JP2016527685A - 照明方向の面内にプリント回路基板を備える、特に自動車の照明部材のための照明システム - Google Patents

Abstract

本発明は、発光ダイオードを装備する剛性のプリント回路基板（９）を備えた特に自動車のヘッドランプ（１）のための照明システム（７）に関し、この照明システムは、剛性基板（９）が、照明システムの所定の照明方向（Ｌ）に平行に配置されていることと、照明システム（７）が光モジュール（１１）を備え、前記光モジュールが、発光ダイオードによって放出された光ビームを、光モジュール（１１）を出てゆく各光ビームが照明方向（Ｌ）に実質的に平行であるように伝播させ、導くように形成されていることとを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、照明方向の面内にプリント回路基板を備える、特に自動車の照明装置のための照明システムに関する。

いくつかの照明システムは、プリント基板に電気的に接続された、一般にＬＥＤと呼ばれる発光ダイオードを装備するプリント回路基板を備えている。時に頭字語ＰＢＣを用いて示されるプリント回路基板は、支持基盤、一般的にはボードであり、複雑な電子回路を形成することを目的に、一組の電子コンポーネントを電気的に接続することを可能にする。この基板は、平面であり、絶縁材料により隔てられた銅からなる一又は複数の薄層のアセンブリから形成される。このようなボードは剛性又は柔軟性とすることができる。照明装置において、ＬＥＤを装備するプリント回路基板、又はボードは、光ビームの大部分がダイオードによりプリント回路基板に対して直角の方向に放出される良好な発光効率のために、通常は所望の照明方向に対して直角に配置される。しかしながら、自動車の分野において、特にヘッドランプの用途において、このように照明方向に直角な位置決めは、ヘッドランプが大きなサイズを有することを余儀なくされ、また設計上の制約となる。

したがって、サイズを低減し、設計を変更することを可能にする照明システムが必要とされている。

この目的のために、本発明の一の課題は、発光ダイオードを装備する剛性のプリント回路基板を備える、特に自動車のヘッドランプのための照明システムに関し、このシステムは、剛性の基板が照明システムの所定の照明方向に平行に配置されることと、照明システムが光モジュールを備え、この光モジュールが、発光ダイオードによって放出された光ビームを、光モジュールから出てゆく各光ビームが照明方向に平行又は実質的に平行となるように伝播して導くように構成されたることを特徴とする。

発光ダイオードから到来する光線のすべてからなる各光ビームは、このようにして所望の方向に伝播され、導かれる。発光ダイオードは通常複数の光線を複数の方向に放出する：したがって、これら光線からなる光ビームは通常は円錐形状を有する。本出願において、光ビームの方向は、光ビームを画定する円錐の対称軸の方向と考える。したがって、光ビームは、それを画定する円錐の対称軸が照明方向に平行（又は実質的に平行）であるとき、照明方向に平行（又は実質的に平行）である。

本発明による構成は、剛性のプリント回路基板が所望の照明方向に直角に配向されている照明システムと比較して、照明システムのサイズを低減することを可能にする。したがって、サイズにおけるこのような利益は、このような照明システムを装備する装置の重量を低減させることができ、このような装置を複雑なスタイルの形状を持つように設計することを可能にする。更に、本照明システムにより、良質の照明と、特に均一な照射が得られる。

有利には、但し非限定的に、本照明システムは単一のプリント回路基板を備えることができる。

有利には、但し非限定的に、剛性の基板は、その面の各々に発光ダイオードを装備することができ、このような構成は剛性基板の各側全体に光ビームの放射を分配することができる。

発光ダイオードに対する光モジュールの位置決めは、光モジュールが発光ダイオードにより放出される光放射の大部分を捉えることを可能にするために選択される。好ましくは、光モジュールは、発光ダイオードにより放出される光放射の７０から１００％、好ましくは８０から１００％、又は場合によっては放射の９０から１００％を捉えるように配置される。例えば、照射モジュールは、発光ダイオードから０．５から５ｃｍのオーダーの距離に、このように配置される。

有利には、但し非限定的に、光モジュールは、発光ダイオードにより放射される光ビームが、剛性基板に直角の第１部分及び剛性基板に平行な第２部分から形成される経路を辿るように構成することができ、第１部分の自由端は、前記光ビームを捉えるように、発光ダイオードに対向するように配置され、第２部分は、光ビームが照明方向に実質的に平行に出てゆくことを可能にするように配置された自由端を含む。このようにして、光ビームは、第１部分の自由端から光モジュールに入り、第２部分の自由端から光モジュールを出てゆく。このような「直角」の構成により、実施が簡単であるという利点が得られる。

特に、光モジュールの第１部分と第２部分は、第１部分から到来する光ビームを第２部分の方向に反射させるように構成された部分を介して接続することができる。

この部分は、適切に配向されて光インターフェースを形成する、単純な平面状の外表面であってよい。本出願では、「光インターフェースを形成する平面状外表面」は、光モジュールを形成する材料以外の材料によって覆われず、且つ他のいずれの材料にも接しない外表面を意味する。換言すれば、この外表面は、外気とのみ接する。このような構成により、光モジュール中にデフレクタ要素（リフレクタ要素は、光モジュール内部に形成される）を追加又は一体化する必要がないという利点が得られ、光モジュールの製作費用が削減され、且つその製作が容易になる。

この場合、光ビームの反射は、反射される光線が内部を進む光モジュールを構成する材料の屈折率と、平面状外表面に隣接する外気の屈折率との値の差異により得られる。この場合、第１部分及び第２部分に対する平面状外表面の位置、及び特にその方向は、これら屈折率の関数として、好ましくは入射放射線をすべて反射するように、スネルの法則により決定される。

有利には、但し非限定的に、光モジュールは、その容積内部を進む光ビーム、特に発光ダイオードによって放出される光ビームを伝播させて導くことができる、好ましくは半透明（ｔｒａｎｓｌｕｃｅｎｔ）又は透明（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ）の、ポリマー材料からなる少なくとも一の要素から形成されるか又はガラスから作製される。使用される材料は、ガラス又はポリマータイプの、有色又は無色の材料など、光ビームを導くことができるいずれかの材料、例えばポリカーボネート又はポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）とすることができる。このように、光モジュールは、単純な方式で実施することができ、その形態は照明システムを受けるように設計されたデバイスに適合させることができる。

特に、前記ポリマー材料からなる少なくとも一の要素は、前記剛性基板に実質的に直角の方向から照明方向に実質的に平行な方向に向かって光ビームを反射させるように構成された少なくとも一の表面を備える。

この表面は、入射光ビームの方向に対して４５°の角度だけ傾斜した表面とすることができ、前記表面は、前記入射光ビームを反射することができる層、例えば金属層で被覆することができる。

発光ダイオードは、剛性基板上、特に基板の片面又は両面上において、平行な列に配置され、ダイオードの各列にはポリマー材料からなる一の要素が提供される。

しかしながら、本発明は、発光ダイオードの特定の一構成に限定されるものではない。

発光ダイオードの構成に関わらず、一又は複数のマスクを、光ビームの出口となる光モジュールの側からポリマー材料からなる要素を隔てるすべてのギャップを部分的に又は完全に埋めるように配置することができ、これによりユーザから見える特定の形状が規定される。このようなマスクはまた、これらマスクの背後に配置され、その姿が照明システムの外側から見えることが望ましくない技術的コンポーネントを隠すことができる。

ポリマー材料からなる複数の要素が設けられるとき、それらは好ましくは互いに接しないように構成される。これにより、光ビームの誘導が改善される。

本発明は、本発明による照明システムを装備する自動車の照明装置にも関する。

この照明装置は特に、車両のシグナリングのためのヘッドランプ及び客室内部に配置されるように設計された室内灯から選択されうる。好ましくは、装置はヘッドランプである。

照明装置は通常、光ビームが出てゆくために半透明又は透明な一面を有するハウジングを備える。このとき、剛性のプリント回路基板は、ハウジング内部に配置されてハウジングに固定され、照明システムの方向は、光ビームがハウジングの半透明又は透明な面から出てゆくように決められる。

本発明の別の課題は、本発明による少なくとも一の照明システムを装備する自動車に関する。

特に、前記照明システムは、以下の装置のうちの少なくとも一を装備することができる：
−車両の客室内部に位置する室内灯、
−車両の信号灯。

フロント側又はリア側のこの信号灯は特に、日中走行用ライト（車両が発進すると自動的に点灯する、頭字語「ＤＲＬ」によっても知られるライト）、サイドライト、バックライト、フォグライト、表示灯、ストップライト、又は他のいずれかの信号灯から選択されうる。

ここで、本発明を、非限定的な添付図面を参照して説明する。
本発明による照明システムを装備する車両のヘッドランプの断面斜視図である。

「実質的に平行」とは、特定の方向と、±２０°以下又は±１０°以下の角度を形成する方向を意味する。

図は車両のシグナリングのためのヘッドランプ１を示し、このヘッドランプは、照明方向Ｌに光ビームが出てゆくために半透明又は透明である一の面５を有するハウジング３を備えている。この面５は、図示の実施例のように、任意の平面又は更に複雑な形状をとることができる。

このヘッドランプ１は、発光ダイオード（図示しない）を装備するプリント回路を有する剛性の基板９を備える照明システム７を装備している。この剛性基板９は、ハウジング３の内部に配置され、任意の適切な手段によりハウジングに固定されている。

本発明によれば、剛性基板９は照明システムの所定の照明方向に平行に配置され、照明システム７は光モジュール１１を備え、この光モジュールは、発光ダイオードによって放出される光ビームを、各光ビームが照明方向に実質的に平行に前記光モジュールを出てゆくように伝播させ、導くように構成される。

図示の実施例では、照明システム７の照明方向は、ヘッドランプ１の照明方向と一致している。

光モジュール１１は、各光ビームに、剛性基板に垂直な第１部分１１Ａ及び剛性基板に平行な第２部分１１Ｂから形成される経路を辿らせるように構成され、第１部分の自由端１１Ｃは剛性基板９上のダイオードに対向するように配置され、各光ビームは第２部分１１Ｄの自由端を通って光モジュール１１から出てゆく。

第１部分の自由端１１Ｃは、例えばＬＥＤによって放出される光ビームを受け取るための表面、例えば光ビームに実質的に垂直な平坦な表面である。

同様に、第２部分の自由端１１Ｄは、例えば光ビームの放出のための表面、例えば平坦な表面である。

図示の実施例では、光モジュール１１は、その容積内部を進行する光ビームを伝播させて導くことのできるポリマー材料からなる複数の要素１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄから形成されている。実施例の剛性基板９は、その二の面上に発光ダイオードを備え、これら要素のうちの二要素１３Ａ、１３Ｂは基板９の上側に、他の二要素１３Ｃ、１３Ｄは基板９の下側に、それぞれ位置している。これら要素は、基板９を中心として対称であってもよく、又はそうでなくともよい。

実施例では、発光ダイオードは、剛性基板９上に平行な列を形成するように、剛性基板の各面上に配置される。したがって、要素１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄの各第１部分１１Ａは、剛性基板９に垂直なスラブの形態をとり、各第２部分１１Ｂも照明方向Ｌに平行なスラブの形態をとる。これら要素１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄは更に、互いに接触しないような寸法を有する。

実施例では更に、マスク１５が、要素１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄの第２部分１１Ｂを隔てるギャップを埋めるように配置される。したがって、光ビームは光モジュール１１の端部のみから出てゆく。

各要素１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄは、その第１部分１１Ａとその第２部分１１Ｂの間で光ビームを反射させるように構成された表面１１Ｅを備えている。実施例では、この表面１１Ｅは、入射する光ビームの方向に対して４５°の角度だけ傾斜しており、入射する光ビームの方向は実施例では剛性基板９に垂直である。

この反射特性を向上させるために、表面１１Ｅを反射性の金属層で被覆してもよい。

このように構成された光モジュール１１は、発光ダイオードによって放出された光ビームが、図示の実施例の光モジュール１１内部に示される矢印が表す経路を辿るように伝播させて導くことができる。

図１を参照して記載した照明装置は、自動車のヘッドランプである。

しかしながら、本発明は、照明部材の種類及び形状によっていかなる意味でも限定されるものではなく、車両又は建造物のための、内部又は外部照明装置とすることもできる。

本発明による照明システムは、実際に、特にサイズ及び重量の低減が望まれる多数の装置に使用可能であるという利点を提供する。

Claims (10)

1. 発光ダイオードを装備する剛性のプリント回路基板（９）を備えた、特に自動車のヘッドランプ（１）のための照明システム（７）であって、前記剛性基板（９）が、前記照明システムの所定の照明方向（Ｌ）に平行に配置されていることと、前記照明システム（７）が光モジュール（１１）を備え、前記光モジュール（１１）が、前記発光ダイオードによって放出された光ビームを、前記光モジュール（１１）を出てゆく各光ビームが前記照明方向（Ｌ）に実質的に平行であるように伝播させ、導くように構成されていることとを特徴とする、照明システム（７）。
2. 前記剛性基板（９）がその面の各々に発光ダイオードを装備することを特徴とする、請求項１に記載の照明システム（７）。
3. 前記光モジュール（１１）が、前記発光ダイオードによって放出された前記光ビームに、前記剛性基板（９）に垂直な第１部分（１１Ａ）及び前記剛性基板に平行な第２部分（１１Ｂ）から形成される経路を辿らせるように構成されており、前記第１部分の自由端（１１Ｃ）が、前記光ビームを捉えるように発光ダイオードに対向して配置されており、前記第２部分（１１Ｂ）が、前記光ビームを前記照明方向（Ｌ）に実質的に平行に出てゆかせるように配置された自由端（１１Ｄ）を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の照明システム（７）。
4. 前記光モジュール（１１）の前記第１部分（１１Ａ）と前記第２部分（１１Ｂ）が、前記第１部分（１１Ａ）から到来する光ビームを前記第２部分（１１Ｂ）の方向に反射させるように構成された部分（１１Ｅ）を介して接続されていることを特徴とする、請求項３に記載の照明システム（７）。
5. 前記光モジュール（１１）が、その容積内部を進行する光ビームを伝播させて導くことのできる、好ましくは半透明又は透明の、ポリマー材料からなる少なくとも一つの要素（１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ）から形成されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の照明システム（７）。
6. 前記ポリマー材料からなる少なくとも一つの要素（１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ）が、前記剛性基板（９）に実質的に垂直な方向から、前記照明方向（Ｌ）に実質的に平行な方向に向かって前記光ビームを反射させるように構成された少なくとも一の表面（１１Ｅ）を備えることを特徴とする、請求項５に記載の照明システム（７）。
7. 前記少なくとも一の表面（１１Ｅ）が、入射する光ビームの方向に対して４５°の角度だけ傾斜した表面であり、前記入射する光ビームを反射させることのできる層で被覆されてもよい表面であることを特徴とする、請求項６に記載の照明システム（７）。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の照明システム（７）を装備する自動車用照明装置。
9. 請求項１から７のいずれか一項に記載の少なくとも一の照明システム（７）を装備する自動車。
10. 前記照明システム（７）が、以下の装置、即ち：
    −客室内部に位置する室内灯、
    −車両の信号灯
    のうちの少なくとも一つを装備する、請求項９に記載の自動車。

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