(57)【要約】  ホルダ（１０２）と複数のライトパイプ（１０４）とを含む光アセンブリ（１００）が提供される。ホルダは、第１の端部（１１２）と第２の端部（１１４）との間で長手方向軸（１１０）に沿って延びる。ホルダは、長手方向軸の周りで渦巻状になる複数の隆起を含む。ホルダは、隆起の２つの間に各々が画成された複数のチャネルを含む。ライトパイプは各々、光透過性の内部領域（１２８）を含む。各ライトパイプは、ホルダのチャネルの１つに配置される。ライトパイプは各々、光源からの光を受けるように構成された取付端部（１２２）を有する。各ライトパイプは、少なくともライトパイプの長さだけ内部領域を通って光を透過させるようにさらに構成される。【選択図】  図１
2017517018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端部（１１２）と第２の端部（１１４）との間で長手方向軸（１１０）に沿って延びるホルダ（１０２）と、各々が光透過性の内部領域（１２８）を含む複数のライトパイプ（１０４）と、を含む光アセンブリ（１００）であって、
前記ホルダ（１０２）は、前記長手方向軸の周りで渦巻状になる複数の隆起（１４２）と、前記隆起の２つの間に各々が画成された複数のチャネル（１４６）と、を含み、
前記ライトパイプの各々が、前記ホルダの前記チャネルの１つに配置され、
前記ライトパイプが各々、光源（２０２）からの光を受けるように構成された取付端部（１２２）を有しており、各ライトパイプが、少なくとも前記ライトパイプの長さだけ前記内部領域を通って前記光を透過させるようにさらに構成される、
光アセンブリ（１００）。
【請求項２】
前記光アセンブリが、前記ホルダ（１０２）の周りに反復順序（１１８）で巻き付く少なくとも３つのライトパイプ（１０４）を含み、
前記ライトパイプが各々、それぞれの内部領域から光を放射させて、観察者により知覚可能な対応する軸方向ゾーン（１４０）を照明するように構成され、
前記軸方向ゾーンが、前記長手方向軸（１１０）に平行に反復順序で位置合わせされる、
請求項１に記載の光アセンブリ（１００）。
【請求項３】
前記反復順序（１１８）が、第１のライトパイプ（１０４Ａ）、第２のライトパイプ（１０４Ｂ）、および第３のライトパイプ（１０４Ｃ）の反復パターンを含み、
前記第２のライトパイプが前記第１のライトパイプと前記第３のライトパイプとの間にあるようになっており、前記第２のライトパイプから放射される光が、前記第１のライトパイプから放射される光により照明される第１の軸方向ゾーン（１４０Ａ）と前記第３のライトパイプから放射される光により照明される第３の軸方向ゾーン（１４０Ｃ）との間にある第２の軸方向ゾーン（１４０Ｂ）を照明する、
請求項２に記載の光アセンブリ（１００）。
【請求項４】
前記ホルダ（１０２）の前記長手方向軸（１１０）に平行に延びるレンズ（１１６）をさらに含み、
前記レンズが光透過材料から形成されて、前記レンズに当たる前記ライトパイプ（１０４）から放射された光が前記レンズを透過して、周囲環境の領域（１３８）を照明するようにする、
請求項１に記載の光アセンブリ（１００）。
【請求項５】
前記ライトパイプ（１０４）の前記取付端部（１２２）に光学的に結合された１つまたは複数の光源（２０２）をさらに含み、
前記１つまたは複数の光源が、異なる時間に光を発生させるように構成され、対応するライトパイプが異なる時間に光を受け、前記ホルダ（１０２）の前記長手方向軸（１１０）に沿った異なる軸方向位置で前記光を放射して、単一の光源が前記ホルダの前記長手方向軸に平行に物理的に動く見た目をもたらす動的な照明効果を生じさせるようにする、
請求項１に記載の光アセンブリ（１００）。
【請求項６】
前記隆起（１４２）が、均一な外形を有して前記ホルダ（１０２）の前記長手方向軸（１１０）の周りで渦巻状になり、
前記チャネル（１４６）内に受けられた前記複数のライトパイプ（１０４）が、前記第１の端部（１１２）と前記第２の端部（１１４）との間で前記ホルダの前記長さに沿って互いに等間隔に離間する、
請求項１に記載の光アセンブリ（１００）。
【請求項７】
前記隆起（１４２）の各々が、隣接するライトパイプ（１０４）間で延び、
前記ライトパイプの１つから放射された光が、隣接するライトパイプにより受けられることを防ぐ、
請求項１に記載の光アセンブリ（１００）。
【請求項８】
前記ライトパイプ（１０４）が光ファイバケーブルであり、
前記ライトパイプの各々の前記光透過性の内部領域（１２８）が、クラッディング層内に共通して保持される複数のガラスストランドを含む、
請求項１に記載の光アセンブリ（１００）。
【請求項９】
前記ライトパイプ（１０４）が固体アクリル材料から構成される、
請求項１に記載の光アセンブリ（１００）。
【請求項１０】
前記ホルダ（１０２）の長さに沿って前記ライトパイプ（１０４）および前記ホルダの外周の一部を囲むシュラウド（１０８）をさらに含み、
前記シュラウドが、前記シュラウドに当たる光の吸収または反射の少なくとも一方を行うように構成される、
請求項１に記載の光アセンブリ（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書の主題は、一般に、光アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
公知の照明応用例には、定義された長さに沿った様々な位置が時間と共に順に照明される動的な光効果を必要とするものがある。例えば、第１の点または位置を時間Ｘで照明することができ、その後、第１の位置に隣接する第２の位置を時間Ｘ＋１で照明することができ、一方、第１の位置はもはや照明されない。次に、時間Ｘ＋２で、第１の位置と第２の位置とを照明しなくすることができ、第２の位置に隣接する第３の位置を照明する。動的な光効果により、実際には光源のすべてが静止しているにも関わらず、光源が定義された長さに沿って物理的に進む見た目をもたらすことができる。自動車および商用の周囲（内部）照明応用例などの様々な応用例において、動的な光効果を美的な目的および実用的な目的で使用することができる、美的には、動的な照明により、気付いた人の気分および／または幸福感を高める視覚的刺激を生じさせることができる。実用的には、動的な照明を使用して、気付いた人を完全に閉まっていない車のドアなどの注意が必要なものに向け、または視覚的な警告信号を与えることにより差し迫る非常事態を気付いた人に警告することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
動的な光効果をもたらす公知の照明アセンブリでは、複数の光源が光効果の定義された長さに沿って離間され、光源を順に照明して動的な照明効果をもたらす。しかしながら、定義された長さに沿って滑らかな照明効果をもたらすためには、多くの光源が必要である。例えば、光源としての発光ダイオード（ＬＥＤ）が３フィートの長さに沿って１インチごとに位置する光アセンブリには、およそ３６のＬＥＤが必要となる。３６のＬＥＤの各々を電源に接続する必要があり、各ＬＥＤを他のＬＥＤと順にタイミング合わせしなければならず、これにはコントローラが必要である。動的な照明アセンブリの長さおよび／または長さに沿った光源の密度が大きくなると、部品およびアセンブリに起因する費用が法外に高くなるおそれがある。わずかな光源を使用して可変距離にわたって動的な照明効果をもたらす光アセンブリが依然として必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
問題の解決法は、本明細書に開示された光アセンブリである。光アセンブリは、ホルダと複数のライトパイプとを含む。ホルダは、第１の端部と第２の端部との間で長手方向軸に沿って延びる。ホルダは、長手方向軸の周りで渦巻状になる複数の隆起を含む。ホルダは複数のチャネルを含む。各チャネルは、隆起の２つの間で画成される。ライトパイプは各々、光透過性の内部領域を含む。ライトパイプの各々は、ホルダのチャネルの１つに配置される。ライトパイプは各々、光源から光を受けるように構成された取付端部を有する。各ライトパイプは、少なくともライトパイプの長さだけ内部領域を通って光を透過させるようにさらに構成される。  以下で、添付図面を参照しながら、本発明について例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】例示的な実施形態により形成された光アセンブリの斜視図である。
【図２】図１の光アセンブリの実施形態によるコネクタの分解斜視図である。
【図３】図１の光アセンブリの実施形態によるライトパイプおよびホルダの分解図である。
【図４】図３に示すホルダの一部の斜視図である。
【図５】図３に示すホルダの代替実施形態の斜視図である。
【図６】第１の時間における、実施形態による光アセンブリの一部の斜視図である。
【図７】第２の時間における、実施形態による光アセンブリの一部の斜視図である。
【図８】第３の時間における、実施形態による光アセンブリの一部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本明細書に記載の主題の１つまたは複数の実施形態は、複数のライトパイプとねじれたホルダとを有する光アセンブリを提供する。光アセンブリは、定義された経路に沿って動的な光効果をもたらすように構成される。
【０００７】
図１は、例示的な実施形態により形成された光アセンブリ１００の斜視図である。光アセンブリ１００は、ホルダ１０２と、複数のライトパイプ１０４と、コネクタ１０６とを含む。ホルダ１０２は細長く、第１の端部１１２と第２の端部１１４との間で長手方向軸１１０に沿って延びる。第２の端部１１４は第１の端部１１２と反対である。ホルダ１０２は、ホルダ１０２の長さに沿ってねじる螺旋を形成することができる。例えば、ホルダ１０２は長手方向軸１１０の周りでねじることができる。ホルダ１０２は、複数のライトパイプ１０４を受けて保持するように構成され、ライトパイプ１０４がホルダ１０２上に配置されるようになっている。
【０００８】
複数のライトパイプ１０４を、光透過材料から形成することができ、内部に光を透過するように構成することができる。ライトパイプ１０４の各々は、取付端部１２２と、反対の遠位端部１２４との間で伸長される。ライトパイプ１０４は、円形、長円形、楕円形などの横断面を有する、全体として円筒形の形状であってよい。ライトパイプ１０４は、外面１２６と内部領域１２８とを有する。実施形態では、ライトパイプ１０４は固体であってよい。例えば、ライトパイプ１０４をアクリル材料から形成して、内部領域１２８がアクリル材料から構成され、外面１２６がアクリル材料の表面であるようにしてもよい。代替実施形態では、ライトパイプ１０４を、外殻層内の１つまたは複数の光導体から形成することができる。例えば、ライトパイプ１０４は、内部領域１２８を形成する１つまたは複数のガラスストランドと、外面１２６を形成する、ガラスストランドを囲むクラッディング層とを含む光ファイバケーブルであってよい。
【０００９】
コネクタ１０６は、複数の光源２０２（図２に示す）を含む。光源２０２は各々、光を発生し放射するように構成される。例えば、光源２０２は発光ダイオード（ＬＥＤ）であってよい。ＬＥＤの１つまたは複数は、赤色光、緑色光、青色光、および／またはそれらの組合せを放射して、多くの異なる色および色調の光を作るように構成された３色赤緑青（ＲＧＢ）ＬＥＤであってよい。光源２０２はハウジング１３０内に取り付けられる。ハウジング１３０は、ライトパイプ１０４の取付端部１２２を内部に受けて、ライトパイプ１０４をコネクタ１０６に機械的に結合するように構成された複数のポート１３２を画成する。２つのポート１３２のみが図１に見られるが、図示した光アセンブリ１００は３つのポート１３２を含み、各ポート１３２は、図１に示す３つのライトパイプ１０４の対向する１つに結合するように構成される。他の数のポート１３２およびライトパイプ１０４を、光アセンブリ１００の他の実施形態で使用してもよい。
【００１０】
ハウジング１３０内の光源２０２（図２に示す）は、対応するライトパイプ１０４の取付端部１２２に光学的に結合される。例えば、光源２０２の各々をハウジング１３０の対応するポート１３２内またはポート１３２に近接して位置させて、光源２０２が、対応するポート１３２に取り付けられたライトパイプ１０４の取付端部１２２に光学的に結合するようにする。本明細書で使用されるように、一方の物体から放射された光が他方の物体によって受けられるときに、２つの物体が「光学的に結合される」。「光学的に結合される」という用語は、物体が互い機械的に係合することを必要とするものではないが、そのような機械的連結を除外するものでもない。光源２０２の各々は、対応するライトパイプ１０４に光学的に結合されて、光源２０２により放射される光が対応するライトパイプ１０４によって受けられるようにする。対応するライトパイプ１０４の取付端部１２２で受けられた光は、ライトパイプ１０４の内部領域１２８を通って遠位端１２４に向かって透過する。光は内部反射によりライトパイプ１０４を通って伝播する。光は遠位端部１２４へ向かう一般的な方向に進むものとして言及されるが、個々の光線がライトパイプ１０４の外面１２６と内部領域１２８との間の縁部または境界面に様々な角度で当たることが理解される。一部の光は、遠位端部１２４に到達する前にライトパイプ１０４から放射されることがある。
【００１１】
ライトパイプを使用すると、定義された長さに沿って離間された複数の光源の代わりに、ライトパイプ端部の単一の光源のみを使用して、ある距離にわたって光を透過させることができる。しかしながら、光を透過させるためにライトパイプを使用する公知の照明アセンブリでは、動的な照明効果をもたらすことが難しい。例えば、複数のライトパイプを定義された長さに沿って互いに隣接して配置する場合、ライトパイプに結合された光源を順序付けしても、単一の光源が定義された長さに沿って物理的に動くように見えるという効果をもたらすことなく、一度に１つのライトパイプを照明するだけである。本明細書に開示された主題は、ライトパイプを使用して動的な照明効果を生じさせるという問題の新規かつ非自明な解決法を提供する。
【００１２】
例示的な実施形態では、ライトパイプ１０４は、ホルダ１０２の周りに渦巻状に巻き付けられ、またはねじられる。図示した実施形態では、ホルダ１０２の第２の端部１１４を見ると、ライトパイプ１０４が、共通の回転方向（例えば、時計方向）に巻かれている。ライトパイプ１０４はホルダ１０２の周りに反復順序（repeating sequence）１１８で巻き付けられて、回転ごとに各ライトパイプ１０４が同じライトパイプ１０４に軸方向に隣接して位置決めされるようになっている。例えば、図１に示すような３つのライトパイプ１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃの場合には、ライトパイプ１０４Ｂが他の２つのライトパイプ１０４Ａ、１０４Ｃの間に配置される。ホルダ１０２の周りに４つ以上のライトパイプ１０４を使用する他の実施形態では、ライトパイプ１０４がやはり反復順序で巻き付けられ、１つのライトパイプ１０４がホルダ１０２の長さ全体を通して同じ２つのライトパイプ１０４の間に配置される。ホルダ１０２は、ライトパイプ１０４を受けて、各ライトパイプ１０４を他のライトパイプ１０４と同様の特定の回転外形に案内するように構成され、ホルダ１０２の長さ全体を通してライトパイプ１０４の均一な間隔をもたらすことができる。ライトパイプ１０４は螺旋状に巻かれるが、ライトパイプ１０４の取付端部１２２に入る光の少なくとも一部は、内部反射により、ライトパイプ１０４の遠位端部１２４に向かってライトパイプ１０４の巻くような外形をたどる。このようにして、ライトパイプ１０４の渦巻状の巻きは、ライトパイプ１０４の光伝播特性に大きな影響を与える。
【００１３】
場合により、光アセンブリ１００は、ライトパイプ１０４およびホルダ１０２の外周の一部を覆うおよび／または囲む光シュラウド１０８を含む。シュラウド１０８は、望まない方向または位置に放射された光を反射および／または吸収することにより、光がライトパイプ１０４から放射する方向を制御するように構成される。例えば、シュラウド１０８を、当たる光を吸収する不透明材料から形成してもよい。あるいは、シュラウド１０８は、当たる光を反射層から離して反射する１つまたは複数の反射層を含んでもよい。図示した実施形態では、シュラウド１０８内のライトパイプ１０４を見るためにシュラウド１０８の一部のみが示されるが、シュラウド１０８はホルダ１０２の長さだけ延びることができる。シュラウド１０８を使用して光の放射を制御する代わりに、またはこれに加えて、ライトパイプ１０４の外面１２６を散乱要素もしくは反射要素によりエッチングまたは被覆して、光が外面１２６を通って屈折し外面１２６から放射される、ライトパイプ１０４に沿った位置を制御してもよい。
【００１４】
光アセンブリ１００はレンズ１１６を含むことができる。図１にはレンズの一部のみが示されるが、レンズ１１６は長手方向軸１１０に平行なホルダ１０２の長さに沿って延びることができる。レンズ１１６を通して光を伝えることのできる光透過材料から、レンズ１１６を形成することができる。レンズ１１６は、ライトパイプ１０４およびホルダ１０２の外周の少なくとも一部を覆うことができる。レンズ１１６は、シュラウド１０８に結合されても、シュラウド１０８内に含まれていてもよい。図示した実施形態では、レンズ１１６はレンズ１１６の第１の縁部１３４および第２の縁部１３６の両方でシュラウド１０８に結合されて、シュラウド１０８とレンズ１１６との組合せが、ねじれたホルダ１０２およびライトパイプ１０４の半径方向外周を完全に覆うようにする。例えば、レンズ１１６はホルダ１０２およびライトパイプ１０４の外周の一部を覆い、シュラウド１０８は外周の残りの部分を覆い、レンズ１１６とシュラウド１０８とが大きく重なることはない。このようにして、ライトパイプ１０４の外面１２６から放射された光は、シュラウド１０８またはレンズ１１６に当たることができる。シュラウド１０８に当たる光線を反射または吸収することができ、レンズ１１６に当たる光線をレンズ１１６に透過させてレンズ１１６の外面１２０から放射することができる。レンズ１１６の外面１２０から放射された光は、周囲環境の領域１３８を照明することができる。領域１３８は、長手方向軸１１０に沿ってレンズ１１６の外面１２０に近接して延びることができる。
【００１５】
動作中、異なる時間に対応する光源２０２によって発生する光をライトパイプ１０４が受けるように、光源２０２（図２に示す）を順序付けすることができる。ライトパイプ１０４がホルダ１０２の周りに渦巻状に巻かれるため、ライトパイプ１０４から放射された光を、レンズ１１６により、長手方向軸１１０に沿った異なる軸方向位置で異なる時間に受けることができる。例えば、各ライトパイプ１０４を、概ね特定の軸方向ゾーン１４０内でレンズ１１６に向かって一部の光を放射するように構成してもよい。ゾーン１４０は、レンズ１１６に近接するそれぞれのライトパイプ１０４の部分と軸方向に位置合わせされる。ライトパイプ１０４が反復順序１１８で渦巻状に巻き付けられるため、ライトパイプ１０４により照明されるゾーン１４０も順に反復する。例えば、ライトパイプ１０４Ａから放射される光は、概ねゾーン１４０Ａを照明することができ、ライトパイプ１０４Ｂから放射される光は、概ねゾーン１４０Ｂを照明することができ、ライトパイプ１０４Ｃから放射される光は、概ねゾーン１４０Ｃを照明することができる。光が「概ね」特定のゾーン１４０を照明すると述べているが、これは、ゾーン１４０が光を放射する対応するライトパイプ１０４と位置合わせされるにもかかわらず、個々の光線が様々な方向に進み、特定のゾーン１４０内に拘束されないことが理解されるからである。ゾーン１４０は、概ね、レンズ１１６を通って周囲環境の領域１３８内へ延びることができる。したがって、ライトパイプ１０４Ａ〜１０４Ｃが異なる時間に光を受けると、ゾーン１４０Ａ〜１０４Ｃは異なる時間に照明され、観察者は、動的な照明効果を生じさせる、異なる時間に照明された領域１３８の異なる軸方向位置を見る。
【００１６】
光源２０２（図２に示す）を順序付けして、光がホルダ１０２の第２の端部１１４に向かって、および／または第２の端部１１４から離れて長手方向軸１１０に平行に進むように見えるような順序でゾーン１４０が照明されるようにすることができる。異なる相対時間で、および／または異なる長さの時間で光を発生させるように光源２０２を制御することにより、光源２０２を順序付けすることができる。例えば、対応する光源２０２が光パルスを発生させる周波数に応じて、立て続けに、またはよりゆっくりとライトパイプ１０４Ａ〜Ｃを照明してもよい。光源２０２の周波数を変化させることにより、もたらされる動的な光効果を修正する。ライトパイプ１０４が照明されるタイミングを変化させるのに加えて、またはその代わりに、光源２０２により発生する光の光学特性（例えば、波長、輝度など）を変化させることにより、動的な光効果を修正してもよい。したがって、複数のライトパイプ１０４が対応する光源２０２により発生した光を同時に受ける場合でも、光の１つまたは複数の光学特性が時間と共に変化して、動的な光効果をもたらす。これは、異なるゾーン１４０が異なる色または強度の光で照明されるからである。さらに、光アセンブリ１００を、希望に応じて、動的な照明の代わりに静的な照明をもたらすように構成してもよい。順序付けすることなくある期間にわたって光を発生させるように、光源２０２の１つまたは複数を制御して、例えば自動車内の周囲照明をもたらすことができる。したがって、光源２０２により放射される光の特性およびタイミングを制御することにより、光アセンブリ１００は、様々な色および明るさの動的および／または静的な照明効果をもたらすことができる。
【００１７】
光アセンブリ１００を、自動車の内部照明、自動車の外部照明、商用照明、家庭用機器など様々な応用例で使用することができる。ライトパイプ１０４および／またはホルダ１０２の長さを変えることにより、光アセンブリ１００の長さを変えてもよい。より長い光アセンブリ１００の場合、光源２０２（図２に示す）によって発生する光の周波数または他の光学特性を、ライトパイプ１０４を通る、より長い経路長さを考慮に入れるように修正することができる。代替実施形態では、追加の光源を有する第２のコネクタ（第１のコネクタ１０６に加えて）をライトパイプ１０４の遠位端１２４に結合して、光を遠位端１２４から取付端部１２２に向けてライトパイプ１０４内に供給し、ライトパイプ１０４を通って伝播する光の量を増加させる。
【００１８】
図２は、実施形態による図１の光アセンブリ１００のコネクタ１０６の分解斜視図である。コネクタ１０６は、ハウジング１３０、ハウジング１３０内の光源２０２、ならびに電力および／または通信ワイヤ２０４を含む。ワイヤ２０４は、電力および／または制御信号を光源２０２に供給して、光の発生を制御する。ハウジング１３０は、前外殻２０６および後外殻２０８（例えば、カバー）を含むアセンブリとして形成される。図２に示すように、前外殻２０６および後外殻２０８を分解して分離し、光源２０２を内部に示す。
【００１９】
光源２０２は、光エンジン２１０に動作可能に結合される。光エンジン２１０は、ドライバ、コントローラ、および／または関連する回路などの光源２０２に関連する電子制御装置を含む。光エンジン２１０は、光源２０２により発生する光の１つまたは複数の光学特性を制御する。例えば、光エンジン２１０は、電力を光源２０２に供給するとともに、光源２０２により発生する光のタイミング、波長、光束、および／または偏光を調節することができる。光エンジン２１０は、プリント回路基板（ＰＣＢ）２１２を含むことができる。例えば、ＰＣＢ２１２は、光源２０２により発生する光を制御するドライバおよび／またはコントローラを組み込んでもよい。ワイヤ２０４を、はんだ付け、接着剤の使用、または機械的な結合によりＰＣＢ２１２に固定して、電力および／または制御信号を光エンジン２１０に供給してもよい。
【００２０】
例示的な実施形態では、コネクタ１０６は３つの光源２０２、すなわち第１の光源２１４、第２の光源２１６、および第３の光源２１８を含むが、他の実施形態では３つより多いまたは少ない光源を使用してもよい。各光源２０２は、個々に光を発生させるように構成される。光源２０２は、ＰＣＢ２１２に電気的に結合される。場合により、光源２０２はＰＣＢ２１２に取り付けられる。図示した実施形態では、光源２０２はすべて光エンジン２１０の同じＰＣＢ２１２に取り付けられる。他の実施形態では、光源２０２を異なるＰＣＢに取り付け、および／もしくは電気的に結合してもよく、かつ／または光源２０２が異なる光エンジンの一部であってもよい。代替実施形態では、光源２０２を、ＰＣＢ２１２の代わりにハウジング１３０に直接取り付けてもよい。
【００２１】
光源２０２はＬＥＤであってよい。光源２０２の１つまたは複数が、赤色光、緑色光、青色光、またはそれらの組合せを放射するＲＧＢ  ＬＥＤであってよい。例えば、３つの光源２１４〜２１８の各々がＲＧＢ  ＬＥＤであってよい。光エンジン２１０は、光源２１４〜２１８を個々に制御して、波長（例えば、色）、輝度などの異なる光学特性を有することのできる３つの光を生じさせる。例えば、光エンジン２１０は、第１の光源２１４を制御して赤色光を発生させ、第２の光源２１６を制御して緑色光を発生させ、第３の光源２１８を制御して青色光を発生させることができる。別の例では、光エンジン２１０は、３つの光源２１４〜２１８の各々を制御して、赤などの単一の色の異なる色調を生じさせることができる。場合により、光源２０２の１つまたは複数が、単色白色光を放射する白色ＬＥＤなどの単色ＬＥＤであってもよい。代替実施形態では、ＬＥＤ以外の光源を使用してもよい。実施形態では、コネクタ１０６を標準的な自動車の１２Ｖシステムで使用してもよい。
【００２２】
ハウジング１３０の前外殻２０６および後外殻２０８を１つまたは複数の誘電材料から形成して、組み立てられたハウジング１３０内の光源２０２、ＰＣＢ２１２、および関連する回路などの電子部品の電気絶縁をもたらすことができる。例えば、外殻２０６、２０８を、プラスチックまたは別のポリマー、ゴム、ガラスなどの１つまたは複数から構成してもよい。場合により、外殻２０６、２０８を成形プロセスにより形成してもよい。前外殻２０６および後外殻２０８は、後外殻２０８が前外殻２０６に組み付けられたときに、光源２０２を少なくとも部分的に囲むように構成される。前外殻２０６は、ライトパイプ１０４（図１に示す）を受けるポート１３２を含む。ポート１３２は、前外殻２０６を通って延び、光源２０２から対応するライトパイプ１０４への光学経路を提供するように構成される。光源２０２を前外殻２０６内に位置決めし、対応するポート１３２に位置合わせして、ライトパイプ１０４への直線光学経路を提供することができる。場合により、レンズ２２２をポート１３２内、または光源２０２と対応するライトパイプ１０４との間でポート１３２に隣接して位置決めしてもよい。レンズ２２２を、ガラス、ポリカーボネートおよび／またはアクリル樹脂などの透明な光透過材料から形成してもよい。レンズ２２２は、光源２０２からの光線を対応するライトパイプ１０４の取付端部１２２（図１に示す）に向けて集束させ、かつ／またはコリメートするように構成される。あるいは、コネクタ１０６はレンズ２２２を含まなくてもよく、光源２０２により発生する光は対応するライトパイプ１０４内に直接放射される。
【００２３】
組立て中に、後外殻２０８が前外殻２０６の後側２２４に結合して、ハウジング１３０を画成する。ハウジング１３０は、光源２０２を含む光エンジン２１０を、前外殻２０６と後外殻２０８との間に作られたポケット２２６内で少なくとも部分的に囲む。ラッチ、接着剤、締まり嵌めを用いることにより、かつ／または光エンジン２１０の周りに密な公差を有するようにポケット２２６を構成することにより、光エンジン２１０をハウジング１３０内に取り付けて、光エンジン２１０が定位置に固定されるようにする。光エンジン２１０の一端部に接続されたワイヤ２０４は、ハウジング１３０の開口部２３０から突出する。ワイヤ２０４は、他端部において、デバイス（図示せず）との電気的嵌合のためにプラグ２３２に終端され、これにより、電力および／または制御信号を光エンジン２１０に供給することができる。各ライトパイプ１０４（図１に示す）の取付端部１２２（図１に示す）は、前外殻２０６の前側２２８からポート１３２内に装着される。ライトパイプ１０４を、締まり嵌めによりポート１３２内に保持してもよい。場合により、接着剤および／または機械的ラッチ機能を使用してライトパイプ１０４をポート１３２内に保持し、ライトパイプ１０４がハウジング１３０から意図せず外れることを防いでもよい。
【００２４】
図３は、図１の光アセンブリ１００の実施形態による複数のライトパイプ１０４およびホルダ１０２の分解斜視図である。ライトパイプ１０４は、ガラスまたはプラスチックなどの光透過材料から構成される。例えば、ライトパイプ１０４を、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリカーボネート、ペルフルオロポリマーなどの１つまたは複数のポリマーから形成してもよい。ライトパイプ１０４は、光が内部領域１２８を透過できるように透明または少なくとも半透明であってよい。実施形態では、ライトパイプ１０４はＰＭＭＡなどのアクリル材料から形成される。アクリルライトパイプ１０４を、押出し成形プロセス、成形プロセス、または別の製造プロセスによって形成することができる。別の実施形態では、ライトパイプ１０４は、クラッディング層により囲まれたコアを形成する複数の光学的に導電性のストランドまたは繊維から形成された光ファイバケーブルであってよい。光学的に導電性のストランドは、一般的にガラスであるが、あるいはプラスチックまたは別のポリマーであってもよい。光学的に導電性のストランドは、光ファイバケーブルの長さに沿って独立して光を透過することができる。クラッディング層は、クラッディング層およびコアの相対屈折率により、クラッディング層に当たるストランドからの光を、コアに向けて戻すように反射することができる。
【００２５】
ライトパイプ１０４は、円形または楕円形横断面を有する全体として円筒形の形状であってよい。ライトパイプ１０４は可撓性で、ライトパイプ１０４をホルダ１０２の周りに渦巻状に巻くことができる。あるいは、ライトパイプ１０４は可撓性の低い半剛性であってもよいが、ライトパイプ１０４をホルダ１０２の螺旋形状に適合する３次元の渦巻または螺旋形状に成形するか、または他の方法で形成することができる。ライトパイプ１０４の材料および形状により、光源２０２（図２に示す）によって発生する光が内部反射によりライトパイプ１０４を通って伝播することができる。場合により、ライトパイプ１０４は、ライトパイプ１０４の外面１２６内または外面１２６上に反射層（図示せず）を含んでもよい。例えば、反射層は、外面１２６に施される塗料、印刷、または他の被覆であってよい。反射層は、当たる光線をライトパイプ１０４の内部領域１２８に向けて戻すように反射し、光がライトパイプ１０４から望まない方向および／または位置に放射されることを防ぐ。
【００２６】
ホルダ１０２を、プラスチック、ゴム、ガラス、金属などから形成してもよい。ホルダ１０２を、成形プロセス、押出し成形プロセスなどにより形成することができる。ホルダ１０２は、ライトパイプ１０４を支持するように剛性または半剛性であってよい。他の実施形態では、ホルダ１０２は可撓性であってもよい。実施形態のホルダ１０２は不透明で（光透過性ではない）、光がホルダ１０２を透過することなくホルダ１０２により吸収されるようになっている。例示的な実施形態では、ホルダ１０２が、長手方向軸１１０の周りで渦巻状になる複数の隆起またはねじ山１４２を含む。各隆起１４２は半径方向中心点１４４から延びる。隆起１４２の各々は、中心点１４４で共に接合される。隆起１４２は、ホルダ１０２の長さに沿って渦巻状の傾斜を形成する。ホルダ１０２は、螺旋形状またはフジッリ形状を有してもよい。ホルダ１０２は、２つの隣接する隆起１４２などの隆起１４２の２つの間に各々画成された複数のチャネル１４６を含む。チャネル１４６は、対応する隆起１４２と共に長手方向軸１１０の周りで渦巻状になり、螺旋チャネルと呼ぶことができる。各チャネル１４６は、ライトパイプ１０４を内部に受けるように構成される。
【００２７】
図示した実施形態では、ホルダ１０２は３つの隆起１４２Ａ、１４２Ｂ、１４２Ｃを含む。３つの隆起１４２Ａ〜１４２Ｃは、３つのチャネル１４６Ａ、１４６Ｂ、１４６Ｃを間に画成する。３つのチャネル１４６Ａ〜１４６Ｃは各々、図３に示す３つのライトパイプ１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃの１つを受ける。例えば、ライトパイプ１０４をホルダ１０２に組み付けたときに、ライトパイプ１０４Ａをチャネル１４６Ａ内で受けることができ、ライトパイプ１０４Ｂをチャネル１４６Ｂ内で受けることができ、ライトパイプ１０４Ｃをチャネル１４６Ｃ内で受けることができる。他の実施形態では、ホルダ１０２は、３つ以外のライトパイプ１０４を収容するための他の数の隆起１４２およびチャネル１４６を含んでもよい。
【００２８】
組立て中に、各ライトパイプ１０４が、チャネル１４６の１つの内部でホルダ１０２に沿って渦巻状に巻かれる。隆起１４２は少なくとも半剛性で、ライトパイプ１０４が隆起１４２の外形に一致するように定位置に固定することができる。例示的な実施形態では、隆起１４２Ａ〜１４２Ｃの各々は、回転外形、半径方向外形、軸方向外形などと呼ぶことのできる均一な外形を有して、中心点１４４の周りで渦巻状になる。例えば、実施形態では、隆起１４２の１回転の軸方向距離が等しい。隆起１４２Ａ〜１４２Ｃが均一な外形を有するため、隆起１４２Ａ〜１４２Ｃにより画成されたチャネル１４６Ａ〜１４６Ｃも均一な外形を有する。例えば、チャネル１４６Ａ〜１４６Ｃは、ホルダ１０２の長さに沿って不変の幅を有する。隆起１４２Ａ〜１４２Ｃの均一な外形はまた、隆起１４２Ａ〜１４２Ｃの半径方向長さ（または隆起１４２Ａ〜１４２Ｃの１回転の直径）がホルダ１０２の長さに沿って不変であり、ホルダ１０２が螺旋形状を有するようになっていることを示すことができる。このようにして、チャネル１４６Ａ〜１４６Ｃの各々に受けられるライトパイプ１０４Ａ〜１０４Ｃは、ホルダ１０２の長さ全体にわたって共通の外形および間隔を有する。ライトパイプ１０４の共通の外形および間隔により、滑らかで一貫した動的な光効果をもたらす。
【００２９】
各隆起１４２は、２つのチャネル１４６の一部を画成することができる。例えば、図３に示す隆起１４２Ａは、チャネル１４６Ｂ、１４６Ｃ間に位置し、隆起１４２Ａがチャネル１４６Ｂの遠位壁（ホルダ１０２の第２の端部１１４に近接）と隣接するチャネル１４６Ｃの近位壁（ホルダ１０２の第１の端部１１２に近接）とを画成するようになっている。ライトパイプ１０４Ｂ、１０４Ｃがチャネル１４６Ｂ、１４６Ｃのそれぞれに受けられると、隆起１４２Ａは、隣接するライトパイプ１０４Ｂ、１０４Ｃ間で少なくとも部分的に延びることができる。隆起１４２Ａにより、ライトパイプ１０４Ｂ、１０４Ｃが互いに接触することを防ぐことができる。例示的な実施形態では、隆起１４２Ａを、当たる光を吸収して、ライトパイプ１０４Ｂ、１０４Ｃの一方から放射される光がライトパイプ１０４Ｂ、１０４Ｃの他方内で受けられることを防ぐように構成することができる。したがって、隆起１４２は、ライトパイプ１０４を機械的および光学的に分離することができる。光学的な分離がないと、１つのライトパイプ１０４の光が隣接するライトパイプに当たることがあり、これにより、動的な照明効果を生じさせるために用いられる、隣接する照明ゾーン１４０（図１に示す）の間の分割が損なわれるおそれがある。
【００３０】
図４は、図１に示す光アセンブリ１００のホルダ１０２の実施形態の一部を示す。ホルダ１０２は、図３に示すホルダ１０２と同様であってよい。ホルダ１０２は、中心点１４４から等距離の長さ１４８で各々が延びる３つの隆起１４２を含む。隆起１４２は、隆起１４２の各々の間の角度１５０が均一になるように、ホルダ１０２の外周に沿って等間隔に離間されてもよい。図４に示すように、隆起１４２は各々、矩形横断面１５２を有することができる。したがって、隆起１４２の厚さ１５４は、中心点１４４から外縁部１５６までの長さ１４８全体に沿って均一であってよい。矩形横断面１５２は、チャネル１４６を画成し、かつ隣接するライトパイプ１０４（図３に示す）を光学的に分離する壁を提供する。
【００３１】
図５は、図１に示す光アセンブリ１００のホルダ１０２の別の実施形態を示す。図４に示すホルダ１０２と同様に、図５に示すホルダ１０２は、ホルダ１０２の外周に沿って等間隔（および等角度）であり、中心点１４４から等しい半径方向長さを有する３つの隆起１４２を含むことができる。図４に示すホルダ１０２とは異なり、図５のホルダ１０２の隆起１４２は、長さに沿って均一な厚さの矩形横断面を有していなくてよい。例えば、隆起１４２の厚さが中心点１４４からの半径方向距離とともに増加して、隆起１４２の外縁部１５６が、中心点１４４に近接する内部領域１６２の第２の厚さ１６０よりも大きい第１の厚さ１５８を有するようにしてもよい。中心点１４４からの半径方向距離とともに隆起１４２の厚さが増加することにより、隆起１４２は、図４に示すホルダ１０２の実施形態よりもライトパイプ１０４（図３に示す）の外周の多くを囲むことができる。例えば、より厚い外縁部１５６の端部が、チャネル１４６内のライトパイプ１０４の外周のより多くの部分を覆う。場合により、チャネル１４６は、内部領域１６２に沿った直径よりも小さい直径（２つの隣接する隆起１４２間で画成される）を外縁部１５６に有することができる。外縁部１５６の直径の方が小さいと、ライトパイプ１０４をチャネル１４６内に装着するときにいくらか抵抗が生じ得る。例えば、隆起１４２はわずかに偏向して、ライトパイプ１０４がチャネル１４６に入ることができるようにし、厚い外縁部１５６は、ライトパイプ１０４をチャネル１４６内で保持する保持力をもたらすことができる。加えて、隆起１４２の外縁部１５６の方が厚いと、隆起１４２がライトパイプ１０４の外周のより多くの部分の周りに巻き付くため、隣接するチャネル１４６内の隣接するライトパイプ１０４間の光学的分離を強化することができる。したがって、図４に示すホルダ１０２とは対照的に、ライトパイプ１０４から隣接するライトパイプ１０４に向けて放射される光は、２つのライトパイプ１０４を分離する、介在する隆起１４２により遮られる可能性が高くなり得る。
【００３２】
図５のホルダ１０２は、図４に示すホルダ１０２よりも大きいピッチ１６４を有してもよい。本明細書で使用されるように、「ピッチ」とは、各隣接する隆起１４２の中間点の間の軸方向距離を指す。ホルダ１０２の周りで１回転する単一の隆起１４２の軸方向距離は、本明細書で「単位長さ」１６５と呼ばれる。図５のホルダ１０２は、図４に示すピッチ１６４および単位長さ１６５のそれぞれよりも、ピッチ１６４および単位長さ１６５の両方が大きい。これは、図５に示す隆起１４２が覆う、１回転当たりの軸方向距離が、図４に示す隆起１４２よりも大きいからである。ピッチ１６４および単位長さ１６５は、照明ゾーン１４０（図１に示す）の数およびサイズに影響を与えることがあり、これは生じる動的な照明効果に影響を与える。
【００３３】
ホルダ１０２のピッチ１６４および単位長さ１６５を、応用例および／またはライトパイプ１０４の材料に基づいて選択することができる。例えば、ホルダの単位長さ１６５（例えば、各隆起１４２の１回転当たりの軸方向距離）が短すぎると、チャネル１４６の湾曲がライトパイプ１０４の許容可能な曲げ半径を超え、ライトパイプ１０４が折れる、割れる、または他の形で壊れるおそれがある。さらに、ライトパイプ１０４がチャネル１４６の湾曲に耐えても、ライトパイプ１０４の湾曲により、ライトパイプ１０４および周囲材料（例えば、空気）の屈折率に応じて、ライトパイプ１０４内の光がライトパイプ１０４からあまりにも早くに屈折することがある。
【００３４】
図６〜図８は、実施形態による様々な時間での光アセンブリ１００の遠位端部を示す。図６〜図８は、ライトパイプ１０４、ホルダ１０２、およびレンズ１１６を示す。オプションのシュラウド１０８（図１に示す）およびコネクタ１０６（図１に示す）などの他の部品は、例示のために示されていない。図６は、第１の時間の光アセンブリ１００を示すことができる。第１の時間は、瞬間または期間であってよい。第１の時間に、光アセンブリ１００は１つの光源２０２（図２に示す）を制御して、第１の光１７０を発生する。第１の光１７０は、第１のライトパイプ１０４Ａにより受けられ、内部反射によりライトパイプ１０４Ａの長さに沿って伝播する。図６に示すように、光１７０の一部が、ライトパイプ１０４Ａの遠位端部１２４に到達する前に、ライトパイプ１０４Ａから長手方向軸１１０を横切る方向に放射される。放射された光１７０の少なくとも一部は、レンズ１１６に向けられる。光１７０は、位置Ａでレンズ１１６に当たることができる。ライトパイプ１０４Ａがホルダ１０２の周りに複数の回転で巻き付けられるため、光１７０はＡで示す複数の位置でレンズ１１６に当たることができる。レンズ１１６に当たる光１７０の少なくとも一部はレンズ１１６を透過して、周囲環境の領域１３８内に放射され、そこで観察者に光１７０が見える。光１７０の少なくとも一部は、光１７０がライトパイプ１０４Ａの遠位端部１２４から放出されるまで、ライトパイプ１０４Ａから放射されなくてもよい。そのような光は吸収され、またはライトパイプ１０４Ａに戻るように反射されて、レンズ１１６に向けて放射される光の量を増加させる。
【００３５】
図７は、第１の時間より後の第２の時間の光アセンブリ１００を示す。第２の時間に、別の光源２０２（図２に示す）が制御されて、第２のライトパイプ１０４Ｂによって受けられる第２の光１７２を発生させる。第２の光１７２は、ライトパイプ１０４Ｂ内で遠位端部１２４に向かって伝播する。光１７２の少なくとも一部はライトパイプ１０４Ｂからレンズ１１６に向けて放射され、複数の第２の位置Ｂでレンズ１１６に当たる。第１の光１７０（図６に示す）は、第２の時間では、第１のライトパイプ１０４Ａ（図６）を透過しなくなる。ライトパイプ１０４Ａ、１０４Ｂが互いに対して変位した軸方向位置にあるため、第２の位置Ｂは、第１の光１７０がレンズ１１６に当たった位置Ａから軸方向に変位し得る。例えば、ライトパイプ１０４Ｂは、ホルダ１０２の第２の端部１１４に近接した側でライトパイプ１０４Ａに隣接するため、光１７２がレンズ１１６に当たる位置Ｂも、光１７０がレンズ１１６に当たる位置Ａよりも第２の端部１１４に近接する。位置Ａ、Ｂは、図１に示す照明ゾーン１４０Ａ、１４０Ｂのそれぞれに対応することができる。光１７２はレンズ１１６を透過して、周囲環境の領域１３８内に放射され得る。
【００３６】
図８は、第１の時間および第２の時間より後の第３の時間の光アセンブリ１００を示す。第３の時間に、第３の光１７４が光源２０２（図２に示す）により発生し、第３の光１７４は、第３のライトパイプ１０４Ｃ内で伝播するように第３のライトパイプ１０４Ｃにより受けられる。光１７４の少なくとも一部はライトパイプ１０４Ｃからレンズ１１６に向けて放射され、第３の位置Ｃ（ホルダ１０２の周りのライトパイプ１０４Ｃの回転による複数の位置であってよい）でレンズ１１６に当たる。また、第３の時間には、第１の光１７０（図６に示す）と第２の光１７２（図７に示す）とはレンズ１１６に向けて放射されなくなる。光１７０、１７２のそれぞれがレンズ１１６に当たった位置Ａ、Ｂの標識が、図８に示される。位置Ｃは、他の２つの位置Ａ、Ｂに対してホルダ１０２の第２の端部１１４により近い。光１７４はレンズ１１６を透過して、周囲環境の領域１３８内に放射され、そこで観察者に光１７４が見える。
【００３７】
したがって、図６〜図８に示すように、観察者に見える光は、第１の時間から第３の時間までに、位置Ａから位置Ｂへ、次いで位置Ｃへ動くことができる。これにより、光アセンブリ１００は、ライトパイプ１０４に光学的に結合された光源２０２（図２に示す）を順序付けすることにより、動的な照明効果を生じさせることができる。動的な照明効果は、単一の光源が、ホルダ１０２の第２の端部１１４に向かって、または第２の端部１１４から離れてなど、ホルダ１０２の長手方向軸１１０に沿って物理的に動いている（例えば、動かされる）かのように観察者に見え得る。光１７０、１７２、１７４を異なる時間で順序付けすることに加えて、またはその代わりに、光１７０、１７２、１７４を異なる色、明るさ、または他の光学特性を有するように制御して、動的な照明効果を生じさせ、かつ／または修正することができる。光アセンブリ１００を制御することにより、各ライトパイプ１０４を照明する１つの光源２０２のみを使用しながら、多くの異なる照明効果（静的および動的な照明の両方を含む）を生じさせることができる。
【００３８】
本明細書に記載の光アセンブリ１００の少なくとも１つの技術的効果は、細長いライトパイプを使用して様々な応用例のための動的な光効果をもたらすことができる点である。光アセンブリ１００はまた、光アセンブリ１００の長さに沿って離間されないわずかな光源のみを使用して動的な照明効果を生じさせる技術的効果をもたらす。光アセンブリ１００の別の技術的効果は、単一のホルダの周りのねじれたライトパイプを使用して滑らかな動的な照明効果をもたらすことができる点である。各ライトパイプが他のライトパイプと同様の渦巻状または螺旋状の外形を有するようにライトパイプの巻きを案内するよう、ホルダを構成することができる。１つのライトパイプから放射された光が別のライトパイプ内で受けられることを阻止することにより、隣接するライトパイプを光学的に分離するように、ホルダを構成することもできる。放射された光が別のライトパイプ内で受けられると、異なるライトパイプからの光を混ぜて、動的な照明効果に悪影響を与えるおそれがある。
【００３９】
上記の説明は例示的なものであり、限定的なものではないことを理解されたい。例えば、前記実施形態（および／またはその態様）を互いに組み合わせて使用してもよい。加えて、多くの修正を行って、本発明の範囲から逸脱することなく本発明の教示に特定の状況または材料を適合させることができる。本明細書に記載の様々な部品の寸法、材料の種類、向き、および様々な部品の数および位置は、ある実施形態のパラメータを定義するものであり、決して限定するものではなく、例示的な実施形態に過ぎない。特許請求の範囲の精神および範囲内の多くの他の実施形態および修正が、上記説明を考察すれば当業者に明らかであろう。したがって、本発明の範囲は、添付の請求の範囲が権利を有する均等物のすべての範囲とともに、この特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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