JP2019053297A - 自動車用の照明用および/または信号用の照明モジュールの光線を成形するレンズ - Google Patents
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Abstract
Description
- プリズムは、プリズムの外面または光学面が滑らかな出射面の中央領域と、プリズムの外面が前記回折構造を備える出射面の周辺領域との間に分配されている。非限定的な例として、フレネル構造を形成するのに関与するプリズム上に回折構造が配置されていない5〜20ミリメートルの直径を有する出射面の中央領域を設けることは可能である。
- プリズムは、1ミクロン〜1ミリメートルの高さを有することが特徴である。プリズムの高さは、50〜300ミクロンである。プリズムの高さは、プリズムの頂点と、このプリズムとこのプリズムと隣接するプリズムとの接触点を通る平面との、この平面に垂直な方向における間で測定される。プリズムの頂点は、レンズの中心層から最も遠いプリズムのポイントであることが理解されるだろう;
- プリズムは、その間に100ミクロン〜1ミリメートルのピッチを有し、ピッチは、第1プリズムの頂点と、直接的に隣接する第2プリズムの頂点との間で測定される。プリズム間のピッチは、出射面全体にわたって規則的であってもよい;
-回折構造は、0.1〜10ミクロンの高さを有する。回折構造の高さは、回折構造の頂点と、回折構造を有するプリズムの外面を通過する平面との、懸案の平面に垂直な方向において測定される;
- 回折構造の高さは、レンズの出射面の中心から離れるにつれて増加する。回折構造の高さの変化は一定であり、2つの隣接する回折構造の高さの差は、考慮される回折構造のペアが同じであれば同じであるか、または徐々に、レンズの出射面の中央に近い隣接する2つの回折構造の高さの差は、その中央から遠い2つの隣接する回折構造の高さの差よりも小さい。これらの回折構造の平均高さは、実質的に1ミクロンと等しくなるようにすることが可能である;
- プリズムに配置された回折構造は、1ミクロン〜1ミリメートルのピッチを有する。回折構造のピッチは、回折構造と第1の隣接回折構造との第1の接触点と、回折構造と第2の隣接回折構造との第2の接触点と、の間で測定される;
- プリズムの回折構造間の平均ピッチは、プリズムとレンズの外部境界との間で配置された隣接するプリズムの回折構造間の平均ピッチより大きい。例えば、出射面の中央に向かって500ミクロンにほぼ等しい平均ピッチと、この出射面の周縁に向かって平均ピッチがほぼ15ミクロンにほぼ等しくなるようにすることができる;
- プリズムは、出射面に同心円状のリング片またはリングパターンの形状で配置され、リング片またはリング部分の中心は、レンズの光軸と一致する;
-出射面に配置されたプリズムは、回転非対称である、つまりレンズの光軸から所定の距離延び、光軸を中心とするリングまたはリング部を形成するプリズムは、このリングまたはこれらのリング部に沿って変化する寸法または傾斜を有する。特に、非対称性は、プリズムのパワーが、レンズにおけるプリズムの垂直位置に応じて変化し、プリズムのパワーが、このレンズにおけるプリズムの水平位置に応じて一定とすることが可能であり、照明モジュールが車両に取り付けられた時のレンズの位置に関して垂直性および水平性の概念が理解される。各プリズムは、外面、すなわち光学面と、内面、すなわちドラフト面とを有するので、回転の非対称性は、求められる光学効果に応じて、ドラフト面に関する光学面にも同様に関連し得ることに留意されたい。一例として、色収差の認識を低下させるためにプリズムの光学面の傾きを変化させることが可能であり、および/または生成されたビームによって生成された潜在的な眩しさを制限するためにドラフト面の傾きを変化せることが可能である;
- プリズムのパワーは、レンズの下部に配置されたプリズムに対して低い。この配置は、この下部からの光線の散乱が大きくなり過ぎないように、観察者に潜在的な眩しさを与えないようにするために採用される。光線の入射面における微細構造と、これらの光線の出射面におけるプリズムの回折構造との組み合わせの存在により、ビームのカットオフ時の色収差を低減するために必要な回折構造の数を減少させることができ、したがって、観察者が眩しさを受ける危険性を低減される。よって、プリズムの回転非対称性は、あまりはっきりしてはならず、これは、より厳しい製造上の制約を課している。フレネルプリズムの回転におけるこのような非対称性は、特に、回転非対称のレンズで実施されてもよい;
- 光線の入射面は凸面である。レンズの面の凸性は、レンズ自体に関して、つまりその中心層に関して規定され、換言すると、レンズの入射面は、エンボス、すなわちレンズの外側に向かって湾曲した輪郭を有する点で凸面である。入射面の中央部は、この入射面の端部よりもこのレンズの外側である。入射面が凸面であることは、レンズの光パワーの増加に関与し、これにより、前面によって生成されなければならない光パワーを制限できる。したがって、前面のフレネル構造を形成するプリズムが有しなければならない角度は減少し、これはプリズムが一定のピッチで配置されていることを意味し、プリズムの高さまたは深さを減少させて製造を容易にすることが可能となる;
- レンズの中心の厚さが10ミリメートルより小さくなるように、入射面の曲率は、較正されてもよい。これに関連して、レンズの中心の厚さは、少なくとも2:1の比率で、その境界上の厚さより大きくしてもよい;
- 光線の入射面は、その大部分に渡って延びる規則的な輪郭領域と、輪郭の破壊領域と、を有する;
- この輪郭の破壊領域は、特に、入射面のレベルでレンズから材料を除去することによって生成され、この入射面の周辺に配置されてもよい。この輪郭の破壊領域では、光線の偏差が修正され、この破壊領域が、有利には、レンズの上部に配置され、その偏差が増幅される光線は、レンズを出射する際に屈折する。輪郭の破壊領域がレンズの上部にあり、レンズが車両内にあるような配置では、輪郭の破壊領域に入射する光線は、下方へ向けられ、これにより、道路使用者が受ける潜在的な眩しさを再度制限する。そのような破壊領域は、特に、2つの機能モジュールの場合には、2つの異なるビーム、例えば、ハイビームとロービームとの融合を改善することを可能にする;
- 入射面に配置された微細構造は、少なくとも規則的な輪郭領域へ局在化され、さらに輪郭の破壊領域へ延びてもよい;
- 微細構造は、小さな深さまたは厚さを有する一連のくぼみおよび/またはエンボスを呈するように光線の入射面に配置される;
- 微細構造は、微細構造ごとに同様の幅を有し、幅は、長手方向に垂直な方向における寸法であり、長手方向は、照明モジュールの光軸に平行な方向である;
- 隣接する微細構造は、0.1ミリメートル〜2ミリメートルの値を備える一定のピッチをその間に有する。微細構造は、各微細構造が隣接微細構造から0.1〜2ミリメートルの距離にあるように配置される;
- 微細構造の深さは、レンズの出射面の中心からその周辺まで変化してもよい;
- 微細構造も、その深さによって特徴づけられる。ここで、同様の深さというより、各微細構造について同様の幅であることが、外聞の観察者によって見えるような外観の理由、ひいては照明効果の理由により、好ましい。本発明の関連から逸脱することなく、いずれかの代替案を実施することは、当然に理解されるであろう;
- 入射面に配置された微細構造は、少なくとも1つの凹部によって互いに離間されている。2つの微細構造間の凹部は、1から10ミクロンまでの深さを有する。
Claims (12)
- 自動車の照明用および/または信号用の照明モジュールの光線(6)を成形するレンズであって、前記光線(6)の入射面(12)と、反対側の出射面(14)とを含み、
前記レンズは、前記出射面(14)がフレネル構造(40,41)を形成するプリズムを備えるフラットレンズ形状を有し、これらのプリズムの少なくとも1つは、回折構造(60)を有する外面(44)を備え、前記入射面(12)は、少なくとも部分的に微細構造(20)を備える、ことを特徴とするレンズ(10)。 - 前記プリズム(40,41)は、前記レンズ(10)の前記出射面(14)上に連続的に延びている、ことを特徴とする請求項1に記載の光線を成形するレンズ(10)。
- 前記プリズム(40,41)は、前記プリズムの前記外面が滑らかな前記出射面(14)の中央領域(30)と、前記プリズム(40)の前記外面(44)が前記回折構造(60)を備える前記出射面(14)の周辺領域(32)と、の間に分配されている、ことを特徴とする請求項1または2に記載の光線を成形するレンズ(10)。
- 前記回折構造(60)は、前記レンズ(10)の前記出射面(16)の中心(14)から離れるにつれて高くなる高さ(70)を有する、ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の光線を成形するレンズ(10)。
- プリズム(41)に配置された前記回折構造(60)は、その間にピッチ(62)を有し、プリズム(41)の前記回折構造(60)間の平均ピッチ(62)は、前記レンズの周辺に向かって配置された隣接するプリズム(41)の前記回折構造(60)間の平均ピッチ(62)よりも大きい、ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の光線を成形するレンズ(10)。
- 前記プリズム(40,41)は、同心円状のリング片またはリングパターンの形状で前記出射面(14)上に配置されている、ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の光線を成形するレンズ(10)。
- 前記出射面(14)に配置された前記プリズム(41)は、回転非対称である、ことを特徴とする請求項6に記載の光線を成形するレンズ(10)。
- 前記レンズ(10)の前記入射面(12)は、凸面であることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の光線を成形するレンズ(10)。
- 前記レンズ(10)の入射面(12)は、その大部分に渡って延びる規則的な輪郭領域(22)と、前記輪郭の破壊領域(24)と、を有する、ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の光線を成形するレンズ(10)。
- 前記微細構造(20)は、前記レンズ(10)の前記入射面上に連続したくぼみおよび/またはエンボスを有するように製造される、ことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の光線を成形するレンズ(10)。
- 少なくとも1つの光線放射アセンブリと、請求項1から10のいずれか1項に記載の光線を成形する1つのレンズ(10)と、を含む照明モジュール(1)。
- 請求項11に記載の照明モジュール(1)を含む自動車ヘッドランプであって、少なくとも当該照明モジュール(1)を収容するケーシングを含み、前記ケーシングは、保護外部レンズで閉じられている、ことを特徴とする自動車ヘッドランプ。
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