ライトガイドとはライトガイドの基本情報

ライトガイドとは、透明樹脂の内面反射を利用して光を効率よく導く部品で、近年は自動車内装や家電、産業機器などで利用が広がっています。
LEDなどの光源から離れた場所でも均一に光らせることができ、主に射出成形タイプと光ファイバタイプの2種類があります。

射出成形ライトガイドと
光ファイバライトガイドの違い

射出成形ライトガイドの特徴

PC（ポリカーボネート）やPMMA（アクリル）などの透明樹脂材料を射出成形することによって製造されます。
製品ごとに成形用の金型を作る必要がありますが、形状は細長い長尺や円形・矩形のもの等、用途に応じて自由に設計が可能です。

また、発光方式はプリズム・ブラスト・ドットなどが選択可能であり、配光の方向や発光部分の明るさのバランスを変化させることも、お客様の要求に合わせて対応が可能です。
（発光方式については、下記「ライトガイドを選ぶポイント」の「発光パターン」もご参照ください）

光ファイバライトガイドの特徴

一般的に押し出し成形で作られており、それゆえ光ファイバの断面形状やその大きさは特定の種類に限られますが、射出成形ライトガイドのように製品毎に成形金型を製作する必要が無いため、イニシャルコストが発生しません。
柔軟な素材特性により自由に曲げて使う事ができ、全方向へ均一な光を発散するために複雑な光学設計は不要ですが、特定の方向のみを照らすこと、部位によって明るさを変えるということは出来ません。また、光ファイバを固定する為の構造を別の部品で考える必要があります。

当社製ライトガイドの3つの特徴

① 製品設計から量産までの一貫対応

押野電気製作所のライトガイドは透明樹脂の射出成形工法で製造されています。
お客様のご要望に合わせたライトガイドのご提案・設計から金型設計・製造、射出成形・検査までの生産プロセスまでを日本国内で一貫して行っており、そのため、短納期で高品質な製品の提供が可能です。

② 透明樹脂成形に特化した生産工場

生産は山梨県に工場拠点を置き、透明樹脂成形品専門のクリーンな環境で生産を行っています。

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③ グローバルな先進デザインや技術の導入

当社グループは、日本だけでなく、ドイツに光学設計のエンジニアチーム、エストニアに生産工場を持っており、欧州自動車メーカーに内装照明の設計・生産を行っています。
これらグループ全体の総合力により、先進デザインや技術を取り入れたアンビエント照明のノウハウを活かして幅広い商品をご提供いたします。

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開発・製造実績

これまでに車載向けを主として以下のようなライトガイドの開発・製造実績があります。
また、自動車用途以外にも一般産業用にも実績がございますので、「この部分を光らせたい」等のご要望がございましたら、まずはお気軽にお問い合わせください。

【実績の一例】

■700mmを越える、細長いライン状に光る長尺ライトガイド
■パワーウィンドウスイッチなどのバックライト用ライトガイド
■AUXポートやUSBポート部照明の円形・矩形ライトガイド
■車内マップランプ用レンズ
■セキュリティ・防災機器表示灯用ライトガイド　　他

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ライトガイドを選ぶポイント

形状

均一な光をライン状に光らせたい場合は、光ファイバ／射出成形ライトガイドいずれも採用可能です。
光ファイバは柔らかい樹脂素材で作られている為、自由に曲げて使う事が出来ますが、固定構造を別部品で考える必要があります。

コスト

射出成形ライトガイドは成形用金型が必要となるため初期投資費用がかかりますが、光ファイバにはそれが不要です。
但し、同じような形状同士で比較すると、大量生産した場合は射出成形ライトガイドの方がコストメリットがあります。

発光パターン　

光ファイバは全周方向に光を発散しますが、射出成形ライトガイドは任意の方向へ光を向ける設計が可能です。
また、射出成形ライトガイドは、ニーズに合わせてプリズム方式、ブラスト方式、ドット方式など様々な発光方式を選択することができ、またこれらを組み合わせることも可能です。

プリズム方式：パターンが見えやすい処理のため、直接照明には不向きですが、明るく発光するため間接照明としての用途があります。
ブラスト方式：発光量はプリズム方式に劣るものの、パターン見えが無く、均整度も調整可能なため、直接照明に使用可能です。
ファイバ方式：パターン見えがなく、直接照明として使用できます。
ドット方式：ブラスト方式よりも明るさがあり、プリズム方式よりもパターン見えが少ない方式です。

加工技術（ブラスト加工）のページはこちら

プリズム加工のイメージ

ブラスト加工を施したプレート

ライトガイド技術紹介ライトガイドの開発事例

押野電気製作所では、アンビエント照明やスイッチのバックレンズ、情報表示用レンズなど様々なライトガイドの開発実績がございます。
ライトガイドの光学設計は、光らせ方の要求を満たすうえで、スペースやお客様ごとの規格などさまざまな制約がありますが、ここでは開発実績の一部をご紹介します。

開発事例1

ピンホールライトレンズ

「光源を隠し、空間に溶け込む」

製品概要

ピンホールライトレンズは、照射口を極限まで小さく、灯体の存在感を消すことで高い隠匿性と設置自由度を実現するために開発したライトガイドです。

2mmの照射口で車室内をはじめ、デザイン性が求められる空間での使用に最適な照明用レンズです。

特長

1. 灯体が見えない「隠す光」
照射口はわずか2mmΦ。非点灯時には灯体の存在感がほとんどなく、「見せたくない」照明ニーズに最適です。

2. 小型レンズによる高い設置自由度
レンズ本体は1円玉サイズ（15 x 15mm）の一体成形。
オーバーヘッドコンソール、ピラー、サンバイザーなど、狭小スペースにも柔軟に設置可能です。

3. スポットから拡散まで、自在な照射性
手元のスポット照明や広範囲の柔らかな照明と、空間用途に応じた照射設計が可能です。

4. 光束を制御する3層レンズ構造
ピンホールライトレンズには、3層構成の一体成形レンズを採用。
この構造により、LEDからの配光を各レンズで段階的にコントロールすることで、わずか2mmのピンホールから美しく照射します。

5. カスタマイズ対応
照射範囲や照射口径は用途に応じて設計可能。お客様の仕様に応じたカスタマイズにも対応いたします。

ピンホールレンズの光学設計

従来のマップランプ用レンズでは、LEDの配光角を制御する方法が一般的でした。
しかしこの方法では、十分な明るさの確保や配光角を制御するために照明の開口部を大きく取る必要があり、デザイン性を損ねるという課題がありました。

今回当社が開発した新技術では、LEDの光を一度集光し、その後ピンホールを通す3層構造のレンズ設計を採用。
従来は1〜2枚だったレンズを3層化することで、約2mmの小さなピンホールでも十分な照度を確保することが可能になりました。

また、レンズ枚数を3層に抑えることで、トータルの透過率を高く保ち光効率の良い設計となっています。
さらに、設計の調整により、狭角のスポット照明から広範囲に柔らかく広がる照明まで、用途に応じて柔軟に対応できます。これにより、高いデザイン性と機能性を両立した照明設計が可能となりました。

使用シーンの例

車室内照明（読み書き、空間照明）
デザイン重視の空間（ホテル、オフィス、住宅の間接照明）
家電や設備機器に組み込む内蔵照明

開発事例2

パワーウィンドウスイッチ用レンズ

一個のLEDを光源に、7箇所の照明を行う。
高度なミッションをクリア。

パワーウィンドウスイッチ周辺部品とのスペースの取り合いの関係で、レンズ周辺の部品の間を縫うような形状であること、レンズの発光部面積が小さいことが要求されました。照明範囲の面積に対し、レンズの発光面積が小さい場合、光のコントロールが難しくなります。
また、照明範囲の一部は、昇降するボタンであり、ボタン上端、下端での明るさが、同等であることが求められました。ボタンと一緒に昇降するレンズを設けて、導光するレンズから一度出た光を受ける構造にすることで、課題をクリアしました。本製品の設計は、かなり難易度が高く、光学シミュレーションソフトを駆使し、シミュレーションを何度も繰り返し、レンズの形状を作り上げていきました。
この仕様を実現したことで、部品点数、組み付け工数の削減を可能にし、同時に１個のLED使用のため、複数のLEDを使用する場合の色のばらつき問題まで解決しました。