(57)【要約】【課題】ランプ光を選択的に光透過させるためのコントローラを備えるランプ組立体およびその作動方法を提供すること。【解決手段】自動車用ランプ組立体10は、光を放出するランプ電球12と、このランプ電球から照明ゾーンに光を透過する光透過部分16を含む電球ハウジング14を有する。このハウジングは、光透過部分の選択された領域32,34,36を覆うコーティング材料で被覆され、この材料は、ランプ電球から照明ゾーンに伝達される光量を変化させるために電気的に活性化される。電気的に結合した駆動回路は、コーティング材料を活性化してランプ組立体からの光出力を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドランプ組立体から光を放出するためのヘッドランプ電球と、
前記ヘッドランプ電球から照明ゾーンに光を透過するための光透過部分、及びこの光透過部分の選択された領域を覆いかつ電気的に活性させて前記ヘッドランプ電球から前記照明ゾーンに伝達される光量を変えるコーティング材料で被覆された電球ハウジング部分を有する電球ハウジングと、
前記コーティング材料に電気的に結合され、前記コーティング材料を選択的に活性化させ、これにより前記ヘッドランプ組立体からの光出力を制御する駆動回路と、を有することを特徴とするヘッドランプ組立体。
【請求項２】
前記コーティング材料は、逆モード型ＰＤＬＣ材料からなり、ヘッドランプ電球から照明ゾーンに伝達される光量を変えるために、前記逆モード型ＰＤＬＣ材料は、活性化しないときにより光を透過させ、また、活性化するときにより不透明になることを特徴とする請求項１記載のヘッドランプ組立体。
【請求項３】
前記コーティング材料は、柔軟なＰＤＬＣ材料のシートからなり、前記電球ハウジングに光透過部分に貼り付けられていることを特徴とする請求項１記載のヘッドランプ組立体。
【請求項４】
前記ランプハウジングの前記光透過部分の色を変えるために前記コーティング材料内に色素が包含されていることを特徴とする請求項１記載のヘッドランプ組立体。
【請求項５】
前記コーティング材料に包含される色素は、前記電球ハウジングの前記光透過部分から放出された光の色を変えることを特徴とする請求項４記載のヘッドランプ組立体。
【請求項６】
前記電球ハウジングの光透過部分は、コーティング材料の複数層を含み、前記ヘッドランプ組立体からの光出力を調整するために独立して活性化できることを特徴とする請求項１記載のヘッドランプ組立体。
【請求項７】
ヘッドランプ組立体は、自動車に取り付けるように適合し、更に、コーティング材料の３つの層が、前記光透過部分に貼り付けられ、かつ前記３つの層の不透明度を選択に制御して、フォグランプ出力、ロービーム出力、及びハイビーム出力を発生することを特徴とする請求項１記載のヘッドランプ組立体。
【請求項８】
前記駆動回路は、前記複数の層の光透過状態を制御する複数の入力を監視するためのユーザインターフェースを含んでいることを特徴とする請求項７記載のヘッドランプ組立体。
【請求項９】
前記複数の層は、逆モード型ＰＤＬＣ材料からなり、この材料は、ヘッドランプ組立体からの光出力を調整するために、活性化しないときにより光を透過させ、また、活性化するときにより不透明になることを特徴とする請求項６記載のヘッドランプ組立体。
【請求項１０】
前記駆動回路は、出力回路に結合されるプログラマブルコントローラを含み、前記出力回路により、前記複数の層が２つの光透過状態、即ち、高い光透過状態と低い光透過状態の一方を示すことを特徴とする請求項７記載のヘッドランプ組立体。
【請求項１１】
前記コーティング材料の複数の層の１つまたはそれ以上と重なるコーティングの付加的領域を含み、前記駆動回路がこの付加敵領域に電気的に結合されて、前記付加的領域の光透過状態を制御することを特徴とする請求項１記載のヘッドランプ組立体。
【請求項１２】
前記付加的領域と前記複数の層の両方が、前記２つの光透過状態、即ち、高い光透過状態と低い光透過状態の一方を示し、さらに、所定時間、前記駆動回路が１つの選択された層を活性化して高い透過性を有し、更に、前記選択された層に重なる付加的領域が低い透過性を有することを特徴とする請求項１１記載のヘッドランプ組立体。
【請求項１３】
前記駆動回路は、
(a)スイッチセレクタを含むユーザインターフェースと、
(b)前記スイッチセレクタの設定に応答し、一組の駆動出力を生じるプログラマブルコントローラと、
(c)前記コーティング材料に結合され、前記コーティング材料に交流信号を供給して、前記コーティング材料の光透過特性を変化させるための駆動回路部と、を含むことを特徴とする請求項１記載のヘッドランプ組立体。
【請求項１４】
前記駆動回路の駆動出力は、前記ヘッドランプ電球から前記コーティング材料の領域を通って、高レベル、低レベル、及び少なくとも１つの中間レベルのいずれかの光透過レベルを調整するための制御出力を含んでいることを特徴とする請求項１記載のヘッドランプ組立体。
【請求項１５】
前記駆動回路のプログラマブルコントローラは、前記コーティング材料の関連領域の光透過レベルを調整するために、前記コントローラからのパルス幅変調信号を選択的に制御することを特徴とする請求項１４記載のヘッドランプ組立体。
【請求項１６】
ヘッドランプ電球から照明ゾーンに光を伝達するために、光透過部分を有するヘッドランプハウジング内に光を放出する前記ヘッドランプ電球を配置し、
前記光透過部分の選択された領域を覆うために、コーティング材料を前記ヘッドランプハウジングに取り付け、
前記コーティング材料が電気的に活性化すると、前記ヘッドランプ電球から照明ゾーンへ伝達される光量を変える前記コーティング材料を選択的に活性化するための駆動回路に前記コーティング材料を結合する、各ステップを有することを特徴とするヘッドランプ組立体を構成するための方法。
【請求項１７】
前記コーティング材料は、前記コーティング材料の重なり合う層を独立して活性化できるように、互いに分離した層内にある光透過部分に結合されていることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記コーティング材料は、逆モード型ＰＤＬＣ材料からなり、ヘッドランプ電球から照明ゾーンに伝達される光量を変えるために、前記逆モード型ＰＤＬＣ材料は、活性化しないときにより光を透過させ、また、活性化するときにより不透明になることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
前記ヘッドランプハウジングの前記光透過部分の色を変えるために前記コーティング材料内に色素が包含されていることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項２０】
前記コーティング材料に包含される色素は、前記ヘッドランプハウジングの前記光透過部分から放出された光の色を変えることを特徴とする請求項１９記載のヘッドランプ組立体。
【請求項２１】
前記コーティング材料は、ヘッドランプ組立体の前記光透過部分の表面を横切る複数の層から構成され、前記ヘッドランプ組立体は、前記駆動回路に結合されて、前記ヘッドランプ組立体の作動中、前記複数の層の光透過特性を独立して制御できることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項２２】
前記コーティング材料の複数の層が、前記ヘッドランプ組立体の光透過部分に貼り付けられ、かつ前記駆動回路が前記複数の層に結合され、前記複数の層の光透過状態を独立して制御して、前記ヘッドランプ組立体から、フォグランプ出力、ロービーム出力、及びハイビーム出力を発生することを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項２３】
前記複数の層の光透過状態を制御する複数の入力を監視するために、さらにユーザインターフェースを設けることを更に含んでいる請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記コーティング材料の複数の層を１つまたはそれ以上重なる、前記コーティング材料の付加的領域をさらに含み、前記駆動回路が、前記付加的領域に結合されて、前記付加的領域の光透過状態を独立して制御することを特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項２５】
前記コーティング材料の活性化は、前記ヘッドランプ電球から前記コーティング材料の領域を通って、高レベル、低レベル、及び１つ以上の中間レベルのいずれかの光透過レベルを調整することを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項２６】
前記コーティング材料の活性化は、前記コーティング材料の関連領域の光透過状態を調整するためにパルス幅変調信号を供給することによって実行されることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項２７】
ランプ組立体から光を放出するためのランプ電球と、
前記ランプ電球から照明ゾーンに光を透過するための光透過部分、及びこの光透過部分の選択領域を覆いかつ電気的に活性させて前記ランプ電球から前記照明ゾーンに伝達される光量を変えるコーティング材料を含んでいる電球ハウジング部分を有する電球ハウジングと、
前記コーティング材料に電気的に結合され、前記コーティング材料を選択的に活性化させ、これにより前記ヘッドランプ組立体からの光出力を制御する駆動回路と、を有することを特徴とする自動車用ランプ組立体。
【請求項２８】
前記コーティング材料は、柔軟なＰＤＬＣ材料のシートからなり、前記電球ハウジングに光透過部分によって支持されていることを特徴とする請求項２７記載の装置。
【請求項２９】
前記コーティング材料は、逆モード型ＰＤＬＣ材料からなり、ランプ電球から照明ゾーンに伝達される光量を変えるために、前記逆モード型ＰＤＬＣ材料は、活性化しないときにより光を透過させ、また、活性化するときにより不透明になることを特徴とする請求項２７記載の装置。
【請求項３０】
前記電球ハウジングの前記光透過部分の色を変えるために前記コーティング材料内に色素が包含されていることを特徴とする請求項２７記載の装置。
【請求項３１】
前記コーティング材料に包含される色素は、前記電球ハウジングの前記光透過部分から放出された光の色を変えることを特徴とする請求項２７記載の装置。
【請求項３２】
前記電球ハウジングの光透過部分は、コーティング材料の複数の領域を含み、前記ランプ組立体からの光出力を調整するために独立して活性化できることを特徴とする請求項２７記載の装置。
【請求項３３】
前記コーティング材料の複数の領域は、行と列からなる行列を形成し、前記ランプ組立体の光出力を調整するために前記駆動回路によって独立して活性化されることを特徴とする請求項２７記載の装置。
【請求項３４】
前記電球ハウジングの光透過部分は、内側層と外側層を含み、前記コーティング材料は、前記光透過部分の前記内側層と外側層の間に支持されていることを特徴とする請求項２７記載の装置。
【請求項３５】
前記コーティング材料は、前記電球ハウジングの光透過部分の内側層と外側層の間に導かれる導体によって個々に活性化する別個の領域を含んでいることを特徴とする請求項３４記載の装置。
【請求項３６】
前記コーティング材料は、ＰＤＬＣ材料であることを特徴とする請求項３５記載の装置。
【請求項３７】
前記コーティング材料は、別個のハウジングキャップによって支持され、このキャップは、前記電球ハウジングの光透過部分から離れて距離に前記コーティング材料を配置して、前記電球ハウジング内に照明されたランプ電球から前記コーティング部分への熱伝達を弱めることを特徴とする請求項２７記載の装置。
【請求項３８】
前記コーティング材料は、接着材料を用いて電球ハウジングの光透過部分に取り付けられることを特徴とする請求項３２記載の装置。
【請求項３９】
接着材料は、前記駆動回路とコーティング材料間の導電経路の一部分を形成する導電性接着剤であることを特徴とする請求項３８記載の装置。
【請求項４０】
前記駆動回路は、前記複数の領域の光透過状態を制御する複数の入力を設定するためにユーザインターフェースを含んでいることを特徴とする請求項３２記載の装置。
【請求項４１】
前記ユーザインターフェースは、ヘッドランプのための調光入力を制御することを特徴とする請求項４０記載の装置。
【請求項４２】
前記ユーザフィンターフェースは、１つのターン信号制御であり、前記駆動回路は、ランプ電球のオンオフを切り換えることなく、閃光するターン信号を示すために、前記複数の領域の選択された1つを活性化させることを特徴とする請求項４０記載の装置。
【請求項４３】
前記駆動回路は、出力回路に結合されるプログラマブルコントローラを含み、この出力回路により、前記複数の領域が２つの光透過状態、即ち、高い光透過状態と低い光透過状態の一方を示すことを特徴とする請求項３２記載の装置。
【請求項４４】
電球ハウジングは、光反射器を含み、前記電球ハウジングの光透過部分は、外側周縁領域及び中央領域を含み、前記光反射器から反射された光は、前記中央領域を通って前記電球ハウジングから出るように集中し、さらに、前記電球ハウジングの光透過部分の外側周縁領域を覆う１つ以上のコーティング領域を含むことを特徴とする請求項２７記載の装置。
【請求項４５】
前記駆動回路は、
(a)スイッチセレクタを含むユーザインターフェースと、
(b)前記スイッチセレクタの設定に応じて一組の駆動出力を生じさせるプログラマブルコントローラと、
(c)前記コーティング材料に交流信号を加えるために前記コーティング材料に結合され、前記コーティング材料の光透過特性を変化させるためのドライバ回路と、を含んでいることを特徴とする請求項２７記載の装置。
【請求項４６】
前記駆動回路は、電球が作動状態により前記コーティング材料の領域を通る光透過のレベルを調整するための制御出力を含むことを特徴とする請求項２７記載の装置。
【請求項４７】
前記駆動回路は、前記コーティング材料の領域を通る光透過のレベルを調整するための制御出力と、自動車用エンジンが作動中かどうかを監視するための入力とを含み、さらに、前記駆動回路が前記自動車用エンジンの作動状態に基づく光透過のレベルを制御することを特徴とする請求項２７記載の装置。
【請求項４８】
前記駆動回路は、前記コーティング材料の関連する領域の光透過レベルを調整するための直流信号出力を用いることを特徴とする請求項２７記載の装置。
【請求項４９】
ランプ組立体からの光を放出するランプ電球と、
ランプ電球から照明ゾーンに光を伝達するための光透過部分を有するランプハウジングと、
ランプ電球と照明ゾーンの間に設けられて前記コーティング材料を支持しかつコーティング材料が電気的に活性化するとき、前記ランプ電球から照明ゾーンに伝達された光量を変える光透過キャップ部分を含み、前記ランプ電球から前記コーティング材料に伝達される熱を制御するために、前記ランプ電球から前記コーティング材料を離す間隔を有して、前記ランプハウジングに取り付けられたキャップと、
前記コーティング材料に電気的に結合され、前記コーティング材料を選択的に活性化して前記ランプ組立体からの光出力を制御する駆動回路と、を含んでいることを特徴とする自動車用ランプ組立体。
【請求項５０】
ランプ電球から照明ゾーンに光を伝達するために光透過部分を有するランプハウジング内に光を放出するランプ電球を配置し、
前記光透過部分の選択された領域を覆うように、前記ランプハウジングに対してコーティング材料を取り付け、
前記コーティング材料の光透過状態を制御するための駆動回路に前記コーティング材料を結合し、
前記ランプ電球から照明ゾーンへ伝達される光特性を電気的に制御するとき、前記コーティング材料を選択的に活性化するための駆動回路に前記コーティング材料を結合する、各ステップを有することを特徴とする自動車用ランプ組立体を構成するための方法。
【請求項５１】
前記コーティング材料は、逆モード型ＰＤＬＣ材料からなり、ランプ電球から照明ゾーンに伝達される光量を変えるために、前記逆モード型ＰＤＬＣ材料は、活性化しないときにより光を透過させ、また、活性化するときにより不透明になることを特徴とする請求項５０記載の方法。
【請求項５２】
前記ランプハウジングの前記光透過部分の色を変えるために前記コーティング材料内に色素が包含されていることを特徴とする請求項５０記載の方法。
【請求項５３】
前記コーティング材料に包含される色素は、前記ランプハウジングの前記光透過部分から放出された光の色を変えることを特徴とする請求項５２記載の方法。
【請求項５４】
前記コーティング材料は、このコーティング材料を低下させるランプ電球からの熱を避けるために、ランプハウジングの光透過部分に対して間隔をおいて固定されていることを特徴とする請求項５０記載の方法。
【請求項５５】
前記コーティング材料は、ランプ組立体の光透過部分の表面を横切る列と行のマトリックス内に多数の領域を形成し、前記ランプ組立体は、ヘッドランプ組立体の作動中に、前記領域の光透過特性にわたり独立の制御を可能にするために独立した駆動回路に結合されていることを特徴とする請求項５０記載の方法。
【請求項５６】
導電性の接着剤材料を用いて、ランプハウジングの光透過部分にコーティング材料が固定され、前記駆動回路が前記コーティング材料に電気的に結合されることを特徴とする請求項５０記載の方法。
【請求項５７】
前記コーティング材料は、ランプハウジングの光透過部分の内側層と外側層内に支持されていることを特徴とする請求項５０記載の方法。
【請求項５８】
前記コーティング材料は、多数の個別のコーティング領域から作られ、さらに、前記コーティング領域の光透過特性を選択的に制御するために、ランプハウジングの光透過部分の内側層と外側層との間の導体を前記多数の個別のコーティング領域に導くことを特徴とする請求項５７記載の方法。
【請求項５９】
駆動回路は、前記コーティング材料の関連する領域の光透過レベルを調整するために、直流（ＤＣ）信号出力を印加することを特徴とする請求項５０記載の方法。
【請求項６０】
ランプ電球から照明ゾーンへ光を伝達するための光透過部分を有するランプハウジング内に光を放出するランプ電球を配置し、
前記光透過部分の選択された領域を覆うように、前記ランプハウジングに対してコーティング材料を取り付け、
前記コーティング材料の光透過状態を制御するための駆動回路に前記コーティング材料を結合し、
前記ランプ電球から照明ゾーンへ伝達される光量を変えるために前記コーティング材料を活性化させるために前記駆動回路を選択的に作動する、各ステップを有することを特徴とする自動車用ランプの作動方法。
【請求項６１】
前記コーティング材料は、逆モード型ＰＤＬＣ材料からなり、ランプ電球から照明ゾーンに伝達される光量を変えるために、前記逆モード型ＰＤＬＣ材料は、活性化しないときにより光を透過させ、また、活性化するときにより不透明になることを特徴とする請求項６０記載の方法。
【請求項６２】
前記ランプハウジングの前記光透過部分の色を変えるために前記コーティング材料内に色素が包含されていることを特徴とする請求項６０記載の方法。
【請求項６３】
前記コーティング材料に包含される色素は、前記ランプハウジングの前記光透過部分から放出された光の色を変えることを特徴とする請求項６２記載の方法。
【請求項６４】
選択的に作動させるステップは、ランプ電球が点灯されたかどうかに基づいていることを特徴とする請求項６０記載の方法。
【請求項６５】
選択的に作動させるステップは、自動車用エンジンが運転中かどうかに基づいていることを特徴とする請求項６０記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両オペレータ制御において、ランプ光を選択的に光透過させるための制御器を備える車両用ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連出願）
本発明は、米国特許庁に２００２年３月２７日に出願された特許文献１、米国特許庁に２００１年９月２８日に出願された特許文献２、米国特許庁に２００１年５月２５日に出願され、発明の名称が「ヘッドランプマスキング方法及び装置」である特許文献３と共通の新規事項を含む一部継続出願である。これらの係属中の特許出願は、ここに参考文献として包含される。
【０００３】
（従来技術）
全ての自動車は、車両用ヘッドランプの作動において、ハイビームとロービームを切り換えるための制御器を含んでいる。この制御器は、フロア部に取り付けたスイッチにより実行されていたが、最近では、一般的に運転者が容易に作動できる車両のステアリングコラムのストーク部分に設けられている。
【０００４】
ハイビームが選択されると、車両用ヘッドランプは、運転者の視野が広がって見えるように車両の前方をさらに明るく照らす方向に向けられる。車両が接近すると、運転者は、迫りくるドライバーが一時的に見えなくならないようにロービームに切り換えることができる。ドライバーが雨や霧の条件下でよりクリアに見えるように、車両の近くの方向にランプ出力を下方に向けるフォグランプが、車両に時々設けられている。
【０００５】
車両用ヘッドランプは、一般的に、独立して作動できる２つの分離した電球を有する。この電球の１つが作動すると、ロービームランプ出力が生じ、また、２つの電球内、第２の電球が作動すると、ハイビーム出力が生じる。１９８０年代では、ヘッドランプは、ハロゲン電球が第１電球として使われ、政府は、これを光度測定試験として制定した。これらの試験は、他のドライバーにブラインドを生じさせるほど強い光が自動車用ヘッドランプの前側空間内の領域に到達できないように指示されていた。このスポット的なブラインドは、非ハロゲン光電球と比較したとき、より多くの強い出力を生じるためにハロゲン光のみを問題であった。
【０００６】
メイヤーに付与された特許文献４は、エレクトロクロミック（electrochromic）ランプ組立体に関し、２つ以上の反射表面を有する反射器を含んでいる。光源及びエレクトロクロミック手段は、光源と少なくとも１つの反射表面との間に配置されている。各反射表面は、少なくとも１つの方向からランプ組立体を出る光を阻止することができる。
【特許文献１】
米国出願番号１０／１０８,８２７号
【特許文献２】
米国出願番号０９／９６７,４３７号
【特許文献３】
米国出願番号０９／８６５,４０２号
【特許文献４】
米国特許第５,５１７,３８９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、自動車に用いるランプ組立体に関する。このランプ組立体は、組立体ハウジングの光を透過させる部分の領域を含み、このハウジングは、光を通さない状態から高い光透過性を与えるように切り換えるために選択的に制御することができる。ヘッドランプとして用いる場合、このランプ組立体は、フォグランプとしても作動させることができ、ロービームランプ出力、ハイビームランプ出力を与え、更にこれらのランプ作動の種々の組合せを提供することができる。テールランプ等の他の車両用ランプは、本発明の特徴を用いて、このようなランプの外観及び機能を制御することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に従って構成されたランプ組立体の例示的な形態では、ランプ組立体からの光を放出するための１つの電球を含み、ランプ組立体は、電球から照明ゾーンに光を伝達するための光透過部分を有する電球ハウジングによって支持されている。少なくとも電球ハウジングの一部分は、ハウジングの光透過部分の選択された領域を覆う被膜材料でコーティングされている。このコーティング材料を電気的に活性化することにより、その光透過特性が制御され、これにより、電球から照明ゾーンへ伝達される光量を制御する。駆動回路は、コーティング材料に電気的に結合されている。
【０００９】
ヘッドランプとして用いる場合、本発明の例示的な実施形態は、ドライバーに照明の強さとゾーンにおける直接的な制御を与える。ドライバーは、特定の運行状態、即ち、天気、地形、日時等に対して、照明の強さとゾーンを調整することができる。これは、自動車を操作するための安全環境を作り出す。
【００１０】
本発明の実施形態の実施は、１つには、ヘッドランプ組立体によって支持される高ビーム電球によって達成される。このヘッドランプ組立体は、その光透過部分を介して光を指向させるための反射領域を有する。この構造は、マルチ電球及び電球ハウジングにたよることなく、ヘッドランプから、ハイビーム出力、ロービーム出力、及びフォグランプ出力を与えることができる。
【００１１】
本発明の例示的実施形態では、コーティング材料によって定められる複数の領域を含む。これらの測光パッチは、電球シールドの必要をなくす。現在の商業的に利用可能な電球シールドは、ハイビーム、ロービーム、またはフォグランプ用ハウジングのために特別に作られる。この代わりに、電球シールドは、電球ハウジング内に機械的に再配置しなければならない。これら２つの技術のいずれも、本発明に従って作られたヘッドランプ組立体よりもより複雑であり、費用がかかる。
【００１２】
好ましいコーティング材料は、ＰＤＬＣ（ポリマー分散液晶）材料であり、この材料は、光の伝達を阻止するために、光を吸収するよりも分散させる。この特性は、ハロゲンランプをマスキングすることに関連して形成される熱を大いに減少させる。このランプの強い光の出力により、この光を吸収するどの材料にも急速に熱が蓄積される。
【００１３】
本発明の例示的な実施形態では、電球が消灯するとき、ＰＤＬＣ材料の全ての領域に電流が印加され、これにより、これらの領域が表面上光透過性となる。別の選択は、電球が照明されたときにのみ、ＰＤＬＣ材料に電流を印加することである。これは、ランプが照明されないとき、表面上ヘッドランプ、テールランプ、フォグランプ等が不透明にするのに役立つ。また、関連するランプまたは電球が点灯された時、その表面を横切る光が制御された方法で透過させるのに役立つ。
【００１４】
さらに、２色色素（dichroic  dye）がヘッドランプ、テールランプ、フォグランプ等が不透明させることができ、また、表面上、車両の色にマッチする色又は対比される色に色づけることもできる。更なる選択として自動車エンジンが電球の状態に関わらず運転されているとき、、ＰＤＬＣ材料の領域は、光を透過させることができ、そのため、駐車した車両は、不透明なランプ組立体を有することになる。
【００１５】
本発明のこれらのおよび他の目的、利点、および特徴は、付随する図面とともに記載される例示的実施形態の詳細な説明からより理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図面を参照すると、図１は、ヘッドランプ組立体１０を示し、この組立体は、電球ハウジング１４に取り付けられた光を放出するためのヘッドランプ電球１２を有し、電球ハウジング１４は、ヘッドランプ電球１２からヘッドランプ組立体１０の前側の照明ゾーンに光を放出するための光透過部分またはレンズ１６を有する。電球ハウジング１４の内側表面２０は、内側表面２０に到達する光を反射させてハウジング内部に戻し、その結果、光は、光透過部分１６を介してハウジングから出る。
【００１７】
ハウジングの光透過部分は、特定の領域がコーティング材料で被覆されている。これらの領域が電気的に活性化されるとき、コーティング材料は、電球から照明ゾーンに伝達される光の量を変えるために、より光透過性を向上させる。駆動回路３０（図３参照）は、コーティング材料の領域に電気的に結合され、このコーティング材料を活性化させ、これにより、ヘッドランプ組立体からの光出力を制御する。
【００１８】
本発明の典型的な実施形態によれば、ハウジングの光透過部分は、コーティング材料の３つのバンド３２,３４,３６で被膜されている。これらのバンドは、ヘッドランプ組立体１０からの光出力を調整するために、個々に活性化される。このヘッドランプ組立体１０は、自動車用である。コーティング材料の３つのバンド３２,３４,３６の不透明度は、３つのバンドの不透明度を調整するために選択的に制御され、これにより、ハイビーム出力、ロービーム出力、及びフォグランプ出力を各々ヘッドランプ組立体１０から発生させる。更に、本発明の開示された実施形態では、３つのバンド３２,３４,３６は、コーティング材料のより小さな複数の領域５０を含む。これらの領域は、ハウジングの光透過部分を横切る導体５２によって駆動回路３０に結合される。
【００１９】
バンド３２,３４,３６及び付加的なより小さな領域又はパッチ５０の両方は、ＰＤＬＣ材料として知られるポリマー分散型液晶材料のシートを切断して用いることが好ましい。商業的に役立つＰＤＬＣ材料の一例は、アメリカ合衆国、ニューヨーク州  １１７９７  ウッドベリ  クロスウエイ  パーク  ドライブ  ２４０  に営業所を有するリサーチ  フロンティア  インコーポレイテッド社のＳＰＤフィルムである。さらに、ＰＤＬＣ材料は、テキサス州  ７５０８１  リチャードソンαドライブ  ８０５  に営業所を有するポリトロニクス  インコーポレイテッド、及びオハイオ州  ４４２４２  ケント  ピー．オー．ボックス  ５１９０  ケント州立大学にある液晶研究所から入手可能である。これらの材料のシートは、適当な形状に切断することができ、かつ電球ハウジングの光透過部分に貼り付けることができる。
【００２０】
コーティング材料は、半透明の接着剤を用いてレンズ１６の内側に固着することができ、材料をレンズ１６の外側に生じる風化から保護することができる。このコーティング材料は、保護層を用いてレンズ１６の外側表面に付着させることもできる。更に、コーティング材料は、ヘッドランプ組立体のハウジングが組み立てられるとき、その場所に固定される組立パネルとすることもできる。
【００２１】
パッチ５０は、光度測定のためにあり、ドライバーの直接制御の下にはない。このパッチは、ヘッドランプ電球１２が規制の光度測定基準に従う照明フィールドを作り出すために光を放出する時はいつでも不透明になっている。パッチ５０は、半透明に作られ、ヘッドランプ電球１２が光を発生しないときにのみ、パッチに電流を供給することによって光が透過する。
【００２２】
ここに開示する実施形態において、ＰＤＬＣ材料をレンズ１６に貼り付けるために用いられる接着剤は、導電性の接着剤である。この接着剤を用いて、パッチ５０の側面上に金属を用いることを避け、そして、ＰＤＬＣ材料の外縁に沿って貼り付けられる接着剤にワイヤーを結合することができる。この接着剤の使用により、レンズ１６の特性を向上させるとともに、銅及び他の導電材料を用いてＰＤＬＣ材料を縁取りする費用を省くことができる。１つの適当な導電性接着剤は、ＮＯＥＬＬＥ８０５−１９システムと名付けられて販売されており、高い性能を有する２つの成分（Ａ＋Ｂ）に銀が充填され、常温で硬化する接着剤として、マサチューセッツ州  ０１８２１ビルエリカ  ユニット３  アレキサンダー  ロード  ８３  にあるノエル産業（Noelle  Industries）の接着剤、コーティング及び導電材部門から入手可能である。
【００２３】
別の取り付け構造では、レンズ１６は、複数の層を有している。図９Ａを見ると、一片のＰＤＬＣ材料６０が、光透過性樹脂の内側層と外側層の間に挟まれている。この別の実施形態では、導電用リード線またはワイヤー線６２が、レンズ１６の内側層１６ａと外側層１６ｂの間の狭いギャップを通ってＰＤＬＣ材料の内面と外面上のインジウム・錫の酸化物層に導かれている。この複数の層を有する実施形態は、ＰＤＬＣ材料の明瞭な複数の領域を定め、これらの領域は、レンズ１６が接着剤によってレンズにＰＤＬＣ領域を貼り付けることにより順次決められるよりもレンズ１６が作られるそのときに定められる。
【００２４】
図９Ｂに示された別の実施形態では、単一のレンズ１６は、電球１２とコーティング材料の個々のセグメント７０を取り付け、このセグメントは、適当な寸法で形づくられたＰＤＬＣ材料７１をプラスチックの内側層７２と外側層７４の間に挟んで構成される。このコーティング材料の領域は、導電性接着剤７６を用いてレンズ１６に取り付けられる。この構造の変形例として、コーティング材料の領域は、クリップ等の手段による機械的な取り付け具によってレンズ１６に取り付けることができ、このようなセグメントの配列を保持すると共に、レンズ１６の外側表面に取り付けることができる。
【００２５】
駆動回路３０
図３において、駆動回路３０は、ユーザインターフェースを含み、プログラマブルコントローラ１１０への複数の入力１０２ａ,１０２ｂ,１０２ｃを制御するためのスイッチセレクタ１００を含む。このプログラマブルコントローラは、複数の入力１０２ａ,１０２ｂ,１０２ｃ上の信号に応答して、一組のコントローラ出力１１２ａ−１１２ｆ上に生じるための制御プログラムオペレーションシステムを有する。駆動回路１１４は、コーティング材料に結合され、コーティング材料の光透過特性を変更するためにコーティング材料にパルス幅変調された信号を加える。本発明のここに開示された実施形態に従って、このバンド帯域が大きな交流方形波信号により活性化されるとき、最も高い光伝達が起こる。
【００２６】
本発明の実施形態によると、コーティング材料の３つのバンド３２,３４,３６がある。各バンドは、コントローラ１１０によって独立して制御される。その結果、図３において、バンド３２が２つの導体１２０ａ,１２０ｂに結合され、バンド３４が２つの導体１２２ａ,１２２ｂに結合され、バンド３６が２つの導体１２４ａ,１２４ｂに結合されていることがわかる。他の小さい領域５０の光透過状態は、出力１１２ｆによって制御され、その結果、コントローラ１１０は、これらの各領域を活性化させ、ほぼ同一の光透過量を達成する。本発明の好ましい実施形態において、バンド３２,３４,３６は、１つまたはそれ以上の付加的な小さい領域またはパッチ５０とそれぞれ重なる。
【００２７】
ヘッドランプ電球１２が光を放出しない時、電流がＰＤＬＣ材料のパッチ５０に加えられる。これにより、外観上クリアなヘッドランプレンズを与える。ヘッドランプ電球１２が全ての領域５０に光を与える時はいつでも、不透明状態であるので電流が供給されない。これにより、電球１２からの光は、パッチの前面に位置する光度測定の試験点に到達することができない。
【００２８】
プログラマブルコントローラは、上記バンドの１つが、そのバンドを作り上げる材料が高い光透過性を有する状態に駆動されるとき、これに関連した材料の小さな領域は、この領域が不透明であることから低い光透過性の状態となるようにプログラムされる。図１の最上位バンド３２を考えて見ると、このバンド３２は、３つの付加的なより小さな領域またはパッチ５０ａ,５０ｂ,５０ｃによって選択された領域又はゾーンを覆っている。バンド３２がコントローラ１１０によって高い光透過性となるように活性化されると、領域又はパッチ５０ａ,５０ｂ,５０ｃは、活性化されず、その結果不透明になる。全てのパッチは、コントローラ１１０から同一の出力に結合されているので、コントローラがこれら全てのパッチを制御し、パッチ５０ａ,５０ｂ,５０ｃが不透明であるとき、レンズの他のバンドに重なるように貼り付けたパッチもまた不透明である。
【００２９】
スイッチ１００は、２の３乗、即ち８つの異なる制御信号の状態が以下の表１に示すように発生することができる３つの接点１００ａ,１００ｂ,１００ｃを有する。以下で示すように、コントローラ１１０は、エンジンが作動中又はヘッドランプがドライバーによって点灯していることに応答してランプ組立体から伝達された光を調整するようにプログラム化することができる。これらの入力は、図３に概略図示される複数の制御入力として言及される。
【００３０】
【表１】
2004527889.tif 000003
【００３１】
本発明の例示的な実施形態では、電球１２が消灯されるとき、全てのバンド３２,３４,３６に電流が供給される。これは、バンド３２,３４,３６のＰＤＬＣ材料を表面上光透過性にさせる。自動車産業では、表面上魅力的な電球シールドを作り出すために、毎年ヘッドランプの設計に多くのお金をかけており、本発明の実施は、魅力的な外観を達成するのに役立つ。別の選択は、電球１２が点灯されるときにのみＰＤＬＣ材料のバンドに電流が供給される。これは、ヘッドランプ、テールランプ、及びフォグランプが、それに関連したランプを、点灯するときその表面を横切って光が伝達されるように制御でき、また点灯しないとき不透明にさせるのに役立つ。更に付加的な選択として、電球の状態に関わらず自動車が走行中のとき、ＰＤＬＣ領域が半透明にされる。
【００３２】
コントローラ１１０が自動車バッテリからの１２Ｖ信号から導かれる信号によってパワーアップされる限り、コントローラ１１０は、２つの出力１１２ａ、１１２ｂでパルス的なオンオフ信号を与える。これらの信号は、約６４ヘルツの周波数で、デューティーサイクルが５０％となっている。これらのパルスは、高電流インバータドライバを通過して、ステップアップ変圧器１３２へ供給される。このステップアップ変圧器１３２は、自動車バッテリーからの１２Ｖ出力に結合されるセンタータップ１３４を有する。この変圧器は、２つのバス用導体１４０,１４２間に、＋４０Ｖと−４０Ｖ間で前後に変化する、周波数が６４Ｈｚである交流方形波信号を生じる。
【００３３】
上述したように、プログラマブルコントローラ１１０は、複数の層３２,３４,３６及び集合的に領域５０の光透過特性を制御するために出力１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅ、１１２ｆでの信号を発生する。コントローラ１１０からのこれらの出力は、１２８Ｈｚのパルス幅変調された方形波である。パルス幅は、コーティング材料の関連した制御エレメントによって伝達される電球からの光度を測定する。各出力１１２ｃ,１１２ｄ,１１２ｅ,１１２ｆは、反転する高電流駆動増幅器１５２を介して関連した光アイソレータ（optoisolator）１５０ａ,１５０ｂ,１５０ｃ,１５０ｄに結合される。次に出力１１２ｃを考える。この出力がハイになると、インバータは、光アイソレータ１５０ａの光エミッタをオンするロー信号を出力する。次に、光アイソレータ１５０ａのトランジスタをオンし、これにより、ブリッジ反射器１６０にパルスが送られる。このブリッジ反射器は、関連する制御要素を通ってバス導体１４０,１４２間に６４Ｈｚの信号を送るためのバルブとして作用する。
【００３４】
出力１１２ｃ,１１２ｄ,１１２ｅ,１１２ｆでの１２８Ｈｚ信号のパルス幅は、ハウジングの光透過部分の光の強さを決める。このパルス幅は、関連した光結合素子のオンオフによってブリッジ反射器の時間を制御する。次に、変圧器からの６４Ｈｚ信号が関連したＰＤＬＣコーティング部材に加えられる時間長さを決定する。抵抗１６２（１０Ｋ）及び容量１６４（１マイクロファラッド）は、ＰＤＬＣコーティング部材間に現れる電圧比を決定する。より多くの時間（パルス幅を広げる）を与えると、電圧は高くなり、バンド３２,３４,３６の１つのような関連する制御要素を介して伝達される光の強さが増加する。時間を短くする（パルスを狭くする）と、電圧は、低くなり光の強さも弱くなる。コントローラは、光の強度制御における解像度を与える３０マイクロ秒（.000030秒）の増分ごとにパルス幅を制御することができる。
【００３５】
しかし、例示的な実施形態では、コーティング材料は、変圧器から±４０ボルトの信号を付加することにより光透過性を増すかまたは変圧器から全ての信号を遮断して不透明となるかのいずれかである。例えば、バンド３２の高光透過状態は、コントローラ１１０から出力１１２ｃで一定の高出力信号を付加することにより達成される。別の処理によれば、光透過を弱めることは、制御されたパルス幅信号を用いてコントローラ１１０からの出力を調整するパルス幅により達成される。ヘッドランプ組立体の性能を最適化するために、コントローラ１１０のプログラム能力を用いて、各ＰＤＬＣバンドの不透明度のレベルを制御することが可能である。コントローラのオペレーティングシステムは、選択されたビーム形式に基づく不透明度のプリセットレベルによってプログラム化される。例えば、最適な「フォグ付きロービーム」のランプ組合せは、ロービームＰＤＬＣバンド３４の２０％不透明度を作ることによって好ましい光量を放出することが可能になる。
【００３６】
この値は、ランプ組立体の形状によってプログラム化され、あるいは調整することができ、経験的に決定されたファクターとなる。また、３つのＰＤＬＣバンド３２,３４,３６の不透明度を制御するマスターディミニング（master  dimming）スイッチを用いることが可能である。これに関して、パッチ５０の不透明度は、一定であり、上述の光透過を弱める能力は、これらの領域には適用されない。別の活性化方法は、パルス信号又は交流信号よりも直流電圧レベルの制御を用いる。この実施形態では、ＰＤＬＣ領域に適用される直流は、ＰＤＬＣ領域の不透明度を調整するために変えられる。
【００３７】
電球ハウジング１４は、レンズとして機能する、前側の光透過部分１６と内部の光反射表面２０から好ましくは作られている。組立体１０の後壁１７０は、前側の光透過部分に関して電球１２を支持し、その結果、電球が点灯すると、光透過部分１７０のうち、不透明のＰＤＬＣ材料のシートによって阻止されない部分は、照明ゾーン即ち照明領域に光を透過させる。光透過部分１７０及び反射部分１７２は、射出成形されたプラスチック部品である。組立て中、電球１２は、反射部分１７２に取り付けられ、ＰＤＬＣ領域を活性化するための導体が反射器に取り付けられる。ＰＤＬＣ領域は、ハウジングの光透過部分１７０に取り付けられる。本発明の開示した実施形態では、バンド３２,３４,３６は、光透過部分１７０の内側表面に支持されている。ＰＤＬＣ領域５０は、光透過部分の外側表面に取り付けられる。反射部分１７２は、好ましくはペイントで被覆され、反射部分の内側表面の光反射性能を高める。
【００３８】
プログラマブルコントローラ１１０は、好ましくは、マイクロプロセッサであり、自動車用バッテリーによって電力が供給される電圧調整回路（図示略）からの直流励起信号を入力する。このマイクロプロセッサは、オペレーションシステムを用いてプログラムされ、入力スイッチの状態を周期的に感知し、出力１１２ａ〜１１２ｆ〜の適切にパルス幅変調された出力を供給する。マイクロプロセッサの使用により、ＰＤＬＣ被膜された領域が活性化する方法に柔軟性をもたせることができる。ある例では、このような柔軟性は、必要ではないが、プログラムされたロジックアレーを用いて、入力を感知し、かつ出力信号を制御する。
【００３９】
本発明の例示的な実施形態では、３つのＰＤＬＣバンド３２,３４,３６の異なる活性化のために、ＰＤＬＣパッチ５０のプログラミングを分離する利益はない。しかし、車両用のヘッドランプの測光は、電球ハウジングの反射表面の形状が車両のフロントエンドの設計によるのと同様に車の形状、高さ、及び全体の寸法による。それゆえ、ヘッドランプの前側の測光点がロービームではなくてハイビームのために必要であるならば、また、これらの測光点がハイビームなしで作動するときにロービームによって影響を受ける場合、コントローラ１１０は、ハイビームおよびロービームの状態によるパッチの選択的な活性化によってハイビーム状態における不透明な測光点を作成するようにプログラムすることができる。
【００４０】
４９Ｃ．Ｆ．Ｒ．セクション５７１．１０８（ｂ）に従った測光基準が、以下に一覧表で示され、ＰＤＬＣパッチ５０に対する包含ゾーンを指示する。
【００４１】
【表２】
2004527889.tif 000004
【００４２】
【表３】
2004527889.tif 000005
【００４３】
【表４】
2004527889.tif 000006
【００４４】
【表５】
2004527889.tif 000007
【００４５】
図４〜図６は、本発明に従うヘッドランプを用いるための別のＰＤＬＣフィルムコーティングパターンを示す。図４において、フロント側にある前面に向いたハウジングの光透過部分１６は、ハウジング１４の前側表面全体を覆う８つの分離したＰＤＬＣ領域２１０〜２１７にコーティングされている。これらの領域２１０〜２１７は、独立に活性化され、ヘッドランプ組立体１０からの光出力を調整する。図４に示すように、４つの領域２１０〜２１３は、４つの中央領域２１４〜２１７を作り上げる「ホール」、即ち中央領域２２０を除く、フロント側の光透過表面、即ちレンズの全体を覆っている。ホール２２０は、レンズ１６上の領域に配置され、この位置で、反射器２０（図２Ｂ）の光線がホットスポットとして、光束を集中させる。複数領域２１４〜２１７をホットスポット上に配置し、かつその不透明度を個々に制御することによって、ホール２２０を通ってロード上に放出される光の形状及び強度が制御される。ホール２２０の外側の領域２１０〜２１３を不透明にすると、向こうからやってくるドライバーへの横方向からのまぶしさを取り除く。
【００４６】
図５は、多数のＰＤＬＣコーティング領域を用いて、レンズ１６上にグリッド２３０を作り出すことを示している。この実施形態は、レンズ１６の領域から放出される光量を制御する。一例として、光が放出されない水平のカットオフ部分が上側または下側にある場合、このカットオフ部分の上側または下側のグリッド部分が、不透明のまま留まるように制御でき、その結果、光がこれらの領域を通って放出されるのを防止する。
【００４７】
図４または図５における本発明の実施形態において、プログラマブルコントローラは、電球ハウジング上のＰＤＬＣ材料の４分円ごとに既定の周波数でパルスを加えるようにプログラムされ、その結果、５０％のデューティサイクルで光が透過し、かつ光を透過させない。このパルス動作は、回転信号をシミュレートし、ハウジングから離れた回転信号を必要としない。
【００４８】
図６は、レンズの前面に取り付けられる複数の領域における第３の別の代替アレー２３２を示している。この実施形態は、ヘッドランプの幅の間に延びているＰＤＬＣ材料の多数のバンドを含む。１つの特定のバンド２３４は、多数のより小さな、ＰＤＬＣ材料の多数のセグメント又は領域を含み、レンズ１６の光透過特性にわたって制御のより大きな等級（degrees)を与える。
【００４９】
ある電球ハウジングの設計において、光源または電球１２からのレンズ１６までの距離は、十分に短い距離であり、それゆえ、レンズの温度がレンズに接着されたＰＤＬＣフィルムの作動限界に達するかまたは越えるほどである。この問題を取り扱うために、この電球１２とＰＤＬＣ領域の間の距離は、レンズ１６のフロント部に渡って適合するキャップ２４０（図８）を用いることによって伸ばすことができる。１つ以上の選択された光を透過するＰＤＬＣ領域２４２のアレーは、このようなキャップ２４０のフロント部の光透過パネル２４４の内面に貼り付けられる。この別の実施形態（図８）において、ＰＤＬＣフィルムは、エアギャップ２４６によってレンズの外面から離れており、このエアギャップは、キャップ２４０によって支持されているＰＤＬＣ材料と電球１２との間の分離(separation)を更に強める。この付加された分離は、ＰＤＬＣ材料の温度を安全作動温度以内に維持する。ＰＤＬＣ材料の領域内のエア循環は、キャップ２４０の側面に沿う複数のスロット２４８を介して換気されることにより達成される。
【００５０】
図７は、本発明の別の使用を示している。この図は、テールランプ２５０を示し、ブレーキライト２５２及びバックアップライト２５４の両方を概略示している。テールランプ２６０は、車体から外側に離れる方向に向いている。このレンズは、内側表面を横切る選択された領域に取り付けられた１つ以上のＰＤＬＣ領域のアレー２６２を支持する。ＰＤＬＣ領域のアレーの光透過特性を選択的に制御するためのワイヤ２６４は、テールランプ２５０の外側表面に沿ってブレーキランプ光及びバックアップランプ光を点灯させるワイヤーハネス２６６に導かれる。開示されたテールランプ２５０は、ブレーキ光及びバックアップ光を含むけれども、同様な構造が単一のテール光のみを有するテールランプにも用いることができ、上述したこのようなランプは、電球をオンオフするよりも方向指示信号をシミュレートするための制御装置を含んでいる。
【００５１】
本発明を実施するための変形実施形態
本発明の変形実施形態において、逆モード型ポリマー分散液晶がコーティング材料として用いられる。逆モード型ＰＤＬＣ材料は、例示的実施形態において開示されたＰＤＬＣ材料とは反対の動作を行う。電流が逆モード型ＰＤＬＣ材料に加えられると、この材料は、より不透明になり、他方、電流が印加されないと、この材料は、より光透過性を有する。
【００５２】
上述したように、図１は、ヘッドランプ組立体１０を説明し、この組立体は、電球ハウジング１４に取り付けられて光を放出するヘッドランプ電球１２を含み、電球ハウジング１４には、ヘッドランプ電球１２からヘッドランプ組立体１０の前側の照明ゾーンに光を放出するための光透過部分、即ちレンズ１６を有する。電球ハウジング１４の内側表面２０は、この表面に到達する光を反射して、ハウジング内部に戻し、その結果、光透過部分１６を通ってハウジングから放出されることになる。
【００５３】
図１の光透過部分１６は、特定の領域をコーティング材料で被覆されている。変形実施形態では、これらの領域が電気的に活性化されるとき、コーティング材料は、より不透明となり、コーティング材料を通過する光をより阻止する。一方、これらの領域が電気的に活性化されないと、コーティング材料は、より光を透過させる。駆動回路３０(図３参照）は、コーティング材料の領域に電気的に結合する。その結果、ヘッドランプ組立体からの光出力を制御する。
【００５４】
例示的実施形態と同様に、本発明の変形実施形態では、ハウジングの光透過部分は、コーティング材料の３つのバンド３２,３４,３６で被覆されている。これらのバンドは、独立してヘッドランプ組立体１０からの光出力を調整するために活性化される。ヘッドランプ組立体１０は、自動車のためのものである。コーティング材料の３つのバンド３２,３４,３６の不透明度は、３つの選択的に制御されて、３つのバンドの不透明度が調整され、それぞれ、ハイビーム出力、ロービーム出力、及びフォグランプ出力をヘッドランプ組立体１０から発生する。３つのバンド３２,３４,３６に加えて、開示された本発明の変形実施形態は、コーティング材料の複数の小さい領域５０を含んでおり、この領域は、ハウジングの光透過部分を横切って通る導体５２によって駆動回路３０に結合されている。バンド３２,３４,３６と付加的な小さな領域すなわちパッチ５０の両方は、好ましくは、逆モード型ポリマー分散液晶材料のシートを適当な寸法に切断して用いられる。変形実施形態におけるこのコーティング材料は、開示された例示的な実施形態と同様な方法で固着される。
【００５５】
パッチ５０は、単に測光を目的としてドライバーが直接制御するものではない。ヘッドランプ電球１２が、政府の測光基準に従う照明領域を作り出すための光を出力するときはいつでも、このパッチは不透明にさせる。ヘッドランプ電球１２は、光を生じないとき、パッチ５０に電流は加えられず、その結果、パッチは、光透過性となる。
【００５６】
図３は、ユーザインターフェースを含む駆動回路３０を示しており、このインターフェースには、プログラマブルコントローラ１１０に入力１０２ａ,１０２ｂ,１０２ｃを制御するためのスイッチセレクタ１００を含む。プログラマブルコントローラは、入力１０２ａ,１０２ｂ,１０２ｃ上の複数の信号に応答する制御プログラムオペレーティングシステムを含み、一組のコントローラ出力１１２a〜１１２ｆを発生する。ドライバ回路１１４は、パルス幅変調された信号を加えるためにコーティング材料に結合され、コーティング材料の光透過特性を変更する。開示した本発明の変形実施形態によれば、最も高い光透過は、バンドが活性しないときに起こる。
【００５７】
本発明の１つの実施形態によれば、コーティング材料の３つのバンド３２,３４,３６がある。コントローラ１１０は、独立して各バンドを制御する。こうして、図３において、バンド３２は、２つの導体１２０a,１２０ｂに結合され、バンド３４は、２つの導体１２２a,１２２ｂに結合され、バンド３６は、２つの導体１２４a,１２４ｂに結合される。他の小さい領域５０の光透過状態は、出力１１２ｆによって制御される。その結果、コントローラは、これらの領域を各々調整して、光透過量をほぼ同一にする。本発明のこの実施形態によれば、バンド３２,３４,３６は、付加的な小さい領域すなわちパッチ５０の１つ以上と重なり合う。
【００５８】
ヘッドランプ電球１２が光を放出しないとき、逆モード型ＰＤＬＣパッチ５０に電流は印加されない。これは、ヘッドランプレンズの外観をクリアにさせる。ヘッドランプ電球１２が光を発生するときはいつでも、領域５０の全てに電流が印加され、この領域をより不透明にさせる。これは、電球１２からのあまりに高い光レベルが、パッチの前側に配置された測光テスト点に到達するのを防止する。
【００５９】
本発明の変形実施形態によれば、１つのバンドが非作動のとき、この材料が高い光透過性を有し、これに関連する小さなパッチ領域が活性化して、この領域を大いに不透明にするように、プログラマブルコントローラはプログラム化される。図１において、最上層のバンド３２を考える。このバンド３２は、３つの付加的な小さい領域すなわちパッチ５０a,５０ｂ,５０cによって選択された領域またはゾーンで覆われている。バンド３２が高い光透過性となるようにコントローラ１１０によって電流を受け入れない時、領域またはパッチ５０a,５０ｂ,５０cは、活性化され、その結果、不透明となる。全てのパッチが、これらのパッチを制御するコントローラ１１０からの同一の出力で結合されるので、パッチ５０a,５０ｂ,５０cが不透明のとき、レンズの他のバンドと重なり合うように貼り付けたパッチもまた不透明である。
【００６０】
スイッチ１００は、３つの接点１００ａ,１００ｂ,１００ｃを有し、２の３乗すなわちコントローラの８つの異なる制御信号を発生させることができる。以下で記載するように、コントローラ１１０は、エンジンか作動中かまたはヘッドランプがドライバーによって点灯しているかに応答して、ランプ組立体から伝達される光を調整するようにプログラムすることもできる。これらの入力は、図３において概略的に「制御入力」として言及されている。別の実施形態において、コントローラは、逆モード型ＰＤＬＣ材料の性質を呈するようにプログラム化される。それゆえ、１つのバンド３２,３４,３６またはパッチ５０が高い光透過性となるとき、コントローラは、これらの領域に電流を供給しない。他方、１つのバンドまたはパッチが不透明となるとき、スイッチの状態に従って、コントローラは、この領域に電流を供給する。
【００６１】
例示的実施形態に関係して、図３における同一の概略図が、開示した別の実施形態に当てはまる。しかし、スイッチ１００から入来する制御信号に基づくマイクロプロセッサの出力は、逆モード型ＰＤＬＣ材料の性質に基づいて決定される。
【００６２】
別の実施形態では、また、電球１２が消灯しているとき、３つの全てのバンド３２,３４,３６に電流が印加されていないことを考慮する。これは、表面上バンド３２,３４,３６の逆モード型ＰＤＬＣ材料を光透過性にさせる。逆モード型ＰＤＬＣ材料によって、自動車が走行中でないとき、バンド３２,３４,３６が光透過性となる。逆モード型ＰＤＬＣ材料に電流が流れないので、この材料を用いることにより自動車が走行中でないときランプに電流を供給する必要がない。
【００６３】
上述したように、この変形実施形態に開示されたコントローラは、例示的実施形態で開示されたコントローラと同様に作動する。変形実施形態において逆モード型ＰＤＬＣ材料を用いることは、バンド３２,３４,３６およびパッチ５０を不透明にさせる電流を必要とし、これらの領域を光透過性にさせる電流は必要としない。このマイクロプロセッサのオペレーティングシステムは、図３に関連する他の全てが同じである場合、スイッチ１００からの複数の入力に基づいて電流が供給されるか否かを決定する。非駆動状態でかつ動作時には不透明である逆モード型ＰＤＬＣ材料は、メルク社の液晶、商品名リクライト(登録商標「Licrilite」)が商業的に利用できる。
【００６４】
本発明の別の実施形態では、図１のヘッドランプ組立体１０における電球ハウジング１４の光透過部分１６を覆うコーティング材料内に色素が含まれる。ヘッドランプ組立体１０の光透過部分１６を覆うＰＤＬＣフィルムに色を与えるために、好ましくは、２色性色素が液晶コーティング材料に付加される。この２色性色素は、標準のＰＤＬＣ材料又は逆モード型ＰＤＬＣ材料のいずれかに包含することが可能である。一般的に、２色性の色素は、棒計上の構造である色素分子からなる。これらの分子は、液晶材料の方向に並んで平行に整列しており、電界が色素分子の整列を制御するために加えられる。電界の有無によって、色素分子が色付けされるか透明であるかを外見上定める。電界を変化させることにより、色素分子は、透明状態から色付け状態及びその他に変化することができる。
【００６５】
２色性色素のタイプは、用いられるコーティング材料の形式、即ち、標準のＰＤＬＣ材料又は逆モード型ＰＤＬＣ材料に対応して選択することができる。標準ＰＤＬＣコーティング材料が用いられる場合には、電流が流れない時標準ＰＤＬＣをより不透明にさせる。色素が標準ＰＤＬＣ材料に含まれると、電流が流れない時の外観は、より色付けされて不透明になる。この色は、選択された色素のタイプ及び色による。電流が標準ＰＤＬＣ材料に加えられると、材慮は、外観上透明になり、その結果、光を透過させることができる。それゆえ、色素を含んだ標準ＰＤＬＣ材料は、よりクリア（色付けされない）な光透過性又は色付けされた光透過性の外観を呈する。
【００６６】
逆モード型ＰＤＬＣ材料に関して、逆モード型ＰＤＬＣ材料の物理的特性に調和する色素が選択される。電流が色素を含んだ逆モード型ＰＤＬＣ材料に印加されないと、逆モード型ＰＤＬＣ材料は、よりクリア（色付けされない）な光透過性又は色付けされた光透過性の外観を呈する。電流が色素を含んだ逆モード型ＰＤＬＣ材料に印加されると、逆モード型ＰＤＬＣ材料は、より色付けされた不透明外観を呈する。両タイプのＰＤＬＣ材料に対して、色付けおよび／または不透明の度合いは、材料に加えられる電流の量、即ち有無に比例する。それゆえ、図１におけるヘッドランプ組立体１０の光透過部分１６は、色素の形式、コーティング材料の形式、及び電流の組合せによる色付けおよび／または不透明の異なる状態による。
【００６７】
色素付けされたＰＤＬＣ材料は、ヘッドランプ、テールランプ、フォグランプ等のための上述したどの実施形態に対しても、非色素ＰＤＬＣ材料の代わりに用いることができる。車両の色に表面上マッチ又は対照するように選択することができる。更に、色素は、ヘッドランプ組立体の光透過部分から放出される光の異なる色に対して選択することができる。２色性の色素は、ここに開示する従来技術において知られた方法でＰＤＬＣ材料に包含させることができる。一般的に、色素は、粉末状態で売られており、ミスト  トアツ  センヨーロ  カンパニー(Mistu Toatsu Senyro Company)から市販されている。
【００６８】
本発明の例示的実施形態及び変形実施形態を特定の範囲で記述してきたが、本発明は、添付の特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内に入る開示された構成の全ての変更及び修正を含んでいることは理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図１は、本発明に従って構成されたヘッドランプ組立体の斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１のヘッドランプ組立体の一部を形成するヘッドランプハウジングの前面図である。
【図２Ｂ】図２Ａは、図１のヘッドランプ組立体の一部を形成するヘッドランプハウジングの側面図である。
【図２Ｃ】図２Ａは、図１のヘッドランプ組立体の一部を形成するヘッドランプハウジングの断面図である。
【図３】図３は、図１の示すヘッドランプ組立体の制御部品を作動させるための駆動回路の概略図である。
【図４】図４は、本発明に従って構成されたヘッドランプ組立体の第１の変形例を示す図である。
【図５】図５は、本発明に従って構成されたヘッドランプ組立体の第２の変形例を示す図である。
【図６】図６は、本発明に従って構成されたヘッドランプ組立体の第３の変形例を示す図である。
【図７】図７は、本発明に従って構成されたテールランプ組立体を示す図である。
【図８】図８は、発光バルブから光伝送制御材料の空間を増加させるためのレンズキャップを含むヘッドランプ組立体の概略図である。
【図９Ａ】図９Ａは、光伝送制御材料を支持するための別の配置を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、光伝送制御材料を支持するための別の配置を示す図である。
【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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