JPH01243301A - 光ファイバを用いた改良照明装置 - Google Patents

光ファイバを用いた改良照明装置

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JPH01243301A
JPH01243301A JP63293774A JP29377488A JPH01243301A JP H01243301 A JPH01243301 A JP H01243301A JP 63293774 A JP63293774 A JP 63293774A JP 29377488 A JP29377488 A JP 29377488A JP H01243301 A JPH01243301 A JP H01243301A
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optical fibers
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ジョン・マーティン・ダベンポート
Roueru Hansuraa Richiyaado
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は照明装置に関し、特に、自動車、トラック、バ
ス、パン、トラクタ、航空機等の乗物に設けた光学的帯
状体から所望方式の照明をなすように光ファイバに結合
された高輝度光源を各々が利用する複数のサブシステム
からなる照明装置に関する。
実質的な光伝導損失なしに光源の出力を様々な場所に効
率良く伝導するために光ファイバを用いうろことは周知
である。光ファイバによって導かれる先は光ファイバ自
体の比較的小さな寸法に局限または収縮されるので、空
気力学的なスタイル設計と効率を問題とする自動車、航
空機等の乗物において様々な空間制限的関連用途がある
。
例えば、自動車のスタイル設計は、自動車の前方照明に
要する前面の面積を勘案しなければならず、また、空気
力学的要件を満たすように前面の面積、特にその高さを
減らす手段を設ける必要がある。同様に、自動車の後方
照明、例えば、停止（制動）用照明、車番プレート照明
、後備照明等をなすのに必要な自動車の露出面積を空力
スタイル設計に合うように減らすことが望ましい。また
、サイドマーカーのような乗物側部の照明手段を空力ス
タイル要件に適合させることが望ましい。さらに、乗物
の内部照明、例えば、小物入れライトや内部ライトをス
タイルと効率に関して考慮すべきである。狭い限界内で
光を導く光ファイバの使用はこれらの空力要件に適合し
つる。さらに、光ファイバは乗物に要する全体的な照明
に有利に適合しうる。
このような空力要件の一つは、光ファイバによって結合
された遠隔位置で発生した光を、自動車の前面に設けた
比較的小さな光学的帯状体から放出することによって前
方照明をなすことである。
光ファイバの効率的な利用における主要関心事の一つは
、光ファイバを用いる自動車、航空機等の乗物の照明需
要に応じて十分な量のエネルギーを光源から光ファイバ
に伝達することである。このようなエネルギーの伝達は
、光源の強度、光ファイバの寸法、およびそれらの間の
距離に依存する。
これらの要因の各々には或限度があり、自動車、航空機
等の乗物の光学装置に先ファイバを用いることを妨げる
。例えば、自動車に設けた光学的帯状体から出る前方照
明光は従来の前照灯より大きな寸法の強力光源を要する
可能性があり、その場合光源を自動車に便利良く装着す
ることはできない。さらに、その照明は自動車の前方輝
度要件を満たす所定の量と分布を要し、これは自動車、
航空機等の乗物に設けた帯状体から光を放射させること
によって実現しえないかもしれない。これらの限度を減
らすか無くすることと、光ファイバと光源間の伝達の効
率が高い照明装置を設けることが望ましく、さらに、自
動車、航空機等の乗物の所要照明を十二分になすことが
望ましい。
発明の要約 本発明は自動車、航空機等の乗物の空力要件に特に適合
する照明装置を提供し、これは設計の融通性を高めかつ
自動車、航空機等の乗物の全体的な照明装置の装備に役
立つものである。
本照明装置は複数のサブシステムを包含し、各サブシス
テムは、選択的に付勢されうる高強度光源と、複数の光
伝導装置、好ましくは光ファイバとからなり、各光ファ
イバの一端は前記光源に所定のように結合されそして各
光ファイバの他端はそれぞれの反射要素に近接して所定
のように配置されることが好ましい。前記反射要素はそ
れぞれ、或装置の外面に装着されうるレンズ要素と共に
配設され、各レンズ要素は前記光源が付勢された時所定
方式の照明をなす。
サブシステムの他の具体例では、光ファイバがそれぞれ
のレンズ要素に直接結合されることにより反射要素を不
要にする。いずれの具体例でも、光ファイバはそれぞれ
のレンズ要素の焦点距離の所に所定のように配置される
。
照明装置の一興体例は２つのサブシステムを含み、各サ
ブシステムは高強度光源を有し、それぞれの光源は第１
群と第２群の先ファイバの一端に結合される。第１群と
第２群の光ファイバの他端は次のように、すなわち、第
１高強度光源からの１本の光ファイバが他の高強度光源
からの１本の光ファイバと共に配設されそして両光ファ
イバが１個あ反射要素に近接して配設されるように配置
される。第１群と第２群の光ファイバと関連する反射要
素は、自動車の前面に配列した第１群のレンズ要素に対
して配置される。これらの反射要素は、各高強度光源か
らの光をレンズ要素に導くように光ファイバに対して配
置されるので、高強度光源のいずれかまたは両方の選択
的付勢時に、各レンズ要素は自動車の前方低ビームおよ
び高ビーム式照明をなす。照明装置の他の具体例では、
２つのサブシステムが反射要素の必要なしに低ビームお
よび高ビーム照明をなす。
好適実施例の詳細な説明 添付図面の第１図は本発明の詳細な説明装置と関係する
サブシステム１０を示す。本発明の一実施例について第
１図に示したサブシステム１０は、自動車または航空機
のような空気力学的スタイルの乗物に特に適する前方照
明をなす。サブシステム１０は、本発明の照明装置の他
のサブシステムと同様に、選択的に付勢されうる高強度
光源１２と、複数の光伝導装置、例えば光ファイバ１４
１・・・１４Ｎからなり、各光ファイバの一端は光源１
２に所定のように結合されている。第１図の実施例の光
ファイバの他端はそれぞれの反射要素１６１・・・１６
Ｎに近接して所定のように配置されることが好ましい。
反射要素１６１・・・１６Ｎは、光ファイバ１４１・・
・１４Ｎの曲げを減らすか無くするように光ファイバ１
４１・・・１４Ｎに対して有利に配置されることが好ま
しい。なお、光ファイバ１４１・・・１４Ｎの曲げはそ
れらの光伝導性に悪影響を与えうるちのである。反射要
素１６１・・・１６Ｎの使用は自動車、航空機等の乗物
の限られた範囲における光ファイバ１４１・・・１４Ｎ
の配設に関して融通性を高める。
反射要素１６１・・・１６Ｎはそれぞれ、自動車、航空
機等の乗物の前面に装着しうるレンズ要素２０１・・・
２ＯＮに光線１８１・・・１８Ｎを向ける。レンズ要素
２０１・・・２ＯＮは前面（図示せず）から見て円形で
あり、後述のように、光源１２の選択的付勢時に所定方
式の照明をなす。
第１図に示した高強度光源１２は白熱線条１２Ａを有す
る管状装置であり、この線条は外部電源により端子１２
Ｂ、１２ｃを介して選択的に付勢されうる。光ファイバ
１４１・・・１４１５のそれぞれの一端は高強度光源１
２の片側に結合されるのに対し、光ファイバ１４１６・
・・１４Ｎのそれぞれの一端は高強度光源１２の反対側
に結合される。光ファイバ１４１・・・１４Ｎの他端は
、光源１２の付勢時に、それぞれ反射要素１６１・・・
１６Ｎに衝突する光を発する。
第１図は光ファイバ１４と反射要素１６とレンズ要素２
０がそれぞれ３０個存在する構成を示す。
レンズ要素２０は自動車のような乗物の前面（図示せず
）の左側に自動車の中心線２２まで或輪郭をなすように
配列されている。自動車は中心線２２の反対側に第１図
で示したサブシステム１０の補完構成を有するので、自
動車の前面の大部分にわたって露出した比較的小さな光
学的帯状配列体から後述の所定方式により光が発せられ
る。第１図のサブシステム１０によって発生する光は空
力スタイルの自動車の低ビーム照明に役立つ。
このような低ビーム照明光の発生は、高強度白熱光源１
２の複数の光ファイバへの結合の一部分を示す第２図を
参照して説明しうる。高強度光源１２は好ましくは石英
材料製であり、石英管状部材からなり、この部材は約３
０ｍｍの比較的少ない全長と、直径が約３ｍｍの首部と
、外径が約４ｍｍの中央部を有する。光源の線条１２＾
は約１．８ｍｍの外径寸法をもっている。線条１２Ａの
中心部は光源１２の外壁から約１．６關の値をもつ寸法
１２Ｅだけ隔たっている。光源１２は長さ対直径の比が
比較的大きく約３０対４である。光源１２は寸法が比較
的小さく、自動車のスイッチ装置による選択的付勢時に
約２０００ルーメンの高強度光出力を発する。
第２図に示した光ファイバは直径が約１．５ｍｍで、そ
の材料は石英またはガラスのような高温材料から選ばれ
ることが好ましい。それは、第２図に示すような比較的
高温で働く高強度光源１２に光ファイバを接近させさら
には直接接触させうるようにするためである。直径１．
５關の光ファイバは、互いにほとんど接触しかつ光源に
ほとんど接触するように光源の各側に約２５市にわたっ
て配列される。各光ファイバの他端、例えば、第３図に
示す光ファイバ１４１の他端は、ファイバ１４１と関係
する反射要素、例えば１６１に対して所定のように配置
される。反射要素１６１等はアルミニウムで処理した反
射面と４Ｘ３ｍｍの寸法ををしうる。
第３図は、高強度光源１２を見下ろした場合の、光ファ
イバ１４１と関連する線条１２Ａの垂直面における部片
を示す。光源１２の前述の寸法１２Ｄ、１２Ｅは、第３
図ではそれぞれ直径Ｄ２、焦点距離ｆＪ２２として示し
てあり、線条１２Ａの発する光線が垂直方向において光
ファイバ１４１に入る角度はθで示しである。前述の寸
法値（１２ｏ　＝１．　８ｍ＋ａ、　１２Ｅ−１，６ｍ
ｍ）を考えると、角度θは約５４’であるが、この角度
θは約４０’〜約６０″の値を取りうる。光ファイバ１
４１・・・１４ＦＪを所定直径の線条に対して配置する
に当たっては、光ファイバと線条の中心部との間隔を線
条の所定直径にほぼ等しくすることが好ましい。この角
度θはまた、光ファイバ１４１を出て反射要素１６１に
衝突する光線の角度である。
さらに角度θはまた、関連するレンズ要素２０＋に向け
られた光１８１の円錐形を定める角度である。
角度θはまた、レンズ要素２０１のＦ数を表し、Ｆ数は
次式で表しうる。
Ｆ数−ｆｆ＋／ＤＩ ただしｆｆ＋はレンズ要素２０１の焦点距離、Ｄｌはレ
ンズ要素２０１の直径である。
レンズ要素２０１の焦点距離ｆ１１は１５〜３０ｍｍの
範囲にあることが好ましい。レンズ要素２０１は球面収
差を補正する非球面レンズでよい。
このような非球面レンズはＦ数が０．６〜１のように小
さい場合に特に適する。レンズ２０１はまた、小さいＦ
数用として特に適するフレネル型のものでもよい。非球
面形およびフレネル型レンズは両方ともプラスチックで
成形しうるちので、好ましくは、３０個のレンズの一連
続帯として形成され、°多レンズは長さと幅が約１イン
チである。
第１図の実施例の場合、レンズ２０１・・・２ＯＮの複
合帯は、自動車または航空機の前端の形に合うように成
形され、そして各レンズは光を前方に向けるように方向
づけられる。レンズの複合帯はまたその外面に平らな透
明プラスチックを備えつる。
このプラスチックは金属外面に合致するとともに、第１
図のサブシステムにより放射される光が貫通する窓とな
りうるちのである。
高強度光源１２からの光を複数の光ファイバ１４１・・
・１４Ｎに伝達することは、光源の寸法またはルーメン
出力と、光ファイバの寸法と、光ファイバと光源との間
の距離に依存する。小さな球形光源と光ファイバの場合
、伝達される光は光ファイバと光源との間の距離の２乗
に従って変わる。
長さ対直径の比が大きな白熱光源１２の場合、光ファイ
バによって集められる光の量は光ファイバと光源間の距
離の１乗にほぼ反比例して変わる。
従って、光ファイバを光源の線条にできるだけ接近させ
れば、光ファイバ自体が集める光は多くなる。これは本
発明によって達成される。というのは、本発明では、光
ファイバを第２図に示したように光源の外壁に直接接触
させることが好ましいからである。
光線が光ファイバ１４１・・・１４Ｎに入る前記角度θ
は、垂直方向における全角として約６０″である。これ
と同じ角度は、光ファイバによって放出される光に保存
され、そしてこのような光のほぼ全てがレンズによって
集められ平行にされる。
水平面において、光ファイバは線条の全長から光をうけ
る。この光は光ファイバを出る時に失われる。なぜなら
、この光は反射要素１６１・・・１６Ｎに衝突せず、従
ってレンズ２０１・・・２ＯＮに向けられず、し６ンズ
２０＋・・・２ＯＮ間に配置された仕切部材に吸収され
るからである。
本発明の実施によって生じレンズから出るビーム（光束
）は、第４図に関して後述するように、光ファイバの直
径とレンズの焦点距離に応じて全角が約３″ないし約６
°である。３．４°の円形ビームを発する第３図に示し
た構成では、平面状の反射要素１６は光ファイバのなる
べく近くに配置され、そして次のような角度、すなわち
、光ファイバの端部の像をレンズの軸線上でレンズの焦
点距離ｆ１２に等しい距離の点に合わせるような角度に
傾けられる。
第３図に関して開示した実施例の場合、各光ファイバに
よって集められる光の量は約１５ルーメンである。第１
図に示したように光源１２と関連する光ファイバは３０
本あることを考慮すると、本発明によるルーメン出力量
は３０Ｘ１５−４５０ルーメンであり、これは、第１図
に示した実施例を有する他の側の装置からの光量と合わ
せられ、自動車の所要低ビーム照明に役立つ。
光ファイバによって放射され、それぞれの反射要素で反
射し、レンズに衝突してそれから出る光の集束によって
生ずるビームの寸法については、レンズ自体のパラメー
タも考慮に入れるべきである。直径が１．５ｍｍの光フ
ァイバから放射され焦点距離が２５ｍｍのレンズによっ
て生ずるビームの寸法は１．５／２５であり、これは０
．０６ラジアンに等しく、３．４度と表わされうる。光
ファイバとレンズの組合せ（１４１・・・１４Ｎと２０
１・・・２ＯＮ）はそれぞれ、縁間の角度が３．４＠で
ある良好に画成された縁をもつ均等円形光を生ずる。直
径が１．５ｍｍの光ファイバから放射された光を焦点距
離が２０ｍ＋ｓのレンズ２０に向けた結果生ずる角度は
４．３°である。これでも自動車用として容認しうる小
角である。複数のレンズ２０から放出される所望光パタ
ーンは、複数のレンズによって生ずる光用を重ね合わせ
ることにより発生する。各レンズの光用は鋭く画成され
るので、全体的な光パターンはまばゆさの度合いが極め
て少なく、また、制御されない光は事実上存在しないの
で、自動車の前方照明は霧、雨または雪の中を運転する
場合の低ビーム用に特に適する。
自動車の低ビームおよび高ビーム照明をなすには、２個
の高強度電灯と、複数の光ファイバからなる２セツトの
光ファイバを用いうる。これらは第４図を参照して説明
しうる。第４図には、第１光源１２と関係する光ファイ
バ１４１がまたＡとして示され、さらに光ファイバ２ｇ
＋がまたＢとして示されており、この光ファイバＢは、
光ファイバ１４１・・・１４Ｎと関係する第２図と第３
図に関して述べたような仕方で第２光源（図示せず）に
それぞれの一端が結合された複数の光ファイバの一つで
ある。光ファイバＡ、Ｂは互いに近接しかつそれぞれが
レンズ２０１の中心線に対して角度α、γをなすように
配置されている。反射要素３０はプラスチックで成形し
た９０’プリズムであり、その中で全内部反射が起こっ
て光の向きを変える。
光ファイバＡは中心線に対して約３〜５°の角度で配置
されている。光ファイバＢは光学軸線上にある。光ファ
イバＡによって放出され反射要素３０に衝突して反射し
レンズ２０１に向かう光線はＡで示され、これに対し、
光ファイバＢと関連する同様の光線はＢで示されている
。レンズ２０１から出る際の光線Ａは互いに平行であり
、同様に、レンズ２０１から出る光線Ｂも互いに平行で
ある。光ファイバＢはレンズ２０１に対して軸線上にあ
るから、すなわち、γ−９０″であるから、レンズ２０
１から出る光は直進する。光ファイバＡは約３ｅ〜５″
軸線からずれているので、レンズ２０＋から出る光は左
にかつ光線Ｂの上方にずれる。光線Ｂは自動車の低ビー
ム照明をなすのに対し、光線Ａは自動車の高ビーム照明
をなす。
第４図に示した構成の作用は自動車の高低側照明に適す
るビーム形態を生ずる。２群の光ファイバ１４１・・・
１４Ｎ、２８＋・・・２８Ｎと関連するそれぞれの高強
度光源によって生ずる２つのビーム形態の中心は、もし
光ファイバそれぞれの端部がそれぞれの反射要素に対し
て互いに隣合うように配置されていれば、約３°ないし
約５″の分離にほぼ限られる。２つのビームは別々の光
源から発生するので、自動車のスイッチ装置の適切な選
択により、両ビームを別々または一緒に用いることによ
り、考慮中の自動車、航空機等の乗物の高ビーム前方照
明をなしうる。所望に応じ、濾光手段を、例えば、反射
要素とレンズの間に設けることにより高ビーム照明に黄
色のような色を着けることができ、これはフランスのよ
うな幾つかの国において適用しうるちのである。この濾
光は低ビーム用としても利用されうる。
本発明の第２実施例として照明サブシステム４０を第５
図に示す。このサブシステムでは複数のレンズ２（ｈ・
・・２ＯＮが第１図に関して述べたような仕方で自動車
の各側に或輪郭をなすように配置されている。第５図の
サブシステム４０は第１図のサブシステム１０と次の点
で異なる。すなわち、反射要素が無く、光ファイバ１４
電・・・１４Ｎ、２８１・・・２８Ｎからの光出力１８
１・・・１８Ｎはそれぞれ直接レンズ要素２０１・・・
２ＯＮに伝達されうる。さらに、低ビーム照明と関連す
る光ファイバ１４１・・・１４Ｎに入る光は、第７図に
関して後述するような仕方で、一実施態様において楕円
反射体４４の一焦点に配置された第１高強度光源４２に
よって発生する。高ビーム照明と関連する光ファイバ２
８１・・・２８Ｎに入る光は、楕円反射体４４の場合と
同様な仕方で第２高強度光源（図示せず）によって発生
する。光ファイバ１４１・・・１４　Ｎ　ｓ　２　ｇ　
＋・・・２８Ｎによって放出される光がレンズ要素２０
１・・・２ＯＮによって組合わされかつ平行にされる方
式を次に第６図によって説明する。
第４図と同様に、第６図はレンズ要素２０＋の焦点距＃
ｆ　ｊ２２に等しい距離の所に並べた光ファイバ１４１
．２８１を示す。第６図はまた高ビーム照明と関連する
光ファイバ２８＋　　（Ｂ）の中央部をレンズ要素２０
１の軸線上に配置した状態を示す。これに対し、光ファ
イバ１４＋　　（Ａ）の中央部は、代表的な値が約３″
ないし約５″であるような角度だけレンズ要素２（ｈの
軸線からずれている。さらに、第６図では、光ファイバ
１４１から伝達されそしてレンズ２０１によって平行に
された光線がＡで示され、互いに平行である。同様に、
光ファイバ２８１から伝達されそしてレンズ２０１によ
って平行にされた光線がＢで示され、互いに平行である
。第６図の構成の作用は、第４図に関して述べたと同様
に、本発明を用いる自動車、航空機等の乗物の低ビーム
および高ビーム照明をなすように、約３．４’の値にほ
ぼ限られた角度だけ互いに隔たる２つのビーム形態を別
々または一緒に生ずる。
第１高強度光源４２を本発明の一実施態様と関連する楕
円反射体４４の一焦点に配置しそして光ファイバ１４１
・・・１４Ｎと連係させるとともに、第２高強度光源（
図示せず）を光ファイバ２８１・・・２８Ｎと連係させ
るような構成を第７図を参照して説明する。複数の光フ
ァイバ１４１・・・１４Ｎの露出面と、先ファイバ２８
１・・・２８　Ｎ　　（図示ｆず）の露出面は楕円反射
体４４の第２焦点に配置される。高強度光源４２は光源
１２に関して前述した白熱型のものでよく、あるいは、
相隔たる電極からなりそして充填ガスと共に金属または
ハロゲン化金属成分を有する放電灯でもよい。放電灯４
２は光出力が２０００ルーメンであることが好ましい。
また、放電灯４２は本発明と同じ譲受人に譲渡された米
国特許第４１６１６７２号に記載しであるような小型の
ものでもよい。この引用米国特許は参照用としてここに
包含されるもので、これを参照すれば放電灯の作用の詳
細を知りうる。
楕円反射体４４は本発明と同じ譲受人に譲渡された米国
特許第４０２１６５９号に記載の型のものが好ましい。
この引用米国特許は参照用としてここに包含されるもの
で、これを参照すれば楕円反射体の作用の詳細を知りう
る。
第７図の構成の作用について述べると、光源４２の中央
部を楕円反射体４４の一焦点４８にそして光ファイバ束
を反射体４４の他の焦点に配置することにより、光源４
２によって放射される光線の大部分、例えば、光線５２
．５４が反射体４４に衝突して反射し、複数の光ファイ
バ１４１・・・１４Ｎの露出面に約５４°の所望角度で
入る。この角度は第３図に関して前述したように約４０
°ないし約６０″の範囲をもつ。第６図の構成の作用は
、光ファイバを光源４２に接近させる必要を無くすると
同時に、光源４２から光ファイバまで十分な光を伝達し
て第４図と第６図に関して述べたように自動車または航
空機の所望の低ビームおよび高ビーム照明をもたらすの
でを利である。光源４２を光ファイバ１４１・・・１４
Ｎから遠くへ配置しうることはまた、自動車や航空機等
のハウジング内の光ファイバの配設の融通性を高めるの
で光ファイバ１４１・・・１４Ｎの曲げを極めて少なく
するかまたは皆無にし、これにより、第１図に関して述
べた反射要素１６１・・・１６Ｎを不要にする。
第５図と第１図の実施例の構成は、それぞれ、自動車、
航空機等の空力スタイルの乗物に特に適するサブシステ
ム４０．１０をなすものであることを理解すべきである
。本発明の実施は、自動車・航空機等の空力スタイルの
乗物に要する全体的な照明に役立つように十分な量の光
を光源から光ファイバに伝達する手段を提供する。本発
明の実施によってなされる照明は空力スタイルの自動車
の低ビームと高ビームの必要を満たして余りあるもので
ある。
一つ以上のサブシステム４０または１０を接続すること
により、空気力学的に設計された乗物、自動車や航空機
に様々に適用しうる全体的な照明装置を構成しうる。こ
のような照明装置では、特定用途の照明に役立つように
サブシステムの高強度光源を付勢しつる。サブシステム
のレンズは所望ビーム形態かつ特定強度で光を放射する
ように位置と方向を定めうる。例えば、本発明のサブシ
ステムは、乗物の後方照明、例えば、制動尾灯、車番プ
レート照明、後備照明等に利用されうる。
このような用途では、光源は自動車のスイッチ装置によ
って選択的に付勢され、レンズ部材は自動車の所望後部
に適切に装着される。後方照明の場合、光を適切なレン
ズ要素に導くのに要する光ファイバは各光源に１本ずつ
あればよい。本発明のサブシステムはまた、乗物の内部
に必要な内部照明、小物入れ照明等に利用されうる。同
様に本発明の実施は、航空機等の乗物に必要な他種の照
明、例えば、乗物の側部照明あるいは薄翼航空機の着陸
灯やマーカーライトに役立つ。さらに、本発明の実施は
また標識その他の所望照明にも役立つ。
本発明の実施は自動車・航空機等の乗物に必要な全ての
照明に役立つ。本発明は、１個以上の高強度光源を自動
車、航空機等の乗物内に適切に収納しかつその光出力を
光ファイバ要素によって適所のレンズ要素に全面的に配
分することを意図するものである。１個以上の高強度光
源をレンズ要素とともに付勢することは、本発明を適用
する自動車、航空機等の乗物の適切なスイッチ操作によ
って達成されうる。
第１図に関して述べたものは、光ファイバからの光をハ
ウジングに設けたレンズ要素に向けるための反射要素を
もつものとして説明しであるが、本発明の実施は第１図
に関して光ファイバをレンズ要素に直接向けることによ
り第１図に示した反射要素を不要にすることも可能であ
ることを認識されたい。さらに、光ファイバを適当なハ
ウジングに直接環いて反射要素とレンズ要素を両方とも
不要にしうろことも認識されたい。
本発明の実施は、複数の光ファイバの一端に有効に結合
された一つ以上の高強度光源から始まる制御された光の
パターンを生ずる手段を提供し、そして光ファイバは光
源に近接して配置されうるかあるいは集束用楕円形反射
体のような手段によって光源から遠くに配置されうろこ
とを理解されたい。光ファイバの他端は光学系の２次光
源として作用し、この光学系は、２次光源の光線を組合
わせかつ平行にして一つ以上の所望光線形態にする他の
手段を有し、自動車、航空機等の空気力学的に設計され
た乗物の必要に応じつる。
【図面の簡単な説明】
第１図は乗物の前方照明をなす照明装置と関係する本発
明の一実施例の概略図、第２図は比較的小さな高強度光
源の線条に対する複数の光ファイバの配置を示す図、第
３図は高強度光源の一部分から第１図に示した光学レン
ズの一つへの光出力の伝達と関係するパラメータを示す
概略図、第４図は第１および第２高強度光源からの照明
光を反射要素によって第１図に示した光学レンズの一つ
へ向けかつ組合わせることを示す図、第５図は楕円形反
射体によって複数の光ファイバと連係する高強度光源を
利用する乗物の前方照明をなす照明装置の概略図、第６
図は第１および第２高強度光源からの照明光を、反射要
素を用いずに、第１図に示した光学レンズの一つへ向け
かつ組合わせることを示す図、第７図は高強度光源から
放射された光線を楕円面形反射体によって複数の先ファ
イバに集束することを示す図である。 １０．４０：照明サブシステム、１２：高強度光源、１
２Ａ：線条、１４１・・・１４Ｎ、２　ｇ＋・・・２８
Ｎ；光ファイバ、１６１・・・１６Ｎ−反射要素、２０
＋・・・２ＯＮ＝レンズ要素、４２：第１高強度光源（
放電灯）、４４二楕円反射体。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）選択的に付勢されうる高強度光源と、 （ｂ）各光ファイバの一端が前記光源に所定のように結
    合されそして各光ファイバの他端が乗物の前面に配置さ
    れている複数の光ファイバであって、前記光源が付勢さ
    れた時前記乗物の前照式照明をなす光ファイバとからな
    る照明サブシステム。 ２、（ａ）選択的に付勢されうる高強度光源と、 （ｂ）各光ファイバの一端が前記光源に所定のように結
    合されそして各光ファイバの他端が乗物の内部に配置さ
    れている複数の光ファイバであって、前記光源が付勢さ
    れた時前記乗物の内部照明をなす光ファイバとからなる
    照明サブシステム。 ３、（ａ）選択的に付勢されうる高強度光源と、 （ｂ）各光伝導装置の一端が前記光源に所定のように結
    合されそして各光伝導装置の他端がそれぞれの反射要素
    に対して所定のように配置されている複数の光伝導装置
    とからなり、 （ｃ）前記反射要素はそれぞれ或装置に装着されうるレ
    ンズ要素と共に配設され、 （ｄ）前記レンズ要素はそれぞれ前記光源が付勢された
    時所定方式の照明をなすような照明サブシステム。 ４、第１、第２、第３および第４照明サブシステムから
    なり、各サブシステムが請求項３記載のものである照明
    装置において、 （ａ）前記第１サブシステムは、選択的に付勢され得か
    つ第１群の光ファイバの各々の一端に結合された第１高
    強度光源からなり、 （ｂ）前記第２サブシステムは、付勢され得かつ第２群
    の光ファイバの各々の一端に結合された第２高強度光源
    からなり、 （ｃ）前記第３サブシステムは、前記第１高強度光源と
    共に選択的に付勢され得かつ第３群の光ファイバの各々
    の一端に結合された第３高強度光源からなり、 （ｄ）前記第４サブシステムは、前記第２高強度光源と
    共に付勢され得かつ第４群の光ファイバの各々の一端に
    結合された第４高強度光源からなり、 （ｅ）第１群の反射要素が前記第１および第３群の光フ
    ァイバの他端に対してそれぞれ所定のように配置され、 （ｆ）第２群の反射要素が前記第２および第４群の光フ
    ァイバの他端に対してそれぞれ所定のように配置され、 （ｇ）第１群のレンズ要素が、前記第１および第３光源
    のいずれかまたは両方の付勢時に所定方式の照明をなす
    ように前記第１群の反射要素に対してそれぞれ所定のよ
    うに配置され、前記第１群のレンズ要素は自動車の前面
    の約半分にわたって配置されており、 （ｈ）第２群のレンズ要素が、前記第２および第４光源
    のいずれかまたは両方の付勢時に所定方式の照明をなす
    ように前記第２群の反射要素に対してそれぞれ所定のよ
    うに配置され、前記第２群のレンズ要素は前記自動車の
    前面の他の半分にわたって配置されており、（ｉ）前記
    第１および第２群のレンズ要素は前記第１、第２、第３
    および第４光源のいずれかまたは全ての付勢時に前記自
    動車の前方照明をなすようになっている照明装置。 ５、第１および第２照明サブシステムからなり、各サブ
    システムが請求項３記載のものである照明装置において
    、 （ａ）前記第１サブシステムは、選択的に付勢され得か
    つ少なくとも１本の第１光ファイバの一端に結合された
    第１高強度光源からなり、 （ｂ）前記第２サブシステムは、選択的に付勢され得か
    つ少なくとも１本の他の光ファイバの一端に結合された
    第２高強度光源からなり、 （ｃ）少なくとも１個の反射要素が前記の少なくとも１
    個の第１光ファイバの他端に対して所定のように配置さ
    れ、 （ｄ）第２反射要素が前記の少なくとも１個の他の光フ
    ァイバの他端に対して所定のように配置され、 （ｅ）少なくとも１個のレンズ要素が、前記第１光源の
    付勢時に所望方式の照明をなすように前記の少なくとも
    １個の第１反射要素に対して所定のように配置され、前
    記の少なくとも１個のレンズ要素は自動車の後部の片側
    に配置されており、 （ｆ）少なくとも１個の他のレンズ要素が、前記第２光
    源の付勢時に所定方式の照明をなすように前記の少なく
    とも１個の他の反射要素に対して所定のように配置され
    、前記の少なくとも１個の他のレンズ要素は前記自動車
    の後部の他の側に配置されており、 （ｇ）前記の少なくとも１個の第１レンズ要素と前記の
    少なくとも１個の他のレンズ要素は前記自動車の停止お
    よび尾部照明をなすようになっている照明装置。 ６、第１、第２、第３および第４照明サブシステムから
    なり、各サブシステムが請求項３記載のものである照明
    装置において、 （ａ）前記第１サブシステムは、選択的に付勢され得か
    つ第１群の光ファイバの各々の一端に結合された第１高
    強度光源からなり、 （ｂ）前記第２サブシステムは、付勢され得かつ第２群
    の光ファイバの各々の一端に結合された第２高強度光源
    からなり、 （ｃ）前記第３サブシステムは、前記第１高強度光源と
    共に選択的に付勢され得かつ第３群の光ファイバの各々
    の一端に結合された第３高強度光源からなり、 （ｄ）前記第４サブシステムは、前記第２高強度光源と
    共に付勢され得かつ第４群の光ファイバの各々の一端に
    結合された第４高強度光源からなり、 （ｅ）第１群の反射要素が前記第１および第３群の光フ
    ァイバの他端に対してそれぞれ所定のように配置され、 （ｆ）第２群の反射要素が前記第２および第４群の光フ
    ァイバの他端に対してそれぞれ所定のように配置され、 （ｇ）第１群のレンズ要素が、前記第１および第３光源
    のいずれかまたは両方の付勢時に所定方式の照明をなす
    ように前記第１群の反射要素に対してそれぞれ所定のよ
    うに配置され、前記第１群のレンズ要素は航空機の前面
    の約半分にわたって配置されており、 （ｈ）第２群のレンズ要素が、前記第２および第４光源
    のいずれかまたは両方の付勢時に所定方式の照明をなす
    ように前記第２群の反射要素に対してそれぞれ所定のよ
    うに配置され、前記第２群のレンズ要素は前記航空機の
    前面の他の半分にわたって配置されており、（ｉ）前記
    第１および第２群のレンズ要素は前記第１、第２、第３
    および第４光源のいずれかまたは全ての付勢時に前記航
    空機の前方照明をなすようになっている照明装置。 ７、第１および第２照明サブシステムからなり、各サブ
    システムが請求項３記載のものである照明装置において
    、 （ａ）前記第１サブシステムは、選択的に付勢され得か
    つ第１群の光ファイバの各々の一端に結合された第１高
    強度光源からなり、 （ｂ）前記第２サブシステムは、選択的に付勢され得か
    つ第２群の光ファイバの各々の一端に結合された第２高
    強度光源からなり、 （ｃ）第１群の反射要素が前記第１群の光ファイバの他
    端に対して所定のように配置され、 （ｄ）第２群の反射要素が前記第２群の光ファイバの他
    端に対して所定のように配置され、 （ｅ）第１群のレンズ要素が、前記第１光源の付勢時に
    所望方式の照明をなすように前記第１群の反射要素に対
    して所定のように配置され、前記第１群のレンズ要素は
    航空機の片側に配置されており、 （ｆ）第２群のレンズ要素が、前記第２光源の付勢時に
    所定方式の照明をなすように前記第２群の反射要素に対
    して所定のように配置され、前記第２群のレンズ要素は
    前記航空機の他の側に配置されており、 （ｇ）前記第１および第２群のレンズ要素は前記航空機
    のマーカーライト照明をなすようになっている照明装置
    。 ８、（ａ）選択的に付勢されうる高強度光源と、 （ｂ）各光ファイバの一端が前記光源に所定のように結
    合されそして他端がそれぞれの反射要素に対して所定の
    ように配置されている複数の光ファイバとからなり、 （ｃ）前記反射要素はそれぞれ表示装置に装着されうる
    レンズ要素と共に配設され、 （ｄ）前記レンズ要素はそれぞれ前記光源が付勢された
    時所定方式の照明をなし、前記レンズ要素はさらに所望
    形状標識の照明をなすように相互に対して配置されてい
    るような請求項３記載のサブシステムを有する表示照明
    装置。 ９、（ａ）選択的に付勢されうる高強度光源と、 （ｂ）各光伝導装置の一端が前記光源に所定のように結
    合されそして各光伝導装置の他端がそれぞれのレンズ要
    素に対して所定のように配置されている複数の光伝導装
    置とからなり、 （ｃ）前記レンズ要素はそれぞれ前記光源が付勢された
    時所定方式の照明をなすような照明サブシステム。 １０、第１、第２、第３および第４照明サブシステムか
    らなり、各サブシステムが請求項９記載のものである照
    明装置において、 （ａ）前記第１サブシステムは、選択的に付勢され得か
    つ第１群の光ファイバの各々の一端に結合された第１高
    強度光源からなり、 （ｂ）前記第２サブシステムは、付勢され得かつ第２群
    の光ファイバの各々の一端に結合された第２高強度光源
    からなり、 （ｃ）前記第３サブシステムは、前記第１高強度光源と
    共に選択的に付勢され得かつ第３群の光ファイバの各々
    の一端に結合された第３高強度光源からなり、 （ｄ）前記第４サブシステムは、前記第２高強度光源と
    共に付勢され得かつ第４群の光ファイバの各々の一端に
    結合された第４高強度光源からなり、 （ｅ）第１群のレンズ要素が、前記第１および第３光源
    のいずれかまたは両方の付勢時に所定方式の照明をなす
    ように前記第１および第３群の光ファイバに対してそれ
    ぞれ所定のように配置され、前記第１群のレンズ要素は
    自動車の前面の約半分にわたって配置されており、 （ｆ）第２群のレンズ要素が、前記第２および第４光源
    のいずれかまたは両方の付勢時に所定方式の照明をなす
    ように前記第２および第４群の光ファイバに対してそれ
    ぞれ所定のように配置され、前記第２群のレンズ要素は
    前記自動車の前面の他の半分にわたって配置されており
    、 （ｇ）前記第１および第２群のレンズ要素は前記第１、
    第２、第３および第４光源のいずれかまたは全ての付勢
    時に前記自動車の前方照明をなすようになっている照明
    装置。 １１、第１および第２照明サブシステムからなり、各サ
    ブシステムが請求項９記載のものである照明装置におい
    て、 （ａ）前記第１サブシステムは、選択的に付勢され得か
    つ少なくとも１本の光ファイバの一端に結合された第１
    高強度光源からなり、 （ｂ）前記第２サブシステムは、選択的に付勢され得か
    つ少なくとも１本の他の光ファイバの一端に結合された
    第２高強度光源からなり、 （ｃ）少なくとも１個のレンズ要素が、前記第１光源の
    付勢時に所望方式の照明をなすように前記の少なくとも
    １本の光ファイバに対して所定のように配置され、前記
    の少なくとも１個のレンズ要素は自動車の後部の片側に
    配置されており、 （ｄ）少なくとも１個の他のレンズ要素が、前記第２光
    源の付勢時に所定方式の照明をなすように前記の少なく
    とも１本の他の光ファイバに対して所定のように配置さ
    れ、前記の少なくとも１個の他のレンズ要素は前記自動
    車の後部の他の側に配置されており、 （ｅ）前記の少なくとも１個のレンズ要素と前記の少な
    くとも１個の他のレンズ要素は前記自動車の後方照明を
    なすようになっている照明装置。 １２、第１、第２、第３および第４照明サブシステムか
    らなり、各サブシステムが請求項９記載のものである照
    明装置において、 （ａ）前記第１サブシステムは、選択的に付勢され得か
    つ第１群の光ファイバの各々の一端に結合された第１高
    強度光源からなり、 （ｂ）前記第２サブシステムは、付勢され得かつ第２群
    の光ファイバの各々の一端に結合された第２高強度光源
    からなり、 （ｃ）前記第３サブシステムは、前記第１高強度光源と
    共に選択的に付勢され得かつ第３群の光ファイバの各々
    の一端に結合された第３高強度光源からなり、 （ｄ）前記第４サブシステムは、前記第２高強度光源と
    共に付勢され得かつ第４群の光ファイバの各々の一端に
    結合された第４高強度光源からなり、 （ｅ）第１群のレンズ要素が、前記第１および第３光源
    のいずれかまたは両方の付勢時に所定方式の照明をなす
    ように前記第１および第３群の光ファイバに対してそれ
    ぞれ所定のように配置され、前記第１群のレンズ要素は
    航空機の前面の約半分にわたって配置されており、 （ｆ）第２群のレンズ要素が、前記第２および第４光源
    のいずれかまたは両方の付勢時に所定方式の照明をなす
    ように前記第２および第４群の光ファイバに対してそれ
    ぞれ所定のように配置され、前記第２群のレンズ要素は
    前記航空機の前面の他の半分にわたって配置されており
    、 （ｇ）前記第１および第２群のレンズ要素は前記第１、
    第２、第３および第４光源のいずれかまたは全ての付勢
    時に前記航空機の前方照明をなすようになっている照明
    装置。 １３、第１および第２照明サブシステムからなり、各サ
    ブシステムが請求項９記載のものである照明装置におい
    て、 （ａ）前記第１サブシステムは、選択的に付勢され得か
    つ第１群の光ファイバの各々の一端に結合された第１高
    強度光源からなり、 （ｂ）前記第２サブシステムは、選択的に付勢され得か
    つ第２群の光ファイバの各々の一端に結合された第２高
    強度光源からなり、 （ｃ）第１群のレンズ要素が、前記第１光源の付勢時に
    所望方式の照明をなすように前記第１群の光ファイバに
    対して所定のように配置され、前記第１群のレンズ要素
    は航空機の片側に配置されており、 （ｄ）第２群のレンズ要素が、前記第２光源の付勢時に
    所定方式の照明をなすように前記第２群の光ファイバに
    対して所定のように配置され、前記第２群のレンズ要素
    は前記航空機の他の側に配置されており、 （ｅ）前記第１および第２群のレンズ要素は前記航空機
    のマーカーライト照明をなすようになっている照明装置
    。 １４、（ａ）選択的に付勢されうる高強度光源と、 （ｂ）各光ファイバの一端が前記光源に所定のように結
    合されそして他端がそれぞれのレンズ要素に対して所定
    のように配置されている複数の光ファイバとからなり、 （ｃ）前記レンズ要素はそれぞれ前記光源が付勢された
    時所定方式の照明をなし、前記レンズ要素はさらに所望
    形状標識の照明をなすように相互に対して配置されてい
    るような請求項３記載のサブシステムを有する表示照明
    装置。 １５、前記複数の光伝導装置は光ファイバからなる、請
    求項３記載の照明サブシステム。１６、前記複数の光フ
    ァイバは３０本の光ファイバからなりそしてそれぞれの
    直径が約１．５ｍｍである、請求項１５記載の照明サブ
    システム。 １７、前記光源は外径が１．８ｍｍの白熱線条と、外径
    約４．０ｍｍの中央部分をもつ線条管とからなり、光出
    力が約２０００ルーメンで、長さ対直径の比が約３０対
    約４である、請求項１６記載の照明サブシステム。 １８、前記高強度光源は高強度放電灯と白熱線条管から
    なる電灯群から選ばれる、請求項３記載の照明サブシス
    テム。 １９、前記複数の光ファイバは前記白熱高強度光源と直
    接接触している、請求項１７記載の照明サブシステム。 ２０、前記光源は前記光ファイバから遠く隔てられそし
    てその光出力は楕円形反射体によって前記光ファイバに
    伝達される、請求項１８記載の照明サブシステム。 ２１、前記レンズ要素はＦ数が約０．６ないし約１．０
    の範囲にある非球面形およびフレネル型レンズからなる
    レンズ群から選ばれる、請求項３記載の照明サブシステ
    ム。 ２２、前記レンズはプラスチック材料製でありそして自
    動車の前端の形に合致する帯状に配置されている、請求
    項３記載の照明サブシステム。 ２３、前記反射要素の中央部分は、前記光ファイバの端
    部がそれぞれのレンズ要素の焦点距離に等しい距離だけ
    レンズ要素から離れているように定められた位置にある
    、請求項３記載の照明サブシステム。 ２４、前記光ファイバを、前記高強度光源内に配置した
    所定直径の線条に対し、前記光ファイバの端部と前記線
    条との間隔が前記線条直径にほぼ等しくなるように配置
    した請求項３記載の照明サブシステム。 ２５、前記光源を前記楕円形反射体の焦点の一つに配置
    し、また前記光ファイバを前記楕円形反射体の他の焦点
    に配置した請求項２０記載の照明サブシステム。 ２６、前記複数の光伝導装置は光ファイバからなる、請
    求項９記載の照明サブシステム。２７、前記複数の光フ
    ァイバは３０本の光ファイバからなりそしてそれぞれの
    直径が約１．５ｍｍである、請求項９記載の照明サブシ
    ステム。 ２８、前記光源は外径が１．８ｍｍの白熱線条と、外径
    約４．０ｍｍの中央部分をもつ線条管とからなり、光出
    力が約２０００ルーメンで、長さ対直径の比が約３０対
    約４である、請求項９記載の照明サブシステム。 ２９、前記高強度光源は高強度放電灯と白熱線条管から
    なる電灯群から選ばれる、請求項９記載の照明サブシス
    テム。 ３０、前記複数の光ファイバは前記白熱高強度光源と直
    接接触している、請求項２６記載の照明サブシステム。 ３１、前記光源は前記光ファイバから遠く隔てられそし
    てその光出力は楕円形反射体によって前記光ファイバに
    伝達される、請求項２９記載の照明サブシステム。 ３２、前記レンズ要素はＦ数が約０．６ないし約１．０
    の範囲にある非球面形およびフレネル型レンズからなる
    レンズ群から選ばれる、請求項９記載の照明サブシステ
    ム。 ３３、前記レンズはプラスチック材料製でありそして自
    動車の前端の形に合致する帯状に配置されている、請求
    項９記載の照明サブシステム。 ３４、前記光ファイバの中央部をそれぞれのレンズ要素
    の焦点距離の所に所定のように配置した請求項９記載の
    照明サブシステム。 ３５、前記光ファイバを、前記高強度光源内に配置した
    所定直径の線条に対し、前記光ファイバの端部と前記線
    条との間隔が前記線条直径にほぼ等しくなるように配置
    した請求項９記載の照明サブシステム。 ３６、前記光源を前記楕円形反射体の焦点の一つに配置
    し、また前記光ファイバを前記楕円形反射体の他の焦点
    に配置した請求項３１記載の照明サブシステム。
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