JP2011517031A - ヘッドライトための投射モジュール - Google Patents

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Abstract

本発明は、反射器ハウジング内に配設され、投射レンズを照明する光源を有する、ヘッドライト、とりわけ、自動車のヘッドライトのための投射モジュールであって、はっきりした明暗の境界を表示するための手段が配設される投射モジュールに関する。前記手段は、前記光源１の光路内へ突出しないようにして前記反射器２に組み込まれる。本発明は、このタイプの投射モジュールを有する自動車のヘッドライトにも関する。

Description

本発明は、反射器ハウジング内に配設され、投射レンズを照明する光源を有する、ヘッドライト、とりわけ、自動車のヘッドライトのための投射モジュールであって、はっきりした明暗の境界を表示するための手段が配設される投射モジュールに関する。
自動車のヘッドライトは、一般に、反射器と、反射器内に配設される光源とを持つ。この文脈においては、光源として、とりわけ、ハロゲン又は高圧放電ランプが用いられる。反射器表面は、放射される光によって照明される。従って、前方へ放射されるヘッドライトの光ビームは、反射器表面の形状に依存して形成される。
このタイプのヘッドライトの光ビームには、様々な仕様が存在し、それらにおいて高い要求がなされている。従って、例えば、ロービームは、対向交通がまぶしくならないように、ほぼ水平なはっきりと区切られた明暗の境界を備える非対称の光分布を持たなければならない。例えば、ヘッドライトのレンジのための重要な測定ポイント、ポイント７５Ｒにおいて、ロービームがオンに切り換えられる場合、欧州測定スクリーンの軸交差点において、少なくとも１２ルクスの照度が指定されている。明暗の境界は、この測定ポイントから０．５度だけ離れて延び、前記境界の向こう側には、所謂グレアゾーンＩＩＩが位置し、前記グレアゾーンＩＩＩにおいては、照度はせいぜい０．７ルクスしかないかもしれない。
ほとんどのヘッドライトは、所謂投射光学系から成る。ここで、光源から放射される光は、反射器によって集束され、遮蔽板上に当たり、これが、明暗の境界を形成する。このようにして形成された光分布は、投射レンズを用いて、交通エリアに表示される。優れたヘッドライトは、明暗の境界の領域における、可能な限り良好であるコントラストによって識別される。遮蔽板は、投射レンズの焦点面の下部の方へ光源によって放射される光ビーム及び反射器によって反射される光ビームを遮ることを可能にする。遮蔽板がない場合には、前記光ビームは、明暗の境界を越えて放射されるであろう。
遮蔽板は、通常は、反射器と投射レンズとの間で軸方向に配置される適切な輪郭を備える垂直板である。その場合、この板の輪郭が、投射レンズを用いて、明暗の境界として交通エリアに表示される。既知の投射モジュールの不利な点は、それらがかなりの量の設置スペースを占めることである。
本発明は、ここで、改善策を提供することを目的とする。本発明の目的は、設置スペースの少ない、ヘッドライトのための投射モジュールを提供することにある。
本発明によれば、これは、前記手段が、前記光源の光路内へ突出しないようにして前記反射器に組み込まれることによって達成される。
本発明により、設置スペースの少ない、ヘッドライト、とりわけ、自動車のヘッドライトのための投射モジュールが提供される。
本発明の発展例においては、前記手段は、前記反射器ハウジングの少なくとも１つの縁によって形成される。これは、構成のとりわけ圧縮された形態を可能にする。
本発明の発展例においては、前記少なくとも１つの縁は、光吸収縁である。これは、とりわけはっきりした明暗の境界をもたらす。前記縁は、好ましくは、黒色である。
本発明の他の構成においては、前記縁は、道路交通のためのロービームの明暗の境界のコースに従って構成される。結果として、ロービームのためのはっきりした輪郭の明暗の境界が、小さな設置スペースと同時に、可能になる。
本発明の他の構成においては、少なくとも１つの縁に弓状凹部が導入され、前記弓状凹部の半径は、実質的に、前記投射レンズの焦点距離に対応する。これは、前記縁の各箇所の、前記レンズの投射面に対する間隔を同じにし、従って、このようにして得られる明暗の境界のはっきりした表示を生成する。
本発明の発展例においては、前記手段は、少なくとも１つの実質的に水平な縁によって形成され、前記縁は、前記投射レンズの光軸の外に配設される。これは、前記反射器ハウジングを介して集められる光の最大化を可能にする。最大光収率は、前記投射レンズが前記反射器ハウジングに対して中央に配設される場合に、もたらされる。前記はっきりした明暗の境界を表示するための前記手段を前記反射器ハウジングに組み込むことによって、前記縁の、前記投射レンズの光軸より下の配置を備えるこの最適な位置が達成される。
本発明の他の発展例においては、前記光源は、ＬＥＤによって形成される。これにより、前記投射モジュールのとりわけ小さな設置スペースが達成され得る。前記反射器ハウジングは、前記ＬＥＤのためのコリメータとして用いられる。
前記反射器ハウジングは、有利には、前記光分布の最大部が下部縁の近くに生成されるように構成される。これは、高い明暗コントラストを達成し、それ故、はっきりした明暗の境界を達成する。
本発明は、上記の投射モジュールを備える自動車のヘッドライトにも同様に及ぶ。
本発明の他の発展例及び構成は、残りの下位請求項において開示する。本発明の実施例を、図面に示し、以下で詳細に説明する。
投射モジュールの概略図を示す。 他の実施例の投射モジュールの概略図を示す。 図１の投射モジュールの、照明パターンを備える立体図を示す。 図２の投射モジュールの、照明パターンを備える立体図を示す。 他の実施例の投射モジュールの、照明パターンを備える立体図を示す。 図５の投射モジュールの、前方から見た図を示す。
実施例として選択した投射モジュールは、実質的に、反射器ハウジング２内に配設される光源１、及び光源１によって放射される投射レンズ３から成る。実施例においては、光源１は、ＬＥＤ装置によって形成される。反射器ハウジング２は、ＬＥＤ装置を囲み、コリメータとして用いられる。コリメータ２は、下部水平縁２２の近くで光量が最大となるように構成され、故に、これが、レンズ３を用いて、明暗の境界として表示される。コリメータ２の水平下部制限縁２２は、レンズ３の（破線で示されている）中心軸上にある。図３に示されている照明パターン４が生成される。照明パターン４の上部制限線４１のわずかな湾曲は、コリメータ２の表示される下部水平制限縁２１の、レンズ３の焦点面からの異なる幾何学的間隔に起因する。他の３つの側部において生じる歪みは、使用においてあまり破壊的ではなく、それ故、無視される。
図４による実施例においては、コリメータの制限縁２１、２２、２３、２４は湾曲している。ここでは、曲率半径は、実質的に、投射レンズ３の焦点距離に対応する。これは、照明される制限縁の各箇所が、レンズ３の焦点面から同じ幾何学的間隔を持つことを意味する。コリメータは、レンズ５の（破線で示されている）中心軸に対して中央に位置し、故に、コリメータ２の下部制限縁２２は中心軸より下に位置する。従って、図４に示されている照明パターン４が生成される。ここで、上部制限線４１は全く湾曲を持たない。更に、中央配置のため、より多くの光が、レンズによって受け取られ、アプリケーションのために役立てられる。
図５による実施例においては、ロービームの特徴的な明暗線の後部垂直制限縁４１が再生されるように、図４のコリメータに変更を加えられる。コリメータ２には、その下部縁２２において、所望の光分布を生成するために、１５°の傾斜が設けられる（図６参照）。図５に示されている照明パターン４は、道路交通のためのロービームの明暗の境界のコースに対応して生成される。
図６は、コリメータの制限縁を示しており、前記制限縁は、この実施例においては黒い、光吸収色を具備する。結果として、コントラストの増加が達成され、明暗の境界にわたって照明値が生成される。
図５は、４つの縁２１、２２、２３及び２４の全てが湾曲しているコリメータ２を示している。スケッチされている３つの光ビームの経路は、機能する原理を図示するのに用いられている。更に、コリメータ出力部において所望の光分布を達成するために、コリメータ２の全ての側部を、複雑な反射器表面として構成することが可能である。他の実施例は、１つ以上のコリメータ面を短くする又は長くすることによって達成され得る。縁２４を備える面をレンズの方向に長くすることによって、更に多くの光をレンズの方向に向けることが可能であり、従って、システム効率を高めることが可能である。
本発明による投射モジュールにおいては、別個の遮蔽板がもはや存在せず、スクリーンの目的は、ここでは、コリメータ２の制限縁によって引き継がれている。

Claims (9)

  1. 反射器ハウジング内に配設され、投射レンズを照明する光源を有する、ヘッドライト、とりわけ、自動車のヘッドライトのための投射モジュールであり、はっきりした明暗の境界を表示するための手段が配設される投射モジュールであって、前記手段が、前記光源の光路内へ突出しないようにして前記反射器に組み込まれることを特徴とする投射モジュール。
  2. 前記手段が、前記反射器ハウジングの少なくとも１つの縁によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の投射モジュール。
  3. 少なくとも１つの縁が、光吸収縁であることを特徴とする請求項２に記載の投射モジュール。
  4. 前記縁が、道路交通のためのロービームの明暗の境界のコースに従って構成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の投射モジュール。
  5. 少なくとも１つの縁に弓状凹部が導入され、前記弓状凹部の半径が、実質的に、前記投射レンズの焦点距離に対応することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の投射モジュール。
  6. 前記手段が、少なくとも１つの実質的に水平な縁によって形成され、前記縁が、前記投射レンズの光軸の外に配設されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の投射モジュール。
  7. 前記光源が、ＬＥＤによって形成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の投射モジュール。
  8. 前記反射器ハウジングが、光分布の最大部が下部縁の近くに生成されるように構成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の投射モジュール。
  9. 請求項１乃至８のいずれか一項に記載の投射モジュールを有する自動車のヘッドライト。
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