自動車用指示灯

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【発明の名称】	自動車用指示灯
【発明者】	【氏名】ピエールアルブー
【要約】	【課題】点灯および消灯時共に、いずれの角度から見ても、おおむね同一の外観を呈する自動車用指示灯を提供する。【解決手段】点光源１１、点光源から直かに受光する中間スクリーン３０、およびスクリーン外側のカバーガラス２０を備える自動車用指示灯であって、中間スクリーンが、それぞれ内面に光を真直にして拡散させる曲面３１を有する一連の光セルＣを備えている。各セルはさらに、その外面に中間スクリーン平面に対して傾斜した少なくとも２面で一組を構成する平坦切り子面３３、３４を有している。

【特許請求の範囲】
【請求項１】実質的な点光源（１１）、光源からの光を直かに受光する中間スクリーン（３０）、およびスクリーンの外側に配置されたカバーガラス（２０）を備える自動車用の指示灯であって、前記中間スクリーンが、それぞれ内面に光を真直にして拡散させる曲面（３１）を備え、かつ外面に前記中間スクリーンの平面に対して傾斜する少なくとも２つで１組の平坦切り子面（３３）（３４），（３３）（３４）（３７）を備える、一連の光セル（Ｃ_(x,y)）を含むことを特徴とする指示灯。
【請求項２】曲面（３１）と関連する組状の切り子面（３３）（３４），（３３）（３４）（３７）によって画成された前記セル（Ｃ）が、約５～３０ｍｍ範囲の縦横ピッチを有することを特徴とする請求項１記載の指示灯。
【請求項３】曲面（３１）が凸面であることを特徴とする請求項１または２記載の指示灯。
【請求項４】前記組状切り子面（３３）（３４），（３３）（３４）（３７）が中空であることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の指示灯。
【請求項５】前記組状の切り子面が、全般発光方向に対して若干傾斜した逃がし切り子面（３６）によって側方向に区切られていることを特徴とする請求項４記載の指示灯。
【請求項６】前記切り子面（３３）（３４），（３３）（３４）（３７）が、水平な直線に沿って相互に接合されていることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の指示灯。
【請求項７】各組状切り子面が、対応するセル（Ｃ）の中間線に対してシンメトリを成す２つの傾斜切り子面（３３）（３４）からなることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の指示灯。
【請求項８】各組状切り子面が、全般発光方向に対しておおむね直角に延びる中央切り子面（３７）、および前記中央切り子面の両側に位置し、対応するセルの中間線に対してシンメトリを成す２つの傾斜切り子面（３３）（３４）からなることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の指示灯。
【請求項９】対応する曲面（３１）によって与えられる拡散を、垂直方向または水平方向のいずれかに限って修正するように、前記切り子面の傾きを定めることによって、スクリーン自体で、互いに異なる水平拡散（±α）および垂直拡散（±β）を規定に従って提供させることを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の指示灯。
【請求項１０】前記カバーガラス（２０）の両面が平滑であり、かつ中間スクリーン（３０）とおおむね平行して延びていることを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載の指示灯。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用の指示灯に関し、特に実質的に点源である光源、中間スクリーン、およびスクリーンの手前のカバーガラスまたはレンズを含み、該中間スクリーンとカバーレンズとが、指示灯から放出された実質的に平行をなすビームの経路に介設されている指示灯に関する。
【０００２】
【従来の技術】中間スクリーン、および場合によってはカバーレンズもが、指示灯に、所望の測光性を与え、かつ必要に応じて、特定の外観を与えるように配置された光学的配列素子を含む指示灯は公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の第１の手段では、中間スクリーンに光源に合焦させたフレネルレンズを与えることによって、指示灯の出口において、実質的に平行なビームを復元している。この場合、カバーレンズは、光を縦横に拡散させるビレット形または環状の素子で形成されている。このような公知の指示灯の外観は、審美的観点からは余り独創的とは言えない。
【０００４】従来の第２の手段では、中間スクリーンに、タイルの要領で配列された１組の偏向プリズムを設けることによって、指示灯が測光規定を満たすようにし、かつそれにきらめきある外観を与えるようにしている。このきらめきある外観は、審美的観点においては、指示灯にとって新規性を与えるが、観察者が自動車の周りを移動しながら見た場合、消灯時および点灯時も、共に非常に顕著に外観が変化するという欠点を有している。またこのようなきらめきある外観は、人気が低下した製品を想起させることがある。
【０００５】本発明の目的は、測光規定を満たしつつ、かつ適切である場合には、光束レキュペレータ無しで、消灯時および点灯時共に、新規な視覚的外観を有しており、しかも観察者が自動車の周りを移動しても、この外観が変化しないように構成した、前記のタイプの指示灯を提供することにある。
【０００６】より詳細に説明すると、本発明は、点灯時に、発光ダイオードを備える指示灯と同一要領で、複数の個別の基本電源を有しているような印象を与えると共に、広範囲の視角にわたって、この印象を確保できるようにした指示灯を提供することを目指している。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によると、実質的な点光源、光源からの光を直かに受光する中間スクリーン、および該スクリーンの外側に配置されたカバーガラスを備える自動車用の指示灯であって、該中間スクリーンは、それぞれ内面に、光を真直にして拡散させる曲面を備え、かつ外面に、該中間スクリーンの平面に対して傾斜する少なくとも２面で構成される組状切り子面を備える一連の光セルを含むことを特徴とする。
【０００８】次に、本発明の好ましい特性を述べるが、これらは限定的なものではなく、これらの１つ以上の特性を、本発明による指示灯に適宜適用することができる。
・曲面およびこれに付随する組状の切り子面によって限定されるセルは、約５～３０ｍｍ範囲の横ピッチと縦ピッチとを有している。
・該曲面は凸面である。
・組を成す切り子面は中空である。
・組を成す切り子面は、全般発光方向に対して若干傾斜する逃がし切り子面によって、側方向に区切られている。
・該切り子面は、水平直線に沿って相互に接合されている。
・各組状の切り子面は、対応するセルの中間線に対して、シンメトリに配設された２つの傾斜切り子面からなっている。
【０００９】・各組状の切り子面は、全般発光方向に対しておおむね直角に延びる中央切り子面、および該中央切り子面の両側に配置され、かつ対応するセルの中間線に対してシンメトリに配設された２つの傾斜切り子面からなっている。
【００１０】・対応する曲面によって与えられる拡散を、垂直方向または水平方向のいずれかに限って修正するように、切り子面の傾きを決めることによって、スクリーン自体が、規定に従って、互いに異なる水平拡散と垂直拡散とを与えるようにする。
・カバーガラスの両面は平滑であり、中間スクリーンとおおむね平行に延びている。
【００１１】本発明のさらなる特徴および利点は、以下、添付図面を参照して行う本発明の好適実施例の詳細な説明から明らかとなると思う。ただし、これらは限定的なものではない。
【００１２】
【実施例】図１および図２に示すように、この指示灯は、通常フィラメントランプ（１１）である光源（１０）、中間スクリーン（３０）、および好適には両面が平滑であるカバーガラスまたはレンズ（２０）（ただし、その両面は、中間スクリーン（３０）と平行であるが、もしくは平行でないかのいずれかである）を備えている。本実施例では、中間スクリーン（３０）とカバーガラス（２０）とは、ランプ（１０）の軸線（Ｘ－Ｘ）、すなわち、指示灯の全般的発光方向に対して、おおむね直角である面上に位置している。ただし、本明細書中では、スクリーン（３０）とカバーガラス（２０）とは、ほぼ平らであるが、湾曲したものとすることもある。
【００１３】中間スクリーン（３０）の内面には、矩形の輪郭（本実施例では方形であり、各光セルを限定している）内において、複数のほぼ凸形の表面（３１）が設けられている。
【００１４】以下の説明から明らかとなるように、照明時、指示灯に顕著な多光源的外観、すなわち明らかに１つ以上の光源があるような外観（光源（１０）は効果的には点光源であるが）を与えるために、セルの寸法は、中間スクリーンまたはカバーガラスに従来使用されていたビレット形、または環状の素子のそれよりおおむね大きくしてある。かくして、従来の構成におけるこれらの光学的素子は一般的に、大きさが２～４ｍｍ台になるように寸法決めされているが、本発明による指示灯においては、好適には５～３０ｍｍになるように選択された寸法を有している。
【００１５】各表面（３１）の形状は、２つの機能を果たすように定められている。第１の機能は、光源（１０）から直かに到来する光を真直にして、全般的な発光方向（Ｘ－Ｘ）とおおむね平行な平均的方向に向けさせることである。第２の機能は、前記凸面によってもたらされる初期収束に追従する発散（中間スクリーン（３０））の背後で発生する）によって、第１に測光規定に要する光の水平拡散を、第２に前記規定に要する値とは異なる光の垂直拡散であって、本例では、必要規模以上の垂直拡散を確保することである。
【００１６】ある特定なケースでは、各面によってもたらされる垂直拡散が、水平拡散と等価になるように配列しうる。しかし、規定上例えば光線の水平拡散を±２０°範囲内に、垂直拡散を±１０°範囲内に収めなければならない場合には、同じ値で、かつ両方向に少なくとも±２０°範囲で偏光するように、表面（３１）を選択すればよい。
【００１７】以下の記述において、この目的を達成し得る表面（３１）の一例について正確に一般的な定義付けを行うが、特にこれを確実にするには、該表面によって形成される水平および垂直拡散が、中間スクリーンの全セルにおいて均質になるようにすることが好ましい。数式で表しうるこの一般定義は、コンピュータ支援型の設計および製造段階で適用することができる。
【００１８】各セルの輪郭における中間スクリーン（３０）の厚さが、隣接するセル間毎に変化する点、およびそれ故、セル内面の間に、例えば研削によって処理できる逃がし面（３２）を置くことによって、セルを貫通する派生放射線の影響を最小にすることができる点に留意されたい。これらの逃がし面については、種々のセルの入力面（３１）の間に深さ方向のオフセットを設けることによって、省略することもできるが、この場合には、中間スクリーンの厚さを、それに応じて変える。
【００１９】前記の様に、中間スクリーンの各入力面（３１）によって行われる垂直拡散は、必要とするもの以上に大きい。従って、この垂直拡散を、所望値（この場合は±１０°）に修復しなければならない。このため、中間スクリーンの外面には、各凸面（３１）に付随して、指示灯の軸線（Ｘ－Ｘ）に対して直角に、水平直線と平行して延びる１組の平坦な切り子面が設けられている。
【００２０】本例では、２つの切り子面、即ち上切り子面（３３）と下切り子面（３４）とで各組を構成している。これらの切り子面（３３）と（３４）とは、好適にはシンメトリに傾斜しており、その基部に水平縁（３５）を有する中空面を画成している。
【００２１】上下の切り子面（３３）（３４）を設けた目的は、当該内面（３１）によって成される放射線の垂直偏光を減衰するためである。しかし、図２に示すように、同一高さに位置し、その側縁に近接する同一セル（Ｃ）に入射する２本の光線（Ｒ１）および（Ｒ２）を、主に入力面（３１）によって側方に偏向させることによって、中間スクリーンからの出口側で、所望の水平拡散である拡散値±αを得るようにする。一方、図１に示すように、直線状に上下に位置し、傾斜切り子面（３３）または（３４）の上下縁領域内の同一セル（Ｃ）に入射する２本の光線（Ｒ３）および（Ｒ４）を、入力面（３１）によって先ず過分量だけ垂直偏向させてから、同一切り子面によって適宜量だけ修正することによって、所望の垂直拡散値である最終的な垂直拡散値±βを得るようにする。
【００２２】切り子面（３３）および（３４）の傾きは、例えば計算によって、または実験的に、主に前記した関数として求められる。この点に関し、種々のセルの設計については、先ず切り子面（３３）および（３４）の傾き（好適には、全セルに対して等価にすることによって、消灯を示すライトに均質な外観を与えるようにする）を予め設定してから、切り子面（３３）と（３４）との傾きが垂直拡散の所望の変更値とおおむねマッチするように、各入力面（３１）の形状を決定することによって達成することができる。
【００２３】次に、本発明による指示灯の中間スクリーンに使用できる入力面（３１）の一例の一般定義を説明するが、このスクリーンは、特に、切り子面（３３）および（３４）の寸法および傾きが、予め定められている場合に使用できる。
【００２４】図６は、次のパラメータを有する出力切り子面（３３）を模式的に示している。
Ｈ＝高さＬ＝半幅ａ＝水平に対する傾きその他のパラメータは、次の通りである。
ｈ＋、ｈ－：指示灯から水平方向に送出されたビームの必要な所望角口径、ｖ＋、ｖ－：指示灯が垂直方向に送出されたビームの所望の角口径、ｎ：中間スクリーン（３０）の材料の屈折率、Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚ：図６に示す直交グリッド（Ｏ、ｘ、ｙ、ｚ）における光源座標、図中、Ｏｚは、自動車の軸線と平行な水平方向、Ｏｙは垂直方向、およびＯｘは横方向である。
【００２５】入力面（３１）の等式は、（ｘ，ｙ）ε［－Ｌ，＋Ｌ］ｘ［Ｏ，Ｈ］の関数としてパラメータ形式で得られる。この等式を得るため、簡素化のために、次の中間表記法による式を用いる。
【数１】

【００２６】さらに、【数２】

「μ.」は、以下の二次方程式の負の解を表す。
【数３】

したがって入力面は、以下のように組点Ｎによって画定される。
【数４】

パラメータδ_Oは、セルの中心における中間スクリーン（３０）の厚さを決定する。またその値は、厚さが決してゼロにならないように選択され、とりわけ、周期時間、成形圧などの構成素子の射出成形に関する考慮事項の関数として確立された最小値より高い値となっている。
【００２７】カバーレンズ（２０）は本例では、両面が平滑になっているため、光学機器を損なうことはなく、また指示灯の外観も損なわない。
【００２８】指示灯が着色光を発する場合は、ランプ（１０）のガラス球、ランプを包囲する着色グローブ、または適宜に色付けした中間スクリーン（３０）によって着色するか、もしくはカバーレンズ（２０）によって着色できる。
【００２９】前記のようにこの指示灯は、点灯時消灯時ともに多くの利点を有している。とりわけ点灯時には、各入力面と当該平坦切り子面との組み合わせで、全て類似の強度を有し、かつ広域の視角に渡って可視状態を保つ複数の二次的実光源を造るため、発光ダイオードを光源とする多ランプ指示灯のように見える。
【００３０】すなわち、図４に示すように、各セル（Ｃ）は、セルの手前、および例えばカバーレンズ（２０）の近くに、それぞれ指示灯がカバーするべき全照明域におおむね対応する立体角範囲を照明する２つの二次光源（Ｓ１）および（Ｓ２）を作り出す。
【００３１】また、観察者が指示灯の手前に移動すると、二次光源は、全て同一要領で位置を変えしかも同様の光の強さを維持して、前記の多ランプ指示灯様の幻影を補強しようとする。
【００３２】さらに、中間スクリーンの外面上のモチーフの規則性により、指示灯は、切り子面を有する宝石のような外観を有している。これは、通常素材において見られるものとは根本的に異なるため、造形美的観点からして重要である。
【００３３】この点に関して、図１～図３に示すように、球面に付随する各組の中空切り子面（３３）および（３４）は、２つの隣接する逃がし面によって限定された鋭角を有するリブ（３６）を設けたことにより、前記の宝石様効果にさらに寄与する、若干傾斜した２つの逃がし面によって側方が区切られている点に留意されたい。
【００３４】前記実施例については、種々に改変できることは勿論である。図５は、その一例を示したもので、中間スクリーン（３０）の内面は変わらないが、各面（３１）には、２つの代わりに３つの切り子面、すなわち前記の傾斜切り子面（３３）（３４）の他に、第３切り子面として、全般発光方向（Ｘ－Ｘ）に対して直角に切り子面（３３）と（３４）とを分離する中央切り子面（３７）が設けられている。この中央切り子面（３７）は、指示灯の軸線に多量の光を保持することによって、ある種の測光規定を満足させるようになっている。
【００３５】第２修正例（図示せず）では、中間スクリーンの各セルの外面に、４つの切り子面、すなわち中間スクリーンの平面に対して若干傾斜する２つの中央切り子面と、それぞれ上下の切り子面を構成する、より鋭角に傾斜した２つの外側の切り子面とを設けてある。この特定の例は、法規によりライトを反転させる際に要する測光に特に適している。いずれの場合においても、間にくぼみや段差部がない第１級の連続性で相互に接合されることに留意されたい。
【００３６】さらなる修正例では、中間スクリーン（３０）の外側に設けられる切り子面は中空ではなく、外側に突出している。この修正例は特に、この切り子面を使用する内面（３１）によって初期的に与えられる拡散をさらに大きくしたい場合に適している。例えば、基本の内面（３１）については、水平および垂直方向に±１０°拡散するようにすることができる。本例の切り子面によると、例えば±２０°に達するように水平拡散を広げることができる。この場合、切り子面を垂直直線と平行とし、かつ垂直中央縁のレベルで相互に接合させなければならないことは勿論である。
【００３７】さらに別の修正例では、前記実施例の凸面（３１）の代わりに凹面を使用している。この結果、これらのジオプターを貫通する放射線は、収束する代わりに発散する。しかし、当該外側切り子面は、当該入力面（３１）と同一の、垂直または水平方向の拡散を修正するという機能を果たす。
【００３８】この場合、形成される二次光源は、中間スクリーン（３０）の外側に位置する実際の光源ではなく、スクリーンの内側に位置する見掛けの光源である点に留意されたい。ただし、多光源指示灯様の印象を与える点では、前記例と等しく良好である。
【００３９】さらに別の修正例では、内面（３１）は凹面で、切り子面は傾斜しており、貢献度の点では、図２に示すものに類似し、かつ外側に突出するように配列されている。この場合も同一の効果が得られる。すなわち、球面によって一方向に適切量拡散できると共に、入力面と切り子面との組み合わせによって、他方向に適切に拡散できる。
【００４０】最後に、可能な修正例として、前記実施例のような光源（１１）から直かに到来する一部の入射光と、軸線（Ｘ－Ｘ）と本質的に平行する放射線を発生する光束レキュペレータから到来する別の入射光とを、中間スクリーン（３０）内で組み合わせることができる。この場合、直接放射に関係するセル（Ｃ）は、前記と同一要領で設計されるが、平行放射に関係するセル（Ｃ）には、光を総体的に真直化しない入力面（３１）を持たせるようにする。従って、これらの入力面については、例えば球状または環状にすることができる。
【００４１】以上、本発明の好適実施例および種々の修正例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その主旨に合致する様、この改変を行いうることは勿論である。
【００４２】
【発明の効果】本発明によると、測光規定を満たしつつ、光束レキュペレータ無しで、多数の光源があるかの様な印象を与えると共に、消灯および点灯時共に、しかも位置を変えて観察しても変わることのない外観を有する指示灯を提供することができる。

【出願人】	【識別番号】３９１０１１６０７【氏名又は名称】ヴァレオビジョン【氏名又は名称原語表記】ＶＡＬＥＯＶＩＳＩＯＮ
【出願日】	平成１０年（１９９８）６月２４日
【代理人】	【弁理士】【氏名又は名称】竹沢荘一（外１名）
【公開番号】	特開平１１－６６９１７
【公開日】	平成１１年（１９９９）３月９日
【出願番号】	特願平１０－１７７００７