JP2010527497A - 光ビーム及びホログラム3d画像を生成する車両照明ユニット - Google Patents

光ビーム及びホログラム3d画像を生成する車両照明ユニット Download PDF

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Abstract

本発明は、リフレクタ10と光を生成するように構成された光源20とを含む車両照明ユニット1を提供する。リフレクタ10は、光源を周方向で囲繞し、リフレクタは、リフレクタ開口11を有する。リフレクタは、リフレクタ開口を介して光源からの光の少なくとも一部を反射するように構成される。車両照明ユニットは、更に3Dホログラム30を含む。車両照明ユニットは、光源20からの光を用いて、光のビーム22及びホログラム3D画像31を生成するように構成される。

Description

本発明は、リフレクタと光を生成するように構成された光源とを含み更にホログラムを含む車両照明ユニットに関する。本発明は、更に、車両の照明におけるホログラムの使用方法に関する。
照明の用途におけるホログラムの使用は、例えば特許文献1で知られており、特許文献1は、車両用のホログラムセンターハイマウントストップランプ用のホログラム構造を開示する。このホログラム構造は、再構成ビームを提供する照明源、重ならないホログラムセルと非ホログラムセルの第1のアレイ、及び、重ならないホログラムセルと非ホログラムセルの第2のアレイを含む。第1のアレイの各ホログラムセルは、再構成ビームの一部の回折に従った第1の所定角度の視野で視認可能である鏡面画像を生成し、第2のアレイの各ホログラムセルは、再構成ビームの一部の回折に従った第2の所定角度の視野で視認可能である拡散画像を生成する。このようにして、従来のヘッドライトのレンチキュラー化された出力と類似する外観の出力を有するストップランプが、提供される。
特許文献2は、照明を提供する光学組立体を開示し、当該組立体は(a)第1の波長で光を提供する第1の人工的な光源と、(b)前記第1の波長と異なる第2の波長で光を提供する第2の人工的な光源と、(c)第1及び第2の波長の光を異なるビームパターンで回折するように適合されたホログラフィック光学素子とを含み、ホログラフィック光学素子は、第1及び第2の光源からの光が、空間中の2つの異なる領域の照明を提供するために当該異なるビームパターンで回折されるように、配置される。特許文献2による光学組立体は、複数のビームパターンを生成し、異なるスペクトル特性の複数の光源、及び、異なるビームパターンへと2つの光源からの光を回折するように適合されたホログラフィック光学素子を使用することによって、改善された効率及び低減されたグレアを提供する。特許文献2による光学組立体は、どの光源がオンしているかに依存して道路のハイ若しくはロービーム照明を生成する自動車のヘッドライトとして有用である。
特許文献3は、照明源を提供する第1のライトと、レンズの第1の側に第1の光源による照明を受け、第1の所望の周波数へと前記第1の光源により付与された照明を色付けする着色レンズと、第1の光源が作動しているときのみ第1の画像を提供するレンズ近傍の透過性ホログラムであって、第1の所望の周波数での光により作動される透過性ホログラムと、第1の画像と異なる第2の画像を提供する透過性ホログラム近傍の反射性ホログラムとを含み、第2の画像は、第1の光源が作動していないとき、且つ、レンズが第1の光源の略反対側のレンズの側上の第2の光源により照明されているときだけ可視である、自動車用信号ランプを開示する。
US5497251 US4722037 US5571277
これらの従来のランプは、同時に、例えば、情報を提供するために使用できる、ホログラム3D画像も生成しつつ、照明若しくはシグナリング(即ち光シグナリング機能)用に使用される、所定の標準に従って光のビームを生成するのに適さない1つ以上の欠点を有する。
本発明の目的は、好ましくは上述の欠点を更に無くす、代替の車両照明ユニットを提供することである。
本発明の一局面によれば、リフレクタと光を生成するように構成された光源とを含む車両照明ユニットであって、
リフレクタは、光源を周方向で囲繞し、リフレクタは、リフレクタ開口を有し、リフレクタは、リフレクタ開口を介して光源からの光の少なくとも一部を反射するように構成され、
当該車両照明ユニットは、更に3Dホログラムを含み、光源からの光により光のビーム及びホログラム3D画像を生成するように構成される、車両照明ユニットが提供される。ここで、ビームを生成するために使用され配設される光源は、3Dホログラム画像を生成するためにも使用される。即ち、ビームと3Dホログラム画像をそれぞれ生成するために別々の光源が存在しない。
効果的には、光源からの光の部分は、ホログラムを照明して、仮想的な若しくは実際のホログラム3D画像(例えば、ロゴ、車のブランド)を生成する。ホログラム及びホログラム画像の特徴は、それ自体、シグナリングのためでないが、当然ながら、信号の部分である。光源からの光のその他の部分は、シグナリングのためにリフレクタにより反射されることになる。このようにして、1つのランプ(照明ユニット)は、ホログラム3D画像及び必要な光のビームを同時に生成するために適用でき、当該光のビームは、その特定のシグナリング目的のための標準に完全に準拠することができる。好ましくは、照明ユニットは、照明機能(イルミネーション)ではなく信号機能(シグナリング)を提供するように構成される。従って、好ましくは、車両照明ユニットは、光シグナリング機能(シグナリング照明デバイス)を提供するように設計される。かかる照明ユニットの特徴的な例は、ストップランプ、方向指示ランプ、リアランプ等である。自動車の用途に対して、当業者に知られているように、シグナリング照明は、通常、カンデラ(cd)(光度)で指示されるが、照明用は、これは、ルクス(lx)(照度)であり、時々、カンデラ(例えば、新しいフロントフォグ用途)が使用される。
リフレクタ、及び、一実施例では選択的な(透過性の)光学素子(後述)は、照明ユニットのビームを整形するために配設される。即ち、リフレクタ及び選択的に(透過性の)光学素子は、ビーム整形素子である。対照的に、ホログラムは、ビームを整形するために実質的に配設されていないが、実質的には、光のビームに加えて3Dホログラム画像を提供するために配設され、後者は、より好ましくは、ホログラム3D画像を含む全体のビームは、ストップライト、フォグライト等(以下参照)のような、照明ユニットの意図した使用のための必要な標準を好ましくは満足する。ここで、本発明の好ましい実施例による照明ユニットは、ストップランプや方向指示器等のような、必要とされる標準に従ったビームと、ビームに付加的なホログラム画像とを同時に提供する機能を有する。より好ましくは、本発明の好ましい実施例による照明ユニットは、ストップランプや方向指示器等のような、必要とされる標準に従ったビームと、ビームに付加的なホログラム画像とを同時に提供する機能を有し、当該照明ユニットは、所定の標準に従った(特に、ここで言及する1つ以上の規則に従った)3Dホログラム画像(好ましくは、所定のビーム内にある3Dホログラム画像)を含むビームを提供するように構成される。
特別な実施例では、リフレクタ開口は、リフレクタ開口領域(光学素子を選択的に含んでよい)を有し、3Dホログラムは、ホログラム表面領域を有し、ホログラム表面領域に対するリフレクタ開口領域の比は、約1−10の範囲内、好ましくは約2−10の範囲内、より好ましくは約4−10の範囲内のように、1以上であり、好ましくは2以上であり、より好ましくは4以上である。特に、これらの条件下では、照明ユニットは、規定された光のビームとホログラム3D画像を同時に生成するのに適する。好ましくは、照明ユニットの使用中、全体の光度(スイッチ、3Dホログラム画像を含むビームにおける光度)に対する、ホログラム3D画像に関する光度の比は、0.002−0.3の範囲内であり、より好ましくは、0.01−0.1の範囲内である。
車両照明ユニットは、後部方向指示ランプ、前部方向指示ランプ、側部方向指示ランプ、ストップランプ(サイドターンシグナルランプ)、前部ポジション(サイド)ランプ、後部ポジション(サイド)ランプ、エンドアウトラインマーカーランプ、後部フォグランプ(フォグテールランプ)、CHMSL(センターハイマウントストップランプ)、HMSL(ハイマウントストップランプ(リアターンランプ))、DRL(デイタイムランニングライト)、リバーシングランプ(バックアップランプ)及びパーキングランプからなる集合から選択されてもよい。光源は、LEDs(光発光デバイス)、OLEDs(例えばポリLEDs及び単分子のOLEDsを含む)、白熱ランプ及びハロゲンランプのようなフィラメント光源、高強度ガス放電ランプのような、ガス放電光源からなる集合から選択される1つ以上の光源を含んでよい。好ましくは、光源は、LEDs(例えばトップLEDs及び/又はサイドLEDs)及び白熱ランプからなる集合から選択される1つ以上の光源を含む。
好ましい実施例では、本発明による車両照明ユニットは、約0−5mの範囲内のリフレクタ開口からの距離L1内にホログラム3D画像を生成するように構成される。好ましくは、距離は、約0−2mであり、より好ましくは0−0.5mであり、より好ましくは0−0.1mである。このようにして、ホログラム3D画像は、照明ユニットからの光のビームにより実質的に混合されず、その他の道路ユーザのような、観察者に可視である。更に、このようにして、道路の他のユーザは、照明ユニット(即ち特にその信号)及びホログラム画像を同時に且つ略同一の位置に見るだろう。
特別な実施例では、3Dホログラムは、透過性のホログラムである。その他の特別な実施例では、3Dホログラムは、反射性のホログラムである。3Dホログラム画像は、1つ以上の記号若しくは1つ以上の文字、言葉、略語等、若しくはそれらの組み合わせのような、情報を含んでよく、若しくは、グラフィック表現、パターン若しくはオブジェクトを含んでよい。また、かかるコンテンツの組み合わせは、使用されてもよい。例えば、画像は、車両のブランド及び/又は車両のタイプのロゴの3D画像であってよいが、画像は、矢印のような情報(例えば方向指示器のような用途用の照明ユニットに対して)若しくはブランド名のような文字若しくは警報情報等を表してもよい。従って、本発明は、それゆえに、自動車(若しくは他の車両)の照明ユニット(“ランプ”)のビームに情報等を付加する能力を提供する。
リフレクタは、光源により生成される光の少なくとも一部を反射するように構成されたリフレクタ表面を有する。原理上、リフレクタを有さない照明ユニットは適用でき、ここで同様に組み入れられると考えられるが、好ましくは、本発明による照明ユニットは、かかるリフレクタを含む。リフレクタの存在は、ビーム整形を可能とする。更に、本発明は、光ガイドコリメータ若しくは他の種の平行化光学部品にも向けられる。かかる光学部品は、リフレクタ開口へと光を平行化するために使用することができる(例えば、ファイバチップ)。
一実施例では、3Dホログラムは、リフレクタ表面上に配設される。この実施例では、ホログラムは、反射性若しくは透過性であってよい。その他の実施例では、リフレクタ開口は、光学素子、好ましくは透過性の光学素子を含み、3Dホログラムは、好ましくは、好ましくは透過性の光学素子上に配設されてもよい。透過性の光学素子が適用される実施例では、3Dホログラムも、一般的に透過性があるだろう。
特別な実施例では、3Dホログラムは、動的なホログラムである。これは、ブランド及び/又はタイプ等(上述参照)についての宣伝のような情報のような、情報を提供する可能性を効果的に提供し、当該情報は、時間と共に変化してもよい。例えば、ホログラム画像は、(所定の)周波数で投影されてもよく、若しくは、異なる情報は、交互に提供されてもよい。3Dホログラム画像のコンテンツは、運転者、助手若しくは乗員により可変とされてもよいが、選択的には、かかる照明ユニットを有する車両と当該照明ユニットを有する車両の後方若しくは前方の次の車両との間の距離のような、1つ以上の距離センサにより提供されるセンサ信号の関数であってよい。
一実施例では、車両照明ユニットは、光のビーム内にホログラム画像を生成するように構成される。即ち、光源、リフレクタ及びホログラムは、特定の角度(特定の照明ユニットに対する規則に従う)内の光のビームを生成するように構成され、ホログラム画像は、また、これらの角度内に見出される。代替実施例では、ホログラム画像は、また、光のビームの外側に生成されてもよく、若しくは、光のビームの外側に部分的に生成されてもよい。
例えば、ホログラム画像は、照明ユニットのビームに属するビーム形状に対する標準(即ちビームスペック)内で可視でありえる。例えば、ストップライトのビーム形状は、ネイティブアメリカに対してSAEJ586に従って規定され、欧州ではECE規則7、日本ではJSD5500で規定される。ホログラム画像は、好ましくは、かかる規則(準拠すること該とされる規則に依存する)により定義されるビーム内で見出されるが、その他の実施例では、かかるビームの外側で見出されてもよい。しかし、好ましくは、3Dホログラムは、特定のランプ(下記参照)に対して規定されるような、ビーム内であり、また、好ましくは、リフレクタ開口に隣接して投影される(即ち5m以内)。このようにして、同時に(且つ略同一位置)他の道路ユーザは、本発明によりシグナリング光及びその付随の3Dホログラム画像の双方を見るだろう。
更なるその他の局面によれば、本発明は、車両照明ユニットの動作中に車両照明ユニットの光のビームにホログラム3D画像を付加する3Dホログラムの使用方法(用途)を提供する。例えば、照明ユニットに3Dホログラムを含む透過性の光学素子を配置しても良いし、若しくは、既存の透過性の光学素子に3Dホログラムを取り付けてもよい。効果的には、本発明は、光のビームに対する必要とされる標準を維持しつつ、かかる使用を提供する。これは、特に、ホログラム表面領域に対するリフレクタ開口領域の比が1以上であるときの場合であるだろう。更なる実施例では、本発明は、リフレクタ開口から約0−5mの範囲内の距離内でホログラム3D画像を生成するために3Dホログラムの使用を提供する。
効果的には、ランプ(照明ユニット)に対する必要なビームスペックを満たしつつ、ビームに加えて、3Dホログラム画像が、ランプ(照明ユニット)により生成される。この3Dホログラム画像は、ロゴ、ブランド名、図等のような、所望の任意の情報を含んでよい。更に、情報のコンテンツは、時間と共に変化してよく及び/又は1人以上の運転者(若しくは乗組員)、任意的な乗員及び光学センサにより決定されてもよい(動的なホログラム)。
本発明による照明ユニットの一実施例の概略側面図。 本発明による照明ユニットの多数の実施例の1つの概略側面図。 本発明による照明ユニットの多数の実施例の1つの概略側面図。 本発明による照明ユニットの多数の実施例の1つの概略側面図。 本発明による照明ユニットの多数の実施例の1つの概略側面図。 例えばリアストップライトのような、本発明による照明ユニットの実施例を有する車両の概略図。 本発明による照明ユニットの一実施例の概略斜視図。 本発明によるランプの一実施例で生成される3Dホログラム画像の一例の概略図(明瞭性のために、ビームは図示せず)。
以下、対応する部品を対応する参照記号で指示する添付図面を参照して、本発明を例示のみの形態で説明する。
図1は、本発明による車両照明ユニット若しくはデバイス1の概略側面図である。源、ランプホルダ、コネクタ、選択的なセンサ等のような周辺部品は、理解のために、概略図に含まれない。照明ユニット1は、リフレクタ10と、光21を生成するように構成された光源20とを含む。照明ユニット1の使用中、光源20は、光を生成し、照明ユニットは、ビーム22を提供する。本分野で知られるように、リフレクタ10は、光源20を周方向で囲繞する。この概略的に図示された実施例では、リフレクタは、リフテーパー口11を備えるテーパー付きの本体であり、リフレクタ10は、リフレクタ開口11を通して光源20からの光21の少なくとも一部を反射するように構成される。例えば、リフレクタ10は、コリメータとして使用されてもよい。このようなリフレクタは、本分野で知られている。リフレクタ10は、必ずしも中心対称である必要はないが、任意のテーパー付きの形態を有してよい。かかるリフレクタ−ランプユニットは本分野で知られている。例えば、リフレクタは、細長い形状を有してもよい。
上述の如く、原理上、リフレクタを有さない照明ユニット1は適用でき、ここで一実施例として組み入れられるが、好ましくは、本発明による照明ユニット1は、かかるリフレクタ10を含む。リフレクタの存在は、ビーム整形を可能とする。更に、本発明は、光ガイドコリメータ若しくは他の種の平行化光学部品にも向けられる。かかる光学部品は、リフレクタ開口11へと光を平行化するために使用することができ、光ガイド内で、光は、リフレクタ開口11の方向に反射される(即ち、光が光ガイドを出る場所である光ガイドの端部“チップ”)。かかる実施例では、当業者に明らかなように、ホログラム30は、チップ上に配置されてもよく、若しくは、チップの前部の光学部品若しくはチップに取り付けられた光学部品上に配置されてもよい。
車両照明ユニット1は、更に、3Dホログラム30を含む。上述の如く、これは、ロゴやブランド名、例えば当該照明ユニット1を有する車両の背後の次の車両との距離に関する情報等、任意の3Dホログラム画像を生成する任意の3Dホログラムであってよい。車両照明ユニット1は、光源20からの光21により光のビーム22及びホログラム3D画像31を生成するように構成される。従って、先行技術のランプと異なり、3Dホログラムは、ビーム22を生成するために適用されないが、実質的には、3Dホログラム画像31を生成するために使用され、当該ビーム22は、光源20及びリフレクタ10により生成される。ここで、用語“構成され”、“組み立てられ”及び“設計され”は、特に、特別なリフレクタ10及び特別な光源20を有する照明ユニット1を称し、これらは協動して、好ましくはここで言及する規則(下記参照)の少なくとも1つに従った、特にシグナリングランプである、車両内のランプ用の照明ユニット1を提供し、ランプは、その目的のために設計及び構成される。
用語“照明ユニット”は、ランプを意味すると理解することができる。幾つかの実施例では、光源及びリフレクタは、単一のユニットであってよく、他の実施例では、例えば、光源20及びリフレクタ10は、当業者に知られるように、スクリュウ及びスクリュウ螺子若しくは(可動)クラッチのような可動の物理的な取り付け手段により一緒に保持されるので、光源20及びリフレクタ10は、容易に離脱可能であることができる。一ユニットとして、照明ユニット1は、車両に一体化されてもよく、このようにして商業的に利用可能とされてもよい。光源20も変位可能な光源であってよい。
用語“車両”は、ここでは、自動車を特に指すが、一実施例では、自動車、バン、トラック(ローリー)及びバスからなる集合から選択される車両も指す。一実施例では、それは、そのトレーラを含む。更なるその他の実施例では、用語“車両”は、自動車、バン、モータキャラバン、トラック(ローリー)、バス、トレーラ、可動家等からなる集合から選択される車両を指してもよい。しかし、一実施例では、用語“車両”は、トラクタ、電動三輪車、四輪車、電動スケルターのような、公共の道路上で許される任意の他の動力車両を称してもよい。しかし、本発明による照明ユニット1は、モータバイク(自動二輪車)、原付自転車、電車、飛行機、及び船、大型の船、ボート等でも適用されてもよい。従って、一実施例では、用語“車両”は、(自動車でなく)車両と解釈されてもよい。
好ましくは、車両照明ユニットは、シグナリング機能を提供するように、即ち、他の道路ユーザに光信号(一時的若しくは永久的に)を放出するように設計される。これは、光源10及びリフレクタ20、即ち照明ユニット1、及び任意的には他の構成要素が、車両での使用中、シグナリング機能(方向指示中、後退若しくは停止中のような、少なくとも一時的に)を提供するように、選択され組み立てられることを意味する。
本発明による照明ユニット1は、後部方向指示ランプ、前部方向指示ランプ、側部方向指示ランプ(サイドターンシグナルランプ)、ストップランプ、前部ポジション(サイド)ランプ、後部ポジション(サイド)ランプ(テールランプ)、エンドアウトラインマーカーランプ、後部フォグランプ(フォグテールランプ)、CHMSL(センターハイマウントストップランプ)、HMSL(ハイマウントストップランプ(リアターンランプ))、DRL(デイタイムランニングライト)、リバーシングランプ(バックアップランプ)及びパーキングランプからなる集合から選択されてもよく、特には、ストップランプ、指示ランプ(例えば、後部方向指示ランプ、前部方向指示ランプ、側部方向指示ランプ)、後部フォグランプ、ハイマウントストップランプ(CHMSL及びHMSL)及びデイタイムランニングライトからなる集合から選択されてもよい。
ここで、ECE規則48によると、“方向指示ランプ”は、右又は左へと方向を変化させる意図が運転者にあることを他の道路ユーザに指示するために使用されるランプを意味し、“ストップランプ”は、車両の長手方向の移動が意図的に減速されることを車両の後方の他の道路ユーザに指示するために使用されるランプを意味し、“前部ポジションランプ”は、前方から見たときに車両の幅及び存在を指示するために使用されるランプを意味し、“後部方向指示ランプ”は、後方から見たときに車両の幅及び存在を指示するために使用されるランプを意味し、“ハザード警報信号”は、車両が特別な危険が一時的に構成することを他の道路ユーザに示すために車両の方向指示ランプの全ての同時動作を意味し、“後部フォグランプ”は、濃い霧の中で後方から車両をより容易に見えるようにするために使用されるランプを意味し、“リバーシングランプ”は、車両が後退している若しくは後退しようとしていることを他の道路ユーザに警告するため及び車両の後部の道路を照明するために使用されるランプを意味し、“パーキングランプ”は、既成市街地内の停止状態の車両の存在に注意を引くために使用されるランプを意味する。かかる環境下では、それは、前部及び後部ポジションランプに置き換わる。“エンドアウトラインマーカーランプ”は、車両の全体の幅を明確に指示することが意図され車両の上部に可能な限り近く且つ最も外側の縁部の近傍に適合されるランプを意味する。このランプは、ある車両及びトレーラに対して、その積荷に特定の注意を引くことにより車両の前部及び後部ポジションランプを補完することが意図される。“サイドマーカーランプ”は、側方から見たときに車両の存在を指示するために使用されるランプを意味し、“デイタイムランニングライト”は、日中走行時に車両をより用意に見えるようにするために使用される前方向きのランプを意味する。
かかる照明ユニットは、好ましくは、ランプに対するビーム要求を満足し、かかる要求は、例えば、ネイティブアメリカ(即ち、米国及びカナダ)に対してSAEJ186,SAEJ585,SAEJ586,SAEJ588,SAEJ593,SAEJ599,SAEJ914,SAEJ1319,SAEJ1957,SAEJ2087において、欧州ではECE規則6,7,23,38,48,77及び87において、日本ではJSD5500において見出され、これらはここでの参照により本願に組み込まれる。表1も参照。
ECE規則は、United Nations Economic Commission for Europe(UNECE)の“Agreement concerning the adoption of uniform technical prescriptions for wheeled vehicle, equipment and parts which can be fitted and/or be used on wheeled vehicles and the conditions for reciprocal recognition of approvals granted on the basis of these prescriptions”(これらのECE規則に対する正誤表、補正及び付録を含む)の一部であり、本分野で知られているE/ECE/324 E/ECE/TRANS/505としても知られており、http://www.unece.org/にて見つけることができる。これらの規則”(これらのECE規則に対する正誤表、補正及び付録を含む)は、ここでの参照により本願に組み込まれる。本発明の照明ユニットは、好ましくは、上述の要求に記載される少なくとも1つの種類のランプに対する要求(標準)を満足する。
ここで、“光源20”という語は、“少なくとも1つの光源20”を指す。従って、“少なくとも1つの光源20”及び“光源20”という語は、1つ以上の光源20を指す。簡易化のため、ここでの図面は、1つの光源20を示すだけである。光源20は、LEDs、白熱ランプ及びハロゲンランプのようなフィラメント光源、高強度ガス放電ランプのような、ガス放電光源からなる集合から選択される1つ以上の光源を含んでよい。好ましくは、リフレクタ10は、唯一の光源20、即ち単一のランプ若しくは単一のLEDを含み若しくは周方向に囲繞する。
ここでの用語“光”は、特に、可視の放射(VIS)、即ち約380−780nmの範囲の放射を指す。光源20が、複数のLEDsのような、1つより多い光源20を含む場合、それぞれの光源20は、異なる色の放射を生成してもよい。例えば、光源20として、青、緑、赤のLEDsのセットが使用されてもよいが、(赤色の光を放出する)LEDsのアレイのような、複数の単色の光源20が使用されてもよい。
用語“ホログラム”及び“ホログラム画像(holographic image)”は、本分野で知られており、3次元画像(表現)自体及び当該画像(表現)を再生するための情報を含む中間的な写真(若しくは写真記録)を指す。用語“ホログラム”及び“ホログラム画像”は、複数のホログラム及びホログラム画像を指してもよい。ここでは“ホログラム”と簡略化しても称される“3Dホログラム”は、3D画像(簡略化のために“画像”とも称される)を生成するために設計されるホログラムを指す。ここで、“3Dホログラム画像”は、また、“ホログラム”若しくは“画像”とも指示される。
図1から分かるように、光源20及びリフレクタ10は、光源20から発生する光21からの光ビーム22を照明ユニットが生成することを可能とする。加えて、3Dホログラム30の存在に起因して、光源20からの光21の部分は、3Dホログラム画像31を生成するために使用される。例えば、2,3のリングが、3Dホログラム画像31として概略的に示されている(下記参照)。
リフレクタ開口11は、リフレクタ開口領域12を有し、3Dホログラム30は、ホログラム表面領域12を有する。好ましい実施例では、ホログラム表面領域32に対するリフレクタ開口領域12の比は、1より大きい。特にこの条件下では、照明ユニット1は、規定された光ビーム22とホログラム3D画像31を同時に生成するのに適する。好ましくは、ホログラム表面領域32に対するリフレクタ開口領域12の比は、約2−20の範囲内であり、より好ましくは約2−10の範囲内であり、更により好ましくは約4−10の範囲内である。
好ましい実施例では、照明ユニット1の使用中、全体の光度に対するホログラム3Dが像31に関する光度の比は、約0.002−0.3の範囲内であり、より好ましくは約0.01−0.1の範囲内である。従って、好ましい実施例では、照明ユニットは、使用中、全体の光度に対するホログラム3Dが像31に関する光度の比が約0.002−0.3の範囲内であり、より好ましくは約0.01−0.1の範囲内であるような光を、生成するように設計及び構成される。特別な実施例では、光源20により生成される光の全体の光束は、照明ユニット1の使用中にホログラム画像31を生成するためにホログラム30により使用される。好ましくは、ホログラム画像31は、約0.4−100cdの光度を有する。更に、特に好ましい実施例は、表1に指示される。上述の如く、照明ユニット1は、好ましくは、上述の1つ以上の規則に標準が規定される少なくとも1種のランプの要求を満足する。従って、好ましくは、全体としての照明ユニット1、即ち光源20及びリフレクタ10の構成は、規則標準の少なくとも1つに合致する。また、好ましくは、照明ユニット1は、使用中、上述の1つ以上の規則で規定される標準に従った光度及び角度分布を有する、3Dホログラム画像を含むビームを生成する。
図1は、ビーム22を概略的に示し、当該ビーム22は、光源20により生成され、反射性の表面13を持つリフレクタ10、及び、距離L1内のホログラム31により、少なくとも部分的に整形される。好ましい実施例では、車両照明ユニット1は、約0−5mの範囲内、より好ましくは約0−0.1mの範囲内のリフレクタ開口11からの距離L1内でホログラム3D画像31を生成するように構成される。ここで、距離L1は、リフレクタ10の開口11から、光源20若しくはリフレクタ開口11から最も遠いホログラム画像31の部分までの最短距離である。
図2a−2dでは、本発明による比限定的な数の考えられる照明ユニット1の実施例が図示される。
例えば、図1においてのように、図2aは、“軸上”にアラインされた透過性のホログラム30を示す。図2a―2cは、円形の対称なリフレクタ11では長手軸である軸100を示す。それは、特に、参照軸若しくは0°を指し、0°軸は、上述の規則で使用されるような軸であり、例えばECE規則No.6の18ページ、図、32,33ページ(方向指示器)、ECE規則No.7,22ページ、図(前部ポジション(サイド)ランプ及び後部ポジション(サイド)ランプの参照軸)、23,37ページ、図(ストップランプ)及びRCE規則48を参照。
図2bでは、ホログラム30は軸から外れている。また、このホログラム30は、好ましくは、透過型である。
図2cでは、ホログラムは、リフレクタ10の反射表面13上に配設される。この場合、ホログラム30は、透過型であってよいが、好ましくは反射型である。従って、一実施例では、リフレクタ10は、リフレクタ表面13を有し、3Dホログラム30は、リフレクタ表面13上に配設され、3Dホログラム30は好ましくは透過型である。
それ故に、3Dホログラム30は、透過性のホログラムであり、若しくは、反射性のホログラムである。
更なるその他の実施例では、図2dに概略的に示すように、リフレクタ開口11は、フロントガラス若しくはレンズ(当該レンズは、また、フロントガラスとしても光学的に機能してもよい)のような、光学素子14を含む。かかる実施例では、ホログラム30は、(フロントガラスのような)光学素子14と一体化されてもよい。例えば、ホログラム30は、表面上に取り付けられ若しくは表面上に刻印付けされてもよく(例えば、(図2dに示すように)光学素子14の外面上に若しくは光源20に向けられる表面上に)、若しくは、光学素子14に含められてもよい。同様に、ホログラム14は、軸から外れてもよいし軸上であってもよく、好ましくは透過型である。
尚、(ここで図示される)全ての実施例では、光源20は、リフレクタ開口11の方向に実質的に放出することができるが、実質的に間接的に放出してもよい(図示せず)。即ち、光源20は、リフレクタ10の方向に実質的に放出する。例えば、図1及び2を参照するに、光源20は、LEDとして概略的に図示される。これらの図では、光源20は、リフレクタ開口11の方向に実質的に放出する。しかし、代替実施例では、LEDの放出表面は、リフレクタ10の方向に向けられてもよく、例えば、光源20は、リフレクタ開口11への直接の放出を有さなくてもよく、その代わり、光源からの全ての放出が反射表面13上に入社し、当該反射表面13が、実質的にリフレクタ開口11の方向に光を反射する。一実質的にでは、光源20は、実質的にリフレクタ10のテーパーの方向に光を放出するように構成される。従って、一実施例では、リフレクタ開口11は、透過性の光学素子14を含み、3Dホログラム30は、透過性の光学素子14上に(概略的に図示されるように)若しくは透過性の光学素子14内に配設される。
特別な実施例では、本発明は、自動車若しくは他の車両の既存のランプに適用されてもよい。透明な光学素子14を含むランプは、(自動車)ランプのフロントガラスのような透明な光学素子14にホログラム30を、接着するといったように取り付けることによって、本発明による照明ユニット1へと修正されてもよい。従って、本発明の更なる局面によれば、本発明は、車両照明ユニット1の動作中に車両照明ユニット1の光ビーム22にホログラム3D画像31を付加するための3Dホログラム30の用途を提供する。これは、光ビーム22に対する要求される標準から逸脱することなくなされてもよい。ここで、用語“動作中”は、使用中の照明ユニット1を称する。
特別な実施例では、本発明は、3Dホログラム30が動的なホログラムである車両照明ユニット1の実施例を提供する。このようにして、ロゴ、情報、図等は、時間、一人以上の運転者、クルー及び任意的な乗員の入力、かかる照明ユニットを有する車両と当該照明ユニット1を有する車両の背後若しくは前方の次の車両との間の距離等のような、センサ信号からなる集合から選択される1つ以上のパラメータに応じて表示されてもよい。従って、ホログラム画像30は、照明ユニット1の動作中の特別な(所定の)期間中に生成されてもよい。
図3は、本発明による照明ユニット1’及び1”を備える車両50の一実施例の上面視を概略的に示す。照明ユニット1’及び1”は、それぞれ、ビーム22’及び22”を提供するように構成される。照明ユニット1’及び1”は、例えば、後部ストップランプであってよい。これらのビーム22’及び22”に加えて、この概略的な実施例では、照明ユニット1’及び1”は、角度分布に関するビーム標準内である、図に見えるような、ホログラム画像31’及び31”を生成する。ビーム22’及び22”は、好ましくは、これらのランプに対する要求された標準に従って定義され、それぞれ、角度α1’、α2’及びα1”、α2”内に見出される。角度α1’、α2’は、異なってもよい。同様に、角度α1”、α2”は、異なってもよい。例えば、ECE規則No.48(方向指示器)の33−39ページ及びECE規則No.6の18−22ページの図、ECE規則No.48(とりわけストップランプ)の40−43ページ及びECE規則No.7の23ページの図、及び、ECE規則No.48のような規則における他の図及び条項を参照。従って、方向指示器、後部ライト等の所定のビームに加えて、ホログラム画像31は、照明ユニット1の使用中に付加されてもよい。好ましくは、車両照明ユニット1は、光ビーム22内にホログラム画像31’及び31”を生成するように構成されるが、その他の実施例(図示せず)では、ホログラム画像31は、光ビーム22の外側であってもよい。角度α1’、α2’、α1”、α2”を超えて、即ちビーム22’及び22”の外側で、それぞれの光源の光度は、好ましくは、当業者に知られるように、最大の光度の約0.1倍以下である。好ましい実施例では、ホログラム画像31は、ビーム22’内のホログラム3D画像31’及びビーム22”内のホログラム3D画像31”のように、ビーム22内であるので、ホログラム3D画像(複数も含む)を含むビーム(複数も含む)は、上述の規則の少なくとも1つに定義されるような標準に準拠する一方、それにもかかわらずホログラム画像がビームに付加されている。
図4は、本発明による照明ユニット1の一実施例を概略的に示す斜視図である。それは、反射表面13を持つリフレクタ10を収容するハウジング60を有する照明ユニット1を示す。リフレクタ10は、リフレクタ開口領域12を有するリフレクタ開口11を有する。開口11は、光学素子14を含み、当該光学素子14は、ここでは一例として、フロントガラスである。光学素子14には、ホログラム領域32を有するホログラムが取り付けられる。一例として、図5は、生成できる3Dホログラム画像31の一例を示す。
照明ユニット1は、特に動的なホログラム30が提供される場合に対して、ホログラム画像30のコンテンツを制御するコントローラ(図示せず)を更に含んでよい。コントローラは、ユーザ(運転者及び/又は任意の選択的な乗員(複数も可)の希望に依存して、3Dホログラム画像の所望のコンテンツ及び任意的にその表示時間及び/又は表示周期を制御するため、タッチコントロールやスライドスイッチ等のような例えばスイッチを備える“オンリーハードウェア”システムであってよい。更に、コンテンツは、時間、温度、速度、交通量、照明ユニット1の前の次の車両までの距離(特に前方ライトとして構成された照明ユニットの場合)、照明ユニットの側方の隣の車両までの距離(特に側方ライトとして構成された照明ユニットの場合)、若しくは、照明ユニットの後の次の車両までの距離(特に後方ライトとして構成された照明ユニットの場合)であって、センサ(図示せず)により測定されてもよい距離のような、外部パラメータに依存してもよい。コントローラは、遠隔制御を介して動作されてもよい。更なるその他の実施例では、コントローラは、実行可能な指令を備えるメモリ、入出力ユニット、及びプロセッサを含んでよく、入出力ユニットは、(i)(1)1つ以上のセンサ、及び、(2)ユーザ入力装置からなる集合から選択された1つ以上のデバイスからの1つ以上の入力信号を受信し、(ii)3Dホログラム画像31のコンテンツを制御するために1つ以上の出力信号を送信するように構成され、プロセッサは、実行可能な指令に基づいて1つ以上の出力信号へと1つ以上の入力信号を処理するように構成される。
尚、上述の実施例は、本発明を例示するもので限定するものでなく、当業者であれば、添付の請求の範囲の観点から逸脱することなく多数の代替的な実施例を設計することができるだろう。原文の請求項において、カッコ内の参照符号は、請求項を限定するのに解釈されるべきでない。単語“comprising(含む)”及び“comprises”等は、請求項や明細書全体に列挙された要素やステップ以外の要素やステップの存在を除外するものでない。要素に付される単数表現は、かかる要素の複数の存在を除外するものでなく、逆も同様である。本発明は、幾つかの区別される要素を含むハードウェアにより、及び、適切にプログラムされたコンピューターにより、実現されることができる。幾つかの手段を列挙する装置クレームでは、これらの手段のいくつかが、1つの同一のハードウェアのアイテムにより具現化されることができる。ある手段が、相互に異なる従属項の請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが効果的に使用できないことを意味するものではない。
以下の表1は、規則を含む、本発明の実施例による車両(及びそれらのトレーラ)用の照明ユニット1(ランプ)の概略である。
Figure 2010527497

Claims (15)

  1. リフレクタと光を生成するように構成された光源とを含む車両照明ユニットであって、
    前記リフレクタは、前記光源を周方向で囲繞し、前記リフレクタは、リフレクタ開口を有し、前記リフレクタは、前記リフレクタ開口を介して前記光源からの光の少なくとも一部を反射するように構成され、
    当該車両照明ユニットは、更に3Dホログラムを含み、前記光源からの光により光のビーム及びホログラム3D画像を生成するように構成される、車両照明ユニット。
  2. 前記リフレクタ開口は、リフレクタ開口領域を有し、前記3Dホログラムは、ホログラム表面領域を有し、前記ホログラム表面領域に対する前記リフレクタ開口領域の比は、1以上であり、好ましくは2以上である、請求項1に記載の車両照明ユニット。
  3. シグナリング機能を提供するように構成された請求項1又は2に記載の車両照明ユニット。
  4. 当該車両照明ユニットは、後部方向指示ランプ、前部方向指示ランプ、側部方向指示ランプ、ストップランプ、前部ポジション(サイド)ランプ、後部ポジション(サイド)ランプ、エンドアウトラインマーカーランプ、後部フォグランプ、センターハイマウントストップランプ、ハイマウントストップランプ、デイタイムランニングライト、リバーシングランプ及びパーキングランプからなる集合から選択される、請求項1〜3のうちのいずれか1項に記載の車両照明ユニット。
  5. 当該車両照明ユニットは、0−0.1mの範囲内の前記リフレクタ開口からの距離L1内に前記ホログラム3D画像を生成するように構成される、請求項1〜4のうちのいずれか1項に記載の車両照明ユニット。
  6. 使用中における、全体の光度に対する、前記ホログラム3D画像に関する光度の比は、0.01−0.1の範囲内である、請求項1〜5のうちのいずれか1項に記載の車両照明ユニット。
  7. 使用中における、前記ホログラム3D画像に関する光度は、0.04−100cdの範囲内である、請求項1〜6のうちのいずれか1項に記載の車両照明ユニット。
  8. 前記3Dホログラムは、透過性のホログラムである、請求項1〜7のうちのいずれか1項に記載の車両照明ユニット。
  9. 前記3Dホログラムは、反射性のホログラムである、請求項1〜7のうちのいずれか1項に記載の車両照明ユニット。
  10. 前記リフレクタは、リフレクタ表面を有し、前記3Dホログラムは、前記リフレクタ表面上に配設される、請求項1〜9のうちのいずれか1項に記載の車両照明ユニット。
  11. 前記リフレクタ開口は、透過性の光学素子を含み、前記3Dホログラムは、前記透過性の光学素子と一体化される、請求項1〜9のうちのいずれか1項に記載の車両照明ユニット。
  12. 前記3Dホログラムは、動的なホログラムである、請求項1〜11のうちのいずれか1項に記載の車両照明ユニット。
  13. 当該車両照明ユニットは、前記光のビーム内に前記ホログラム画像を生成するように構成される、請求項1〜12のうちのいずれか1項に記載の車両照明ユニット。
  14. 当該車両照明ユニットの動作中に当該車両照明ユニットの光のビームにホログラム3D画像を付加する3Dホログラムの使用方法。
  15. 0−5mの範囲内の前記リフレクタ開口からの距離L1内に前記ホログラム3D画像を生成する、請求項14に記載の使用方法。
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