JP4741791B2 - 自動車用表示または照明装置の部品で光学的機能を実現する方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車用表示または照明装置の部品で光学的機能を実現する方法に関する。この方法は、特にヘッドランプまたはライトのためのマスクの製造、または反射器の製造に適している。

光学的理由または美的理由から、自動車のヘッドランプのマスクを、金属被覆しなければならないことが極めて多い。このマスクは、ディップ（下向き）ビームライト、フルビームライトおよびサイドライトをカバーできるだけでなく、方向指示器もカバーできる。方向指示器の前方には、アンバー色の透明スクリーンを設けなければならない。

１つの解決案は、アンバー色のプラスチック材料から製造されており、マスクに適し、マスクに固定された部品を使用することである。

しかし、このような追加部品を増設するには、増設コストがかなり大となる。その理由は、部品自体のコストだけでなく、マスクと部品との組み立てにもコストがかかるからである。

マスクを金属被覆することによって、所定ゾーンで光の反射が生じ、寄生光線も生じる。光学的反射機能を奏するように、それ自身が金属被覆されているヘッドランプの反射器でも、寄生反射ゾーンが生じ得る。

１つの解決案は、マスクを製造するのに使用されるモールドの表面を、凹凸面（エンボス状、畝状）にすることによって、寄生光線を生じさせるゾーンをマット面とすることである。

しかし、このような解決案を実施すると、ある問題が生じる。

これは、特殊な凹凸面を有するモールドを使用することによって、このモールドが、他の用途に対して比較的フレキシブルでなくなるからである。

またこのモールドは、容易に摩耗したり、不純物によって汚染されたりするおそれがある。

更に、反射器が右ハンドル車に使用されるのか、または左ハンドル車に使用されるのかによって、反射器の同じポイントに寄生反射ゾーンが位置しなくなる。従って、これら２つのタイプの反射器を製造するには、２つの反射器のモールドが必要となる。

最後に、反射器の場合、使用される材料は、熱硬化性材料、射出金属またはスタンプ加工される板金である。その理由は、反射器は、高温に加熱するフルビームライトに対して使用され、熱可塑性材料を使用することができなくなるからである。このタイプの熱硬化性材料は、離型時に砕けるという問題を生じさせるので、このタイプの熱硬化性材料に対して、モールドをエンボス加工することはできない。

本発明は、ヘッドランプ内の方向指示器に対し、アンバー色のスクリーンのような光学的機能部品を低コストで小さい空間に増設し、かつマスクのような部品にマットゾーンを製造するのに特殊な凹凸加工、すなわち、マーキングを使用することなく、モールドを使用することができる、自動車の表示または照明装置の部品において光学的機能を実現する方法を提供しようとするものである。

本発明は、自動車用表示または照明装置の部品を所定の材料で形成する工程を含む、前記部品にて光学的機能を実現する方法を提案するものである。

本発明によれば、前記方法は、前記部品の少なくとも１つの表面にレーザーを照射する工程を含む。

従って、スタートポイントは、金属被覆してもよいし、しなくてもよいプラスチック材料のような材料を、例えば成形することによって形成される部品となる。レーザー技術によって部品が金属被覆されている時には、前記部品での選択的アブレーション、またはプラスチック材料への直接照射を実行することができる。

特定の金属表面のアブレーションは、プラスチック材料に影響しないので、アブレーションによって、プラスチック材料のあるゾーンが現れる。このゾーンは、光学的機能部品、例えばスクリーンに対応する。

プラスチック材料に直接レーザーを照射することによって、例えばプラスチック表面の一部をエンボス加工することが可能となり、この部品は、金属被覆後、反射率が低くなる。

従って、かかる方法によって、マーキングを有しない部品からスタートすることが可能となり、特殊な光学的機能を実現したり、または反射率のより低いゾーンを製造するために利用上のフレキシビリティを大きくすることができる。この方法は、マスクの適合化をしないし、別の部品を必要としない。

この方法によって、金属表面をアブレーションすることにより、例えばサイドライト用のライトウィンドーを形成して、金属被覆された透明プラスチック材料製のマスクのような部品を通過する光の通路を形成することもできる。

この方法は、前記部品を金属被覆する工程も含むことができる。

第１実施例によれば、この方法は、前記レーザー照射工程の前に前記部品を完全に金属被覆する工程を含み、前記照射工程は、前記金属被覆された部品の前記表面の金属を、レーザー照射により選択的にアブレーションする工程である。

第２実施例によれば、所定の材料とは、プラスチック材料のことであり、前記レーザー照射工程は、プラスチック材料の前記表面をエンボス加工する工程である。

前記エンボス加工工程の後に、前記部品を金属被覆する工程が続くことが好ましい。

レーザー照射は、ＹＡＧレーザー、ＣＯ₂レーザーまたはエキシマレーザーによることが好ましい。

本発明は、本発明に係わる方法によって得られる自動車用表示装置または照明装置の部品であって、レーザー照射後に得られる少なくとも１つの表面を含む、所定の材料によって製造された部品にも関する。

本発明は、本発明に係わる方法によって得られる、自動車用表示装置または照明装置の部品であって、金属被覆された表面と、レーザー照射による金属の選択的アブレーション後に得られる金属被覆されていない表面とを含む、プラスチック材料から製造された部品にも関する。

一実施例においては、前記プラスチック材料は、透明でアンバー色となっている。

この実施例によると、例えばヘッドランプのマスクにフラッシングのためのアンバー色のスクリーンを製造することが可能となる。

別の実施例によれば、前記プラスチック材料は無色透明である。

この実施例によって、例えばヘッドランプマスクのサイドライト部分内に光の通路を形成することが可能となる。

最後に本発明は、本発明に係わる方法によって得られる自動車用照明装置の部品であって、光を反射する表面と光を反射しない表面とを含む、金属被覆されたプラスチック材料から製造された部品にも関する。

前記部品は、光を反射しない複数の表面と光を反射する複数の表面とを含むことが好ましい。

第１の別の実施例によれば、前記プラスチック材料は熱硬化性材料である。

従って、光学的機能を奏するように光を反射する表面と、光を反射せず、よって寄生反射を解消できる表面とを有する反射器を製造することができる。光を反射しない表面は、プラスチック材料をエンボス加工し、金属被覆するか、または金属のテクスチャーを変えるように金属被覆された部分を加工処理することのいずれかによって得られる。

同じゾーン内で光を反射しない複数の表面を製造することも可能であり、この表面の数が多くなればなるほど、光の反射は弱くなる。更に、自動車が右ハンドル車であるか左ハンドル車であるかに応じ、２つのタイプの反射器を製造するのに、１つの製造用モールドを使用することもできる。レーザーを選択的に照射する工程によって、別々の反射器を製造することができる。

第２の別の実施例によれば、前記プラスチック材料は熱可塑性材料である。

この第２の別の実施例により、美的理由から金属被覆されたヘッドランプ用のマスクを製造し、寄生反射光が生じる恐れのある表面を処理することができる。

別の実施例によれば、前記所定の材料とは、アルミニウムのような金属である。

非限定的に示されている本発明の実施例の次の説明を読めば、本発明の上記以外の特徴および利点が明らかとなると思う。

図１は、本発明に係わる方法によって得られる、方向指示器用のアンバー色の透明スクリーンを含む自動車のヘッドランプ１１を略示している。

このヘッドランプ１１は、
ケーシング１２と、
保護用カバー１６と、
楕円ヘッドランプレンズ１７と、
マスク１３と、
方向指示器用電球１５とを備えている。

これら３つの部品、すなわち、ケーシング１２と保護用カバー１６とマスク１３とは、熱可塑性材料を射出成形することによって製造されている。

マスク１３は、楕円ヘッドランプレンズ１７のための２つのオリフィス１４を有する。

マスク１３は、アンバー色の透明表面１８を含み、この透明表面１８は、電球１５の前方に位置し、方向指示器のためのスクリーンとして働く。この表面１８は、マスク１３の一体的部品を形成する。

マスク１３は、アンバー色で染色された透明ポリカーボネートのような熱可塑性材料を射出成形することによって得られる。

マスクは、次にアルミニウムの層によって金属被覆される。

表面１８に対応するマスク１３のアルミ層の選択的なアブレーションを実行し、アンバー色のプラスチック材料が現れるように、ＹＡＧタイプのレーザーが使用される。

使用できる一例として１０６４ｎｍの波長、９００ｎｍ／ｓの変位速度、２０Ｗの電力および４５００Ｈｚの周波数で作動するＹＡＧレーザーを挙げることができる。ＣＯ₂レーザーまたはエキシマタイプのレーザーも使用できる。

こうして、表面１８を除いた部分が金属被覆されたマスク１３が得られる。

従って、この方法によってマスク１３の材料だけを使用することにより、ヘッドランプ１１内に追加部品を設けることなく、フラッシングのためのアンバー色スクリーン機能１８を実現できる。

図２は、本発明に係わる方法によって得られる光の通路を含むヘッドランプ２１を略示している。

このヘッドランプ２１は、
ケーシング２２と、
保護カバー２６と
楕円ヘッドランプレンズ２７と、
マスク２３と、
サイドライト用電球２５とを備えている。

３つの部品、すなわちケーシング２２と、保護カバー２６と、マスク２３とが、熱可塑性材料を射出成形することによって製造される。

マスク２３は、楕円ヘッドランプレンズ２７のための２つのオリフィス２４を有する。

このマスク２３は、サイドライト用の電球２５の前方に位置する透明で無色の表面２８を有する。この表面２８は、マスク２３の一体的部品を形成する。

このマスク２３は、透明無色のポリカーボネートのような熱可塑性材料を射出成形することによって得られる。

このマスク２３は、アルミの層によって完全に金属被覆される。

表面２８に対応するマスク２３のアルミ層の選択的アブレーションを実行し、透明無色のプラスチック材料が現れるように、ＹＡＧタイプのレーザーが使用される。ＣＯ₂レーザーまたはエキシマタイプのレーザーも使用できる。

こうして、表面２８を除いて金属被覆されたマスク２３が得られる。

従って、この方法により、マスク２３の材料だけを使用して、ヘッドランプ２１内に追加部品を設けることなく、サイドライト用の光学的光通過機能を実現できる。

表面２８は、別の形状、例えばストリップ状またはリング状とし、サイドライトによって照明される表面の形状により、車両の所定のカテゴリーを認識できるようにしてもよい。

図３は、本発明に係わる方法によって得られる、非反射ゾーンを有するマスクを含むヘッドランプ３１を略示している。
このヘッドランプ３１は、
ケーシング３２と、
保護用カバー３６と、
楕円ヘッドランプレンズ３７と、
マスク３３とを備えている。

これら３つの部品、すなわち、ケーシング３２と保護用カバー３６とマスク３３とは、熱可塑性材料を射出成形することによって製造されている。

マスク３３は、楕円ヘッドランプレンズ３７のための２つのオリフィス３４を有する。

マスク３３は、光を反射しない２つの表面３８を含む。

マスク３３は、熱可塑性材料を射出成形することによって得られる。

まず最初に、ＹＡＧタイプのレーザー照射線を照射することにより、表面３８に対応する熱可塑性ゾーンをエンボス加工、すなわち凹凸面とする。ＣＯ₂レーザーまたはエキシマタイプのレーザーも使用できる。

次にマスク３３を、アルミの層によって完全に金属被覆する。

こうして完全に金属被覆され、２つのエンボス加工され、金属被覆された表面３８を有するマスクが得られ、表面３８では、光は反射されず、寄生光線が生じるのが防止される。

従って、この方法により、マスクを射出成形するのに使用されるモールドの特定処理を行うことなく、金属被覆されたマスクでの寄生反射を抑制する光学的機能部品を製造することができる。

図４は、ディップ（下向き）／フルビーム反射器４０を通る軸方向の水平断面を略示している。
例として、反射器４０内には、ガス放電ランプのアークから成る光源１０が取り付けられる。
この反射器４０は、やや楕円形の内側の面２０を有し、この面２０は、光源１０から発せられた光線を反射するように金属被覆されている。

図５は、本発明の第１実施例に係わる、図４の反射器４０の略正面図である。
この金属被覆された内側の面２０は、光を反射しない金属被覆されていないゾーン２０ａを有する。このゾーン２０ａは、光を反射しない複数のモチーフを有することもできる。後者のケースでは、ゾーン２０ａの一部は反射でき、モチーフの下図に応じて、反射を変調することができる。

この反射器４０は、熱硬化性プラスチック材料を射出成形することによって得られる。
次に、反射器４０の面２０は、アルミニウムの層によって完全に金属被覆される。

ゾーン２０ａに対応する面２０のアルミ層の選択的アブレーションを実行し、プラスチック材料が現れることができるようにするために、ＹＡＧタイプのレーザーを使用する。ＣＯ₂レーザーまたはエキシマタイプのレーザーも使用できる。
こうして、表面２０ａを除いた部分が金属被覆された面２０が得られる。

図６は、本発明の第２実施例に係わる図４の反射器４０の略正面図である。
図６に示された反射器４０は、基本的には図５に示された反射器と同一であるが、反射器４０が非反射ゾーン２０ａを有せず、軸線ｚに対して、ゾーン２０ａと対照的な非反射ゾーン２０ｂを有する点が異なっている。

かかる反射器を得るための方法は、図５を参照して説明した方法と同一である。本発明の方法により、同一のマスクを使用して、図５および図６を参照してそれぞれ説明した２つの反射器を製造することができる。従って、同じマスクを使用して、右ハンドル車および左ハンドル車で使用される反射器を製造することができる。従って、選択的なレーザーアブレーションの工程により、１つ以上の非反射ゾーンを設けて、反射器を区別することが可能となる。

当然ながら本発明は、これまで説明した実施例のみに限定されるものではない。
特にレーザー放射線が照射される上記材料は、プラスチックおよびアルミニウムであったが、他の材料、例えば他の金属も使用できる。

更に、射出による成形の場合に限って本発明を説明したが、板金のような材料を使用するときには、スタンプ加工による成形も使用できる。

同様に、これまでの説明が、プラスチック材料の射出成形に関係していたが、アルミニウムのような材料を射出成形し、アルミニウム製の部品の表面に直接レーザーを作用させてもよい。

更に、ヘッドランプの場合にしか、本発明を説明しなかったが、本発明は、自動車用の表示または照明に使用される他の装置、例えば後部ライト部品にも実施できる。

本発明に係わる方法によって得られる方向指示器を含むヘッドランプを略図で示す。 本発明に係わる方法によって得られる光の通路を含むヘッドランプを略図で示す。 本発明に係わる方法によって得られる非反射ゾーンを有するマスクを含むヘッドランプを略図で示す。 ディップ状（下向き）／フルビーム反射器を通る軸方向水平断面を略図で示す。 本発明の第１実施例に係わる、図４の反射器の正面図を略図で示す。 本発明の第２実施例に係わる、図４の反射器の正面図を略図で示す。

符号の説明

１０ 光源
１１ ヘッドランプ
１２ ケーシング
１３ マスク
１４ オリフィス
１５ 電極
１６ 保護カバー
１７ 楕円ヘッドランプレンズ
１８ スクリーン機能部品
２０ 内側の面
２０ａ 金属被覆されていないゾーン
２１ ヘッドランプ
２２ ケーシング
２３ マスク
２４ オリフィス
２５ 電極
２６ 保護カバー
２７ 楕円ヘッドランプレンズ
２８ 正面
３１ ヘッドランプ
３２ ケーシング
３３ マスク
３６ 保護カバー
３７ 楕円ヘッドランプレンズ
３４ オリフィス
３８ 表面
４０ 反射器

Claims (15)

1. 自動車用の表示または照明装置の部品にて光学的機能を実現するための方法であって、前記部品を所定の材料で形成する工程を含み、
   前記方法は、前記部品を金属被覆する工程と、前記部品の少なくとも１つの表面にレーザーを照射する工程とを含み、前記レーザーを照射する工程は、金属表面のアブレーションにより前記部品に光の通路を形成するために行われる方法。
2. 前記所定の材料がプラスチックであり、前記レーザーを照射する工程が、プラスチック材料の表面をエンボス加工する工程であることを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. 前記エンボス加工工程の次に、前記部分を金属被覆する工程が続くことを特徴とする、請求項２記載の方法。
4. 前記レーザーを照射する工程の前に、前記部品を完全に金属被覆する工程を含み、かつ前記照射工程が、前記金属被覆された部品の前記表面の金属をレーザーにより選択的にアブレーションする工程であることを特徴とする、請求項１記載の方法。
5. 前記レーザーが、ＹＡＧレーザー、ＣＯ₂レーザーまたはエキシマレーザーによって発生したものであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の方法によって得られる自動車用表示または照明装置の部品であって、レーザーの照射後に得られる少なくとも１つの表面を有し、かつ、所定の材料によって製造された部品。
7. 請求項４または５に記載の方法によって得られる自動車用表示または照明装置の部品であって、レーザーによる金属の選択的アブレーションの後に得られる金属被覆されていない表面、および金属被覆された表面を含み、プラスチック材料によって製造された部品。
8. 前記プラスチック材料が、透明でアンバー色であることを特徴とする、請求項７記載の部品。
9. 前記プラスチック材料が、透明で無色であることを特徴とする、請求項７記載の部品。
10. 請求項２〜５のいずれかに記載の方法によって得られる自動車用照明装置の部品であって、光を反射する表面と、表面を反射しない表面とを含む、金属被覆されたプラスチック材料から製造された部品。
11. 光を反射しない複数の表面と、光を反射する複数の表面とを有する、請求項１０に記載の部品。
12. 前記プラスチック材料が、熱可塑性材料であることを特徴とする、請求項７〜１１のいずれかに記載の部品。
13. 前記プラスチック材料が、熱硬化性材料であることを特徴とする、請求項７〜１１のいずれかに記載の部品。
14. 前記所定の材料が、金属であることを特徴とする、請求項６記載の部品。
15. 前記金属が、アルミニウムであることを特徴とする、請求項１４記載の部品。

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