特許 7603837 発光装置、車両ランプ、および車両

(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】2024-12-12

(45)【発行日】2024-12-20

(54)【発明の名称】発光装置、車両ランプ、および車両

(51)【国際特許分類】

   F21S 43/20 20180101AFI20241213BHJP

   F21V 5/04 20060101ALI20241213BHJP

   F21W 103/20 20180101ALN20241213BHJP

   F21W 103/55 20180101ALN20241213BHJP

   F21W 103/45 20180101ALN20241213BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20241213BHJP

【ＦＩ】

F21S43/20

F21V5/04 600

F21V5/04 350

F21W103:20

F21W103:55

F21W103:45

F21Y115:10

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023551264

(86)(22)【出願日】2022-02-21

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-21

(86)【国際出願番号】 EP2022054286

(87)【国際公開番号】W WO2022179988

(87)【国際公開日】2022-09-01

【審査請求日】2023-09-26

(31)【優先権主張番号】202120410783.6

(32)【優先日】2021-02-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(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】100106655

【弁理士】

【氏名又は名称】森 秀行

(72)【発明者】

【氏名】チョウ、チューフォン

【審査官】竹中 辰利

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１６４１２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０２３７８１８７（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｓ ４３／２０

Ｆ２１Ｖ ５／０４

Ｆ２１Ｗ １０３／２０

Ｆ２１Ｗ １０３／５５

Ｆ２１Ｗ １０３／４５

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジング（４０）と、前記ハウジング（４０）内に収容された発光組立体（３０）と、前記発光組立体（３０）の前方に配置されたレンズ（１０）とを有した、車両用の発光装置（１）であって、前記レンズ（１０）は、前記発光組立体（３０）に対して割り当てられた光透過区域（１３）を有している、発光装置（１）において、前記光透過区域（１３）は、座標軸（Ｚ）に対して傾いて伸びる第１ストリップユニット（１５）および第２ストリップユニット（１６）によって形成され、前記第１ストリップユニット（１５）と前記第２ストリップユニット（１６）とが互いに交差し、その交差部分が凸状ないし凹状の枕形状ユニット（１７）となっており、
前記レンズ（１０）は光反射区域（１４）を更に有し、前記光反射区域（１４）が前記光透過区域（１３）を取り囲んでいる、発光装置（１）。

【請求項2】

ハウジング（４０）と、前記ハウジング（４０）内に収容された発光組立体（３０）と、前記発光組立体（３０）の前方に配置されたレンズ（１０）とを有した、車両用の発光装置（１）であって、前記レンズ（１０）は、前記発光組立体（３０）に対して割り当てられた光透過区域（１３）を有している、発光装置（１）において、前記光透過区域（１３）は、座標軸（Ｚ）に対して傾いて伸びる第１ストリップユニット（１５）および第２ストリップユニット（１６）によって形成され、前記第１ストリップユニット（１５）と前記第２ストリップユニット（１６）とが互いに交差し、その交差部分が凸状ないし凹状の枕形状ユニット（１７）となっており、
前記レンズ（１０）は光反射区域（１４）を更に有し、前記光反射区域（１４）は、コーナーリフレクターユニット（１８）同士のアレイの形態になっており、前記コーナーリフレクターユニット（１８）の対応する分割反射面（１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ）同士が、２つ１組毎に垂直に交差し合っている、発光装置（１）。

【請求項3】

当該発光装置（１）は主出光方向（Ｈ）を有し、前記主出光方向（Ｈ）に垂直な平面上への前記レンズ（１０）の投影において、前記第１ストリップユニット（１５）または前記第２ストリップユニット（１６）の長い境界線が、前記コーナーリフレクターユニット（１８）における前記分割反射面（１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ）同士の間の交線のうちの１つと、平行であるか、または一致していることを特徴とする、請求項２に記載の発光装置（１）。

【請求項4】

前記第１ストリップユニット（１５）と前記第２ストリップユニット（１６）とが前記座標軸（Ｚ）に関して対称に傾いていることを特徴とする、請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の発光装置（１）。

【請求項5】

前記第１ストリップユニット（１５）と前記第２ストリップユニット（１６）とが同じ幾何学的寸法を有していることを特徴とする、請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の発光装置（１）。

【請求項6】

前記第１ストリップユニット（１５）または前記第２ストリップユニット（１６）が、２から３ｍｍの幅Ｗと０.３から０.６ｍｍの高さ（Ｔ）とを有していることを特徴とする、請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の発光装置（１）。

【請求項7】

請求項１から６のうちのいずれか一項に記載の発光装置（１）を有することを特徴とする車両ランプ。

【請求項8】

請求項１から７のうちのいずれか一項に記載の発光装置（１）または請求項６に記載の車両ランプを有することを特徴とする車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光装置、車両ランプ、および車両に関するものである。

【背景技術】

【0002】

先行技術では、例えば車両において、種々の型式の発光装置が知られている。そのような発光装置は、ハウジングと、ハウジング内に収容された光源と、ハウジングの開口を密封する光透過レンズとを有している。光透過レンズは、規制の要求を満たす配光を達成しつつ車両の全体的な外観と調和するように形作られているべきである。

【発明の概要】

【0003】

従って、本発明の目的は、上述した要求を満たすことに加えて光学的な効率を向上させると共に簡素化された設計を採用する発光装置を提供することである。

【0004】

本発明によれば、この目的は、車両用の発光装置であって、車両は３つの座標軸を備えた車両座標系を有し、当該発光装置は、ハウジングと、ハウジング内に収容された発光組立体と、発光組立体の前方に配置されたレンズとを有し、レンズは、発光組立体に対して割り当てられた光透過区域を有している、発光装置において、光透過区域は、車両座標系の対応する座標軸に対して傾いて伸びる第１ストリップユニットおよび第２ストリップユニットによって形成され、第１ストリップユニットと第２ストリップユニットとが互いに交差し、その交差部分が凸状ないし凹状の枕形状ユニットとなっている発光装置を提案することによって達成される。

【0005】

従って、提案される発光装置が車両に搭載されたとき、各枕形状ユニットを形成する４辺は、例えば当該車両における車両座標系の重心を通って上方を向いたＺ軸に対して傾いているであろう。そのように４辺の傾いた枕形状ユニットの光学的な効率は、例えばＺ軸に平行な一対の辺を有する既知の枕形状ユニットよりも高いのである。

【0006】

本発明のある１つの実施形態によれば、第１ストリップユニットと第２ストリップユニットとが座標軸に関して対称に傾いている。ここで、第１ストリップユニットと第２ストリップユニットとの中心軸線同士によって形成される角度は、光学的な効率を向上させるために、鋭角、直角、または鈍角であってよい。

【0007】

本発明のある１つの実施形態によれば、第１ストリップユニットと第２ストリップユニットとが同じ幾何学的寸法を有している。従って、形成される枕形状ユニットの４辺同士が同じ長さを有し、枕形状ユニットはダイヤモンド形状のユニットとなっている。

【0008】

本発明のある１つの実施形態によれば、レンズは光反射区域を更に有している。光反射区域は特に、外部から投射される光を反射し、それにより別の交通関係者に光学的な信号を送るように機能する。従って、同じレンズが光透過機能と光反射機能とを同時に果たすことができるのである。できれば、光反射区域の面積は所定の最小面積以上に設定されるべきである。一実施形態においては、光反射区域が光透過区域を取り囲んでいてもよい。それは光透過区域がレンズの中央部にあることを意味する。

【0009】

本発明のある１つの実施形態によれば、光反射区域は、コーナーリフレクターユニット同士のアレイの形態になっており、コーナーリフレクターユニットの対応する分割反射面同士が、２つ１組毎に垂直に交差し合っている。そのような光反射区域においては、入射光が入射方向とは反対の方向へ反射されて戻る。それは、車両が運転される際の交通の安全を確保するためである。

【0010】

本発明のある１つの実施形態によれば、当該発光装置は主出光方向を有し、主出光方向に垂直な平面上へのレンズの投影において、第１ストリップユニットまたは第２ストリップユニットの長い境界線が、コーナーリフレクターユニットにおける分割反射面同士の間の交線のうちの１つと、平行であるか、または一致している。これは、ストリップユニットをコーナーリフレクターユニットと調和するように設計し、それにより光反射区域を形成するストリップユニットを設計するのに要する時間を短縮すると共に有利な製造を達成するのに有益である。

【0011】

本発明のある１つの実施形態によれば、第１ストリップユニットまたは第２ストリップユニットが、２から３ｍｍの幅Ｗと０.３から０.６ｍｍの高さＴとを有している。

【0012】

本発明の別の態様によれば、上述したような発光装置を有している車両ランプが提案される。

【0013】

本発明の別の態様によれば、上述したような発光装置または車両ランプを有している車両が提案される。

【0014】

以下、図面の助けを借りて本発明を更に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明による発光装置の実施形態の模式的な斜視図。

【図2】図１の発光装置の分解図。

【図3】図２の発光装置におけるレンズの背面図。

【図4】図３のレンズの部分拡大図。

【図5】図４の線Ａ－Ａに沿って切った２つの横断面図。

【図6】図４のレンズにおける光透過区域と光反射区域との隣接部位の部分拡大図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の諸実施形態を例証的に説明することとする。当業者は、説明される諸実施形態を本発明の概念から逸脱することなく種々のやり方で修正し得る、ということを理解すべきである。かくして、添付図面および明細書は、本質的に例証的かつ非限定的なものである。以下の文章において、同一の図面参照符号は概して、機能的に同一ないし類似の要素同士を示している。

【0017】

車両用の照明装置１のある実施形態が、図１に示されている。車両は、３つの座標軸Ｘ，Ｙ，およびＺを備えた車両座標系を有している。車両が平坦な道路上で静止している場合、Ｘ軸は地面と平行に車両の前方を向き、Ｚ軸は車両の重心を通って上方を向き、Ｙ軸は運転者の左方を向いている。説明の便宜上、照明装置１は以下、車両座標系に関して説明されることとなる。

【0018】

図示例において図１および図２を参照すると、照明装置１は、ハウジング４０と、ハウジング４０内に収容された発光組立体３０と、発光組立体３０の前方に配置されたレンズ１０とを有している。レンズ１０は、ハウジング４０の開口を密封するのに用いられ得る。発光組立体３０に割り当てられたレンズ１０の光透過区域１３が、図１で破線の四角い枠によって示されている。光透過区域１３がレンズ１０の一部しか占めていないことは明らかである。それに代えて、光透過区域１３がレンズ１０の全面を占めていてもよい。レンズ１０は、ハウジング４０の開口を密封するのに直接的に用いられてよい。更には、ハウジング４０の開口が、レンズ１０の前方に配置される追加的な外側レンズによって密封されてもよい。ハウジング４０の開口を直接的に密封するレンズ１０については、関連する構造的に設計された表面が、レンズ１０の光源に面した（即ち、ハウジングの内部空間に面した）側に配置されることが好ましい。ハウジング４０に追加的な外側レンズが設けられる場合には、レンズ１０における上述の構造的に設計された表面は、レンズ１０の何れかの側に配置されてよい。

【0019】

発光組立体３０はプリント回路基板組立体の形態であってよく、例えば半導体光源（発光ダイオードなど）の形態の光源が、プリント回路基板組立体のプリント回路基板上に搭載されていてよい。更に、光源からの光を調整するためのユニット２０（例えば、平行化光調整ユニット）が、発光組立体３０とレンズ１０との間に配置されていてもよい。それは、円錐状の光ビームが少なくともおおよそ平行光ビームへと変換され、それにより次なる光の調整が簡素化されるようにである。

【0020】

ハウジング４０内には、発光組立体３０と電源（例えば、車載電源）との間における間接的な接続を確立するために溝が備えておかれてもよい。

【0021】

発光組立体３０における電気部品の電力が高い場合には、発光組立体３０に放熱ユニット５０が設けられてもよい。放熱ユニット５０は、高熱伝導率の材料、例えば金属（アルミニウムや銅など）や合成材料（炭化珪素など）で作られ得る。発光組立体３０の光源が放熱ユニット５０上に直接的に配置され得ることが好ましい。放熱ユニット５０は、上述したハウジング４０の溝内に直接的に配置されていてもよい。この目的のため、放熱ユニット５０が溝と接触する周縁部上に、図示しない密封用部材が配置される。

【0022】

レンズ１０の背面図が図３に示されている。レンズ１０は、ハウジング４０の開口を密封するのに用いられる。この場合、レンズ１０の構造的に設計された表面が光源組立体３０の方を向いている。ここでは、光源組立体３０の内部の方を向いたレンズ１０の側面１２が、光反射区域１３と光透過区域１４とに分けられている。以下で更に説明されることとなるように、それらの区域は、それぞれ異なる構造的に設計された微細構造を有している。側面１２上で光透過区域１４が光反射区域１３によって取り囲まれていることが示されているが、光反射区域１３が最小面積の要求を満たしている限り、光反射区域１３と光透過区域１４とが更に別のやり方で配置されていてもよい。例えば、図示しない例においては、光反射区域１３が側面１２の左側を占めているのに対して、光透過区域１４はその右側を占めている。互いに分かれて配置される複数の光透過区域１４を設けることも可能である。

【0023】

図４および図６の拡大図で分かり得るように、光反射区域１４がコーナーリフレクターユニット１８同士のアレイの形態となっているのに対して、光透過区域１３は枕形状ユニット１７同士のアレイとなっている。

【0024】

各コーナーリフレクターユニット１８は、３つの分割反射面１８Ａ，１８Ｂ，および１８Ｃを有している。それらの分割反射面１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃは、互いに垂直になっており、それにより３本の交線１８Ｄ，１８Ｅ，および１８Ｆを形成している。分割反射面１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃは、それぞれ矩形（特に、正方形）であることが好ましい。複数のコーナーリフレクターユニット１８の分割反射面同士が、互いに隣り合って、光反射区域１４の各反射面を形成するよう、アレイになって分布している。そのような光反射区域１４上に投げかけられた光は、反射されて入射方向とは反対の方向へ戻り、それにより信頼性のある視認性を確保し得る。

【0025】

図示例においては、細長いレンズ１０の長手方向の延長が、搭載時の姿勢で車両座標系のＹ軸に対応している。従って、光透過区域１３は、車両座標系の対応した座標軸Ｚに対して傾いて伸びる第１ストリップユニット１５および第２ストリップユニット１６によって形成されていると考えてよく、第１ストリップユニット１５と第２ストリップユニット１６とは互いに交差している。図４で明瞭に分かり得るように、斜めに交差し合う第１ストリップユニット１５と第２ストリップユニット１６との中心軸線Ｍ１とＭ２とによって形成される挟角は、鋭角、直角、または鈍角であってよい。

【0026】

例えば、ストリップユニットの中心軸線を横切る平面内におけるストリップユニットの断面のプロファイルは、円弧の曲線分または複合曲線の形態であってよい。

【0027】

第１ストリップユニット１５と第２ストリップユニット１６とが座標軸Ｚに関して対称に傾いていることが好ましい。

【0028】

第１ストリップユニット１５と第２ストリップユニット１６とが同じ幾何学的寸法を有していることが更に好ましい。かくして形成される枕形状ユニット１７の４辺は同じ長さを有している。特に中心軸線Ｍ１とＭ２とが垂直である場合、枕形状ユニット１７の４辺によって形成される境界線は、水平に位置した正方形の中心周りに４５°回転した正方形であると考えてよい。これにより、集光を改善することが可能となる。

【0029】

発光装置１の主出光方向Ｈに垂直な平面上へのレンズ１０の投影において、第１ストリップユニット１５または第２ストリップユニット１６の長く伸びた境界線１６Ｋ（図４で太い実線によっても示される）は、コーナーリフレクターユニット１８の分割反射面１８Ａ，１８Ｂ，および１８Ｃ同士の間の交線のうちの１つと平行であるか、または一致している。特に一致の場合には、長く伸びた境界線の端点ないしは長く伸びた境界線の延長線が、コーナーリフレクターユニットの３つの分割反射面同士の交線の所にあってよい。これにより、所望の光学的な効果を確保しつつ、ストリップユニットに簡素化された設計を採用することが可能となる。

【0030】

ストリップユニットの中心軸線に垂直な平面上におけるストリップユニットのプロファイルの２つの例示的な形態が、図５に示されている。見て取られ得るように、形成される枕形状ユニット１７の表面は、凸状のプロファイル（左側の線図ａ参照）または凹状のプロファイル（右側の線図ｂ参照）であってよい。図示の２つのプロファイル形態は、それぞれ凸状および凹状である違いを除いて、同じ寸法を有していてよい。例えば、各枕形状ユニット１７は、２から３ｍｍの幅Ｗと、０.３から０.６ｍｍの高さＴとを有している。高さは、枕形状ユニット１７の横断面における湾曲したプロファイルの最高点と最低点との間の距離であってよい。図示のプロファイルは、半径Ｒの円弧の線分である。図示しない例において、プロファイルは、複合曲線のプロファイル、高次曲線のプロファイル、ないしは別の適切なプロファイルであってもよい。

【0031】

上記の実施形態ではレンズ１０が光反射区域１４を有していると述べたが、光反射区域は必要不可欠なものではない、ということに留意されたい。換言すれば、レンズ１０の少なくとも一方の側面上に、上述したストリップユニット１５および１６が全体的に配置されていてもよいのである。

【0032】

一実施形態において、上述したストリップユニットは、母線を成すプロファイルを所与の線（例えば、真っ直ぐな線や弧状の線）に沿って案内することによって形成されてよい。そして、ストリップユニット同士を交差させることによって、枕形状ユニットが形成される。当該線が真っ直ぐであって母線が弧線分である場合、形成されるストリップユニットは、円柱レンズユニットであると考えられてよい。

【0033】

別の実施形態においては、交差するストリップユニット同士が投影平面上で閉じたプロファイルを形成する。ストリップユニットが投影平面上で直線状に伸びる場合、形成される閉じたプロファイルは四角形のプロファイルである。特に、異なる方向に傾いたストリップユニット同士が同じ幅を有している場合には、四角形のプロファイルはダイヤモンド形状のプロファイルである。ダイヤモンド形状のプロファイルについては、母線を形成するようにダイヤモンド形状のプロファイルの向かい合う一対の頂点同士を結ぶ第１の弧と、線を形成するようにダイヤモンド形状のプロファイルの向かい合うもう一対の頂点同士を結ぶ第２の弧およびダイヤモンド形状のプロファイルの４辺とによって、枕形状ユニットが形成され得る。第１の弧の中央は第２の弧上にある。第１の弧が第２の弧上で案内されるとき、第１の弧における２つの端部は、第２の弧の両側でダイヤモンド形状のプロファイルの４辺の各辺に沿って、それぞれ案内される。第１の弧および第２の弧は、円弧であっても他の形状であってもよい。

【0034】

枕形状ユニットは、別のやり方で形成されてもよい。

【0035】

上述した発光装置１は、車両のための照明および／または合図用ランプ、例えばデイタイムドライビングランプ（昼間走行灯）、フォグランプ（霧灯）、ブレーキランプ（制動灯）、方向指示ランプ（方向指示灯）、クリアランスランプ（車幅灯）、およびリバーシングランプ（後退灯）などに対して好適に用いられる。

【0036】

レンズ１０は、例えばポリカーボネートやポリメチルメタクリレートなどで作られた、一体型の射出成型部品であることが好ましい。必要ならばレンズ１０は、例えば黄色、赤色その他の色で着色されていてもよい。

【0037】

本発明は、上述した構造に限定されることなく、その他の変形例を有していてもよい。本発明は、限定された数の実施形態を用いてここまで説明されてきたが、当業者は、この開示の恩恵を受けて、ここに開示された本発明の保護範囲から逸脱しない別の諸実施形態を設計することができるであろう。かくして、本発明の保護範囲は、添付特許請求の範囲のみによって定められるべきものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5a】

【図5b】

【図6】