特許 7551281 マルチゾーンリフレクタ付きカットオフ照明モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-06

(45)【発行日】2024-09-17

(54)【発明の名称】マルチゾーンリフレクタ付きカットオフ照明モジュール

(51)【国際特許分類】

   F21S 41/33 20180101AFI20240909BHJP

   F21S 41/16 20180101ALI20240909BHJP

   F21S 41/147 20180101ALI20240909BHJP

   F21W 102/155 20180101ALN20240909BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240909BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20240909BHJP

【ＦＩ】

F21S41/33

F21S41/16

F21S41/147

F21W102:155

F21Y115:10

F21Y115:30

【請求項の数】 13

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2019101226

(22)【出願日】2019-05-30

(65)【公開番号】P2019212625

(43)【公開日】2019-12-12

【審査請求日】2022-05-17

(31)【優先権主張番号】1854736

(32)【優先日】2018-05-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】391011607

【氏名又は名称】ヴァレオ ビジョン

【氏名又は名称原語表記】ＶＡＬＥＯ ＶＩＳＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100202429

【弁理士】

【氏名又は名称】石原 信人

(72)【発明者】

【氏名】シルバン、ジロー

(72)【発明者】

【氏名】ブレーズ、ジャル

【審査官】河村 勝也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０５９６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０６２６６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２２７１０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１７１１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２２４３１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２７７４８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ４１／００

Ｆ２１Ｗ １０２／１５５

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

Ｆ２１Ｙ １１５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ほぼ平面の照明面を有し、前記平面に垂直な放射軸に沿って光を放射する、半導体の光源と、
前記光源の少なくとも１つから放射された光を反射し、光軸に沿ってカットオフ光ビームを形成する反射面であって、
前記光軸と前記放射軸と、に交差し、前記光軸が水平方向における中心付近を縦断する、中央領域と、
前記中央領域に対して両側に少なくとも1つずつ隣接する横領域と、
を備え、
前記中央領域又は前記中央領域に対して隣接する横領域は、前記カットオフ光ビームを形成する特定の発光像を形成する、反射面と、
を備え、
前記中央領域及び横領域は、それぞれの領域が前記光軸の方向に亘って一体として形成される1つの反射面を構成され、かつ、それぞれ2つの隣接する領域の境界が前記光軸の方向に亘って前記反射面を縦断するように構成され、
前記横領域は、水平カットオフ発光像を形成し、
前記光源は、平面の照射面に放射端部を備え、前記端部は前記平面の照射面の長辺方向の端部であり、前記端部を形成する線分が前記光軸及び前記放射軸に対する垂直方向と角度αを形成し、前記角度αは、１５°より大きく、４５°以下である、
自動車の照明モジュール。

【請求項2】

前記中央領域は、傾斜したカットオフ発光像を形成する、
請求項１に記載のモジュール。

【請求項3】

前記中央領域は、水平下に、他の前記発光像よりも広範囲の拡散発光像を形成する、
請求項１に記載のモジュール。

【請求項4】

前記水平カットオフ発光像を形成する前記横領域は、前記中央領域に隣接する第１の横領域であり、前記横領域は、前記光軸に対して隣接する第１の横領域の逆側において前記中央領域に隣接する第２の横領域を備え、前記隣接する第２の横領域は傾斜したカットオフ発光像を形成する、
請求項３に記載のモジュール。

【請求項5】

前記傾斜したカットオフ発光像は、角度αに対する水平方向に対して傾斜を有する、
請求項２又は請求項４に記載のモジュール。

【請求項6】

前記傾斜したカットオフ発光像は、角度αとは異なる、水平方向に対する傾斜βを有する、
請求項２又は請求項４に記載のモジュール。

【請求項7】

前記横領域はさらに、前記中央領域に隣接する前記横領域のうち少なくとも１つに隣接する少なくとも１つの追加横領域を備える、
請求項１から請求項６のいずれかに記載のモジュール。

【請求項8】

少なくとも１つの追加横領域は、水平下に、他の前記発光像よりも広範囲の拡散発光像を形成する、
請求項７に記載のモジュール。

【請求項9】

少なくとも１つの前記追加横領域は、水平カットオフ発光像を形成する前記横領域に対応する、
請求項７に記載のモジュール。

【請求項10】

前記中央領域は、前記横領域に隣接する長手方向端部を有し、前記端部は、光軸に対して角度γで傾斜している、
請求項１から請求項９のいずれかに記載のモジュール。

【請求項11】

前記角度γは、１０°以上及び／又は２０°未満である、
請求項１０に記載のモジュール。

【請求項12】

前記反射面は、放物面である、
請求項１から請求項１１のいずれかに記載のモジュール。

【請求項13】

開口部と、
前記開口部を覆う外側レンズと、
少なくとも１つの照明モジュールと、
を形成する筐体を備え、
前記少なくとも１つの照明モジュールは、請求項１から請求項１２のいずれかに記載のモジュールである、
ヘッドランプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、照明の分野に監視、より詳細異は自動車用の照明に関する。

【背景技術】

【0002】

公開された特許文献EP2,309,172A1は、「ロービーム」（フランス語では"code"）として一般に知られている照明機能に対応する水平カットオフ光線を生成する照明モジュールを備える自動車用ヘッドランプを開示している。この目的のために、モジュールは、光源から放射された光から、反射面へと向かって光ビームを形成するために重ね合わされた異なる特定の発光像を形成するように適合された複数の領域を含むパラボラタイプの反射面を備える。この目的のために、光源の光軸と発光軸とが交差する中央領域は水平カットオフ発光像を形成するように構成され、中央領域に隣接する側方領域は、斜めカットオフ発光像を形成する。横方向領域に隣接する横方向領域それ自体が、それらの部分に関して中央領域に隣接していることは、カットオフ像よりも広い拡散発光像を形成する。このような構成により、１つのモジュール、より具体的には、１つの光源と１つの反射面のみで複数の特定の発光像を形成することが可能となる。これは、コンパクトさという利点を有する。しかしながら、この構成は、水平カットオフ発光像を形成することができるようにするために狭い中央領域に特定の幾何学的制約を課し、それは、次に隣接する側方領域に対して大きな曲率半径の変動を課す。さらに、斜めカットオフ発光像内の斜めカットオフの鮮明さは、本質的にはカットオフの傾斜が反射面の側方領域の特定の構成よって、横断面の曲率半径と同等の縦断面の曲率半径のレベルで生じるという点で、不十分であると判明することがある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明の目的は、上述した従来技術のこれらの欠点の少なくとも１つを軽減することである。より具体的には、本発明の目的は、コンパクトでありながら生成される発光像に関してより高い柔軟性を提供する水平カットオフ光線を形成するように適合された証明モジュールを提案することである。さらにより具体的には、本発明の目的は、鋭い斜めのキンクを有する水平カットオフ光ビームを形成するように適合された証明モジュールを提案することである。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の目的は、
ほぼ平面の照明面を有し、この平面に垂直な放射軸に沿って光を放射する、半導体光源と、
光源の少なくとも１つから放射された光を反射し、光軸に沿ってカットオフ光ビームを形成し、
光軸と放射軸とに交差する中央領域と、
中央領域に対して隣接する少なくとも１つの領域と、
を備え、
領域は、カットオフ光ビームを形成する特定の発光像を形成し、少なくとも１つの横領域は、水平カットオフ発光像を形成する、反射面と、
を備える自動車の照明モジュールである。

【0005】

照明面の放射軸は、有利には、光軸に対して垂直である。

【0006】

光源は、有利には、放射面の平面内に、光軸を横断する少なくとも１つの好ましくはほぼ直線状の放出端部を備える。反射面が光源の下にある場合には、前面に、又は、光源の上に反射面がある場合には、背面に、存在する放射端部により、光ビームの水平及び／又は斜めカットオフを生成できる。

【0007】

本発明の有利な実施形態によれば、中央領域は、傾斜したカットオフ発光像を形成する。

【0008】

本発明の有利な実施形態によれば、横領域は、水平カットオフ発光像を形成する横領域は、中央領域に隣接し、光軸に対して領域の片側又は両側にある。

【0009】

本発明の有利な実施形態によれば、中央領域は、水平下に、他の発光像よりも広範囲の拡散発光像を形成する。

【0010】

本発明の有利な実施形態によれば、水平カットオフ発光像を形成する横領域は、中央領域に対して第１の隣接する横領域であり、横領域は、光軸に対して第１の隣接する横領域の逆側において中央領域に隣接する第２の横領域を備え、隣接する第２の横領域は傾斜したカットオフ発光像を形成する。

【0011】

本発明の有利な実施形態によれば、光源は、放射面に放射端部を備え、端部が光軸及び放射軸に対する垂直方向と角度αを形成する。

【0012】

本発明の有利な実施形態によれば、角度αは、１０°以上及び／又は４５°以下であり、望ましくは、１５°以上及び／又は３５°以下である。

【0013】

本発明の有利な実施形態によれば、傾斜したカットオフ発光像は、角度αに対する水平方向に対して傾斜を有する。

【0014】

本発明の有利な実施形態によれば、傾斜したカットオフ発光像は、角度αとは異なる、水平方向に対する傾斜βを有する。

【0015】

本発明の有利な実施形態によれば、横領域はさらに、中央領域に隣接する横領域のうち少なくとも１つに隣接する少なくとも１の追加横領域を備える。

【0016】

本発明の有利な実施形態によれば、少なくとも１つの追加横領域は、水平下に、他の発光像よりも広範囲の拡散発光像を形成する。

【0017】

本発明の有利な実施形態によれば、少なくとも１つの追加横領域は、水平カットオフ発光像を形成する横領域に対応する。

【0018】

本発明の有利な実施形態によれば、中央領域は、横領域に隣接する長手方向端部を有し、この端部は、光軸に対して角度γで傾斜している。

【0019】

本発明の有利な実施形態によれば、角度γは、５°以上及び／又は２０°未満である。角度γは、有利には、１０°以上である。

【0020】

本発明の有利な実施形態によれば、反射面は放物面である。

【0021】

本発明のもう一つの目的は、開口部と、開口部を覆う外側レンズと、少なくとも１つの照明モジュールと、を形成する筐体を備え、少なくとも１つの照明モジュールは、本発明に係る照明モジュールである、ヘッドランプである。

【0022】

本発明の供給は、より大きな表面を使用して光ビームに水平カットオフを生じさせ、したがってカットオフのレベル及びその直下において光線を集中することを可能とする点において有益である。また、光源の傾きに応じて、照明モジュールの製造公差、反射面に関係する領域の変形に対するカットオフの感度が低くなるため、特に、シャープでロバストなカットオフの生成を可能とする。それらはまた、特に、水平カットオフ発光像、斜めカットオフ発光像及び拡散発光像を生成するために、領域の配置に関して、より自由にすることができる。

【0023】

本発明の他の特徴と有利な点は、記載と以下の図面の援助により、よりよく理解できるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明による照明モジュールを備える自動車用のヘッドランプの概略断面図。

【図2】図１のヘッドランプの照明モジュールの反射面及び光源の斜視図。

【図3】本発明の第１実施形態における図２の反射面及び光源の上方からの概略図。

【図4】図３からの反射面の様々な領域により生成された発光像の水平軸及び鉛直軸上の概略図。

【図5】本発明の第２実施形態における反射面と光源の上方からの概略図。

【図6】図５からの反射面の様々な領域により生成された発光像の水平軸及び鉛直軸上の概略図。

【図7】本発明の第３実施形態における反射面及び光源の上方からの概略図。

【図8】図７からの反射面の様々な領域により生成された発光像の水平軸及び鉛直軸上の概略図。

【図9】本発明の第４実施形態における反射面及び光軸の上方からの概略図。

【図10】図９からの反射面の様々な領域により生成された発光像の水平軸及び鉛直軸上の概略図。

【図11】本発明の第５実施形態における反射面及び光軸の上方からの概略図。

【図12】図１１からの反射面の様々な領域により生成された発光像の水平軸及び鉛直軸上の概略図。

【図13】本発明の第６実施形態における反射面及び光軸の上方からの概略図。

【図14】図１３からの反射面の様々な領域により生成された発光像の水平軸及び鉛直軸上の概略図。

【発明を実施するための形態】

【0025】

図１は、本発明におる照明モジュール備える、本発明の任意の実施形態に係る自動車用のヘッドランプを示す。

【0026】

図１は、外側レンズ６により覆われた開口部を形成するハウジング４を本質的に備える自動車用ヘッドランプ２を示す。ヘッドランプ２のハウジング４は、一般に「ロービーム」（フランス語では"code"）と呼ばれる光ビームに対応する斜めの部分を任意で有する水平カットオフ光ビームを形成するような照明モジュール８を含む。照明モジュール８は、本質的にサポート１０、光源１２及び反射面１４を備える。後者は有利には、パラボラタイプ、すなわち一般的に言えば、１つの焦点のみを有する表面、すなわち、この収束領域のレベルに配置された光源により放射された光線が表面での反射後に遠くの距離に投射されるような光線の収束領域である。遠くの距離に投影されると言うことは、これらの光線がリフレクタの寸法の１０倍未満に位置する領域に向かっては収束しないことを意味する。言い換えると、反射光線は収束領域に向かって収束しないか、又は、収束する場合にはその収束領域はリフレクタの寸法の１０倍以上の距離に位置する。したがって、パラボラタイプの面は、放物線の部分を含んでも含んでいなくてもよい。この種の表面を有するリフレクタは、一般的に単独で光ビームを生成するために使用される。図１から分かるように、反射面１４は、光源１２により放射された光線が光軸１６に沿って反射するように構成されている。

【0027】

また図１を参照することにより、ヘッドランプは、この例では照明モジュール８の下に配置され、特に、「ハイビーム」（フランス語では"route"）と一般的に呼ばれるカットオフのない光ビームを形成するように構成された、もう１つの照明モジュールを備えていてもよい。

【0028】

図２は、図１のヘッドランプの照明モジュールの反射面及び光源を斜視図で示す。これは、全ての実施形態に適用され、第６実施形態では、この図の説明において表された角度αは、０に等しいことが理解されよう。

【0029】

図２は、図１のヘッドランプの照明モジュールの反射面１４及び光源１２を斜視図で示している。反射面１４は、本質的には縦方向に、すなわち、光軸１６に沿って延伸し、横方向に並んで配置された複数の領域１４．１～１４．５に分割されていることが分かる。一般的に言えば、これらの様々な領域は、同じ光源１２から、重ね合わされると光ビームを形成する異なる発光像を形成するように構成される。この目的のために、これらの領域は、有利には、概して放物線上ではあるが、それらが形成しなければならない発光像の関数として円形の放物線状表面部分に対して変形するという点で、特定の表面を有する。

【0030】

光源１２は、半導体光源であり、前端部１２．１と後端部１２．２とを有するほぼ平面の照明面を有する。前端部１２．１は、有利には直線的であり、反射面１４とともに光ビームの水平方向のカットオフを形成する。照明面は、有利には一般的に長方形であり、前端部１２．１及び後端部１２．２に平行な主軸１２．３を有する。光源１２は、その主軸１２．３が光軸１６に垂直な方向１８と角度αを形成するように傾斜していることが分かる。照明モジュールが図１に示されるように装着位置にある場合、この方向１８と光源１２の主軸１２．３は、有利にはこの水平面内にある。角度αは、１０°以上及び／又は４５°以下であってもよい。この場合、１５°程度である。図２に（及び図３にも）示される角度αは、説明を明確にするために誇張されている。

【0031】

図３及び図４は、本発明の第１実施形態を示す。

【0032】

図３及び図４は、反射面１４の様々な領域１４．１－１４．５の機能をいくらか概略的に示す。この目的のために、図３の領域内のハッチングと、図４の発光像内のハッチングは、対応しており、すなわち、１つのタイプのハッチングにより覆われた１又は複数の領域は、同じタイプのハッチングにより表される発光像を形成する。

【0033】

中心領域１４．１は、光源１２の光軸１６と放射軸１２．４と交差し、その軸は、光源の照明面の平面に垂直である。この領域は、図４の斜めカットオフ発光画像２０．１を形成する。この場合、光源１２の傾斜角αは、斜めカットオフの傾斜角に対応する。次に、光源１２の前方放出端部１２．１は、斜めカットオフを形成する。この目的のために、中央領域１４．１は、有利には、放物線型の表面の部分であり、垂直及び水平により集中した像を形成するように幾分変形し、横方向にもオフセットしている。そのような表面部分音適用は、上述の動作条件が既知であれば、特に市販のデジタルな手段により当業者によって生成されうる。

【0034】

中央領域１４．１に隣接し、光軸１６の両サイドにある横領域１４．２、１４．３は、水平カットオフ発光像２０．２を形成するように構成される。これは、水平軸Ｈのすぐ下に位置する水平カットオフ端部を有する、垂直方向に集中し、水平方向に拡張された像である。続けて、これらの隣接横領域１４．２、１４．３は、特に、円形の放物面に対して、特に垂直に反射光線を集中するように変形される。それらはまた、光ビーム２０のカットオフ端部に対応する水平端部の像を形成するために、前方放出端部１２．１の傾斜αを補正しなければならない。

【0035】

隣接横領域１４．２、１４．３に隣接する横領域１４．４、１４．５は、水平軸Ｈの下に位置する拡散像２０．３を形成するように構成された部分である。

【0036】

この反射面の機能領域の配置は、したがって、より広い領域を使用して水平カットオフを形成し、この像をより明るくすることを可能とする。また、光源の傾斜は、より鋭い斜めカットオフを生成することを可能とする。

【0037】

図５及び図６は、本発明の第２実施形態を示す。第１実施形態の符号は、同一又は対応する要素を指定するために使用されるが、それらの番号は１００増加する。第１実施形態の文脈におけるこれらの要素の説明を参照されたい。

【0038】

図５の反射面１１４の構成は、第１実施形態の図３の構成と同様である。反射面１１４は、しかしながら、中央領域１１４．１が異なる形状の斜めカットオフを有する、すなわち、光源１１２の傾斜角αと潜在的に異なる角度βで傾斜した平行四辺形の像１２０．１を形成するように構成されるという点において、反射面１４（図３）とは区別される。このように形成された発光像１２０は、したがって、Ｖ字形状のカットオフを有する第１実施形態の発光像（図４）とは対象的に、Ｚ字形状のカットオフを有する。

【0039】

図７及び図８は、本発明の第３実施形態を示す。第１実施形態の符号は、同一又は対応する要素を示すために使用されるが、それらの番号は２００増加する。第１実施形態の文脈におけるこれらの要素の説明も参照されたい。

【0040】

図７において、参照面２１４は、中央領域２１４．１が光軸２１６に対して５°以上及び／又は２０°以下、有利には、１０°以上の角度の角度γで傾斜しているという点で、第１実施形態の反射面１４（図３）から本質的に区別される。隣接横領域２１４．２、２１４．３と、中央領域２１４．１は、したがって、角度γで傾斜している。

【0041】

図８において生成されうる全体的な発光像２２０は、第１実施形態に関連する図４と同様である。

【0042】

図７及び図８の構成は、横方向及び縦方向に区別される方法で光を集めることにより、斜めカットオフ及び水平カットオフの発光像を均質化するという点で有利になりうる。この構成は、熱硬化性プラスチックなどの反射材の場合には有利であり、反射処理の前にワニスを塗布する必要がある。

【0043】

図９及び図１０は、本発明の第４実施形態を示す。第１実施形態の符号は、同一又は対応する要素を示すために使用されるが、それらの番号は３００増加する。第１実施形態の文脈におけるこれらの要素の説明も参照されたい。

【0044】

図９及び図１０において、反射面３１４は、中央領域３１４．１が拡散した発光像３２０．３を形成し、隣接領域３１４．２、３１４．３のうち一方、例えば、領域３１４．２が水平カットオフ発光像３２０．２を形成し、他の隣接横領域３１４．３が斜めカットオフ発光像３２０．１を形成する、という点において、第１実施形態（図３）の反射面１４と区別される。他とは異なる機能を有する追加横領域は、したがって、存在しない。この構成において、中央領域３１４．１及び隣接横領域３１４．２、３１４．３は、前述の実施形態よりも広くなり得る。

【0045】

図５及び図６における第２実施形態と同様に、斜めカットオフ発光像３２０．１は、水平カットオフ発光像３２０．２とともにＺ字形状の水平カットオフを形成するように、平行四辺形の一般的な形状を有する。カットオフの傾斜角βは、光源３１２の傾斜角αよりも有利に大きい。

【0046】

図１１及び図１２は、本発明の第５実施形態を示す。第１実施形態の符号は、同一又は対応する要素を示すために使用されるが、それらの番号は４００増加する。第１実施形態の文脈におけるこれらの要素の説明も参照されたい。

【0047】

図１１及び図１２において、反射面４１４は、隣接する横領域と追加横領域が入れ替わっている点において、第１実施形態（図３）の反射面１４とは本質的に区別される。より正確には、中央領域４１４．１に隣接横領域４１４．２、４１４．３は、拡散発光像４２０．３を形成し、中央領域４１４．１に隣接横領域４１４．２、４１４．３に隣接する追加横領域４１４．４、４１４．５は、水平カットオフ発光像４２０．２を形成する。

【0048】

図５及び図６における第２実施形態、図９及び図１０における第４実施形態と同様に、斜めカットオフ発光像４２０．１は、水平カットオフ発光像４２０．２とともにＺ字形状の水平カットオフを形成するように、平行四辺形の一般的な形状を有する。ここにおけるカットオフの傾斜角αは、しかしながら、光源４１２の傾斜角αに対応する。

【0049】

図１３及び図１４は、本発明の第６実施形態を示す。第１実施形態の符号は、同一又は対応する要素を示すために使用されるが、それらの番号は５００増加する。第１実施形態の文脈におけるこれらの要素の説明も参照されたい。

【0050】

図１３及び図１４を参照すると、反射面５１４は、斜めカットオフ発光像を形成する領域を備えないという点において、第１実施形態（図３）の反射面１４と本質的に区別される。より正確には、反射面５１４は、水平カットオフ発光像５２０．２を形成する中央領域５１４．１と２つの隣接横領域５１４．２、５１４．３、及び、拡散発光像５２０．３を形成する、中央領域５１４．１に隣接する横領域５１３．２、５１４．３に隣接する２つの追加横領域を備える。斜めカットオフが存在しないことを考えると、光源５２０は、有利には、傾斜していない。

【0051】

図１４を参照すると、全発光像５２０は、水平カットオフを含み、斜めカットオフを含まないことが分かる。

【0052】

上述の様々な構成は、特に、光源の種類と反射面に利用可能な空間の関数として、カットオフ光ビームの生成の柔軟性の利点を示している。反射面は、したがって、特にその複雑さと様々な領域間の接続を最適化するために、様々な方法で構成することが可能である。上述の様々な構成は網羅的ではなく、他の構成が想定されてもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】