JP2009526372A - 直接照射車両ランプ - Google Patents

Abstract

本発明の態様によれば、直接照射車両ランプ内で照射要素からの光ビームを案内するために使用されるレンズは、ランプランプ覆いとは別個の内側レンズ組立体上で構成される。レンズ組立体及びランプ覆いのこのような物理的な分離は、製造の容易性を維持しながら、形態的及び審美的な特徴を組み込んだ複雑なプロフィールをランプ覆いのために選択するのを許容することができる。

Description

本発明は一般に車両ランプデザインに関し、特に、複雑な形態（styling）及び製造の容易性を潜在的に許容する直接照射車両ランプ（direct lighting vehicular lamp）に関する。

ランプ（「直接照射ランプ」）はしばしば照射しようと思う区域に対面する照射要素を使用し、従ってその区域を直接照明する。例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）は、（対面する）ＬＥＤの前方に位置する目標区域（zone of interest）を直接照明するためにブレーキランプ及びテールランプのような車両ランプに使用することができる。直接照射ランプは、間接照射ランプとは異なるが、異なる点は、間接照射ランプが前方の（従って照射しようと思う区域に対面しない）区域にビームを導くために反射表面（例えばアルミニウム製の被覆円錐体）を使用することである。

[para6]直接照射ランプは、一般に、典型的には一層一様な外観を与えながら、所望の区域において所望の照明強度を得るために（ＬＥＤのような光源からの）光出力を案内するように（球状／円柱状の凸レンズのような）案内要素を含む。

[para7]従来のアプローチ（approach；手法、取り組み方）においては、直接照射車両ランプ内で光出力を案内するために使用されるレンズは、ランプ覆いの内表面上に作られる。しかし、このようなアプローチは、デザイナーがランプ覆いのための一層複雑でない形状（プロフィール）を使用するのを抑制し、そのため、ランプ覆いの製造は、簡単で／便利なものに維持される。その結果、このようなアプローチは、ランプ覆いの所望の形態的／審美的な特徴の提供を促進することができない。

[para8]従って、要求されることは、全体のデザインの（ランプ覆いの寸法及びプロフィールのような）形態的な態様についてのデザイナー及びユーザーの選択におけるかなりの自由を提供する直接照射車両ランプである。更に、ランプ覆い及びランプの種々の要素／副組立体の製造を含んだ方法を簡単な状態に維持することを保証しながら、このような特徴を提供するのが望ましい。

[para9]従って、本発明は、ランプのための複雑な形態の組み込み及び製造の容易性を許容する直接照射車両ランプのためのデザインを提供する。[para11]後に簡単に述べる添付図面を参照しながら、本発明を説明する。[para17]図面において、同様の符号は一般に同一の又は機能的に同様の及び（又は）構造的に同様の要素を示す。要素を最初に現す図面は対応する符号において最左の数字で示す。

１．大要
[para20]本発明の態様に従って提供される直接照射車両ランプは物理的に別個の要素として提供される、レンズ組立体及びランプ覆いを含む。レンズ組立体は１又はそれ以上の照射要素からの光出力を導く多数のレンズを含むことができ、ランプ覆いは内側の要素（レンズ組立体及びＬＥＤ）を覆う。

[para21]ランプ覆いがレンズ組立体とは物理的に別個の要素として提供されるので、ランプ覆いは、例えば、審美的／形態的な要求を満たすために、任意の所望の仕様を満たすように設計することができる。[para22]本発明の別の態様によれば、内側のレンズ組立体上で構成されるレンズは円柱レンズである。これは、印刷回路板（ＰＣＢ）のような対応する装着副組立体上での照射要素の装着位置に対して一層大きな公差を提供することを許容する。

[para23]図示の例を参照して、本発明のいくつかの態様を以下に説明する。多数の特定な詳細、関係及び方法は本発明の完全な理解を提供するために述べることを理解すべきである。しかし、当業者なら、本発明は特定な詳細の１又はそれ以上を伴わずに又は他の方法等により実践できることを容易に認識できよう。他の例においては、周知の構造及び作動は、本発明を不明瞭にすることを避けるために、詳細に示さない。

２．車両ランプ
図１Ａ、１Ｂ、１Ｃは本発明の態様に係る、照射要素としてＬＥＤアレイを使用する直接照射車両ランプの例示的な実施の形態の異なる角度からそれぞれ見た３Ｄ（三次元）断面図、３Ｄ図及び断面図を示す図である。図１Ａ−１Ｃにおける各図はランプ覆い１１０、内側のレンズ組立体１１５、印刷回路板（ＰＣＢ）副組立体１３０及びケーシング１２５を含んだ状態で示される。各図は、対応する図において適合するように、付加的な要素を含む。次の区分は照射要素として多数のＬＥＤを使用する直接照射車両ランプに関して説明するが、他の照射要素もまた使用できる。各要素は後に一層詳細に説明する。

[para26]内側のレンズ組立体１１５はＰＣＢ副組立体１３０に装着されたＬＥＤ（例えば図１Ｃに示すＬＥＤ１２０、１２１）からの光出力を案内するために使用されるレンズを有し、任意の澄んで透明のポリマー又はガラスを使用して構成することができる。１つの実施の形態においては、内側のレンズ組立体１１５はポリカーボネート材料を使用して構成され、ＰＣＢ副組立体１３０上のＬＥＤ（例えばＬＥＤ１２０、１２１）に対面する表面上で構成された円柱レンズを含む。内側のレンズ組立体１１５はファスナー（ファスナー１３５を図１Ａに示す）を使用してＰＣＢ副組立体に装着される。

[para27]ＰＣＢ副組立体１３０は、任意のＰＣＢ材料を使用して構成することができ、所望の照明を得るために所望の配列としてその上に装着されたＬＥＤを有する。ＬＥＤはアキシャルリードＬＥＤ、表面装着パッケージ等のような任意の形式とすることができる。ＰＣＢ副組立体１３０はファスナー（ファスナー１３５を図１Ａに示す）を使用してケーシング１２５上に装着される。

[para28]ケーシング１２５は、内側のレンズ組立体１１５、ＰＣＢ副組立体１３０及びランプ覆い１１０をその上に取り付けた構造体である。１つの実施の形態においては、ケーシング１２５は繊維補強ガラスを使用して構成され、ランプ覆い１１０を収容するための溝を有する。

[para29]ランプ覆い１１０は、内側レンズ１１５及びＰＣＢ副組立体１３０を包囲し、所望の形状／形態を有するように設計することができる。ランプ覆い１１０は任意の澄んで透明なポリマー又はガラスを使用して構成することができ、１つの実施の形態においては、ポリカーボネート材料を使用して構成される。

[para30]図２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、車両ランプ１００の異なる角度から見た断面図を示す図であり、図２Ｄは車両ランプ１００の頂面図である。図２Ａ−２Ｄの各々に示す種々の要素／組立体は、図１Ａ−１Ｃにおける同様の符号の要素／組立体に対応する。

[para31]所望の照明を得るために使用される案内要素がランプ覆い１１０から物理的に分離した組立体（図１Ａ−１Ｃ及び２Ａ−２Ｄにおける内側のレンズ組立体１１５）上で構成されるので、デザイナー／ユーザーはランプ覆い１１０のための所望の形態的／審美的な特徴を選択する際の一層多くの自由度を有する。これは、ランプ覆い１１０、ＰＣＢ副組立体１３０、内側レンズ組立体１１５及びケーシング１２５を別個に示した状態での、車両ランプ１００の分解部品図である図３から良好に認識できよう。

[para32]一般に、ＰＣＢ副組立体１３０のＬＥＤを装着する必要がある位置に一層大きな誤差公差を提供するように、内側のレンズ組立体１１５上でレンズを構成するのが望ましい。図１Ａ−１Ｃ及び２Ａ−２Ｄに示す例示的な実施の形態（車両ランプ１００）においては、これは、円柱レンズを使用して達成される。例示的な実施の形態における内側レンズ組立体１１５の例で説明を続ける。

３．内側レンズ組立体
図４は、内側レンズ組立体の（ＬＥＤアレイに対面する）内側表面上の案内レンズの構成を示す、内側レンズ組立体の３Ｄ（三次元）図である。レンズ１１６、４１７−４２０は内側表面上で構成された円柱レンズである。図１Ａ−１Ｃ及び２Ａ−２Ｄから分かることができるように、レンズ１１６／４１７−４２０の各々は２又はそれ以上の対応するＬＥＤからの光出力を案内するのに役立つ。各レンズが円柱状なので、対応するＬＥＤは、レンズの軸線に対応する方向に沿って一層大きな公差を伴って、ＰＣＢ副組立体１３０上で位置決めすることができる。

[para35]装着ブラケット４３０−４３４は、内側レンズ組立体１１５を（図１Ａ−１Ｃ及び２Ａ−２Ｄの）ケーシング１２５に締結するために使用される。上述の説明は円柱レンズに関して提供されるが、例えば、ＬＥＤ位置のための公差が必要でない場合は、他の種類のレンズ（例えば球面レンズ）を使用することができる。[para36]ランプの作動は、光学系の機能及びＬＥＤランプ内での案内要素の必要性の簡単な説明から良好に認識できる。これを以下に提供する。

４．ＬＥＤランプ内の案内要素
図５は、１つの実施の形態におけるＬＥＤランプ内での案内要素の作動及び使用を示す図である。図はＬＥＤ５２０、５２１、印刷回路板（ＰＣＢ）副組立体５３０、ランプ覆い５９５及び案内レンズ５４０、５５０を含んだ状態で示してある。各要素を以下に詳細に説明する。

[para39] ＬＥＤ５２０、５２１は（図１Ａ−１Ｃ及び２Ａ−２Ｄの）ランプ１００内の光源を提供するために使用されるＬＥＤアレイを備えた代表的なＬＥＤであり（図１ＡのＬＥＤ１２０１２１に対応することができる）。図５においては、ＬＥＤ５２０、５２１により生じた光は点源から発生するものに近い。ＬＥＤ５２０、５２１は（図１Ａ−１Ｃ／２Ａ−２ＤのＰＣＢ副組立体１３０に対応する）ＰＣＢ副組立体５３０に装着され、上述したような適当な組立体／ケーシングに装着することができる。

[para40]案内レンズ５４０、５５０はＬＥＤ５２１、５２０により生じる光の経路内に位置決めされ、球面又は円柱レンズとすることができる。更に、案内レンズ５４０、５５０は別個の要素とすることができるか又は（普通ポリマー又はガラス製で、図１Ａ−１Ｃ／２Ａ−２Ｄの内側レンズ組立体１１５に対応する）単一の要素上で構成することができる。

[para41]曲線５６５、５６０は光学軸線（ＬＥＤ５２０のための経路５７１及びＬＥＤ５２１のための経路５８１）からの角度の関数としてのそれぞれＬＥＤ５２０、５２１からの光出力の強度分布を表す。光強度は光学軸線に沿って最大となり、光学軸線からの角度が増大するにつれて減少する。従って、例えば、経路５７２に沿ったＬＥＤ５２０からの光出力の強度は経路５７１に沿った対応する強度よりも小さい。

[para42]案内レンズ５４０、５５０の効果は、それぞれＬＥＤ５２１、５２０からの光出力を案内し、必要な仕様／規格を満たすように光出力（５９１、５９０）を生じさせることである。案内レンズ５４０、５５０の効果がなければ、ＬＥＤ５２１、５２０からの光出力は対応する測光仕様を満たす所望の（例えば、自動車規格で必要なような）照明を提供できないことがある。[para43]従って、本発明の態様は（案内レンズ５４０、５５０と類似の）案内要素を別個のユニットとして提供し、一層複雑なプロフィールを使用し、所望の審美的な特徴を組み込んでのランプ覆いの設計を許容する。

５．結論
本発明の種々の実施の形態を上述したが、これらは単なる例として示し、限定を意図するものではないことを理解すべきである。従って、本発明の範囲及び要旨は上述したいかなる例示的な実施の形態によっても限定されるべきではなく、特許請求の範囲及びその等価物に従ってのみ規定されるべきである。

本発明の態様に係る、照射要素としてＬＥＤアレイを使用する直接照射車両ランプの例示的な実施の形態の図１Ｂ、１Ｃと異なる角度から見た３Ｄ（三次元）断面図。 本発明の態様に係る、照射要素としてＬＥＤアレイを使用する直接照射車両ランプの例示的な実施の形態の図１Ａ、１Ｃと異なる角度から見た３Ｄ（三次元）図。 本発明の態様に係る、照射要素としてＬＥＤアレイを使用する直接照射車両ランプの例示的な実施の形態の図１Ａ、１Ｂと異なる角度から見た断面図。 図１Ａ−１Ｃに示す例示的な実施の形態の異なる角度から見た断面図。 図１Ａ−１Ｃに示す例示的な実施の形態の異なる角度から見た断面図。 図１Ａ−１Ｃに示す例示的な実施の形態の異なる角度から見た断面図。 図１Ａ−１Ｃに示す例示的な実施の形態の頂面図。 種々の要素／副組立体を別個に示す、図１Ａ−１Ｃ、図２Ａ−２Ｄに示す例示的な実施の形態の分解図。 図１Ａ−１Ｃ、図２Ａ−２Ｄに示す例示的な実施の形態に使用する内側レンズ組立体の３Ｄ図。 直接照射車両ランプにおいて案内要素を使用する必要性を示す図である。

Claims (6)

1. 目標区域を照らすための直接照射車両ランプ（１００）であって、
   目標区域に対面し、光出力を発生させる複数の照射要素（１２０、１２１）と；
   光出力を目標区域へ導く複数のレンズ（１１６）を備えたレンズ組立体（１１５）と；
   複数のＬＥＤ（１２０、１２１）及びレンズ組立体（１１５）を取り囲むランプ覆い（１１０）と；を有し、
   レンズ組立体（１１５）が、複数のＬＥＤ（１２０、１２１）とランプ覆い（１１０）との間に位置し；
   レンズ組立体（１１５）及びランプ覆い（１１０）が物理的に別個のユニットとして設けられる；ことを特徴とする直接照射車両ランプ。
2. 複数のレンズ（１１６）の各々が円柱レンズであることを特徴とする請求項１の直接照射車両ランプ（１００）。
3. 複数のＬＥＤ（１２０、１２１）、レンズ組立体（１１５）及びランプ覆い（１１０）をその上に装着するケーシング（１２５）を更に有することを特徴とする請求項１の直接照射車両ランプ（１００）。
4. 複数のＬＥＤ（１２０、１２１）をその上に装着する印刷回路板（ＰＣＢ）（１３０）を更に有し、複数のＬＥＤ（１２０、１２１）の各々がＰＣＢ１３０上に装着するための表面装着パッケージを有することを特徴とする請求項３の直接照射車両ランプ（１００）。
5. 複数のレンズ（１１６）が複数のＬＥＤ（１２０、１２１）に対面するレンズ組立体（１１５）の表面上に作られることを特徴とする請求項４の直接照射車両ランプ（１００）。
6. ランプ覆い（１１０）が複雑な形状を有することができることを特徴とする請求項１の直接照射車両ランプ（１００）。

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