(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基盤の後方に装着される光学式組立体であって、
複数の方向に光線を反射することが可能な複数の切り子面を有する反射面を備えたリフレクターと、
１つ以上の開口を形成し、かつ前記リフレクターの反射面を囲むとともに、前記基盤の後方に固定可能であるマスク組立体と、
少なくとも前記マスク組立体及び前記リフレクター間に囲まれている光源と、を備え、
前記複数の切り子面は、前記光源からの光線を前記光学式組立体内に配向し、前記光線が光学式組立体の外部に位置する焦点から投射されるように見えるように光源から光線を配向することが可能なリフォーカス用切り子面と、前記リフォーカス用切り子面によって配向された少なくとも光線の一部を整列させ、かつマスク組立体の少なくとも１つの開口を通過するように配向することが可能な集光用切り子面と、を備える光学式組立体。
【請求項２】
請求項１に記載の光学式組立体において、
前記基盤はミラーである光学式組立体。
【請求項３】
請求項１に記載の光学式組立体において、
前記１つ以上の開口がアイコンを形成する光学式組立体。
【請求項４】
請求項１に記載の光学式組立体において、
前記切り子面は更に、
前記光学式組立体内における少なくとも光線の一部を減衰させることが可能な拡散用切り子面を備えた光学式組立体。
【請求項５】
請求項１に記載の光学式組立体において、
前記切り子面は、前記開口毎に１つだけの前記リフォーカス用切り子面及び１つだけの集光用切り子面を備えた光学式組立体。
【請求項６】
請求項４に記載の光学式組立体において、
前記切り子面は、前記開口毎に１つだけの集光用切り子面を備えた光学式組立体。
【請求項７】
請求項１に記載の光学式組立体において、
前記切り子面は、前記開口毎に複数のリフォーカス用切り子面を備えた光学式組立体。
【請求項８】
請求項４に記載の光学式組立体において、
前記切り子面は、開口毎に複数の集光用切り子面を備えた光学式組立体。
【請求項９】
請求項１に記載の光学式組立体において、
前記基盤は自動車のバックミラーである光学式組立体。
【請求項１０】
光学式組立体において複数の光源からの光線を導くための方法であって、
複数の切り子面を有するリフレクター内に光線を放射するための１つ以上の光源を提供する工程と、
１つ以上のリフォーカス用切り子面を使用して前記１つ以上の光源からの光線を前記組立体内に配向してリフォーカスすることにより、前記光線が光学式組立体の外部に位置する焦点から投射されたように見えるように光線を配向する工程と、
前記リフレクターの１つ以上の集光用切り子面を使用して、リフォーカスされた光線の少なくとも一部を整列させて集光する工程と、
少なくともリフォーカスされ、かつ集光された光線の一部を基盤に近接した開口を通過させるように配向する工程と、を含む方法。
【請求項１１】
バックミラー組立体は、
ハウジングと、
前記ハウジングに装着され、ミラーとしての機能を有する基盤と、
前記基盤の後方に装着される光学式組立体と、を備え、
前記光学式組立体は、
複数の方向に光線を反射させることが可能な複数の切り子面を有する反射面を備えたリフレクターと、
１つ以上の開口を形成し、前記リフレクターの反射面を囲むとともに、前記基盤の後方に装着可能であるマスク組立体と、
少なくとも前記マスク組立体及びリフレクター間に囲まれている光源と、を備え、
前記複数の切り子面は、前記光源からの光線を前記光学式組立体内に配向し、前記光線が光学式組立体の外部に位置する焦点から放射するように見えるように光源から光線を配向することが可能なリフォーカス用切り子面と、前記リフォーカス用切り子面によって配向された少なくとも光線の一部を整列させ、かつマスク組立体の少なくとも１つの開口を通過するように配向することが可能な集光用切り子面と、を備えるバックミラー組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、例えば車両に使用されるミラー又はその他の半透明の基盤とともに使用するための光学式組立体の分野に関連する。さらに、特に、本発明は、あたかも光学式組立体の外部の焦点から放射されたかのように、光学式組立体内における光線の実質部を制御可能とするべく、１つ以上の光源から光線を導くことに使用される反射面上の切り子面（facets）において改良した光学式組立体に関連する。また、本発明は、光学式組立体を備えたバックミラー組立体、及び、光学式組立体において複数の光源からの光線を導くための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
長年にわたって、多数の点灯補助機能を提供するミラーと接続されたライトを使用することによって車両のためのバックミラーが改良されてきた。例えば、バックミラーはターンシグナル、死角検出ディスプレイ（ＢＳＤＤｓ：blind spot detection displays）、ハザードライト、ブレーキライト又は駐車アシストライトを含む点灯補助機能を併せ持つことができる。バックミラーは、それらが有し得るような安全効果又はその他の理由のため車両ドライバーにとって所望され得る機能性又は意匠性を改良している。しかし、改良の多くは、最適で、効率が良く、コストが低い点灯組立体を設計することにある。
【０００３】
当業界において、現状の改良は、一般的に、バックミラーのハウジング内における小さいスペースの制約、及びミラーの機能及び点灯補助機能に関連している。特に、そのような機能のための点灯組立体は、ミラーハウジング内において、ミラー後方に適したサイズとしなければならない。点灯組立体内は、小さくかつミラーの振動を制限しなければならない。多種の光源が使用可能であるが、ライト放射ダイオード（ＬＥＤ）は、小さくかつサイズのわりに少ないエネルギ消費及び発熱で多量の光を発生させるため、通常よく使用される光源である。しかしながら、ライトのいくつかのタイプは、発熱してエネルギを使用する。このため、過剰な熱及びエネルギ消費を回避するため少数のライト又はＬＥＤが望まれる。バックミラーのために点灯されたディスプレイを設計することの追加的な側面は、運転の妨害を回避又は車両の安全運転を促すため、通常の運転中に、運転者における視線の十分に外又は内とすべき点灯補助機能から放射された可視光である。
【０００４】
従来、バックミラーのための点灯補助機能は、特許文献１に開示されるように、単純な「傾向ＬＥＤ」設計を使用することによって達成されている。上記傾向ＬＥＤ設計の一実施形態において、点灯組立体は、基板に配置されたＬＥＤのようなライトから構成される。ライトは、ミラーに対して傾斜した方向に設置され、それにより、運転者の視線から離れるようにライトが斜めに設けられ、かつライトが直接的にミラーを通過する位置に存在しないことになる。また、傾向ＬＥＤ設計は、実質的にライトが点灯していないとき、点灯組立体が視認されることを防止するライト分岐基板を使用している。この設計において、ＬＥＤ又はライトには、光がミラーの外に通過する各開口が必要である。しかし、この設計が現状では使用され、この設計における点灯組立体が様々なＬＥＤを使用する。そのため、実質的なエネルギ量及び比較的にスペースを必要とする。
【０００５】
傾向ＬＥＤ設計の代替として、光学式組立体は、バックミラーにおける点灯補助機能のための点灯組立体を提供するために使用されている。従来型の光学式組立体の一つは、「フレネル及びディビエーター（Fresnel and deviator）」設計の例として特許文献２に開示されている。フレネル及びディビエーター光学設計は、運転者の視線を妨害しない方法で実質的にミラーを通過する光源からの光を集めて、再び導くための２つ以上の光学的要素を使用する。この設計において、光源の光放射部は、ミラーに面した位置及びそれに対して傾斜した位置の何れか一方に設置される。光源からの光は、まず、反射部及び屈折部の少なくとも一方を有し得るレンズによって集められる。光が最終的に点灯補助機能に利用され、最終的に運転者の視線を妨害せずにミラーを通過するように、集められた光線は、それから光学的要素（転換器：deviator）によって正確な角度、例えば通常に位置する線からミラーの前面において２０°〜４０°にてその向きが転換される。フレネル及びディビエーター設計は、ＬＥＤから電球まで多種の光源を使用し得るが、この設計は、比較的に大量の光及びそれに伴い大量のエネルギを必要とし、かつ比較的に大量の熱を発し、かつ比較的に大きいスペースを使用する。
【０００６】
その他のタイプの光学式組立体はパラロクス（Paralocs）設計であって、パラロクス設計は、特許文献３及びその他の特許に開示されている。パラロクスはカットアウト基板上のＬＥＤの放射列（Parabolic Array of LEDs on a Cut-Out Substrate）の略語である。パラロクス設計においては、光源は、典型的には、通常光源がミラーと対面するフレネル及びディビエーター設計と異なって通常ミラーに対して外方を向くＬＥＤを使用していた。パラロクス設計において、光源からの光は、放射状のリフレクターを利用してほぼ同時に集められ及び導かれる。この設計は、通常、１つの光源につき１つのリフレクターを使用する。平面のリディレクション切り子面は、パラロクスレンズにおける効率及び均一性を増加させるために利用されている。この種の切り子面は、その他のレンズの部分によってすでに著しく集められた光の方向を変化させる。これは、レンズ設計者が通常は使用されないＬＥＤの反対側からの光を使用することを可能とする。しかし、パラロクス設計は、依然として、光が照射される開口毎に１つのＬＥＤ又は光源及びＬＥＤ又は光源毎に１つのリフレクターを必要する。このため、依然として、従来の光学的技術は不利益を有していた。
【０００７】
その他のタイプのレンズとして、ハーフオプティック（Half Optic）と呼ばれるものがあり、それは特許文献４で説明されている。このタイプの一例のレンズは、開口を通過した光源からの光を導き及び集める小さいリフレクターを使用する。ハーフオプティック設計における光源は、ミラーに面するとともに、ミラーにかなり近くに設置される。この設計は、ミラー表面に非常に近い角度において光を集めるときに特別な効果を有するが、要求されるＬＥＤ又は光源の数に関して不利益を有し、開口を通過する光線の方向に係る精度が低い制御を許容する。
【０００８】
追加的な設計の一つが、全ての目的のために参照されることにより本明細書に組み込まれる、発明名称が「ミラーのための光学式組立体（OPTIC ASSEMBLY FOR MIRROR）」である係属中の米国特許出願第１２，８７１，７２７号明細書に開示されている。この出願に開示された光学式組立体は、反射面を備えたリフレクター、１つ以上光源及び１つ以上の開口を備えたマスク組立体を有する。マスク組立体は、通常、リフレクターと、一般的に光学式組立体内のマスク組立体及びリフレクターの反射面間において囲まれた１つ以上の光源とを覆う。１つ以上の光源からの光線は光の方向が変化され、マスク組立体における１つ以上の開口を通過して光線が放射されるように、それら光線の一部はリフレクターの反射面の切り子面によって集められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第６，２５７，７４６号明細書
【特許文献２】米国特許第６，０４５，２４３号明細書
【特許文献３】米国特許第６，０７６，９４８号明細書
【特許文献４】米国特許第７，２７３，３０７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記各設計はミラーにおける多数の点灯補助機能を実現する方法を提供するが、点灯組立体のサイズ、コスト及び効率が十分に最適化されていない。依然として、バックミラーにおける点灯補助機能のコスト及びサイズの削減について点灯組立体に関する要求が残っている。
【００１１】
本発明に係るミラーのための光学式組立体は、これら多数の問題に取り組み、例えば、パドルライト、一般的に後方に面する有用であるライト又はディスプレイ、又はその他のタイプの照明ディスプレイのための照明装置の適用例、同様に機能する構成要素を有する他の出願と同様にミラー組立体に使用し得る。
【００１２】
一つ以上の他の側面が特定の他の目的を導出できると同時に、本発明の一つ以上の側面が特定の目的を達成可能であることは当業者によって広く理解されている。他の目的、本発明の効果及び特徴は、要約書及び実施形態の明細書において開示されるとともに、当業者にとって容易に明らかとなる。そのような目的、本発明の効果及び特徴は、添付の図面と併せて引用されたように上記から及び記載された合理的な推論から開示される。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の光学式組立体は、反射面をもつリフレクター、１つ以上の光源及びマスクを有する。このマスクは、光が通過可能な１つ以上の開口を有する。このマスクは、一般的にリフレクターを覆うとともに、１つ以上の光源は光学式組立体内の前記マスク及び前記リフレクターの反射面間に取り囲まれている。リフレクターの反射面上の切り子面は、あたかも光学式組立体の外部の焦点から放射されたように前記光学式組立体内の光線の実質部が制御され得る態様で光線を導く。本発明による、これら及びその他の特徴及び効果は、明細書及びそれに添付された図面に沿って説明され、かつ明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による、死角検出ディスプレイ補助機能のために使用される、２つのＬＥＤを光源として有する光学式組立体を示すバックミラー組立体の分解斜視図。
【図２】図１に示される光学式組立体の分解斜視図。
【図３】図２に示される光学式組立体のリフレクターの上面斜視図。
【図４】本発明による、リフレクターにおける切り子面によって導かれた光線及び虚外部共通焦点を示した図２に示される光学式組立体のリフレクターの上面斜視図。
【図５】２つの光源に対する虚外部共通焦点を示した図２に示される光学式組立体のリフレクターの上面斜視図。
【図６】特定の位置のマスクとともに示される図１の光学式組立体の上面斜視図であり、死角検出ディスプレイ（ＢＳＤＤ）として組立体の使用方法を示す。
【図７】本発明による点灯ＢＳＤＤ補助機能のために使用される光学式組立体を有するミラー組立体の斜視図。
【図８】本発明によるターンシグナル補助機能のために使用される光学式組立体を有するミラー組立体の斜視図。
【図９】本発明による駐車アシスト補助機能のために使用される光学式組立体を有するミラー組立体の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１〜図９は、本発明による光学式組立体２０の複数の実施形態を示す。各図を参照すると、図１〜図６に示される光学式組立体２０は、車両のためのミラー組立体２１と連結されて使用されるように設計されている。ミラー組立体２１において使用される光学式組立体の実施例は図７〜図９に示される。しかし、その他の実施形態又は適用例は同様に本発明の範囲内に含まれ、例えば、パドルライト、一般的に後方へ対面する有用なライト又はディスプレイ又はその他のタイプの点灯ディスプレイのための照明装置への適用を含むものの、これに限定されることはない。光学式組立体２０は、ミラー組立体２１のためのハウジング２２の中に位置するとともに、ミラー２３の内面上に取り付けられる。光学式組立体２０は、リフレクター２４、マスク組立体２５、及び典型的には回路基板２６上に装着される１つ以上の光源３５から構成される。適切な光源は、種々の電球、ライト組立体、又は発光体を含み得る。しかしながら、比較的に小さいサイズ、少ない発熱及び低い消費電力のため、ＬＥＤは光源として好ましい。１つ以上の光源は、電気的に回路基板２６に接続され得る。１つ以上の光源３５は、一般的に、光学式組立体２０に囲まれている。しかしながら、図１〜図６に示される光学式組立体２０は、２つのＬＥＤを使用する。その他の光源、及び任意の数の光源は、本発明による光学式組立体とともに使用可能であると理解されるべきである。
【００１６】
図中に示される光学式組立体２０は、ミラー２３とともに使用されるように示されている。しかし、光学式組立体２０は、その他の適用例において、透明又は半透明の基盤とともに使用され得る。ミラーとともに使用したとき、このミラーは、上記特許文献２に開示されるように薄いクロムコーティング、レーザーアブレーションクロム、二色性、銀、又はエレクトロクロミックミラーコーティングを含むものの限定されず、種々のミラーのコーティングにて塗装され得る。同様に、種々の接着剤が光学式組立体をミラーの内面に取り付けるため使用され得る。接着剤の一つは、３Ｍ社から販売されている９４９５ＭＰのようなアクリルとなり得る。光学式組立体２０のマスク組立体２５（図１及び図２参照）は、一般的に、光学式組立体のリフレクター２４及び回路基板２６を覆うとともにミラー２３に取り付けられる。マスク組立体２５は、光学式組立体２０から放射され、かつ最終的にはミラー２３又は半透明の基盤を通過する光が通過する１つ以上の開口２９が形成されるマスク３６を含む。以下に論じるように、マスク組立体２５は、図１に示されるような１つの基盤又は部品から構成され得る。しかし、また、マスク組立体２５は、マスク組立体２５を形成するために組み立てられるか、又は結合された多様な基盤、部品又は構成要素を含み得る。例えば、マスク組立体２５は、別々のディフューザー又はガスケットを含む。マスク組立体２５は、外面３１及び内面３２を有する。マスク組立体２５の外面３１は、少なくとも光学式組立体２０の外面部分を形成するとともに、ミラー２３又はその他の透明又は半透明の基盤に固定され得る。マスク組立体２５の内面３２は、リフレクター２４の反射面２８に対面している。開口２９から離れ、そこからの光はアイコン３０を形成するために放射され、マスク組立体２５は、その他の位置において、光学式組立体２０の中の光源及び光線を覆っている。
【００１７】
図１及び図２に示すように、マスク組立体２５は、接着剤によってリフレクター２４に固定されている。しかし、マスク組立体２５のリフレクター２４への接合は、例えば、ねじ接合、その他の適切な方法で達成され得る。更に、ガスケット３３は、マスク組立体２５の一部又は独立した部品（図１に示されるように）になり得る。例えば、マスク組立体の一部であるガスケットは、マスク３６自身の一部として使用され得る。或いはガスケットは回路基板２６によって形成されることもあり、更にはガスケットは回路基板２６と一体で形成され得る。また、このガスケットは、マスク組立体２５及びリフレクター２４間に位置する。ガスケットは、本発明のために必須とされていないが、実際の問題として、接合面における密閉の不均等による製造又は組み立てコストを抑制し得る。ここで、多くの材料は、当然に、ガスケットに使用され得て、使用され得る一つの材料は、３Ｍ社によって販売される４４９２Ｂのようなアクリル系接着剤とともにポリエチレンフォームである。あるいは、回路基板又はその他の品目は、少なくとも部分的にマスク組立体２５及びリフレクター２４間に挟まれ得る。また、ねじ又は締め付け具のようなコネクターは、互いの相対的なマスク組立体２５及びリフレクター２４の位置を固定するため接着剤の代わりに使用され得る。
【００１８】
また、マスク組立体２５は光を分散又は拡散させるためのディフューザーを含む。マスク組立体２５は、図１及び図２に示されるように、ディフューザーと一体のマスク３６を含む。ディフューザーは、点灯補助機能に、より整った外観を与え、死角検出ディスプレイ（ＢＳＤＤｓ）上に使用されることが多い。図１のように、ディフューザーは、マスクが提供される位置上における基板となり得るとともに、マスク組立体の内面３２を含み得る。例えば、ほぼ不透明（開口に沿った透明部分を除く）なマスクはディフューザー上でスクリーン印刷され得て、それはバイエルPCVMベルベットマットポリカーボネート（Bayer PCVM Velvet Matte Polycarbonate/商標名）のようなポリカーボネート材で製造され得る。あるいは、ディフューザーは、組み立てられたマスク組立体２５又は組み立てられた光学式組立体２０の一部を形成する分離又は部分的に分離された構成要素となり得る。
【００１９】
マスク組立体２５における開口２９は、点灯補助機能のためのアイコン３０を形成する。アイコン３０はミラー上に、又はミラーを通し表示される記号である。ミラーは光学式組立体２０からの光によって部分的に、又は全体的に点灯されたその他の基盤に変更することも可能である。点灯補助機能で使用されるアイコンは、無論大幅に変更可能であって、無数に、或いは部分的に点灯されたデザインを含み得る。図１，図２，図６及び図７は、例えば、点灯されたＢＳＤＤ補助機能のため使用され得るアイコン３０を示す。図８は、点灯されたターンシグナルに係る補助機能のため使用され得るアイコン３０を示す。図９は、駐車アシストのディスプレイに係る補助機能のため使用され得るアイコン３０を示す。
【００２０】
リフレクター２４は、典型的には、真空金属蒸着でトップコートを完成させるポリカーボネートプラスチックポリマーで製造されるものの、他の適切な材料も使用され得る。例えば、打ち抜き、又はダイカストされたうえで反射面に塗装又は印刷された金属、プラスチックが使用され得る。また、反射エリアがモールドされたプラスチックが使用され得る。リフレクター２４は、マスク組立体２５に連結又は係合される。リフレクター２４の反射面２８は、マスク組立体の内面３２に角度をもって対向し、平面状、湾曲状、又は、一般的に光源から放射される少なくとも光線の一部を導いたり、偏向させるように形成される。リフレクター２４の反射面２８の外形を形成した、これら角度、平面、湾曲、又はその他形状は、切り子面（facets）とみなされる。切り子面は、何らかの方法で光線の向きを調整するように形成し得るとともに、平担面状、湾曲面状、滑面状、粗面状、不規則面状、規則面状、又は光線を反射したり、制御したりする他の形状となり得る、又は同様に何らかの表面技術を施し得る。
【００２１】
リフォーカス用切り子面３７、集光用切り子面３８及び拡散用切り子面３９は３つのタイプの切り子面である。リフォーカス用切り子面３７は、一般的に光線を光学式組立体２０の中に導く。ここで使用されるようなリフォーカス（refocusing）は、光線がその他の焦点から放射して現れるように、すなわち、光線が集められて、これらがその他の焦点から放射されたように、光源の自然の焦点から光線を導くことに関連している。例えば、光源からの光は、一般的に焦点から導かれ、リフォーカス用切り子面は、光線がその他の異なる焦点から放射して現れるように、光源からの光線を反射する。集光用切り子面３８は、光学式組立体２０の内側から光学式組立体２０の外側に、マスク組立体２５における開口２９を通過する光を導く。ここで使用されるような集光（converging）は、ほぼ互いに整列する光線を集めたり、偏向させたりするように一般的に光線を形成することに関連する。集光用切り子面３８は一般的に光線を平行にし得て、すなわち、これは光線が光束において一般的に平行方向に向けられることを意味する。実際には、また当業界の通常の技術知識を有する者に知られているように、全ての光線を完全に平行の方向又は完全に集められた方向に向けることは不可能又は不可能に近い。このように、集光用切り子面及びリフォーカス用切り子面は、一般的に、光線を所望の方向に向けるものの、その向きが光線のグループにおける各光線のため正確に集められ又は焦点が合わせられることは予測又は要求されない。図３及び図４に参照される拡散用切り子面３９は、光線を光学式組立体内で減衰又は拡散する。拡散用切り子面３９は、仮にレンズエリアが明る過ぎるときに、光学式組立体２０において有用である。拡散用切り子面は、これを達成するために様々なサイズにし得る。拡散用切り子面は、例えば、図３に示すように、比較的大きくし得て、又は細かい凹凸が適用された切り子面又は反射面２８のエリアと同様に小さくし得る。しかしながら、リフォーカス用切り子面３７、集光用切り子面３８及び拡散用切り子面３９は図３〜図５に示される実施形態において明確に見分けられ、切り子面は多くの異なる形状で形成され得ると理解されるべきである。係属中の米国特許出願第１２／８７１，７２７号は追加的な使用され得る切り子面のタイプを記載しているが、同様にその他の切り子面の技術も使用され得る。
【００２２】
回路基板２６は、少なくとも部分的にマスク組立体２５及びリフレクター２４間に位置する。この回路基板２６は、通常、銅皮膜が施された２ｏｚのＦＲ４ボードで形成されるが、他の適切な材料で形成されてもよい。光学式組立体２０のための光源３５は回路基板２６に対して電気的に接続されているが、光学式組立体２０から離れた位置にて回路基板に代わる他の物にて電源が供給され得る。ＬＥＤは、一般に回路基板２６上に装着され、回路基板２６から電源が供給されているが、回路基板２６は１つ以上の光源から離れて設置され得る。回路基板２６は、光学式組立体２０中において、いくつかの異なる向きに位置され得る。例えば、回路基板２６は、回路基板上の光源がリフレクター２４の中で光るように、マスク組立体２５に対して平行に位置され得る。回路基板２６は、反射面２８に対して横方向又は斜め方向に位置され得る。回路基板２６及びリフレクターと関係ある光源の配向状態は、所望の点灯補助機能又は使用されるアイコン及び利用可能な空間に応じて様々に変更可能である。更に、回路基板２６は、回路基板が車両制御システムに接続されるような１つ以上のピッグテールコネクションを有し得る。
【００２３】
ＬＥＤ回路のような回路に使用される安定抵抗が熱を発生するため、複数のＬＥＤ（しかし、開口毎に１つより少ないＬＥＤ）を使用して、抵抗における電圧低下を低減させ、熱の発生に伴うエネルギの損失を少なくなるようにすることが望ましい。この構成により全体の光出力が高く推移している間に、低電流にて各ＬＥＤを駆動することを可能とする。これは、初期出力がウォームアップ（warmed up）出力に一層合致することにより、規定時間を超えて安定した出力を達成し得る。
【００２４】
図１〜図５に示される２つのＬＥＤの配置のように、１つ以上の光源が存在する場合、光源のために虚外部共通焦点（ＶＥＸＣＦ：virtual external common focus）４０を生成するリフォーカス用切り子面３７を有することが有利であることが発見されている。これは、一般的に集光用切り子面３８が１つの焦点に向けられることを可能とし、何れかの光源からの光が集光用切り子面の何れかによって集光されることを可能とする。この一つの切り子面から他の切り子面へ光が溢れ出ることはアイコン３０のためにとても良好な輝度及び均一性の組み合わせを実現する。なお、ＶＥＸＣＦ４０は、複数の光源に完全に共通してなくてもよい。完全に共通でなく、たとえ近接しているだけであるとしても、溢れ出た得た光をかなり効果的に集光することができる。また、図１〜図５に示される実施形態は２つの光源を使用しているにも関わらず、まるで光線のかなりの部分が光学式組立体の外側の焦点から放射されるかのように、光学式組立体内における光線のかなりの部分が制御され得るようにＶＥＸＣＦが１つの光源を効果的に使用できると理解されるべきである。
【００２５】
組み立て中における構成要素の整列の許容誤差を増大させるため、外部焦点（ＶＥＸＣＦ）４０を使用することが可能である。なぜなら、リフォーカスされた光線は、それらが集光用切り子面に到達する時間までは大きいビーム幅を有し、新たな焦点における僅かな位置の移動が光線方向を劇的に変化させる結果とならないからである。これは手で組み立てが行われるときに、光源が常に正確に適切な位置に設置され得ないため、非常に有益である。熱の効果のために、説明及び図に示したように、ＶＥＸＣＦレンズは非常に小さくなり得て、ＬＥＤ及び抵抗のような構成要素を非常に接近して充填し得る。この結果、コンパクトな光学式組立体は既存の設計と比較して高い点灯能力を提供する。
【００２６】
リフレクター２４の機能の説明のため図３〜図５が参照され、各図は、図１及び図２の光学式組立体２０のリフレクター２４を示す。図３は、リフレクター２４並びに、リフォーカス用切り子面３７、集光用切り子面３８及び拡散用切り子面３９の３種類の切り子面を示す。図４は、光線がマスク組立体２５において１つ以上の開口２９を通過して放射され、最終的に点灯補助機能において使用されるように、光源３５にて発生する光線がどのように導かれるかを示す。図４は、第１の光源７９及び第２の光源８０の２つの光源の使用方法を両光源から放射される光線とともに示す。第１の光源７９から放射される光線の少なくとも一部は、リフォーカス光線８１の第１セットを形成するようにリフォーカス用切り子面３７によって導かれる。リフォーカス光線８１の第１セットの少なくとも一部は、集光光線８２の第１セットを形成するように集光用切り子面３８によって導かれる。集光光線８２の第１セットの少なくとも一部はアイコン３０を点灯させるためにマスク組立体２５の開口２９を通過するように伝播する。同様に第２の光源８０について、第２の光源８０から放射される光線の少なくとも一部は、リフォーカス光線８３の第２セットを形成するようにリフォーカス用切り子面３７によって導かれる。リフォーカス光線８３の第２セットの少なくとも一部は、集光光線８４の第２セットを形成するように集光用切り子面３８によって導かれる。集光光線８４の第２セットの少なくとも一部はアイコン３０を点灯させるためにマスク組立体２５の開口２９を通過するように伝播する。拡散用切り子面３９は、光学式組立体２０における光の均一性を高めたり、基板外方向のような好ましくない方向の輝度を減らしたりするため光線の強度を減衰したり、弱めたりする。切り子面を使用する図４に示される光線の制御はＶＥＸＣＦ４０に基づく。
【００２７】
例えば光源３５がミラーから離れた位置を指向した場合、最終的にマスク組立体２５の開口２９を通過し、ミラー２３を通過するために、光線が向きを変えられたり、さらには転回される必要があり得る。切り子面は光学式組立体２０内における光線の制御及び取扱いを達成するため使用され得る。集光用切り子面３８は、一般的に共通の外部焦点、すなわち、光学式組立体２０の外部のＶＥＸＣＦ４０に基づき配置される。図５はＶＥＸＣＦを概念的に示す。ＶＥＸＣＦは、光学式組立体２０のための１つ以上の光源３５に共通している。ＶＥＸＣＦ４０は、既存の光学装置に対していくつかの効果を奏する。例えば、ＶＥＸＣＦ４０の使用は、より良好な熱的性能を与えるため、すなわち光学式組立体が生成する熱が減少されるため、複数の光源間でワット数を分散させることができる。光学式組立体２０の設計においてＶＥＸＣＦを使用することは、コンパクトな設計においてより輝度を高めることを可能とする。１つ以上の光源は、１つだけの光源のために予めサイズが決められた反射体において使用され得る。ＶＥＸＣＦ４０を使用することは、アイコン３０全域に亘る点灯における均一性を高めることを可能とする。図５は、リフレクター２４の切り子面を設計する際のＶＥＸＣＦ４０の概念的使用方法を示す。リフォーカス用切り子面３７は、光学式組立体２０内の光線の大部分がＶＥＸＣＦ４０から放射されるように制御され得るために、光線を制御、即ち案内するように設計されている。光線８５はＶＥＸＣＦ４０から放射されたかのように制御される。正確な位置決め、形状、寸法、リフレクターの反射及び切り子面の特性は、設計上の要件及び特定の設計と関連した制約に応じて変化し、それらは当業者による既知のエンジニアリング及び設計技術により決定され得る。
【００２８】
光学式組立体は、通常の技術を利用して容易に製造され得る。例えば、ガスケット３３のためのロータリーダイス切断、マスク組立体２５及びディフューザーのための鋼尺ダイス切断、ディフューザーにマスクが印刷されたときのマスク組立体のためのスクリーン印刷、リフレクター２４のための押出し鋳込射出成形、バキュームフォーム及び／又はステレオリソグラフィー、標準的な面実装回路基板生産技術又は部品穴（through-hole）回路基板技術を含む。
【００２９】
しかし、最も実際的かつ好ましい実施形態と理解されるここに説明された本発明は、前述した特定の実施形態に限定されるものではない。本発明の本質又は意図から逸脱することがなければ、当業者による変更は無論可能である。そのため、本発明は、特許請求の範囲の主題及び本明細書の全ての事項について、均等とされる発明を含む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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