JP6325087B2 - 自動車用の照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、光入射面と光出射面を有する光導体素子を備える、自動車用の照明装置に関する。

この形式の照明装置は、現在、自動車領域に多種多様に使用されており、例えばこのような光導体素子は前照灯の出射開口部の周囲に配置されており、例えば発光ダイオードから発する光が光入射面に入射され、前方へ放射される。本来の照明機能の他に、多くの場合において設計の動機付けもこの種の光導体素子の構成および幾何形状に対して重要である。前照灯の領域での使用の他に、このような照明装置は車室照明にも使用され、または自動車の側方ないし後方に配置される。光導体素子の側面に不規則箇所構造（Stoerstellen-Strukturierung）を設け、これにより光入射面に入射する光が不規則箇所で散乱され、側方にも放射される解決策が公知である。

この形式の照明装置は、例えばDE102010054923A1において前照灯と関連して開示されており、一方、DE102011050422A1は、自動車の後部灯における類似の適用を開示する。

DE 10 2010 054 923 A1 DE 10 2011 050 422 A1 DE 10 2009 009 087 A1 AT 503 926 B1

本発明の課題は、光出射面からだけでなく側方からの光放射も可能にする対象となる形式の照明装置を創出することである。ここで一方では光導体素子の手間暇のかかる構造化が不要であることが望まれ、他方では放射される光の品質（強度、色）に関して高いフレキシビリティが望まれる。

この課題を解決するために本発明では、光入射面と光出射面とを有する光導体素子を備える、自動車用の照明装置であって、ロッド状の光導体が設けられており、該光導体は、少なくとも１つの光源の光に対する少なくとも１つの供給箇所を有しており、当該光導体はその長さの少なくとも一部に沿って不規則箇所配置体および当該不規則箇所配置体に対向する光出射面を有しており、前記光導体素子の光入射面は、前記ロッド状の光導体の光出射面に光技術的に接続されており、前記光導体素子の少なくとも１つの表面には少なくとも部分的に電気的発光層が設けられており、前記光導体素子は中空シリンダとして構成されており、シリンダ壁の両端面は光入射面と光出射面を形成する、照明装置が提案される。
本発明では以下の形態が可能である。
（形態１）光入射面と光出射面とを有する光導体素子を備える、自動車用の照明装置であって、前記光導体素子の少なくとも１つの表面には少なくとも部分的に電気的発光層が設けられている、照明装置が提供される。
（形態２）前記発光層はＯＬＥＤ層として構成されていることが好ましい。
（形態３）前記発光層はエレクトロルミネセンス層として構成されていることが好ましい。
（形態４）ロッド状の光導体が設けられており、該光導体は、少なくとも１つの光源の光に対する少なくとも１つの供給箇所を有しており、当該光導体はその長さの少なくとも一部に沿って不規則箇所配置体および当該不規則箇所配置体に対向する光出射面を有しており、前記光導体素子の光入射面は、前記ロッド状の光導体の光出射面に光技術的に接続されていることが好ましい。
（形態５）前記光導体素子は中空シリンダとして構成されており、シリンダ壁の両端面は光入射面と光出射面を形成することが好ましい。
（形態６）前記シリンダ壁は、前照灯モジュールの光出射開口部を少なくとも部分的に取り囲むことが好ましい。
（形態７）前記ロッド状の光導体の幾何形状は、光導体素子の光入射面に適合されていることが好ましい。
（形態８）前記光導体素子の光入射面には、光を光導体素子に直接供給する個別の光源が配設されていることが好ましい。
（形態９）前記光導体素子は透明な材料から作製されていることが好ましい。
（形態１０）前記光導体素子の光入射面には電気的発光層が設けられていることが好ましい。
（形態１１）電気的発光層は、中空シリンダとして構成された光導体素子の外面に設けられていることが好ましい。
（形態１２）前記電気的発光層は、光を通すように構成されていることが好ましい。
なお、特許請求の範囲に付記した図面参照番号はもっぱら理解を助けるためであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。

実際に本発明の照明装置では、観察者に対して簡単なやり方で奥行きの印象ないし３Ｄ効果が達成される。この３Ｄ効果のために従来技術では、手間暇のかかる光導体の組み合わせおよび構造化が必要であった。観察者にとっては見かけ上同じ幾何形状においても複数の光機能を実現することができる。

この種の発光層は、例えばいわゆる「ＯＬＥＤ」層として構成することができ、種々異なる色での照明を可能にし、この層は非常に薄く作製することができるので製造技術的な問題がない。

ここで自動車照明との関連でＯＬＥＤ層を使用することは、DE 10 2009 009 087 A1から公知であることを述べておく。この刊行物には自動車用の照明装置が開示されており、この照明装置では第１の光源のための反射器の前方に、反射器を覆う薄い平坦な有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）が配置されており、これにより例えばフォグ後部ライトとテールライトの光機能を重ね合わせることができる。

すでに述べたように有利な一実施形態では、発光層がＯＬＥＤ層として構成されているが、発光層を例えばエレクトロルミネセンス層として構成することもできる。

有利な一実施形態によれば、ロッド状の光導体が設けられており、この光導体は、少なくとも１つの光源の光に対する少なくとも１つの供給箇所を有する。光導体はその長さの少なくとも一部分に沿って不規則箇所配置体およびこれに対向する光出射面を有し、光導体素子の光入射面は、ロッド状の光導体の光出射面に光技術的に接続されている。自動車用の照明技術においてよく知られている（例えばAT 503 926 B1）このようなロッド状の光導体を使用することにより、供給箇所に配置されたただ１つの光源からしか発することができなくても良好な照明が得られる。ここでは発光ダイオードが光源として特に適する。

さらに光導体素子は中空シリンダとして構成することができ、シリンダ壁の両端面は光入射面と光出射面を形成する。この種の幾何形状は、例えば自動車におけるフロントライトとの関連でフレキシブルに使用することができる。とりわけシリンダ壁は、前照灯モジュールの光出射開口部を少なくとも部分的に取り囲む。

さらに、光損失を回避し、構造を簡素化するために、ロッド状の光導体の幾何形状が光導体素子の光入射面に適合されていると有利である。

一方、光導体素子の光入射面に、光を光導体素子に直接供給する個別の光源を配設することもできる。多くの場合、満足のいく光放射を保証するためには、ただ１つの光源または少数の光源で十分であり得る。

一般的に、光導体素子は透明な材料から作製されていることが好ましい。このようにして小さな光損失が得られ、光導体素子の不要な加熱が回避される。しかしこのことは、特定の場合には透明性への要求がなくなり、特別の光効果が望まれる場合には不透明な材料を使用することができることを排除するものではない。

さらなる一変形例は、光導体素子の光入射面に電気的発光層が設けられていることを特徴とする。光入射面にあるこのような発光層は、上記ロッド状の光導体の代わりに、または離散的な個々の光源の代わりに使用することができる。

とりわけ光導体素子を中空シリンダとして構成した場合、電気的発光層を中空シリンダの外面に設けると、多くの場合、特に美感的に満足がいく。

別の美的印象が、電気的発光層が光を通すように構成されている場合に得られる。

本発明をさらなる利点も含めて、以下、図面に示された例としての実施形態に基づき詳細に説明する。

本発明による一照明装置の基本構造をロッド状の光導体と共に示す部分斜視図である。 ロッド状の光導体の代わりに個別の光源が設けられている一変形例を示す図である。 光導体素子が中空シリンダの形に構成されており、前照灯モジュールの光出射面を取り囲んでいる一変形例を示す同様の部分斜視図である。

図１を参照すると、有利には完全に透明の材料、とりわけプラスチックから作製された矩形の光導体素子１が示されており、この光導体素子は光入射面２と光出射面３を有する。厚膜光学系とも称することのできる光導体素子１には、ロッド状の光導体４が配設されており、この光導体は光の供給箇所、ここでは端面５を有する。この端面には、本実施例では光源としてＬＥＤ素子６が設けられている。ここで光導体４は、平坦な下側面に不規則箇所配置体７を有し、これに対向する光出射面８を有する。光出射面は本実施例では略シリンダ状に構成されているが、平坦であっても良く、または他の形状を有することもできよう。この形式の光導体は公知であり、光源６、ここではＬＥＤ素子から供給される光は光導体４に沿って反射され、不規則箇所配置体（ないし不規則形状構造、Stoerstellenanordnung）７、例えば小さなプリズムのアレイから光出射面８を介して外へ放射される。

光出射面８から出射する光は矩形の光導体素子１の入射面２に入射し、もっぱら対向する光出射面３で照明目的のために出射することが明かである。ここでこのアセンブリは、例えば自動車のポジションランプのために使用することができる。図１の例では簡単にするために、光導体４も、光導体素子１も直線状に構成されているが、光導体は任意に湾曲することができることは明かであり、光導体素子１と光導体４との間での湾曲の適合も一般的に行われる。光も光導体４に、ただ１つの位置、ここでは端面５で供給できるだけではなく、例えば光導体の両側の端面で、または付加的に光導体に合流する分岐部で供給することができる。

付加的な照明源を創出するために、図１では一側面にだけ、ここでは図の右に電気的発光層９が取り付けられている。有利にはこのような発光層はＯＬＥＤ層として構成されている。これは、有機半導体材料から作製される発光薄膜構成素子である有機発光ダイオードであると理解され、これは電圧の印加の際に組成に応じて種々の色で発光することができる。ここでＯＬＥＤ層は透明にも、すなわち光を通す（光を透過して光る、durchscheinend）ようにも構成することができる。

図１による実施例では、一側面にだけ電気的発光層が設けられているが、光導体素子の他の表面にも完全にまたは部分的に、このような発光層を設けることができることは明かである。

光導体４の代わりに発光層を光入射面２に設けることができ、この発光層は光源として用いられる。加えて、光導体素子の側面（複数）に類似のまたは他の発光層を設けることができる。ここでそれぞれの発光層から放射される光の色および／または強度は、相応の必要性（複数）に適合することができる。

本発明の枠内で発光層は必ずしもＯＬＥＤ層として構成する必要はなく、エレクトロルミネセンス層を設けることもできることを理解すべきである。エレクトロルミネセンスシートは市場で入手可能であり、交流電圧を印加する際に光を放射する。これも同様に透明に構成することができる。

図２も本発明による照明装置を示し、この照明装置は図１による一照明装置とは、光入射面２および光出射面３を備える矩形の光導体素子１を有する点で同じである。本例の場合では、電気的発光層９が光導体素子１の図の左にある縦面に形成されており、さらなる電気的発光層１０を光出射面３にも設けることができることが示唆されている。この場合、電気的発光層は必ず光を通すように構成しなければならない。

図１との相違は、ここでは光導体素子１の光入射面２に３つの個別のＬＥＤ素子１１が光源として配置されており、ＬＥＤ素子の光は光導体素子１を通り抜け、光出射面３で照明のために出射することである。光導体素子１の幾何形状および構造に応じて、光入射面２に供給される光の一部が側面からも出射することがある。

図３は、前照灯モジュール１２と組み合わせた本発明による照明装置の複雑な構成を示す。この前照灯モジュール１２は、例えば従来のロー（減光）ビーム光の形成のために用いることができ、光出射開口部１３を有する。この開口部１３は、その周囲の大部分が光導体素子１４により取り囲まれており、この光導体素子は、前方を指向する平坦な光出射面１５を備える中空シリンダとして構成されている。概念「前方」とは、もちろん光放射の方向で理解すべきであり、「車両の走行方向」を必ずしも意味するものではない。光出射面１５に対向して光導体素子１４は光入射面１６を有し、この光入射面には光導体１７の光が供給される。この光導体１７の幾何形状は、光導体素子１４の構成に対応する。すなわち光導体は，同じように前照灯モジュール１２の光出射開口部１３を取り囲み、基本的に図１に示した光導体４と同じように構成することができるが、図１の光導体とは異なり湾曲している。図には示されていないが光供給は、光導体１７の両端部で例えばＬＥＤ素子により行うことができる。光導体１７のうちの小さな一部分だけが図３に図示されている。なぜならこの光導体は、図示の実施例では周回するシェード（覆い）１８によって覆われているからである。

図示の実施例では、中空シリンダ状に構成された光導体素子１４の内面と外面に電気的発光層１９が設けられている。したがって本発明による一照明装置が装備された前照灯モジュール１２は、少なくとも３つの光機能を有する。すなわち、例えば前記のロービーム光機能であり、これは前照灯モジュール自体と、モジュール１２の内部に配置された図示しない光源から発生する。次に光導体素子１４を通して前方に放射される光導体１７の光、そして第３は電気的発光層１９から発する光である。純粋に技術的な光機能の他に本発明により、相応のデザイン設計に適した特に美的な効果も達成できることが理解される。光導体１７を通って送出される光は、ここでは必ずしも光導体から発する必要はなく、この場合は個別の光源を設けることもできる。または光導体素子１４の光入射面１６に配置された電気的発光層を設けることができる。

図面には個々の光源の電流供給のために必要な電気的接続手段は図示されていない。同様にその電流および／または電圧源も僅かしか図示されていないが、これらに関して当業者には実現のための関連情報が入手可能である。電気的発光層、例えばＯＬＥＤ層は必ずしも全面に形成する必要はなく、ある特定の場合にはストライプとしてまたは別の構造として形成することができることも述べる必要がない。本発明の照明装置における電気的発光層の使用は特別の利点も提供する。すなわち光導体素子の幾何形状（Geometrie）に関してほとんど制限がない。発光層が適合される表面は、事実上、自由に規定することができ、もちろん平坦である必要はない。このことは例えば図３の実施例から明かである。

１ 光導体素子
２ 光入射面
３ 光出射面
４ ロッド状の光導体
５ 端面、供給箇所
６ ＬＥＤ素子、光源
７ 不規則箇所配置体
８ 光出射面
９ 電気的発光層
１０ さらなる電気的発光層
１１ ＬＥＤ素子
１２ 前照灯モジュール
１３ 光出射開口部
１４ 光導体素子
１５ 光出射面
１６ 光入射面
１７ 光導体
１８ シェード（覆い）
１９ 電気的発光層

Claims (9)

1. 光入射面（１６）と光出射面（１５）とを有する光導体素子（１４）を備える、自動車用の照明装置であって、
   ロッド状の光導体（１７）が設けられており、該光導体は、少なくとも１つの光源（６）の光に対する少なくとも１つの供給箇所（５）を有しており、当該光導体はその長さの少なくとも一部に沿って不規則箇所配置体（７）および当該不規則箇所配置体に対向する光出射面（８）を有しており、前記光導体素子（１４）の光入射面（１６）は、前記ロッド状の光導体の光出射面（８）に光技術的に接続されており、
   前記光導体素子（１４）の少なくとも１つの表面には少なくとも部分的に電気的発光層（１９）が設けられており、
   前記光導体素子（１４）は中空シリンダとして構成されており、シリンダ壁の両端面は光入射面と光出射面（１６，１５）を形成する、照明装置。
2. 前記シリンダ壁は、前照灯モジュール（１２）の光出射開口部（１３）を少なくとも部分的に取り囲む、ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記ロッド状の光導体（１７）の幾何形状は、光導体素子（１４）の光入射面（１６）に適合されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
4. 前記電気的発光層（１９）はＯＬＥＤ層として構成されている、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の照明装置。
5. 前記電気的発光層（１９）はエレクトロルミネセンス層として構成されている、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の照明装置。
6. 前記光導体素子（１４）は透明な材料から作製されている、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の照明装置。
7. 前記光導体素子（１４）の光入射面（１６）には電気的発光層が設けられている、請求項１から６のいずれか一項に記載の照明装置。
8. 前記電気的発光層（１９）は、中空シリンダとして構成された光導体素子（１４）の外面に設けられている、ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の照明装置。
9. 前記電気的発光層（１９）は、光を通すように構成されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の照明装置。

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