JP6043842B2 - 反射鏡および反射鏡を備えた照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、ある数の反射鏡手段を備え、この反射鏡手段が第１方向に並べて配置され、かつそれぞれ１個の反射面を有し、この反射面が、照明装置の少なくとも１個のランプ手段から放射された光を反射し得るように形成されている、照明装置用反射鏡に関する。本発明はさらに、ある数の反射鏡手段と、運転中光を放射することができるある数のランプ手段を有する反射鏡を備え、反射鏡手段がランプ手段から放射された光を反射することができるように配置される、照明装置に関する。

冒頭に述べた種類の反射鏡と、少なくとも１個のこのような反射鏡を備えた照明装置は、先行技術においていろいろな実施形が知られている。図１と図２は照明装置１００’を大幅に簡略化して例示的に示す図である。この照明装置はある数の反射鏡手段１０’〜１２’を有する反射鏡１’を備えている。この反射鏡手段１０’〜１２’は第１方向（ｘ−方向）において並べて配置され、第１方向に対して直交する第２方向（ｙ−方向）において前後にずらして配置されている。照明装置１００’はさらに、反射鏡手段１０’〜１２’の数と同じ数のランプ手段２０’〜２２’を備えている。各ランプ手段２０’〜２２’は好ましくは１個または複数の発光ダイオードを備えている。ここで図示した照明装置１００’の場合、各ランプ手段２０’〜２２’に、反射鏡１’の反射鏡手段１０’〜１２’が１個付設されている。これは、運転中ランプ手段２０’〜２２’の１個から放射され図１と図２において矢印によって簡略化して象徴的に示した光がそれぞれ、反射鏡手段１０’〜１２’の１個だけによって反射されることを意味する。各反射鏡手段１０’〜１２’は本ケースでは凹形に形成され、反射面１０１’、１１１’、１２１’を備えている。この反射面１０１’、１１１’、１２１’では、運転中にランプ手段２０’〜２２’から放射された光が反射させられる。

図１は、観察者が背後からｙ−方向に照明装置１００’を見た第１照明状況を示している。見た方向はこの図示では矢印によって象徴的に示してある。反射鏡手段１０’〜１２’から反射した光によって照らされる第１照明平面Ｅ１内において、複数の照明範囲４０’、４１’、４２’を有する比較的に均一な光分布が得られる。隣接する照明範囲４０’、４１’または４１’、４２’の間にはそれぞれ、非常に狭い照明隙間が１つだけ形成される。

図２には、観察者が側方背後から照明装置１００’を見た第２照明状況が示してある。第２の見た方向は矢印によって象徴的に示してある。側方から観察すると、第２照明平面Ｅ２’内において比較的に不均一の照明が得られる。隣接する照明範囲４３’、４４’の間には、側方からの照明を悪化させる比較的に大きな照明隙間が形成されている。この照明装置１００’を自動車の信号灯として使用する場合、このような照明隙間は側方の放射範囲において不利である。

特許文献１は、自動車用照明装置を開示している。この照明装置は発光ダイオードとして形成された複数のランプ手段と、ランプ手段から放射された光からなる平行な光線を発生するための複数のレンズを備えている。照明装置はさらに、複数の下位反射鏡で分割された光をライトの前へ向かって反射するための反射鏡を備えている。この下位反射鏡は段状に形成された複数の反射セグメントを備えている。各反射セグメントは光を反射することができる反射範囲と、段付き範囲を備えている。

特許文献２によって自動車用照明装置が知られている。この照明装置は、側方端縁に段部を有する反射鏡を備えている。この段部は、改善された側方の光放射特性を有する光分布を得るために役立つ。この反射鏡の構造は比較的に複雑である。

独国特許第１０２４３５９０Ｂ４号明細書 独国特許出願公開第１０２００９０２１９８３Ａ１号明細書

本発明の課題は、改善された側方放射特性を保証し、簡単かつ低コストで製造することができる、冒頭に述べた種類の反射鏡と照明装置を提供することである。

この課題は、請求項１の特徴部分の特徴を有する冒頭に述べた種類の反射鏡によって解決される。照明装置に関しては、この課題は請求項１０の特徴部分の特徴を有する冒頭に述べた種類の照明装置によって解決される。従属請求項は本発明の有利な発展形態に関する。

本発明に係る反射鏡は、少なくとも若干の反射鏡手段の反射面が側方のアンダーカット範囲を備えていることを特徴とする。驚くべきことに、側方のアンダーカット範囲を少なくとも若干の反射鏡手段の反射面に設けることによって、反射鏡の側方放射特性を大幅に改善することができることが判った。アンダーカット範囲は、光学技術的に効果的な有効反射面を拡大することによって、隣接する照明範囲の間のはるかに弱まった照明隙間を有する均一な側方照明を可能にする。本発明に係る反射鏡は特に、ランプ手段が発光ダイオードとして形成された照明装置における使用に適している。それによって、発光ダイオードの側方の放射特性が改善される。

有利な実施形では、各反射鏡手段の反射面が側方のアンダーカット範囲を備えていることが提案される。それによって、有効反射面をさらに拡大することにより、側方照明の均一性がさらに改善されるので有利である。

有利な実施形では、反射鏡手段がオーバーラップ区間を備え、このオーバーラップ区間が各反射鏡手段の反射面の側方のアンダーカット範囲を越えて延在するように形成されている。本実施形において、反射面のアンダーカット範囲は、同様に形成された反射鏡手段のオーバーラップ区間によって覆われる。オーバーラップ区間はランプ手段の方に向いた側が好ましくは光を反射するように形成されているので、同様に光反射のために寄与することができる。

好ましくは、反射面の側方のアンダーカット範囲の方に向いた反射鏡手段のオーバーラップ区間の範囲が、反射面よりも小さな反射率を有する。それによって、反射面の方に向いたオーバーラップ区間の範囲における、ランプ手段から放射された光の好ましくない戻り反射作用を低減することができるので有利である。

きわめて有利な代替的な実施形では、反射鏡手段がオーバーラップ区間を備え、このオーバーラップ区間が隣接する反射鏡手段の反射面の側方のアンダーカット範囲を越えて延在するように形成されている。この実施形において、アンダーカット範囲は隣接する反射鏡手段のオーバーラップ区間によって覆われる。オーバーラップ区間はランプ手段の方に向いた側で好ましくは光を反射するように形成されているので、同様に光反射のために寄与することができる。それによって、有効光反射面積のさらなる拡大が達成される。

好ましくは、反射面の側方のアンダーカット範囲の方に向いた隣接する反射鏡手段のオーバーラップ区間の範囲が、反射面よりも小さな反射率を有する。これにより、反射面の方に向いていてアンダーカット範囲を越えて延在する、隣接する反射鏡手段のオーバーラップ区間の範囲における、ランプ手段から放射された光の好ましくない戻り反射作用を低減することができる。

反射面の側方のアンダーカット範囲の方に向いたオーバーラップ区間の範囲は好ましくは、ランプ手段から放射された光が全く当たらず、それによって遮光されるように形成されている。

側方の照明をさらに改善するために、きわめて有利な実施形では、反射鏡手段が第１方向に対して直交するように配向された第２方向において前後にずらして配置されている。それによって、側方範囲において、比較的に幅広で、反射鏡手段の特別な形成に基づいてきわめて均一である光分布が得られる。

有利な実施形では、各反射鏡手段の反射面が切子面状の多数の反射面セグメントを備えている。反射面セグメントの適当な形成により、個々の反射鏡手段の放射特性を、反射鏡の具体的な使用目的に適切に適合させることができる。例えば、反射面セグメントを複数の反射面セグメントグループにまとめることができる。この反射面セグメントグループはそれぞれ、第１方向に並べて配置されたある数の反射面セグメントと、第２方向に上下に配置されたある数の反射面セグメントによって形成されている。隣接する反射面セグメントグループは、適切な光案内を可能にするために、特に互いに段状に配向することおよび／または互いに曲げることができる。

反射面セグメントは好ましくは平面状、凹形、凸形、球面湾曲形状、非球面湾曲形状にあるいは自由曲面状に形成可能である。反射面セグメントを適当に選択することにより、反射鏡手段の放射特性の適切な調整と適合が可能である。

反射鏡の製作を簡単にするために、反射鏡が一体に形成されているときわめて有利である。

本発明に係る照明装置は、反射鏡が請求項１〜９のいずれか一項に従って形成されていることを特徴とする。照明装置は、反射鏡の特別な形成によって、均一な側方光分布が得られるという利点がある。好ましくは、反射鏡手段の１つに、照明装置の１つのランプ手段が付設されている。ランプ手段は好ましくは発光ダイオードとして形成されている。

本発明に係る照明装置は、改善された側方の放射特性に基づいて、特に自動車のテールランプ、制動灯、ターンシグナルランプ、マーカーランプ、サイドマーカーランプまたはサイドミラー取り付けターンシグナルランプとしての使用のために適している。

本発明の他の特徴および効果は、添付の図を参照した、有利な実施の形態の次の説明に基づいて明らかになる。

先行技術で知られている反射鏡を備えた照明装置を大幅に簡略化して示す図である。 図１の照明装置を大幅に簡略化して示す他の図である。 本発明の有利な実施の形態に係る反射鏡を備えた照明装置を大幅に簡略化して示す図である。 図３の照明装置を大幅に簡略化して示す他の図である。 本発明の他の実施の形態に係る反射鏡を備えた照明装置の一部の斜視図である。

図３と図４を参照すると、本発明の有利な実施の形態に従って形成された照明装置１００は、ある数の反射鏡手段１０〜１４を有する反射鏡１を備えている。この反射鏡手段のうち図示では３個の反射鏡手段１０〜１２がその全体を見ることができる。他の２個の反射鏡手段１３、１４は一部だけしか示していない。反射鏡手段１０〜１４はここで図示した実施の形態では第１方向（ｘ−方向）において並べて配置され、そして第１方向と直交する第２方向（ｙ−方向）において前後にずらして配置されている。照明装置１００はさらに、反射鏡手段１０〜１４と同じ数のランプ手段２０〜２２を備えている。両反射鏡手段１３、１４のランプ手段はこの図では見えない。照明装置１００の各ランプ手段２０〜２２は好ましくは１個または複数の発光ダイオードを備えている。ここで図示した照明装置１００の場合、各ランプ手段２０〜２２に、反射鏡１の反射鏡手段１０〜１４が１個付設されている。これに関連して「付設」とは、運転中ランプ手段２０〜２２の１個から放射され図３と図４において矢印によって簡略化して象徴的に示した光がそれぞれ、反射鏡手段１０〜１４の１個だけによって反射されることを意味する。各反射鏡手段１０〜１４は凹形に形成され、反射面１０１、１１１、１２１を備えている。この反射面において、当該の反射鏡手段１０〜１４に付設されたランプ手段２０〜２２から放射された光を反射することができる。

図１と図２を参照して冒頭で説明した反射鏡１と異なり、反射鏡手段１０〜１４の反射面１０１、１１１、１２１はそれぞれ、側方のアンダーカット範囲１０２、１１２、１２２を備えている。この側方のアンダーカット範囲１０２、１１２、１２２は本実施の形態では、それぞれ、隣接する反射鏡手段１０〜１４の１つがオーバーラップ区間１０３、１１３、１２３、１３３を有することによって形成される。このオーバーラップ区間は、当該の反射鏡手段１０〜１４の反射面１０１、１１１、１２１を越えて部分的に延び、この反射面とオーバーラップするように形成されている。それぞれの反射鏡手段１０〜１４の反射面１０１、１１１、１２１に対する隣接する反射鏡手段１０〜１４のオーバーラップ区間１０３、１１３、１２３、１３３の自由端の投影は、それぞれの反射面１０１、１１１、１２１の側方のアンダーカット範囲１０２、１１２、１２２の境界を定めている。

図３には第１照明状況が示してあり、この第１照明状況では、観察者が背後からｙ−方向に照明装置１００を見ている。この第１の視線方向は矢印によって象徴的に示してある。反射鏡手段１０〜１４から反射した光によって照らされ、ｙ方向において照明装置１００から離隔された照明平面Ｅ１には、複数の照明範囲４０、４１、４２を有する比較的に均一な光分布が部分光束によって生じる。隣接する照明範囲４０、４１または４１、４２の間にはそれぞれ、きわめて狭い１つだけの照明隙間が形成されている。従って、この光分布は、図１と図２を参照して上述した、先行技術で既に知られている照明装置１００’によって、第１照明平面Ｅ１内で得ることができる光分布にほぼ一致している。

図４は、観察者が照明装置１００を後側の側方から見る第２照明状況を示している。第２の視線方向は図４において矢印によって象徴的に示してある。明らかなように、反射面１０１、１１１、１２１がそれぞれ側方のアンダーカット範囲１０２、１１２、１２２を有する、反射鏡手段１０〜１４の特別な形成により、側方から観察する際、図１と図２を参照して上で説明した照明装置１００’の場合よりもはるかに均一な照明を第２照明平面Ｅ２内で得ることができる。隣接する照明範囲４３、４４の間の照明隙間は、先行技術で知られている照明装置１０’の場合よりもはるかに狭い。その理由は特に、アンダーカット範囲１０２、１１２、１２２によって反射鏡手段１０〜１４の効果的な反射面１０１、１１１、１２１を拡大できることにある。照明手段２０〜２２の方に向いたオーバーラップ区間１０３、１１３、１２３、１３３の範囲は好ましくは光を反射するように形成され、それによって、当該の反射鏡手段１０〜１４の反射面１０１、１１１、１２１の一部を形成する。

好ましくは、反射面１０１、１１１、１２１の側方のアンダーカット範囲１０２、１１２、１２２の方に向いた隣接する反射鏡手段１０〜１４のオーバーラップ区間１０３、１１３、１２３、１３３の範囲は、反射面１０１、１１１、１２１よりも小さな反射率を有する。それによって、オーバーラップ区間１０３、１１３、１２３、１３３の上記の範囲における光の好ましくない戻り反射の作用が低減されるかまたは少なくともほぼ防止される。照明手段２０〜２２はさらに反射鏡手段１０〜１４に関して次のように配置されている。すなわち、照明手段２０〜２２から放射された光が、反射面１０１、１１１、１２１の側方のアンダーカット範囲１０２、１１２、１２２寄りのオーバーラップ区間１０３、１１３、１２３の範囲に当たらないように、配置されている。

上述のように形成された反射鏡１を備えた照明装置１００は、特に自動車での使用に適している。例えば、自動車のテールランプ、制動灯、ターンシグナルランプ、マーカーランプ、サイドマーカーランプまたはサイドミラー取り付けターンシグナルランプとして形成された照明装置１００の場合に、反射面１０１、１１１、１２１が側方アンダーカット範囲１０２、１１２、１２２を有する反射鏡手段１０〜１４を備えた反射鏡１を使用することができる。その際、反射鏡１は、少なくとも上述の若干の自動車照明装置において法律的に要求されるようなきわめて均一な側方放射特性を可能にする。

本発明の根底をなす光技術的な基本思想は、比較的に簡単であり、それによってきわめて容易にかつ低コストで実現可能である。照明装置１００は、それぞれ１個または複数の発光ダイオードを有するある数のランプ手段２０〜２２と、ランプ手段２０〜２２と同じ数の反射鏡手段１０〜１４を有する反射鏡１０を備えている。各ランプ手段２０〜２２には１個の反射鏡手段１０〜１４が付設され、反射鏡手段はランプ手段２０〜２２から放射された光を反射することができる。アンダーカット範囲１０２、１１２、１２２を有する反射鏡手段１０〜１４の反射面１０１、１１１、１２１の特別な形成に基づいて、大きな曲率の反射面１０１、１１１、１２１を光学的にはるかに良好に形成することができるので有利である。その際、特に、ランプ手段２０〜２２の方に向いたオーバーラップ区間１０３、１１３、１２３、１３３の範囲が光を反射するように形成されているときには、先行技術よりも大きな効率的な反射面１０１、１１１、１２１が生じる。この反射面は、照明装置１００を側方から見たときの照明の均一性を大幅に改善する。

次に、図５を参照して、本発明の他の実施の形態に従って形成された照明装置１００を詳しく説明する。その際、基礎となる光技術的な思想は図３と図４に示した実施の形態の思想に一致する。本実施の形態では、照明装置１００の５個のランプ手段２０〜２４と５個の反射鏡手段１０〜１４が示してある。さらに、第６の反射鏡手段１６の一部が見える。各ランプ手段２０〜２４は少なくとも１個の発光ダイオードを備えている。上記の最初の実施の形態のように、本実施の形態では、ランプ手段２０〜２４の各々１個に、反射鏡手段１０〜１４が１個付設されている。各反射鏡手段１０〜１４は反射面１０１、１１１、１２１、１３１、１４１を備えている。この反射面において、当該の反射鏡手段１０〜１４に付設されたランプ手段２０〜２４から放射された光を反射することができる。

各反射鏡手段１０〜１４の反射面１０１、１１１、１２１、１３１、１４１は本実施の形態では、切子面状に形成された多数の反射面セグメント１５を備えている。個々の反射面セグメント１５は例えば平面状、凹形、凸形、球面状に湾曲した形または非球面状に湾曲した形に形成可能である。さらに、反射面セグメント１５を自由曲面として形成することができる。反射面セグメント１５を適当に形成することにより、反射鏡手段１０〜１４の反射特性、ひいては照明装置１００の発生する放射特性を適切に調節し、それぞれの用途に適合させることができる。図５に示すように、各反射鏡手段１０〜１４は複数の反射面セグメントグループを備えている。この反射面セグメントグループはそれぞれ、ｚ−方向に上下に配置されたそれぞれ６個の反射面セグメント１５を有する隣接する２列によって形成されている。隣接する反射面セグメントグループはここで図示した実施の形態で段状に互いに配向され、かつ互いに曲げられている。

反射面１０１、１１１、１２１、１３１、１４１はそれぞれ側方のアンダーカット範囲１０２、１１２、１２２、１３２、１４２を備えている。この側方のアンダーカット範囲１０２、１１２、１２２、１３２、１４２は本実施の形態では同様に、隣接する反射鏡手段１０〜１４、１６の一つがオーバーラップ区間１０３、１１３、１２３、１３３、１４３、１６３を有することによって形成されている。このオーバーラップ区間は、それが部分的に当該の反射鏡手段１０〜１４の反射面１０１、１１１、１２１、１３１、１４１を越えて延在するように形成されている。第１反射鏡手段１０のオーバーラップ区間１０３に付設された他の（その左側に配置された）反射鏡手段の反射面は、図５においては見えない。それぞれの反射鏡手段１０〜１４の反射面１０１、１１１、１２１、１３１、１４１に対する、隣接する反射鏡手段１０〜１４のオーバーラップ区間１０３、１１３、１２３、１３３、１４３、１６３の自由端の投影は、それぞれの反射面１０１、１１１、１２１、１３１、１４１の側方のアンダーカット範囲１０２、１１２、１２２、１３２、１４２の境界を定める。この側方のアンダーカット範囲１０２、１１２、１２２、１３２、１４２はこの実施の形態においても、側方の照明を均一にする。ランプ手段２０〜２４の方に向いたオーバーラップ区間１０３、１１３、１２３、１３３、１４３、１６３の範囲は好ましくは光を反射するように形成され、それによって当該の反射鏡手段１０〜１４の反射面１０１、１１１、１２１、１３１、１４１の一部を形成する。好ましくは、反射面１０１、１１１、１２１、１３１、１４１の側方のアンダーカット範囲１０２、１１２、１２２、１３２、１４２の方に向いたオーバーラップ区間１０３、１１３、１２３、１３３、１４３、１６３の範囲は、ランプ手段２０〜２４から放射された光がこの範囲に全く当たらないように遮光されている。

照明装置１００は自動車での使用に適しており、特にテールランプ、制動灯、ターンシグナルランプ、マーカーランプ、サイドマーカーランプまたはサイドミラー取り付けターンシグナルランプとして適している。

ここで明確に示していない発展形態では、照明装置１００が付加的な光学手段を備えることができる。この光学手段により、反射鏡１によって反射された光に光学的な影響を及ぼすことができ、特に屈折または散乱させることができる。それによって、照明装置１の放射特性をさらに変更し、具体的な照明目的に適切に適合させることができる。

１ 反射鏡
１０〜１４ 反射鏡手段
２０〜２４ ランプ手段
１００ 照明装置
１０１、１１１、１２１、１３１、１４１ 反射面
１０２、１１２、１２２、１３２、１４２ アンダーカット範囲
ｘ 第１方向

Claims (7)

1. ある数の反射鏡手段（１０〜１４）を備え、この反射鏡手段が第１方向（ｘ）に並べて配置され、かつそれぞれ１個の反射面（１０１、１１１、１２１、１３１、１４１）を有し、この反射面が、照明装置（１００）の少なくとも１個のランプ手段（２０〜２４）から放射された光を反射し得るように形成されている、照明装置（１００）用反射鏡（１）において、
   少なくとも若干の前記反射鏡手段（１０〜１４）の前記反射面（１０１、１１１、１２１、１３１、１４１）が側方のアンダーカット範囲（１０２、１１２、１２２、１３２、１４２）を備え、
   前記反射鏡手段（１０〜１４）がオーバーラップ区間を備え、このオーバーラップ区間が前記各反射鏡手段（１０〜１４）の前記反射面（１０１、１１１、１２１、１３１、１４１）の前記側方のアンダーカット範囲（１０２、１１２、１２２、１３２、１４２）を越えて延在するように形成され、
   前記反射面（１０１、１１１、１２１、１３１、１４１）の前記側方のアンダーカット範囲（１０２、１１２、１２２、１３２、１４２）の方に向いた前記反射鏡手段（１０〜１４）の前記オーバーラップ区間の範囲が、前記反射面（１０１、１１１、１２１、１３１、１４１）よりも小さな反射率を有することを特徴とする反射鏡（１）。
2. ある数の反射鏡手段（１０〜１４）を備え、この反射鏡手段が第１方向（ｘ）に並べて配置され、かつそれぞれ１個の反射面（１０１、１１１、１２１、１３１、１４１）を有し、この反射面が、照明装置（１００）の少なくとも１個のランプ手段（２０〜２４）から放射された光を反射し得るように形成されている、照明装置（１００）用反射鏡（１）において、
   少なくとも若干の前記反射鏡手段（１０〜１４）の前記反射面（１０１、１１１、１２１、１３１、１４１）が側方のアンダーカット範囲（１０２、１１２、１２２、１３２、１４２）を備え、
   前記反射鏡手段（１０〜１４）がオーバーラップ区間（１０３、１１３、１２３、１３３、１４３、１６３）を備え、このオーバーラップ区間が隣接する反射鏡手段（１０〜１４）の前記反射面（１０１、１１１、１２１、１３１、１４１）の側方のアンダーカット範囲（１０２、１１２、１２２、１３２、１４２）を越えて延在するように形成され、
   前記反射面（１０１、１１１、１２１、１３１、１４１）の前記側方のアンダーカット範囲（１０２、１１２、１２２、１３２、１４２）の方に向いた隣接する前記反射鏡手段（１０〜１４）の前記オーバーラップ区間（１０３、１１３、１２３、１３３、１４３、１６３）の範囲が、前記反射面（１０１、１１１、１２１、１３１、１４１）よりも小さな反射率を有することを特徴とする反射鏡（１）。
3. 前記各反射鏡手段（１０〜１４）の前記反射面（１０１、１１１、１２１、１３１、１４１）が側方のアンダーカット範囲（１０２、１１２、１２２、１３２、１４２）を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の反射鏡（１）。
4. 前記反射鏡手段（１０〜１４）が前記第１方向（ｘ）に対して直交するように配向された第２方向（ｙ）において前後にずらして配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の反射鏡（１）。
5. 前記各反射鏡手段（１０〜１４）の前記反射面（１０１、１１１、１２１、１３１、１４１）が切子面状の多数の反射面セグメント（１５）を備えている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の反射鏡（１）。
6. 前記反射面セグメント（１５）が平面状、凹形、凸形、球面湾曲形状、非球面湾曲形状にあるいは自由曲面状に形成されている、請求項５に記載の反射鏡（１）。
7. ある数の反射鏡手段（１０〜１４）と運転中光を放射することができるある数のランプ手段（２０〜２４）を有する反射鏡（１）を備え、前記反射鏡手段（１０〜１４）が前記
   ランプ手段（２０〜２４）から放射された光を反射することができるように配置される、照明装置（１００）において、
   前記反射鏡（１）が請求項１〜６のいずれか一項に従って形成されていることを特徴とする照明装置（１００）。

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