JP6224110B2 - 自動車両の照明および／または合図装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車用の照明および／または合図（信号表示）装置に関する。

そのような装置に、光ガイド（光導波路）と、複数のＬＥＤとを設けることが知られている。それらのＬＥＤの光線は、当該ガイドによって、光の線に沿って装置の出力部へ伝達される。かくして、直線状、矩形状、ないし曲線状のプロファイルを有した光ガイドから光ビームが生み出される。

それがルーフライト（天井灯）であるときには、照明装置の厚さが、車両の車体と客室との間で利用可能な空間によって限定される。概して、当該装置の構成要素、特にプリント回路や光源の、寸法、機能的制約、および配置は、その装置の厚さの点で、自動車両製造者の要求を容易には満たすことができない。

従って、測光値を犠牲にすることなく、また光源の配置への過度な制約を伴うことなく、縮小された寸法で実施することのできる照明および／または合図装置に対する要求が存在するのである。

本発明の目的は、例えば少なくとも２つの連続した光の線であって、（それらが直線であろうと曲線であろうと）自らのプロファイルに沿って均質な光の線を生み出すことを可能としつつ、光源を自由に配置することのできる、限定された厚さを有した照明ないし合図装置を作り出すことである。

この目的のために、本発明は、自動車両の合図または客室照明用の装置であって、少なくとも１つの光源と、光ガイドとを備え、光源は、ガイドの主面の正面に広がっており、ガイドは、光源によって発せられた光の少なくとも一部を当該ガイド内へと反射することのできる少なくとも１つのカップリング面と、カップリング面からやって来る光をガイドの出力面の方へ反射するように構成された、互いに間隔の置かれる少なくとも２つのデカップリング面とを具備している、装置を提供するものである。

かくして、ガイドに対する光源の配置によって、光の線の良好な測光値を維持しつつ、装置の厚さを低減させることが可能となる。

「車両の客室を照明するための装置」は特に、車両の客室内部に取り付けられること、および、この客室の一部ないし全部を照らすことを企図された照明装置、例えばルーフライト、コンソール照明、またはリーディングライト（読書灯）を意味するように意図されている。

にもかかわらず本発明は、客室を照明するための装置を形成しない照明および／または合図装置、例えばライト（灯火類）やヘッドライトなどの外部装置にも適用可能である。

「カップリング面」は、それを通過する光線が、ガイド内での内部全反射によって、このガイドを通じて伝播することを可能とするように構成された光学的な表面を意味するよう意図されている。

「デカップリング面」は、ガイド内へとカップリングされた光線が、ガイドから退出するよう反射ないし屈折されることを可能とするように構成された光学的な表面を意味するよう意図されている。

光源が主面に垂直な発光軸線を有しているようにしてもよい。

カップリング面がガイドの端部のうちの１つの所に配置されているようにしてもよい。

ガイドのカップリング面が放物線形状の全体断面を有しているようにされてもよいが、カップリング面はガイドの外側から見て凸型であることが好ましい。

光源が放物線の焦点の所にある場合には、この形状によって、光源からやって来てカップリング面によって反射された各光線をガイド内へと、互いに平行な（例えば、ガイドの主面に平行な）平面内において差し向けることが可能となる。カップリング面が光源によって発せられた光を分散させることのできる少なくとも１つのレリーフ（浮彫り）を備えているようにしてもよい。

この分散によって、客室内における光の分布が改善される。レリーフは、コルゲーション（波形）やフルーティング（丸溝）を備えていてもよい。

ガイドが透明材料で出来ていて、カップリング面が金属被覆されているのが好ましい。

ガイドは、ガラス、または合成材料、例えば、より経済的なＰＣやＰＭＭＡで出来ていてもよい。

カップリング面の金属被覆のおかげで、光源からやって来る光の反射が、光源の効率のままであるように改善される。

デカップリング面のうちの１つが光を分散させるための少なくとも１つの手段を備えているようにしてもよい。

２つのデカップリング面同士が、内部全反射区域によって隔てられており、その内部全反射区域は、そこへ到達した光線がガイドにカップリングされたままであるよう全反射されるように構成されている。

かくして各光線は、十分に大きな入射角で出力面に到達するように反射されて、この出力面によって再び全反射される。

かくしてデカップリング面によって反射された光は、広範に見えるように分散される。

例えば、光を分散させるための手段は、垂直ないし水平なフルーティングによって形成されてもよい。

当該装置は、出力面の正面に配置された複数の段を備え、これらの段がデカップリング面を具備しているのが好ましい。

複数の段は、複数のデカップリング面と複数の内部全反射区域との交互配置によって形成されているのが有利である。

各デカップリング面は、出力面を通じて複数の発光縞が見えるよう、そこに到達した光線を反射するように構成されているのが有利である。

かくして、光源が点灯されたとき、ガイドは出力面上に複数の発光線を有している。

各デカップリング面の配置により、当該装置によって作り出される発光パターンを画成することが可能となる。具体的には、各デカップリング面の形状、および、それらの互いに対する配置によって、例えば、互いに間隔を置かれた発光線（それらは、直線または曲線であり、交わっていてもよい）を作り出すことが可能となる。

当該装置において、光源は、数が少なくとも２つであるようにされてもよいが、同じ平面内にあることが好ましい。

光源によって発せられた光を全てのデカップリング面が受けるように、必要な数だけ光源を設けることができる。それは、全ての光の線に渡って一定の測光値を維持するためである。

当該装置は、ガイドの主面に平行なプリント回路を備えていることが好ましい。

この単一平面内での光源および回路の配置によって、各光源を単一の回路に接続すること、および各光源を回路の上面上で自由に組織化することが可能となって有利である。更に、この組織化によって、各光源の放出する熱エネルギーを（回路の上面全体に相当する）広範な表面に渡って放散させることが可能となる。

プリント回路を覆うマスクを設けてもよい。このマスクは、本質的に美観上の目的を有するものであり、プリント回路の各構成要素を見えないように隠すことを可能とする。

本発明による装置は、カップリング面を覆ったりカップリング面の外壁を不透光にしたりするマスクを備えるようにしてもよい。

ガイドは、当該ガイドを通して光源を取り付けるための通路を備えていることが好ましい。

ガイドは、例えば主面上、カップリング面上、デカップリング面の１つの上、または出力面上の、少なくとも１つの、表面変質部などの隔離された表面不規則部を備えていることが有利である。この表面変質部は、材料の付加、被覆、或いは当該面のレリーフの局所的な改変などの改変であり、突起や空洞であってもよい。それは、時に「マイクロ・オプティクス（微小光学部品）」と称されて、その深さが例えば十分の数ミリメートルで表される、３次元的な窪みを伴っていてもよい。或いは、容積パターンというよりも表面パターンである、極めて小さな深さで、その深さが寧ろミクロンないし数十ミクロンで表される「疑似パターン」を伴っていてもよい。これらの隔離された表面不規則部の主な機能は、光線を分散させることである。

一実施形態においては、出力面と主面とが、互いにガイドの反対側に広がっている。

もう一つの実施形態においては、出力面と主面とが、ガイドの同じ側に広がっている。

当該装置が、少なくとも１つの指向性光源と、少なくとも１つの転向素子とを更に備え、その転向素子が、指向性光源によって発せられた光を、ガイドの外部に位置する当該素子の焦点へと差し向けることができるようにしてもよい。

指向性光源は、カップリング面の正面に広がる光源とは別個の光源である。その光源は、光スポットを発するように企図されており、リーディングライトの機能を有している。

このリーディングライトは、ガイドの階段状の構造のおかげで、そのガイド全体の厚さの中に含まれる有利さがあり、従って組立体の薄厚特性が保たれるのである。

この厚さの中には、他の照明（或いは作動）機能、例えばコンソールの照明が含まれていてもよい。

ガイドの構造は、複数の、特に異なる複数色の光源を組み合わせるのに適している。

追加の光源によって発せられた光は、それが通過するガイドの内側で、転向素子によって伝達される。その光は、随意に表面変質部によって分散されてもよい。

転向素子は、指向性光源とガイドとの間に置かれているのが好ましい。この素子が、光ガイドから独立していて、自らが装着されたプリント回路によって当該装置に関連付けられるようにしてもよい。

転向素子は、指向性光源の光の少なくとも一部を、２つのデカップリング面同士の間に位置した区域の方へと差し向けるように構成されているのが好ましい。

２つのデカップリング面同士の間に位置した区域の形状がそのように許す場合には、指向性光源の光は、ガイドへ進入して、それを通過し、そのガイドによって乱されたり反射されたりすることなく、そこから抜け出す。

転向素子は、楕円形の全体形状を有しているのが有利である。その素子の形状は、指向性光源によって発せられた光を所望の方向へと差し向けるように構成され得る。

転向素子は、数が少なくとも２つであって、ガイドとは無関係に互いに連結されていることが好ましい。対応した指向性光源と関連付けられる転向素子の各々は、単一の光ビームの一部、または独立した個々の光ビームを形成し得る。

ガイドは、一端部から他端部へと横断方向に減少して行く一定でない厚さを有しているのが有利である。

ガイドは、厚さが最小となる端部の所には支えを有していないことが好ましい。

光源は、厚さが最大となる端部の所に配置されるのが好ましい。

ガイドは、厚さが最大となる端部の所に配置された保持手段によって装置内で支えられるのが有利である。プリント回路はまた、少なくとも１つの別の技術的機能、例えば電子的ドア開放制御のために用いられてもよい。

ここで、添付図面を参照して、本発明の実施形態および変形例を、非限定的な例として以下に説明することとする。

照明装置の好適実施形態の断面図。 各光線の進路を示す、図１の装置の断面図。 各デカップリング面の配置を示す、図１と同様の図。 本発明による装置によって生み出される発光パターンの正面写真。 各光源の配置を示す、装置の平面図。 カップリング面を覆うマスク、およびプリント回路を覆う別のマスクを有した装置の断面図。 リーディングライトを更に備えた、本発明による装置の断面図。 図７のリーディングライトにおける各光線の進路の模式的表現。 図７のリーディングライトにおける各光線の進路の模式的表現。 図７の装置における変形例の模式的表現。 （ＡおよびＢは）図７の装置における変形例の模式的表現。 （Ａ、Ｂ、およびＣは）図７の装置における変形例の模式的表現。 図７の装置における変形例の模式的表現。 光源の挿入を容易にする通路を備えた装置の断面図。 光ガイドのカップリング面の斜視図。 本発明の第２実施形態の断面図。

本発明は、特に自動車両の客室用の照明装置、例えばルーフライト、並びに、そのような車両用の合図装置、または照明および合図装置に適用可能である。

Ｚ方向が車両の垂直軸線に対応し、ＹおよびＸが水平軸線であって、Ｘが車両の駆動方向に対応した直交座標系Ｘ，Ｙ，Ｚを考える。装置２は、光ガイド４と、複数の光源６とを備えている。

各光源６は、Ｚ方向に平行で、ガイドの全体平面に垂直な、自らの主軸線を有している。その光源は、それによって発せられた光が面８を通じてガイド内へ進入するように、ガイドのこの面の正面に広がっている。各光源は、例えば１つないし複数のＬＥＤから成る。装置２は、Ｘ方向およびＹ方向に平行な平坦なプリント回路１６を備えている。このプリント回路１６は、各光源が同じ平面内に位置するように、それらの光源を担持している。各光源１６は、ガイドの周縁部で、面８の正面に配置されている。図５では、それらの光源が曲線を成しているのを見ることができる。この図では、各光源を見えるようにするために、それらの光源がガイドに対して偏位されてしまっている。各光源のこの配置によって、以下で説明するように複数の線を作り出すことが可能となる。

この場合、光ガイドは、その長さにおいてＹに沿って、その高さにおいてＺに沿って伸びる単体の中実品である。そのガイドは、好ましくは透明なプラスチック材料、例えば屈折率１．４９のＰＭＭＡや、屈折率１．５９のポリカーボネイトの成型によって製造される。

そのガイドは、追加の保護スクリーンを必要としない外部部品としてのガイドの設置に有利であろう材料である、ＰＣで出来ていてもよい。そのガイドは、平らな全体形状の２つの主面を備えている。それらの主面は、互いに平行で、Ｘ，Ｙ平面に平行であり、ガイドの互いに反対の側に広がっている。それらの主面は、光の進入のための上面８と、車両の客室の方を向いた、光の退出のための下面１４とをそれぞれ形成している。

ガイドは、放物線形状の各断面を有した面１０を更に備えている。これらの断面は、Ｘ方向に平行である。但し、それらの断面は、全てが互いに平行なわけではない。それらの断面は、Ｘ方向に平行で光源６のうちの１つを通るガイドの各断面が放物線形状であるような向きになっている。光源は、対応する放物線の焦点の所に置かれている。面１０は、各光源から主面８を通じてやって来る光の少なくとも一部を、ガイド内へと反射する。このようにして反射された光線は、Ｘ方向およびＹ方向に平行な各平面内に位置する。この面は、図１４に示す一連のレリーフ３０、例えばフルーティングを有している。フルーティング３０は、ガイドの外側に向かって湾曲していて、各Ｘ，Ｙ平面内で光線を分散させる。

ガイドは、互いに間隔を置かれた複数のデカップリング面１２を備えている。それらのデカップリング面１２は互いに別々に、面１０から直接的にやって来る光の一部を、出力面１４に向かって直接的に反射させる。この場合は、８つのデカップリング面が存在している。この数は、限定的なものではなく、この値よりも少なかったり多かったりしてもよい。

本例での各光源６の配置から考えて、各デカップリング面１２は同一平面内にはない。それらの面は、上述した断面のそれぞれにおいて直線形のプロファイルを有している。この直線形の部分（線分）は、面８ないし９の平面に対して１から８９°の間、有利には２５から７５°の間、好ましくは３５から６５°の間の角度αで傾斜している。この場合、その角度は４５°である。それらのデカップリング面は、複数の段を成して、即ち、Ｘ軸およびＹ軸に平行な複数のデカップリング面と複数の平坦面９との交互配置にて編成されている。

更に、デカップリング面１２は、フルーティングなどのレリーフ２６を有している。それらの面は、ガイドの外部へ光を分散させるのを可能とする任意の別のレリーフを有していてもよい。

この場合、出力面１４は平面形状を有しているが、その面には、光を分散させたり、その面に湾曲形状を与えたりするのを可能とする要素を付加してもよい。同じことは、主面８に対しても当て嵌まる。図１４は、ガイドの壁と面１０および８とを貫通する２つの通路３２を示している。それらの通路３２は、ガイドが既にプリント回路の正面の所定位置にあるときに、装置内へ各光源を取り付けることを可能とするものである。それらの通路は、Ｘ軸およびＹ軸に沿う様々な形状で材料から切り抜かれる、例えば井戸状の穴である。但し、それらの通路は、当該装置の実施には何ら影響を及ぼさない。

各光源によって発せられた光のガイド内部での経路が、図２に表され、各光線２８によって明示されている。光源６によって発せられた光線２８は、主面８を通じてガイド内へと、カップリング面１０に向かって伝播する。カップリング面１０は、それらの光線をガイド内部で、主面８に平行な各Ｘ，Ｙ平面に沿って反射する。これらの光線は、各デカップリング面１２によって出力面１４に向かって反射されるまで、ガイド４内を伝播する。その結果、それらの光線は、外部から広範に見えるのである。

この場合、ガイドは、図４に示す発光パターンを形成し得る。その発光パターンは、各デカップリング面１２の配置との相関関係において出力面１４上を伸びる、複数の光の線３６を備えている。それらの光の線は、真っ直ぐでも曲がっていてもよく、また交わっていてもいなくてもよい。

この図において、当該パターンは、互いに一定ではない間隔を置かれた７つの光の線から成っている。それらの線はまた、直線部分と、中央部の曲線部分とを有している。測光値は、各線内で均一である。本発明は、図４に示すパターンだけに限定されるものではなく、他のパターンを作り出してもよい。

当該装置は、プリント回路１６を見えなくするためのマスク４８を備えている。このマスクは、本質的に美観上の目的を有するものであり、回路の各部品、および存在し得る他の電子的構成要素類を見えないように隠すことを可能とする。

図７を参照すると、当該装置は、指向性光源５２と、これらの光源のそれぞれについて、光を転向させる各自の素子５０とを更に備えている。素子５０は、この光源によって発せられた光を、ガイドの外部に位置して図１１に模式的に表された当該素子の焦点６０の方へと差し向けることができる。この場合、当該装置は、このタイプの光源を２つ備えている。この数は限定的なものではなく、それより少なくとも多くともよい。その数は１つから４つの間であることが好ましい。これらの光源は、図１１および図１２では３つ、代替実施形態を示す図９および図１０では４つ存在している。

各光源５２は、プリント回路１６によって担持され、自らの主軸線がＺ方向と平行な向きにされている。これらの光源５２は、それらの大部分ないし全体において、ガイドにおける２つのデカップリング面１２同士の間の平坦面９の正面に定置されている。それらの光源は、自由に配置され得る。例えば、それらは図１１に示すように、１列になっていても、正方形、円形、または三角形に配置されていてもよい。各転向素子５０は、楕円面状の全体形状を有している。その形状は図７に示すように、Ｚ方向およびＹ方向に対するその主軸線の傾斜を有していてもよい。

その素子は、プリント回路と光ガイドとの間に配置されている。転向素子は、ガイドから独立して、プリント回路に固定されていることが好ましい。

この素子は、光源からやって来る光線の一部を、ガイドの外部に位置する当該素子の焦点６０の方へ反射させる。それらの光線の主方向が、矢印５６によって明示されている。当該装置が複数の素子５０を有するとき、それらの素子は、それらをプリント回路へ一緒に保持するのを可能とする手段５８によって、互いに固定され合っていてもよい。或いは、それらの素子は、この手段と共に単一部品として形成される。

光源５０は、１つないし複数の光点６２を得ることを可能とする。

光源および素子が、単一の光点を生じさせるように、或いは指向性光源および転向素子が存在するのと同じ数の光点を作り出すように組織化されていてもよい。

図１５に示す実施形態において、装置２０は、次の点で図１のものと異なっている。即ち、主光面２２と光出力面２２とが、ガイドの同じ側に広がり、好ましくは同じ面を形成していることである。

更に、やはり複数の段を成して配置されるデカップリング面が、ガイドの反対側で出力面の正面に広がっている。プリント回路１６は、ガイドの一端の所で、面２２の正面に、発光パターンの放出区域に対応した端部区域と同じ距離まで配置されている。その他の装置の態様は変わっていない。光源６によって発せられた光線２８は、主面２２を通じてガイド内へと、カップリング面１０に向かって伝播する。カップリング面１０は、それらの光線をガイド内部で、面２２に略平行な各平面内に反射する。これらの光線は、各デカップリング面１２によってガイドの出力面２２へと反射される。

当該装置は、プリント回路の各構成要素を隠すために、美観上の目的を有するマスク４８を備えていてもよい。

上記で定義したような１つないし複数のリーディングライトを、この実施形態に付加してもよい。

もちろん、本発明には、その範囲を逸脱することなく多くの改変が加えられてもよい。

Claims (18)

1. 自動車両の合図または客室照明用の装置において、
   少なくとも１つの光源（６）と、光ガイド（４；２４）とを備え、
   前記光源（６）は、前記光ガイドの主面（８；２２）の正面に広がっており、
   前記光ガイドは、前記光源によって発せられた光の少なくとも一部を当該光ガイド内へと反射することのできる少なくとも１つのカップリング面（１０）と、前記カップリング面からやって来る光を前記光ガイドの出力面（１４；２２）の方へ反射するように構成された、互いに間隔の置かれる少なくとも２つのデカップリング面（１２）とを具備し、
   前記装置は、少なくとも１つの指向性光源（５２）と、少なくとも１つの転向素子（５０）とを更に備え、前記転向素子（５０）は、前記指向性光源によって発せられた光を、前記光ガイドの外部に位置する前記転向素子の焦点（６０）へと差し向けることができ、
   前記転向素子（５０）は、前記指向性光源（５２）の光の少なくとも一部を、２つのデカップリング面同士の間に位置した区域の方へと差し向けるように構成されている、装置。
2. 前記転向素子（５０）は、前記指向性光源（５２）と前記光ガイド（４；２４）との間に置かれている、請求項１記載の装置。
3. 前記光源は、前記主面に垂直な発光軸線を有している、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記カップリング面は、前記光ガイドの端部のうちの１つの所に配置されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記カップリング面（１０）は、放物線形状の全体断面を有している、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記カップリング面は、前記光源によって発せられた光を分散させることのできる少なくとも１つのレリーフ（３０）を備えている、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
7. 少なくとも１つの前記デカップリング面（１２）は、光を分散させるための少なくとも１つの手段（２６）を備えている、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記少なくとも２つのデカップリング面（１２）同士が、内部全反射区域によって隔てられており、その内部全反射区域は、そこへ到達した光線が前記光ガイドにカップリングされたままであるよう全反射されるように構成されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記出力面（１４）の正面に配置された複数の段を備え、これらの段が前記デカップリング面（１２）を具備している、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記複数の段は、複数のデカップリング面と複数の内部全反射区域との交互配置によって形成されている、請求項９に記載の装置。
11. 各デカップリング面（１２）は、前記出力面を通じて複数の縞が見えるよう、そこに到達した光線を反射するように構成されている、請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置。
12. 前記光ガイドの前記主面に平行なプリント回路（１６）を備えた、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記光ガイドは、当該光ガイドを通して前記光源（６）を取り付けるための通路（３２）を備えている、請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置。
14. 前記光ガイドは、前記主面上、前記カップリング面上、前記デカップリング面上または前記出力面上のうちの少なくとも１つに設けられた隔離された表面不規則部を備えている、請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置。
15. 前記出力面（１４）と前記主面（８）とが、互いに前記光ガイドの反対側に広がっている、請求項１から１４のいずれか一項に記載の装置。
16. 前記出力面（２２）と前記主面（２２）とが、前記光ガイドの同じ側に広がっている、請求項１から１５のいずれか一項に記載の装置。
17. 前記光ガイドは、一端部から他端部へと横断方向に減少して行く一定でない厚さを有している、請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置。
18. 前記光ガイドは、厚さが最小となる端部の所には支えを有していない、請求項１から１７のいずれか一項に記載の装置。

Images