(57)【要約】可視光波を通過させる透明な素材で製造された部品（１）であって、前記部品は、透明な素材で作られたソリッドな本体（１０）を規定する外側面（１１、１２）を有し、特徴となる点が、ソリッドな本体（１０）の内側の、外側面（１１、１２）から距離を置いた位置に、光回折手段（１４）を更に有することである、という部品。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光波を通過させる透明な素材で製造された部品（１）であって、
前記部品は、透明な素材で作られたソリッドな本体（１０）を規定する外側面（１１、１２）を有し、
特徴となる点が、ソリッドな本体（１０）の内側の、外側面（１１、１２）から距離を置いた位置に、光回折手段（１４）を更に有することである、
という部品。
【請求項２】
透明な素材は、ガラス、およびポリカーボネート又はメタクリレートなどのプラスチック素材、の中から選択されること、
を特徴とする請求項１に記載の部品。
【請求項３】
回折手段は、ソリッドな本体（１０）のポイントマイクロ変質（１４）によって形作られること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の部品。
【請求項４】
ポイントマイクロ変質（１４）は、レーザー衝撃法によって実現されること、
を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の部品。
【請求項５】
ヘッドライト用ハウジング内の光源の前に設置されるように設計された車両用ヘッドライトレンズ（１）であって、
前記レンズ（１）は、透明な素材で作られたソリッドな本体（１０）を規定する外側面（１１、１２）を有し、
特徴となる点が、ソリッドな本体（１０）の内側の、外側面（１１、１２）から距離を置いた位置に、光回折手段（１４）を更に有することである、
というレンズ。
【請求項６】
透明な素材は、ガラス、およびポリカーボネート又はメタクリレートなどのプラスチック素材、の中から選択されること、
を特徴とする請求項５に記載のレンズ。
【請求項７】
回折手段は、ソリッドな本体（１０）のポイントマイクロ変質（１４）によって形作られること、
を特徴とする請求項５又は６に記載のレンズ。
【請求項８】
回折手段（１４）は、ソリッドな本体（１０）の中において、パターンを形成する形で広がっており、
当該パターンは、ヘッドライト用ハウジング内にレンズが配置された状態でレンズの中間面を通過する面よりも上に位置することになる領域の方向に光を回折させるのに適していること、
を特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載のレンズ。
【請求項９】
回折手段（１４）は、ソリッドな本体（１０）の中において、入射光用の導波路を形成するパターンで広がっていること、
を特徴とする請求項５乃至８に記載のレンズ。
【請求項１０】
レンズは平らな後ろ面（１１）と凸型の前面（１２）とを有する楕円型のレンズであり、
光源は後ろ面（１１）に対して垂直に配置され、入射光は後ろ面（１１）の面に対して平行に放射されること、
を特徴とする請求項８又は９に記載のレンズ。
【請求項１１】
車両用ヘッドライトレンズの内部に、レーザー放射を用いて回折手段を形成する方法。
【請求項１２】
回折手段はポイントマイクロ変質であり、例えばスプリンターの形で、ガラスレンズの大部分の内に作られること、
を特徴とする請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は透明な素材で作られた部品に関し、更に詳しく言えば、車両用ヘッドライトレンズに関する。これは、透明な素材で作られた単一の部品であり、可視光波の通過を許すと共に、確定した光学特性を示す。車両用ヘッドライトレンズは通常、ヘッドライト用ハウジング内部の光源の前に設置されるように設計される。
【０００２】
透明な素材で作られた部品、又は、車両用ヘッドライトレンズの光学特性（特に回折特性）を変化させたい場合、あるいは、それらに光学特性を持たせたい場合には、前記部品や前記レンズの表面状態を変化させることで、それらを通る光の回折に適した外部形状又は外形パターンを持たせる、というやり方が知られている。この種の表面処理は、純粋に美的な目的のために、純粋に装飾的な用途の部品に対して用いられることもある。言い換えれば、透明な素材で作られた部品、又は、車両用ヘッドライトレンズの外表面に、機能的又は装飾的な目的で処理を施すことが知られている。
【０００３】
こうした特別な表面状態を作り出すための技術は、いくつか存在する。第１の技術は、こうした表面状態を部品又はレンズの成形処理によって（さらに言えば、成形処理の間に）作り出すというものである。これを実現するためには、部品又はレンズの成形に用いる成形部材に、所望の表面状態を作り出すための特別なインプリントが形作られている必要がある。しかしながら、こうした種類の成形技法には技術上の問題点が表れる。具体的には、成形部材が老化したり、磨耗したり、あるいは詰まったりする結果として、一定性や品質が不充分となる。そうして、所望の表面状態であったものが、時間の経過につれて、あるいは成形部材の清掃のたびに変化していくことが知られている。よって、この成形技術を用いた場合、透明な素材で作られた部品、又は、車両用ヘッドライトレンズに関して、表面品質を一定に保つことを保証するのは事実上不可能である。
【０００４】
こうした表面状態を作り出すのに用いられる第２の技術は、成形後の部品又はレンズを機械加工する、というものである。この場合もまた、表面状態が一定の品質を保つことを保証するのは難しい。その原因は、機械加工の処理に砥粒が使われること、そして、表面形状の品質が、時間経過によってだけでなくバッチ単位でも変化する砥粒の粒径に直接的に左右されることである。砥粒の粒径のほんのわずかな差から、所望の表面状態に大きな差が生じることが知られている。
【０００５】
さらに、全ての表面状態加工において、部品又はレンズの表面に不均一や不連続が生じることは避けられない。これによって汚れがたまりやすくなり、たまった汚れは部品又はレンズの光学的または装飾的な品質を著しく低下させる。
【０００６】
本発明の目的は、従来技術に関する上記の問題点を解消することである。その手段は、一般的に言えば透明な素材で作られた部品、詳しく言えば車両用ヘッドライトレンズを規定することであり、光学的な品質（特に回折）が時間の経過にかかわらず一定であり、部品又はレンズごとの個体差もない、という部品又はレンズを規定することである。さらに、そうした部品又はレンズは、製造が容易かつ安価に行えるものとなるはずである。
【０００７】
この目的の達成のために、本発明が先ず提供するのは、可視光波を通過させる透明な素材で製造された部品であって、前記部品は、透明な素材で作られたソリッドな本体を規定する外側面を有し、特徴となる点が、ソリッドな本体の内側の、外側面から距離を置いた位置に、光回折手段を更に有することである、という部品である。当該部品ついては、ガラス製としてもよいし、ポリカーボネートやメタクリレートなどのプラスチック素材で製造してもよい。回折手段は、ソリッドな本体のポイントマイクロ変質によって形作られ、当該本体については、例えば、レーザー放射を用いた衝撃法によって製造することができる。部品がガラス製の場合、ポイントマイクロ変質（ｐｏｉｎｔ ｍｉｃｒｏ−ｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎｓ）は、レーザー放射から来るエネルギーの大量ポイント供給（ｍａｓｓｉｖｅ ｐｏｉｎｔ ｓｕｐｐｌｙ）の結果として得られるマイクロスプリンターの形となる。プラスチック素材でできた部品の場合、ポイントマイクロ変質は、レーザー放射から来るエネルギーの大量供給の結果として得られるマイクロ溶融の形となる。
【０００８】
当然のことながら、マイクロ変質は、レーザー放射技術以外の技術を用いて作り出すこともできる。
【０００９】
回折手段を透明部品の内部に配置し、しかもその外側面と接触しないようにすることで、汚れの溜まらない完全に滑らかな表面状態を有する部品を製造することができる。さらに、こうしたレーザー衝撃法を用いることで、部品内部に含まれた回折手段について、品質と長時間続く一定性とが保証される。
【００１０】
部品は純粋に装飾的なものとすることもでき、オプションとしてイリュミネートすることも考えられる。また、装飾的な部品の場合、回折手段を用いて装飾的又は美学的なパターンを形成し、それが透明部品の内部で直接的に見えるようにしてもよい。
【００１１】
また、透明部品を機能的なものとすることもでき、その場合は、回折手段を用いて入射光線の一部を偏向させる。例えば、部品の内部に含まれる回折手段に、何もしなければ全く暗くなっていたはずの領域を明るくする働きをさせることもできる。
【００１２】
本発明はまた、ヘッドライト用ハウジング内の光源の前に設置されるように設計された車両用ヘッドライトレンズであって、前記レンズは、透明な素材で作られたソリッドな本体を規定する外側面を有し、特徴となる点が、ソリッドな本体の内側の、外側面から距離を置いた位置に、光回折手段を更に有することである、というレンズを提供する。レンズは、ガラス製であってもよいし、ポリカーボネートやメタクリレートなどのプラスチック素材製であってもよい。回折手段は、レンズのソリッドな本体のポイントマイクロ変質によって形作られる、というのが効果的であり、これは、例えば、レーザー放射を用いた衝撃法によって得られる。
【００１３】
本発明の効果的な用途は、光学的および測光的な特性が特に重要となる車両用ヘッドライトレンズに見出される。車両用ヘッドライトにレンズが用いられるのは一般的なことである。本レンズは、光源や、光源とレンズとの間に配置されたマスクと併せて使用される。マスクの目的は、放射される光ビームにカットオフを提供することである。しかしながら、マスクによって光ビーム内に作られるカットオフは比較的鋭く、光ビームが示す強度は、前記カットオフよりも上の所では非常に低くなる（それどころか現実的にはゼロとなる）。
【００１４】
光ビームが示す強度が前記カットオフより上の所で非常に低くなるという事実は、ドライバーが自分の頭上の情報（例えば、自動車道の標識）を目でとらえようとする時に大きな妨げとなる。
【００１５】
さらに、調節のためには、「ポーチ」領域（すなわち、放射された光ビームのカットオフよりも上の所）でも最小限の光レベルが必要となる。
【００１６】
そのため、カットオフより上に位置する当該領域を軽く照らすことが必要となる。その手段としては、コントラスト勾配を伸ばしてカットオフにおけるコントラストを小さくして、ドライバーや他の利用者の妨げにならないようにする。
【００１７】
こうした目的の達成を試みた車両用ヘッドライトレンズは、従来技術に既に存在する。目的達成のための表面加工は、従来技術に関する上記の説明で示したような成形技術や機械加工技術を用いて行われる。一例として、特許公報ＦＲ ２ ７７０ ６１７号公報が挙げられる。当該特許公報では、前面が凸型のレンズについて述べられているが、この凸型前面は、光ビームの一部を偏向させることが可能な一連の曲面を有している。曲面はレンズ自体と共に成形加工で形作られ、その結果として、上で述べた問題が発生する。すなわち、レンズ形成に用いられる成形部材の老化、磨耗、詰まりである。
【００１８】
本発明はそうした問題全てを解決するものであり、その前提として、回折手段がレンズの外側面に影響を与えないようにし、また、品質が変わらないことを保証できるような方法でそれらを製造する。本発明の根本は、回折手段がレンズの外側に形成されない、という点に存する。
【００１９】
上で述べたような測光上の特徴を実現できるようにする実施の形態においては、回折手段は、ソリッドな本体の中において、パターンを形成する形で広がっており、当該パターンは、ヘッドライト用ハウジング内にレンズが配置された状態でレンズの中間面を通過する面よりも上に位置することになる領域の方向に光を回折させるのに適している（言い換えると、カットオフより上に位置する領域の中に）。
【００２０】
加えて、あるいは変形例として、回折手段は、ソリッドな本体の中において、入射光用の導波路を形成するパターンで広がっている。レンズについては、車道を照らす目的で、光源によって照らされるのに加えて、補助光源で明るくすることもできる。当該補助光源が放射する光は、回折手段のパターンによって形成された導波路の中を伝わる。一例として、主光源が消されている間は補助光源を明るくし、それによって、レンズ（より広く言えば車両用ヘッドライト）に魅力的な美的効果を与えることもできる。
【００２１】
レンズは、平らな後ろ面と凸型の前面とを有する楕円型のレンズとするのが好ましい。そうして、光源は、後ろ面に対して垂直に配置され、入射光は後ろ面の面に対して平行に放射される。
【００２２】
本発明に関しては、これ以降の部分で、添付図面、非制限的な例としての本発明の実施の形態を参照しながら、より詳しく説明する。
【００２３】
本発明を解説するのに用いる実施の形態は、車両用ヘッドライトレンズとなっているが、透明な素材で製造された他の何らかの部品であっても、同様に問題なく解説に用いることはできる。
【００２４】
図面に示す車両用ヘッドライトレンズは楕円型レンズであり、円形の平らな後ろ面１１と凸型の前面１２とが、車両用ヘッドライトハウジング内にレンズを固定する役割を果たすリム１３によって接続された構成を示している。面１１及び１２はソリッドな本体を形作り、この本体は全体がソリッドである。
このソリッドな本体については、単一の部品とし、層構造や凝集構造とはしないのが好ましい。
【００２５】
レンズは、透明な素材であって、車両用ヘッドライトの光源から放射される熱に耐えられるものであれば、どんな素材から製造してもよい。具体的に言えば、レンズは、ガラス又は、ポリカーボネートやメタクリレートなどのプラスチック素材で製造することができる。
レンズをガラス製とする場合は、溶融ガラスの単一のドロップから製造することができる。そうすれば、結果として得られるソリッドな本体は、完全に均質なものとなる。
【００２６】
本発明では、可視光を回折させるための回折手段は、レンズの内側（すなわち、ソリッドな本体１０の中）に形成される。回折手段１４は、レンズ１の外表面１１、１２には接触しない。しかしながら、回折手段の断片が外面１１、１２上に位置することにしてもよい。ただし、その場合でも、回折手段の一部は面１１、１２から離れた位置に置かれなければならない。実際のところ、回折手段全体が面１１、１２から離れた位置に置かれるのが好ましい。
【００２７】
回折手段は、レンズのソリッドな本体１０のポイントマイクロ変質の形とするのが効果的である。ポイントマイクロ変質１４は、レーザー放射を用いた形成方法によって作り出すことができる。この間、レンズはポイントレーザー放射を受けるが、当該放射は移動が可能であるとともに、強度も変化させることができるので、それによって、ポイントマイクロ変質のパターン形成が可能となる。
【００２８】
ポイントマイクロ変質は、レンズを構成する素材によって、さまざまな形をとる。例えば、レンズがガラス製である場合、マイクロ変質は、レーザー放射によって供給されるエネルギーの大量集中によって得られるマイクロスプリンターの形となる。それとは別に、レンズがプラスチック素材で作られている場合、ポイントマイクロ変質はマイクロ溶融の形となる。
【００２９】
回折手段については、ソリッドな本体の中で、機能的および／または美的な結果が得られるようなパターンで広がる形とすることができる。回折手段によって形成されるパターンは、例えば、車両用ヘッドライトの光源から放射される光を回折させるのに適したものにできるが、その回折の様態は、たとえわずかであるとしても、回折がなければ暗くなっていたはずの部分を明るくするようなものであり、当該部分とは、例えば、カットオフ（従来技術との関連で上述した通常の車両用ヘッドライト内でマスクによって形成されるもの）よりも上に位置する領域である。回折手段のパターンは、例えば、カットオフよりも上にある領域に光を向かわせ、それによって、カットオフにおけるコントラストを弱めることを可能とする。
【００３０】
さらに、回折手段が、レンズのソリッドな本体の中において、導波路を形成するパターンで広がっている、とすることもできる。そうして、レンズを充分に明るくすることにより、光が、回折手段によって形成されたパターンをより見えやすくするような形で、導波路を通るようにすることができる。その結果は純粋に美的なものであり、直接的に見ることもできるが、それはレンズ自体を見たときだけである。
【００３１】
一例として、以下に示すようなハウジングを有する車両用ヘッドライトを考えることもできる。すなわち、光がレンズを通過して車道を照らすように設計された主光源と、回折パターンを導波路として用いて純粋に美的な目的でレンズを明るくするためにのみ使われる補助光源（例えば、ＬＥＤ：発光ダイオード）とを有するハウジングである。主光源は従来どおりの形でレンズの平らな面１１の背後に位置付けられ、一方、補助光源は、その面に、または平らな面１１によって形成される面に平行に、設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用ヘッドライトレンズの縦断面図である。
【図２】図１に示すレンズの平面図である。
【図１】
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【図２】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年10月7日(2002.10.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドライト用ハウジング内の光源の前に設置されるように設計された車両用ヘッドライトレンズ（１）であって、
前記レンズ（１）は、透明な素材で作られたソリッドな本体（１０）を規定する外側面（１１、１２）を有し、
特徴となる点が、ソリッドな本体（１０）の内側の、外側面（１１、１２）から距離を置いた位置に、光回折手段（１４）を更に有することである、
というレンズ。
【請求項２】
透明な素材は、ガラス、およびポリカーボネート又はメタクリレートなどのプラスチック素材、の中から選択されること、
を特徴とする請求項１に記載のレンズ。
【請求項３】
回折手段は、ソリッドな本体（１０）のポイントマイクロ変質（１４）によって形作られること、
を特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ。
【請求項４】
回折手段（１４）は、ソリッドな本体（１０）の中において、パターンを形成する形で広がっており、
当該パターンは、ヘッドライト用ハウジング内にレンズが配置された状態でレンズの中間面を通過する面よりも上に位置することになる領域の方向に光を回折させるのに適していること、
を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のレンズ。
【請求項５】
回折手段（１４）は、ソリッドな本体（１０）の中において、入射光用の導波路を形成するパターンで広がっていること、
を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のレンズ。
【請求項６】
レンズは平らな後ろ面（１１）と凸型の前面（１２）とを有する楕円型のレンズであり、
光源は後ろ面（１１）に対して垂直に配置され、入射光は後ろ面（１１）の面に対して平行に放射されること、
を特徴とする請求項４又は５に記載のレンズ。
【請求項７】
車両用ヘッドライトレンズの内部に、レーザー放射を用いて回折手段を形成する方法。
【請求項８】
回折手段はポイントマイクロ変質であり、例えばスプリンターの形で、ガラスレンズの大部分の内に作られること、
を特徴とする請求項７に記載の方法。
【国際調査報告】
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