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【発明の名称】 均一な照明表面を備えた自動車表示ライト
【発明者】 【氏名】ヴァンサン ゴドビヨン

【氏名】ジャン クロード ガスケ
【要約】 【課題】自動車用表示ライトの照明を均一にする。

【解決手段】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。本発明は自動車用表示ランプに適用できる。
【特許請求の範囲】
【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（２１ａ、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（３０）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（２０）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１０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１１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（３２、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。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車用表示ライトに関する。
【０００２】
【従来の技術】照明時にできるだけ均一な照明表面を有し、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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】後部反射ミラーと相互作用する単一光源（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。
【０００４】本願出願人によるフランス国特許公開第2614969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。
【０００５】しかしながら、プレートに設けられている、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。
【０００６】更に、上記フランス国特許公開公報の内容は、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。
【０００７】本発明の課題は、当技術レベルのこれら限界に対処せんとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴によれば、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。
【０００９】本発明に係わる好ましく、かつ限定的でない特徴は次のとおりである。
【００１０】前記光学的コンフィギュレーションは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。
【００１１】前記プレートの少なくとも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。
【００１２】カップの面の１つは、水平方向および垂直方向のうちの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。
【００１３】カップの外側面は光学的プレートの大きい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。
【００１４】カップの前記外側面は複数のストリエーションを有する。
【００１５】カップの内側面は実質的にスムーズである。
【００１６】光源は光学的プレートの小さいほうの寸法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。
【００１７】光学的プレートの光学的コンフィギュレー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。
【００１８】本発明の第２の特徴によれば、光源と、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。
【００１９】本発明の方法の好ましく、かつ限定的でな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。
【００２０】前記第２のコンフィギュレーション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。
【００２１】前記幾何学的形状を定める工程は、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。
【００２２】前記幾何学的形状を定める工程は、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。
【００２３】前記幾何学的形状を定める工程は、水平方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。
【００２４】非限定的例として示した本発明の好ましい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。
【００２５】
【発明の実施の形態】図面を参照すると、表示ライトは光源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３０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４０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。
【００２６】このライトは直角基準系（０、ｘ、ｙ、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。
【００２７】光学的プレート２０とベゼル４０とは、互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。
【００２８】次に、特に図１を参照すると、本発明のラ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。
【００２９】本例では水平方向のプレート２０へ向けた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。
【００３０】光学的要素２１のタイプおよびこの光学的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。
【００３１】図１０は内部反射によって作動する光学的要素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。
【００３２】従って、本発明はこれら光の変化が漸次生じるのか、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。
【００３３】物理的な条件では、まずｙに沿った水平方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。
【００３４】次に図２を参照し、同じ方針で、垂直方向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。
【００３５】カップ３０の内側面３１によって行われる分散動作は、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。
【００３６】軸方向に垂直な平面ｘ０ｚに対して左側ま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。
【００３７】これとは異なり、例えばカップの内側表面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。
【００３８】更に、垂直方向の光の分散の均一性を向上させるために、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。
【００３９】従って、全体にプレートの全面にわたって軸線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。
【００４０】ベゼル４０の内側面に設けられた光拡散手段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。
【００４１】ここで、本発明は図示されるようなほぼ平らな、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。
【００４２】更に、水平方向だけでなく垂直方向にも、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。
【００４３】しかしながら、例えば９０度まで、または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。
【００４４】この点に関し、プレート２０の範囲をカバ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。
【００４５】本発明は、これまで説明し、添付図面に示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。
【００４６】特にプレート２０はライトを消灯した時に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。
【００４７】別の実施例によれば、このライトはプレート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。
【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】ＶＡＬＥＯ ＶＩＳＩＯＮ
【出願日】 平成１２年３月２日（２０００．３．２）
【代理人】 【識別番号】１０００６０７５９
【弁理士】
【氏名又は名称】竹沢 荘一 （外２名）
【公開番号】 特開２０００−２７６９１０（Ｐ２０００−２７６９１０Ａ）
【公開日】 平成１２年１０月６日（２０００．１０．６）
【出願番号】 特願２０００−５７５５６（Ｐ２０００−５７５５６）