当サイトでは、ライトガイドに関する内容について幅広く紹介をしています。
基本的な原理をはじめとし、購入する際に必要となってくることや購入方法なども書いていきます。
さらに集光能力や形状といったことについても詳しく説明しているので、初心者で何の知識をもっていない人に対しても、分かりやすく簡単に理解することが可能です。
利用する場合はメリットとデメリットがそれぞれあるのでしっかりと確認しておくことが大切です。
ライトガイドの原理
ライトガイドとは、アクリル樹脂などを代表とする透明樹脂に起こる内面反射を活用することにより、効率的に片方の側から入射してきた光を別の方向に行くように手引きをするといった原理となっています。
入り組んでいる平面ではない形状の光学部品などに使用されていることが多いです。
光学部品とは光の性質や作用などといったことを活用した機器のことを指します。
ライトガイドを利用することで、プラスチックの特性を応用して大量生産を実現したり、より性能が高い製品を作り出すことが可能です。
端の部分に設置されているLEDを用いて光を誘導することで、帯のように細長く広がっている部分を一定な明るさで照らして明るくすることができるようになっています。
ライトガイドの構造や設計、仕組みについて。
ライトガイドというものに聞き馴染みのない人も多くいると思われます。
ライトガイドというものは光を様々なところに届かせるために反射を用いてうまく誘導するものです。
単語の通り、ライトをガイドするものと考えてもらって差し支えありません。
このライトガイドの設計には非常に緻密な計算が必要で日本の技術力が生かされます。
日本の科学技術、特に光の技術は世界でもトップクラスであり、他の国々に真似することができないほどの技術を持っています。
その技術力を生かしてライトガイドや光ファイバーの設計に役立てています。
光を反射する事で様々な場所に光を届けるわけですから、入射角と反射角の角度の計算が非常に難しいです。
入射角と反射角というのは、光が鏡などの反射板に当たる角度とそこから反射して射出される角度のことです。
この角度が数センチ。
数ミリ単位でブレてしまうと、結果的に光が届く場所が大きくずれてしまうことになり上手く機能しなくなってしまいます。
それらの機能を正常に保つために、日本の優れた技術者たちによって工夫や趣向を凝らして正確に目的の場所まで光信号を送り続けることができるのです。
非常に優れた技術によって日本は支えられています。
ライトガイドの用途とメンテナンスコストについて
ライトガイドはフレキシブルなチューブに加工されたプラスチック系の素材や、光を通しやすいファイバーなどで作られるケースが多くあります。加工によってはチューブだけではなく板状にすることも可能であり、近年では板状にした導光板製品が工事現場などの夜間照明看板として利用されるケースが多くなっているのです。アイデアや技術革新によって汎用性が増しており、ロードサイドの看板でもよく使われる技術になっていっております。 ライトガイドは透明樹脂で出来ており内部加工をすることで、光を拡散させることが出来ます。その他にも光ケーブルをライトガイドと呼ぶこともありますが、これはパーツ単位での工業製品になるのです。一般的に使用されるのは透明樹脂の技術であり、車の内装などではお馴染みの存在になります。例えばエンジンスタートのボタンの周囲を光らせたり、メーターパネルの周囲を光らせることが良く取り入れられているのです。光を導いて拡散させる導光板技術になります。メンテナンスコストは光源の劣化などの場合、ユニットごとの交換費用とパーツ代金になります。
ライトガイドの仕組みと耐久性についての説明
ライトガイドは光を侵入させて、そのまま出口まで導く技術がベースになっております。ケーブル状に加工して光ファイバーとして信号の送受信のために使うこともありますが、現在は注意喚起やデザインなどに技術を汎用化させているものの方が一般的です。たとえばLED光源を片方から照射してケーブルの中に光を通し、出口で照射すれば透明な樹脂の中に淡い光が見えるようになります。夜間の作業着に応用すれば安全性が増しますし、セキュリティ対策に有効です。点ではなく面で発行して見えるような技術なので、看板などでも応用されているのがこのライトガイドになります。 ライトガイドは樹脂の加工技術によって耐久性が異なるのです。樹脂は直射日光の紫外線や、温度変化などによって内部が濁ったり割れたりなどの経年劣化を起こします。さらに光源のLED発光ダイオードも照射を続けると、いつか半減期を迎えて最後はショートして火からなくなってしまうのです。
ライトガイドの魅力と採用されている場所など
近年はLED発光ダイオードの進化により、街灯や自動車の前照灯まで同光源が採用されるようになりました。発光効率に優れ白熱電球に比べて熱を持ち難く、現在は光量でも勝っている存在なのです。あらゆる工業や産業に利用されるようになりましたので、自宅の照明や店舗の看板などでも日常日頃から目にする機会は少なくありません。 車の前照灯だけではなく内部でもLED発光ダイオードは使用されており、ライトガイドというファイバー樹脂をメーター周囲に張り巡らせることで、視認性やデザイン性を向上させることに寄与しているのです。メーターの中でも速度計やタコメーター、ガソリンの残量などを色分けてして表示するにはライトガイドで外枠を覆うことが有効になります。直接的なLED発光ダイオードの照射よりも間接照明になるために、夜間でも目に優しいことが魅力的です。現在はこうしたライトガイドの汎用性が広がって来ており、公共機関の案内板や目印などにも積極的に利用され始めております。
高性能のライトガイドに関することについて
光源を伝搬するのに高性能のライトガイドが用いられます。出来るだけ多くの光を伝搬したい場合は、太ければ太い程多く伝搬することが可能となるわけなのです。しかしながらそこに使われる石英の数も多くなり、コスト高になってしまうのがネックとも言えます。こうしたコスト高を解消するには、プラスチック製を代用することでコストカットを実現することも出来るんです。だが、光るの波長域によってはプラスチック製では適さず、やあはり石英製の物でなければうまく光を伝搬で駅ないケースもあるので注意が必要なのです。ライトガイドには液体性のものもあるんです。液体性は光りの入射時の取りこぼしがなくなるメリットがあるんです。断トツに伝搬率が高ので高出力での照射が必要な場合には、液体性が適していると言えるでしょう。設置する場所やどこを照らすのか、もしくはコストの削減などを考慮して使うライトガイドを使い分けていくことが大事だと言えます。
ライトガイドの用途はデザインと注意喚起など
自動車のメーター周囲にはクロームメッキなどの装飾が施されており、音や色で作業が分かるようなユーザーに利便性の高いシステムが運用されております。視覚情報の中ではカラーだけではなく、光も重要な要素になるのです。夜間などはとくに視認性を高めるために、メーターの周囲を光るパネルで覆っておりますがこの技術はライトガイドと呼ばれております。拡散性の高いファイバーやプラスチック素材を使い、光源から導いた光を通し、僅かに拡散させながら高い指向性で終点の出口まで光を誘導する性質を持っております。 ライトガイドの用途は車の内装だけではなく、街中で看板の周囲に使われて店舗デザインになっているケースも少なくありません。また遊歩道などに設置すれば足元をほのかに照らすことで、段差などで躓くことも防ぐ効果があります。注意喚起やユーザーを誘導したり、看板のような注目させるための技術としてライトガイドは使われているのです。今後もLEDなどの光源の進化によって、さらに活躍の場は増え続けてゆきます。