JP6257795B2 - 投光ユニット用の導光要素 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１つの光入射面と少なくとも１つの光出射面を有する導光体を含む、投光ユニット用の導光要素に関する。

更に本発明は、本発明による導光要素を少なくとも１つ備えた投光ユニット（照明ユニット）、特に自動車投光装置（例えば自動車前照灯）に関する。また本発明の追加的な一視点は、本発明による投光ユニットを少なくとも１つ備えた自動車に関する。

導光要素は、光を少なくとも１つの光入射面から少なくとも１つの光出射面へ導く役割を有する。この際、光は、導光要素へ入る移行時と導光要素から出る移行時に、入射角と出射角、並びに光の入射と出射が行われる媒体の屈折率に依存して偏向される。この偏向は、導光要素内の光分布、並びに導光要素により発生される光像（ライトイメージ）に影響を及ぼす。このことは、導光要素により発生される光像が明らかな不均質性をもってしまうことをもたらし、そのような不均質性は、状況によっては導光要素の機能を妨げ、それには、例えば、導光要素が走行方向指示器（「ブリンカ」）やデイタイム走行ランプやポジションライトのような光学信号装置の一構成部材を構成する場合や、或いは光が導光要素を通って車両内部空間内へ放射されるべき場合であって、一様な輝度分布が重要であるという場合が該当する。

DE 10 2012 202508 A1 US 2013/314946 A1 US 2013/201708 A1 JP 2011 076858 A

従って本発明の課題は、上記従来技術の欠点を克服することができ、導光要素により放射された光の均質な光分布ないし均質な光像を可能とする導光要素を創作することである。

前記課題は、本発明により、少なくとも１つの光入射面が、少なくとも光伝播方向において互いにずらされた複数の入射部分面を有し、該複数の入射部分面が光伝播方向に対して実質的に直角に配向されているという、冒頭に記載した形式の導光要素により解決される。
即ち本発明の第１の視点により、投光ユニット用の導光要素を少なくとも１つ備え、投光ロッド部材として構成された光入射結合要素を少なくとも１つ備えた投光ユニットであって、前記導光要素は、少なくとも１つの光入射面と少なくとも１つの光出射面を有する導光体を含み、前記少なくとも１つの光入射面は、少なくとも光伝播方向において互いにずらされた複数の入射部分面を有し、該複数の入射部分面は、前記光伝播方向に対して実質的に直角に配向されており、隣接する入射部分面は、互いに境を接しており、これらの互いに境を接する入射部分面は、前記光伝播方向と平行に配向された複数の壁面部を用いて互いにずらされており、前記投光ロッド部材は、前記光入射面の前に配設されていること、個々の壁面部は、所定の支持曲線の直角投射線に対して実質的に直角に配向されており、前記支持曲線の直角投射は、前記光伝播方向に関して直角に配向された１つの面に対して行われることを特徴とする投光ユニットが提供される。
更に本発明の第２の視点により、前記投光ユニットを少なくとも１つ備えた自動車が提供される。
尚、本願の特許請求の範囲に付記されている図面参照符号は、専ら本発明の理解の容易化のためのものであり、図示の形態への限定を意図するものではないことを付言する。

本発明において、以下の形態が可能である。
（形態１）少なくとも１つの光入射面と少なくとも１つの光出射面を有する導光体を含む、投光ユニット用の導光要素であって、前記少なくとも１つの光入射面は、少なくとも光伝播方向において互いにずらされた複数の入射部分面を有し、該複数の入射部分面は、前記光伝播方向に対して実質的に直角に配向されていること。
（形態２）前記導光要素において、隣接する入射部分面は、互いに境を接していることが好ましい。
（形態３）前記導光要素において、隣接する入射部分面は、光伝播方向において互いにずらされていることが好ましい。
（形態４）前記導光要素において、前記少なくとも１つの光出射面は、少なくとも光伝播方向において互いにずらされた複数の出射部分面を有し、該複数の出射部分面は、前記光伝播方向に対して実質的に直角に配向されていることが好ましい。
（形態５）前記導光要素において、隣接する出射部分面は、互いに境を接していることが好ましい。
（形態６）前記導光要素において、隣接する出射部分面は、光伝播方向において互いにずらされていることが好ましい。
（形態７）前記導光要素において、互いに境を接する入射部分面は、前記光伝播方向と平行に配向された複数の壁面部を用いて互いにずらされていることが好ましい。
（形態８）前記導光要素において、互いに境を接する出射部分面は、前記光伝播方向と平行に配向された複数の壁面部を用いて互いにずらされていることが好ましい。
（形態９）前記導光要素において、個々の壁面部は、実質的に水平方向に配向されていることが好ましい。
（形態１０）前記導光要素において、個々の壁面部は、実質的に垂直方向に配向されていることが好ましい。
（形態１１）前記導光要素において、個々の壁面部は、所定の支持曲線の直角投射線に対して実質的に直角に配向されており、前記支持曲線の直角投射は、前記光伝播方向に関して直角に配向された１つの面に対して行われることが好ましい。
（形態１２）前記導光要素において、前記複数の壁面部により立方体形状の構造が形成されていることが好ましい。
（形態１３）前記導光要素において、前記入射部分面及び／又は前記出射部分面に対する前記壁面部の移行部に形成されたエッジには、丸みがつけられており、この丸みは、０.０５ｍｍと０.３ｍｍの間の半径、好ましくは０.１５ｍｍの半径を有することが好ましい。
（形態１４）前記導光要素において、前記複数の出射部分面は、前記複数の入射部分面と実質的に平行に配向されていることが好ましい。
（形態１５）前記導光要素において、前記複数の入射部分面は、最大で２.５ｍｍ、好ましくは１ｍｍと２.５ｍｍの間の水平方向の長さを有することが好ましい。
（形態１６）前記導光要素において、前記複数の出射部分面は、最大で２.５ｍｍ、好ましくは１ｍｍと２.５ｍｍの間の水平方向の長さを有することが好ましい。
（形態１７）前記導光要素において、前記複数の入射部分面は、最大で２.５ｍｍ、好ましくは１ｍｍと２.５ｍｍの間の垂直方向の長さを有することが好ましい。
（形態１８）前記導光要素において、前記複数の出射部分面は、最大で２.５ｍｍ、好ましくは１ｍｍと２.５ｍｍの間の垂直方向の長さを有することが好ましい。
（形態１９）前記導光要素において、前記導光体は、中実体として構成されていることが好ましい。
（形態２０）前記導光要素において、前記導光体は、ポリカーボネート及び／又はポリメチルメタクリレートから構成されていることが好ましい。
（形態２１）前記導光要素を少なくとも１つ備えた投光ユニット、特に自動車投光ユニット。
（形態２２）前記投光ユニットにおいて、前記投光ユニットは、少なくとも１つの光入射結合要素、好ましくは投光ロッド部材を有し、該光入射結合要素は、前記導光要素の前記光入射面の前に配設されていることが好ましい。
（形態２３）前記投光ユニットを少なくとも１つ備えた自動車。

本発明により、光屈折により引き起こされる望まれない光像の不均質性と、光像の伝播方向の変化を防止し、簡単に低コストで製造可能であり、それに加えて極めて頑丈でありそれにもかかわらず、光伝播方向に対する直角延在経過（Normalverlauf）とは異なる光入射面の延在経過を可能とする導光要素を創作することが可能である。

「光伝播方向に対して実質的に直角に配向されている」との表現は、本開示内容の枠内において、光伝播方向に対する配向が少なくとも８５°と９５°の間、好ましくは８８°と９２°の間の値を有することとして理解される。この際、光伝播方向は、導光要素内の光の主伝播方向、特に光学軸線の方向に対応するものである。複数の入射部分面は、勿論、導光要素内へ光を入射するために用いられ、平らな複数の面として形成されている。ずれ（入射部分面の互いのずれ）は、正ないし負のｘ方向（例えば負のｘ方向が光伝播方向に対応）において構成されていることが可能であり、そのずれは（導光要素の）３Ｄ支持線（三次元キャリアライン Traegerlinie）の延在経過に合わせることが可能である。

好ましくは、隣接する入射部分面は、互いに境を接していることができる。この表現は、隣接する入射部分面が互いに接触すること（これは光伝播方向におけるずれが原因で不可能である）として理解されるべきではなく、むしろ、複数の入射部分面と平行に配向された１つの面内において、隣接する入射部分面の複数の投射面が互いに接触するように、隣接する入射部分面が配設されているということを意味する。それにより複数の入射部分面の特に効率的な配置構成が提供されている。

特に、隣接する複数の入射部分面は、光伝播方向において互いにずらされていることができる。複数の入射部分面は、全て、光伝播方向に対して実質的に直角に配向されており、従って同様に互いに実質的に平行に配向されている。それにより入射部分面に対して直角に配向された軸線（法線）は、光伝播方向と実質的に平行に配向されている。好ましくは、全ての互いに隣接する入射部分面は、光伝播方向において、隣接する入射部分面に対してずらされている。それにより光伝播方向に関して（全体構造として見た場合に）斜めに延在する光入射面（ないし任意の３Ｄ曲線の推移形態）が、光伝播方向に対して実質的に直角に配向された複数の個々の入射部分面により、特に簡単に且つ同時に正確な形状で構成可能である。

入射部分面は、基本的に、光伝播方向に対して実質的に直角に配向された平面であり、該平面は、これに境を接する面、例えば壁面部により境界付けられて（画成されて）おり、この際、光入射面は、複数の入射部分面の合計（集合体）から構成されている。

好ましくは、隣接する出射部分面は、互いに境を接していることができる。この表現は、隣接する出射部分面が互いに接触すること（これは光伝播方向におけるずれが原因で不可能である）として理解されるべきではなく、むしろ、複数の出射部分面と平行に配向された１つの面内において、隣接する出射部分面の複数の投射面が互いに接触するように、隣接する出射部分面が配設されているということを意味する。それにより複数の出射部分面の特に効率的な配置構成が提供されている。

特に、隣接する複数の出射部分面は、光伝播方向において互いにずらされていることができる。好ましくは、全ての互いに隣接する出射部分面は、光伝播方向において、隣接する出射部分面に対してずらされている。それにより光伝播方向に関して（全体構造として見た場合に）斜めに延在する光出射面が、光伝播方向に対して実質的に直角に配向された複数の個々の出射部分面により、特に簡単に且つ同時に正確な形状で構成可能である。

出射部分面は、基本的に、光伝播方向に対して実質的に直角に配向された平面であり、該平面は、これに境を接する面、例えば壁面部により境界付けられて（画成されて）おり、この際、光出射面は、複数の出射部分面の合計（集合体）から構成されている。また基本的には、出射部分面が正確に平坦に形成されているのではなく、例えば僅かな湾曲を有することもできるであろう。この際、重要なことは、正確な平坦形状からの相違により、光伝播方向に対する出射部分面の実質的に直角の配向が不可能とならないようにすることである。

光出射面を通った導光要素からの出射時に光の望まれない偏向を防止するために、少なくとも１つの光出射面は、少なくとも光伝播方向において互いにずらされた複数の出射部分面を有することができ、この際、それらの出射部分面は、光伝播方向に対して実質的に直角に配向されている。このことは、特に光伝播方向に対して少なくとも部分的に斜めに配向されている光出射面において、導光要素により放射された光像の均質性を改善する。

有利には、互いに境を接する複数の入射部分面は、光伝播方向と平行に配向された複数の壁面部を用いて互いにずらされていることができる。壁面部のこの配向は、壁面部における望まれない偏向又は反射を減少し、それにより導光要素へ向けられた光は、特に効率的に光入射面を通って導光要素内へ入射結合可能である。実際には、製造技術的な理由から、光伝播方向に関して２°までの角度を有する抜き勾配（成形品をスムーズに離型させるための傾斜）も可能である。

また、互いに境を接する複数の出射部分面は、光伝播方向と平行に配向された複数の壁面部を用いて互いにずらされていることができる。壁面部のこの配向は、壁面部における望まれない偏向又は反射を減少し、それにより導光要素から光出射面を通って出射する光は、特に効率的に均質に放射可能である。

本発明の有利な一変形形態において、個々の又は全ての壁面部を実質的に水平方向に配向させることが可能であり、それにより光入射面及び／又は光出射面の複雑な形状を構成することができる。「個々の壁面部」との表現は、全般的に所定数の壁面部を表わし、この際、この所定数は、１つ、２つ、３つ、又は３つよりも多い値とすることができる。

それに対して選択的に、個々の又は全ての壁面部を実質的に垂直方向に配向させることが可能である。それにより例えば、光伝播方向に関し、光入射面及び／又は光出射面の水平方向の傾斜部（Abschraegung）を実現することが可能であり、このような傾斜形状は、例えば最新式の車両の自動車投光装置においては、車両フロント部の楔形状（楔傾斜形状）に基づき典型的であると言える。

また本発明の他の一変形形態において、個々の又は全ての壁面部は、所定の支持曲線（キャリアカーブ）の直角投射線に対して実質的に直角に配向されていることができ、この際、支持曲線の直角投射とは、光伝播方向（−ｘ）に関して直角に配向された１つの面に対して行われることを言う。この際、導光要素は、該導光要素が（その形状に関して）支持曲線の延在経過に従うように、ないし支持曲線が該導光要素内に含まれているように形成されている。（即ち、仮想上の基本曲線（ないし重心曲線）として支持曲線が導光要素内に位置しており、該支持曲線の延在経過に沿って導光要素の形状が特定されている。）支持曲線は、必ずしも１つの面内に位置しなくてはならないということはなく、基本的に任意の延在経過をもつことが可能である。

この際、水平（ないし水平方向）、垂直（ないし垂直方向）、斜め（ないし斜め方向）との記載は、水平方向に光伝播方向がある場合の導光要素の典型的な取付状態に関して示すものである。しかしこのことは、光伝播方向が例えば垂直方向に配向されているように導光要素が取付可能でもあることを排除するものではない。

本発明の更なる他の一構成において、複数の壁面部により立方体形状（さいころ形状）の構造が形成されていることができる。それにより水平方向においても垂直方向においても斜めにされた光入射面及び／又は光出射面の形成が可能とされる。

導光要素により放射された光の光像の均質性を追加的に向上させるために、入射部分面及び／又は出射部分面に対する壁面部の移行部に形成されたエッジには、丸みがつけられていることができ、この際、この丸みは、０.０５ｍｍと０.３ｍｍの間の半径、好ましくは０.１５ｍｍの半径を有する。この丸みのところに当たる光は、このようにして散乱し、それにより例えば、個々の壁面部の間の移行部は、導光要素の光像において視認できない状態（判別不能状態）となる。

導光要素へ入射して導光要素から出射する光線の望まれない偏向を回避するために、出射部分面は、入射部分面と実質的に平行に配向されていることができる。この際「実質的に平行」との表現は、それらの配向が、最大で５°の角度、好ましくは３°の角度、特に２°の角度で互いに異なっていることを意味する。

光入射面の十分に細かい段階（Abstufung 複数の入射部分面に基づく）を可能とするために、入射部分面は、最大で２.５ｍｍ、好ましくは１ｍｍと２.５ｍｍの間の水平方向の長さを有することができる。

光出射面の十分に細かい段階（Abstufung 複数の出射部分面に基づく）を可能とするために、出射部分面は、最大で２.５ｍｍ、好ましくは１ｍｍと２.５ｍｍの間の水平方向の長さを有することができる。それにより導光要素の光出射面の水平方向の傾斜部を、特に細かく、従って観察者から視認できない状態（判別不能状態）となるように分解することが可能である。

また、入射部分面は、最大で２.５ｍｍ、好ましくは１ｍｍと２.５ｍｍの間の垂直方向の長さを有する、及び／又は、出射部分面は、最大で２.５ｍｍ、好ましくは１ｍｍと２.５ｍｍの間の垂直方向の長さを有することもできる。

好ましくは、導光体は、中実体として構成することが可能であり、それにより導光要素の低コストで頑丈な構造が達成される。

特に導光体は、ポリカーボネート及び／又はポリメチルメタクリレートから構成可能であり、それは、これらの材料が特に有利な導光特性を有するためである。

本発明による導光要素は、特に投光ユニット、特に自動車投光装置内の投光ユニットに組み込むことが可能であり、この際、該投光ユニットは、好ましくは、少なくとも１つの光入射結合要素、好ましくは投光ロッド部材を有し、該光入射結合要素は、導光要素の光入射面の前に配設されている。この際「光入射面の前の」配設とは、光入射結合要素が導光要素の光伝播方向の反対方向において導光要素のすぐ近くに配設されていることを意味し、それにより光は、光入射結合要素を通って導光要素の光入射面へ入射結合可能である。光入射結合要素は、光源を有するか、或いは光源により光入射結合要素に光が供給されることが可能である。そのような光源は、例えばＬＥＤとすることができる。

更なる一視点において、本発明は、本発明による投光ユニットを少なくとも１つ備えた自動車に関する。

以下、本発明の実施例を、図面に図示された、例示であるが限定的ではない実施形態に基づいて詳細に説明する。

従来技術による一導光要素の模式図を示す図である。 本発明の第１実施例による導光要素の模式図を示す図である。 本発明の第２実施例による導光要素の模式図を示す図である。 本発明の第２実施例による導光要素の正面図を示す図である。 投光ロッド部材が前置された、本発明の第３実施例による導光要素の斜視背面図を示す図である。 光線の光線路が記入された、本発明による導光要素を上から見た図である。 本発明の第３実施例による導光要素の光入射面の一部分を示す図である。 本発明の第３実施例による導光要素の光出射面の一部分を示す図である。 本発明の第３実施例による導光要素１の入射部分面２ａを上から見た図である。

以下、特記しない限り、同じ符号は、同じ特性ないし特徴を有する同じ構成部材を示すものとする。

図１は、従来技術による一導光要素（ライトガイドエレメント）１の模式図を示している。導光要素１は、光入射面２と光出射面３を有し、この際、導光要素１には（光伝播方向で見て）光入射結合要素４が前置されている。光線は、光入射結合要素４から、例えば車両縦軸線の方向に配向された光学軸線における光伝播方向−ｘ（図面では右手系の直交座標系が選択されており、該直交座標系においてｘ軸は、車両の走行方向とは反対方向に配向され、ｚ軸は、垂直方向に配向されている）の方向において、光入射面２を介して導光要素１内へ入射結合され、この際、光線は、９０°とは異なる角度α、例えばα＝８０°で光入射面２へ当たり、光入射面２は、図示の例では光伝播方向に対して直角に配向された面に関し、１０°だけ傾けられている。互いに異なる光学密度（ないし屈折率）をもった異なる光学媒体の間を光線が移行する場合、それらの媒体の間に位置する境界面に対して直角でない角度で入射する光線は、物理の法則に従って偏向される。図１による本例において光線は、導光要素１への入射時には（境界面の）垂線に向かうように屈折され、導光要素１からの出射時には（境界面の）垂線から離れるように屈折される。光出射面３は、光入射面２と平行に配向されており、同じ媒体により包囲されているので、導光要素１への入射時の光線の偏向角度は、導光要素１からの出射時の光線の偏向角度と同じである。従って導光要素１からの出射後の光線は、導光要素１への入射前の配向と同じ方向に配向されており、この際、光線は、長さＬだけずらされている。このずれは、入射する光線が到達せず、それにより黒ずんで見える暗い領域１ａを導光要素１が有することをもたらす。導光要素１の光像内のこの不均質性は、欠点であり、そうでなければ導光要素１が使用されうるであろう多くの機能に関し、問題である。

図２は、本発明の第１実施例による導光要素１の模式図を示している。この際、導光要素１は、導光体５を含み、該導光体５は、好ましくは透明な中実体として構成されており、該中実体は、例えば、ポリカーボネート及び／又はポリメチルメタクリレートから構成することができる。導光要素１は、光入射面２と、該光入射面２の反対側の光出射面３を有する。従来技術の光入射面及び光出射面と異なり、光入射面２は、複数の個々の入射部分面２ａを有し、光出射面３は、複数の個々の出射部分面３ａを有し、これらの部分面は、少なくとも光伝播方向−ｘにおいて（即ち光伝播方向−ｘに沿って見て）互いにずらされており、この際、入射部分面２ａも出射部分面３ａも実質的に光伝播方向−ｘに対して直角に配向されている。この際「複数の」との表現は、少なくとも２つ、好ましくは、少なくとも３つ、４つ、又はそれよりも遥かに多く、例えば少なくとも１０、２０、又は３０よりも多くの所定数の入射部分面２ａ及び／又は出射部分面３ａとして理解される。

この際、隣接する出射部分面３ａは、互いに境を接しており、この際、これらの出射部分面３ａは、光伝播方向−ｘにおいて互いにずらされている。このずれは、光伝播方向−ｘと平行に配向された複数の壁面部６を介して行われる。図１に対応し、図２の例において光は、光入射結合要素４を介して導光体５の光入射面２（ないし入射部分面２ａ）へ入射結合され、光出射面３（ないし出射部分面３ａ）を介して導光要素１から放射される。実質的に光伝播方向−ｘに対して直角に配向された複数の入射部分面２ａと複数の出射部分面３ａは、導光要素１の導光体５へ入射する光線が各々の面に対して直角に当たり、従って偏向されないことをもたらす。このことは、導光体５内での一様な光分布をもたらし、導光要素１内での光伝播時の望まれない偏向を防止する。つまり図１による導光要素１と異なり（図１では暗かった）領域１ａは、一様に明るく照らされている。導光要素１に（光伝播方向で見て）前置された光入射結合要素４は、光入射面２へ光線を偏向する目的のもと、典型的なものとして、光散乱要素７、特に偏向プリズムを有する。

図２による実施例において複数の壁面部６は、実質的に垂直方向に配向されている。それにより光入射面２を水平方向において（全体構造として見た場合に）斜めに構成することが可能である。このことは、同様に光出射面３についても該当する。このような傾斜部は、例えばデザイン設定に対応するため、及び／又は導光要素１と係合する他のモジュールの所定のデザインを可能とするために、極めて異なる幾何学形状で構成されなくてはならない導光要素１において特に有意義である。例えば自動車投光装置に組み込まれた導光要素１において、走行方向に対する傾斜部を設けることが可能であり（最新式の自動車の車両フロント部は、多くの場合、楔形状（楔傾斜形状）を有するので、車両投光装置は、走行方向に対してもはや直角ではなく斜めに配向されている）、この際、それでも光線は、典型的に走行方向へ放射されなくてはならない。従ってそのような場合には、光入射面２と光出射面３を光伝播方向−ｘに対して斜めに配向させることが必要である。入射部分面２ａと出射部分面３ａが光伝播方向−ｘの方向において互いにずらされており光伝播方向−ｘに対して実質的に直角に配向されていることにより、光入射面２と光出射面３を光伝播方向−ｘに対して斜めに構成し（光入射面２ないし光出射面３が互いにずらされた複数の個々の入射部分面２ａないし出射部分面３ａを有することによる）、この際、同時に光線の望まれない偏向を回避することが可能である。

本発明の第１実施例において複数の壁面部６は、垂直方向に配向されており、それにより光入射面２と光出射面３の水平方向の傾斜構成が簡単に実現されている。それに対して選択的に壁面部６を水平方向に配向させることも可能であり、それにより垂直方向における傾斜部を実現することができる。光入射面２の構成形状は、必ずしも光出射面３の構成形状と同じである必要はない。また壁面部６は、斜め方向（ダイアゴナル）に即ち水平方向でもなく垂直方向でもなく配向させることが可能であろう。同様に壁面部６は、ｚ軸及びｙ軸により固定された面への３Ｄ支持曲線（三次元キャリアカーブ：各セクションの重心を結ぶ線）Ｃの直角投射線に対して実質的に直角に配向可能であり、そのような壁面部６は、図８に図示されている。支持曲線Ｃは、導光要素１の内部に含まれており、この際、導光要素１の形状は、支持曲線Ｃの延在経過に従っている。入射部分面２ａ及び／又は出射部分面３ａへの各々の壁面部６の移行部に形成されたエッジには、好ましくは丸みがつけられており、この際、この丸みは、０.０５ｍｍと０.３ｍｍの間の半径、好ましくは０.１５ｍｍの半径を有する。傾斜部のできるだけ細かい段階を実現可能とするために、入射部分面２ａ及び／又は出射部分面３ａは、最大で２.５ｍｍ、好ましくは１ｍｍと２.５ｍｍの間の水平方向の長さを有することができる。

導光要素１は、光を案内する外面部８（図６も参照）を有し、該外面部８は、光入射面２から光出射面３へと延在している。図２では外面部８の一側面だけを見ることができるが、この外面部８は、基本的に光入射面２と光出射面３の間に位置する全ての面を代表していると言える。

図３は、本発明の第２実施例による導光要素１の斜視図を示している。図３において光入射結合要素４は（光伝播方向で見て）導光要素１の導光体５の前に配設されており、この際、光出射面３は、ここでも出射部分面３ａを有し、これらの出射部分面３ａは、この図示の例においては幾らか複雑な構造を有し、この際、隣接する出射部分面３ａは、斜め方向の複数の壁面部６を用いて互いに光伝播方向−ｘにおいてずらされている。

図３ａは、本発明の第２実施例による導光要素１の正面図を示している。図３ａでは、導光要素１ないし導光要素１の導光体５が正面図として図示されており、該正面図は、複数の個々の出射部分面３ａを有する光出射面３を示しており、それらの出射部分面３ａは、行列形式で配設されており且つ隣接する出射部分面３ａが互いにずらされていることにより、立方体形状（さいころ形状：正面図で見ると格子状）の構造を構成している。

図４は、投光ロッド部材４が前置された本発明の第３実施例による導光要素１の斜視背面図を示す図である。この例において入射部分面２ａは、垂直方向の複数の壁面部６により光伝播方向−ｘにおいて互いにずらされている。それと異なり出射部分面３ａにおいては、水平方向に配向された壁面部６も垂直方向に配向された壁面部６も互いにずらされており、それにより立方体形状の構造が得られ（図７を参照）、該構造により垂直方向並びに水平方向において斜めに延在する光出射面３の傾斜部が実現される。

図５は、例として光線の光線路が記入された本発明の第３実施例による導光要素１を上から見た図を示している。図６は、本発明の第３実施例による導光要素１の光入射面２の一部分を示している。図６では、垂直方向の複数の壁面部６を明らかに見ることができ、これらの壁面部６により入射部分面２ａが互いにずらされており、それにより光入射面２の水平方向の（水平面内での）傾斜部が得られている。図７は、本発明の第３実施例による導光要素１の光出射面３の一部分を示しており、図７では、隣接する出射部分面３ａが上記の方式で水平方向の壁面部６と垂直方向の壁面部６を用いて光伝播方向−ｘにおいて（或いは勿論光伝播方向−ｘの反対方向においても）互いにずらされていることにより、光出射面３は、階段形状の構造を有しており、それによりｙ方向とｚ方向において段状部を有する階段構造が構成されている。光伝播方向−ｘの方向及びその反対方向におけるずれは、光技術的な要求に応じて基本的に自由に選択することが可能である。壁面部６の配向は、実質的に光伝播方向−ｘと平行に行われる。従って本発明のこの第３実施例において各入射部分面２ａには、出射部分面３ａにおける１つの「列」が割り当てられている（図示の実施例において各入射部分面２ａには、上下に配設された５つの出射部分面３ａが割り当てられている）。

図８は、本発明の第３実施例による導光要素１の入射部分面２ａを上から見た図を示している。図８では、支持曲線（キャリアカーブ）Ｃを見ることができ、該支持曲線Ｃは、光学技術者により予め設定可能であり、導光要素１の形状を寸法に即して特定する。複数の壁面部６は、支持曲線Ｃの直角投射線に対して直角に配向されており、この際、支持曲線Ｃの直角投射は、光伝播方向−ｘに関して直角に配向された１つの面に対して行われる。従って投射面は、ｚ軸とｙ軸により規定された面内にある。支持曲線Ｃは、必ずしも１つの面に位置しなくてはならないということはなく、基本的に任意の方向での延在経過をもつことが可能である。

これらの教示内容に鑑み、本発明は、当業者に既知の任意の方式をもって変更可能であり、従って図示の実施形態に限定されるものではない。また本発明ないし図示の実施形態の個々の観点を取り上げて互いに組み合わせることも可能である。本質的なことは、本発明の基礎を成す思想であり、これらの思想は、当業者により本明細書の認識のもと様々な方式で実施可能であるが、本発明の基礎を成す思想として維持され続けるものである。

１ 導光要素（ライトガイドエレメント）
１ａ 暗い領域
２ 光入射面
２ａ 入射部分面
３ 光出射面
３ａ 出射部分面
４ 光入射結合要素（投光ロッド部材）
５ 導光体
６ 壁面部
７ 光散乱要素
８ 外面部
Ｃ 支持曲線（キャリアカーブ：各セクションの重心を結ぶ線）

Claims (18)

1. 投光ユニット用の導光要素（１）を少なくとも１つ備え、投光ロッド部材（４）として構成された光入射結合要素を少なくとも１つ備えた投光ユニットであって、
   前記導光要素（１）は、少なくとも１つの光入射面（２）と少なくとも１つの光出射面（３）を有する導光体（５）を含み、
   前記少なくとも１つの光入射面（２）は、少なくとも光伝播方向（−ｘ）において互いにずらされた複数の入射部分面（２ａ）を有し、該複数の入射部分面（２ａ）は、前記光伝播方向（−ｘ）に対して実質的に直角に配向されており、
   隣接する入射部分面（２ａ）は、互いに境を接しており、
   これらの互いに境を接する入射部分面（２ａ）は、前記光伝播方向（−ｘ）と平行に配向された複数の壁面部（６）を用いて互いにずらされており、
   前記投光ロッド部材（４）は、前記光入射面（２）の前に配設されていること、
   個々の壁面部（６）は、所定の支持曲線（Ｃ）の直角投射線に対して実質的に直角に配向されており、前記支持曲線（Ｃ）の直角投射は、前記光伝播方向（−ｘ）に関して直角に配向された１つの面に対して行われること
   を特徴とする投光ユニット。
2. 隣接する入射部分面（２ａ）は、光伝播方向（−ｘ）において互いにずらされていること
   を特徴とする、請求項１に記載の投光ユニット。
3. 前記少なくとも１つの光出射面（３）は、少なくとも光伝播方向（−ｘ）において互いにずらされた複数の出射部分面（３ａ）を有し、該複数の出射部分面（３ａ）は、前記光伝播方向（−ｘ）に対して実質的に直角に配向されていること
   を特徴とする、請求項１又は２に記載の投光ユニット。
4. 隣接する出射部分面（３ａ）は、互いに境を接していること
   を特徴とする、請求項３に記載の投光ユニット。
5. 隣接する出射部分面（３ａ）は、光伝播方向（−ｘ）において互いにずらされていること
   を特徴とする、請求項３又は４に記載の投光ユニット。
6. 互いに境を接する出射部分面（３ａ）は、前記光伝播方向（−ｘ）と平行に配向された複数の壁面部（６）を用いて互いにずらされていること
   を特徴とする、請求項３〜５のいずれか一項に記載の投光ユニット。
7. 個々の壁面部（６）は、実質的に水平方向に配向されていること
   を特徴とする、請求項１又は６に記載の投光ユニット。
8. 個々の壁面部（６）は、実質的に垂直方向に配向されていること
   を特徴とする、請求項１又は６又は７に記載の投光ユニット。
9. 前記壁面部（６）により立方体形状の構造が形成されていること
   を特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の投光ユニット。
10. 前記入射部分面（２ａ）及び／又は出射部分面（３ａ）に対する前記壁面部（６）の移行部に形成されたエッジには、丸みがつけられており、この丸みは、０.０５ｍｍと０.３ｍｍの間の半径、又は０.１５ｍｍの半径を有すること
    を特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の投光ユニット。
11. 前記光出射面（３）の複数の出射部分面（３ａ）は、前記複数の入射部分面（２ａ）と実質的に平行に配向されていること
    を特徴とする、請求項３〜１０のいずれか一項に記載の投光ユニット。
12. 前記複数の入射部分面（２ａ）は、最大で２.５ｍｍ、又は１ｍｍと２.５ｍｍの間の水平方向の長さを有すること
    を特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の投光ユニット。
13. 前記光出射面（３）の複数の出射部分面（３ａ）は、最大で２.５ｍｍ、又は１ｍｍと２.５ｍｍの間の水平方向の長さを有すること
    を特徴とする、請求項３〜１２のいずれか一項に記載の投光ユニット。
14. 前記複数の入射部分面（２ａ）は、最大で２.５ｍｍ、又は１ｍｍと２.５ｍｍの間の垂直方向の長さを有すること
    を特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の投光ユニット。
15. 前記光出射面（３）の複数の出射部分面（３ａ）は、最大で２.５ｍｍ、又は１ｍｍと２.５ｍｍの間の垂直方向の長さを有すること
    を特徴とする、請求項３〜１４のいずれか一項に記載の投光ユニット。
16. 前記導光体（５）は、中実体として構成されていること
    を特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の投光ユニット。
17. 前記導光体（５）は、ポリカーボネート及び／又はポリメチルメタクリレートから構成されていること
    を特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の投光ユニット。
18. 請求項１〜１７のいずれか一項に記載の投光ユニットを少なくとも１つ備えた自動車。

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