JP2017531902A - 自動車向けの、２つの領域を含む点灯装置、およびそのような点灯装置を備えたライト - Google Patents

Abstract

本発明は、光線を透過可能な透過面（３）と、透過面（３）の方向に光ビームを形成するために光線を放出可能な少なくとも１つの光源とを含む、特に自動車向けの、２つの領域を含む点灯装置に関する。装置は、透過面（３）の第１の分散領域（１０）に光ビームを分配し、かつ、透過面（３）の第２の分散領域（１１）に光ビームを分配するように構成された分配手段も含み、第１の分散領域（１０）が、第１の開口角で光ビームを透過可能であり、第２の分散領域（１１）が、第２の開口角で光ビームを透過可能である。

Description

本発明は、自動車向けの、２つの領域を含む点灯装置、およびそのような点灯装置を備えたライト、特にフォグライトに関する。

一般的に車両の後方に位置する自動車ライトは、１つまたは複数の光源と、光を閉じるアウターレンズとを含む点灯装置である。簡単に言うと、光源は、車両の外側へ光を透過させる光斑を生成するために、光線を放出して、アウターレンズに向けて方向付けられる光ビームを形成する。光斑の色は、ライトの機能または種類を表す。すなわち、白色の光斑は、ライトが後退灯であることを示し、黄色の光斑は方向指示器であり、赤色の光斑は、後方灯またはブレーキ灯であり、ブレーキ灯は、より大きな光度であることが知られている。霧、大雨、または雪などの困難な気象条件下でも目に見えるように、強度がより大きな赤いフォグライトも存在する。色に加えて、これらのライトは、特に光度および視野に関する規制に従わなければならない。

したがって、車両の後部は、複数の光斑を含み、各光斑は、各機能に特化した色を有する。光源は、ライトの種類に関連して選択された光度を有する。光斑のそれぞれが、少なくとも１つの異なる光源によってさらに生成され、車両の点灯装置の数が増加する。光源は、例えば、発光ダイオードである。特に、光源が、発光ダイオードまたはレーザダイオードである場合、これらの多数の光源は、ライトの製造コストに影響を与える。

光斑の構成および配置もまた制限されることがあり、光源が、何らかの他の機能向けの光斑を生成することなく、対応する光斑を生成することを確保する必要があるために、得るのが難しい光斑の構成もある。

したがって、本発明は、車両の光源の数を減少させ、種々のライトの配置および設計に新たな可能性を提供するように構成された点灯装置を製造することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明は、光線を透過可能な透過面と、透過面の方向に光ビームを形成するために光線を放出可能な少なくとも１つの光源と、を含む、特に自動車向けの、２つの領域を含む点灯装置に関する。

装置は、また、透過面の第１の分散領域に光ビームを分配し、かつ、透過面の第２の分散領域に光ビームを分配するように構成される分配手段を含み、第１の分散領域が、第１の開口角で光ビームを透過可能であり、第２の分散領域が、第２の開口角で光ビームを透過可能であるという点において、注目に値する。

したがって、装置は、１つまたは複数の同一の光源を使用して、２つの異なる分散領域を照らす。したがって、これは、異なる機能ごとに光源の数を増加させる必要性を回避する。実際に、各分散領域は、異なる機能を実現することができ、分配手段は、光源から領域のいずれか一方に向けて光ビームを方向付ける役割を果たす。

さらに、装置によって、光斑を配列すること、および新たなライトの設計を創作することが容易であり、光斑に対する光源の、必要とされる配置で問題は生じない。したがって、装置は、ライトの設計を簡易化する。

本発明の種々の実施形態によれば、個別に、または組み合わせて、
− 第１の開口角と第２の開口角とは、異なる値を有し、
− 分配手段は、眼で感知できない周波数で、第１の領域および第２の領域に、交互に光ビームを分配するように構成され、
− 第１の分散領域および／または第２の分散領域は、分散パターンを含み、
− 分散パターンは、透過面に均一に分布されたクッション形状を有し、
− クッションは、曲率を有し、
− クッションの曲率は、一定の曲率半径を有し、
− 第１の領域のクッションと第２の領域のクッションとは、異なる曲率半径を有し、
− 第１の分散領域および／または第２の分散領域は、ホログラフィックパターンを含み、
− 分配手段は、ビームが分配される分散領域の大きさに対応するスイープ幅で、透過面をスイープするように構成された、透過面をスイープする手段であり、
− スイープする手段が、第１の方向、および／または第１の方向に対して実質的に垂直な第２の方向に、光ビームで透過面をスイープするように構成された１つまたは２つの可動マイクロミラーを含み、
− 光源は、少なくとも１つのレーザダイオードを含み、
− 分配手段は、マイクロミラーのマトリクスからなり、
− 光源は、少なくとも１つの発光ダイオードを含み、
− 光源は、一定の光強度であり、
− 上記装置は、光ビームを形成するために光源から結合する光線をコリメートするように構成された光学システムを含み、
− 上記装置は、透過面を含むアウターレンズを含む。

本発明は、また、２つの領域を含むこの種の点灯装置を含むライトにも関する。

本発明は、非限定的な例として与えられ、添付図面を伴う以下の説明に照らしてより良好に理解されるであろう。

本発明に係る装置の一実施形態の斜視図である。 図１の実施形態の上面図である。 ２つの領域を有するアウターレンズを図示する。 ２つの領域によって生成されるビームの開口角を図示する。 クッションを備えた透過面の一部を拡大して図示する。 クッション内の光線の通路を図示する。

図１および図２は、本発明に係る点灯装置１を含む自動車ライト、例えば後方灯の一実施形態を示している。点灯装置１は、光線を放出して光ビームを形成するように適合された光源２と、光線を透過するように適合された透過面３とを含む。光源は、一定の光強度であることが好ましいが、必要とされるライトの機能によっては可変の光強度であってもよい。

透過面３は、例えば、光を閉じるアウターレンズ６上にある。図１および図２に示される第１の変形例では、透過面３は、アウターレンズ６の内面である。それは、アウターレンズ６から離れた構成要素、例えば、アウターレンズ６の正面のライトの内側の透過スクリーンであってもよい。光源２から発する光ビームは、透過面３を照光する。

図１および図２の実施形態では、光源２は、例えば、ライトの機能に対応する色をアウターレンズ６上に生成するために選択された波長で放出するレーザダイオードを含むレーザ光源である。あるいは、光ビームの経路上の波長変換装置、例えば、蛍光体プレートが、レーザ照射の波長を変換して必要とされる色を生成する。光源２は、また、例えば、光ファイバ、異なるレーザ光源、またはダイクロックミラーの異なる偏光を利用する装置を使用して、複数のレーザビームを単一のビームに結合する光学装置を含んでもよい。

図示されていない第２実施形態では、光源２は、１つまたは複数の発光ダイオードで構成される。

これらの２つの実施形態では、装置１は、光ビームを形成するために、光源２から光線をコリメートするように構成された光学システム５を含む。光学システム５は、例えば、単一のコリメータレンズであり、リフレクタも含んでいてもよい。

選択された光源２および光学システム５によって、光ビームは、スポット形状、大きな斑点の形状、または長方形マークさえも、光跡を透過面３上に投射することができる。

本発明によれば、図３および図４に示されるように、透過面３は、光を閉じるアウターレンズ６上にあり、少なくとも２つの分散領域、すなわち、第１の開口角１２で光ビームを透過するように適合された第１の分散領域１０と、第２の開口角１３で光ビームを透過するように適合された第２の分散領域１１とを含む。本発明では、より多くの数の領域、および、したがってそれと同じ数の対応する機能が、同様に想定され得る。

各分散領域は、ライトの異なる機能に対応する。例えば、第１の領域１０は、フォグライトに対応することができ、第２の領域１１は、走行灯に対応することができる。しかし、ライトの機能の他の組合せおよび選択も可能である。

領域１０、１１を分散させるために、領域１０、１１は、例えば、透過面３に分配された分散パターンを含む。それによって、光ビームのコリメートされた光線が、透過面３に当たって通過するとき、それらは、四方に分散される。分散パターンの大きさは、ライトの機能を提供するために選択される。各機能は、光ビームの強度および投射角度に関する規定に従わなければならない。分散されたビームが、各領域を出る際に異なる開口角を有するように、各領域のパターンは異なる。分散パターンは、透過面３の２つの領域１０、１１のうちのそれぞれに均一に分布されることが好ましい。

図５に示されるように、それぞれが、例えば、一定の曲率半径で、ここでは凸状の、曲率を有するクッション（cushions）９の形状を有する。クッション９は、０．３から２ｍｍまでの長さ１４の湾曲した辺を有することが好ましい、実質的に四角形である。図６は、通過する光線を曲率が偏向させる、クッション９の出口面を示す。偏向は、クッション９の軸１５に対して角度αをもたらす。クッション９の曲率は、必要とされる角度α、ならびにその結果必要とされる第１の開口角および第２の開口角に応じて選択される。第１の領域および第２の領域のクッションは、例えば、異なる曲率半径を有する。

ホログラフィックパターンなどの、他の分散パターンが使用されてもよい。ホログラフィックパターンは、第１の領域および／または第２の領域を通過する光ビームを分散させるように構成される。

装置１は、透過面３の第１の分散領域１０および／または第２の分散領域１１に光ビームを分配するように構成される、分配手段をさらに含む。換言すると、分配手段は、ライトの第１の機能を生成するための第１の分散領域１０と、ライトの第２の機能を生成するための第２の分散領域１１のいずれか一方に、または、第１の領域１０と第２の領域１１とに交互に、光ビームを方向付けることを可能にする。後者の場合、２つの領域１０、１１が照光され、２つの機能が同時に使用される。交互の分配は、眼で感知できない周波数で行われることが好ましい。それによって、観察者は、２つの領域が同時に照光されると錯覚する。

図４に示すように、第１の分散領域１０は、第１の開口角１２で光ビームを透過し、第２の分散領域１１は、第２の開口角１３で光ビームを透過する。各開口角１２、１３は、ライトの１つの機能に対応する。この例では、第１の機能はフォグライトであり、第２の機能は、後方走行灯であり、第１の開口角１２は、第２の開口角１３よりも小さい。したがって、光強度が一定の光源である場合、第１の分散領域１０を出る光ビームは、第２の分散領域１１を出る光ビームよりも強い。

レーザを使用する図１および図２の第１実施形態では、分配手段は、光ビームで透過面３をスイープするように構成されたスイープ手段４からなる。スイープは、人間の眼が、透過面３上での光点の動きを感知せず、アウターレンズ６のスイープされた部分の実質的に一定かつ均一な照光を観察するのに十分な高速度で実行される。スイープは、選択された領域１０、１１上で行われる。２つの領域１０、１１を同時に照光する場合、領域は、繰り返しプロセスによって、交互に、全体的または部分的（例えば、列をなして）のいずれかでスイープされる。スイープ手段４は、そのとき、各領域を個々にスイープすること、および、人間の目が感知することなく１つの領域から他の領域へ移動することの両方に十分な、スイープ周波数を有する。

レーザ光源を使用するこの実施形態では、透過面３は、好適には、スイープ手段４の故障の場合に、ビームの十分な分散をもたらすように構成され得る。実際には、スイープが中断される場合、レーザビームは、一方向に固定される。したがって、少なくともライトからのある距離から、観察者、特に観察者の眼に関して、安全を確保することが必要である。分散は、好適には、例えば、約１５センチメートの距離を超えると十分に安全である。当然ながら、他の代替的または追加的な安全手段が、ライトの観察者の眼に対するリスクを発生させるレーザ光源またはスイープ・システムの故障から保護するために、提供されてもよい。

透過面３に衝突する前に、光源２からの光ビームは、スイープ手段４によって、第２のミラー８に向かって光ビームを反射する第１のミラー７の方に方向付けられることが好ましい。第２のミラー８は、同様に、ライトのアウターレンズ６の透過面３に向けて光ビームを反射する。２つのミラー７、８は、光ビームが、法線に近い入射角度で透過面３をスイープすることを可能にするのと同時に、コンパクト・ライトを生成するために光ビームの光路を曲げる役割をする。図２は、光源２からアウターレンズ６への光ビームの経路とともに点灯装置１を示す。

図１および図２の例では、スイープ手段４は、光ビームの反射によって、第１の方向、例えば透過面３の水平方向に、透過面３がスイープされることを可能にする、可動マイクロミラーからなる。マイクロミラーは、アクチュエータ（図示せず）によってもたらされる周期的運動で動かされる。マイクロミラーは、光ビームの光点が、上記第１の方向に透過面３をスイープするために、第１の方向に対して直交する回転軸の周りで動く。

光ビームの光点が小さく、光点または光斑を形成する場合、スイープ手段４は、また、第２の方向に光ビームで透過面３をスイープするように構成される。第２の方向は、ビームが透過面３上で容易に動くために、第１の方向に対して実質的に垂直であることが好ましい。

図１および図２の実施形態では、マイクロミラーは、第２の方向に光ビームで透過面３をスイープするようにも構成される。換言すると、同一のマイクロミラーが、２方向に光ビームで透過面３をスイープする。したがって、マイクロミラーは、例えば、前の軸に対して垂直な第２の回転軸周りの回転などの、別の動きを行う。したがって、マイクロミラーは、光ビームの光点が、水平方向および垂直方向の両方に、透過面３をスイープすることを可能にする。

図には示されていない変形例は、第２の方向に光ビームをスイープする第２のマイクロミラーを使用することからなる。この場合、スイープ手段４は、ビームの光路上に順次に配置される２つのマイクロミラーを含み、それぞれが、２方向のうちの１つに光ビームで透過面３をスイープする機能を有する。

スイープ手段を構成するものとして説明したマイクロミラーは、例えば、ＭＥＭＳ（Micro-Electro-Mechanical System：微小電気機械システム）型である。しかし、本発明は、この種のスイープ手段に限定されず、回転要素上の一連のミラーなどの、他の種類のスイープ手段を使用してもよく、要素の回転によって、光ビームが透過面をスイープする。

図面には示されていない、発光ダイオードを使用する第２実施形態の場合、分配手段は、例えば、反射によって光ビームを方向付けるＤＭＤ（Digital Micromirror Device）型のマイクロミラー・マトリクスからなる。光ビームは、第１の分散領域１０または第２の分散領域１１のいずれかに向けて、２つの方向に反射される。各マイクロミラーは、２つの固定された位置、すなわち、入射する光線が第１の分散領域１０に向けて反射される第１の位置と、入射する光線が第２の分散領域１１に向けて反射される第２の位置との間で旋回してもよい。２つの固定位置は、全てのマイクロミラーについて同一の方法で方向付けられ、マイクロミラーのマトリクスの角度特性をそれらの間で規定する。

さらに、この装置は、好適には、特に動的であってもよい記号（symbols）を表示するために使用され得る。このとき、分配手段は、１つまたは複数の記号を出現させるような方法で、透過面に光ビームを分配するように構成される。

Claims (17)

1. 特に自動車（３０）向けの、２つの領域を備える点灯装置であって、光線を透過することが可能な透過面（３）と、前記透過面（３）の方向に光ビームを形成するために光線を放出することが可能な少なくとも１つの光源（２）と、を含む装置において、
   前記装置が、前記透過面（３）の第１の分散領域（１０）に前記光ビームを分配し、かつ、前記透過面（３）の第２の分散領域（１１）に前記光ビームを分配するように構成された分配手段をさらに備え、前記第１の分散領域（１０）が、第１の開口角（１２）で前記光ビームを透過可能であり、前記第２の分散領域（１１）が、第２の開口角（１３）で前記光ビームを透過可能であることを特徴とする、装置。
2. 前記第１の開口角（１２）と前記第２の開口角（１３）とが、異なる値であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記分配手段が、眼で感知できない周波数で、前記第１の分散領域（１０）および前記第２の分散領域（１１）に、交互に前記光ビームを分配するように構成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記第１の分散領域（１０）および／または前記第２の分散領域（１１）が、分散パターンを含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の装置。
5. 前記分散パターンが、前記透過面（３）に均一に分布されるとともに曲率を有するクッション形状（９）を有することを特徴とする、請求項４に記載の装置。
6. 前記クッション（９）の前記曲率が、一定の曲率半径を有することを特徴とする、請求項５に記載の装置。
7. 前記第１の分散領域（１０）の前記クッション（９）と、前記第２の分散領域（１１）の前記クッション（９）とが、異なる曲率半径であることを特徴とする、請求項５または６に記載の装置。
8. 前記第１の分散領域（１０）および／または前記第２の分散領域（１１）が、ホログラフィックパターンを含むことを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の装置。
9. 前記分配手段が、前記ビームが分配される前記分散領域（１０、１１）の大きさに対応するスイープ幅（１２）で、前記透過面（３）をスイープするように構成された、前記透過面（３）をスイープする手段（４）であることを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載の装置。
10. 前記スイープする手段（４）が、第１の方向、および／または前記第１の方向に対して実質的に垂直な第２の方向に、前記光ビームで前記透過面（３）をスイープするように構成された１つまたは２つの可動マイクロミラーを含むことを特徴とする、請求項９に記載の装置。
11. 前記光源（２）が、少なくとも１つのレーザダイオードを含むことを特徴とする、請求項９または１０に記載の装置。
12. 前記分配手段が、マイクロミラーのマトリクスからなることを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載の装置。
13. 前記光源（２）が、少なくとも１つの発光ダイオードを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
14. 前記光源（２）が、一定の光強度であることを特徴とする、請求項１から１３のいずれかに記載の装置。
15. 前記装置が、前記光ビームを形成するために前記光源（２）からの前記光線をコリメートするように構成された光学システム（５）を含むことを特徴とする、請求項１から１４のいずれかに記載の装置。
16. 前記装置が、前記透過面（３）を含むアウターレンズ（６）を含むことを特徴とする、請求項１から１５のうちのいずれかに記載の装置。
17. 請求項１から１６のいずれかに記載の、２つの領域を備える点灯装置（１）を含む、自動車ライト。

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