JP2000276910A - 均一な照明表面を備えた自動車表示ライト - Google Patents
均一な照明表面を備えた自動車表示ライトInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
- F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
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-
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- F21—LIGHTING
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
Abstract
された光が水平の光軸(x)にほぼ平行な平均的方向に
伝搬するよう、この光を直線化するようになっている光
学的コンフィギュレーション(21)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挟持
され、光学的プレート(20)の内側面にわたって少な
くとも1つの所定の方向への光の所定の分散をさせるよ
うになっている、光束分散および回収カップ(30)と
を備えた、自動車用表示ライトであって、光学的プレー
ト(20)が同じ大きさの高さおよび幅を有し、互いに
異なる光の透過係数を有する光学的コンフィギュレーシ
ョン(21a、21b)を有し、水平方向のみならず垂
直方向にもほぼ一定の照明が、前記プレートの出口で得
られよう、前記異なる透過係数を考慮した、水平方向お
よび垂直方向の双方の、光の所定の分散をカップ(3
0)が行うことを特徴とする、表示ライト。本発明は自
動車用表示ランプに適用できる。
Description
に関する。
し、ランプの照明領域での観察位置でも照明が均一とな
る表示ライトを製造するニーズが現在高まっている。
作用する単一光源(フィラメントタイプのランプ)が設
けられた公知の表示ライトの欠点は、ランプに対し、直
線状に位置し、最大密度の光束に照明されるベゼルの領
域の光強度が過剰となることである。ランプと組み合わ
せてフレネルレンズタイプの光学的コンフィギュレーシ
ョンを使用すると、同じ種類の問題、すなわちレンズの
中心領域が周辺領域よりもかなり大きい光束密度を発生
するという問題が生じる。
14969号から、かなりの幅、かつ限定された高さにわた
って比較的均一な光強度の照明表明(細長い光)を提供
するようになっている表示ライトも知られている。この
目的のために、表示ライトはランプが密に囲む、光を回
転角方向に分散させるためのカップと相互作用するフィ
ラメントタイプのランプと、カップから受信した光をほ
ぼ光軸内へ反射する光直線化(矯正)プレートとを含
む。
る、光を直線状にする装置は、光の透過係数がプレート
ごとに大幅に異なり、特に要求される直線化量に従って
最終的にランプの側方エッジに向かう光束よりもランプ
と直線状の光束のほうがかなり大きい密度を維持するよ
う、特に要求される直線化量に従った透過率を有すると
いう意味で、この公知のライトは均一性が欠如している
という問題を完全に解決するものではない。
は、限られた高さの光に限定的に適用され、照明表面が
かなりの幅のみならずかなりの高さも有するような光の
ケースを処理できることを示していない。
界に対処せんとするものである。
れば、自動車用表示ライトは、光源と、該光源の領域か
ら発生された光が水平の光軸にほぼ平行な平均的方向に
伝搬するよう、この光を直線化するようになっている光
学的コンフィギュレーション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挟持され、光学的プ
レートの内側面にわたって少なくとも1つの所定の方向
への光の所定の分散をさせるようになっている、光束分
散および回収カップとを備え、光学的プレートが同じ大
きさの高さおよび幅を有し、互いに異なる光の透過係数
を呈す光学的コンフィギュレーションを有し、水平方向
のみならず垂直方向にもほぼ一定の照明が、前記プレー
トの出口で得られるよう、前記異なる透過係数を考慮し
た、水平方向および垂直方向の双方の、光の所定の分散
をカップが行うことを特徴とする。
い特徴は次のとおりである。
および垂直方向の少なくとも一方に沿った位置の関数と
して、ステップ状に変化する透過係数を有し、カップに
よる光の所定の分散も前記方向に沿ってステップ状に変
化する。
て、かつ少なくとも1つの方向に沿って、光学的コンフ
ィギュレーションの透過係数が漸次変化し、この同じ面
の方向への、カップによる光の所定の分散も漸次行われ
る。
方向のうちの1つに光を所望するように分散させるよう
になっており、カップの他の面は他の方向に光を所望す
るように分散させるようになっている。
ほうの寸法に対応する方向に光を所望するように分散さ
せるようになっている。
ョンを有する。
る。
に対応する方向に沿って細長くなったフィラメントとな
っている。
ションは屈折または内部反射のいずれかによって作動す
る個々の偏向ブロックによって構成されている。
じ大きさの水平方向および垂直方向の寸法を有し、光源
の領域から発生された光を水平の光軸にほぼ平行な平均
的方向に伝搬させるようこの光を直線化するようになっ
ている第1の光学的コンフィギュレーションを有する光
学的プレートとを備え、前記第1の光学的コンフィギュ
レーションが光の異なる透過係数だけでなく、光源と光
学的プレートとの間に挟持された光束分散および回収カ
ップを有し、前記光学的プレートが更に水平および垂直
方向にこの光学的プレートの内側表面にわたって光の所
定の分散を行うようになっている第2の光学的コンフィ
ギュレーションを含む、自動車用表示ランプを製造する
方法であって、プレート上のこれら光学的コンフィギュ
レーションの水平および垂直方向の座標の関数として、
前記光学的コンフィギュレーションの透過係数の変化の
法則を確定する工程と、前記法則に基づき、前記法則と
の組み合わせが水平方向および垂直方向に沿ったプレー
トからの出口での照明をほぼ一定とするよう、光源から
発生され、前記第2光学的コンフィギュレーションに入
射する光線の向きと前記水平方向及び垂直方向との座標
との関係を確定する工程と、前記関係に基づき、前記第
2の光学的コンフィギュレーションの幾何学的形状を定
める工程と、前記幾何学的形状を使用し、前記カップの
ためのモールドを製造数工程と、前記モールドによって
カップを成形する工程とを備えたことを特徴とする。
い特徴は次のとおりである。当該方向の、光源からの発
光のインディケータダイヤグラムも考慮しながら、前記
関係を確定する工程を実行する。
係数も考慮しながら、前記関係を確定する工程を実行す
る。
よび/または全反射の法則に応じ、複数の第2の隣接す
る光学的コンフィギュレーションをカップの面のうちの
少なくとも1つにわたって連続的に定めることから成
る。
法則に応じ、第2の光学的コンフィギュレーションを互
いに連続的に形成するスムーズな表面をカップの面のう
ちの少なくとも1つにわたって構成することから成る。
向および垂直方向に対応し、カップの2つの面に対しそ
れぞれ適用される2つの別個の独立したサブ工程を含
む。
実施例の次の詳細な説明を読めば、本発明の上記以外の
特徴、目的および利点が明らかとなろう。
光源10(本明細書では標準表示ランプの細長フィラメ
ント)と、全体がカップ形状をした光カバー分散要素3
0と、全体がプレートでき状をした光束直線化要素20
と、プレート20に沿ってその外側まで延びるベゼル4
0とを含む。このライトは表示されていないが、それ自
身周知の態様で、ベースと、ランプホルダーと、コネク
タなども含む。
z)で示されており、xはライトの光軸であり、zは垂
直線であり、yはxおよびzに垂直な線であり、0は光
源10の中心に位置する。
いに近似した大きさの高さおよび幅を有しており、より
一般的には同じ大きさとなっている。すなわちライトの
出口で均一な輝度の領域を得たい場合、水平方向のみな
らず垂直方向にも照明分布を均一にするうえで問題が生
じる。
イトの光学的原理は、カップ30は光源10から受けた
光の向きを変え、プレート20の内側面に向かう角度で
光を分散させることにある。この内側面は入射光線がほ
ぼ光軸xに平行に伝搬するよう、入射光線の向きを変え
ることができる直線化光学的要素21を有する。
光の回転角方向の分散は、カップ30の外側面32を介
して行われる。このカップ30の外側面は光源10の中
心0をほぼ中心とする球面に支持された、一組のほぼ垂
直なストリエーション321(筋状の溝)321を含
む。これら垂直なストリエーションは、プレート20の
出口で光束密度が全垂直範囲にわたってほぼ一定となる
ように、種々の直線化光学的要素21の光透過係数だけ
でなく、各ストリエーション321自体の透過係数も考
慮して設計されている。
要素が要求する光の回転角方向の偏差量に応じ、光学的
透過係数はかなり大きく変わり得ることが理解できよ
う。従って、図9は純粋な屈折によって作動する光学的
要素21aを示し、隣接する入口面と分離されているテ
ーパ表面の高さを決定する入口面の傾斜に応じ、失われ
る光量も大きく変化することが理解できよう。
要素21bの一部を示し、この光学的要素の光透過係数
も、要求される全体の偏差量に応じ、かつこの要素の傾
斜面の領域における反射による損失おうじ変わることも
判っている。
じるのか、またはステップ状に生じるのか(カップは漸
次変わるか、またはステップ状に変わる変化を発生す
る)に係わらず、これら変化を解消し、かつ均一な光束
を発生できる。
向の寸法の関数として、要素21の透過係数の変化の法
則を確定し、側面に向かう所定の角度に対し、光源10
から発生する光線のうちの、カップ30を離間し、プレ
ート20に向かう光線の角度を決定するような計算にこ
の法則を適用することにより、コンピュータ支援設計手
段によってカップの種々のストリエーション321のプ
ロフィルを決定する。実際には軸方向の水平平面x0y
におけるプロフィルを計算し、次に図5に示されるよう
な表面を得るよう、中間ガイドの間で平面に平行なこの
プロフィルの相似変換を実行することにより、カップの
外側面を作成する。
に同じ結果が得られるよう、カップ30の内側面31を
決定する。換言すれば、z方向に沿って直線化要素21
の透過係数の変化の法則を決定し、次に光源20から生
じる光線の上向きまたは下向きの所定の角度に対する出
力光線の角度を決定する計算に、この法則を適用する。
分散動作は、本例ではスムーズな表面、すなわちテーパ
のない表面を使用して輝度効率を低下することなく実行
できることが、特に図2および6から判る。更に、本発
明の光学的表面は光軸とカップの上端部33との間のほ
ぼ中間高さおよび光軸とカップの下端部との間の中間高
さにある2つの変曲点を特徴とする内側にカーブした表
面となっていることも判る。
たは右側に傾斜した任意の垂直平面における、光の垂直
方向の分散を保証するためにカップの内側面31は垂直
軸線zを中心として、特に図6に示されるようなプロフ
ィルを回転することによって形成することが好ましい。
31の3つの部分、軸方向の垂直平面x0zにある部分
とカップの横方向のエッジを含む垂直平面にある他の2
つの部分とを構成し、これら種々の部分の間を補間する
ことにより、表面全体を作成することが好ましい。
させるために、垂直方向の分散表面31の設計にあた
り、光源のインディケータ線図、すなわち透過極線図を
考慮するために、垂直方向に向いた光源は本来、光軸x
からの上向きまたは下向きの回転角方向の変位量に比例
して、輝度が低く見えるようになることを知っていれば
と有利となる。
軸線xにほぼ平行に伝搬する光線がプレート20からの
出口で得られ、その光線の光束密度はプレートの全面に
わたってほぼ一定のままである。
段41、例えばリングまたはボールにより、それ自身公
知の方法でこの光線を拡散する。
らな、または若干傾斜した光学的プレート20およびベ
ゼル40に適用されるだけでなく、顕著な曲率を有する
光学的プレートおよびベゼルにも適用でき、特にプレー
ト20の幾何学的形状はコンピュータ支援設計設備によ
り容易に検討できることが理解できよう。
光源のまわりにカップ30をできるだけ近づければ近づ
けるほど、光源によって放出される光束の回収が良好と
なり、よって光の効率もより高くなることも理解でき
る。
それ以上過度に接近させたカップを製造すると、光軸x
の側方の両側だけでなく、この光軸xの上下でも設計上
の問題、およびカップの離型に関する問題が生じ得る。
ーするために得るべき最大の角度範囲が、例えば水平方
向である場合、ランプの細長いフィラメントを垂直方向
に向けると特に有利であることが判っている。この理由
は、このような向きに配置すると、光線のパターン、す
なわちフィラメントのインディケータ線図がこの位置に
おいて光束を失い過ぎることなく、ランプのまわりのカ
ップの角度の範囲を垂直方向に減衰することが可能とな
るからである。従って、例えばカップの回転角のカバー
範囲が軸線xの上下で±60度であれば、±90度垂直
方向にカバーするカップで回収されることになっていた
光束の95%以上を回収できることを実証できる。この
ように、垂直方向の範囲が低減されているので、問題を
生じることなく、±90度に近い角度のカバー範囲を提
供することが可能である。その理由は、光源がこの垂直
位置にあると、この方向に沿って得られる各々の度がプ
レート20に向かって送られる光束を強化することに寄
与するからである。
した実施例のみに限定されるものでなく、本発明の範囲
内の変形例または変更例を含むものである。
深さの視覚的な印象を与えるよう、内側を見ることがで
きるようにするスムーズな領域によって分離された非連
続的な作動領域を含むことができる。この場合、カップ
30は上記のように作動領域に向けて光を分散させなが
ら、スムーズな領域へ向けて光束を実質的に送らないよ
うになっている。
ト20のスムーズな面と相互作用し、活動がこれらスム
ーズな面の領域に局所化されているミラーを更に含むこ
とができる。これらスムーズな面は、例えばライトのエ
ッジの領域に設けられ、プレート20の中心領域が上記
のようにカップ30と相互作用する。ミラーは(放物面
の軸対称部分から一般に成る)スムーズな面でもよい
し、または特に光の深さを深くしないように階段部を設
けてもよい。更にミラーには金属タイプのコーティング
を設けてもよいし、および/または拡散処理を施しても
よい。
る。
の細部の水平断面図である。
の部分斜視図である。
ギュレーションの1つのタイプの光学的振る舞いを示す
詳細図である。
ィギュレーションの別のタイプの光学的振る舞いを示す
詳細図である。
Claims (15)
- 【請求項1】 光源(10)と、該光源の領域から発生
された光が水平の光軸(x)にほぼ平行な平均的方向に
伝搬するよう、この光を直線化するようになっている光
学的コンフィギュレーション(21)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挟持
され、光学的プレート(20)の内側面にわたって少な
くとも1つの所定の方向への光の所定の分散をさせるよ
うになっている、光束分散および回収カップ(30)と
を備えた自動車用表示ライトであって、 光学的プレート(20)が同じ大きさの高さおよび幅を
有し、互いに異なる光の透過係数を有する光学的コンフ
ィギュレーション(21a、21b)を有し、水平方向
のみならず垂直方向にもほぼ一定の照明が、前記プレー
トの出口で得られるよう、前記異なる透過係数を考慮し
た、水平方向および垂直方向の双方の、光の所定の分散
をカップ(30)が行うことを特徴とする表示ライト。 - 【請求項2】 前記光学的コンフィギュレーション(2
1a、21b)が水平および垂直方向の少なくとも一方
に沿った位置の関数として、ステップ状に変化する透過
係数を有し、カップ(30)による光の所定の分散も前
記方向に沿ってステップ状に変化する請求項1記載の表
示ライト。 - 【請求項3】 前記プレート(20)の少なくとも1つ
の面において、かつ少なくとも1つの方向に沿って、光
学的コンフィギュレーション(21a、21b)の透過
係数が漸次変化し、この同じ面の方向への、カップ(3
0)による光の所定の分散も漸次行われることを特徴と
する、請求項1記載の表示ライト。 - 【請求項4】 カップ(30)の面の1つ(31)が水
平方向および垂直方向のうちの1つ(z)に光の所望す
る分散を行うようになっており、カップの他の面が他の
方向(y)に光を所望するように分散させるようになっ
ていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記
載の表示ライト。 - 【請求項5】 カップの外側面(32)が光学的プレー
ト(20)の大きいほうの寸法に対応する方向(y)に
光を所望するように分散させるようになっていることを
特徴とする、請求項4記載の表示ライト。 - 【請求項6】 カップ(30)の前記外側面(32)に
複数のストリエーション(321)が設けられているこ
とを特徴とする、請求項5記載の表示ライト。 - 【請求項7】 カップの内側面(31)が実質的にスム
ーズとなっていることを特徴とする請求項5および6の
いずれかに記載の表示ライト。 - 【請求項8】 光源(10)が光学的プレート(20)
の小さいほうの寸法に対応する方向(z)に沿って細長
くなったフィラメントとなっていることを特徴とする請
求項1〜7のいずれかに記載の表示ライト。 - 【請求項9】 光学的プレート(20)の光学的コンフ
ィギュレーション(21)が屈折(21a)または内部
反射(21b)のいずれかによって作動する個々の偏向
ブロックによって構成されていることを特徴とする請求
項1〜8のいずれかに記載の表示ライト。 - 【請求項10】 光源(10)と、同じ大きさの水平方
向および垂直方向の寸法を有し、光源の領域から発生さ
れた光を水平の光軸(x)にほぼ平行な平均的方向に伝
搬させるようこの光を直線化するようになっている第1
の光学的コンフィギュレーション(21)を有する光学
的プレート(20)とを備え、前記第1の光学的コンフ
ィギュレーションが光の異なる透過係数だけでなく、光
源と光学的プレートとの間に挟持された光束分散および
回収カップ(30)を有し、前記光学的プレート(2
0)が更に水平および垂直方向にこの光学的プレート
(20)の内側表面にわたって光の所定の分散を行うよ
うになっている第2の光学的コンフィギュレーション
(31、32)を含む、自動車用表示ランプを製造する
方法であって、 プレート(20)上のこれら光学的コンフィギュレーシ
ョンの水平および垂直方向の座標(y、z)の関数とし
て、前記光学的コンフィギュレーション(21)の透過
係数の変化の法則を確定する工程と、 前記法則に基づき、前記法則との組み合わせが水平方向
および垂直方向に沿ったプレートからの出口での照明を
ほぼ一定とするよう、光源から発生され、前記第2光学
的コンフィギュレーションに入射する光線の向きと前記
水平方向及び垂直方向との座標との関係を確定する工程
と、 前記関係に基づき、前記第2の光学的コンフィギュレー
ション(31、32)の幾何学的形状を定める工程と、 前記幾何学的形状を使用し、前記カップのためのモール
ドを製造数工程と、 前記モールドによってカップ(30)を成形する工程と
を備えたことを特徴とする自動車用表示ライトを製造す
る方法。 - 【請求項11】 当該方向の、光源(10)からの発光
のインディケータダイヤグラムも考慮しながら、前記関
係を確定する工程を実行することを特徴とする請求項1
0記載の方法。 - 【請求項12】 前記第2のコンフィギュレーション
(32)の透過係数も考慮しながら、前記関係を確定す
る工程を実行することを特徴とする請求項10および1
1のいずれかに記載の方法。 - 【請求項13】 前記幾何学的形状を定める工程が、屈
折および/または全反射の法則に応じ、複数の第2の隣
接する光学的コンフィギュレーション(321)をカッ
プの面のうちの少なくとも1つにわたって連続的に定め
ることから成ることを特徴とする請求項10〜12のい
ずれかに記載の方法。 - 【請求項14】 前記幾何学的形状を定める工程が、屈
折の法則に応じ、第2の光学的コンフィギュレーション
を互いに連続的に形成するスムーズな表面(31)をカ
ップの面のうちの少なくとも1つにわたって構成するこ
とから成ることを特徴とする請求項10〜13のいずれ
かに記載の方法。 - 【請求項15】 前記幾何学的形状を定める工程が、水
平方向および垂直方向に対応し、カップの2つの面(3
2、31)に対しそれぞれ適応される2つの別個の独立
したサブ工程を含むことを特徴とする請求項10〜14
のいずれかに記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9902666A FR2790540B1 (fr) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | Feu de signalisation a plage eclairante homogene pour vehicule automobile |
| FR9902666 | 1999-03-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000276910A true JP2000276910A (ja) | 2000-10-06 |
Family
ID=9542794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000057556A Pending JP2000276910A (ja) | 1999-03-02 | 2000-03-02 | 均一な照明表面を備えた自動車表示ライト |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6340239B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000276910A (ja) |
| DE (1) | DE10010227A1 (ja) |
| FR (1) | FR2790540B1 (ja) |
| IT (1) | IT1315852B1 (ja) |
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