JP2007149695A - 自動車の照明用のライト組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】光の集光と向け直しの効率を向上させる自動車用のライト組立体を提供する。
【解決手段】自動車用のライト組立体であって、自動車の要求条件を満足する多数の光線パターンを作り出すため、光の散乱を抑制し、効率的に、光を集め、光を向け直す。光源は、光を横方向に放射し、かかる光を集める光伝導体は、ハブと、ハブから延びた複数の指部とを有している。複数の小さい個々の指部を使用することによって、大きくてかさばる光パイプの必要性を解消し、光の集光と向け直しの効率を改善する。
【選択図】図１

Description

本発明は、概略的には、自動車の照明用のライト組立体に関し、より詳しくは、光源として発光ダイオードを採用した、ライト組立体に関する。
従って、自動車用の照明機能の特殊な要求条件を満足するため、ＬＥＤ光源を採用することができる自動車用のライト組立体を提供するニーズが存在する。

発光ダイオード（ＬＥＤ）は、自動車の照明用の光源として急速に好ましいものになって来たが、というのは、消費電力が少ない反面、そうした用途で許容できる光出力を提供できるためである。ＬＥＤを自動車の用途に採用するためには、光の集光と、光の分配との双方において、高いレベルの効率が得られなければならない。代表的には、反射鏡又はレンズ又は光パイプを用いて、特定の照明用途のために、光を集めて分配する。

残念ながら、テールライトのブレーキランプの機能など、自動車のある種の機能については、ＬＥＤ光源と、そうした反射鏡、レンズ、又は光パイプを用いても、これまで効果的に得られなかった。

本発明によって提供される自動車用のライト組立体は、自動車の要求条件を満足する多数の光線パターンを作り出すため、光の散乱を抑制し、光源からの光を効率的に集めて向け直す。ライト組立体は、長手軸線に沿って配置され、一般的に、光源と光伝導体とを備える。光源は、長手軸線に対して横方向に光を放射する。光伝導体は、ハブと、ハブから延びる複数の指部と、を有している。ハブは、光源に隣接して配置され、光源からの光を受け入れる横方向に面した表面を有する。複数の指部のそれぞれは、ハブから横方向及び長手方向に延びて、複数の指部を通り抜けた光を放射するための長手方向に面した表面を具備している。複数の小さい個々の指部を使用することによって、大きくてかさばる光パイプの必要性を解消し、光の集光と向け直しの効率を改善する。

さらに詳細な観点によれば、複数の指部のそれぞれは、ハブに結合されてハブから横方向に延びた第１の部分と、第１の部分に結合されて第１の部分から長手方向に延びた第２の部分とを具備している。第１の部分と第２の部分とが交差する箇所には、傾斜した外面が設けられ、横方向からの光を長手方向へと向け直す。変形例としては、複数の指部のそれぞれは、屈曲した形状に従っていて、横方向からの光を長手方向へと向け直す。複数の指部は、自動車の照明機能に対応したパターンに配置されており、好ましくは、円周方向に間隔を隔てていて、円形のパターンに配置されている。複数の指部における長手方向に面した表面は、多彩な形態を呈することができ、それらには、平坦、曲面、又はその他の形状であって、所望の光線パターンを作り出すための光を広げる特徴を含むものなどが含まれる。

明細書に組み込まれてその一部分をなす添付図面は、本発明の複数の観点を例示していて、詳細な説明と共に、本発明の原理を説明するために役立つものである。

次に、図１を参照すると、本発明の教示に従って構成された、自動車用のライト組立体２０を斜視図にて示している。ライト組立体２０は、概略、長手軸線１０に沿って配置され、光伝導体２２と光源２４とを具備している。
図２の一部破断拡大図に最良に示されるように、光源２４は一般的に、光を長手軸線に対して横方向に向け直すための近接レンズ（near field lens）２５に結合されてなる、発光ダイオード（ＬＥＤ）２３を具備している。当業者は理解するだろうが、様々なタイプのＬＥＤ又はその他の光源を採用することができ、また同様に、様々なレンズ、反射鏡、又はその他の素子を用いて光を横方向に導くことができる。例えば、多数のＬＥＤは、光を側部（すなわち横方向）へ放射するように構成されており、従って、向け直しレンズ２５の必要性は解消される。変形例としては、側部から放射する、リング形状の、近接レンズを、ハブ２６の一体的部分として組み込んで、横方向に面した内面２８と置き換えても良い。

光伝導体２２は、一般的に、ハブ２６と複数の指部３０とを備える。ハブ２６は、光源２４に隣接して配置され、光源２４から光を受けるための横方向に面した表面２８を有している。別言すれば、ハブ２６は、横方向に面した表面２８を形成する中心通路を具備しており、光源２４からの光の少なくとも一部分を受け入れる。ハブ２６は、環状に図示して、特に円形の形状に示したけれども、当業者が認識するように、光源２４が放射できる光の範囲は３６０゜未満に限られているので、ハブ２６も同様に３６０゜未満にわたる準環状のものでも良い。

複数の複数の指部３０は、ハブ２６に結合されて、ハブ２６から横方向及び長手方向に延びている。複数の指部３０のそれぞれは、複数の指部３０を通り抜けた光を放射するための、長手方向に面した表面３２を具備している。そうして、光源２４から横方向に導かれた光は、ハブ２６により、その横方向に面した２８にて集められてから、複数の指部３０によって伝達され、長手方向に面した表面３２へと、長手方向に向け直される。

図２に示すように、それぞれの指部３０は一般的に、横方向に延びた第１の部分３４を具備し、全反射の原理に従って、かかる部分に沿って光を導く。すなわち、第１の部分３４における外面３６は、通過する光の大部分を反射して、光は光源２４から横方向に遠ざかる。それぞれの指部３０における屈曲部３８は、傾斜した外面４０を具備しており、この外面が、第１の部分３４からの光を第２の部分４４へ向け直す。傾斜した外面４０の反対側には、入射光を反射するために、曲面状の内面４２が配置される。曲面状の内面４２は、省略して、表面３６と表面４６とを鋭利な角部にて結合させても良い。指部３０における第２の部分４４は、長手方向に延びていて、第１の部分３４と同じく、長手方向に面した表面３２へと光を導く外面４６を具備し、表面３２から光は出る。図２に示すように、長手方向に面した表面３２は、一般的に平坦である。要するに、光源２４から横方向に放射された光は、ハブ２６を通って指部３０の第１の部分３４のうちのひとつに入射してから、傾斜した外面４０によって向け直されて、第２の部分４４を通過し、長手方向に面した表面３２から放出される。

このように、代表的に大型である反射鏡や光パイプは、著しく少量の材料から構成された、本発明による光伝導体２２に置き換えることができる。そうして、光の散乱は少なくなり、より多くの光が効率的に集光されて、望ましい方向へ向け直される。さらに、複数の指部３０は、所望の光線パターンを提供するように、配列して構成することができる。例えば、指部３０とその長手方向に面した表面３２は、テールライトのブレーキランプの機能に対応させて、円周に間隔を隔てた円形のパターンに示して説明した。このような特定の機能と形状について示したけれども、当業者は認識するであろうように、本発明の教示に従って構成されるライト組立体２０にあっては、多数のその他の形状及び自動車の機能を容易に採用することができる。

当業者は認識するだろうが、光伝導体２２の構造を介して、様々の他の機能的な効果が得られる。例えば、図３に示すように、長手方向に面した表面１３２は、曲面形状を呈しても良い。同様に、長手方向に面した表面２３２は、図４に示した枕形状２３３のように、光線を広げる光学系を具備しても良い。長手方向に面した表面２３２には、ひだ、プリズム、溝部、一連の起伏、又はその他の表面の乱れ又は表面形状など、様々なその他の光線を広げる光学系を形成することができることが認識されるだろう。

また、横方向に延びる第１の部分３４と長手方向に延びる第２の部分４４とは、屈曲部３８にて相互結合させる代わりに、図５に示す如く、曲線状の指部３３０に置き換えても良い。指部３３０は、放物線の形状に追従するか、変形例としては、計算によって発生させた曲率に追従し、実質的にすべての光を、横方向から長手方向へと向け直し、長手方向に面した表面３３２から放出させるようにデザインされる。

以上、本発明の様々な実施形態の説明を、例証及び説明の目的のために提供した。それは、網羅的であることを意図していないし、発明を開示した正確な実施形態に限定することも意図していない。上述の教示の内容に基づいて、多数の変形例や応用例が可能である。説明した実施形態は、本発明の原理を最も良く例証できるように選択されて説明されたものであって、その実際的な適用に際しては、当業者は、想定する特定の用途に適するように想定して、様々な改変を施した、本発明の様々な実施形態を採用することができる。そうした変更及び変形のすべては、特許請求の範囲を公正に法的に衡平に解釈するならば、特許請求の範囲に定められた本発明の範囲に包含される。

図１は、本発明による教示に従って構成されたライト組立体を示した斜視図である。 図２は、図１のライト組立体の一部分を破断して示した拡大図である。 図３は、本発明の教示に従って構成された代替的な実施形態によるライト組立体について、その一部分を破断して示した拡大図である。 図４は、本発明の教示に従って構成された代替的な実施形態によるライト組立体について、その一部分を破断して示した拡大図である。 図５は、本発明の教示に従って構成された代替的な実施形態によるライト組立体について、その一部分を破断して示した拡大図である。

Claims (20)

1. 長手軸線に沿って配置された自動車用のライト組立体であって、このライト組立体が、
   長手軸線に対して横方向に光を放射する光源と、
   ハブと、ハブから延びる複数の指部と、を有してなる光伝導体と、を備え、
   ハブは、光源に隣接して配置され、光源からの光を受け入れる横方向に面した表面を有し、
   複数の指部のそれぞれは、ハブから横方向及び長手方向に延びて、複数の指部を通り抜けた光を放射するための長手方向に面した表面を具備していることを特徴とするライト組立体。
2. 複数の指部のそれぞれは、ハブに結合されてハブから横方向に延びた第１の部分と、第１の部分に結合されて第１の部分から長手方向に延びた第２の部分とを具備していることを特徴とする請求項１に記載のライト組立体。
3. 複数の指部のそれぞれは、第１の部分と第２の部分とが交差する箇所に、傾斜した外面を具備していることを特徴とする請求項２に記載のライト組立体。
4. 第１の部分を通って横方向に進んだ光は、傾斜した外面にて反射されて、第２の部分へ進むことを特徴とする請求項３に記載のライト組立体。
5. 複数の指部のそれぞれは、第１の部分と第２の部分とが交差する箇所に、屈曲した内面を具備していることを特徴とする請求項３に記載のライト組立体。
6. 複数の指部のそれぞれは、屈曲した形状に従っていることを特徴とする請求項１に記載のライト組立体。
7. 複数の指部は、円周方向に間隔を隔てていることを特徴とする請求項１に記載のライト組立体。
8. ハブは、光源に外接していることを特徴とする請求項１に記載のライト組立体。
9. ハブは、横方向に面した表面を形成する通路を具備し、通路の内部に、光源の少なくとも一部分を受け入れていることを特徴とする請求項１に記載のライト組立体。
10. 少なくともひとつの長手方向に面した表面は平坦になっていることを特徴とする請求項１に記載のライト組立体。
11. 少なくともひとつの長手方向に面した表面は曲面になっていることを特徴とする請求項１に記載のライト組立体。
12. 少なくともひとつの長手方向に面した表面は、光線を広げる特徴を具備していることを特徴とする請求項１に記載のライト組立体。
13. 長手方向に面した表面は、自動車の照明機能に対応したパターンに配置されていることを特徴とする請求項１に記載のライト組立体。
14. 長手方向に面した表面は、円形のパターンに配置されていることを特徴とする請求項１３に記載のライト組立体。
15. 光源は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項１に記載のライト組立体。
16. 光源は、発光ダイオードから光を横方向に導くレンズを具備していることを特徴とする請求項１に記載のライト組立体。
17. レンズは、リング形状で、側部から放射する、近接レンズであって、発光ダイオードを取り囲んでハブに係合していることを特徴とする請求項１６に記載のライト組立体。
18. 長手軸線に沿って配置された自動車用のライト組立体であって、このライト組立体が、
    長手軸線に対して横方向に光を放射するレンズを有してなる光源と、
    光を長手方向へ導くべく横方向及び長手方向に延びてなる光伝導体であって、光源から光を受け入れるための横方向に面した表面と、長手方向へ光を放射するための長手方向に面した複数の表面とを備えているような、上記光伝導体と、
    を備えていることを特徴とするライト組立体。
19. 光伝導体は、横方向に面した表面を形成している中心ハブを具備すると共に、複数の長手方向に面した表面を形成している複数の指部を具備することを特徴とする請求項１８に記載のライト組立体。
20. 長手方向に面した表面は、自動車の照明機能に対応したパターンに配置されていることを特徴とする請求項１８に記載のライト組立体。

Images