JP2015532502A - レンズと光源を備えた車両用の照明装置および／または信号装置 - Google Patents

Abstract

乗物用の照明装置および／または信号装置のための光学ユニット（２）であって、ＬＥＤ（６、８、１０）のような少なくとも１つの光源と、光源から光を直接受けるために位置づけられたインレット表面を有する少なくとも１つのレンズ（４）と、インレット表面に面して延びる少なくとも１つの着色エレメント（１１）と、を備え、光源が消された時に、着色エレメントはユニットの外側からレンズを介して視認可能である。

Description

本発明は、自動車両用の照明装置および／または信号装置に関する。

以前にＦＲ２，７７８，７２７から明らかになった車両用のヘッドランプは、フィラメントランプと、レンズと、レンズとの間に延びるシールドとを含んでいる。このヘッドランプにおいては、シールドの一端部がランプの光線の一部を遮っており、ヘッドランプは、遮断された光線パターンを確実に生み出すようになっている。また、シールドは、ヘッドランプが消された時にレンズを介して視認可能に色付けされている。このようにして、ヘッドランプが消された時にヘッドランプに特定の色彩を与え、スタイリッシュな効果（ｅｆｆｅｔ ｄｅ ｓｔｙｌｅ）を生み出すことが可能になっている。

今日、例えばＬＥＤのような、フィラメントランプとは別のタイプの光源が、ヘッドランプに度々利用されている。しかしながら、対応するスタイリッシュな効果を得ることを望む場合、当該文献に示されたことは適用できない。実際には、ＬＥＤを備えたヘッドランプの構造は、フィラメントランプを備えたヘッドランプの構造とは根本的に異なっている。

本発明の目的は、光学ユニットが消された状態の時に、照明装置および／または信号装置の光学ユニットを色付けし、それによって異なるタイプの光源の利用を可能にすることである。

この目的のための本発明により、車両用の照明装置および／または信号装置のための光学ユニットが提案される。この光学ユニットは、
ＬＥＤのような少なくとも１つの光源と、
光源から光を直接受けるように位置付けられたインレット表面を有する少なくとも１つのレンズと、
インレット表面に面して延びる少なくとも１つの着色エレメントと、を備え、
光源が消された時に、着色エレメントは、ユニットの外側からレンズを介して視認可能であることを特徴とする。

「光を直接」との表現は、光源から放射され、レンズに到達し、かつ、光源とレンズとの間の光路において障害物に遭遇しない光を示す。

本発明は、レンズとＬＥＤのような光源とが取り付けられているユニットでは、一般に、レンズへのＬＥＤからの光の侵入は、インレット表面の小さな部分によって起こり、インレット表面の大部分は使用されないままであるという点を利用している。結果的に、光源からの照明光線により使用されていないインレット表面の部分を介して着色エレメントを視認可能にさせることによって、ＬＥＤから放射された光およびレンズを介した光路を顕著に乱すことなく、消された状態のユニットを色付けすることが可能となる。このようにして、単純な態様でユニットのスタイリッシュな効果を生み出すことができる。

必要に応じて、着色エレメントは、電源を供給するための電子回路および１つ以上の光源を制御するための電子回路の全体または一部を視界から隠す効果を同様に持つことができる。

また、着色エレメントは １つ以上の光源から生み出された光線を限度内の態様で、規則に違反することなく、着色することに役立つ。

有利なことに、光源から放射されてレンズに到達した光の大部分が光源とレンズとの間の光路において障害物に遭遇しないように、光源およびレンズが配置されている。

好ましくは、着色エレメントが、光源とレンズとの間に延びることなく、インレット表面に面して延びている。

一実施の形態において、着色エレメントが、レンズと組み合わされた構成体を含んでいる。

このような方法で、レンズに改良をすることなく、普通のレンズを利用して本発明を実施することが可能となる。

以下の少なくとも１つの特徴が提案され得る。
―着色エレメントがインレット表面と平行に延びていること、
―着色エレメントの表面全体がインレット表面に接触していること、
―着色エレメントがインレット表面と角度を形成していること、特に１°を超える角度、又は実際には５°を超える角度を形成していること、
―インレット表面に面している着色エレメントの表面が粗い（ｇｒａｉｎｅｅ）こと。

他の実施の形態では、着色エレメントがレンズ上にモールド成形されている。

有利なことに、着色エレメントが例えばアルミニウムといった金属層を含んでいる。

好ましくは、着色エレメントがワニスによって着色されている。

このようにして、着色エレメントに、光沢があって、輝く外観が与えられ、特にユニットの外側から視認可能になる。

好ましくは、着色エレメントが、光源または各光源に面して延びる少なくとも１つの窓を有するとともに、窓または各窓の周りに全体にわたって延びている。

有利なことに、光源または各光源が、窓または各窓内に位置づけられている。

有利なことに、光源または各光源が、着色エレメントに対して後退している。

示された一実施の形態によれば、光源または各光源は、その円錐状の光の放射がその大部分または実際には全体にわたって窓または各窓を通過するように配置されている。

着色エレメントが、窓または各窓を除き、インレット表面の全体に面して延びることが提供され得る。

窓は、閉じたまたは開いた輪郭を有してもよく、特に輪郭は３つまたは４つの端部を有している。

好ましくは、光源または光源の少なくとも１つが、レンズを通過する光の放射軸を、特に全体的な放射軸を有している。

好ましくは、光源または光源の少なくとも１つが、レンズに直接入射する光線を放射するために配置されている。

レンズのインレット表面が平坦にされることが提供され得る。

有利なことに、光源または光源の少なくとも１つが、レンズの焦点に置かれている。

有利なことに、レンズが光源または光源の少なくとも１つが置かれた焦点線を有している。

好ましくは、レンズは、少なくとも１つの鉛直面において、楕円形状の断面を有する光放射表面を有している。

楕円の焦点の１つの近傍に、１つまたは複数の光源を位置付けることは、水平面において光線がレンズから出射することに貢献している。

好ましくは、レンズは、互いに平行な複数の鉛直面において、楕円形状の断面を有する光放射表面を有している。

例えば、ユニットは、例えばロービーム、メインビームまたはフォグビームといった遮断された規則的な照明光線パターンの少なくとも一部をレンズによって生み出すために配置されている。

例えば、ユニットは、特に日中走行用ライトタイプの光線といった、遮断を有さない規則的な照明光線パターンを生み出すために同様に配置されている。

一実施の形態において、レンズまたは各レンズに割り当てられた関連する光源が、全部で少なくとも２つある。

また、本発明により、本発明による光学ユニットを含む車両用の照明装置および／または信号装置が提案される。

有利なことに、装置はさらに、規則的な光線パターンを形成するために、前述のユニットによって生み出された光線を補完する光線を生み出すように配置された第２のユニットを少なくとも備えている。

ユニットが、照明、信号または両方に同時に使用されることが提供され得る。同様に、装置が，照明装置、信号装置または両方を形成することが提供され得る。

本発明の他の特徴および利点は、同様に、添付図面を参照して制限されない実施例によって与えられる複数の実施の形態の以下の説明から理解され得る。

図１は、本発明の第１の実施の形態による装置のユニットの上方から見た斜視図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態による装置のユニットの断面図である。 図３は、本発明の第１の実施の形態による装置のユニットの水平面における断面図である。 図４は、本発明の第２の実施の形態による装置のユニットの斜視図である。 図５は、本発明の第２の実施の形態による装置のユニットの車両の進行方向に平行な鉛直断面図である。

以下では、直交するＸ、Ｙ、Ｚの記号を使用する。Ｚ方向は鉛直方向であり、Ｘ方向およびＹ方向は水平方向であり、Ｘ方向は車両の進行方向と平行である。

図１乃至図３には、本発明の第１の実施の形態による自動車両用の照明装置および信号装置のユニット２が示されている。

特にこの場合、ユニットは１つのレンズ４と、ここではＬＥＤ６、８、１０によって生み出される光源と、を備えている。この場合のＬＥＤは全部で３つあるが、この個数は制限されない。個数は１若しくは２であってもよく、または３より多くてもよい。

レンズ４は、Ｘ方向およびＹ方向と、Ｘ方向およびＺ方向とにそれぞれ平行である２つの対称な正中面を有している。

レンズは、ダイオードからの光のインレット表面を構成するＸ方向に垂直な鉛直後方表面１８を有している。

レンズは、Ｘ方向およびＺ方向に平行な面で観察される鉛直縦断で楕円形状を有する鉛直前方表面２０を有している。楕円の２つの焦点のうち表面２０に最も近い１つの焦点は、表面１８上に置かれている。このようにして、レンズは、Ｙ方向に平行で、レンズの中間の水平面に置かれた焦点線を有している。当該楕円形状は、全ての断面において同じであり、レンズの水平中間面における表面２０の断面を形成する曲線によってサポートされている。この断面には、ユニットにより生み出される光線の機能によって決定する多様な形状を与えることができる。特定の場合では、その形状は放物線形状である。しかしながら、楕円形状にすることもできる。例えば、レンズは、ＰＭＭＡすなわちポリメチル・メタクリレートのようなプラスチック材料で形成されている。レンズは着色されていない材料でモールド成形されている。

光源６、８、１０は、焦点線と結びつかされるとともに表面１８に刻まれた直線に従って位置合わせされている。それゆえに、光源の各々は、表面２０の対応する鉛直断面の前述した焦点に置かれている。全ての光源は、表面１８に接する表面に放射表面を有し、表面１８は各ＬＥＤに起因する光を受け取る。各光源は、レンズを通過する光放出軸を有しており、レンズに直接入射する光線を放出するように配置されている。本実施の形態では、光源１０は、ユニットの光学軸７上に置かれている。光源６は、レンズの左側部に置かれ、光源１０はレンズの右側部に置かれている。もちろん、光源の他の位置も考えられ得る。

表面２０の鉛直断面の楕円形状は、レンズから現れる光線を水平面に方向付け、または、水平方向に関してわずかに傾けられた方向に与えることを許容している。

特定の場合では、ユニットは、後にレンズ４に取り付けられる作成済みの構成体によって形成された着色エレメント１１を備えている。エレメント１１は、概して平坦な形状を有しているとともに、二つの面と、それらの面の間に平行な前方表面１５および後方表面１７と、を有している。着色エレメントは、レンズのインレット表面１８の周辺端部の形状および寸法と等しい形状および寸法を有する周辺端部１３を有しており、これら二つの端部が一致して重ねられ得るようになっている。本実施の形態の二つの端部は、中間部分に水平な直線区域と先端に曲線的な区域とを有する長円形状を有している。この場合の構成体１１はプラスチック材料で形成されている。

本実施の形態では、構成体の前方表面１５は、例えば、表面の全体を覆うアルミニウム層２２によって金属化されている。また、この層は例えば赤色の着色ワニス２３で覆われているが、青色や緑色のような多くの他の色も考えられ得る。特定の場合、構成体１１は、ワニス層によってインレット表面１８と面接触している。

着色エレメントは、全単射の態様でそれぞれのダイオードに関連付けられた窓２４を有している。各窓は、Ｘ軸でみた表面に、例えばここでの場合のような長方形といった多角形の形状を有している。各窓は、Ｘ軸に平行な方向に構成体１１、層２２および層２３の厚さ全体を通過している。窓は、対応するダイオードに直角に置かれるように位置付けられており、ダイオードが図１に示されているように窓を貫通している。これらの窓によって、着色エレメントは、レンズと各ＬＥＤとの間には延びていない。

ユニットまたは装置は、ユニットの内部と外部を分離するとともに、レンズから出射する光線を通過させる外面レンズを備えてもよい。本実施の形態では、当該外面レンズは着色されていない。

ＬＥＤが切られた時、着色エレメント１１は、出口表面２０の一側に置かれたユニットの内部を見ている観察者によって、レンズ４を介して視認可能である。この観測は、例えば、後方および底に向かって方向付けされた斜め方向２５、すなわち、Ｘ軸およびＺ軸に関して傾いた斜め方向２５で行われる。このようにして、着色エレメントはユニットに色彩を与える。この色彩は、着色エレメントによって占められる表面のサイズに比べて大きくなっている。特定の場合、色彩は、インレット表面の大部分、ＬＥＤに面して置かれた部分を除いたインレット表面の全体を覆っている。

本実施の形態では、ユニットは、１つまたは複数のＬＥＤが他のＬＥＤから独立して照明することを可能にするＬＥＤを制御する手段を備えている。特定の場合、光源６および１０のみが照明したとき、これらは、遮断を有しない規則的な照明光線パターンの少なくとも一部をレンズによって生み出す。特定の場合、この光線は日中走行用ライトタイプである。しかしながら、変形例として、遮断された照明光線でもよい。光源８のみが照明されたとき、遮断を有するまたは遮断を有しない規則的な照明光線パターンの少なくとも一部をレンズによって生み出す。

遮断された光線パターンは、例えば、ロービーム、メインビームまたはフォグビームである。

ユニットおよび装置の構造によって、ユニット自体が問題になっている１つ以上の光線の全体を生み出すことが提供され得て、言い換えれば、ユニット自体が１つ以上のこれらの光線の一部のみを生み出すことが提供され得る。装置は、先述の光線を補うことを意図した光線を生み出す少なくとも１つの他のユニットを備えており、規則的な光線パターンを生み出すようになっている。

必要があれば、光線または光線の一部を利用しない１つ以上のＬＥＤが、例えば信号機能といった他の機能を有している。

本発明の他の実施の形態による照明装置および／または信号装置のユニット１０２が、図４および図５に示されている。

この場合の着色エレメント１１１がレンズに取り付けられる構成体を形成せず、レンズにモールド成形されているという事実において、ユニット１０２は、先述のユニットと異なる。このようにして、着色エレメントは、具現化されたときから硬い態様でレンズに固定されている。この場合、着色エレメントは、プラスチック材料で形成されている。

さらに、本実施の形態においては、ユニットは、着色エレメントに単一の窓２４が設けられるような単一のＬＥＤ６を備えている。レンズとの相互作用により、当該ＬＥＤは規則的な光線パターンの全てまたは一部を生み出し、必要であれば、装置の他のユニットからの光線によって補われている。

それにも関わらず、本実施の形態による着色エレメントは、光源の個数とは無関係である。

ユニットの構造の残りは、その機能や結果が得られるように変化していない。

これらの実施の形態の各々では、目的が日中走行用光線を生み出すことであるとき、レンズのインレット表面に、例えば２５ｃｍ^２のオーダーといった十分に大きな表面が設けられており、光線パターンのこのタイプのための規則的な測光を得るようになっている。

さらに、装置が信号装置および／または照明装置を形成しているかどうかは、本発明によって実現される機能以外の１つまたは複数の照明機能および／または信号機能を有していてもよい。当該機能は、前述のユニットとは無関係な１つまたは複数のユニットによって具現化される。

もちろん、多くの変形が本発明の範囲を越えることなく、本発明になされてもよい。

本発明は、レンズのインレット表面の４分の３、半分、または４分の１だけを着色エレメントが覆うことにより実現されてもよい。

ユニットは、関連付けられた少なくとも２つのレンズであって、各々が１つまたは複数の光源に割り当てられたレンズを備えるように提供されてもよい。２つのレンズは分離した構成体または単一の構成体を構成してもよい。

以上により、着色エレメントがレンズに取り付けられている実施の形態が述べられた。それにもかかわらず、レンズから少し離れて一体的に延びている着色エレメントによって本発明は実現されてもよい。

Claims (16)

1. 車両用の照明装置および／または信号装置のための光学ユニット（２、１０２）であって、
   ＬＥＤ（６、８、１０）のような少なくとも１つの光源と、
   前記光源から光を直接受けるように位置付けられたインレット表面（１８）を有する少なくとも１つのレンズ（４）と、
   前記インレット表面に面して延びる少なくとも１つの着色エレメント（１１、１１１）と、を備え、
   前記光源が消された時に、前記着色エレメントは、前記ユニットの外側から前記レンズを介して視認可能であることを特徴とする光学ユニット。
2. 前記光源から放射されて前記レンズに到達した光の大部分が前記光源と前記レンズとの間の光路において障害物に遭遇しないように、前記光源および前記レンズが配置されていることを特徴とする請求項１に記載のユニット。
3. 前記着色エレメントが、前記光源と前記レンズとの間に延びることなく、前記インレット表面に面して延びていることを特徴とする請求項１〜２の少なくともいずれか一項に記載のユニット。
4. 前記着色エレメント（１１）が、前記レンズと組み合わされた構成体を含んでいることを特徴とする請求項１〜３の少なくともいずれか一項に記載のユニット。
5. 前記着色エレメント（１１）が、前記インレット表面と平行に延びていることを特徴とする請求項１〜４の少なくともいずれか一項に記載のユニット。
6. 前記着色エレメントの表面全体が、前記インレット表面に接触していることを特徴とする請求項１〜５の少なくともいずれか一項に記載のユニット。
7. 前記着色エレメント（１１１）が、前記レンズ上にモールド成形されていることを特徴とする請求項１〜３、５および６の少なくともいずれか一項に記載のユニット。
8. 前記着色エレメントが、ワニス（２３）によって着色されていることを特徴とする請求項１〜７の少なくともいずれか一項に記載のユニット。
9. 前記着色エレメント（１１、１１１）が、前記光源または前記各光源に面して延びる少なくとも１つの窓（２４）を有するとともに、前記窓または前記各窓の周りに全体にわたって延びていることを特徴とする請求項１〜８の少なくともいずれか一項に記載のユニット。
10. 前記光源または前記各光源が、前記窓または前記各窓内に位置づけられていることを特徴とする請求項１〜９に記載のユニット。
11. 前記光源または前記各光源が、前記着色エレメントに対して後退していることを特徴とする請求項９に記載のユニット。
12. 前記着色エレメント（１１、１１１）が、前記窓または前記各窓を除き、前記インレット表面の全体に面して延びていることを特徴とする請求項９〜１１の少なくともいずれか一項に記載のユニット。
13. 前記光源または前記光源（６、８、１０）の少なくとも１つが、前記レンズを通過する光の放射軸、特に全体的な放射軸を有していることを特徴とする請求項１〜１２の少なくともいずれか一項に記載のユニット。
14. 前記光源または前記各光源（６、８、１０）の少なくとも１つが、前記レンズの焦点に置かれていることを特徴とする請求項１〜１３の少なくともいずれか一項に記載のユニット。
15. 前記レンズまたは前記各レンズに割り当てられた関連する前記光源（６、８、１０）が、全部で少なくとも２つあることを特徴とする請求項１〜１４の少なくともいずれか一項に記載のユニット。
16. 請求項１〜１５の少なくともいずれか一項に記載されたユニット（２、１０２）を含んでいることを特徴とする車両用の照明装置および／または信号装置。

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