止されるという効果を有する。
As described above, according to the present invention, the light guide means for transmitting the light beam by the internal reflection of the transparent body has a refractive index smaller than the refractive index of the transparent body on the wall surface of the transparent body which forms the interface of the internal reflection surface. Since the protection layer is provided, if the incident angle is set so that the light beam is transmitted by total reflection, light does not enter the protection layer by refraction. Therefore, even when the liquid adheres to the surface of the light guide, no light leaks to the outside of the light guide through the refraction and ingress toward the liquid because the light does not enter the protective layer itself forming the surface portion. Similarly, when the protective layer on the surface is damaged, there is no leakage and the transmitted light is not affected at all. Therefore, stray light from the surface serving as the internal reflection surface is prevented, and the function as a lamp is exhibited with high efficiency without reducing the amount of transmitted light flux. In the second invention, in addition to the above, the angle formed between the end face of the other end of the light guide means and the predetermined interface of the light guide means is substantially a right angle. Since the light reflected inside the light guide means without being polarized out of the means can be totally reflected again at the other end face of the light guide means and a predetermined interface, stray light due to the reflection of the polarization means is also prevented. This has the effect of

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施例の正面図である。FIG. 2 is a front view of the first embodiment.

【図3】実施例における作用を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an operation in the embodiment.

【図4】第1の実施例の実装例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a mounting example of the first embodiment;

【図5】第2の実施例を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a second embodiment.

【図6】第3の実施例を示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view illustrating a third embodiment.

【図7】入射角と透過率の関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between an incident angle and transmittance.

【図8】従来例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a conventional example.

【図9】図8の要部拡大図である。FIG. 9 is an enlarged view of a main part of FIG. 8;

【図10】迷光の発生を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing generation of stray light.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 リアウインドウ 2 車両 4 光源 8 赤色光 17 ライトガイド 18 ホログラム 21 光源 22 バルブ 23 反射鏡 24、24’、24” 導光部 25、25’、25” ライトガイド 26 第1の面 27 第2の面 28、28’、28” 上端面 29 第1のホログラム 30 第2のホログラム 31a、31b 保護層 32 第1の遮光層 33 第2の遮光層 34 第3の遮光層 40 光源ユニット 41 ケース 42 緩衝材 43 遮光カバー 44 ネジ 52 リアパーセルシェルフ 53 車体パネル 54 化粧板 55 リアシート 56 光源カバー 57 ファスナ A、B、C、D、E 光束 Y 視線 W 液体 Reference Signs List 1 rear window 2 vehicle 4 light source 8 red light 17 light guide 18 hologram 21 light source 22 bulb 23 reflecting mirror 24, 24 ', 24 "light guiding unit 25, 25', 25" light guide 26 first surface 27 second Surfaces 28, 28 ', 28 "Upper end surface 29 First hologram 30 Second hologram 31a, 31b Protective layer 32 First light-shielding layer 33 Second light-shielding layer 34 Third light-shielding layer 40 Light source unit 41 Case 42 Buffer Material 43 Light-shielding cover 44 Screw 52 Rear parcel shelf 53 Body panel 54 Decorative plate 55 Rear seat 56 Light source cover 57 Fasteners A, B, C, D, E Light flux Y Eye line W Liquid

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広瀬 悟 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日 産自動車株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60Q 1/44 G02B 6/00 331────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Satoru Hirose 2 Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Nissan Motor Co., Ltd. (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) B60Q 1/44 G02B 6/00 331

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光源と、一端に前記光源からの光束が入
射され、所定の界面を内部反射面として前記光束を内部
反射により他端へ伝達する透明体を有する導光手段と、
該導光手段の前記他端に配設され、伝達された前記光束
を所定の方向に偏光出射する偏光手段とを備え、前記導
光手段は、前記透明体の内部反射面の界面をなす壁面
に、前記透明体の屈折率より小さい屈折率を有する保護
層を備えていることを特徴とする灯具。
1. A light guide, comprising: a light source; and a transparent body that receives a light beam from the light source at one end and transmits the light beam to the other end by internal reflection using a predetermined interface as an internal reflection surface;
Polarizing means disposed at the other end of the light guide means for polarizing and transmitting the transmitted light beam in a predetermined direction, wherein the light guide means is a wall forming an interface with an internal reflection surface of the transparent body. And a protective layer having a refractive index smaller than the refractive index of the transparent body.
【請求項2】 光源と、一端に前記光源からの光束が入
射され、所定の界面を内部反射面として前記光束を内部
反射により他端へ伝達する透明体を有する導光手段と、
該導光手段の前記他端に配設され、伝達された前記光束
を所定の方向に偏光出射する偏光手段とを備え、前記導
光手段は、前記透明体の内部反射面の界面をなす壁面
に、前記透明体の屈折率より小さい屈折率を有する保護
層を備えるとともに、前記導光手段の前記他端の面と前
記所定の界面がなす角度が略直角となっていることを特
徴とする灯具。
2. A light guide, comprising: a light source; and a light body having one end on which a light beam from the light source is incident and having a predetermined interface as an internal reflection surface, transmitting the light beam to the other end by internal reflection,
Polarizing means disposed at the other end of the light guide means for polarizing and transmitting the transmitted light beam in a predetermined direction, wherein the light guide means is a wall forming an interface with an internal reflection surface of the transparent body. A protective layer having a refractive index smaller than the refractive index of the transparent body, and an angle formed by the other end surface of the light guide and the predetermined interface is substantially a right angle. Lights.
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