(57)【要約】【課題】相互に９０°の範囲で回転可能な位置でそれぞれ設置可能であり、できる限り安価でありながらも最低測光基準を満たすようにする。【解決手段】車両用ランプ、特に自動車用サイドランプにおいて、少なくとも１つの光源および光源の光線経路上に配置された少なくとも１つの光学システム (6a,6b)によって構成し、著しく円錐形の光線を光源より放出し、光学システム (6a,6b)に直接衝突、通過し、その光学システム (6a,6b)から十字状の配光（3）を生成する。
2006511037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの光源および前記光源の光線経路上に配置された少なくとも１つの光学システム（６ａ、６ｂ）からなり、実質的に円錐形の光線を前記光源より放出し、前記光学システム（６ａ、６ｂ）に直接衝突、通過し、その光学システム（６ａ、６ｂ）から十字状の配光（３）を生成する、車両用ランプ、特に自動車用サイドランプ。
【請求項２】
前記少なくとも１つの光源が発光ダイオードであることを特徴とする請求項１の車両ランプ。
【請求項３】
光学システム（６ａ、６ｂ）は伸長し、相互に交差する二つのクロスバー（１４、１６）を有し、光源がそこから放出される光円錐の中央光線(HV)が著しく２つのクロスバー（１４、１６）の中央縦軸（１８、２０）により定義される平面と垂直な関係になり、且つ、２つの縦軸（１８、２０）の交点を通過するように配置されていることを特徴とする請求項１または２の車両ランプ。
【請求項４】
各クロスバー（１４、１６）は複数の光学的に異なる活性個別構造体（２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２）を含むことを特徴とする請求項３の車両ランプ。
【請求項５】
前記光学的に異なる活性個別構造体（２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２）のうちの少なくともいくつかはクロスバー（１４、１６）の縦軸方向に前後に配置されていることを特徴とする請求項４の車両ランプ。
【請求項６】
前記光学的に異なる活性個別構造体（２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２）のうちの少なくともいくつかはクロスバー（１４、１６）の横軸方向に横に並んで配置されていることを特徴とする請求項４または５の車両ランプ。
【請求項７】
各クロスバー（１４、１６）は２つの辺（１４ａ、１４ｂ、１６ａ、１６ｂ）を有し、それら２つの辺の光学的に異なる活性個別構造体（２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２）が前記クロスバー（１４、１６）の２つの縦軸（１８、２０）に対して対称な構成および配置であることを特徴とする請求項４または６の車両ランプ。
【請求項８】
前記２つのクロスバー（１４、１６）の幅は異なることを特徴とする請求項３乃至７の車両ランプ。
【請求項９】
一方のクロスバー（１４）の光学的に異なる活性個別構造体（２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２）が少なくとも部分的にもう一方のクロスバー（１６）と異なることを特徴とする請求項４乃至８の車両ランプ。
【請求項１０】
少なくとも一方のクロスバー（１４、１６）が光学的に異なる活性個別構造体（２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２）に加えて透明であるが、光学的に非活性な領域（１２）を含むことを特徴とする請求項４乃至９の車両ランプ。
【請求項１１】
前記２つのクロスバー（１４、１６）が少なくとも部分的に透明な光学的に非活性な領域（１２）に囲まれていることを特徴とする請求項３乃至１０の車両ランプ。
【請求項１２】
前記２つのクロスバー（１４、１６）が相互に直交する関係にあることを特徴とする請求項３乃至１１の車両ランプ。
【請求項１３】
前記クロスバー（１４、１６）の２つの縦軸（１８、２０）の交点と同心である集約レンズ（２２）が設けられていることを特徴とする請求項３乃至１２の車両ランプ。
【請求項１４】
前記クロスバー（１６）の縦軸（２０）と平行な関係である割線（２３、２４）により、両側が切り取られている限りにおいて、集約レンズ（２２）が円形とは異なることを特徴とする請求項１３の車両ランプ。
【請求項１５】
それぞれ関連する光学システム（６ａ、６ｂ）を備えた２つの光源を有し、前記２つのクロスバー（１４、１６）の２つの縦軸（１８、２０）が相互に一直線に並んでおり、もう一方の２つのクロスバー（１４、１６）の２つの縦軸（１８、２０）が相互に平行に伸びるように、前記２つの光学システム（６ａ、６ｂ）が平面において互いに並列した関係に配置されていることを特徴とする請求項１２乃至１４の車両ランプ。
【請求項１６】
一方の光学システム（６ａ）の少なくとも１つのクロスバー（１４、１６）の光学的に異なる活性個別構造体（２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２）がもう一方の光学システム（６ａ）のそれぞれ同一に伸びるクロスバー（１４、１６）と異なることを特徴とする請求項１５の車両ランプ。
【請求項１７】
２つの光学システム（６ａ、６ｂ）の各々の２つのクロスバー（１４、１６）が異なる光学的に異なる活性個別構造体（２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２）を有し、２つの光学システム（６ａ、６ｂ）が同一の構成でありながら、相互に対して９０°回転して配置されていることを特徴とする請求項１６の車両ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車のランプ、特に請求項１の前文に記載されたサイドランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のサイドランプの測光規定は国内および国際規則・基準に規定がある。それらの規則, 基準はとりわけ灯火信号が他の道路通行者から見えるべき角度および光度について指定している。
バスや重量積載車両等の商用車に使用するサイドランプについては視程の最低基準、例えばランプの基準軸 HV(半径方向に伸びる中央線)に対して上方向、下方向にそれぞれ１０°および左方向、右方向にそれぞれ４５°が規定されている。そのため、最低基準を満たす一定の光度が視程全体に渡り必要となる。突出して高い光度が要求されるのは配光の中心部のみである。
【０００３】
図１にサイドランプの測光の最低基準を図示する。図の四角はサイドランプの視程最低基準を表しており、中央丘５に対し１０°U, １０°Dと示した通り上下方向に１０°,４５°L, ４５°Rと示した通り左右方向に４５°の放射角をなす。領域4の光度（例えば０．６cd）と比較してより著しく高い光度、例えば４cdが中心点５(中央丘)に定められている。
光源にLEDを使用した場合、この基準を満たそうとすることにより新たな問題が発生する。それはLEDの不規則な略ベル形状の放射特性により、中心５において光度が著しく高く、外側に行くにつれてベル状に減少していくことに起因する。しかしながら、一般的には、中心５と外側領域４の間の中間領域では規定で定められている最低基準よりも著しく光度が高い。そこで、光量を節約するために一定の明るさの光棒を生成する光屈折光学システムを使用する。ただし、このようなランプは単一の設置位置、例えば水平にしか設置できない。
【０００４】
異なる位置（例えば９０°の範囲で回転させることも可能）での設置が可能な既知のランプには図２の参照番号１に示す円形の射影を生成する光学システムがある。そのような仕組みにより、ランプを異なる位置（回転した関係）に取り付けることは可能であるが、それぞれの射影面を適切に照明するためには高い光量が必要である。
【０００５】
しかし、LEDを使用する場合、それは比較的高価である。何故ならば、白熱灯と比べてLED使用時に光量を増やすことは著しくコストを高めるからである。
【特許文献１】なし
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は相互に９０°の範囲で回転可能な位置でそれぞれ設置可能であり、できる限り安価でありながらも最低測光基準を満たす車両用ランプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の本質的なコンセプトは十字状の配光を生成する光学システムを備えた車用灯、特にサイドランプを提供することである。その結果、円形の放射パターンと比べて、照射領域（具体的には十字状の投射領域）が著しく狭いため、光量を著しく低くすることができる。そのため、より弱い、すなわちより望ましい光源を使用することが可能になり、既存のものよりも光を著しく効率的に使用することができる。
さらにランプを複数の場所、望ましくは４箇所にそれぞれ９０°の範囲で回転して取り付けることができる。サイドランプについては水平および垂直に（９０°の範囲で回転して）車体の垂直壁面に取り付けることができる。
発明の実施形態に従い、ランプはLED を２n（nは整数≧１である）含む。このような光源を使用し、光量を節約することにより著しいコスト優位性をもたらすことができる。
十字状の配光の実施を実現する方法として十字構成の光学システムがある。本発明の光学システムは望ましくは中央収束レンズを備える。光学システムは望ましくは光出面（面は例えば、透明プラスチック材質から形成する。）内または上に配置する。
より望ましくは車用灯に２つの十字光学システムを含み、それぞれが光源からの入射光を、十字状に生成される十字配光の一方のバーへもう一方のバーよりも強く反射する。発明に従い、二つの光学システムを互いに並列に配置することによりそこに到達する２つの「光線」それぞれが十字状の断面を持ち、極狭い近接領域を通過後、中長距離から見ると一つの十字状の光点がHVに直交する投射面上に生成される。
発明に従い、二つの光学システムを相互に９０°の範囲で回転して配置することによって上記に示した個々の光線の二つのクロスバーへの配光の非対称性を合成した光線全体により完全に補償し、中間もしくは遠方リージョンにて生成される光線の光度の配光を何ら変更する事なく、車用灯を９０°単位で回転することができる。
これらおよびさらなる構成上の優位性を実施例という形で図面を参照しながら以降説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明をより詳細に説述するために、添付の図面に従ってこれを説明する。
図１の説明については本明細書の導入部分を参照のこと。
【０００９】
図２は垂直方向および水平方向（すなわち９０°の範囲で回転できる）に車の壁に取り付けできる従来の車用灯から放出される光円錐の円形投射１を図示したものである。
照射域が比較的大きいため、光源において必要な光量は比較的大きい。
従って、発明に従い、ランプを互いに直交する２つのバー３ａおよび３ｂにより構成する。バー３ａおよび３ｂの配光は完全に対称であるため、本発明に従い、空間に投射される光円錐の配光を著しく変更することなく、ランプを９０°の範囲で回転した位置で設置することができる。バー３ａおよび３ｂの面積は光源からいかなる距離においても関連する円錐断面1よりも著しく狭いため、所定の明るさと同等の明るさを著しく低いレベルの光量で十分実現できる。
測光基準に指定されているようにバー３ａは光円錐中心軸 HVに対して上下方向それぞれ１０°および左右方向それぞれ４５°の範囲を持つ。
それに対して、垂直バー３ｂは左右１０°の垂直範囲および上下方向に４５°の垂直範囲を持つため、発明に従いランプを９０°の範囲で回転した時、バー３は水平方向のバーの機能を十分果たすことができる。
【００１０】
図３は本発明に従ったランプ用の光学システム６ａであり、それに隣接し且つ９０°の範囲で回転した同一の光学システム６ｂ（図８を参照）と組合せることにより、図２に示した水平および垂直方向に完全に対象な配光を生成できるように配置されている。
【００１１】
光学システム６ａ及び６ｂはそれぞれ透明な材質によりプレート状に本体８が形成され、図３及び図８の平面図では著しく四角く描かれている。
それら２つの図を見る方向に向かって光学システム６ａ及び６ｂのプレート状の本体８の前側に図示しない光源、望ましくはLEDがある。その光源は円錐形の光線を、図を見る人に面する本体８の後側１０に対して、その光線の対称HVの中心軸が後側１０に著しく直角に入射するように、且つ、本体８をそれぞれの光学システム６ａ及び６ｂによって形成された四角の中心を方向を変えずに通過するように当てる。
【００１２】
図４及び図７の断面図に顕著に見られるように本体８は平行平面である前側および後側９、１０を有する平らなプレート状に形成され、後側１０には以降詳細を後述する光学活性構造体が一列設けられている。
現状の文脈において、光学活性構造体 という用語はレンズ状のもしくはプリズム状の構造を有し、通過する光線の方向を所定の角度に変更できるものを指す時に用いる。
それら光学活性構造体以外にも個々の光学システム６は複数の光学非活性領域を有し、それらを入射光が方向を変えることなく通過する。
【００１３】
図６及び図７に顕著に見られるように、この場合、各種領域１２は必ずしも同じ厚さでなくても良い。それらに共通する特徴は上記に定義した意味での光学非活性性のみである。
【００１４】
図３および図８は各々の光学システム６ａ及び６ｂの光学活性構造体がそれぞれ四角の中心、即ち、入射光円錐の中心軸HVの交点で交差する２つのクロスバー１４、１６、中心軸１８、２０に沿って配置されていることを示す。
クロスバー１４、１６の２辺、１４ａ、１４ｂおよび１５ａ、１５ｂは明らかにそれぞれ上記で言及した中心に対して対称に構成されているが、クロスバー１４、１６はそれらを形成する光学的活性な個々の構造体が異なる。
中央軸１８、２０の交点と同軸の収束レンズは入射した光をHV方向に必要なピーク明度に達するように焦点に収束させる。
光源から入射する光は略ベル状の形状で内から外へ向けて明度が減少するため、クロスバー１４、１６の中央収束レンズ２２に隣接する個々の光学的に活性な要素は光が過剰である中心部分および隣接する周辺部分から入射される光を光が不足しているより外側に配置されている傾斜領域に再配光する。
それは２つのクロスバー１４、１６において異なる方法で行われることを特筆する。
【００１５】
図4の断面図に見られるように、中央レンズ２２はクロスバー１４の方向に僅かな範囲にしか及ばず、図３の平面図では割線２３、２４が水平クロスバー１６の中央軸２０と平行関係に伸びることにより両側を切り落とした円のように見える。垂直クロスバー１４の方向に中央収束レンズ２２の両側に隣接し、且つ、中央軸HVの交点に対して対称に、図４に上り急斜面のプリズム上角面として示された光学活性構造体２６が入射光を外側へ配光し、それに隣接するドーム状またはレンズ状の光学的に活性領域２７がそこに当たる光を拡張し、それぞれのクロスバーの辺１４ａ、１４ｂの領域全体に配光する。
それぞれ光学的非活性領域１２が光学的活性領域２７の外側に隣接する。
【００１６】
図５の断面図に示す通り、中央レンズ２２はクロスバー１６の中央軸２０の方向へより広範囲に伸びるため、ここでは完全な円形である。そしてレンズ２２の両側に隣接し、中央軸HVの交点に対称な二つの光学的に活性な要素２８、２９が図５に示す通り、上り急斜面のプリズム状の角面があり、光学的に活性な要素２８の角面は光学的に活性な要素２９の角面よりも急である。それら２つは光学的に活性な要素２６と同じように入射された光を外側にのみ配光する。光学的に活性な要素２９の両側に、後でその重要性を説明する光学的に活性な要素３０が隣接する。
【００１７】
それらに加えて水平クロスバー１６は図6に示すように円筒状のセグメントからなる光学的に活性な要素３１を含み、それら円筒の縦軸は水平クロスバー１６の中央軸２０と平行に伸びる。それら光学的に活性な要素３１によって光度増加が必要な領域の外の領域からの光が光度の増加が必要な領域に入射されるように屈折される。
垂直クロスバー１４は円筒状のセグメントであり、光学的に活性な要素３１と同様に機能する光学的に活性な領域３２も有する。
【００１８】
光源はそれが関連づけられているそれぞれの光学システム６ａ（すなわち、図３の図の平面の前側）、６ｂから所定の最低限の距離をおかなければならないため、というのは、そうしなければ、不正確な配置の結果より生じる角度誤差が大きくなるため、上記に既に示した通り、クロスバー１４、１６は同一の構成としていない。幾何学的な理由により、光学的に非活性な領域１２と同様に垂直クロスバー１４の縦軸方向に伸び、且つ、垂直クロスバーの光学的に活性な要素３２の間に配置された光学的に活性な要素２６及び２７はそれぞれ、光が必要な傾斜領域に光を通し、水平方向のクロスバー１４に配光するために適切な幅を有する。
幾何学的な理由により、水平クロスバー１６の残りのスペースは同じ幅となるには十分ではないため、光学的に活性な領域２８、２９、３０は中央軸２０と直交する関係で、より狭くする必要がある。これを少なくとも補償できるようにするために、図６に示す光学的に活性な領域３１、３２の間の光学的に非活性な領域１２に、図５を参照して既に説明し、且つ、図７に示す通り垂直クロスバー１４に存在しない窪状の光学的に活性な領域３０がある。
その凹状領域が生むレンズ効果によって十字配光の端領域により光が行渡るようになる。
【００１９】
各々の光学システム６ａ及び６ｂの後側の非対称的な配光を光学的に活性な領域３０が完全に補償できないため、本発明に従い、９０°の範囲で回転して取り付けられる自動車ランプに対して、図8に示すような二つの光学システム６ａ、６ｂが図8の左の光学システム６ａのクロスバー１６の中央軸２０が右手の光学システム６ｂの水平クロスバーの中央軸１８と一直線に並び、左手の光学システム ６ａのクロスバー１４の中央軸１８が右手の光学システム６ｂのクロスバー１６の中央軸２０と平行に伸びるように相互に直接隣接し、相互に９０°回転して配置されている。
【００２０】
それを除けば２つの光学システム６ａ および６ｂは図３乃至７を参照しながら説明したように同一の構成である。透明な材質から構成され、その後側にそれぞれの光学システム６ａ、６ｂを組み込んでいる本体８ａ、８ｂは望ましくは相互に一体に接続し、例えば、図９の自動車ランプの光透過性カバー１０を形成する。
【００２１】
２つの光学システム６ａおよび６ｂが共通の平面に配置されていること、および上記に説明した光学的に活性な要素により、そこを通過する光がわずか数センチの近接領域を通過した後組み合わさり、中長距離において十字状の断面を成し、２つのクロスバーが同一の配光効果を有する一つの統合的な光線を形成する。このように相互に並列に位置し、各々LEDに関連付けられた２つの光学システムはLEDを１つのみ有し、単一の光学システムから成る対称な構成よりも優位である。すなわち、２つのLEDは明度のレベルが著しく低くなければならないため、完全に対称な構成から成る十字状の光学システムを照光するに足る明度を有する１つのLEDよりも低コストである。
【００２２】
完全に対象２つのLEDは著しくより低いレベルの明るさであり、それゆえ、完全に対称な十字状光学システム を灯火するのに十分なレベルの明るさを持つ１つのLEDよりも安価であるという点で１つのLEDのみを持つ１つの光学システムの完全に対称な構成よりも有利である。
【００２３】
図９は上記に説明した要素に加え、発明に従い、２つの固定孔４０が描かれた自動車用ランプの斜視図である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は最低測光基準を満たすサイドランプの配光を図示したものである。
【図２】図２は発明に従い、光学システムを使用して配光を図示したものである。
【図３】図３は発明に従い、非対称且つ十字状の配光を生成する光学システムの光源に面した背面の平面図である。
【図４】図４は図３のＡ―Ａ部分の断面図である。
【図５】図５は図３の光学システムのＢ―Ｂ部分の断面図である。
【図６】図６は図３の光学システムのＣ―Ｃ部分の断面図である。
【図７】図７は図３の光学システムのＤ−Ｄ部分の断面図である。
【図８】図８は図３と類似した、対称且つ十字状の配光を生成する相互に並列な２つの光学システムの２つの光源に面した背面の平面図である。
【図９】図９は図８に示した一体化した光学システムの車用灯のカバーの斜視図である。
【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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【国際調査報告】
2006511037.tif 000012
2006511037.tif 000013
2006511037.tif 000014
2006511037.tif 000015
2006511037.tif 000016
2006511037.tif 000017