(57)【要約】【課題】車用照明装置を提供する。【解決手段】かかる車用照明装置は、少なくとも一つの照明光源及び少なくとも一つの導光拡光レンズを含む。照明光源は、照明光束を提供するために用いられる。導光レンズは、第一光透過面、第二光透過面、内側囲み面及び外側囲み面を含む。第一光透過面は、照明光束を導光拡光レンズから射出させるために用いられる。第二光透過面は、第一光透過面に対して設置され且つ第一光透過面よりも小さい。内側囲み面は、第二光透過面に接続され且つ第二光透過面とともに容置空間を定義し、且つ容置空間は、照明光源を容置するために用いられる。第一外側囲み面は、内側囲み面及び第一光透過面に接続される。第一外側囲み面は、集光領域及び少なくとも一つの拡光領域を有する。【選択図】図１Ｄ
2014067715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車用照明装置であって、
照明光束を提供するための少なくとも一つの照明光源と、
少なくとも一つの導光レンズと、を含み、
前記導光レンズは、
前記照明光束を前記導光レンズから射出させるための第一光透過面と、
前記第一光透過面に対して設置され、且つ前記第一光透過面よりも小さい第二光透過面と、
前記第二光透過面に接続され、且つ前記第二光透過面とともに容置空間を定義する内側囲み面であって、前記容置空間は、前記照明光源を容置する、内側囲み面と、
前記内側囲み面及び前記第一光透過面に接続される外側囲み面であって、前記外側囲み面は、前記外側囲み面と前記内側囲み面との接続箇所から前記第一光透過面へ拡張し、前記外側囲み面は、複数の光反射領域を有し、前記複数の光反射領域は、少なくとも一つの集光領域及び少なくとも一つの拡光領域を含み、且つ前記複数の光反射領域との間には少なくとも一つの段差を有する、外側囲み面と、を含む、
車用照明装置。
【請求項２】
請求項1に記載の車用照明装置であって、
前記照明光束の第一部分光束は、順に、前記内側囲み面を通過し、前記集光領域により反射され、及び、前記第一光透過面を通過し、前記照明光束の第二部分光束は、順に、前記内側囲み面を通過し、前記拡光領域により反射され、及び、前記第一光透過面を通過し、且つ、前記第一光透過面を通過した前記第二部分光束の発散角は、前記第一光透過面を通過した前記第一部分光束の発散角よりも大きい、車用照明装置。
【請求項３】
請求項2に記載の車用照明装置であって、
前記第一光透過面を通過した前記第二部分光束の照射範囲は、前記第一光透過面を通過した前記第一部分光束の照射範囲を覆う、車用照明装置。
【請求項４】
請求項3に記載の車用照明装置であって、
前記第一照明光束の第三部分光束は、順に、前記第二光透過面及び前記第一光透過面を通過し、前記第一光透過面を通過した前記第二部分光束の前記発散角は、前記第一光透過面を通過した前記第三部分光束の発散角よりも大きい、車用照明装置。
【請求項５】
請求項2に記載の車用照明装置であって、
前記第一光透過面を通過した前記第一部分光束の前記照射範囲は、実質的に、前記第一光透過面を通過した前記第二部分光束の前記照射範囲の中央に位置する、車用照明装置。
【請求項６】
請求項2に記載の車用照明装置であって、
前記段差の幅は、前記照明光源の光軸に垂直な方向に沿って逓増する、車用照明装置。
【請求項７】
請求項2に記載の車用照明装置であって、
前記拡光領域の曲率は、前記照明光源の光軸に垂直な方向に沿って、先に逓増し、その後に逓減する、車用照明装置。
【請求項８】
請求項1に記載の車用照明装置であって、
前記導光レンズから射出した前記照明光束は、前記照明光源の光軸と一点で交差する第一参考平面において検出した配光パターンが、実質的に、前記第一参考平面上の参考線の一方側に位置する領域に分布する、車用照明装置。
【請求項９】
請求項8に記載の車用照明装置であって、
前記第二光透過面は、前記照明光源の前記光軸に平行な第二参考平面に対して非鏡像対称である、車用照明装置。
【請求項１０】
請求項8に記載の車用照明装置であって、
前記少なくとも一つの集光領域は、複数の集光領域であり、前記少なくとも一つの拡光領域は、複数の拡光領域であり、且つ各前記集光領域はすべて連続曲面であり、各前記拡光領域はすべて連続曲面である、車用照明装置。
【請求項１１】
請求項8に記載の車用照明装置であって、
前記拡光領域の作用を受けた一部の前記照明光束は、前記導光レンズから射出し、前記第一参考平面において検出した配光パターンは、前記参考線以下の領域に分布し、且つ前記第一光透過面の中心点から、前記配光パターンが前記参考線に平行な方向における最大幅の端点までの結び線と、前記照明光源の前記光軸との夾角は、少なくとも、一つの臨界角範囲よりも大きい、
【請求項１２】
請求項11に記載の車用照明装置であって、
前記拡光領域は、複数のサブ拡光領域を含み、前記複数のサブ拡光領域の作用を受けた一部の前記照明光束は、前記導光レンズから射出し、前記第一参考平面において検出した配光パターンは、前記参考線以下の領域に分布し、且つ、前記第一光透過面の中心点から、前記配光パターンが前記参考線に平行な方向における最大幅の端点までの結び線と、前記照明光源の前記光軸との夾角は、前記臨界角範囲よりも大きい、車用照明装置。
【請求項１３】
請求項12に記載の車用照明装置であって、
前記複数のサブ拡光領域の各々は、連続曲面であり、且つ、各自は、その隣接する前記複数の光反射領域との間に、前記少なくとも一つの段差を有する、車用照明装置。
【請求項１４】
請求項12に記載の車用照明装置であって、
前記複数のサブ拡光領域は、第一サブ拡光領域及び第二サブ拡光領域を含み、前記第一サブ拡光領域の作用を受けた一部の前記照明光束は、前記導光レンズから射出し、前記第一参考平面において検出した配光パターンは、前記参考線以下の領域に分布し、且つ前記第一光透過面の前記中心点から、前記配光パターンが前記参考線に平行な方向における最大幅の端点までの結び線と、前記照明光源の前記光軸との夾角は、第一角度範囲であり、及び、前記第二サブ拡光領域の作用を受けた一部の前記照明光束は、前記コリメートレンズから射出し、前記第一参考平面において検出した配光パターンは、前記参考線以下の領域に分布し、且つ、前記第一光透過面の前記中心点から、前記配光パターンが前記参考線に平行な方向における最大幅の端点までの結び線と、前記照明光源の前記光軸との夾角は、第二角度範囲であり、そのうち、前記第二角度範囲は、前記第一角度範囲よりも大きく、且つ、前記第一角度範囲は、前記臨界角範囲よりも大きい、車用照明装置。
【請求項１５】
請求項8に記載の車用照明装置であって、
前記集光領域の作用を受けた一部の前記照明光束は、前記導光レンズから射出し、前記第一参考平面において検出した配光パターンは、前記参考線以下の領域に分布し、且つ、前記第一光透過面の前記中心点から、前記配光パターンが前記参考線に平行な方向における最大幅の端点までの結び線と、前記照明光源の前記光軸との夾角は、前記臨界角範囲以下である、車用照明装置。
【請求項１６】
請求項15に記載の車用照明装置であって、
前記集光領域は、複数のサブ集光領域を含み、前記複数のサブ集光領域の各々は、連続曲面であり、且つ、各自は、その隣接する前記複数の光反射領域との間に、前記少なくとも一つの段差を有する、車用照明装置。
【請求項１７】
請求項16に記載の車用照明装置であって、
前記複数のサブ集光領域は、前記複数の拡光領域の両側に対して設置される、車用照明装置。
【請求項１８】
請求項8に記載の車用照明装置であって、
前記光反射領域は、更に、少なくとも一つの特定角度形成領域を含み、前記照明光束は、前記少なくとも一つの特定角度形成領域の作用を受けて、前記導光レンズから射出し、前記第一参考平面において検出した配光パターンは、前記参考線以下の領域に分布し、且つ、前記参考線は、折線であり、二つの交差する且つ特定夾角を持つ直線を含む、車用照明装置。
【請求項１９】
請求項18に記載の車用照明装置であって、
前記複数の特定角度形成領域の各々は、連続曲面であり、且つ、各自は、その隣接する前記複数の反射領域との間に、前記少なくとも一つの段差を有する、車用照明装置。
【請求項２０】
請求項19に記載の車用照明装置であって、
前記複数の特定角度形成領域は、前記拡光領域の両側に対して設置され、且つ、前記第二参考平面の両側に設置される、車用照明装置。
【請求項２１】
請求項12に記載の車用照明装置であって、
前記第二光透過面の作用を受けた一部の前記照明光束は、前記導光レンズから射出し、前記第一参考平面において検出した配光パターンは、前記参考線以下の領域に分布し、且つ、前記第一光透過面の前記中心点から、前記配光パターンが前記参考線に平行な方向における最大幅の端点までの結び線と、前記照明光源の光軸との夾角は、少なくとも前記臨界角範囲よりも大きい、車用照明装置。
【請求項２２】
請求項21に記載の車用照明装置であって、
前記第二光透過面の作用を受けた一部の前記照明光束は、前記導光レンズから射出し、前記第一参考平面において配光パターンは検出され、前記第一光透過面の前記中心点から、前記配光パターンが前記参考線に平行な方向における最大幅の端点までの結び線と、前記照明光源の光軸との夾角は、第三角度範囲であり、且つ、前記第三角度範囲は、前記臨界角範囲よりも大きい、車用照明装置。
【請求項２３】
請求項8に記載の車用照明装置であって、
前記第二光透過面は、前記照明光源の前記光軸に平行な第三参考平面に対して鏡像対称であり、且つ、前記第二参考平面は、前記第三参考平面と実質的に垂直である、車用照明装置。
【請求項２４】
請求項8に記載の車用照明装置であって、
前記第一光透過面は、
主平面と、
前記主平面に平行な方向に対して傾斜する少なくとも一つの傾斜面と、
を含む、車用照明装置。
【請求項２５】
請求項24に記載の車用照明装置であって、
前記傾斜面は、前記主平面に対して前記コリメートレンズ内に窪む、車用照明装置。
【請求項２６】
請求項24に記載の車用照明装置であって、
前記傾斜面は、前記主平面に対して前記コリメートレンズから突出する、車用照明装置。
【請求項２７】
請求項24に記載の車用照明装置であって、
前記傾斜面の一部は、前記主平面に対して前記コリメートレンズ内に凹み、且つ前記傾斜面の他の一部は、前記主平面に対して前記コリメートレンズから突出する、車用照明装置。
【請求項２８】
請求項24に記載の車用照明装置であって、
前記少なくとも一つの傾斜面の数は、複数であり、且つ、一部の前記複数の傾斜面は、前記第一光透過面の辺縁に延伸する、車用照明装置。
【請求項２９】
請求項24に記載の車用照明装置であって、
前記傾斜面は、前記第一光透過面の辺縁と直接接しない、車用照明装置。
【請求項３０】
請求項1に記載の車用照明装置であって、
前記第二光透過面は、連続曲面である、車用照明装置。
【請求項３１】
請求項1に記載の車用照明装置であって、
前記第一光透過面は、平面である、車用照明装置。
【請求項３２】
請求項1に記載の車用照明装置であって、
前記第一光透過面は、凸曲面である、車用照明装置。
【請求項３３】
請求項1に記載の車用照明装置であって、
前記第一光透過面は、凸状のサブ透過面を有し、前記凸状のサブ透過面は、前記照明光源の光軸に位置する、車用照明装置。
【請求項３４】
請求項33に記載の車用照明装置であって、
前記第一光透過面は、更に、環状凹面を有し、前記環状凹面は、前記凸状のサブ透過面を囲む、車用照明装置。
【請求項３５】
請求項34に記載の車用照明装置であって、
前記環状凹面は、前記凸状のサブ透過面と円滑に接続されて連続曲面を形成する、車用照明装置。
【請求項３６】
請求項34に記載の車用照明装置であって、
前記環状凹面が前記照明光源の前記光軸に平行な方向における深さは、前記凸状のサブ透過面が前記照明光源の前記光軸に平行な方向における高さよりも大きい、車用照明装置。
【請求項３７】
請求項34に記載の車用照明装置であって、
前記環状凹面は、前記照明光源の前記光軸に平行な方向における深さは、前記凸状のサブ透過面が前記照明光源の前記光軸に平行な方向における高さよりも小さい、車用照明装置。
【請求項３８】
請求項1に記載の車用照明装置であって、
前記少なくとも一つの照明光源の数は2個以上であり、前記少なくとも一つの導光レンズの数は、前記複数の照明光源の数に対応し、前記複数の導光レンズは、同じ材質で且つ一体成型によるレンズ構造であり、前記些照明光源は、前記複数の導光レンズの前記複数の容置空間に対応して配置される、車用照明装置。
【請求項３９】
請求項38に記載の車用照明装置であって、
前記複数の照明光源の前記複数の光軸は、実質的に、互いに平行である、車用照明装置。
【請求項４０】
請求項38に記載の車用照明装置であって、
少なくとも一つの導光レンズは、前記照明光束を射出させるために用いられ、前記少なくとも一つの照明光源の光軸と一点で交差する第一参考平面におい検出した配光パターンは、実質的に、前記第一参考平面上の参考線の一方側に位置する領域に分布する、車用照明装置。
【請求項４１】
請求項38に記載の車用照明装置であって、
少なくとも一つの導光レンズは、前記第一光透過面を通過した前記第二部分光束の照射範囲が、前記第一光透過面を通過した前記第一部分光束の照射範囲を覆うようにさせる、車用照明装置。
【請求項４２】
請求項38に記載の車用照明装置であって、
前記複数の導光レンズを設置するための基板を更に含む、車用照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関し、特に、車用照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオードヘッドライト(LED  Headlights)の使用頻度は、発光効率及び省エネへの要求につれて次第に増加する傾向にある。今のところ、発光ダイオードヘッドライトのコストは、高ワット数の発光ダイオード及び大型放熱片のニーズの影響を受けて高止まりしている。また、今のところの発光ダイオードによるロービームランプが使用する構造では、通常、遮光板を要し、また、レンズの結像により、はっきりしているカットオフライン(Cut-off  line)を形成し、これにより、対向車によるまぶしい光（glare）を避ける。しかし、遮光板の作用により、発光ダイオードヘッドライトは、その光源の使用効率が顕著に低下し、一般的には、僅か60%にしか達することができない。
【０００３】
米国特許第5757557号には、その照明装置のレンズ体が前表面、前へ拡張している弯曲側壁、及び後方の柱状窪みを有することが開示されている。後方へ伝播する光束は、弯曲側壁により反射されて略平行光束（collimated  beam）を形成する。この特許には、更に、その窪みがコリメート機能有りの曲面を有することも開示されている。米国特許第7470042号には、光源構造が開示されており、その発光光源は、高屈折率の導光部を有する。導光部の正面の中央部は、円形の直接射出領域であり、外側は、全反射領域であり、背面は、半球形の凹部を有する。米国特許第7128453号には、光源構造が開示されており、その遮光部は、板状であり、車両の前方から光源の一部を遮蔽し、これにより、レンズに入射する光束の明暗境界を確定する。米国特許第7131758号には、車用ランプ構造が開示されており、各光源の角度及び透光マスクを調整することにより、所要のカットオフラインを形成する。また、米国特許第6882110号には、車用ランプ構造が開示されており、それは、複数の灯具ユニットを用いて各々の異なる領域を形成し、所要の光照射強度の分布を合成する。
【０００４】
また、米国特許公開第2012057362号、台湾実用新案M434898号、日本特開2006-147347号、日本特開2010-135124号、台湾特許公開第201139935号、台湾特許第M310992号、及び台湾特許第I307174号には、複数の異なる光学レンズが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、正向き光の強度が比較的高い照明を提供できると同時に、範囲が比較的広い照明を提供できる車用照明装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目の及び利点は、本発明に開示される技術の特徴から更なる理解を得ることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の一つ又は一部又は全部の目的或いは他の目的を達成するために、本発明の一実施例によれば、車用照明装置が提供され、この車用照明装置は、少なくとも一つの照明光源及び少なくとも一つの導光レンズを含む。導光レンズは、例えば、集光拡光レンズである。照明光源は、照明光束を提供するために用いられる。集光拡光レンズは、第一光透過面、第二光透過面、内側囲み面、及び外側囲み面を含む。第一光透過面は、照明光束を集光拡光レンズから射出するために用いられる。第二光透過面は、第一光透過面に対して設置され、且つ第一光透過面よりも小さい。内側囲み面は、第二光透過面に接続され、且つ第二光透過面とともに容置空間を定義し、且つ容置空間は、照明光源を容置するために用いられる。外側囲み面は、内側囲み面及び第一光透過面に接続され、且つ外側囲み面と内側囲み面との接続箇所から第一光透過面へ拡張する。外側囲み面は、複数の光反射領域を有し、そのうち、光反射領域は、少なくとも一つの集光領域及び少なくとも一つの拡光領域を含む。照明光束の第一部分光束は、順に、内側囲み面を通過し、集光領域により反射され、及び、第一光透過面を通過し、照明光束の第二部分光束は、順に、内側囲み面を通過し、拡光領域により反射され、及び、第一光透過面を通過する。第一光透過面を通過した第二部分光束の発散角は、第一光透過面を通過した第一部分光束の発散角よりも大きい。
【０００８】
本発明の一実施例では、第一光透過面を通過した第二部分光束の照射範囲は、第一光透過面を通過した第一部分光束の照射範囲をカバーする（覆う）。
【０００９】
本発明の一実施例では、第一光透過面を通過した第一部分光束の照射範囲は、実質的に、第一光透過面を通過した第二部分光束の照射範囲の中央に位置する。
【００１０】
本発明の一実施例では、外側囲み面は、少なくとも一つの段差を有し、それは、各光反射領域との間に位置する。
【００１１】
本発明の一実施例では、前記段差の幅は、照明光源の光軸に垂直な方向に沿って逓増する。
【００１２】
本発明の一実施例では、拡光領域の曲率は、照明光源の光軸に垂直な方向に沿って、先に逓増し、その後、逓減する。
【００１３】
本発明の一実施例では、第一光透過面は、凸状のサブ透過面を有し、凸状のサブ透過面は、照明光源の光軸に位置する。
【００１４】
本発明の一実施例では、第一光透過面は、更に、凸状のサブ透過面を囲む環状凹面を有する。
【００１５】
本発明の一実施例では、環状凹面と凸状のサブ透過面とは、円滑に接続されて連続曲面を形成する。
【００１６】
本発明の一実施例では、環状凹面が照明光源の光軸に平行な方向における深さは、凸状サブ面が照明光源の光軸に平行な方向における高さよりも大きい。
【００１７】
本発明の一実施例では、第一光透過面は、凸曲面である。
【００１８】
本発明の一実施例では、第一光透過面は、平面である。
【００１９】
本発明の一実施例では、導光レンズは、例えば、コリメートレンズである。第一光透過面は、照明光束をコリメートレンズから射出するために用いられ、そのうち、コリメートレンズから射出した照明光束は、照明光源の光軸と一点で交差する第一参考平面において検出した配光パターンが、実質的に、第一参考平面に位置する参考線の一方側の領域に分布する。第二光透過面は、第一光透過面に対して設置され、且つ第一光透過面よりも小さく、且つ第二光透過面は、照明光源の光軸に平行な第二参考平面に対して非鏡像対称である。各光反射領域は、連続曲面である。
【００２０】
本発明の一実施例では、拡光領域の作用を受けた一部の照明光束は、コリメートレンズから射出し、第一参考平面において検出した配光パターンは、一つの参考線以下の領域に分布し、且つ、第一光透過面の中心点から、配光パターンが参考線に平行な方向における最大幅の端点までの結び線と、照明光源の光軸との夾角は、少なくとも一つの臨界角範囲よりも大きい。
【００２１】
本発明の一実施例では、拡光領域は、複数のサブ拡光領域を含み、これらのサブ拡光領域の作用を受けた一部の照明光束は、コリメートレンズから射出し、第一参考平面において検出した配光パターンは、一つの参考線以下の領域に分布し、且つ第一光透過面の中心点から、配光パターンが参考線に平行な方向における最大幅の端点までの結び線と、照明光源の光軸との夾角は、臨界角範囲よりも大きい。
【００２２】
本発明の一実施例では、これらのサブ拡光領域の各々は、連続曲面であり、且つ、各自は、その隣接するこれらの光反射領域との間に、少なくとも一つの段差を有する。
【００２３】
本発明の一実施例では、これらのサブ拡光領域は、第一サブ拡光領域及び第二サブ拡光領域を含み、第一サブ拡光領域の作用を受けた一部の照明光束は、コリメートレンズから射出し、第一参考平面において検出した配光パターンは、一つの参考線以下の領域に分布し、且つ第一光透過面の中心点から、配光パターンが参考線に平行な方向における最大幅の端点までの結び線と、照明光源の光軸との夾角は、第一角度範囲であり、及び、第二サブ拡光領域の作用を受けた一部の照明光束は、コリメートレンズから射出し、第一参考平面において検出した配光パターンは、参考線以下の領域に分布し、且つ、第一光透過面の中心点から、配光パターンが参考線に並行な方向における最大幅の端点までの結び線と、照明光源の光軸との夾角は、第二角度範囲であり、そのうち、第二角度範囲は、第一角度範囲よりも大きく、且つ、第一角度範囲は、臨界角範囲よりも大きい。
【００２４】
本発明の一実施例では、集光領域の作用を受けた一部の照明光束は、コリメートレンズから射出し、第一参考平面において検出した配光パターンは、一つの参考線以下の領域に分布し、且つ、第一光透過面の中心点から、配光パターンが参考線に平行な方向における最大幅の端点までの結び線と、照明光源の光軸との夾角は、臨界角範囲以下である。
【００２５】
本発明の一実施例では、集光領域は、複数のサブ集光領域を含み、これらのサブ集光領域の各々は、連続曲面であり、且つ、各自は、その隣接するこれらの光反射領域との間に、少なくとも一つの段差を有する。
【００２６】
本発明の一実施例では、これらのサブ集光領域は、拡光領域の両側に対して設置される。
【００２７】
本発明の一実施例では、これらの光反射領域は、更に、少なくとも一つの特定角度形成領域を含み、第二照明光束は、少なくとも一つの特定角度形成領域の作用を受けて、コリメートレンズから射出し、第一参考平面に検出した配光パターンは、一つの参考線以下の領域に分布し、且つ、参考線は、折線であり、二つの交差する且つ特定夾度を持つ直線である。
【００２８】
本発明の一実施例では、これらの特定角度形成領域の各々は、連続曲面であり、且つ各自は、その隣接するこれらの光反射領域との間に、少なくとも一つの段差を有する。
【００２９】
本発明の一実施例では、これらの特定角度形成領域は、拡光領域の両側に対して設置され、且つ、第二参考平面の両側に設置される。
【００３０】
本発明の一実施例では、第二光透過面の作用を受けた一部の照明光束は、コリメートレンズから射出し、第一参考平面において検出した配光パターンは、一つの参考線以下の領域に分布し、且つ、第一光透過面の中心点から、配光パターンが参考線に平行な方向における最大幅の端点までの結び線と、照明光源の光軸との夾角は、少なくとも一つの臨界角範囲よりも大きい。
【００３１】
本発明の一実施例では、第二光透過面の作用を受けた一部の照明光束は、コリメートレンズから射出し、第一参考平面において配光パターンが検出され、第三光透過面の中心点から、配光パターンが参考線に平行な方向における最大幅の端点までの結び線と、第二照明光源の光軸との夾角は、第三角度範囲であり、且つ第三角度範囲は、臨界角範囲よりも大きい。
【００３２】
本発明の一実施例では、第二光透過面は、照明光源の光軸に平行な第三参考平面に対して鏡像対称であり、且つ第二参考平面と第三参考平面とは実質的に垂直である。
【００３３】
本発明の一実施例では、第二光透過面は、連続曲面である。
【００３４】
本発明の一実施例では、少なくとも一つの照明光源の数は2個であり、少なくとも一つの集光拡光レンズの数は2個であり、これらの集光拡光レンズは、同じ材質で且つ一体成型によるレンズ構造であり、これらの照明光源は、これらの集光拡光レンズのこられの容置空間に対応して配置される。
【００３５】
本発明の一実施例では、少なくとも一つの照明光源の数は2個であり、少なくとも一つのコリメートレンズの数は2個であり、これらのコリメートレンズは、同じ材質で且つ一体成型によるレンズ構造であり、これらの照明光源は、これらのコリメートレンズのこれらの容置空間に対応して配置される。
【００３６】
本発明の一実施例では、コリメートレンズと集光拡光レンズとは、互いに接続され、且つ一体成型である。
【００３７】
本発明の一実施例では、これらの照明光源の光軸は実質的に互いに平行である。
【００３８】
本発明の一実施例では、第一光透過面は、凸状のサブ透過面及び環状凹面を含む。凸状のサブ透過面は、照明光源の光軸に位置する。環状凹面は、凸状のサブ透過面を囲み、そのうち、環状凹面が照明光源の光軸に平行な方向における深さは、凸状のサブ透過面が照明光源の光軸に平行な方向における高さよりも大きい。
【００３９】
本発明の一実施例では、第一光透過面は、凸曲面である。
【００４０】
本発明の一実施例では、照明光束の第三部分光束は、順に、第二光透過面及び第一光透過面を通過し、そのうち、第一光透過面を通過した第二部分光束の発散角は、第一光透過面を通過した第三部分光束の発散角よりも大きい。
【００４１】
上述により、本発明の実施例による車用照明装置では、集光拡光レンズは集光領域を有し、第一部分光束を集光することができるので、車用照明装置は、比較的大きい正向き輝度を提供することができる。また、集光レンズは拡光領域をも有するので、車用照明装置は、角度範囲が比較的広い照明を提供することができる。また、本発明の実施例による車用照明装置のコリメートレンズは、全反射及び屈折原理に基づいて、その外側囲み面上の異なる領域の曲面形状を設計し、且つ隣接する領域の間には断差を有し、これにより、異なる角度の発散する配光パターンを獲得でき、車用照明装置によりコリメートレンズから射出した照明光束の配光パターンは、実質的に、はっきりしているカットオフライン、特定の焦点合わせ領域、及び比較的良い光利用率を有する。
【００４２】
本発明の上述の特徴及び利点をより明確且つ分かりやすくするために、以下、実施例を挙げて、添付した図面を参照しながら詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１Ａ】本発明の一実施例による車用照明装置の３Ｄ概要図である。
【図１Ｂ】図1Aの車用照明装置の背面図である。
【図１Ｃ】図1Aの車用照明装置における集光拡光レンズの３Ｄ概要図である。
【図１Ｄ】図1Bの車用照明装置がI-I線に沿った断面図である。
【図１Ｅ】図1Bの車用照明装置がII-II線に沿った断面図である。
【図２Ａ】図1の車用照明装置の照明角度範囲を示す図である。
【図２Ｂ】図2Aにおいて垂直傾斜角が0である箇所の水平軸上の光強度分布曲線図である。
【図２Ｃ】図2Aにおいて水平傾斜角度が0である箇所の鉛直軸上的光強度分布曲線図である。
【図３Ａ】図1Bの車用照明装置がIII-III線に沿った断面図である。
【図３Ｂ】図1Bの車用照明装置がIV-IV線に沿った断面図である。
【図４】本発明の他の実施例による車用照明装置の断面図である。
【図５Ａ】図4の車用照明装置の照明角度範囲を示す図である。
【図５Ｂ】図5Aにおいて垂直傾斜角度が0である箇所の水平軸上の光強度分布曲線図である。
【図５Ｃ】図5Aにおいて水平傾斜角度が0である箇所の鉛直軸上の光強度分布曲線図である。
【図６】本発明の他の実施例による車用照明装置の断面図である。
【図７】本発明の他の実施例による車用照明装置の３Ｄ概要図である。
【図８Ａ】図7の車用照明装置の背面図である。
【図８Ｂ】図8Aの車用照明装置が断面線B2-B2に沿った断面図である。
【図８Ｃ】図8Aの車用照明装置が断面線C2-C2に沿った断面図である。
【図９】本実施例の外側囲み面S128の概要図である。
【図１０Ａ】本実施例の拡光領域S310の概要図である。
【図１０Ｂ】本実施例の拡光領域S310の背面図である。
【図１０Ｃ】図10Bの拡光領域が断面線B4-B4に沿った断面図である。
【図１０Ｄ】図10Bの拡光領域が断面線A4-A4に沿った断面図である。
【図１０Ｅ】図10Bの拡光領域の上面図である。
【図１０Ｆ】図10Bの拡光領域の側面図である。
【図１０Ｇ】図10Fの拡光領域が断面線E4-E4に沿った断面図である。
【図１０Ｈ】図10Fの拡光領域が断面線D4-D4に沿った断面図である。
【図１１】本実施例の第二光透過面が他の視角から観察されたときの概要図である。
【図１２】図11の第二光透過面に対応する断面図である。
【図１３】本実施例の集光領域S320の概要図である。
【図１４】サブ集光領域S324の立体図である。
【図１５Ａ】本発明の他の実施例による外側囲み面S728の概要図である。
【図１５Ｂ】図9Aの外側囲み面S728が異なる角度から観察されたときの概要図である。
【図１６】特定角度形成領域S830の背面図である。
【図１７】特定角度形成領域S830、S840の作用を受けてコリメートレンズから射出した照明光束の配光パターンを示す図である。
【図１８】照明光束が第二外側囲み面S728の作用を受けてコリメートレンズから射出した配光パターンを示す図である。
【図１９】本発明の一実施例における外側囲み面の局部拡大図である。
【図２０Ａ】図9のサブ拡光領域S312と、その隣接する光反射領域との段差を示す図である。
【図２０Ｂ】図20Aにおいて点線より囲まれた領域の局部拡大図である。
【図２１Ａ】図8Aのコリメートレンズが断面線B2-B2に沿った断面図である。
【図２１Ｂ】図21Aにおいて点線により囲まれた領域に対応するコリメートレンズの局部側面拡大図である。
【図２２Ａ】図8Aのコリメートレンズが断面線C2-C2に沿った断面図である。
【図２２Ｂ】図22Aにおいて点線より囲まれた領域に対応するコリメートレンズの局部側面拡大図である。
【図２３Ａ】本発明の他の実施例による車用照明装置のコリメートレンズの3D概要図である。
【図２３Ｂ】図23Aのコリメートレンズの背面図である。
【図２３Ｃ】図23Bのコリメートレンズが断面線B17-B17に沿った断面図である。
【図２３Ｄ】図23Bのコリメートレンズが断面線C17-C17に沿った断面図である。
【図２４Ａ】本発明の他の実施例による車用照明装置の3D概要図である。
【図２４Ｂ】図24Aのコリメートレンズの背面図である。
【図２４Ｃ】図24Bのコリメートレンズが断面線B27-B27に沿った断面図である。
【図２４Ｄ】図24Bのコリメートレンズが断面線C27-C27に沿った断面図である。
【図２５Ａ】本発明の他の実施例による車用照明装置の３Ｄ概要図である。
【図２５Ｂ】図25Aのコリメートレンズの背面図である。
【図２５Ｃ】図25Bのコリメートレンズが断面線B37-B37に沿った断面図である。
【図２５Ｄ】図25Bのコリメートレンズが断面線C37-C37に沿った断面図である。
【図２６Ａ】本発明の他の実施例による車用照明装置の３Ｄ概要図である。
【図２６Ｂ】図26Aのコリメートレンズの背面図である。
【図２６Ｃ】図26Bのコリメートレンズが断面線B47-B47に沿った断面図である。
【図２６Ｄ】図26Bのコリメートレンズが断面線C47-C47に沿った断面図である。
【図２７Ａ】本発明の他の実施例による車用照明装置の3D概要図である。
【図２７Ｂ】図27Aの車用照明装置の背面である。
【図２８Ａ】本発明の他の実施例による車用照明装置の3D概要図である。
【図２８Ｂ】図28Aの車用照明装置の背面図である。
【図２９Ａ】本発明の他の実施例による車用照明装置の３Ｄ概要図である。
【図２９Ｂ】図29Aの車用照明装置の背面図である。
【図３０Ａ】本発明の他の実施例による車用照明装置の３Ｄ概要図である。
【図３０Ｂ】図30Aの車用照明装置の背面図である。
【図３１Ａ】本発明の他の実施例による集光拡光レンズの３Ｄ概要図である。
【図３１Ｂ】図31Aの集光拡光レンズの背面図である。
【図３１Ｃ】図31Bの車用照明装置がV-V線に沿った断面図である。
【図３１Ｄ】図31Bの車用照明装置がVI-VI線に沿った断面図である。
【図３２Ａ】図31Aの集光拡光レンズの他の変形例が二つの異なる方向における断面図である（その１）。
【図３２Ｂ】図31Aの集光拡光レンズの他の変形例が二つの異なる方向における断面図である（その２）。
【図３３Ａ】図7のコリメートレンズの他の変形例が二つの異なる方向における断面図である（その１）。
【図３３Ｂ】図7のコリメートレンズの他の変形例が二つの異なる方向における断面図である（その２）。
【図３４Ａ】図33Aのコリメートレンズの他の変形例が二つの異なる方向における断面図である（その１）。
【図３４Ｂ】図33Aのコリメートレンズの他の変形例が二つの異なる方向における断面図である（その２）。
【図３５Ａ】図23Aのコリメートレンズの他の変形例の３Ｄ概要図である。
【図３５Ｂ】図35Aのコリメートレンズの背面図である。
【図３５Ｃ】図35BのコリメートレンズがVII-VII線に沿った断面図である。
【図３５Ｄ】図35BのコリメートレンズがVIII-VIII線に沿った断面図である。
【図３５Ｅ】図35BのコリメートレンズがIX-IX線に沿った断面図である。
【図３６Ａ】図35Aのコリメートレンズの他の変形例の３Ｄ概要図である。
【図３６Ｂ】図36Aのコリメートレンズの背面図である。
【図３６Ｃ】図36BのコリメートレンズがX-X線に沿った断面図である。
【図３６Ｄ】図36BのコリメートレンズがXI-XI線に沿った断面図である。
【図３６Ｅ】図36BのコリメートレンズがXII-XII線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
次に、添付した図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
【００４５】
なお、次の各実施例の説明は、添付した図面を参照して行われたものであり、本発明の実施可能な特定の実施例を例示するために用いられる。また、次の各実施例に言及びびした方向の用語、例えば、上、下、前、後、左、右などは、添付した図面の方向を参考するためのもののみである。よって、以下に使用された方向の用語は、説明するために用いられ、本発明を限定するためのものでない。
【００４６】
図1Aは、本発明の一実施例による車用照明装置の３Ｄ概要図であり、図1Bは、図1Aの車用照明装置の背面図であり、図1Cは、図1Aの車用照明装置における第一導光レンズの３Ｄ概要図であり、図1Dは、図1Bの車用照明装置がI-I線に沿った断面図であり、図1Eは、図1Bの車用照明装置がII-II線に沿った断面図である。図1A乃至図1Eを参照するに、本実施例による車用照明装置3000は、少なくとも一つの照明光源3100、及び少なくとも一つの第一導光レンズを含み、第一導光レンズは、例えば、集光拡光レンズ3200（図1A乃至図1Eにおいて、一個の照明光源3100及び一個の集光拡光レンズ3200を例とする）である。照明光源3100は、照明光束3110を提供するために用いられる。本実施例では、照明光源3100は、例えば、発光ダイオードである。しかし、他の実施例では、照明光源3100は、ハロゲンランプ、ＨＩＤランプ又は他の適切な発光素子であってもよい。集光拡光レンズ3200は、第一光透過面3210、第二光透過面3220、内側囲み面3230、及び外側囲み面3240を含む。第一光透過面3210は、照明光束3110を集光拡光レンズ3200から射出するために用いられる。第二光透過面3220は、第一光透過面3210に対して設置され、且つ第一光透過面3210よりも小さい。内側囲み面3230は、第二光透過面3220に接続され、且つ第二光透過面3220と共に容置空間T1を定義し、且つ容置空間T1は、照明光源3100を容置するために用いられる。外側囲み面3240は、内側囲み面3230及び第一光透過面3210に接続され、且つ外側囲み面3240と内側囲み面3230との接続箇所から第一光透過面3210へ拡張する。ここでの拡張とは、例えば、外側囲み面3230が容置空間T1の開口から第一光透過面3210に延伸し、且つ、この開口が第一光透過面3210における投影の面積が第一光透過面3210の面積よりも小さいとのことを指す。外側囲み面3240は、光反射領域を有し、それは、集光領域3242及び少なくとも一つの拡光領域3244（図1Bでは、二つの拡光領域3244を例とする）を含む。照明光束3110の第一部分光束3112は、順に、内側囲み面3230を通過し、集光領域3242により反射され、及び、第一光透過面3210を通過し、照明光束3110の第二部分光束3114は、順に、内側囲み面3230を通過し、拡光領域3244により反射され、及び、第一光透過面3210を通過する。第一光透過面3210を通過した第二部分光束3114の発散角は、第一光透過面3210を通過した第一部分光束3112的発散角よりも大きい。
【００４７】
図2Aは、図1の車用照明装置の照明角度範囲を示す図であり、図2Bは、図2Aにおいて垂直発散角度が0である箇所の水平軸上の光強度分布曲線図であり、図2Cは、図2Aにおいて水平発散角度が0である箇所の垂直軸上の光強度分布曲線図である。図1D及び図2A〜図2Cを参照するに、本実施例による車用照明装置3000により射出した照明光束3110の照明角度範囲は、図2Aｂに示すようであり、そのうち、水平角度座標が0であり且つ垂直角度座標が0である方向は、照明光源3100の光軸O1の方向である。領域AR1は、第一部分光束3112の照明角度範囲であり、領域AR2は、第二部分光束3114の照明角度範囲であり、そのうち、領域AR2は、領域AR1を覆い（カバーし）（換言すると、本実施例では、第一光透過面3210を通過した第二部分光束3114の照射範囲は、第一光透過面3210を通過した第一部分光束3112の照射範囲を覆う）、これより分かるように、第二部分光束3114の発散角は、第一部分光束3112の発散角よりも大きい。
【００４８】
また、本実施例では、照明光束3110の第三部分光束3116は、順に、第二光透過面3220及び第一光透過面3210を通過し、そのうち、第一光透過面3210を通過した第二部分光束3114の発散角は、第一光透過面3210を通過した第三部分光束3116の発散角よりも大きい。第三部分光束3116の照明範囲は、領域AR1にあってもよく、よって、図2Aからも分かるように、第二部分光束3114の発散角は、第三部分光束3116の発散角よりも大きい。
【００４９】
本実施例による車用照明装置3000は、車両（例えば、自動車又は機関車）のハイビームランプとして用いられてもよく、集光拡光レンズ3200の第一光反射領域は、第一集光領域3242を有し、第一部分光束3112を集光し（例えば、第一部分光束3112をコリメートして射出させる）、よって、車用照明装置3000は、比較的大きい正向き光強度を提供することができ、また、欧洲経済委員会(Economic  Commission  of  Europe、ECEと略称する)が頒布する法規であるUN  ECE  Regulationにおける自動車のハイビームランプに関する規定にも符合する。また、集光レンズ3200は、拡光領域3244をも有するので、車用照明装置3000は、角度範囲が比較的大きい照明をも提供することができる。
【００５０】
本実施例では、第一光透過面3210を通過した第一部分光束3112の照射範囲は、図2Aに示すように、実質的に、第一光透過面3210を通過した第二部分光束3114の照射範囲の中央に位置し、このようにして、光軸O1に近い箇所の照明領域に比較的大きい輝度を持たせることができる。また、図2A乃至図2Cからわかるように、本実施例の車用照明装置3000が発した照明光束3110は、鉛直方向における発散角が比較的に収斂（発散角が例えば8.2度）しており、このようにして、領域AR2及び領域AR1における光強度を向上させ、車用照明装置3000の照明効果をより良く発揮することができる。換言すると、照明光源3100の電力の入力パワーが不変である場合、本実施例における集光拡光レンズ3200を用いることにより、正向き光の強度を増大することができる。或いは、正向き光の強度が不変である場合、本実施例の集光拡光レンズ3200を用いることにより、照明光源3100の電力の入力パワーを比較的低くさせても、所要の正向き光の強度を依然として達成することができるので、エネルギーを節約することができる他に、照明光源3100による熱エネルギーを減少させることもできる。
【００５１】
図3Aは、図1Bの車用照明装置がIII-III線に沿った断面図であり、図3Bは、図1Bの車用照明装置がIV-IV線に沿った断面図である。図1B、図1D、図3A及び図3Bを参照するに、外側囲み面3240は、少なくとも一つの段差3246を有し、この段差3246は、光反射領域の集光領域3242と拡光領域3244との間に位置する。本実施例では、段差3246の幅は、照明光源3100の光軸O1に垂直な方向（例えば、図1Bにおける鉛直的に下への方向）に沿って逓増する。また、本実施例では、拡光領域3244の曲率は、照明光源3100の光軸O1に垂直な方向（例えば、図1Bにおける鉛直的に下への方向）に沿って先に逓増し、その後、逓減する。例えば、IV-IV線の断面上の段差3246の幅L3は、I-I線の断面上の段差3246の幅L1よりも大きく、且つI-I線の断面上の段差3246の幅は、III-III線の断面上の段差3246の幅L2よりも大きい。また、I-I線の断面上の拡光領域3244の曲率は、III-III線の断面上の拡光領域3244の曲率よりも大きく、且つI-I線の断面上の拡光領域3244の曲率は、IV-IV線の断面上の拡光領域3244の曲率よりも大きい。
【００５２】
本実施例では、第一光透過面3210は、凸状のサブ透過面3212を有し、且つ凸状のサブ透過面3212は、照明光源3100の光軸O  1に位置する。また、第一光透過面3210は、更に、サブ平面3214を有してもよく、サブ平面3214は、凸状のサブ透過面3212を囲み、且つ凸状のサブ透過面3212に接続される。本実施例では、集光領域3242からの第一部分光束3112は、サブ平面3214を経由して外部に伝播することができ、拡光領域3244からの第二部分光束3114は、サブ平面3214を経由して外部に伝播することができ、且つ、第二光透過面3220からの第三部分光束3116は、凸状のサブ透過面3212を経由して外部に伝播することができる。本実施例では、第二光透過面3220は、凸曲面であるので、本実施例では、第三部分光束3116は、第二光透過面3220と第一光透過面3210との集光作用を受けた後に、コリメートの第三部分光束3116を形成し、集光拡光レンズ3200から離れる。本実施例による車用照明装置3000では、第一光透過面3210は、凸状のサブ透過面3212を有するので、集光拡光レンズ3200の外形は、比較的に美しく、単調じゃないように見える。また、凸状のサブ透過面3212は、光軸O1に近い箇所のレンズの厚さを増大させるので、集光拡光レンズ3200は、光軸O1に実質的に平行な方向における厚さは、比較的に均一になり、これにより、射出成形法で集光拡光レンズ3200を作成する時にレンズ表面の形状を変形させる機会を減少させ、集光拡光レンズ3200の生産良率を向上させることができる。
【００５３】
図4は、本発明の他の実施例による車用照明装置の断面図である。図4及び図1Dを参照するに、本実施例による車用照明装置3000aは、図1Dの車用照明装置3000に類似するが、両者の相違点は、次のようである。車用照明装置3000aでは、集光拡光レンズ3200aの第一光透過面3210aは、更に、環状凹面3214aを有し、且つ環状凹面3214aは、凸状のサブ透過面3212を囲む。また、本実施例では、環状凹面3214aと凸状のサブ透過面3212とは、円滑に接続されて連続曲面を形成する。
【００５４】
本実施例では、集光領域3242からの第一部分光束3112は、環状凹面3214aを経由して外部に伝播することができ、拡光領域3244からの第二部分光束3114は、環状凹面3214aを経由して外部に伝播することができ、且つ、第二光透過面3220からの第三部分光束3116は、凸状のサブ透過面3212を経由して外部に伝播することができる。
【００５５】
図5Aは、図4の車用照明装置の照明角度範囲を示す図であり、図5Bは、図5Aにおいて垂直発散角度が0である箇所の水平軸上の光強度分布曲線図であり、図5Cは、図5Aにおいて水平発散角度が0である箇所の鉛直軸上の光強度分布曲線図であり、そのうち、水平角度座標が0であり且つ垂直角度座標が0である方向は、第一照明光源3100の光軸O1の方向である。図4及び図5A乃至図5Cを参照するに、図5A乃至図5Cから分かるように、本実施例による車用照明装置3000aの発した照明光束3110が鉛直方向における発散角は、比較的に収斂しており（発散角は例えば8.4度）、このようにして、領域AR2’及び領域AR1’における光強度を向上させ、照明装置3000aの照明効果をより良く発揮させることができる。
【００５６】
図6は、本発明の他の実施例による車用照明装置の断面図である。図6及び図1Dを参照するに、本実施例の車用照明装置3000bは、図1Dの車用照明装置3000に類似するが、両者の相違点は、次のようである。車用照明装置3000bでは、集光拡光レンズ3200bの第一光透過面3210bが平面である。
【００５７】
図7は、本発明の他の実施例による車用照明装置の３Ｄ概要図である。図8Aは、図7の車用照明装置の背面図であり、図8B及び図8Cは、それぞれ、図8Aの車用照明装置が断面線B2-B2、C2-C2に沿った断面図である。図7乃至図8Cを参照するに、本実施例による車用照明装置100は、第二照明光源110及び第二導光レンズを含み、第二導光レンズは、例えば、コリメートレンズ12である。なお、本実施例のコリメートレンズ120をより良く図示するために、図7及び図8Aには、第二照明光源110をコリメートレンズ120に配置するため容置空間T2が示されていない。また、照明光源3100と照明光源110とは、同時に点灯する必要がなく、選択的に照明光源3100を点灯させてもよく、又は、選択的に照明光源110を点灯させても良い。
【００５８】
本実施例では、コリメートレンズ120は、照明光源110が提供した照明光束を、その第一光透過面S122を経由してコリメートレンズ120から射出させるために用いられる。具体的に言えば、コリメートレンズ120は、第一光透過面S122、第二光透過面S124、内側囲み面S126、及び外側囲み面S128を含む。第一光透過面S122、第二光透過面S124、内側囲み面S126、及び外側囲み面S128は、ともに、コリメートレンズ120の外形輪郭を定義し、第二光透過面S124は、第一光透過面S122よりも小さい。本実施例では、第一光透過面S122は、照明光束をコリメートレンズ120から射出させるために用いられる。第二光透過面S124は、第一光透過面S122に対して設置される。第二光透過面S124は、照明光源110の光軸Oに平行な第二参考平面r2に対して非鏡像対称であり、即ち、上下非対称であり、且つ、照明光源110の光軸Oに平行な第三参考平面r3に対して鏡像対称であり、即ち、左右対称である。この例では、照明光源110の光軸Oは、Y方向に延伸し、第三参考平面r3は、Z方向に平行であり、且つ、第二参考平面r2は、X方向に平行である。
【００５９】
続いて、本実施例では、内側囲み面S126と第二光透過面S124とは、ともに、容置空間T2を定義し、容置空間T2は、照明光源110を容置するために用いられる。外側囲み面S128は、内側囲み面S126及び第一光透過面S122に接続され、且つ、外側囲み面S128は、内側囲み面S126との接続箇所から、第一光透過面S122へ拡張する。ここでの拡張とは、例えば、外側囲み面S128が容置空間T2の開口から光透過面S122に延伸し、且つこの開口が第一光透過面S122における投影面積が第一光透過面S122の面積よりも小さいとのことを指す。言い換えると、外側囲み面S128は、容置空間T2の開口から方向Dに沿って第一光透過面S122に拡張する。
【００６０】
よって、本実施例では、照明光源110が発した照明光束は、全反射及び屈折原理に基づいてコリメートレンズ120の内部において伝播し、第二光透過面S124及び内側囲み面S126を経由してコリメートレンズ120の内部に入射し、更に、第一光透過面S222を経由して照明光源110の光軸Oに沿ってコリメートレンズ120から射出する。照明光束は、コリメートレンズ120の内部において伝播する時に、一部又は全部の照明光束は、外側囲み面S128により反射又は全反射され得る。
【００６１】
コリメートレンズ120から射出した照明光束は、照明光源110の光軸Oと一点で交差する第一参考平面r1において検出したその配光パターンOFは、実質的に、第一参考平面r1に位置する参考線RAの一方側の領域に分布する。図7は、第一参考平面r1が第二照明光源110の光軸Oに垂直であり、参考線RAが水平線であり、配光パターンOFが参考線RAの下方領域にある例を示すが、本発明は、これに限定されず、他の実施例では、第一参考平面r1が第二照明光源110の光軸Oに垂直でなくてもよく、参考線RAが鉛垂線又は他の任意の折線線分又は曲線であってもよく、配光パターンOFが参考線RAのそのうちの一方側の領域にあってもよい。
【００６２】
少なくとも上述のコリメートレンズ120の構造態様に基づいて、本実施例は、更に、外側囲み面S128の異なる領域に対して設計を行い、それに、異なる曲面形状を持たせることにより、異なる角度の発散する配光パターンを獲得する。
【００６３】
図9は、本実施例の外側囲み面S128の概要図である。図9を参照するに、本実施例の外側囲み面S128は、複数の光反射領域を含む。各光反射領域は、連続曲面であり、且つ隣接する光反射領域の間には、段差が有り、これにより、照明光束の配光パターンを適応的に調整できる。光反射領域は、コリメートレンズから射出した照明光束の配光パターンに与える異なる影響に基づいて、大低、拡光領域S310及び集光領域S320に分けることができ、次に、具体的に説明する。
【００６４】
図10Aは、本実施例の拡光領域S310の概要図である。図10Bは、本実施例の拡光領域S310の背面図である。図10Cは、図10Bの拡光領域が断面線B4-B4に沿った断面図である。図10Dは、図10Bの拡光領域が断面線A4-A4に沿った断面図である。図10Eは、図10Bの拡光領域の上面図である。図10Fは、図10Bの拡光領域の側面図である。図10Gは、図10Fの拡光領域が断面線E4-E4に沿った断面図である。図10Hは、図10Fの拡光領域が断面線D4-D4に沿った断面図である。図10A乃至図10Hを参照するに、本実施例の拡光領域S310は、複数のサブ拡光領域を含み、例えば、第一サブ拡光領域S312及び第二サブ拡光領域S314である。第一サブ拡光領域S312及び第二サブ拡光領域S314は、それぞれ、連続曲面であり、且つ、各自は、その隣接する光反射領域との間に段差を有する。例えば、図9をも同時に参照するに、本実施例の第一サブ拡光領域S312は、例えば、それぞれ、集光領域S320の両個のサブ領域S322、S324との間に段差を有する。同様に、第二サブ拡光領域S314も、それぞれ、その両側の隣接する光反射領域との間に段差を有する。次に、更に、各サブ拡光領域が如何にコリメートレンズから射出した照明光束の配光パターンに影響を与えるかについて詳細に説明する。
【００６５】
図7及び8Cを参照するに、一部の照明光束は、コリメートレンズ120から射出し、第一参考平面r1において検出した配光パターンOFは、水平の参考線RA以下の領域に分布し、且つ第一光透過面S122の中心点から、配光パターンOFが水平の参考線RAに平行な方向における最大幅の端点P1又はP2までの結び線と、照明光源110の光軸Oとの夾角θCは、水平発散角度と定義される。図17を参照するに、照明光源110の光軸Oと、第一参考平面r1及び参考線RAとの交差箇所は、水平発散角度θCが0度であると定義され、右へは、正の角度と定義され、左へは負の角度と定義される。
【００６６】
本実施例の照明光束は、第一サブ拡光領域S312の作用を受け、コリメートレンズ120から射出した照明光束の配光パターンは、水平の参考線RA以下で、且つ、水平発散角度θCが正負15度の第一角度範囲の間にある領域に分布する。照明光束は、第二サブ拡光領域S314の作用を受け、コリメートレンズ120から射出した照明光束の配光パターンは、水平の参考線RA以下で、且つ水平発散角度θCが正負20度の第二角度範囲の間にある領域に分布する。なお、ここで、第一角度範囲及び第二角度範囲は、それぞれ、正負15度及び正負20度を例として説明したが、両者の数値及び正負符号は、本発明を限定しない。言い換えると、本実施例の照明光束は、各サブ拡光領域の作用を受け、その第一参考平面r1において検出した配光パターンの分布は、参考線RA以下で、且つ、対応する水平発散角度θC範囲の間の領域にある。
【００６７】
本実施例では、照明光束は、第二光透過面S124の作用を受けた後に、その配光パターンも発散することができ、且つ、水平発散角θCが第三角度範囲にある領域に分布する。図11は、本実施例の第二光透過面が他の視角から観察されたときの概要図であり、図12は、図11の第二光透過面に対応する断面図である。図11乃至図12を参照するに、本実施例の第二光透過面S124は、大低、異なる曲率を有する複数の曲面に分けることができ、例えば、図11には、6個が示されている。図12において、点線で示すのは、第二光透過面S124がその中心断面線(即ち、第三参考平面)に沿った曲面輪郭であり、実線で示すのは、第二光透過面S124がその辺縁両側の断面線に沿った曲面輪郭である。なお、本実施例の第二光透過面S124は、異なる曲率を有する複数の曲面に分けることができるが、これらの異なる曲率の曲面により形成された第二光透過面S124は、連続曲面であり、これらの異なる曲率の曲面の間には、段差が存在しない。また、第二光透過面S124をはっきりと図示するために、図11には、他の表面の間に存在する段差が図示されていない。
【００６８】
少なくとも上述の第二光透過面S124の曲面設計により、それぞれ、第二光透過面S124を構成する複数の曲面の曲率を調整し、本実施例の照明光束は、第二光透過面S124の作用を受け、コリメートレンズ120から射出した照明光束の配光パターンは、水平の参考線RA以下で、且つ、水平発散角度θCが正負40度の第三角度範囲の間にある領域に分布する。なお、ここで、第三角度範囲は、正負40度を例として説明したが、その数値及び正負符号は、本発明を限定しない。
【００６９】
一実施例では、照明光束は、第一サブ拡光領域S312、第二サブ拡光領域S314、及び第二光透過面S124の作用を受け、その配光パターンはすべて発散し、即ち、すべては拡光領域に属し、本実施例の拡光の定義は、主に、水平発散角度θCにより定義される。照明光束は、コリメートレンズ120の光反射領域の作用を受け、その第一参考平面r1における配光パターンの分布の水平発散角度θCは、正負5度よりも大きければ、各該光反射領域は拡光領域であると定義し、且つ、正負5度は臨界角であると定義する。なお、この臨界角範囲の数値は、本発明を限定しない。本実施例では、コリメートレンズから射出した照明光束の配光パターンは、各拡光領域により、水平参考線RAの下方に調整された時に、水平参考線RAの上方の光強度は弱くなり、はっきりしているカットオフラインを形成することができる。
【００７０】
また、拡光領域の他に、本実施例の外側囲み面S128は、集光領域S320をも含む。図13は、本実施例の集光領域S320の概要図である。図14は、サブ集光領域S324の立体図である。図13及び図14を参照するに、本実施例の集光領域S320は、複数のサブ集光領域S322、S324、S326、S328を含む。この例では、サブ集光領域S322、S324は、第一サブ拡光領域S312の両側に対してそれぞれ設置され、且つサブ集光領域S326、S328は、第二サブ拡光領域S314の両側に対してそれぞれ設置される。本実施例では、各サブ集光領域は、それぞれ、連続曲面であり、且つ、各自は、その隣接する光反射領域との間に段差を有する。例えば、図9をも参照するに、本実施例のサブ集光領域S322、S324は、例えば、それぞれ、第一サブ拡光領域S312との接続箇所に段差を有する。同様に、サブ集光領域S326、S328は、例えば、それぞれ、第二サブ拡光領域S314との接続箇所に段差を有する。次に、各サブ集光領域が如何にコリメートレンズ120から射出した照明光束の配光パターンに影響を与えるかを更に説明する。
【００７１】
サブ集光領域S324を例とする。図14を参照するに、本実施例の照明光束は、サブ集光領域S324の作用を受け、コリメートレンズ120から射出した照明光束の配光パターンは、水平の参考線RA以下で、且つ、水平発散角度θCが正負5度の臨界角範囲の間にある領域に分布する。なお、ここで、臨界角範囲は、正負5度を例として説明したが、その数値は、本発明を限定しない。言い換えると、本実施例の照明光束は、各サブ集光領域の作用を受け、その配光パターンの分布は、水平参考線RA以下で、且つ水平発散角度θCが臨界角範囲以下であり、これは、本実施例の集光の定義である。即ち、照明光束は、各サブ集光領域の作用を受け、そのコリメートレンズ120から射出した配光パターンの分布は、参考線RA以下で、且つ水平発散角度θCが臨界角範囲以下であれば、各該光反射領域は、集光領域である。
【００７２】
要するに、本実施例では、照明光束は、外側囲み面の複数の光反射領域及び第二光透過面の作用を受けた後に、その配光パターンは、実質的に、参考線RA以下の領域に分布する。この配光パターンの分布は、本実施例の照明装置を車両照明に用いる時に、欧洲経済委員会(Economic  Commission  of  Europe、ECE)が頒布する法規であるUN  ECE  Regulationに符合させることができ、これは、車用照明装置のロービームランプの設計が、少なくとも、主な配光パターンが水平カットオフライン以下に分布するとの標準に符合しなければならないと規定している。そのうち、カットオフラインの明瞭度係数は、Gと定義され、明瞭度係数Gは、垂直スキャンを行って、カットオフラインの水平線分がV-V線分から2.5度までの箇所を通過する方式で決定される。
【００７３】
G=(logEβ−logE(β＋0.1°))
そのうち、Eは、実際の照度の検出値であり、単位は、lxである。βは、垂直方向の位置であり、単位は、角度である。G値は、0.13(最小明瞭度係数)以上、且つ、0.40(最大明瞭度係数)以下であるべきである。詳細なテストの細部は、UN  ECE  Regulationを参照することができるので、ここでは、省略する。
【００７４】
また、UN  ECE  Regulationは、更に、車用照明装置の配光パターンが水平カットオフラインを超えた部分の境界と、水平カットオフラインとの夾角が15度を超えないと規定している。次のように更に説明する。
【００７５】
図15Aは、本発明の他の実施例における外側囲み面S728の概要図である。図15Bは、異なる角度から図15Aの外側囲み面を観察したときの概要図である。図16は、特定角度形成領域S830の背面図である。
【００７６】
図15A乃至図16を参照するに、本実施例の外側囲み面S728は、更に、特定角度形成領域S830、S840を含む。この例では、特定角度形成領域S830、S840は、拡光領域S810の両側に対して設置され、且つ、第二参考平面r2の両側に設置される。本実施例では、各特定角度形成領域は、それぞれ、連続曲面であり、且つ、各自は、その隣接する光反射領域との間に段差を有する。例えば、本実施例の特定角度形成領域S830は、例えば、少なくとも、第一サブ拡光領域S812との接続箇所、及び、サブ集光領域S824との接続箇所にそれぞれ段差を有する。同様に、特定角度形成領域S840は、例えば、少なくとも、第二サブ拡光領域S814との接続箇所、及び、サブ集光領域S826との接続箇所にそれぞれ段差を有する。即ち、特定角度形成領域S830、S840の各自は、その隣接する光反射領域との間に段差を有する。次に、各特定角度形成領域が如何に照明光束の配光パターンに影響を与えるかについてさらに説明する。
【００７７】
図17は、特定角度形成領域S830、S840の作用を受けて、コリメートレンズ120から射出した照明光束が第一参考平面r1における配光パターンを示す図である。図15A乃至図17を参照するに、本実施例の照明光束は、特定角度形成領域S830、S840の作用を受け、コリメートレンズ120から射出した照明光束の配光パターンは、参考線RA以下に分布し、参考線RAは、折線であり、二つの交差する且つ特定角度θを持つ直線線分HL及びSLを含み、そのうち、HLは、水平カットオフラインであり、SLは、配光パターンが水平カットオフラインHLを超えた傾斜カットオフラインである。図17に示すように、UN  ECE  Regulationの法規の標準に符合するために、この例での特定角度θは、15度である。即ち、本実施例の照明光束は、特定角度形成領域S830、S840の作用を受けた後に、配光パターンが水平カットオフラインを超えた部分の境界と、水平カットオフラインHLとの夾角は、15度を越えていない。本実施例では、特定角度形成領域S830、S840が生成した配光パターンも、発散する配光パターンの一種に属し、且つ、更に、水平カットオフラインHL以上の15度の配光パターンの分布を生成する。図16を再び参照するに、特定角度形成領域S830を例とし、その曲面は、左右非対称であり、且つ、曲面を調整する時に、図11及び図12の調整方式を参考して、特定角度形成領域S830を、異なる曲率を有する複数の曲面に分けることができ、例えば、図16には、6個が示されており、各点線を参考軸RLに対して15度回転させた後に、領域S830の各曲面を取ることで拡光の調整を行う。なお、ここでの特定角度は、15度を例として説明したが、その数値の大小は、本発明を限定しない。
【００７８】
図18は、照明光束が外側囲み面S728の作用を受けてコリメートレンズ120から射出した配光パターンを示す図である。図18に示すように、照明光束は、本実施例の外側囲み面S728の複数の光反射領域及び第二光透過面S724の作用を受けた後に、その第一参考平面r1における配光パターンは、実質的に、参考線RAの下方に分布し、参考線RAは、水平カットオフラインHL及び傾斜カットオフラインSLを含み、水平カットオフラインHL及び傾斜カットオフラインSLの夾角は、15度を超えていない。よって、この配光パターンの分布は、本実施例の照明装置を車両照明に用いる時に、UN  ECE  Regulationに規定の法規標準に符合させることができる。具体的に、本実施例は、UN  ECE  Regulationが規定する測量標準において、コリメートレンズ120から射出した配光パターンは、参考線RAの上に位置し、即ち、水平カットオフラインHL及び傾斜カットオフラインSLの上の光強度は、ほぼゼロ（零）である。また、本実施例に言及の水平発散角度の測量方式は、UN  ECE  Regulationに規定に従う。
【００７９】
少なくとも上述の実施例に例示の配光パターンを提供するために、ここで開示の外側囲み面の各光反射領域の間には段差を有し、次に、これらの段差について更に説明する。
【００８０】
図19は、本発明の一実施例の外側囲み面の局部拡大図である。図9及び図19を参照するに、図9の外側囲み面S128を例とし、外側囲み面S128の各光反射領域は、連続曲面であり、且つ、隣接する光反射領域の間には、段差を有する。図19の段差Wは、二つの隣接する光反射領域の曲面が不連続で、高さに差が存在するとのことを意味する。
【００８１】
他の観点から見ると、図20Aは、図9のサブ拡光領域S312と、その隣接する光反射領域との段差を示す図であり、図20Bは、図20Aにおいて点線により囲まれた領域の局部拡大図である。図9、図20A及び図20Bを参照するに、本実施例では、図9のサブ拡光領域S312を例とし、サブ集光領域S322、S324の各自は、その隣接する光反射領域と段差を有し、例えば、サブ拡光領域S312とサブ集光領域S324とは段差Wを有し、図20A及び図20Bに示すように、個別の光反射領域の光学効果を個別に調整するために、各々の光反射領域の間の段差を生成し、調整の結果に基づいて、図20Bは、照明光束BLがサブ拡光領域S312により反射された後にY方向に沿ってコリメートレンズ120から射出する様子を示す図である。
【００８２】
図21Aは、図8Aのコリメートレンズ120が断面線B2-B2に沿った断面図である。図21Bは、図21Aにおいて点線により囲まれた領域に対応するコリメートレンズ120の局部側面拡大図である。図22Aは、図8Aのコリメートレンズ120が断面線C2-C2に沿った断面図である。図22Bは、図22Aにおいて点線により囲まれた領域に対応するコリメートレンズ120の局部側面拡大図である。
【００８３】
図8A、図21A乃至図22Bを参照するに、垂直方向から見れば、光反射領域S152は、配光パターンのニーズに従って調整を行う前の表面を表し、この時に、照明光束BLの光路径に沿ってコリメートレンズから射出した配光パターンは、水平の参考線の下に分布することができない。光反射領域S152をニーズに従って複数の曲面を分けて調整を行い、ここで、光反射領域S150、S154を例とする。光反射領域S150、S154については、配光パターンのニーズに従って曲率を調整し、照明光束BLの伝播方向が上へ又は下へのように制御する。光反射領域S150、S154を、区域を分けて調整することにより、照明光束BLは、照明光束BL’にコリメートすることができ、且つ、照明光束BL’のコリメートレンズから射出した配光パターンは、水平の参考線の下に分布することができる。同様に、水平方向から見れば、光反射領域S162は、配光パターンにニーズに従って調整を行う前の表面を表し、この時に、照明光束BLの光路径に沿ってコリメートレンズから射出した配光パターンは、所要の水平発散角度の分布を達成することができない。光反射領域S162をニーズに従って複数の曲面を分けて調整を行い、ここで、光反射領域S160、S164を例とする。光反射領域S160、S164については、配光パターンのニーズに従って曲率を調整し、照明光束BLの伝播方向が照明光源110の光軸Oに近い、又は、照明光源の光軸Oから離れるように制御する。光反射領域S160、S164を、区域を分けて調整することにより、照明光束BLは、配光パターンのニーズに従って照明光束BL’に調整することができ、且つ、照明光束BL’のコリメートレンズから射出した配光パターンは、所要の水平発散角度に分布することができる。
【００８４】
要するに、本発明に開示の車用照明装置は、そのコリメートレンズにメッキで高反射率膜層を形成する必要がなく、全反射及び屈折原理により、外側囲み面に対して設計を行い、これにより、外側囲み面が異なる曲面形状の領域を含むように、及び、各領域の間に段差を有するようになり、異なる発散角度のニーズを満たすことができる。また、照明光束が異なる領域を経由して達成した、コリメートレンズから射出した配光パターンは、上述のように記載されており、その結果は、本発明に開示の車用照明装置が、少なくとも、車両のヘッドライトの配光パターンの標準に符合することを示している。
【００８５】
図9及び図15Aに記載の実施例から見れば、車用照明装置が背面から観察されると、即ち、-Y方向から+Y方向へ観察されると、コリメートレンズの外形輪郭は、実質的に、近似円形の曲線であるが、本発明は、これに限定されない。図23Aは、本発明の他の実施例による車用照明装置の３Ｄ概要図である。図23Bは、図23Aのコリメートレンズの背面図である。図23Cは、図23Bのコリメートレンズが断面線B17-B17に沿った断面図である。図23Dは、図23Bのコリメートレンズが断面線C17-C17に沿った断面図である。本実施例の車用照明装置は、背面から観察すると、そのコリメートレンズ1710の外形輪郭は、実質的に、近似四辺形の曲線である。なお、この種の構造設計は、機関車の照明装置に用いてもよく、この際、機関車の照明装置は、特定角度の配光パターンを提供する形成領域S830、S840を含めなくても良い。言い換えれば、本開示の車用照明装置は、異なる応用分野によって、その第二外側囲み面が特定角度形成領域を含むかどうか、又は、その特定角度形成領域の設置位置を選択的に設計することができる。例えば、機関車の照明の応用では、車用照明装置は、特定角度形成領域を含めなくても良い。運転席が左側にある車の照明の応用では、車用照明装置の特定角度形成領域の設計は、例えば、図15Aに開示の設計態様であってもよい。運転席が右側にある車の照明の応用では、車用照明装置の特定角度形成領域の設計は、他の法規に規定の標準に符合するように、適応に調整してもよい。
【００８６】
異なる応用によって、本発明の一実施例の車用照明装置は、複数の照明光源及び複数のコリメートレンズを含んでもよく、且つ、これらのコリメートレンズは、同じ材質で且つ一体成型によるレンズ構造である。図24乃至図26は、それぞれ、車用照明装置が異なる数の第二照明光源及びコリメートレンズを含む実施例を示す。図24Aは、本発明の他の実施例の車用照明装置の３Ｄ概要図である。図24Bは、図24Aのコリメートレンズの背面図である。図24Cは、図24Bのコリメートレンズが断面線B27-B27に沿った断面図である。図24Dは、図24Bのコリメートレンズが断面線C27-C27に沿った断面図である。図25Aは、本発明の他の実施例の車用照明装置の３Ｄ概要図である。図25Bは、図25Aのコリメートレンズの背面図である。図25Cは、図25Bのコリメートレンズが断面線B37-B37に沿った断面図である。図25Dは、図25Bのコリメートレンズが断面線C37-C37に沿った断面図である。図26Aは、本発明の他の実施例の車用照明装置の３Ｄ概要図である。図26Bは、図26Aのコリメートレンズの背面図である。図26Cは、図26Bのコリメートレンズが断面線B47-B47に沿った断面図である。図26Dは、図26Bのコリメートレンズが断面線C47-C47に沿った断面図である。照明光源は、コリメートレンズの容置空間に対応して配置され、これらの実施態様をはっきりと図示するために、図23乃至図26は、照明光源をコリメートレンズに配置するための容置空間を図示していない。また、複数のコリメートレンズを有する車用照明装置は、更に基板を含み、基板は、コリメートレンズを設置するために用いられる。例えば、車用照明装置1800、1900、2000は、それぞれ、複数のコリメートレンズを設置するための基板1830、1930、2030を含む。更に、これらの一体成型によるレンズ構造上の各光反射領域は、それぞれ、連続曲面であり、且つ、各自は、隣接するこれらの光反射領域との間に少なくとも一つの段差を有し、複数の照明光源の照明光束は、これらの光反射領域により屈折された後に、該レンズ構造から射出した照明光束は、依然として、UN  ECE  Regulationの規定に符合する。
【００８７】
図27Aは、本発明の他の実施例の車用照明装置の３Ｄ概要図であり、図27Bは、図27Aの車用照明装置の背面図である。図27A及び図27Bを参照するに、本実施例の車用照明装置4000は、複数の図1Aの照明光源3100（図27A及び図27Bでは、二つの照明光源3100を例とする）、複数の図1Aの集光拡光レンズ3200（図27A及び図27Bでは、二つの集光拡光レンズ3200を例とする）、一つの図8Bの照明光源110、及び一つの図23Aのコリメートレンズ1710を含む。本実施例では、これらの集光拡光レンズ3200は、同じ材質で且つ一体成型によるレンズ構造であり、且つ、これらの照明光源3100は、これらの集光拡光レンズ3200のこれらの容置空間T1に対応して配置される。また、本実施例では、コリメートレンズ1710及び集光拡光レンズ3200は、互いに接続され且つ一体成型であり、且つ照明光源110は、コリメートレンズ1710の容置空間T2に対応して配置される。また、本実施例では、照明光源3100の光軸O1は、照明光源110の光軸Oと実質的に互いに平行である。このようにして、ロービームランプのレンズ（例えば、コリメートレンズ1710）と、ハイビームランプのレンズ（例えば、集光拡光レンズ3200）とを一体に合併することができ、これにより、ロービームランプとハイビームランプとを一つのモジュールに合併することができ、組み立てに便利である。しかし、他の実施例では、機構部品、レンズ表面の固定構造、又は、接着剤を用いて、コリメートレンズ1710と集光拡光レンズ3200とを一体に結合することもできる。また、図27A及び図27Bにおけるコリメートレンズ1710は、図7のようなコリメートレンズ120又は上述の他の実施例におけるコリメートレンズに置換されてもよい。また、他の実施例では、車用照明装置は、複数のコリメートレンズ及び複数の集光拡光レンズを有してもよく、且つ、これらのコリメートレンズとこれらの集光レンズとは、一体に結合することができる。
【００８８】
図28Aは、本発明の他の実施例による車用照明装置の３Ｄ概要図であり、図28Bは、図28Aの車用照明装置の背面図である。図28A及び図28Bを参照するに、本実施例の車用照明装置4000aは、図27Aの車用照明装置4000に類似し、両者の相違点は、本実施例の車用照明装置4000aが一つの集光拡光レンズ3200、一つのコリメートレンズ1710、一つの照明光源3100、及び一つの照明光源110を採用していることにある。本実施例では、集光拡光レンズ3200とコリメートレンズ1710とが一体成型である。
【００８９】
図29Aは、本発明の他の実施例による車用照明装置の３Ｄ概要図であり、図29Bは、図29Aの車用照明装置の背面図である。図29A及び図29Bを参照するに、本実施例の車用照明装置5000は、図27Aの車用照明装置4000に類似し、両者の相違点は、次のようである。車用照明装置5000では、各集光拡光レンズ3200cの外側囲み面3240cの拡光領域3244の数が一つであるが、図27Aでは、各集光拡光レンズ3200の外側囲み面3240の拡光領域3244の数が二つである。他の実施例では、集光拡光レンズ3200又は3200cにおける拡光領域3244の数、及び、拡光領域3244と集光領域3242との面積の比は、使用のニーズに従って適切に調整することができ、これにより、図2A中の領域AR1における光強度と、領域AR2における領域AR1以外の部分の光強度との比は、適切に調整及び制御することができる。
【００９０】
図30Aは、本発明の他の実施例による車用照明装置の３Ｄ概要図であり、図30Bは、図30Aの車用照明装置の背面図である。図30A及び図30Bを参照するに、本実施例による車用照明装置5000aは、図29Aの車用照明装置5000に類似し、両者の相違点は、本実施例の車用照明装置5000aが一つの集光拡光レンズ3200c、一つのコリメートレンズ1710、一つの照明光源3100、及び一つの照明光源110を採用していることにある。本実施例では、集光拡光レンズ3200cとコリメートレンズ1710とは一体成型である。
【００９１】
図31Aは、本発明の他の実施例による集光拡光レンズの３Ｄ概要図であり、図31Bは、図31Aの集光拡光レンズの背面図であり、図31Cは、図31Bの車用照明装置がV-V線に沿った断面図であり、図31Dは、図31Bの車用照明装置がVI-VI線に沿った断面図である。図31A乃至図31Dを参照するに、本実施例では、図1Aの集光拡光レンズ3200は、本実施例の集光拡光レンズ3200dにより置換され得る。本実施例の集光拡光レンズ3200dは、図1Aの集光拡光レンズ3200に類似し、両者の相違点は、次のようである。本実施例の集光拡光レンズ3200dでは、第一光透過面3210dは、凸状のサブ透過面3212を囲む環状凹面3214dを有し、そのうち、環状凹面3214dが光軸O1に平行な方向における深さH1は、凸状のサブ透過面3212が光軸O1に平行な方向における高さH2よりも大きい。換言すると、凸状のサブ透過面3212は、環状凹面3214dが形成した窪みに位置し、且つ、凸状のサブ透過面3212の突出程度は、環状凹面3214dの外縁に達しない。
【００９２】
また、本実施例の集光拡光レンズ3200dでは、外側囲み面3240dは、四個の拡光領域3244を有する。
【００９３】
図32A及び図32Bは、それぞれ、図31Aの集光拡光レンズの他の変形例が二つの異なる方向における断面図であり、そのうち、図32Aの断面方向は、図31Cの断面方向と同じで、且つ、図32Bの断面方向は、図31Dの断面方向と同じである。図32A及び図32Bを参照するに、本実施例の集光拡光レンズ3200eは、図31Aの集光拡光レンズ3200dに類似し、両者の相違点は、本実施例の集光拡光レンズ3200eの第一光透過面3210eが凸曲面であることにある。
【００９４】
図33A及び図33Bは、図7のコリメートレンズの他の変形例が二つの異なる方向における断面図であり、そのうち、図33Aの断面方向は、図8Bの断面方向と同じで、且つ図33Bの断面方向は、図8Cの断面方向と同じである。図33A及び図33Bを参照するに、本実施例のコリメートレンズ120aは、図7中のコリメートレンズ120を置換するために用いられて良い。本実施例のコリメートレンズ120aは、図7のコリメートレンズ120に類似し、両者の相違点は、次のようである。本実施例のコリメートレンズ120aでは、第一光透過面S122aは、凸状のサブ透過面S1222及び環状凹面S1224を含む。凸状のサブ透過面S1222は、照明光源110（図8Bに示すように）の光軸Oに位置する。本実施例では、凸状のサブ透過面S1222は、例えば、凸曲面である。環状凹面S1224は、凸状のサブ透過面S1222を囲み、そのうち、環状凹面S1224が光軸Oに平行な方向における深さH1’は、凸状のサブ透過面S1222が光軸Oに平行な方向における高さH2’よりも大きい。換言すると、凸状のサブ透過面S1222は、環状凹面S1224が形成した窪みに位置し、且つ、凸状のサブ透過面S1222の突出程度は、環状凹面S1224の外縁に達しない。
【００９５】
図34A及び図34Bは、それぞれ、図33Aのコリメートレンズの他の変形例が二つの異なる方向における断面図であり、そのうち、図34Aの断面方向は、図33Aの断面方向と同じで、且つ図34Bの断面方向は、図33Bの断面方向と同じである。図34A及び図34Bを参照するに、本実施例のコリメートレンズ120bは、図33Aのコリメートレンズ120aに類似し、両者の相違点は、本実施例のコリメートレンズ120bの第一光透過面S122bが凸曲面であることにある。
【００９６】
図35Aは、図23Aのコリメートレンズの他の変形例の３Ｄ概要図であり、図35Bは、図35Aのコリメートレンズの背面図であり、図35Cは、図35BのコリメートレンズがVII-VII線に沿った断面図であり、図35Dは、図35BのコリメートレンズがVIII-VIII線に沿った断面図であり、図35Eは、図35BのコリメートレンズがIX-IX線に沿った断面図である。図35A乃至図35Eを参照するに、本実施例のコリメートレンズ1710cは、図23Aのコリメートレンズ1710に類似し、両者の差異は、次のようである。本実施例のコリメートレンズ1710cでは、第一光透過面S122cは、主平面S1221及び少なくとも一つの傾斜面S1223（図35Aでは、複数の傾斜面S1223を例とする）を含み、そのうち、傾斜面S1223は、主平面S1221に対して、第一参考平面r1（図7を参照）における参考線RA（図7を参照）の下側（図7では、配光パターンOFが所在する一方側）への方向に傾斜する。換言すると、傾斜面S1223は、上へ傾斜し（即ち、Z方向へ傾斜する）、このようにして、屈折原理に従って傾斜面S1223から射出した光を下へ偏らせることができ、これにより、配光パターンOFの分布は、更に、下へ（即ち、-Z方向へ）移動できる（図7を参照）。本実施例では、主平面S1221は、実質的に、光軸Oに垂直である（図35Cに示すように）。
【００９７】
本実施例では、傾斜面S1223は、主平面S1221に対してコリメートレンズ1710cに窪む。また、本実施例では、傾斜面S1223は、第一光透過面S122cの辺縁と直接接しない。換言すると、主平面S1221は、傾斜面S1223を囲む。また、傾斜面S1223と主平面S1221との間には、段差S1225が存在し、又は、折り曲げられて接し、且つ異なる傾斜面S1223の間にも段差S1225が存在する。
【００９８】
図36Aは、図35Aのコリメートレンズの他の変形例の３Ｄ概要図であり、図36Bは、図36Aのコリメートレンズの背面図であり、図36Cは、図36BのコリメートレンズがX-X線に沿った断面図であり、図36Dは、図36BのコリメートレンズがXI-XI線に沿った断面図であり、図36Eは、図36BのコリメートレンズがXII-XII線に沿った断面図である。図36A乃至図36Eを参照するに、本実施例のコリメートレンズ1710dは、図35Aのコリメートレンズ1710cに類似し、両者の相違点は、次のようである。本実施例のコリメートレンズ1710dでは、第一光透過面S122dの傾斜面S1223は、主平面S1221から突出する。しかし、他の実施例では、傾斜面S1223の一部は、主平面S1221に対してコリメートレンズ1710cに窪んでも良く、且つ傾斜面S1223の他の部分は、主平面S1221に対してコリメートレンズ1710cから突出しても良い。
【００９９】
本実施例では、一部のこれらの傾斜面S1223は、第一光透過面S122dの辺縁に延伸する。また、他の実施例では、図35Aの傾斜面S1223を、一部のこれらの傾斜面S1223が第一光透過面S122dの辺縁に延伸するような特徴を有するように変更してもよい。
【０１００】
図35Aの実施例に類似するのは、本実施例の傾斜面S1223と主平面S1221との間に段差S1225が存在し、又は、折り曲げられて接し、且つ異なる傾斜面S1223の間にも段差S1225が存在することである。
【０１０１】
上述のことを総合すれば分かるように、本発明の実施例による車用照明装置は、車両（例えば、自動車又は機関車）のハイビームランプとして用いられてもよく、集光拡光レンズは、第一部分光束を集光する（例えば、第一部分光束をコリメートして射出させる）ための集光領域を有するので、車用照明装置は、比較的大きい正向き輝度を提供するこができ、また、欧洲経済委員会(Economic  Commission  of  Europe：ECE)が頒布する法規であるUN  ECE  Regulationにおける自動車のハイビームランプに関する規定に符合することができる。また、集光レンズは、拡光領域をも有するので、車用照明装置は、角度範囲が比較的大きい照明をも提供することができる。また、本発明の実施例による車用照明装置のコリメートレンズは、全反射及び屈折原理に基づいて、その外側囲み面における異なる領域の曲面形状を設計し、且つ隣接する領域の間には断差があり、これにより、異なる角度の発散する配光パターンを獲得でき、車用照明装置によりコリメートレンズから射出した照明光束の配光パターンは、実質的に、はっきりしているカットオフライン、特定の焦点合わせ領域、及び比較的良い光利用率を有し、車両（例えば、自動車又は機関車）のロービームランプとして用いられ得る。
【０１０２】
本発明は、前述した好適な実施例に基づいて以上のように開示されたが、前述した好適な実施例は、本発明を限定するためのものでなく、当業者は、本発明の精神と範囲を離脱しない限り、本発明に対して些細な変更と潤色を行うことができるので、本発明の保護範囲は、添付した特許請求の範囲に定まったものを基準とする。また、本発明の何れの実施例又は特許請求の範囲は、本発明に開示された全ての目の又は利点又は特徴を達成する必要がない。また、要約の部分と発明の名称は、文献の検索を助けるためのみのものであり、本発明の権利範囲を限定するものでない。また、本明細書又は特許請求の範囲に言及びびしている「第一」、「第二」及び「第三」等の用語は、要素（element）に名前を付け、または、異なる実施例又は範囲を区別するためのもののみであり、要素の数量上の上限又は下限を限定するためのものでない。
【符号の説明】
【０１０３】
100、1800、1900、2000、3000、3000a、3000b、4000、4000a、5000、5000a：車用照明装置
110、3100：照明光源
120、120a、120b、1710、1710c、1710d：コリメートレンズ（第二導光レンズ）
1830、1930、2030：基板
3110、BL、BL’：照明光束
3112：第一部分光束
3114：第二部分光束
3116：第三部分光束
3200、3200a、3200b、3200c、3200d、3200e：集光拡光レンズ（第一導光レンズ）
3210、3210a、3210b、3210d、3210e、S122、S122a、S122b、S122c、S122d、S722：第一光透過面
3212、S1222：凸状のサブ透過面
3214：サブ平面
3214a、3214d、S1224：環状凹面
3220、S124、S724：第二光透過面
3230、S126：内側囲み面
3240、3240c、3240d、S128：外側囲み面
3242、S320、S820：集光領域
3244、S310、S810：拡光領域
3246、W、S1225：段差
AR1、AR2、AR1’、AR2’：領域
S1221：主平面
S1223：傾斜面
S150、S160：光反射領域
S152、S154、S162、S164：調整前の光反射領域
S830、S840：特定角度形成領域
S312、S812：第一サブ拡光領域
S314、S814：第二サブ拡光領域
S322、S324、S326、S328、S822、S824、S826、S828：サブ集光領域
T1、T2：第二容置空間
H1、H1’：深さ
H2、H2’：高さ
HL：水平カットオフライン
OF：配光パターン
P1、P2：端点
r1：第一参考平面
r2：第一参考平面
r3：第一参考平面
RL：参考軸
RA：参考線
SL：傾斜カットオフライン
O、O1：光軸
L1、L2、L3：幅
D：拡張方向
A4-A4、B2-B2、B4-B4、B17-B17、B27-B27、B37-B37、B47-B47、C2-C2、C17-C17、C27-C27、C37-C37、C47-C47、D4-D4、E4-E4、I-I、II-II、III-III、IV-IV、V-V、VI-VI、VII-VII、VIII-VIII、IX-IX：断面線
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１０Ｆ】
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【図１０Ｇ】
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【図１０Ｈ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ】
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【図２３Ｄ】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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【図２４Ｄ】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２５Ｃ】
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【図２５Ｄ】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２６Ｃ】
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【図２６Ｄ】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図３０Ａ】
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【図３０Ｂ】
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【図３１Ａ】
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【図３１Ｂ】
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【図３１Ｃ】
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【図３１Ｄ】
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【図３２Ａ】
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【図３２Ｂ】
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【図３３Ａ】
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【図３３Ｂ】
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【図３４Ａ】
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【図３４Ｂ】
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【図３５Ａ】
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【図３５Ｂ】
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【図３５Ｃ】
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【図３５Ｄ】
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【図３５Ｅ】
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【図３６Ａ】
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【図３６Ｂ】
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【図３６Ｃ】
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【図３６Ｄ】
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【図３６Ｅ】
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