JP2022541188A

JP2022541188A - 自動車前照灯用照明装置

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Publication number: JP2022541188A
Application number: JP2022502408A
Authority: JP
Inventors: ギュルトル、ヨーゼフ; ハッカー、アレハンダー
Original assignee: Zizala Lichtsysteme GmbH
Current assignee: ZKW Group GmbH
Priority date: 2019-07-17
Filing date: 2020-06-15
Publication date: 2022-09-22
Also published as: EP3999773A1; KR20220015440A; US11746980B2; WO2021008793A1; CN114026360A; CN114026360B; EP3999773B1; US20220349545A1; EP3767161A1

Abstract

【課題】改善された自動車前照灯用照明装置を提供する。【解決手段】自動車前照灯用の照明装置。該照明装置（１０）は少なくとも１つの投影装置（１００）を有し、該投影装置（１００）は該照明装置（１０）の支持フレーム（５０）に配されている。該少なくとも１つの投影装置（１００）は、該投影装置（１００）の主放射方向（Ｘ）に対し直角をなす面にマトリックス状に配置された複数のマイクロ光学系（２１０）を有する少なくとも１つのマイクロ光学系アレイ（２００）、該少なくとも１つのマイクロ光学系アレイ（２００）が配設される少なくとも１つの基板層（３００）、但し、該少なくとも１つのマイクロ光学系アレイ（２００）は該基板層（３００）の光学的有効部分（３１０）に配設されており、該光学的有効部分（３１０）は少なくとも部分的に透光性である、光ビームを放射するよう構成された少なくとも１つの光源（４００）、但し、該光ビームは該基板層（３００）の該光学的有効部分（３１０）に入射し、該少なくとも１つのマイクロ光学系アレイ（２００）を通過して、該照明装置（１０）の前方に光分布として出射される、を含む。該基板層（３００）は該光学的有効部分（３１０）の周りを囲み延在しかつ該光学的有効部分（３１０）の部分的に平面的な広がりで延出する縁部分（３２０）を含む。該縁部分（３２０）は少なくとも部分的に接着剤（５００）によって該支持フレーム（５０）に結合されている。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車前照灯用の照明装置であって、該照明装置は少なくとも１つの投影装置を有し、該投影装置は該照明装置の支持フレームに配されており、該少なくとも１つの投影装置は、
・該投影装置の主放射方向に対し直角をなす面にマトリックス状に配置された複数のマイクロ光学系を有する少なくとも１つのマイクロ光学系アレイ、
・該少なくとも１つのマイクロ光学系アレイが配設される少なくとも１つの基板層、但し、該少なくとも１つのマイクロ光学系アレイは該基板層の光学的有効部分に配設されており、該光学的有効部分は少なくとも部分的に透光性である、
・光ビームを放射するよう構成された少なくとも１つの光源、但し、該光ビームは該基板層の該光学的有効部分に入射し、該少なくとも１つのマイクロ光学系アレイを通過して、該照明装置の前方に光分布として出射される
を含む、照明装置に関する。

光分布は照明装置ないしその少なくとも１つの投影装置によって生成されるが、少なくとも１つの又は複数の投影装置は照明装置の支持フレームに組付けられ、次いで、調整される必要がある。投影装置が複数の場合、これらは相互間でも調整ないし配向される。

これは、通常は、三点支持装置（Dreipunktaufnahmen）と調節ネジによって各投影装置毎に実行される。このために、複数の個別部材が相互に組付・調整される必要がある。その結果、大きな部材コスト、大きな組立コスト及び使用構造空間の増大が必然的に生じる。更に、そのような投影装置（複数）の調整プロセスないし組立の自動化は困難であるか又は全く不可能である。

本発明の課題は、改善された照明装置を提供することである。

この課題は、該基板層は該光学的有効部分の周りを囲み延在しかつ該光学的有効部分の部分的に平面的な広がり（の形）で延出する縁部分を含むこと、該縁部分は少なくとも部分的に（bereichsweise）接着剤によって該支持フレームに結合されていることによって解決される。

本発明との関連において、概念「光学的に透明な」ないし「透光性」材料とは、０．８８より大きい、好ましくは０．９９９より大きい透過率Ｔを有する材料として理解されるものである。この場合、所与の透過率は、好ましくは、凡そ４００ｎｍ～凡そ７００ｎｍの波長領域の光（即ち可視光）に関する。

好ましくは、少なくとも１つの基板層と少なくとも１つのマイクロ光学系アレイは互いに対し平行に延在しかつ投影装置の光軸ないし主放射方向に対し直角をなして配置される。投影装置の光軸は、投影装置が自動車前照灯に専門技術的に適切に組み込まれている場合、自動車前照灯の主放射方向と一緒になる（一致する）ことが好ましい。

少なくとも１つの投影装置を組付けるないし組立てる場合、支持フレーム及び／又は基板層の縁部分に少なくとも部分的に（bereichsweise）接着剤を配することが可能である。次に、基板層に配設されているマイクロ光学系アレイは支持フレームの前方に（下流側に）位置付けられるが、その際、光源はスイッチオンされており、マイクロ光学系アレイを照明する。かくして既に生成されている光分布が測定（評価）され、マイクロ光学系アレイが調整されかつ支持フレーム上で最終的に位置合わせされる。次に、接着剤が硬化される。このプロセスは照明装置の更なる（他の）投影装置についても繰り返すことができる。

照明装置が本発明に応じて構成されることにより、例えば自動車前照灯内における、必要な空間は顕著に減少されることができる。

少なくとも１つの基板層はガラスで製造されることが可能である。

安定性及び耐熱性に関し、ガラス製の少なくとも１つの基板層を使用することは、格別に有利であり得る。ガラス基板層は、投影装置の安定性と堅固性（強度）を高めるため、例えば自動化された製造法が可能になる。更に、ガラス基板層は高い透明度を提供し、また、投影装置の化学的及び熱的抵抗性（安定性）を高める。

基板層は０．５～４ｍｍの厚み、好ましくは１．１ｍｍの厚みを有することが可能である。

少なくとも１つのマイクロ光学系アレイはシリコンで製造されることが可能である。

透明なシリコンを使用することによって、より高い使用温度、従ってより高い光密度を達成することができる。更に、透明なシリコンを使用することにより、投影装置のロバスト性が向上する。なお、ロバスト性は、マイクロ光学系アレイと基板層の間の持続的な結合ないし少なくとも１つの基板層における少なくとも１つのマイクロ光学系アレイの持続的付着に関する。

基板層は、従って、本発明に応じ、良好な光透明性（透光性）を有しかつ十分に形状安定的である材料から形成されることが望ましい。十分に形状安定的（formstabil genug）であるとは、本発明との関係においては、基板層が（軟らかい）シリコンからなるマイクロ光学系アレイを担持し、基板層の第１面におけるマイクロ光学系アレイの形成中にも自動車前照灯における投影装置の使用中においてもその形状を変化させない、即ち形状に関し熱等に対する抵抗性であることを意味する。

少なくとも１つのマイクロ光学系アレイは一体的に構成された複数のマイクロ光学系から形成されることが可能である。

基板層の縁部分は光学的に有効ではないことが可能である。

基板層の縁部分は不透明に構成されることが可能である。

照明装置は少なくとも２つの投影装置を有することが可能である。

支持フレームは少なくとも１つの投影装置に割り当てられた開口部を含み、開口部は周に延在する縁領域を有し、縁領域は少なくとも１つの基板層の縁部分に対応し、縁部分は接着剤によって開口部の縁領域に結合可能であることが可能である。

開口部の広がりは、少なくとも、基板層の光学的有効部分の広がりに相当することが可能である。

縁部分は基板層の光学的有効部分の全周に延在することが可能である。

縁部分は、少なくとも１つの投影装置の主放射方向に対する半径方向において、基板層の光学的有効部分から延出することが可能である。

以下に、本発明は例示的図面を用いてより詳細に説明される。

２つの投影装置を有する例示的一照明装置の断面図。各投影装置は基板上にマイクロ光学系アレイを有しかつ照明装置の支持フレームに配設されている。基板層上の例示的一マイクロ光学系アレイの断面図。マイクロ光学系アレイは基板層の光学的有効部分に配置され、基板層は、更に、光学的有効部分の周りを囲み延在しかつ該部分から延出する縁部分を有する。図２の基板層上の例示的マイクロ光学系アレイの平面図。

図１は、自動車前照灯のための例示的一照明装置１０を示す。照明装置１０は、図示の例では、２つの投影装置１００を有し、投影装置１００は照明装置１０の支持フレーム５０に配設されている。

投影装置（複数）１００は夫々１つのマイクロ光学系アレイ２００を有し、マイクロ光学系アレイ２００は、投影装置１００の主放射方向Ｘに対し直角をなす面にマトリックス状に配置された複数のマイクロ光学系２１０を有する。

マイクロ光学系アレイ（複数）２００は夫々各自の投影装置１００の基板層３００上に配置されている。マイクロ光学系アレイ２００は各自の基板層３００の光学的有効部分３１０上に配置されている。光学的有効部分３１０は少なくとも部分的に透光性である。

更に、１つの投影装置１００は、光ビームを放出するよう構成された１つの光源４００を有する。この（放出された）光ビームは基板層３００の光学的有効面３１０に入射し、マイクロ光学系アレイ２００を通過して、照明装置１０の前方に光分布として出射される。

更に、各基板層３００は、光学的有効部分３１０の全周に延在しかつ光学的有効部分３１０の平面的な広がりにおいて延出する縁部分３２０を含む。縁部分３２０は少なくとも部分的に（領域的に：bereichsweise）接着剤５００によって支持フレーム５０に結合（ないし固定）されている。縁部分３２０は、従って、各自の投影装置１００の主放射方向Ｘに対する半径方向において基板層３００の光学的有効部分３１０から延出ないし突出している。

図１において明らかであるように、支持フレーム５０は各投影装置１００に割り当てられた開口部５１を有し、開口部５１は周りを囲み延在する縁領域５２を有し、縁領域５２は夫々の基板層３００の縁部分３２０に対応し、縁部分３２０は開口部５１の縁領域５２に接着剤５００で結合（固定）可能である。この場合、開口部５１の広がり（ないし寸法）は、基板層３００の光学的有効部分３１０の広がり（ないし寸法）に相当する。

図２は、光学的有効部分３１０と該光学的有効部分３１０から延出する縁部分３２０を有する例示的一基板層３００を示し、光学的有効部分３１０にはマイクロ光学系アレイ２００が配置ないし結合されている。縁部分３２０は、一般的に、光学的に有効ではなく（作用せず）、この場合、不透明に（opak）構成されることができる、即ち、基板層３００は２つの異なる材料から又は少なくとも２つの製造工程で製造されることができる。基板層は、図示の例では、ガラスで製造されることができ、マイクロ光学系アレイ２００はシリコンで製造されている。

図３は、図２のマイクロ光学系アレイ２００を有する例示的基板層３００を平面図で示す。図示の例では、マイクロ光学系アレイ２００は一体的に構成された複数のマイクロ光学系２１０から形成されている。

１０照明装置
５０支持フレーム
５１開口部
５２（開口部の）縁領域
１００投影装置
２００マイクロ光学系アレイ
２１０マイクロ光学系
３００基板層
３１０光学的有効部分
３２０縁部分
４００光源
５００接着剤
Ｘ主放射方向

本発明は、自動車前照灯用の照明装置であって、該照明装置は少なくとも２つの投影装置を有し、該投影装置は該照明装置の支持フレームに配されており、該少なくとも２つの投影装置は、
・該投影装置の主放射方向に対し直角をなす面にマトリックス状に配置された複数のマイクロ光学系を有する少なくとも１つのマイクロ光学系アレイ、
・該少なくとも１つのマイクロ光学系アレイが配設される少なくとも１つの基板層、但し、該少なくとも１つのマイクロ光学系アレイは該基板層の光学的有効部分に配設されており、該光学的有効部分は少なくとも部分的に透光性である、
・光ビームを放射するよう構成された少なくとも１つの光源、但し、該光ビームは該基板層の該光学的有効部分に入射し、該少なくとも１つのマイクロ光学系アレイを通過して、該照明装置の前方に光分布として出射される
を含む、照明装置に関する。

この課題は、該基板層は該光学的有効部分の周りを囲み延在しかつ該光学的有効部分の部分的に平面的な広がり（の形）で延出する縁部分を含むこと、該縁部分は少なくとも部分的に（bereichsweise）接着剤によって該支持フレームに結合されていること、前記支持フレームは各投影装置に割り当てられた開口部を含むこと、該開口部は周りを囲み延在する縁領域を有すること、該縁領域は前記少なくとも１つの基板層の前記縁部分に対応すること、該縁部分は接着剤によって該開口部の該縁領域に結合可能であることによって解決される。

ＥＰ３３１２５０１Ａ１ＥＰ３４９２８０４Ａ１ＥＰ２８２７０４９Ａ２

この課題は、本発明の一視点に応じ、自動車前照灯用の照明装置であって、
該照明装置は少なくとも２つの投影装置を有し、該投影装置は該照明装置の支持フレームに配されており、
該少なくとも２つの投影装置は、
・該投影装置の主放射方向に対し直角をなす面にマトリックス状に配置された複数のマイクロ光学系を有する少なくとも１つのマイクロ光学系アレイ、
・該少なくとも１つのマイクロ光学系アレイが配設される少なくとも１つの基板層、但し、該少なくとも１つのマイクロ光学系アレイは該基板層の光学的有効部分に配設されており、該光学的有効部分は少なくとも部分的に透光性である、
・光ビームを放射するよう構成された少なくとも１つの光源、但し、該光ビームは該基板層の該光学的有効部分に入射し、該少なくとも１つのマイクロ光学系アレイを通過して、該照明装置の前方に光分布として出射される
を含むこと、
該基板層は該光学的有効部分の周りを囲み延在しかつ該光学的有効部分の部分的に平面的な広がり（の形）で延出する縁部分を含むこと、該縁部分は少なくとも部分的に（bereichsweise）接着剤によって該支持フレームに結合されていること、前記支持フレームは各投影装置に割り当てられた開口部を含むこと、該開口部は周りを囲み延在する縁領域を有すること、該縁領域は前記少なくとも１つの基板層の前記縁部分に対応すること、該縁部分は接着剤によって該開口部の該縁領域に結合可能であることによって解決される（形態１）。

以下に、本発明の好ましい形態を示す。
（形態１）上記本発明の一視点参照。
（形態２）形態１の照明装置において、
前記少なくとも１つの基板層はガラスで製造されていることが好ましい。
（形態３）形態１又は２の照明装置において、
前記少なくとも１つのマイクロ光学系アレイはシリコンで製造されていることが好ましい。
（形態４）形態１～３の何れかの照明装置において、
前記少なくとも１つのマイクロ光学系アレイは一体的に構成された複数のマイクロ光学系から形成されていることが好ましい。
（形態５）形態１～４の何れかの照明装置において、
前記基板層の前記縁部分は光学的に有効ではないことが好ましい。
（形態６）形態１～５の何れかの照明装置において、
前記基板層の前記縁部分は不透明に構成されていることが好ましい。
（形態７）形態１～６の何れかの照明装置において、
前記開口部の広がりは、少なくとも、前記基板層の前記光学的有効部分の広がりに相当することが好ましい。
（形態８）形態１～７の何れかの照明装置において、
前記縁部分は前記基板層の前記光学的有効部分の全周に延在することが好ましい。
（形態９）形態１～８の何れかの照明装置において、
前記縁部分は、前記少なくとも１つの投影装置の前記主放射方向に対する半径方向において、前記基板層の前記光学的有効部分から延出していることが好ましい。

以下に、本発明は例示的図面を用いてより詳細に説明される。なお、特許請求の範囲に付記した図面参照符号は専ら発明の理解を助けるためのものであり、本発明を図示の態様に限定することは意図していない。

以下に、本発明の可能な態様を付記する。
［付記１］自動車前照灯用の照明装置。
該照明装置は少なくとも１つの投影装置を有する；
該投影装置は該照明装置の支持フレームに配されている；
該少なくとも１つの投影装置は、
・該投影装置の主放射方向に対し直角をなす面にマトリックス状に配置された複数のマイクロ光学系を有する少なくとも１つのマイクロ光学系アレイ、
・該少なくとも１つのマイクロ光学系アレイが配設される少なくとも１つの基板層、但し、該少なくとも１つのマイクロ光学系アレイは該基板層の光学的有効部分に配設されており、該光学的有効部分は少なくとも部分的に透光性である、
・光ビームを放射するよう構成された少なくとも１つの光源、但し、該光ビームは該基板層の該光学的有効部分に入射し、該少なくとも１つのマイクロ光学系アレイを通過して、該照明装置の前方に光分布として出射される
を含む；
該基板層は該光学的有効部分の周りを囲み延在しかつ該光学的有効部分の部分的に平面的な広がりで延出する縁部分を含む；
該縁部分は少なくとも部分的に（bereichsweise）接着剤によって該支持フレームに結合されている；
［付記２］上記の照明装置において、前記少なくとも１つの基板層はガラスで製造されている。
［付記３］上記の照明装置において、前記少なくとも１つのマイクロ光学系アレイはシリコンで製造されている。
［付記４］上記の照明装置において、前記少なくとも１つのマイクロ光学系アレイは一体的に構成された複数のマイクロ光学系から形成されている。
［付記５］上記の照明装置において、前記基板層の前記縁部分は光学的に有効ではない。
［付記６］上記の照明装置において、前記基板層の前記縁部分は不透明に構成されている。
［付記７］上記の照明装置において、該照明装置は少なくとも２つの投影装置を有する。
［付記８］上記の照明装置において、
前記支持フレームは前記少なくとも１つの投影装置に割り当てられた開口部を含む；
該開口部は周りを囲み延在する縁領域を有する；
該縁領域は前記少なくとも１つの基板層の前記縁部分に対応する；
該縁部分は接着剤によって該開口部の該縁領域に結合可能である。
［付記９］上記の照明装置において、前記開口部の広がりは、少なくとも、前記基板層の前記光学的有効部分の広がりに相当する。
［付記１０］上記の照明装置において、前記縁部分は前記基板層の前記光学的有効部分の全周に延在する。
［付記１１］上記の照明装置において、前記縁部分は、前記少なくとも１つの投影装置の前記主放射方向に対する半径方向において、前記基板層の前記光学的有効部分から延出している。

Claims

自動車前照灯用の照明装置であって、
該照明装置（１０）は少なくとも１つの投影装置（１００）を有し、該投影装置（１００）は該照明装置（１０）の支持フレーム（５０）に配されており、
該少なくとも１つの投影装置（１００）は、
・該投影装置（１００）の主放射方向（Ｘ）に対し直角をなす面にマトリックス状に配置された複数のマイクロ光学系（２１０）を有する少なくとも１つのマイクロ光学系アレイ（２００）、
・該少なくとも１つのマイクロ光学系アレイ（２００）が配設される少なくとも１つの基板層（３００）、但し、該少なくとも１つのマイクロ光学系アレイ（２００）は該基板層（３００）の光学的有効部分（３１０）に配設されており、該光学的有効部分（３１０）は少なくとも部分的に透光性である、
・光ビームを放射するよう構成された少なくとも１つの光源（４００）、但し、該光ビームは該基板層（３００）の該光学的有効部分（３１０）に入射し、該少なくとも１つのマイクロ光学系アレイ（２００）を通過して、該照明装置（１０）の前方に光分布として出射される
を含むこと、
該基板層（３００）は該光学的有効部分（３１０）の周りを囲み延在しかつ該光学的有効部分（３１０）の部分的に平面的な広がりで延出する縁部分（３２０）を含むこと、
該縁部分（３２０）は少なくとも部分的に（bereichsweise）接着剤（５００）によって該支持フレーム（５０）に結合されていること
を特徴とする、照明装置。
請求項１に記載の照明装置において、
前記少なくとも１つの基板層（３００）はガラスで製造されていること
を特徴とする、照明装置。
請求項１又は２に記載の照明装置において、
前記少なくとも１つのマイクロ光学系アレイ（２００）はシリコンで製造されていること
を特徴とする、照明装置。
請求項１～３の何れかに記載の照明装置において、
前記少なくとも１つのマイクロ光学系アレイ（２００）は一体的に構成された複数のマイクロ光学系（２１０）から形成されていること
を特徴とする、照明装置。
請求項１～４の何れかに記載の照明装置において、
前記基板層（３００）の前記縁部分（３２０）は光学的に有効ではないこと
を特徴とする、照明装置。
請求項１～５の何れかに記載の照明装置において、
前記基板層（３００）の前記縁部分（３２０）は不透明に構成されていること
を特徴とする、照明装置。
請求項１～６の何れかに記載の照明装置において、
該照明装置（１０）は少なくとも２つの投影装置（１００）を有すること
を特徴とする、照明装置。
請求項１～７の何れかに記載の照明装置において、
前記支持フレーム（５０）は前記少なくとも１つの投影装置（１００）に割り当てられた開口部（５１）を含むこと、
該開口部（５１）は周りを囲み延在する縁領域（５２）を有すること、
該縁領域（５２）は前記少なくとも１つの基板層（３００）の前記縁部分（３２０）に対応すること、
該縁部分（３２０）は接着剤（５００）によって該開口部（５１）の該縁領域（５２）に結合可能であること
を特徴とする、照明装置。
請求項８に記載の照明装置において、
前記開口部（５１）の広がりは、少なくとも、前記基板層（３００）の前記光学的有効部分（３１０）の広がりに相当すること
を特徴とする、照明装置。
請求項１～９の何れかに記載の照明装置において、
前記縁部分（３２０）は前記基板層（３００）の前記光学的有効部分（３１０）の全周に延在すること
を特徴とする、照明装置。
請求項１～１０の何れかに記載の照明装置において、
前記縁部分（３２０）は、前記少なくとも１つの投影装置（１００）の前記主放射方向（Ｘ）に対する半径方向において、前記基板層（３００）の前記光学的有効部分（３１０）から延出していること
を特徴とする、照明装置。