JPS60258801A - 自動車類の照明装置に使用するための封止されたレンズ部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般には自動車類の新規な、改良された照明装
置に関し、特に自動車の前方照明を行なうための照明装
置に関する。詳しくいうと、本発明は上記のような照明
装置において使用するための改良されたレンズ部材に関
する。さらに特定すると、本発明は自動車類の空気力学
的性能を改善、　することができるように構成された自
動車類のし勇 （ンズ部材に関する。この点では、レンズ部材の前部外
表面が自動車類の長手方向中心線に対して複合角度をな
す、または湾曲した自動車類の本体形状に合致するよう
に形成され、かつ光学制御部分を最適の位置に（自動車
類の中心線に対して直角をなす、またはほぼ直角をなす
ことが好ましい）保持する自動車類の照明装置において
使用するためのレンズ部材を提供することが本発明の目
的である。

自動車類、特に自動車に使用されている現在の前方照明
装置は一般には空気力学的配慮を行なった設計になって
いない。それ故、とれら装置は空気力学的性能が劣って
おシ、これは少なくとも次の２つの要因によるものとみ
なし得る。第１は、装置のヘッドランプの垂直方向の寸
法（高さ）が比較的大きい（少なくとも約１０１６セン
チ（４インチ）あシ、若干のヘッドランプでは約１７：
７８センチ（フインチ）のものもある）ということであ
る。第２は、これらヘッドランプの外表面が自動車の前
面の表面と協調する形状につくられていないということ
である。公知であるように、大部分のヘッドランプはそ
れらのレンズ部材が地面・に対して垂直であるような位
置を占めている。照明装置の寸法（平方インチでの全前
面面積）に関しては本出願と同時に出願された米国特許
願第５９８６１３号に記載されているので参照願いたい
。

この米国出願は実質的に直線の水平配列状態に配置され
かつ最大垂直方向高さが僅かに約５．０８センチ（約２
インチ）であシ、長さがこの高さよシ大きい複数のカプ
セル−反射器モジュールを使用する改良された自動車類
の照明装置に向けられている。寸法のかなシの減少に加
えて、本発明によるレンズ部材はこの部材の前部が、主
として空気力学的配慮のために、自動車類の外形にＨｆ
ｆ合致するように位置付けることができる。その上、こ
のような構成によル悪天候状態での氷や宵の付着が最小
になる。

多くの新車の設計において照明装置のヘッドランプを前
面形状に合致きせるためには、ヘッドランプの前面部分
を、垂直方向から比較的大きな角度（６０度程度）に、
および、あるいは自動車類の長手方向中心線に対し直角
な平面から比較的大きな複合角度に、配向することが肝
要であろう。

現存するヘッドランプの前面部分は主レンズ作用がヘッ
ドランプの所要の特定の光パターンを提供するように生
じる部分である。しかしながら、垂直平面からこのヘッ
ドランプが傾斜することはいくつかの問題があシ、光の
分布を悪くする。すなわち、所望の光分布を提供する能
力が劣化し、最終的にはそのような照明装置はレンズの
前部表面が自動車類の中心線にほぼ直角な標準の位置か
らそれるので使用できなくなる恐れがある。

若干の外国自動車゛に′見られるヘッドランプ装置の一
形式においては、通常のヘッドランプが自動車の表面の
四部に取付けられている。そして、比較的薄い、透明な
プラスチック部材がヘッドランプの前部に位置付けされ
、自動車前部表面の連続部分として機能する。しかしな
がら、この部材はレンズ機能（ヘッドランプ装置のレン
ズによって既知の態様で行なわれる）を行なわない。そ
の土、上記構成のものは、プラスチック部材が自動車に
気密封止されないので、ヘッドランプとプラスチツク部
材との間の空洞にほこシ、ごみがたまる欠点がある。従
って、上記構成の装置は米国の自動草類安全規則を満足
せず、禁止されている。

発明の目的 本発明の主な目的は特に自動車類の空気力学的性能を改
善するようになされている。自動車類の照明装置用のレ
ンズ部材を提供することである。

本発明の他の目的は空気力学的目的のために形状を合わ
せることができかつレンズ作用表面の正しい配向を可能
にして適正な光学レンズ動作を保証する改良された構成
を特徴とする上記のレンズ部材を提供することである。

本発明の他の目的はレンズ部材が一体的に構成されかつ
レンズ作用表面および前面（前部）の輪郭の付された表
面を含むレンズ部材を提供するととである。

本発明の他の目的はレンズが前部の輪郭の付さノｉ・１
　れた表面および後部のレンズ作用表面を有する一体の
部材の形式にあシ、この部材が中空でオシかつ前記輪郭
の付された表面とレンズ・作用表面との間にほこシ、ご
み等がたまることを防止するように一体に封止されてい
るレンズ組立体を提供することである。

問題点を解決するだめの手段 本発明の一実施例によれば、自動車類の前方照明を行う
ように設計された照明装置に使用するだめのレンズ部材
が提供される。前記照明装置は互いに瞬接して位置付け
された複数の個々の光源を含み、前記レンズ部材は中空
の封止された単一部片の素子よ多構成され、この素子は
前記自動車類の前部の輪郭の付された表面と一致するよ
うになされている前部透明表面、前記個々の光源に関し
てあらかじめ定められた角度で位置付けされ、前記光源
によって放射される光が通過するようになされた後部レ
ンズ作用部分、ならびにこの素子を封止し、封止された
ほこシ、ごみ等の入らない部材を提供するための複数の
側部壁を有する。前記前部透明表面および前記側部壁は
レンズ作用素子を含まない、または部品として含まない
。

本発明の十分な理解のために、以下添付図面を参照して
本発明の好ましい実施例について詳細に説明する。

添付図面には、本発明の原理に従ったレンズ部材２０の
一実施例が示されている。後述するように、本発明に適
応するように特に設計された自動車類の照明装置は主と
して若干の（すなわち、４つの）ランプ−反射器モジュ
ール１０の配列の形式の光源および反射器組合せ体を使
用するように設計されている。第１図ではこれらモジュ
ールは分解斜視図で示されておシ、従ってレンズ部材２
０からこれらモジュールは若干離間されている。

第２図もまた、このランプ−反射器モジュール配列を示
すが、第３図はモジュールの１つを横断面で示す。各モ
ジュール１０は気密封止されておシ、そしてパラボラ状
反射器１ジ、この反射器内に取付けられたタングステン
へロゲン低ワット数ランプカプセル１４、ならびに光学
的に透明な平らなカバー１６として第１図に例示されて
いる。モジュールの前面部分をおおい、封止するための
手段から構成されている。カバートロはガラスまたはプ
ラスチックであることが好ましく、その全周囲に沿って
反射器に封止される。この封止は適当な接着剤によって
行えばよい。反射器１２はプラスチック材料のものであ
る。各反射器１２は頂部および底部に僅かに切頭された
部分を有するということに注意すべきである。低ワツト
数ということは約１０ワツトから約２５ワツトまでの間
であるということを意味するものである。各モジュール
のランプのフィラメントはタングステンよシなシ、反射
器の光学軸線に沿って軸線方向に配向されている。フィ
ラメントはシングルコイル（Ｃ８形式）素子であること
が好ましい。すべてのモジュール１０は同一であり、後
での取替えを容易にしている。反射器およびカバ一部材
（カバ一部材がプラスチックである場合には）に対する
好ましいプラスチックはゼネラル・エレクトリック・カ
ンパニーによって販売されているポリカーボネートであ
るレフサン（Ｌｅｘａｎ　、商品名）である。

第３図にはモジュール１ｏを支持するための支持手段１
８（すなわち、上部および下部ブラケット）が示されて
いる。この点で、モジュール１０は容易に取外し可能な
取付は装置に支持されるととが好ましい。すなわち、各
ブラケットは自動車類の構造体の一部を形成する（また
は構造体に取付けられる）。両ブラケットはモジュール
の前面部分に適応するのに必要な所定の距離離間されて
いる。取外しを容易にするために、迅速に開放できる。

（図示の方向に）一対のクランプ１９が使用され、モジ
ュールは取外される。あるいは１つの透孔（いくつかの
モジュールが同時に収容される場合には、複数の透孔）
を有する単一のブラケットを使用してもよく、モジュー
ルはとの透孔内に位置付けされ、ブラケットによって保
持される（すなわち、上述のように適当なりランプ１９
を使用して保持される）。例えば、モジュール１０、　
は自動車類のフードを持ち上げ、モジュールをそみ ｊ′　の支持ブラケットから取外し、実質的に同、−の
モジュールを交換することによって、取替えることがで
きる。本発明のレンズ部材の支持体に関しては、レンズ
部材２０を適正な位置に保持するのに使用される支持ベ
ース２４が第３図に単に例示されているだけである。レ
ンズ部材は単に支持ベース２４上に載置するだけでよく
、支持ベース２４は自動車類の一部を形成する（に取付
けられる）ものでよく、適当な態様で保持することがで
きる（図示しない適当なりランプ部材によって）。さら
に永久的な構成を所望する場合には、レンズ部材を支持
ベースに封止する（すなわち、接着剤を使用して）こと
さえ可能である。

反ＮＷ−ラングモジュール１０に関しては、前記したよ
うに主光源は低ワツト数のタングステン−へロゲンカプ
セル１４であシ、反射器１２と精密な整列状態に一体に
取付けられている。第３図に示されているように、モジ
ュール１０はレンズ部材に関してそれら間にあるギャッ
プ（Ｑが存在するように配置される。いくつかのモジュ
ール１０と瞬接するレンズ部材２０はレンズを通じての
光の放射を最適にするために互いに（例えば、機械的に
）整列されねばならないということは勿論である。その
土、適正な整列のために（例え灯、自動車類が傾いた場
合に）レンズおよびモジュールの両方を調整するある手
段を提供するとともまた、重要と思われる。そのような
調整手段はレンズ部材２０の一体部分として正しい整列
状態（垂直方向に関する）を明瞭に指示する気泡水準器
または類似手段を含むものでよい。同様の整列手段が１
つの組立体の４つ全部のモジュールに適応するように設
計された各カプセルの一体の部分としてまたは共通のク
ランプ−ホルダの一部として提供できる。独特なことと
して、４つ全部の整列は、単に１つのレンズ部材の整列
のみを行なうように、同時に遂行することができる。こ
のような装置は後で行なわれるレンズおよび、またはモ
ジュールの整列の前に正しい垂直方向整列状態を指示し
て適正な比較を行なうある指示手段を含むべきである。

カプセル１４に関して、ハロゲンサイクルは、照明の技
術分野では知られているので、これ以上の説明は不必要
と思う。現在の自動車ヘッドライト（すなわち、シール
ドビーム）に使用されるタングステン−へロゲンランプ
の一例は米国特許第４、３１９．１５６号に示されてい
る。本発明のカプセルはこのようなランプを実質的に縮
小した（小さくした）ものを代表するが、また他の態様
において相違しているということは勿論である。例えば
、カプセルのフィラメントは、上記したように、最適の
出力を提供するために反射器の光学軸線に沿って軸線方
向に配向されることが好ましい。そのような軸線方向配
置は第６図に示されている。

さらに、本発明のカプセルは単に１つのフィラメントの
みを含み、前記米国特許第４．３１９．１５６号の場合
のように２つではなく、従って２つの導入線のみを必要
とし、前記米国特許に示されたように４つではない。

本発明によれば、透明な前部表面２２を有する中空の封
止された単一部片のレンズ部材よ多構成されるレンズ部
材２０が提供され、透明な前部表面２２は自動車類の前
部表面と一致するように位置付けされ、自動車類の空気
力学的性能を改善するとともに装置それ自体を改善する
。この点で、第３図の前部表面２２およびこの表面２２
が隣接する自動車の前部表面２３および２５の輪郭（形
状）と整合する（合致する）態様に特に注意するべきで
ある。その上、レンズ部材２０は底部壁２６、対向する
側部壁２７、頂部壁２８、および後部レンズ作用壁３０
を含む。レンズ機能の実質的に全部が、第１図および第
２図に示すように、実際には壁３０Ａ、３０Ｂ、５０Ｃ
，および３０Ｄとして第１図に指示されている４つの個
々のレンズ作用領域に分離されているこの後部壁３０に
おいて生じることが好ましい。各壁は平らであシ（１つ
の平面を占有し）、かつ残シの壁に関してずれた配置に
配向されてお）、各平面は第２図に明瞭に示されている
ように平行である。さらに、これら４つの壁はそれぞれ
第１図にモジュール、　１０Ａ、１０Ｂ、１００および
１０Ｄとしてそれ、１　ぞれ指示された個々のランプ−
反射器モジュールに対応する（と整列する）。特定する
と、後部壁３０のそれぞれは内表面に、隣接して位置付
けされたそれぞれのモジュールによって放射され心、一
方への光を指向する（制御する）ように設計された選択
されたレンズ作用素子を含む。閉鎖された部材の内部に
これら素子を位置付けることは部材２０のレンズ機能に
悪影智を与える可能性のあるほこシ、ごみあるいは他の
物質がたまることを防止することになる。前部の輪郭の
付された表面２２は透明なプラスチックよシなる（レン
ズ部材全体がプラスチック、すなわちレフサンよ多構成
されることが好ましい）。この輪郭の付された前部プラ
スチックカバーはレンズ壁に接合され、従って輪郭の付
された前部表面と後部壁との間の空間にほこシ、ごみ等
がたまることを防止する上述した封止部材を形成する。

従って、前部表面はレンズ機能を提供しない。前部表面
２２は実質的に平らであるように図示されているけれど
、レンズ部材２０のこの前面部分を僅かに湾曲させ、か
つその好結果の動作に悪影響を与えないようにすること
もまた、可能である。レンズ部材２０の後部壁３０は隣
接するモジュールの前部の透明カバー１６と平行である
ように図示されているが、この壁をカバー１６に対して
約３０度までの角度に配向することは可能であシ、この
場合にはギャップＧの下側部分によシ大きな間隔が存在
することになる。また、レンズ機能のない透明な前部壁
（表面）２２を垂直方向に位置付けされたカバー１６に
対して約３０度から約６０度までの角度に配向すること
４可である。

前方への光が底部壁２６の内表面から反射しないように
するある防止手段を提供するととも本発明においては重
要であると考えられる。これはこの内表面に一連の横方
向溝３１（第３図）を提供することによって達成される
ことが好ましく、これら溝３１はのこぎ多形状を有する
ことが好ましい。あるいはこの表面に不透明な被膜（す
なわち、黒色ペイント）を施こしてもよく、あるいはこ
の壁が垂直方向のカバー１６から鈍角をなして傾斜する
ように前方に下方へ（すなわち、仮想線Ｐの方向に）傾
斜（配向）されてもよい。

第４図は第２図を４−４線に沿って切断した横７ 断面図であシ、第１図に表面５０Ａ、３０Ｂ。

３０Ｃ１および３０Ｄとして指示されている。しかし第
１図には簡単にするために十分には例示されていないレ
ンズ作用壁を示すものである。この表面のレンズ作用側
は上記したように内側に向ヲ′ｒられておシ、従って封
止された単体であるレンズはそのレンズ作用表面にはこ
り、ごみ等が付着しない。

ここに開示した照明装置は少なくとも１つの、好ましく
は複数の（例えば４つの）別々のモジュール１０を本発
明のレンズ部材と組合せて使用しているけれど、本発明
の他の実施例においては、１つのランプカプセルを有す
る１つの反射器部材が直接レンズの平らな後部表面に接
合される。これは、例えば光源または光カプセルが反射
器の後部から取替え可能である構成のものに使用できる
。

この場合には、個々のランプカプセルはカプセルの導入
線が確実に位置付けされる適当な絶縁ペースを含むこと
が好ましい。反射器の後部壁は位置付けされる（すなわ
ち、回転的に）ベースの雄ピ８ ンまたは類似物に適応するように設計された適当な開口
および対応する内部溝または類似物を含む。

本発明の構成の利点の１つはたった１つの実質的に万能
のレンズ壁を設計し、加工し、組立てる必要があるだけ
であるということである。異なる前部輪郭を有する各県
なる自動車類の形式ごとに、必要な封止用側壁を有する
透明なカバー（表面２２）が形成される。この構造体は
上記の万能のレンズ壁に接合され、自動車類に対する封
止されたモジュールを形成する。とのように、単一の共
通のレンズ作用壁（第１図に３０で指示されている）が
使用される自動車類の前部輪郭に依存する複数の異なる
形状の前部とともに使用できる。

各モジュールの反射器１２について僅かに切頭された頂
部および底部部分を含むということを前に言及した。他
の構成においては、切頭されてな、　い反射器を使用す
ることができる。また、使用さ］ イ・　れるモジュールの数は自動車類の光学的要件に依
存する。かくしてターンシグナル、補助運転灯、ホブラ
ンプ等のような補助機能を含むようにモジュールの数を
増加することは非常に簡単である。

その上、標準の自動車における好ましいモジュール−レ
ンズ構成は各レンズごとに複数の（例えは４つの）モジ
ュール１０を有するそれぞれの自動車の例えばフェンダ
またはグリル内に所定の間隔で位置付けされた一対の上
記レンズ部材２ｏを含むということが上述したことがら
明らかである。

かくして合計で少なくとも８つのモジュールが各自動車
類ごとに（各側部ごとに４つ）使用される。

補助ライトが所望される場合には、勿論この合計（８つ
）にこれらライトが追加される。整列された全部で８つ
のモジュールを有する単一（７）Ｌｚｙズ部材のみを提
供することも本発明の範囲内にある（従って合計で少な
くとも８つの後部レンズ壁を使用する）が、しかしその
ような構成は現存する自動草類規則（離間されたヘッド
ライト照明）に合致するように２群のモジュールの中央
にある形式の間隔が必要となろう。

レンズ部材当９４つのモジュールは十分な照明を提供し
、４つよシ少ない（例えば２つの）モジュールは自動車
の一側に対して必要な低ビーム要件を提供するのに使用
でき、一方４つ全部の付勢は高ビーム照明を提供するよ
うに働くということも理解できる。好ましい低ビームモ
ジュールは自動車類の外側部に最も近くに位置付けされ
たものである。第１図および第２図においては、これら
は左側に位置付けされた２つである。

現在本発明の好ましい夾施例であると考えられているも
のを図示し、記載したけれど、特許請求の範囲によって
定義された本発明の範囲から逸脱することなしに種々の
変形および変更がなし得ることはこの分野の技術者には
明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のレンズ部材を使用する自動車類の照明
装置の一実施例を示す分解斜視図、第２図は本発明のレ
ンズ部材に関するランプ−反射器モジュールの配置状態
を例示する第１図の照明装置の平面図、第５図１第２図
を３−５線にて切断して示す断面図、第４図は第２図を
４−４線にて切断して示す断面図である。 １０：ランプー反射器モジュール １２：パラボラ状反射器 １４：ランプカプセル １６：光学的に透明な平らなカバー ２０：レンズ部材 ２２：透明な前部表面 ２４：支持ベース ２６：底部壁 ２７：側部壁 ２８二頂部壁 ３０：後部レンズ作用壁 ４２；絶縁ベース部材 手続補正書（方式） 昭和６０年７月９０ 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 事件の表示　昭和６０年特願第７３６４２　号補正をす
る者 事件との関係　特許出願人 名称　ジー・ティー・イー・プｐダクッ・コーポレイシ
ョン代理人 補正の対象 明細書 補正の内容　別紙の通り 明細帯の浄書（内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （リ　互いに隣接して位置付けされた複数の個々の光源
   を含み、自動車類の前方照明を行なうように設計された
   照明装置に使用するだめのレンズ部材において、 前記自動車類の前部の輪郭の付された表面と一致するよ
   うになされている前部透明表面と、前記個々の光源に関
   してあらかじめ定められた角度で位置付けされ、前記光
   源によって放射される光が通過するようになされた後部
   レンズ作用部分と、当該素子を封止し、封止されたほこ
   シ、ごみ等の入らない部材を提供するための複数の側部
   壁とを有する中空の封止された単一部片の素子よシ構成
   され、前記前部透明表面および前記側部壁がレンズ作用
   素子を含まない、または部品として含まないことを特徴
   とするレンズ部材。 （２）前記後部レンズ作用部分が前記単一部片の素子の
   内側に位置付けされた接散の別個のレンズ表面を含み、
   各レンズ表面が前記光源のそれぞれ１つと整列するよう
   になされている特許請求の範囲第１項記載のレンズ部材
   。 （３）　前記レンズ表面の数が４である特許請求の範囲
   第２項記載のレンズ部材。 （４〕　前記レンズ表面のそれぞれが１つの平面を古め
   、該平面が実質的に平行にかつずれた配向状態に位置付
   けされている特許請求の範囲第２項記載のレンズ部材。 （５）前記後部レンズ作用部分と前記個々の光源との間
   の前記あらかじめ定められた角度が約０度から約３０度
   の範囲内にある特ＦＩｆ請求の範囲第１項記載のレンズ
   部材。 （６）当該レンズ部材がこの部材を封止する底部壁を有
   する特許請求の範囲第１項記載のレンズ部伯。 （７）前記底部壁がその内表面に、前記光源によって放
   射される前記光の反射を防止するための手段を含む特許
   請求の範囲第６項記載のレンズ部材。 （８）前記反射を防止するための手段が前記内表面内に
   形成された複数の溝よシ構成されている特許請求の範囲
   第７項記載のレンズ部拐。 （９）前記反射を防止するための手段が前記内表面上の
   不透明の被膜よシ構成されている特許請求の範囲第７項
   記載のレンズ部材。