車載室内照明とは？

ドライバーは、標準的なダッシュボードの計器情報から、より複雑なナビゲーションシステム情報、メニュー駆動型ディスプレイ、マルチメディアデバイスに至るまで、ディスプレイとインジケーターを使用して情報を取得します。ディスプレイおよびインジケーター照明において、重要な指標は色、輝度、および輝度均一性です。

室内照明システムは、ドライバーや乗員がコントロール、ディスプレイ、および内装機能を確認できるように光を提供します。これらのシステムには、ドームライト、顔を照らすミラーライト、マップランプや読書灯、収納部照明などが含まれます。照明システムの主要な指標は、照射領域の形状、照度レベル、および均一性です。色は、視認性の問題やカスタムの「ムード」照明の要因にもなり得ます。

アクセント照明の主な目的は、スタイリングを提供し、望ましい雰囲気を作り出し、暗くなった車内でパワーウィンドウのコントロールやラジオのつまみから、カップホルダーや充電ポートなどの他の機能まで、様々なコントロールを視認できるようにすることです。アクセント照明は、キャビン内の物体を照らすというよりも視認性を高めることを目的としているため、一般的に室内照明よりもはるかに低い強度です。この種の照明における主な設計上の懸念事項は、色、視覚的な均一性、および適切な光レベルです。

通常、針は上部よりも下部が広くなっています。適切に設計された針は、その長さに沿って均一な空間的外観（輝度）を持ちます。均一な光分布を実現するには、針に沿って非線形な光の抽出が必要となるため、これは特に設計が困難です。

幸いなことに、LightToolsは、この種のシステムで直面する可能性のある各設計課題を解決するのに役立ちます。設計プロセスは次のようになります。

• 仕様の取得 – これは、一連のテストポイント、アップリケとしてのスピードメーターの文字盤、および指針のジオメトリの一部または全部である場合があります。この例では、白い文字が約10nit（ステラディアン・平方メートルあたりのルーメン）になることを目標としています。
  
  
• バックライトの設計 – 以下の図2に示すこの例では、バックライトの上端にLEDが光を提供しています。LightToolsのBacklight Pattern Optimizer（BPO）などのツールは、最適なパターンを見つけたり、3Dテクスチャを最適化して、バックライトからドライバーに向かって光が均一に放出されるようにするのに役立ちます。バックライトの前面に配置されたアップリケが、目的のパターンを作成します。

図2。フルバックライト付きモデル。

針の光源、ベース、および折り畳みミラーを設計します。

• まず、光源（多くの場合、平らな回路基板に取り付けられたLED）からの光が針に到達することを確認します。これは、スピードメーターのノブの「軸」をライトガイドとして使用することで実現でき、光が構造の上部に到達するようにします。
• 円形セクションの上部では、慎重に設計されたノッチ、つまり全内部反射（TIR）折り畳みミラーを使用して、以下の画像の左側に示すように光を90度曲げることができます。
• 折り畳みミラーの最適な角度を見つけるには、LightToolsのParameter Analyzer機能を使用できます。
• Parameter Analyzerを使用して、針が回転するにつれて針に到達する光がどれだけ変化するかを研究することもできます。以下の例では、2つのLED光源を使用すると設計がはるかにうまく機能することが結果で示されました。

図3。 1つまたは2つのLED光源を使用した設計。

針の光抽出器を設計します。

• 針に導かれた光を抽出し、ドライバーの目に向けさせる必要があります。
• これを達成するにはいくつかの方法があります。例えば、テクスチャやペイントドットのパターンを使用するなどです。LightToolsには、バックライトパターンオプティマイザやライトガイドデザイナなど、パターンを設計および最適化するためのいくつかのツールが用意されており、手動で、あるいはパラメータアナライザを使用してパターンを調整することもできます。
• この例では、針の下面に白いペイントストライプパターンを適用し、ドライバーが見る光が空間的に均一になるように最適化しました。

図4. 針用の光抽出器の設計。

最終設計は、ドライバーが見るものを近似したトゥルーカラープロットです。