JP2016527684A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、照明装置（１０）であって、少なくとも２つの光源（２２、２４、２６）と、光源のそれぞれに１つずつ関連付けられた少なくとも２つの光感知ガイド（３２、３４、３６）と、光感知ガイドに関連付けられた光コレクタ（４０）とを備え、光感知ガイドの各々は、光感知ガイドに関連付けられた光源と対向して配置された入力端と、関連付けられた光源からの光ビームを光コレクタに伝達するように、光コレクタ内を接線方向に貫通する出力端とを備え、光感知イドは、入力端と出力端との間で螺旋形であることを特徴とする照明装置に関する。

Description

本発明は、照明装置、特に、自動車用の照明装置に関する。また、本発明は、本発明に係る照明装置を備える照明光源と、本発明に係る照明装置を備える自動車のギアシフトノブに関する。

自動車の高度化に伴い、自動車の乗員室にある照明装置の数も増加している。

最も広く使用されている照明光源は、一般的に、利用可能な色がかなり限られた単色の発光ダイオードである。多色の発光ダイオードもあるが、これらは通常非常にコストが高く、出力での選択肢がほとんどない。

異なる色からなる複数の光源をベースにした装置であって、所望の色のビームを供給するために光源から発光されるビームを混合可能な装置がある。

これらの装置では、各光源から発光されるビームを混合するために半反射ブレードを使用する。このタイプの装置は、それ自体が高価なことに加え、脆さや嵩の面でも自動車の表示灯としての使用には適合しない。

最後に、これらのタイプの装置を用いて生成されたビームは、通常、不均一である。

このように、少なくとも２つの光ビームの均一な混合ビームを生成可能であって、コスト、寸法および堅牢性の面で自動車の表示灯としての使用に適合可能な照明装置を提供することが必要とされている。

以上のことから、本発明により、照明装置であって、
−少なくとも２つの光源と、
−少なくとも２つの光源のそれぞれに１つずつ関連付けられた少なくとも２つの光キャプチャガイドと、
−光キャプチャガイドに関連付けられた光コレクタとを備え、
光キャプチャガイドの各々は、光キャプチャガイドに関連付けられた光源と対向して配置された入力端と、関連付けられた光源から発光される光ビームを光コレクタに伝達するように、光コレクタ内を接線方向に貫通する出力端とを備え、
光キャプチャガイドは、入力端と出力端との間に螺旋形状を有することを特徴とする照明装置を提案する。

好適には、本発明に係る照明装置の光キャプチャガイドの構成により、光コレクタに均一な照明を生成することが可能である。

特に、光キャプチャガイドの螺旋形状により、照明装置の全体寸法を抑えながら、光源から発光された光線の光路を増大させることが可能である。

また、光キャプチャガイドの入力端が光コレクタ内に接線方向に貫入するため、これらの光キャプチャガイドと光コレクタとの間の連結が大幅に高められる。

本発明に係る照明装置は、個々にまたはすべて実現可能な組み合わせとみなされる以下の特徴のうち１つ以上の特徴を備えるものであってもよい。

−光コレクタは、光キャプチャガイドの出力端が貫入する入力端と、複数の光分散素子を備える出力端とを備え、および／または、
−光コレクタは、円筒状回転体を備え、および／または、
−光キャプチャガイドは、光コレクタの円筒状回転体の軸周りに螺旋形状を有し、および／または、
−光源は、光コレクタの円筒状回転体の軸を中心とする円に均等に分散配置され、および／または、
−光キャプチャガイドはすべて、円筒状回転体の軸に沿って実質的に同じ寸法を有し、および／または、

であり、式中、Ｈは円筒状回転体の軸に沿った照明装置の寸法であり、ｈは光キャプチャガイドの入力端と出力端との間の円筒状回転体の軸に沿った距離であり、および／または、
−照明装置は、キャプチャガイドのそれぞれに１つずつ関連付けられた少なくとも３つの光源を備え、および／または、
−光源は、関連付けられた光キャプチャガイドと対向して配置された少なくとも１つの発光ダイオードを備え、および／または、
−光源は、互いに異なる波長域で発光し、および／または、
−光キャプチャガイドを形成する螺旋体の角度は、互いに実質的に等しく、４０°以上５０°以下であり、および／または、
−光コレクタおよび光キャプチャガイドは、一体形成される。

また、本発明は、本発明に係る照明装置を備える照明光源であって、特に、自動車用の照明光源に関する。

また、本発明は、本発明に係る照明装置を備える自動車のギアシフトノブに関する。

以下、添付の図面とともに理解を促すことのみを目的としたものであって、範囲を限定することを意図したものではない以下の記載を考慮することで、本発明はより容易に理解されるであろう。

本発明に係る照明装置の概略側面図。 図１に示す照明装置であって、光線の光路とともに示された照明装置の概略底面図。

図１および図２に示す実施形態によれば、本発明は、３つの光源２２、２４、２６と、３つの光キャプチャガイド３２、３４、３６と、光コレクタ４０とを備える照明装置１０に関する。

光キャプチャガイドは、光源にそれぞれに１つずつ関連付けられる。すなわち、光キャプチャガイド３２は光源２２に関連付けられ、光キャプチャガイド３４は光源２４に関連付けられ、光キャプチャガイド３６は光源２６に関連付けられる。

さらに、光コレクタ４０は、すべての光キャプチャガイド３２、３４に関連付けられる。

好ましくは、光コレクタ４０および光キャプチャガイド３２、３４および３６は、一体形成され、および／または、単一材料から形成される。このように、光線は、光線の循環の妨げとなりうる壁間に障害物や距離が存在することなく、光キャプチャガイド３２、３４、３６および光コレクタ４０内に全反射して自然に伝播する。

図１および図２の実施形態によれば、照明装置１０は、対称軸１２周りに回転対称を有する。

光源２２、２４、２６は、対称軸１２に垂直であって、対称軸１２を通る中心を有する円に均等に分散配置されることが好ましい。光源２２、２４、２６は、例えば、ＰＣＢタイプの裏材、特に絶縁金属基板タイプの裏材に配置された１つ以上の発光ダイオードを備えることが好ましい。１つまたは複数の発光ダイオードは、ＯＬＥＤ、ＡＯＬＥＤまたはＦＯＬＥＤタイプの同等の光源によって置き換えられてもよい。

本発明に係る照明装置は、光源２２、２４、２６が互いに異なる波長で発光する場合に特に好適である。例えば、光源２２は、青色に相当する波長で発光してもよく、光源２４は、赤色に相当する波長で発光してもよく、光源２６は、緑色に相当する波長で発光してもよい。

以下にさらに詳細に説明するように、本発明に係る照明装置は、光源２２、２４、２６のそれぞれから発光される光線を混合し、本発明に係る照明装置の出力にて、異なる光源から発光された光線の混合光線から所望の色の光ビームを出力するように使用されうる。

光源２２、２４、２６は、キャプチャガイド３２、３４、３６にそれぞれ関連付けられる。

特に、光源２２、２４、２６は、キャプチャガイド３２、３４、３６の入力端３２１、３４１、３６１とそれぞれ対向して配置される。

一実施形態によれば、キャプチャガイド３２、３４、３６の入力端３２１、３４１、３６１は、例えば、少なくとも１つの半円筒レンズの形態の少なくとも１つの光分散素子（図示せず）を備える。好適には、これらの光分散素子は、光源２２、２４、２６のそれぞれから発光されて、入力端３２１、３４１、３６０を介してキャプチャガイド３２、３４、３６のそれぞれに入射する光線の数を増加するために使用されうる。

また、キャプチャガイド３２、３４、３６は、入力端の他に、出力端３２２、３４２、３６２をそれぞれ備える。キャプチャガイド３２、３４、３６の出力端３３２、３４２、３６２は、光コレクタ４０内に接線方向にそれぞれ貫入する。

すなわち、キャプチャガイドのそれぞれに対して、出力端での当該キャプチャガイドに対する接線は、当該出力端が光コレクタ内に貫入する領域において光コレクタ４０の接線に対して実質的に平行である。

図２に示すように、キャプチャガイド３２、３４、３６は、入力端３２１、３４１、３６１と出力端３２２、３４２、３６２との間で照明装置の対称軸１２周りに螺旋形状を有する。

好ましくは、キャプチャガイド３２、３４、３６をなす螺旋体の角度は、互いに実質的に等しい。このように角度が実質的に等しいことで、光源２２、２４、２６のそれぞれから発光される光線が、キャプチャガイド３２、３４、３６を通して実質的に同じように伝播されることが可能になるという利点が得られる。また、このような伝播により、本発明に係る照明装置の出力にて、より均一性の高い混合光線を得ることが可能になるという利点が得られる。

光キャプチャガイドにおける伝播中の光線の損失を抑制するために、キャプチャガイド３２、３４、３６を形成する螺旋体の角度は、４０°以上４０°以下であることが好ましい。このように、図２に示すように、光源２２、２４、２６から発光された光線は、光キャプチャガイド３２、３４、３６の壁に全反射することによって光キャプチャガイドの入力端３２１、３４１、３４６から出力端３２２、３４２、３６２へと伝播する。光キャプチャガイドは、光キャプチャガイド内を伝播する光線を全反射させることができる形状であるが、特に光キャプチャガイドの表面状態により光線のうち一部が全反射されないことがある。

図１に示すように、光キャプチャガイド３２、３４、３６は、光コレクタ４０に関連付けられる。詳細には、光キャプチャガイドの出力端３２２、３４２、３６２は、光コレクタ４０の入力端に貫入している。

光コレクタ４０は、入力端の他に、出力端４１を備える。光コレクタ４０の出力端４１は、例えば、半円筒レンズの形態の複数の光分散素子４２を備えてもよい。

好適には、これらの光分散素子４２は、光コレクタ４０から出る光を分散させて照明装置１０を出る光の分散をより均一にするために用いられうる。

光コレクタ４０は、照明装置の対称軸１２周りに回転対称を有することが好ましい。例えば、図１および図２に示すように、光コレクタ４０は、照明装置１０の対称軸１２周りに円筒状回転体を備える。

図１に示すように、光キャプチャガイド３２、３４、３６はすべて、対称軸１２に沿って実質的に同一の寸法を有する。言い換えれば、光キャプチャガイド３２、３４、３６は、それぞれ、実質的に同じ高さｈで光コレクタ４０内に貫入する。このような構成により、さまざまな光源２２、２４、２６から発光された光線がより均一性の高いものになりうるという利点が得られる。これは、異なる光源２２、２４、２６から発光される光線がすべて、異なる光キャプチャガイド３２、３４、３６内で実質的に同じ距離にわたって進んだ後、光コレクタ４０内に実質的に同じ角度で入射するためである。

本発明の好ましい実施形態によれば、対称軸１２に沿った照明装置の寸法Ｈは、３／２×ｈ以上であり、ここで、ｈは、光キャプチャガイド３２、３４、３６の入力端３２１、３４１、３６１と出力端３２２、３４２、３６２との間の対称軸１２に沿った距離である。

最も一般的な応用、特に、自動車での用途において、本発明に係る照明装置の寸法Ｈは、約１５ｍｍであり、光キャプチャガイド３２、３４、３６の入力端３２１、３４１、３６１と出力端３２２、３４２、３６２の間の、対称軸１２に沿った距離ｈは、約１０ｍｍである。

このように、本発明に係る照明装置により、特に、光キャプチャガイドの形状が螺旋形であることにより、照明装置の全体寸法は小型のまま、光源２２、２４、２６から発光された光線の光路を増大させることが可能になる。

最後に、本発明の利点のうち少なくともいくつかを有しつつ、上記に詳述した本発明に係る照明装置１０にさまざまな調整が加えられてもよいことは明らかであろう。特に、光源および光キャプチャガイドの数は、図１および図２を参照しながら詳細に記載した例のように、３つに限定されるものではない。一般的に、本発明に係る照明装置は、２つのキャプチャガイドに関連付けら２つの光源を備えるものであってもよい。

Claims (14)

1. 照明装置（１０）であって、
   −少なくとも２つの光源（２２、２４、２６）と、
   −前記少なくとも２つの光源のそれぞれに１つずつ関連付けられた少なくとも２つの光キャプチャガイド（３２、３４、３６）と、
   −前記光キャプチャガイドに関連付けられた光コレクタ（４０）と
   を備え、
   前記光キャプチャガイドの各々は、前記光キャプチャガイドに関連付けられた前記光源と対向して配置された入力端（３２１、３４１、３６１）と、前記関連付けられた光源から発光される光ビームを前記光コレクタに伝達するように、前記光コレクタ内を接線方向に貫通する出力端（３２２、３４２、３６２）とを備え、
   前記光キャプチャガイド（３２、３４、３６）は、前記入力端と前記出力端との間に螺旋形状を有することを特徴とする照明装置（１０）。
2. 前記光コレクタ（４０）は、前記光キャプチャガイドの出力端が貫入する入力端と、複数の光分散素子（４２）を備える出力端（４１）とを備える、請求項１に記載の照明装置。
3. 前記光コレクタ（４０）は、円筒状回転体を備える、請求項１または２に記載の照明装置。
4. 前記光キャプチャガイド（３２、３４、３６）は、前記光コレクタの前記円筒状回転体の軸周りに螺旋形状を有する、請求項３に記載の照明装置。
5. 前記光源（２２、２４、２６）は、前記光コレクタの前記円筒状回転体の軸を中心とする円に均等に分散配置される、請求項３または４に記載の照明装置。
6. 前記光キャプチャガイド（３２、３４、３６）はすべて、前記円筒状回転体の軸に沿って実質的に同じ寸法を有する、請求項３から５のいずれか一項に記載の照明装置。
7. 

   であり、式中、Ｈは前記円筒状回転体の軸に沿った前記照明装置の寸法であり、ｈは前記光キャプチャガイドの前記入力端と前記出力端との間の前記円筒状回転体の軸に沿った距離である、請求項６に記載の照明装置。
8. 前記光キャプチャガイド（３２、３４、３６）のそれぞれに１つずつ関連付けられた少なくとも３つの光源（２２、２４、２６）を備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の照明装置。
9. 前記光源は、前記関連付けられた光キャプチャガイドと対向して配置された少なくとも１つの発光ダイオードを備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の照明装置。
10. 前記光源は、互いに異なる波長域で発光する、請求項１から９のいずれか一項に記載の照明装置。
11. 前記光キャプチャガイド（３２、３４、３６）を形成する螺旋体の角度は、互いに実質的に等しく、４０°以上５０°以下である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の照明装置。
12. 前記光コレクタ（４０）および前記光キャプチャガイド（３２、３４、３６）は、一体形成される、請求項１から１１のいずれか一項に記載の照明装置。
13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載の照明装置（１０）を備える照明光源。
14. 請求項１から１２のいずれか一項に記載の照明装置（１０）を備える自動車のギアシフトノブ。

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