(57)【要約】  本発明は車両照明システムに関し、車両ランプ用光学素子を開示し、入光部（１１）、伝送部（１２）及び出光部（１３）を備える。前記入光部（１１）は少なくとも１つの入光構造（１１１）を備え、前記伝送部（１２）は前記入光部（１１）と前記出光部（１３）との間に設置され、中央部位に位置する光通過部（１２１）及び外周部位に位置する光吸収部（１２２）を備え、前記出光部（１３）は外へ突出する出光面（１３１）を備える。構造が簡単で、調光が簡単であるという利点を有する。本発明は該車両ランプ用光学素子を用いた車両ランプモジュール、該車両ランプモジュールを備えた車両ヘッドライト及び該車両ヘッドライトを用いた車両をさらに開示する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入光部（１１）、伝送部（１２）及び出光部（１３）を備える車両ランプ用光学素子であって、前記入光部（１１）は少なくとも１つの入光構造（１１１）を備え、前記伝送部（１２）は前記入光部（１１）と前記出光部（１３）との間に設置され、該伝送部（１２）は中央部位に位置する光通過部（１２１）及び外周部位に位置する光吸収部（１２２）を備え、前記出光部（１３）は外へ突出する出光面（１３１）を備えることを特徴とする車両ランプ用光学素子。
【請求項２】
前記伝送部（１２）の左右両側の前記光吸収部（１２２）の前記入光部（１１）に近い部分は光軸に平行で前記出光部（１３）へ延伸し、前記出光部（１３）に近い部分は前記出光部（１３）へ延伸するとともに光軸に徐々に近づき、前記光吸収部（１２２）の左右両側の内側面の反射率は２０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の車両ランプ用光学素子。
【請求項３】
前記伝送部（１２）の上下両側の前記光吸収部（１２２）は前記入光部（１１）から前記出光部（１３）へ延伸するとともに光軸から離れる方向に徐々に拡張することを特徴とする請求項１に記載の車両ランプ用光学素子。
【請求項４】
前記出光部（１３）の基部の幅は隣接する前記光通過部（１２１）の幅よりも大きく、前記出光部（１３）の基部の高さは隣接する前記光通過部（１２１）の高さよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の車両ランプ用光学素子。
【請求項５】
前記出光部（１３）の側面はその基部から前記出光面（１３１）へ延伸するとともに光軸に徐々に近づくことを特徴とする請求項４に記載の車両ランプ用光学素子。
【請求項６】
前記入光構造（１１１）は端部へ突出する入光面を備えることを特徴とする請求項１−５のいずれか一項に記載の車両ランプ用光学素子。
【請求項７】
前記伝送部（１２）は二色射出成形され、中央部位に位置する光通過部（１２１）は透明材料から射出成形され、外周部位に位置する光吸収部（１２２）は暗色材料から射出成形されることを特徴とする請求項１−５のいずれか一項に記載の車両ランプ用光学素子。
【請求項８】
前記光通過部（１２１）は透明プラスチック、シリカゲル又はガラス製であり、前記光吸収部（１２２）は黒色ＰＣ製であることを特徴とする請求項１−５のいずれか一項に記載の車両ランプ用光学素子。
【請求項９】
車両ランプモジュールであって、少なくとも１つの光源（２）、回路基板（３）、ラジエーター（４）、及び請求項１−８のいずれか一項に記載の車両ランプ用光学素子（１）を備え、前記光源（２）が前記回路基板（３）に取り付けられ、前記車両ランプ用光学素子（１）が前記回路基板（３）によって前記ラジエーター（４）に取り付けられ、且つ前記光源（２）を前記入光構造（１１１）に一対一対応させることを特徴とする車両ランプモジュール。
【請求項１０】
前記車両ランプ用光学素子（１）の左右両側の前記光吸収部（１２２）の前記回路基板（３）に近い部分はそれぞれ両側へ延伸して取り付け部（１４）を形成し、且つ前記車両ランプ用光学素子（１）は前記取り付け部（１４）によって前記ラジエーター（４）に取り付けられることを特徴とする請求項９に記載の車両ランプモジュール。
【請求項１１】
前記取り付け部（１４）に位置決めピン（１４２）が設けられ、前記回路基板（３）及び前記ラジエーター（４）の両方に位置決め孔（３２）が設けられ、前記位置決めピン（１４２）が前記位置決め孔（３２）内に位置するように維持されることを特徴とする請求項１０に記載の車両ランプモジュール。
【請求項１２】
前記取り付け部（１４）は支持脚（１４１）が設けられ、前記支持脚（１４１）によって前記回路基板（３）に支持されることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の車両ランプモジュール。
【請求項１３】
車両ヘッドライトであって、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の車両ランプモジュールを少なくとも１つ備えることを特徴とする車両ヘッドライト。
【請求項１４】
車両であって、請求項１３に記載の車両ヘッドライトを備えることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両照明システムに関し、具体的には車両ランプ用光学素子に関する。また、本発明はさらに車両ランプモジュール、車両ヘッドライト及び車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両ランプモジュールとは、単独で又は組み合わせて使用することによって１つ又はいくつかの車両照明機能を実現できる装置又はユニットである。通常、ロービーム又はハイビームを形成するための車両ランプモジュールはいずれも一次光学素子（例えば、反射ミラー、透明導光部材）及び二次光学素子（例えば、レンズ）が設置され、且つレンズ又はレンズに相当する機能を有する構造を車両ランプモジュールの最終的な光出力用の光学素子とする。
【０００３】
最近、自動車制御技術の発展に伴い、マトリックス型（Ｍａｔｒｉｘ）車両ランプは幅広く使用されている。マトリックス型（Ｍａｔｒｉｘ）ヘッドライトモジュールは、ハイビーム照明領域を複数の照明領域に細分化し、ＡＤＢ機能を実現することができる。すなわち、車両の前方の目標物を遮蔽して、ほかの道路使用者の眩しさを回避し、運転の安全性を向上させることができる。
【０００４】
従来のマトリックス型（Ｍａｔｒｉｘ）ヘッドライトモジュールも一次光学素子及び二次光学素子が設置され、且つ一次光学素子及び二次光学素子によって複数の光源が発する光を組み合わせて車両の前方に投射し、所望の設計パターンを形成する。これは一次光学素子及び二次光学素子に対して非常に高い製造精度及び組立精度を求めるため、設計要件を満たすには、車両ヘッドライトの出荷前、複雑な調光プロセスを行う必要がある。一次光学素子及び二次光学素子はいずれも取り付けブラケットによって固定され、且つ取り付けブラケットによってライト本体又はラジエーターに取り付けられる必要がある。上記の理由によって、従来のマトリックス型（Ｍａｔｒｉｘ）ヘッドライトモジュールは構造が複雑で、体積が大きく、取り付け、調光の困難度が大きく、コストが高い等の欠点を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする技術的問題は、従来の一次光学素子及び二次光学素子を代替し、構造が簡単で、体積が小さく、取り付け及び調光が簡単である車両ランプ用光学素子を提供することである。
【０００６】
本発明がさらに解決しようとする技術的問題は、構造が簡単で、取り付け精度が高く、安定性に優れた車両ランプモジュールを提供することである。
【０００７】
本発明がさらに解決しようとする技術的問題は、構造が簡単で、調光が簡単で、体積が小さい車両ヘッドライトを提供することである。
【０００８】
また、本発明がさらに解決しようとする技術的問題は、ヘッドライトの体積が小さく、調光が簡単である車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記技術的問題を解決するために、本発明の一態様は車両ランプ用光学素子を提供し、入光部、伝送部及び出光部を備え、前記入光部は少なくとも１つの入光構造を備え、前記伝送部は前記入光部と前記出光部との間に設置され、該伝送部は中央部位に位置する光通過部及び外周部位に位置する光吸収部を備え、前記出光部は外へ突出する出光面を備える。
【００１０】
好ましくは、前記伝送部の左右両側の前記光吸収部の前記入光部に近い部分は光軸に平行で前記出光部へ延伸し、前記出光部に近い部分は前記出光部へ延伸するとともに光軸に徐々に近づき、前記光吸収部の左右両側の内側面の反射率は２０％以下である。該好適な技術案によって、前記入光部から入射する光が前記光吸収部の左右両側の内側面に照射する時に形成される入射角が小さくなり、前記光吸収部の内側面の光に対する反射率を小さくし、より多くの光が屈折されて前記光吸収部に入って前記光吸収部に吸収され、それにより反射光による迷光を大幅に減少させることができる。該好適な技術案では、前記光吸収部の左右両側の内側面の反射率が２０％以下、さらに５％以下に達することができる。
【００１１】
好ましくは、前記伝送部の上下両側の前記光吸収部は前記入光部から前記出光部へ延伸するとともに光軸から離れる方向に徐々に拡張する。該好適な技術案によって、前記入光部から入射する光の上下方向の制限が小さく、より多くの光が前記光通過部を通過して前記出光部に入って照明パターンを形成することができ、光利用率を向上させる。
【００１２】
好ましくは、前記出光部の基部の幅は隣接する前記光通過部の幅よりも大きく、前記出光部の基部の高さは隣接する前記光通過部の高さよりも大きい。該好適な技術案によって、前記光通過部を通過して前記出光部に入った光をより多く出光面の範囲内に制限し、出光面の屈折作用下で照明パターンを形成する。前記出光部の側面に直接照射する光の量を減少させ、光が前記出光部の側面から出射して迷光を形成することを防止する。
【００１３】
さらに好ましくは、前記出光部の側面はその基部から前記出光面へ延伸するとともに光軸に徐々に近づく。該好適な技術案では、このように前記出光部の側面が傾斜して設置されることで、前記出光部の側面によって反射された光が前記出光面に入射する時に形成される入射角がさらに小さくなり、全反射を形成しやすくなる。
【００１４】
好ましくは、前記入光構造は端部へ突出する入光面を備える。該好適な技術案では、端部へ突出する入光面によって、光源が発する光をより多く集束でき、且つ異なる光源が発する光がそれぞれの照明領域を形成することに有利である。
【００１５】
好ましくは、前記伝送部は二色射出成形され、中央部位に位置する光通過部は透明材料から射出成形され、外周部位に位置する光吸収部は暗色材料から射出成形される。該好適な技術案によって、前記光通過部と前記光吸収部が密着して単一の境界面を形成でき、それらの密着不良によって光が境界面で複数回反射されて迷光を形成することを回避する。透明材料は光の透過に有利であるが、暗色材料は光の吸収を増加させることができる。
【００１６】
好ましくは、前記光通過部は透明プラスチック、シリカゲル又はガラス製であり、前記光吸収部は黒色ＰＣ製である。該好適な技術案では、前記プラスチックは透明ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）又は透明ＰＣ（ポリカーボネート）を使用してもよい。前記光通過部に使用される材料は透明度が高く、光伝搬性に優れ、より多くの光の通過に有利であり、前記光吸収部に使用される黒色ＰＣ（ポリカーボネート）材料はより多くの光を吸収して、光の反射及び迷光の形成を減少させることができる。
【００１７】
本発明の第２態様は車両ランプモジュールを提供し、少なくとも１つの光源、回路基板、ラジエーター、及び本発明の第１態様に係る車両ランプ用光学素子を備え、前記光源が前記回路基板に取り付けられ、前記車両ランプ用光学素子が前記回路基板によって前記ラジエーターに取り付けられ、且つ前記光源を前記入光構造に一対一対応させる。
【００１８】
好ましくは、前記車両ランプ用光学素子の左右両側の前記光吸収部の前記回路基板に近い部分はそれぞれ両側へ延伸して取り付け部を形成し、且つ前記取り付け部によって前記ラジエーターに取り付けられる。該好適な技術案では、前記取り付け部によって前記車両ランプ用光学素子が取り付けられることで、従来の一次光学素子又は二次光学素子の取り付けに使用される取り付けブラケットを省くことができ、車両ランプモジュールの構造を簡素化するとともに、車両ランプ用光学素子を直接位置決めして取り付けることで、取り付け精度及び安定性を向上させる。
【００１９】
好ましくは、前記取り付け部に位置決めピンが設けられ、前記回路基板及び前記ラジエーターの両方に位置決め孔が設けられ、前記位置決めピンが前記位置決め孔内に位置するように維持される。該好適な技術案によって、前記位置決めピンと前記位置決め孔との位置決め精度がさらに高くなり、前記車両ランプ用光学素子の取り付け精度及び取り付け安定性をさらに向上させる。
【００２０】
好ましくは、前記取り付け部は支持脚が設けられ、前記支持脚によって前記回路基板に支持される。該好適な技術案では、前記支持脚が設置されることで、前記取り付け部と前記回路基板との接触部分を面接触から点・線接触に変更し、前記車両ランプ用光学素子の取り付け安定性を向上させる。
【００２１】
本発明の第３態様は、本発明の第２態様に係る車両ランプモジュールを少なくとも１つ備える車両ヘッドライトを提供する。
【００２２】
本発明の第４態様は、本発明の第３態様に係る車両ヘッドライトを用いた車両を提供する。
【発明の効果】
【００２３】
上記技術案によれば、本発明の車両ランプ用光学素子は単一の光学素子で従来の一次光学素子及び二次光学素子を代替し、且つ複数の光源が発する光をそれぞれ車両の前方に投射し、多画素照明効果を形成することができる。光源が発する光が一体に接続された前記入光部、伝送部及び出光部を通過して照明パターンを直接成形するため、光源から一次光学素子、二次光学素子までの位置決め及び調光構造を簡素化し、取り付け及び調光が簡単で、光学素子の体積を小さくする。前記伝送部の光通過部及び光吸収部の構造によって、光が光学素子の側面から出射することを防止するとともに、光が前記伝送部の側面によって反射されて前記出光部から出射して迷光を形成することを減少させる。
【００２４】
本発明の車両ランプモジュールは、複数の光源が発する光が複数の入光構造によって集束された後、本発明の車両ランプ用光学素子によって投射されて、多画素照明パターンを形成する。前記車両ランプ用光学素子が前記回路基板によって前記ラジエーターに直接取り付けられるという構造によって、本発明の車両ランプモジュールは構造がさらに簡単になり、体積がさらに小さくなり、且つ取り付け精度が高く、車両ランプ用光学素子の安定性に優れる。
【００２５】
本発明の車両ヘッドライトは本発明の車両照明装置を用いるため、同様な利点を有する。
【００２６】
本発明の車両は本発明の車両ヘッドライトを用いるため、同様に上記利点を有する。
【００２７】
本発明のほかの特徴及び利点は後述する具体的な実施形態において詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の車両ランプモジュールの一実施例の横断面模式図である。
【図２】図１の縦断面模式図である。
【図３】図１の上面模式図である。
【図４】図１の斜視構成模式図である。
【図５】図４の部品分解模式図である。
【図６】本発明の車両ヘッドライトのパターンの模式図である。
【符号の説明】
【００２９】
１          車両ランプ用光学素子        １１          入光部
１１１      入光構造                    １２          伝送部
１２１      光通過部                    １２２        光吸収部
１３        出光部                      １３１        出光面
１４        取り付け部                  １４１        支持脚
１４２      位置決めピン                ２            光源
３          回路基板                    ３１          回路基板取り付け孔
３２        位置決め孔                  ４            ラジエーター
５          ねじ                        ６            照明明領域
７          暗領域                      
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明では、特に明記しない限り、使用される方位用語、例えば「上、下、左、右、前、後」で指示される方位又は位置関係は、本発明の車両ランプ用光学素子、車両ランプモジュール又は車両ヘッドライトが車両に取り付けられた後、車両の正常走行状態での方位で指示される方位又は位置関係である。
【００３１】
本発明の説明では、なお、特に断らない限り、用語「取り付け」、「設置」又は「接続」は広義に理解すべきであり、例えば、固定接続であってもよく、取り外し可能な接続であってもよく、一体接続であってもよく、直接接続であってもよく、中間媒体を介した間接接続であってもよく、２つの要素の内部連通又は２つの要素の相互作用関係であってもよい。当業者は、具体的な状況に応じて本発明における上記用語の具体的な意味を理解できる。
【００３２】
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳細に説明し、なお、ここで説明される具体的な実施形態は本発明を説明及び理解するためのものに過ぎず、本発明の保護範囲は以下の具体的な実施形態に限定されない。
【００３３】
図１〜図３に示すように、本発明の車両ランプ用光学素子の一実施例は、一体に接続された入光部１１、伝送部１２及び出光部１３を備え、入光部１１は、少なくとも１つの入光構造１１１、例えば５個の入光構造１１１を備え、光源が発する光を入光部１１に導入するために用いられ、伝送部１２は、入光部１１と出光部１３との間に設置され、入光部１１から導入された光を出光部１２に伝搬し、且つ光が伝送部１２の側面から出射し、又は伝送部の側面によって反射されて出光部から出射して迷光を形成することを防止するために用いられる。伝送部１２は、中央部位に位置する光通過部１２１、及び外周部位に位置する光吸収部１２２を備える。光通過部１２１は、高透明度材料で製造され、入光部１１から導入された光を出光部１３に伝送するために用いられ、光吸収部１２２は、光吸収材料で製造され、光吸収部１２２に照射された光を吸収し、光通過部１２１を通過した光がその側面から出射し又はその側面によって反射されて迷光を形成することを防止するために用いられる。それに対して、従来の光学素子は通常、側面をブラックペイントで塗布することで、光の出射を防止する。しかし、ブラックペイントを塗布することで遮光する場合、付着性が低いだけでなく、車両ランプ用光学素子の美しさを損なう。従来の車両ランプ用光学素子は、さらに側面に皮紋を設置することで、迷光の発生を減少させるが、該技術案は所望の迷光減少効果に至っていない。出光部１３は、外へ突出する出光面１３１を備え、入光構造１１１とともに凸レンズを構成し、入射光を収集し、コリメートした後、前へ投射して照明パターンを形成するために用いられる。５個の入光構造１１１によって導入された光が伝送部１２によって伝送されて出光部１３によって投射された後、５個の照明領域を組み合わせてなるパターンを形成することができる。
【００３４】
本発明の車両ランプ用光学素子のいくつかの実施例では、図１に示すように、伝送部１２の左右両側の光吸収部１２２の入光部１１に近い部分は光軸に平行で出光部１３へ延伸し、出光部１３に近い部分は出光部１３へ延伸するとともに光軸に徐々に近づく。この時、光が同様な角度で光吸収部１２２の出光部１３に近い部分に入射すると、入射角を小さく形成できる。光が境界面に入射する入射角が小さいほど、反射光の比率が少なくなり、屈折光の比率が多くなり、それによってより多くの光が光通過部１２１と光吸収部１２２との境界面で屈折して光吸収部１２２によって吸収され、より少ない光が反射されて光通過部１２１に再入射し、ごく少量の光が出光面１３１から出射して迷光を形成することができる。該技術案の処理によって、光通過部１２１と光吸収部１２２との境界面の反射率を２０％以下、さらに５％以下にすることが非常に容易であり、迷光の発生を効果的に抑制する。
【００３５】
また、このように光吸収部１２２が設置されることで、その中央部位に位置する光通過部１２１の出光部１３に近い部分の左右方向における幅が小さくなり、光吸収部１２２に照射する光が光吸収部１２２によって吸収されることで、出光部１３の左右両側に照射する光の角度が制限され、出光部１３の右（左）側面に照射可能な光によって形成される入射角をすべて全反射の臨界角よりも遥かに大きくして全反射を発生させ、出光部１３の出光面１３１に反射し、出光面１３１は外へ突出する球面形であることで、出光部１３の側面から反射されるより多くの光を出光面１３１で全反射させることができ、出光部１３の左（右）側面に反射し、さらに出光部１３の左（右）側面から全反射して光通過部１２１に戻り、右（左）側の光吸収部１２２に到達し、光吸収部１２２が入射光を吸収でき、且つ光通過部１２１との境界面の反射率が非常に低いため、該反射光のほとんどが光吸収部１２２によって吸収され、境界面から出射される光が非常に少ない。且つ、反射される光のうちさらに出光部１３から出射する光がさらに少なくなり、迷光をほぼ除去する。
【００３６】
図１に示すように、最左側に位置する光源２を例にし、出射する光について、一部は出光部１３の出光面１３１に直接入射し、出光面１３１によって投射されて車両ランプのパターンを形成し、一部は光通過部１２１と光吸収部１２２との境界面に入射し、ほとんどが光吸収部１２２によって吸収され、ごく少量の反射光を形成し、さらにごく一部は出光部１３の右側面に直接入射し、出光部１３の出光面１３１に全反射され、且つ出光面１３１によって出光部１３の左側面に全反射され、さらに出光部１３の左側面から全反射されて光通過部１２１に戻り、右側の光吸収部１２２によって吸収され、同様に側面から出射することがなく、上記のように、光吸収部１２２の右内側面によって反射される光はごく少ない。
【００３７】
本発明の車両ランプ用光学素子のいくつかの実施例では、図２に示すように、伝送部１２の上下両側の光吸収部１２２は入光部１１から出光部１３へ延伸するとともに、光軸から離れる方向に徐々に拡張する。それに対応して、光通過部１２１の縦断面は三角形状であり、それにより入光部１１から導入される光は、より多く出光部１３の出光面１３１に伝送され、出光面１３１によって屈折され、投射されて照明パターンを形成することができる。出光部１３の側面に直接照射するごく一部の光はほとんど出光部１３の側面及び出光面１３１によって全反射されて光吸収部１２２に吸収され、迷光を形成することがほとんどない。
【００３８】
本発明の車両ランプ用光学素子のいくつかの実施例では、図１、図２に示すように、出光部１３の基部、すなわち、伝送部１２に接続される端部の左右方向における幅は隣接する光通過部１２１の左右方向における幅よりも大きく、且つ出光部１３の基部の上下方向における高さは隣接する光通過部１２１の上下方向における高さよりも大きい。該構造によって、光通過部１２１を通過して出光部１３に入った光は、より多く出光部１３の出光面１３１に入射し、且つ出光面１３１によって投射されて照明パターンを形成することができ、光通過部１２１から出光部１３の側面に入射する光の量を減少させるとともに、光が出光部１３の側面の基部に近い部分に照射することを制限し、それにより出光部１３の側面に照射可能な光の入射角をさらに大きくし、臨界角よりも大きくして全反射を形成する。出光部１３の基部の幅は隣接する光吸収部１２２の外側幅と同じであるとともに、出光部１３の基部の高さは隣接する光吸収部１２２の外側高さと同じであるようにしてもよい。
【００３９】
なお、本発明の車両ランプ用光学素子の体積は入光構造１１１の数、すなわち、形成可能な照明領域の数に依存し、形成可能な照明領域が多いほど、本発明の車両ランプ用光学素子の体積が大きくなる。本発明の車両ランプ用光学素子が５個の入光構造１１１を有し、すなわち、５個の照明領域を形成できる場合、車両ランプ用光学素子の出光面１３１は高さが約２０ｍｍ、幅が約１０ｍｍであり、従来のマトリックス（Ｍａｔｒｉｘ）ヘッドライトのレンズの開口サイズよりも遥かに小さく、車両ランプモジュール及び車両ランプの体積を効果的に小さくすることができ、車両ランプの造形の設計に有利である。
【００４０】
本発明の車両ランプ用光学素子のいくつかの実施例では、図１、図２に示すように、出光部１３の上下左右の４つの側面はいずれも出光部１３の基部から出光面１３１への移行中に光軸に徐々に近づき、光軸へ傾斜する平面を形成する。該傾斜構造によって、出光部１３の側面によって出光面１３１に反射された光が出光面１３１で形成する入射角をさらに大きくすることができ、より多くの光の入射角が臨界角を超えて全反射を形成するように確保する。さらに、該傾斜構造によって、入光部１１から出光部１３の側面に照射する光の入射角をある程度小さくするが、該部分の光の入射角を臨界角より小さくするには不十分であるため、その全反射の発生を妨げることがない。
【００４１】
本発明の車両ランプ用光学素子の一実施形態として、図１−３に示すように、入光構造１１１に、端部へ突出する入光面が設置され、該入光面は光を本発明の車両ランプ用光学素子に導入するために用いられる。入光構造１１１の入光面は平面として設置され、又は従来の一次光学素子の入光端に一般的に使用される集光カップ状として設置されてもよく、同様に光導入作用を発揮することができる。しかし、本実施形態の端部へ突出する入光面を使用することで、一方では入射光集束作用をよく発揮できるが、他方では外へ突出する出光面１３１と嵌合して両凸レンズの構造を形成することができ、入射光をよりよく収集、コリメートした後に前へ投射して、所望の設計パターンを形成することができる。
【００４２】
本発明の車両ランプ用光学素子のいくつかの実施例では、伝送部１２は二色射出成形される。光通過部１２１は透明で、光伝送性に優れた可塑性材料から射出成形され、透明なプラスチック、シリカゲル等の材料を使用してもよく、好ましくはＰＭＭＡ又はＰＣを使用する。光吸収部１２２は暗色光吸収性可塑材料から射出成形され、暗色プラスチックを使用してもよく、好ましくは濃緑色又は黒色ＰＣを使用する。
【００４３】
本発明の車両ランプ用光学素子のいくつかの実施例では、光通過部１２１は透明プラスチック、透明シリカゲル又はガラスで製造されてもよく、透明プラスチックは好ましくはＰＭＭＡ又はＰＣを使用することができる。光吸収部１２２は黒色ＰＣ材料で製造されてもよい。
【００４４】
光通過部１２１に使用されるＰＭＭＡ、ＰＣ、シリカゲル又はガラス等の高透明度材料によって、入光部１１から入射された光を出光部１３によりよく伝送し、光の伝送損失を減少させることができる。濃緑色又は黒色ＰＣ等の暗色プラスチックで製造された光吸収部１２２によって、光吸収部１２２に照射した光をよりよく吸収し、光が光吸収部１２２を透過してその側面から出射することを防止することができる。また、暗色プラスチックの表面反射率が低いため、光吸収部１２２に照射した光がその表面によって反射され、さらに出光面１３１から出射して迷光を形成することを減少させる。
【００４５】
本発明の車両ランプモジュールの一実施は図１−図５に示され、少なくとも１つの光源２、回路基板３、ラジエーター４、及び本発明の車両ランプ用光学素子１を備える。光源２の数は車両ランプ用光学素子１における入光構造１１１の数と同じである。光源２は回路基板３に並列に取り付けられてもよく、回路基板３に配置された電源の駆動下で独立して発光してもよい。車両ランプ用光学素子１が回路基板３によってラジエーター４に取り付けられ、各入光構造１１１をそれぞれ各光源２に一対一対応させることで、各光源２が発する光が、対応する入光構造１１１によって車両ランプ用光学素子１により多く入射し、且つ車両ランプ用光学素子１によって投射されて照明パターンを形成することができる。車両ランプ用光学素子１が回路基板３によってラジエーター４に取り付けられることで、一方では車両ランプ用光学素子１と光源２との相対位置を固定でき、他方では回路基板３とラジエーター４とを固定し、光源２で生じる熱をラジエーター４によってよく放熱でき、温度が高過ぎて光源２が損傷されることを防止する。
【００４６】
本発明の車両ランプモジュールの一実施形態として、図１、図３−図５に示すように、車両ランプ用光学素子１の左右両側の光吸収部１２２の回路基板３に近い部分はそれぞれ両側へ延伸して取り付け部１４を形成する。車両ランプ用光学素子１が取り付け部１４によってラジエーター４に取り付けられる。取り付け部１４と車両ランプ用光学素子１が一体成形されるため、取り付け部１４によって車両ランプ用光学素子１をラジエーター４に安定的に取り付けることができる。一方、従来の車両ヘッドライトの一次光学素子及び二次光学素子がいずれも取り付けブラケットによって固定され、一次光学素子又は二次光学素子と取り付けブラケットとの間に１回の取り付け接続があり、取り付けブラケットとラジエーターとの間に１回の取り付け接続がある。従来の取り付け形態に比べて、本発明の車両ランプモジュールは取り付けブラケットを省き、構造がさらに簡単であるだけでなく、車両ランプ用光学素子１とラジエーター４との間に１回の取り付け接続だけがあり、位置決め精度と構造の安定性がさらに高い。取り付け部１４に取り付け孔が開設され、回路基板３に回路基板取り付け孔３１が開設され、ラジエーター４にねじ穴が開設され、ねじ５を取り付け孔及び回路基板取り付け孔３１に挿通してねじ穴に回転可能に固定することで、車両ランプ用光学素子１をラジエーター４に取り付けることができる。
【００４７】
本発明の車両ランプモジュールのいくつかの実施例では、図５に示すように、取り付け部１４の回路基板３と対向する面に位置決めピン１４２が設けられ、回路基板３及びラジエーター４の両方に位置決め孔３２が設けられ、車両ランプ用光学素子１とラジエーター４とが取り付け接続を行う時に、位置決めピン１４２を位置決め孔３２内に位置させ、車両ランプ用光学素子１、回路基板３及びラジエーター４の相対位置の正確性及び安定性を高め、各光源２が発する光によって生成される照明領域の正確さ及び安定性を確保し、さらに照明パターンの正確さ及び安定性を確保する。
【００４８】
本発明の車両ランプモジュールのいくつかの実施例では、図４、図５に示すように、取り付け部１４に支持脚１４１が設けられ、車両ランプ用光学素子１がラジエーター４に取り付けられる時に、支持脚１４１によって回路基板３に支持されて、車両ランプ用光学素子１の位置を固定する。支持脚１４１及びねじ５によって取り付け部１４と回路基板３との間で点・線支持を形成し、面接触支持時の不平坦な接触面による揺れを回避し、取り付けの安定性を向上させることができる。
【００４９】
本発明の車両ヘッドライトの一実施例は少なくとも１つの本発明の車両ランプモジュール、例えば３個の車両ランプモジュールを備える。車両ヘッドライトが３個の車両ランプモジュールを有し、各車両ランプモジュールが５個の光源２を有する場合、該車両ヘッドライトは１５個の照明領域を形成でき、該１５個の照明領域の組み合わせによって車両ヘッドライトのパターンを形成する。これは１５個の画素から構成されるＭａｔｒｉｘマトリックスヘッドライトに相当し、１５個の領域の細分化照明を実現できる。図６に示すように、車両ヘッドライトの１５個の光源２は１５個の照明明領域６を形成でき、車両ヘッドライトの前方の照明領域のうちのいくつかの照明明領域６の位置に車両や歩行者等の目標が出現する場合、対応する照明明領域６に対応する光源２をオフにし、目標領域に暗領域７を形成し、光によってほかの交通関与者の眩しさを招き、交通安全を損なうことを防止することができる。車両ランプモジュールの光源２の数及び／又は車両ヘッドライトの車両ランプモジュールの数を変更することで照明領域（画素）の数を変更し、異なる画素のマトリックス（Ｍａｔｒｉｘ）ヘッドライトの照明効果を形成することができる。該車両ヘッドライトは一次光学素子及び二次光学素子を同時に使用しないため、複雑な調光プロセスが不要である。光学素子と光源との間の位置決めもさらに正確である。また、対応する取り付けブラケットを省き、車両ヘッドライトの構造がさらに簡単で、体積も小さくなる。
【００５０】
本発明の車両は、本発明の車両ヘッドライトを用いるため、同様に上記実施例の車両ヘッドライトの有益な効果を有する。
【００５１】
本発明の説明では、用語「一実施例」、「いくつかの実施例」、「一実施形態」等を参照する説明は、該実施例又は例を参照して説明される具体的な特徴、構造、材料又は利点が本発明の少なくとも１つの実施例又は例に含まれることを意味する。本発明では、上記用語の例示的な表現は必ずしも同一の実施例又は例を意味するものではない。且つ、説明される具体的な特徴、構造、材料又は利点は任意の１つ又は複数の実施例又は例において適切に組み合わせられてもよい。
【００５２】
以上、図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳細に説明したが、本発明はそれに限定されるものではない。本発明の技術的考案範囲を逸脱せずに、本発明の技術案に対して種々の簡単な変形を行うことができ、各具体的な技術的特徴を任意に適切に組み合わせることを含み、不必要な重複を回避するために、本発明は種々の可能な組合せ方式を別途に説明しない。だが、これらの簡単な変形や組合せは同様に本発明に開示される内容とみなされるべきであり、いずれも本発明の保護範囲に属する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年10月14日(2020.10.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入光部（１１）、伝送部（１２）及び出光部（１３）を備える車両ランプ用光学素子であって、前記入光部（１１）は少なくとも１つの入光構造（１１１）を備え、前記伝送部（１２）は前記入光部（１１）と前記出光部（１３）との間に設置され、該伝送部（１２）は中央部位に位置する光通過部（１２１）及び外周部位に位置する光吸収部（１２２）を備え、前記出光部（１３）は外へ突出する出光面（１３１）を備えることを特徴とする車両ランプ用光学素子。
【請求項２】
前記伝送部（１２）の左右両側の前記光吸収部（１２２）の前記入光部（１１）に近い部分は光軸に平行で前記出光部（１３）へ延伸し、前記出光部（１３）に近い部分は前記出光部（１３）へ延伸するとともに光軸に徐々に近づき、前記光吸収部（１２２）の左右両側の内側面の反射率は２０％以下であること、又は、
前記伝送部（１２）の上下両側の前記光吸収部（１２２）は前記入光部（１１）から前記出光部（１３）へ延伸するとともに光軸から離れる方向に徐々に拡張することを特徴とする請求項１に記載の車両ランプ用光学素子。
【請求項３】
前記出光部（１３）の基部の幅は隣接する前記光通過部（１２１）の幅よりも大きく、前記出光部（１３）の基部の高さは隣接する前記光通過部（１２１）の高さよりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の車両ランプ用光学素子。
【請求項４】
前記出光部（１３）の側面はその基部から前記出光面（１３１）へ延伸するとともに光軸に徐々に近づくことを特徴とする請求項３に記載の車両ランプ用光学素子。
【請求項５】
前記入光構造（１１１）は端部へ突出する入光面を備えることを特徴とする請求項１−４のいずれか一項に記載の車両ランプ用光学素子。
【請求項６】
前記伝送部（１２）は二色射出成形され、中央部位に位置する光通過部（１２１）は透明材料から射出成形され、外周部位に位置する光吸収部（１２２）は暗色材料から射出成形されること、又は、
前記光通過部（１２１）は透明プラスチック、シリカゲル又はガラス製であり、前記光吸収部（１２２）は黒色ＰＣ製であることを特徴とする請求項１−４のいずれか一項に記載の車両ランプ用光学素子。
【請求項７】
車両ランプモジュールであって、少なくとも１つの光源（２）、回路基板（３）、ラジエーター（４）、及び請求項１−６のいずれか一項に記載の車両ランプ用光学素子（１）を備え、前記光源（２）が前記回路基板（３）に取り付けられ、前記車両ランプ用光学素子（１）が前記回路基板（３）によって前記ラジエーター（４）に取り付けられ、且つ前記光源（２）を前記入光構造（１１１）に一対一対応させることを特徴とする車両ランプモジュール。
【請求項８】
前記車両ランプ用光学素子（１）の左右両側の前記光吸収部（１２２）の前記回路基板（３）に近い部分はそれぞれ両側へ延伸して取り付け部（１４）を形成し、且つ前記車両ランプ用光学素子（１）は前記取り付け部（１４）によって前記ラジエーター（４）に取り付けられることを特徴とする請求項７に記載の車両ランプモジュール。
【請求項９】
車両ヘッドライトであって、請求項７又は８に記載の車両ランプモジュールを少なくとも１つ備えることを特徴とする車両ヘッドライト。
【請求項１０】
車両であって、請求項９に記載の車両ヘッドライトを備えることを特徴とする車両。
【国際調査報告】
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