JPH11232909A

JPH11232909A - 自動車用表示ライトユニット

Info

Publication number: JPH11232909A
Application number: JP10343725A
Authority: JP
Inventors: Vincent Godbillon; ゴドヴィヨンヴァンサン; Christian Montelymard; モントリマールクリスチャン
Original assignee: Valeo Vision SAS
Current assignee: Valeo Vision SAS
Priority date: 1997-12-05
Filing date: 1998-12-03
Publication date: 1999-08-27
Also published as: IT1302905B1; FR2772112B1; DE19853811A1; US6231221B1; FR2772112A1; ITRM980753A1

Abstract

(57)【要約】【課題】大きく湾曲し、透過特性が大幅に異なる光学
的偏向装置を有するレンズを有する表示ライトユニット
を提供する。【解決手段】光学的プレート（２０）は湾曲し、光透
過率の異なる光学的装置（２２）（２３）を有し、カバ
ー（３０）は、前記異なる透過率を考慮し、所定の法則
（ｋ２（ｓ））を満たす前記所定の方向への前記プレー
トからの出口における照明の変化を得るように、光分布
を、カバー（３０）が保証するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には自動車
の表示ライトユニットに関し、より詳細には、観察者の
眼により、表示ライトユニットがその大部分にわたっ
て、一様に認識されるよう、輝度を正確に制御できる照
明領域を有する表示ライトユニットを製造する新しい方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】フランス国特許公開第2614969号公報
は、単一光源と、比較的密に電球を囲む光処理カバー
と、ほぼ平らなガラスまたはレンズとを含む表示ライト
ユニットについて述べている。

【０００３】カバーは、電球の周りに放出された回転角
方向に一様な光の分布を、レンズの少なくとも１つの方
向に沿ったリニアな条件で、一様な光の分布に変えるよ
うになっている。

【０００４】レンズは、例えばカバーからの光を、照明
規則にに従って、ほぼ定められた必要な信号領域に向け
直すようになっている円筒形フレンネルレンズの筋状溝
（striations)を構成するステップ状の光学的部材を含
んでいる。

【０００５】従って、上記従来技術の表示ライトユニッ
トは、レンズからの光に対するカバーのないライトユニ
ットよりも、より均一な分布となっており、かかるカバ
ーのないライトユニットでは、電球に最も近いレンズ領
域のほうが、電球から離れているレンズ領域よりも、単
位表面積当たりの光量がかなり大きい光を受けるように
なっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、フランス国特
許公開第2614969号公報による表示ライトユニットは、
レンズがほぼ平らである場合に限り、必要な一様性を有
し、上記文献では、最新の自動車で頻繁に必要とされ
る、レンズが湾曲している筋状溝をどのように扱うか
は、全く記載または示唆されていない。

【０００７】また、レンズに形成された筋状溝により、
偏向が生じ、光透過率が大幅に変わることは明らかであ
る。

【０００８】このことも、カバーの効果とは別に、カバ
ーの大きさが完全な値よりも小さい従来の表示ライトユ
ニットの均一性を保つ上で寄与している。

【０００９】本発明の課題は、従来技術における上記限
界を緩和するとともに、大きく湾曲し、透過特性が大幅
に異なる光学的偏向装置を有するレンズを有する表示ラ
イトユニットを提供することにあり、上記レンズの照明
の均一性を正確に制御することができ、特に、広いレン
ズにわたって、均一とすることができるものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、光源と、光が
水平光軸にほぼ平行な平均的方向に伝搬するよう、光源
の領域からの光を向け直すようになっている光学的装置
を有する光学的プレートと、光源と光学的プレートとの
間に配置され、少なくとも所定の方向への光学的プレー
トの内側表面への所定の光の分布を保証するようになっ
ている光束回収および光分散カバーとを備え、光学的プ
レートが湾曲し、光透過率の異なる光学的装置を有し、
カバーが、前記異なる透過率を考慮し、所定の法則を満
たす前記所定の方向への前記プレートからの出口におけ
る照明の変化を得るように、所定の光分布をカバーが保
証するようになっている、自動車用表示ライトユニット
を提供するものである。

【００１１】前記光学的装置は、前記所定の方向への位
置に従って、ステップ状に変化する透過率を有し、カバ
ーによって得られる光の分布も、前記所定の方向にステ
ップ状に変化することが好ましい。

【００１２】特定の実施例では、前記プレートの少なく
とも１つの領域において、光学的装置の透過率は徐々に
変化し、前記領域における所定の光分布は、前記領域に
おけるほぼ一定のレベルの照明を保証するように、この
徐々に生じる変化を補償するようになっていることが好
ましい。

【００１３】別の特徴によれば、本発明は、光源と、光
が水平光軸にほぼ平行な平均方向に伝搬するよう光源の
領域から光を向け直すようになっており、異なる光透過
率を有する第１光学的装置を有する湾曲した光学的プレ
ートと、光源と光学的プレートとの間に配置され、少な
くとも１つの所定の方向への光学的プレートの内側面に
おける光の所定の分布を保証するようになっている第２
光学的装置を有する光束収集および分散カバーとを備
え、プレート上の座標のうちの少なくとも１つに従い、
前記光学的装置の透過率の変化の法則を設定するステッ
プと、プレート上の座標に応じてライトユニットの照明
の変化の必要な法則を設定するステップと、前記法則を
組み合わせることにより、前記第２光学的装置に入射す
る光線の配置と前記少なくとも１つの座標との間の関係
を設定するステップと、前記関係の関数として、前記第
２光学的装置の幾何学的形状を定めるステップと、前記
幾何学的形状を使用して、前記カバーのモールドを製造
するステップと、前記モールドを使用し、カバーを成形
するステップとを備える、自動車用表示ライトユニット
を製造する方法を提供するものである。

【００１４】幾何学的形状を定めるステップは、屈折ま
たは全反射の法則に従い、連続する複数の第２の隣接す
る光学的装置を定めることを含むことが好ましい。

【００１５】前記式は、ｓ＝ｋ１（ｓ）・ｋ２（ｓ）・θ であり、ここで、ｓは、湾曲した光学的プレート（２
０）の曲線状の座標であり、ｋ１（ｓ）は、照明の変化
の前記法則であり、ｋ２（ｓ）は、透過率の変化の前記
法則であり、θは、光源からの光線の前記配置を定める
基準点に対して測定した角度である。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１〜図３は、表示ライトユニッ
トを示し、この表示ライトユニットは、ガラスまたはレ
ンズ５０によって閉じられたハウジング４０と、ハウジ
ング４０内に取り付けられた白熱フィラメント１２を備
える電球１０と、ほぼレンズに沿って延びる中間光学的
プレート２０と、電球１０を密に囲むほぼ円筒形をした
光学的処理カバー３０とを備えている。

【００１７】互いにほぼ一定の距離にあるレンズ５０と
プレート２０とは、凹状面が内側を向く湾曲した形状と
なっている。

【００１８】ライトユニットは、極めて広いが、スタイ
ルおよび特に全体のサイズの観点から有利である水平方
向に細長い照明領域を発生するように、高さが低くなっ
ている。

【００１９】カバー３０は、その内側面に沿ったほぼ円
形の筋状溝３４の状態をした光学的装置を有し、この光
学的装置の垂直断面の形状は、円筒形フレンネルレンズ
に対応しており、この光学的装置は、フィラメント１２
から放出された光線が、ほぼ水平面（図２参照）に伝搬
するように、光線を上下に向け直すようになっている。
他方、筋状溝による光学的装置３４は、光の水平方向
の分布には大きな影響は及ぼさない。

【００２０】カバー３０は、その外側面に光学的装置３
２を有し、この光学的装置は、後に詳細に説明するよう
に、照明領域に沿った水平方向のライトユニットの照明
の変化が所定の法則を満たすよう、光学的プレート２０
に向かって進む光の特殊な水平方向の分布を保証するよ
うになっている。

【００２１】光学的プレート２０は、カバー３０からの
光が、車両の長手方向軸線にほぼ対応するライトユニッ
トの軸線ｘ−ｘに平行な平均的方向に伝搬するよう、カ
バー３０からの光を向け直すための内側の光学的装置２
２、または外側の光学的装置２３のいずれかを有する。

【００２２】本発明の基本的な特徴によれば、光学的装
置３２による光の水平方向の分布を決める法則は、プレ
ート２０の曲率、および所定の光の透過特性を考慮した
ものである。

【００２３】これに関連し、図４（ａ）〜図４（ｃ）
は、プレート２０に設けることができる３つの主なタイ
プの光学的装置を示す。図４（ａ）では、光学的装置２
２ａは、面２２２ａにおいて全反射により入射光を向け
直すようになっているプレート２０の内側面に設けられ
た垂直方向のプリズムとなっている。

【００２４】このタイプの光学的装置は、入射面２２１
ａに進入する光に対し、僅かな損失（４％の大きさ）し
か生じさせない。他方、各光学的装置は、入射光の観点
から、隣接部材により一部がマスクされており、そのた
め、プレート２０からの出力は、露光されない面２２２
ａの一部に対応する影領域Ｚ０を有している。

【００２５】更に、面２２０ａにおける内部反射係数
も、幾何学的形状により大幅に変化する。

【００２６】このタイプの装置は、入射光がプレートの
方向に大きく傾斜していない時に特に適す。

【００２７】図４（ｂ）は、屈折によって作動する別の
タイプの装置２２ｂを示す。各素子は、入力面２２１ｂ
とクリアランス面２２２ｂとを有する。

【００２８】図に示すように、装置２２ｂの入力面に
は、光の一部（光領域を構成する角度α）しか達せず、
他の光（光喪失領域ＣＰ）は、関連するクリアランス面
２２２ｂを通って、プレート２０に進入し、ライトユニ
ットの照明領域に関与しない。

【００２９】この結果生じる固有の透過率は、一般に全
反射を利用する光学装置で得られる透過率よりも小さ
い。入射光が、プレートに対して中間的角度で傾斜して
いる場合には、一般にこのタイプの光学的装置が使用さ
れる。

【００３０】上記ケースのいずれにおいても、素子２２
ａまたは２２ｂと直線状に並ぶプレート２０の外側面
は、平滑となっていることが好ましい。最後に図４
（ｃ）は、プレートの内側面が平滑であり、プレートの
外側面に、屈折によって作動する光学装置２３ｃが設け
られ、この光学装置が、アクティブ面２３１ｃとクリア
ランス面２３２ｃとを有する状況を示している。

【００３１】装置が屈折によって作動するようになって
いる上記例のいずれにおいても、一般に入口面または出
口面で反射による光の損失があり、その損失の大きさ
は、同じ材料に対しては、基本的には入射角および出口
角に従って変化する。

【００３２】上記の説明から、プレート２０に設けられ
た各光学的装置は、そのタイプに応じて、プレートの入
射面とその出口面との間の、固有の光透過率を有するこ
とが分る。

【００３３】従って、所定の形状のプレート２０に対
し、水平位置に従い、種々の光学的装置２２または２３
の透過率の変化に対応する法則ｋ２（ｓ）が存在する。
水平位置は、プレート２０の曲線状のｘ座標である変数
ｓによって示される。

【００３４】レンズの水平の照明の必要な法則ｋ１
（ｓ）が定められるが、この法則は、プレート２０の同
じ曲線状のｘ座標ｓの関数として、ライトユニットの照
明領域内のレンズ５０からの出口における有効な照明レ
ベルの変化を決定する。

【００３５】図５（ａ）〜図５（ｄ）は、曲線状ｘ座標
ｓの関数としての照明Ｅのレベルを示す、かかる法則の
例を示す。

【００３６】図５（ａ）では、平面２０の２つのエッジ
領域Ｚｂ１およびＺｂ２が第１の照明レベルＮ１を有
し、プレートの中心領域Ｚｃが、第２の照明レベルＮ
２、例えばＮ２の２倍の値を有するような法則となって
いる。

【００３７】図５（ｂ）では、照明レベルが階段状に変
化する同じ原理が保たれており、ここでは、最大レベル
のＮ３の中心領域Ｚｃと、中間レベルＮ２の２つの中間
領域Ｚｉ１およびＺｉ２と、最小レベルＮ１の２つのエ
ッジ領域Ｚｂ１およびＺｂ２がある。

【００３８】図５（ｃ）は、曲線状ｘ座標ｓの関数とし
ての照明レベルの漸増的変化が必要とされる状況を示
す。

【００３９】この例では、プレート２０上の中心点は、
最大照明レベルＮＭに対応し、この最大照明レベルは、
プレートの横方向エッジに向かう方向に、最小照明レベ
ルＮｍに向かって徐々に減少する。

【００４０】最後に、図５（ｄ）は、照明レベルがほぼ
一定であり、照明領域の水平方向全体にわたって、Ｎに
等しい状態を示す。

【００４１】当然ながら、曲線のｘ座標に応じた他の多
くのタイプの所定の照明レベルに変化させることも可能
である。

【００４２】従って、照明レベルの変化法則として、次
のタイプの式を使用することが特に有利である。

【００４３】ｋ１（ｓ）＝１／（１＋（ｓ／ｓｍａｘ）²）

【００４４】ここで、ｓｍａｘは照明領域の端部の曲線
のｘ座標を示す。

【００４５】上記パラメータが定められれば、次の式が
成立する。

【００４６】ｓ＝ｋ１（ｓ）・ｋ２（ｓ）・θ

【００４７】ここで、θはカバー３０に入射する光線の
軸線ｘ−ｘに対する角度を示す。カバーの光学的装置３
２によって偏向される光線が、プレート２０に達しなけ
ればならない曲線のｘ座標ｓが、θの各値に対して決定
される。

【００４８】素子３２のプロフィルは、この情報から決
定される。最も簡単な例では、装置３２は垂直な角柱で
あり、出口面によりカバーされる入射光の部分の平均角
に対する出口面の傾斜が、目標曲線状ｘ座標のまわりの
プレート２０の領域をカバーするのに必要な水平方向の
偏向を、第１近似まで決定するようになっている。

【００４９】角柱は、１つずつ定義され、光束の損失を
最小にするよう、それらのクリアランス面が調節され
る。より複雑な実施例では、光学的装置３２は凹部また
は凸部が制御された光出口面を有する角柱と筋状溝との
組み合わせとなっている。

【００５０】ライトユニットのレンズ５０の好ましくは
内側面は、平滑とするか、または光学的光拡散素子、例
えば筋状溝、ボール、ほぼ球面状のボール、またはトー
ラスを設けることができることに留意されたい。

【００５１】当然ながら本発明は、上で説明し、図面に
示した実施例のみに限定されるものでなく、当業者であ
れば、本発明の要旨に沿うよう、発明をどのように変形
または変更できるかは分ると思う。

【００５２】ライトユニットが、互いにほぼ側面に沿っ
て延びた中間光学的プレート２０と、レンズ５０とを有
する場合について、これまで説明したが、装置２２また
は２３を備えるプレート２０自体が、ライトユニットの
レンズを構成できることは明らかである。

【００５３】また、上記説明は、特にカバー３０が水平
方向に細長いプレート２０上の光の水平方向の分布に作
用する場合に関するものであったが、本発明は、任意の
方向、特に垂直方向に細長いレンズでの光の分布および
２つの直交する方向に特定の分布を得る場合にも、等し
く適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表示ライトユニットの水平略断面図で
ある。

【図２】図１の垂直断面から見た表示ライトユニットの
略図である。

【図３】図１および図２からの表示ライトユニットの一
部である光学的処理カバーの斜視図である。

【図４】本発明の表示ライトユニットの中間プレートの
３つのタイプの光学的装置、およびそれぞれの光路を示
す詳細図である。

【図５】照明領域の照明に関する、本発明の表示ライト
ユニットの光学的性質を示すグラフである。

【符号の説明】

１０電球１２フィラメント２０光学的プレート２２内側光学的装置３０光学的処理カバー３２光学的装置３４筋状溝４０ハウジング５０レンズ２２１ａ入口面２２２ａ面２２２ｂクリアランス面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源（１０）（１２）と、光が水平光軸
（ｘ−ｘ）とほぼ平行な平均的方向に伝搬するよう、光
源の領域からの光を向け直すようになっている光学的装
置（２２）（２３）を有する光学的プレート（２０）
と、光源と光学的プレートとの間に配置され、少なくと
も所定の方向への光学的プレート（２０）の内側表面へ
の光の分布を保証するようになっている光束回収および
光分散カバー（３０）とを備える自動車用表示ライトユ
ニットにおいて、光学的プレート（２０）が湾曲し、光透過率の異なる光
学的装置（２２）（２３）を有し、カバー（３０）が前
記異なる透過率を考慮し、所定の法則（ｋ２（ｓ））を
満たす前記所定の方向への前記プレートからの出口にお
ける照明の変化を得るように、所定の光分布をカバー
（３０）が保証していることを特徴とする表示ライトユ
ニット。
【請求項２】前記光学的装置（２２）（２３）が、前
記所定の方向における位置に従って、ステップ状に変化
する透過率を有し、カバーによって得られる光の分布
も、前記所定の方向において、ステップ状に変化してい
ることを特徴とする、請求項１記載の光ライトユニッ
ト。
【請求項３】前記プレートの少なくとも１つの領域に
おいて、光学的装置（２２）（２３）の透過率が徐々に
変化し、かつ前記領域における光の分布が、前記領域に
おけるほぼ一定のレベルの照明を保証するように、前記
の徐々に生じる変化を補償するようになっていることを
特徴とする、請求項１記載の表示ライトユニット。
【請求項４】光源（１０）（１２）と、光が水平光軸
（ｘ−ｘ）とほぼ平行な平均的方向に伝搬するよう光源
の領域から光を向け直すようになっており、かつ異なる
光透過率を有する第１光学的装置（２２）（２３）を有
する湾曲した光学的プレート（２０）と、光源と光学的
プレートとの間に配置され、少なくとも１つの所定の方
向への光学的プレート（２０）の内側面における光の所
定の分布を保証するようになっている第２光学的装置
（３２）を有する光束収集および分散カバー（３０）と
を備える自動車用光ライトユニットを製造する方法であ
って、プレート上の座標のうちの少なくとも１つに従い、前記
光学的装置の透過率の変化の法則（ｋ２（ｓ））を設定
するステップと、プレート上の座標に応じて、ライトユニットの照明の変
化の必要な法則（ｋ１（ｓ））を設定するステップと、前記法則を組み合わせることにより前記第２光学的装置
に入射する光線の配置（θ）と、前記少なくとも１つの
座標との間の関係を設定するステップと、前記関係の関数として、前記第２光学的装置（３２）の
幾何学的形状を定めるステップと、前記幾何学的形状を使用して、前記カバーのモールドを
製造するステップと、前記モールドを使用し、カバー（３０）を成形するステ
ップとを備えることを特徴とする、自動車用表示ライト
ユニットを製造する方法。
【請求項５】幾何学的形状を定めるステップが、屈折
または全反射の法則に従い、連続する複数の第２の隣接
する光学的装置（３２）を定めることから成ることを特
徴とする、請求項４記載の方法。
【請求項６】前記式がｓ＝ｋ１（ｓ）・ｋ２（ｓ）・θ であり、ここで、ｓは、湾曲した光学的プレート（２０）の曲線状の座標
であり、ｋ１（ｓ）は、照明の変化の前記法則であり、ｋ２（ｓ）は、透過率の変化の前記法則であり、 θは、光源からの光線の前記配置を定める基準点に対し
て測定した角度であることを特徴とする、請求項４また
は５記載の方法。