JP2014500600A - Ｌｅｄランプモジュール - Google Patents

Abstract

本発明はメイン配光と補助配光を生成するための自動車ヘッドライト（１）に関し、その際自動車ヘッドライト（１）は２つ以上のＬＥＤランプモジュール（１０）を含んでおり、その際各ＬＥＤランプモジュール（１０）は１つ又は複数の一次ＬＥＤ光源（１１）含んでおり、その際一次ＬＥＤ光源（１１’）は少なくとも１つの発光ダイオード含んでおり、２つ以上の二次ＬＥＤ光源（１２、１２ａ）を含んでおり、その際二次ＬＥＤ光源（１２、１２ａ）は少なくとも１つの発光ダイオード（１２’）含んでおり、及びレンズ（１３）を含んでおり、その際少なくとも１つの一次ＬＥＤ光源（１１）から放出された光が直接レンズ（１３）上に放射され、及びこのレンズから外部空間へ投射され、その際すべてのＬＥＤモジュール（１０）の一次ＬＥＤ光源（１１）から放出された光がメイン配光を形成し、その際ＬＥＤモジュール（１０）の二次ＬＥＤ光源（１２、１２ａ）から放出された光が光導波路（１４）を介してＬＥＤモジュール（１０）のレンズ（１３）に放射され、このレンズ（１３）が光を外部空間に投射し、及びその際すべてのＬＥＤモジュール（１０）の二次ＬＥＤ光源（１２、１２ａ）から放出された光が補助配光を形成し、その際好ましくは、補助配光への均質な配光の寄与をするために二次ＬＥＤ光源（１２ａ）の少なくとも１つが光導波路（１４）を直接通って照らし、及びその際二次ＬＥＤ光源（１２）の少なくとも１つから光が光導波路（１４）内に、少なくとも１つの光カップリング箇所（１４０）を介してカップリングされ、補助配光のための最大の寄与をするために実質的に平行に方向づけられ、少なくとも１つの光デカップリング箇所（１４１）を介して出る。
【選択図】図２

Description

本発明は、メイン配光と補助配光を生成するための自動車ヘッドライトに関し、その際自動車ヘッドライトは２つ以上のＬＥＤランプモジュールを含んでいる。

作動中、つまりランプモジュールの点灯中に、ヘッドライトにランプモジュールの配置に相応した特徴的な外観を与える、いくつかのランプモジュール、特にＬＥＤランプモジュールから構成される自動車ヘッドライトが公知である。

この特徴的な外観によって、さまざまな自動車ブランドの再認性が高くなる。

このようなヘッドライトには、メイン照明機能、例えばロービーム機能の他に、補助照明機能、例えばデイタイムランニングライトを備えることができる。そのために、一般に他のランプモジュールがスイッチオンであるか又はメイン照明機能よりも少ない数のランプモジュールがスイッチオンであることが必要であり、その結果補助照明機能が作動中にはヘッドライトの特徴的な外観は失われてしまう。

本発明の課題は、メイン照明機能の作動中も補助照明機能の作動中も、同じ光学的外観を備えている自動車ヘッドライトを作り出すことである。

この課題は、冒頭で言及したヘッドライトにより解決される。このヘッドライトは、本発明に従って各ＬＥＤランプモジュールは１つ又は複数の一次ＬＥＤ光源を含んでおり、その際１つの一次ＬＥＤ光源は少なくとも１つの発光ダイオードを含んでおり、２つ以上の二次ＬＥＤ光源を含んでおり、その際二次ＬＥＤ光源は少なくとも１つの発光ダイオードを含んでおり、及び１つのレンズを含んでおり、その際少なくとも１つの一次ＬＥＤ光源から放出された光は直接レンズ上に放射され、及びそのレンズから外部空間に投射され、その際すべてのＬＥＤモジュールの一次ＬＥＤ光源から放出された光はメイン配光を形成し、及びその際ＬＥＤモジュールの二次ＬＥＤ光源から放出された光は光導波路を経由してＬＥＤモジュールのレンズに放射され、このレンズが光を外部空間に投射し、及びその際すべてのＬＥＤモジュールの二次ＬＥＤ光源から放出された光が補助配光を形成し、その際二次ＬＥＤ光源の少なくとも１つから光が光導波路内に少なくとも１つの光カップリング箇所を介してカップリングされ、及び好ましくは実質的に平行に方向づけられ、好ましくは補助配光のための最大の寄与をするために、少なくとも１つの光デカップリング箇所を介して放出される。

本発明により、構造上単純な方法で上述の課題を解決することが可能である。一次ＬＥＤ光源によりメイン配光が形成され、１つ又は複数の二次ＬＥＤ光源によって補助配光が形成され、その際各配光がランプモジュールのレンズを使って形成される。

これにより、ランプモジュールがレンズによってのみ識別可能になり、他方でＬＥＤ光源の数及び配置自体、及び使用される光導波路は同じである。

レンズによって配光が光学的に最適に形成可能であるよう、メイン照明機能及び二次照明機能の光出口面が可能な限り近くに、又はレンズの焦点面にあるか、あるいはレンズの像面湾曲に対応して伸びていることが必要である。本発明による構造では、メイン光は直接レンズ上に放射され、二次光は光導波路を通るが、この構造は簡単な方法で実現することができる。

したがってメイン照明機能でも補助照明機能でも、すべてのランプモジュールがスイッチオンされていて光っていてよく、その結果両方の機能が同じヘッドライト外観で実現される。

簡単な方法で中心の最大値が補助光配光で実現できるよう、少なくとも１つの光デカップリングエリアが光導波路の中心ゾーンに配置されることが企図される。

特にこれは、少なくとも１つの光デカップリングエリアが水平の断面に沿って、光導波路を通って（及び特に光出口方向に対して横向きの方向に見て）水平の断面の中央にある。

その際、水平とはヘッドライトが車両に取り付けられた状態でということである。

さらに有利には、光導波路の少なくとも１つの光カップリング箇所が、少なくとも１つの二次ＬＥＤ光源の光のカップリングのために、光導波路の外側エリアに配置されることが企図される。

さらに有利には、二次ＬＥＤ光源の少なくとも１つが、光導波路を直接通って照らし、目的にかなった方法で少なくとも１つの、その光が光導波路を直接通って出る二次ＬＥＤ光源が、少なくとも１つの光カップリング箇所と少なくとも１つの光デカップリング箇所との間に配置されることが企図される。

これは補助配光に対して均質な配光の寄与をするために使用されるが、第一には、光像においてもランプモジュールの外観においても、光を光導波路内にカップリングする二次ＬＥＤ光源から、少なくとも１つの一次ＬＥＤ光源へシームレスな移行を可能にするために使用される。

一般に使用されている一次ＬＥＤ光源（キーワードはＬＥＤセラミック）の設計上の構成により、少なくとも１つの光をカップリングする二次ＬＥＤ光源と１つ又は複数の一次ＬＥＤ光源との間にシームレスな移行を生成することを可能にするためには、光導波路は通常少なくとも１つの一次ＬＥＤ光源からそれほど遠くにはない。

光導波路を十分遠く離して１つ又は複数の一次ＬＥＤ光源に導くことができれば、直接光導波路を通って照らす二次ＬＥＤ光源は必ずしも必要ではない。

通常、十分に光を獲得する及び／又は可能な限り完全に光る光面を得られるようにするため、二次光稼働中に少なくとも１つの一次ＬＥＤ光源が減光されて稼働されることが企図される。すでに上述したように、補助光の配光において、減光された一次ＬＥＤ光源に対してシームレスな移行が可能になるように、少なくとも１つの一次ＬＥＤ光源に続いて又は隣接して、直接光導波路を通って照らす二次ＬＥＤ光源が配置される。これが問題なく所望の位置に配置可能となるよう、補助光配光で最大値を生成する二次ＬＥＤ光源は外に配置される。なぜならその光はいずれにせよ光導波路を通って所望の位置へ導かれるからである。

本発明の具体的な変形例では、ランプモジュールごとに正確に２つの、又は少なくとも２つの二次ＬＥＤ光源が備えられており、その光が直接光導波路を通って出て、及び正確に２つ又は少なくとも２つの二次ＬＥＤ光源が備えられており、その光が少なくとも１つの光カップリング箇所を介して、好ましくは正確に２つ、又は二次ＬＥＤ光源の数に対応する数の光カップリング箇所が、光導波路にカップリングされることが企図される。

さらには、好ましくは、二次ＬＥＤ光源が光導波路の水平伸張部に沿って分散させて配置され、好ましくは少なくとも１つの光デカップリング箇所に対して左右対称に配置されることが企図される。

しかし、車両に取り付けられた状態で水平という概念は、必ずしもこの光源がすべて１本の線（水平線）に沿って配置されているということを意味しない。

さらに、少なくとも１つの一次ＬＥＤ光源から光を出すために光導波路が少なくとも１つの開口部又はくぼみを備えていることも企図される。

このようにして、すべての二次ＬＥＤ光源又は一般にすべてのＬＥＤ光源が１つの共通のＬＥＤプリントに配置されることが可能になる。さらに、メイン照明機能の配光は、光導波路によって実用上影響を与えられることはない。

最後に、メイン光配光を最適な方法で生成するために、少なくとも１つの一次ＬＥＤ光源をレンズの焦点の中又は近傍に置くことによっても可能になる。

そのためには、好ましくは少なくとも１つの一次ＬＥＤ光源が開口部内又はくぼみ内に配置される。

くぼみ及び少なくとも１つの一次ＬＥＤ光源は、その際好ましくは互いに精密に合わせられ、しかし通常一次ＬＥＤ光源は開口部／マウントに保持／固定されない。

十分に光の強い一次ＬＥＤ光源を使用する場合、ただ１つだけ一次ＬＥＤ光源が備えられていると、単純な構造という点で有利である。

さらに、光導波路が光カップリング箇所の後に湾曲した、例えばパラボラ型に成形されたセクションを備え、このセクションが少なくとも１つの二次ＬＥＤ光源のカップリングされた光線を、実質的に平行に方向づけすることが企図される。

有利には、その際に光導波路が湾曲したセクションの範囲内で部分的に又は湾曲したセクション全体で光が反射するよう形成される。

このことは、効率性の向上に役立つ。つまりこのようにして光の損失を低減するか又は完全に防止することができる。このセクションは、例えば（外側から）反射する層によって蒸着される。

光導波路のそのように湾曲したセクションに続いて光導波路結合セクションが備えられ、この光導波路結合セクションは、湾曲した光導波路セクションを光導波路デカップリングエリアと結合し、その際光導波路結合セクションは二次ＬＥＤ光源とは反対向きの境界面を備えており、この境界面は境界レベルが平らに形成されるか又は湾曲され、その際好ましくは湾曲がレンズの像面湾曲に適合されると、構造上さらに目的にかなっている。

反対向きの境界面は、光導波路の光出口面を形成する。

このようにして二次ＬＥＤ光源の光る面がもたらされ、これは好ましくはレンズの像面湾曲に続く。平らな光出口面では、直接光導波路を通って出る二次ＬＥＤ光源の光は、もはや完全にレンズの焦点面／焦線にはなく、それによっていくらかひずんで結像される。このことはしかし、補助照明機能においては副次的な役割である。なぜなら照明機能はシャープなＨＤ線を備えておらず、何よりも測定箇所で光量を供給し、均質でなければならないからである。

光導波路の構造上の構成は、湾曲した、好ましくはパラボラ型のセクションによって従来のＬＥＤ光源の使用が可能になる。なぜならこれは共通のレベルに、及び対応して共通のＬＥＤプリント上に位置し得るからである。サイドに光を放射する（及び実質的には０°方向には放射しない）、いわゆる「サイドＬＥＤ」の使用により、湾曲した、パラボラ型のセクションを基本的に廃止し、光を直接１つ又は複数の光デカップリングエリアに放射することが可能になる。このサイドＬＥＤは、同様に問題なく共通のＬＥＤプリント上に取り付け得る。

このようなサイドＬＥＤの光線の平行方向化は、相応して適合された光デカップリングエリア又は例えばパラボラ型のリフレクタによって行なわれ、このリフレクタはサイドＬＥＤと光導波路との間に配置されている。

光導波路は、カップリングエリアでも、パラボラ型に成形してよく、このことは、そのように形成された光導波路を必ずしも反射層でコーティングする必要がないため有利である。

一次ＬＥＤ光源は、そのくぼみ内に、その光出口レベルが、外側の、平坦又は湾曲した光導波路境界面のレベルにあり、その際一次ＬＥＤ光源は、特にその１つ又は複数の光出口面が、可能な限り正確にレンズの焦点にあるように配置されてよい。

二次ＬＥＤ光源の方を向いた光導波路境界面は、好ましくは平らに又は湾曲して形成される。

さらに、好ましくは二次ＬＥＤ光源の方を向いた、光導波路の境界面及び二次ＬＥＤ光源と反対向きの境界面が互いに平行に伸びることが企図される。

さらに、少なくとも１つの光デカップリング箇所が、光導波路結合セクションからの光が、好ましくは実質的に光導波路結合セクションからの光に対して垂直に、向きを変えられるように形成され、そのために少なくとも１つの光デカップリング箇所が、例えば階段状に又はプリズム形状に形成されることも企図される。

１つ又は複数の光デカップリング箇所の階段状又はプリズム形状の形態が光線の向きを変え、光導波路内で湾曲した、好ましくはパラボラ型のセクションを使って光線の平行方向化が行なわれる。

法で定められた補助光の垂直方向光拡張を実現できるようにするため、さらに光導波路の光出口面が、その垂直方向の広がりに関して、定義された拡張、好ましくは異なった水平の点のところでさまざまに定義された垂直拡張が備えられることが企図される。

要約すると、このことは、光出口面が特に垂直方向で（場合によっては水平方向の伸びに沿って変化しながら）垂直方向の伸びを備え、それによって垂直方向で必要な光像の伸びを達成し得ることを意味する。

その際好ましくは光出口面が垂直軸周りに鏡面対称である。

個々のランプモジュールのレンズは、そのために、個々のランプモジュールの重なり合った光像がメイン照明機能及び／又は補助照明機能をもたらすように形成される。

その際原則としてメイン照明機能が最適に生成されることが最も重要であり、その際当然ながらメイン照明機能及び補助照明機能が法律要件を満たさなければならないという基本条件が有効である。

好ましくはレンズはフリーフォームレンズであり、このフリーフォームレンズは好ましくは個々のＬＥＤ光源の光像を下方へ、及びその幅において、広げることが企図される。

光導波路の左右対称の照明を達成するため、好ましくは光が直接光導波路を通って出る二次ＬＥＤ光源が共通の水平レベルにあること、及び光が少なくとも１つの光カップリング箇所を通って光導波路にカップリングされる二次ＬＥＤ光源が同様に共通の水平レベルにあることが企図され、その際有利には光が直接光導波路を通って出る二次ＬＥＤ光源の水平レベルが、光が光導波路内に少なくとも１つの光カップリング箇所を介してカップリングする二次ＬＥＤ光源の水平レベルの上方にある。

上述の自動車ヘッドライトにより、さまざまなメイン照明機能及び補助照明機能を作り出すことができる。メイン配光が、例えばロービーム配光の場合に、配光内に非対称の部分が備えられている必要があり、その場合にメイン配光内に非対称部分を生成するために少なくとも１つの別のランプモジュールが備えられていると、これが最も簡単に実現される。

その際少なくとも１つの別のランプモジュールが少なくとも１つのＬＥＤ光源と少なくとも１つのレンズを備え、その際レンズは好ましくは収束レンズであることが企図される。上述のランプモジュールとは異なり、このランプモジュールでは光が幅方向に配分されない。なぜならそれが非対称（ＨＤ線に対して）を損なうことになるからである。

通常、補助配光が有効である場合、一次ＬＥＤ光源が減光されるか又はスイッチオフにされる。減光は、くぼみの範囲内が暗くない、連続して光る面が生じるという利点がある。

さらに、通常、メイン配光が有効である場合、一次ＬＥＤ光源がスイッチオン及び１つ又は複数の二次ＬＥＤ光源はスイッチオフであることが企図される。

メイン照明機能＝ハイビームの場合、補助照明機能（例えばデイタイムランニングライト）は同様に作動しており、その結果光量が多いことも考えられる。又はメイン照明機能＝ロービームの場合、明暗線の下で光を放出する、１つ又は複数の二次ＬＥＤ光源発光ダイオードだけが光ることが企図される。

例えば、メイン配光は下向きにされた配光、例えばロービーム配光、フォグライト又はハイウェイライト（例えばＥＣＥ規定Ｒ１２３準拠）であり、補助配光はデイタイムランニングライト配光である。

フリーフォームレンズをベースにしてさまざまな配光を形成することができ、この配光は重なり合いにおいて各照明機能に対する法的な要件（ＳＡＥ、ＥＣＥなど）を満たしている。

光導波路の使用により、所望の配光を得るためにＬＥＤ光源を特別な配置にする必要はない。

以下では、本発明を図を使用して詳細に説明する。

６つのランプモジュールから構成される、例としてのヘッドライトの正面から見た模式的斜視図である。 図１のヘッドライトの背面から見た模式的斜視図である。 本発明によるヘッドライトに使用するための単独のランプモジュールの図である。 図３のランプモジュールのレンズのない状態の図である。 図３のランプモジュールの光導波路の背後のＬＥＤ光源の配置である。 図４の表示から一次ＬＥＤ光源を取り外した図である。 図６の表示の背面から見た斜視図である。 光導波路を背面から見た斜視図である。 図８の光導波路の水平断面図である。 図９の断面及び割り当てられた二次ＬＥＤ光源の光路の平面図である。 図１０の表示の等角図である。 法定のデイタイムランニングライト（ＤＲＬ）の配光である。 図１の例としてのヘッドライトに対応する、フリーフォームレンズを備えた個々のランプモジュールの複数の個別配光から構成される、デイタイムランニングライトの配光である。 補助配光の別の例である。 フリーフォームレンズを備えたランプモジュールによって生成される、例としてメイン光配光の異なった個別配光である。 フリーフォームレンズを備えたランプモジュールによって生成される、例としてメイン光配光の異なった個別配光である。 フリーフォームレンズを備えたランプモジュールによって生成される、例としてメイン光配光の異なった個別配光である。 フリーフォームレンズを備えたランプモジュールによって生成される、例としてメイン光配光の異なった個別配光である。 非対称ランプモジュールの個別配光である。 図１４ａから図１４ｅの個別光像の重なり合いである。

図１及び図２は、例としてヘッドライト１を示しており、これはメイン光照明機能をロービームの形で、及び補助光照明機能をデイタイムランニングライトの形で生成するために形成されている。

ヘッドライト１は、５つのランプモジュール１０から構成されており、これらランプモジュール１０はそのＬＥＤ光源の配置に関して同じ構造を備えており、１つのランプモジュール１０に１つのフリーフォームレンズ１３が備えられ、その際レンズ１３は以下で説明されるように詳細が異なっている。

これら５つのランプモジュール１０は、ヘッドライトの特徴的な外観を形成する特徴的な配置がなされている。

ロービーム配光内に非対称部分を生成するため、別のランプモジュール２０が備えられている。

ランプモジュール２０は、複数のＬＥＤ光源２２、２４を含んでおり、その際ＬＥＤ光源２４はメイン配光（例えばロービーム）に寄与するのに役立ち、ＬＥＤ光源２２は補助配光（例えばデイタイムランニングライト）に寄与し、及び少なくとも１つのレンズ２１を含み、その際レンズ２１は収束レンズである。ランプモジュール１０のレンズ１３とは異なり、このランプモジュールでは光が幅方向に配分されない。なぜならそれが非対称（ＨＤ線に対して）を損なうことになるからである。

これによりこのようなヘッドライトではメイン照明機能が作動している場合も補助照明機能が作動している場合も、ヘッドライトが同じ光学的な外観を備えており、つまりいずれの作動モードでも５つすべてのランプモジュール１０が光り、ＬＥＤランプモジュール１０のどれもが、図２及び特に図３及び図４でよくわかるように、一次ＬＥＤ光源１１を含むことが企図され、その際一次ＬＥＤ光源１１が示された例において２つの発光ダイオード１１’含んでおり（具体的に１１’は発光ダイオードの光出口面と呼ばれる）、４つの二次ＬＥＤ光源１２、１２ａを含んでおり、その際二次ＬＥＤ光源１２、１２ａは発光ダイオード１２’を含んでいる。

さらに好ましくは、同様に補助配光に寄与するためのＬＥＤ光源２２を含むランプモジュール２０も光る。

光出口方向に見てＬＥＤ光源の前に、レンズ１３が配置され、その際一次ＬＥＤ光源１１から放出された光は直接レンズ１３に放射され、及びこのレンズから外部空間へ投射され、その際すべてのＬＥＤモジュール１０の一次ＬＥＤ光源１１から放出された光がメイン配光を形成する。

ＬＥＤモジュール１０の二次ＬＥＤ光源１２、１２ａから放出された光は、光導波路１４を通ってＬＥＤモジュール１０のレンズ１３に放射され、このレンズ１３は光を外部空間へ投射し、その際すべてのＬＥＤモジュール１０の二次ＬＥＤ光源１２、１２ａから放出された光が補助配光を形成する。

図５は、光導波路１４におけるこのようなＬＥＤ光源１１、１２、１２ａの配置を、図７は二次ＬＥＤ光源１２、１２ａの配置を示している。

図１０に示されたように、均質な配光の寄与を補助配光に対してするために、２つの二次ＬＥＤ光源１２ａが光導波路１４を直接通って光り、２つの別の二次ＬＥＤ光源１２がそれぞれ１つの光カップリング箇所１４０を介して光を光導波路１４内にカップリングする。２つの光デカップリング箇所１４１を介して実質的に平行に方向づけされた光は、最大の寄与を補助配光にするために再び光導波路１４から出る。

二次ＬＥＤ光源１２、１２ａは、共通の垂直レベルにある。すなわち２つの内側の光源１２ａは光導波路１４から間隔が空けられており、それによって二次ＬＥＤ光源１２、１２ａは共通のＬＥＤプリント上に配置される。

レンズ１３によって配光が光学的に最適に形成可能であるよう、メイン照明機能の及び二次照明機能の光出口面１１’が可能な限り近くに、又はレンズの焦点面にあるか、あるいはレンズの像面湾曲に対応して伸びていることが必要である。本発明による構造では、メイン光は直接レンズ上に放射され、二次光は光導波路を通るが、この構造は簡単な方法で実現することができる。

したがってメイン照明機能でも補助照明機能でも、すべてのランプモジュールがスイッチオンで光っていてよく、その結果両方の機能が同じヘッドライト外観で実現される。

光デカップリングエリア１４１は、光導波路１４の中央部分に配置されており、しかもこれは水平断面に沿って光導波路１４を通って（及び特に光出口方向に対して横向きの方向に見て）水平断面の中央にある（図１０参照）。

その際、水平とはヘッドライトが車両に取り付けられた状態でということである。

光導波路１４の光カップリング箇所１４０は、光導波路１４の外側エリアに配置され、その光が直接光導波路１４を通って出る二次ＬＥＤ光源１２ａは、それぞれ１つの光カップリング箇所１４０と１つの光デカップリング箇所１４１との間に設置される。

通常、十分に光を獲得する及び／又は可能な限り完全に光る光面を得られるようにするため、二次光稼働中に一次ＬＥＤ光源１１が減光されて稼働されることが企図される。シームレスな移行が補助光の配光において、減光された一次ＬＥＤ光源に対して可能になるように、一次ＬＥＤ光源に続いて又は隣接して、直接光導波路を通って照らす二次ＬＥＤ光源が配置される。これが問題なく所望の位置に配置可能となるよう、補助光配光で最大値を生成する二次ＬＥＤ光源は外に配置される。なぜならその光はいずれにせよ光導波路を通って所望の位置へ導かれるからである。

二次ＬＥＤ光源１２、１２ａが光導波路１４の水平伸張部に沿って分散させて配置され、好ましくは光デカップリング箇所１４１と左右対称に配置されることが企図される。

図６から図８では、一次ＬＥＤ光源１１から光が通るための光導波路１４が開口部／くぼみ１４５を備えていることがよくわかり、その際一次ＬＥＤ光源１１がくぼみ１４５に配置されていることがさらに企図される。

くぼみ１４５及び一次ＬＥＤ光源は互いに精密に合わせられ、その結果一次ＬＥＤ光源が正確にくぼみ１４５に合い、通常一次ＬＥＤ光源はマウントに保持／固定されない。

このようにして、すべてのＬＥＤ光源が、一次ＬＥＤ光源も二次ＬＥＤ光源も、共通のＬＥＤプリント上に配設されることが可能になる。

しかし、二次ＬＥＤ光源のみが共通のＬＥＤプリント上に配置されることが企図されてもよい。

さらに、メイン照明機能の配光は、光導波路によって実用上影響を与えられることはない。

最後に、メイン光配光を最適な方法で生成するために、一次ＬＥＤ光源１１をレンズ１３の焦点の中又は近傍に置くことによってもこのことが可能になる。

一次ＬＥＤ光源１１はその際、一次ＬＥＤ光源の光出口面１１’と光導波路１４の光出口面が実質的に共通のレベルにあるようにくぼみ１４５内に配置される。

図９から図１１、特に図１０を見ると、光導波路１４が、光カップリング箇所１４０に続いて湾曲した、例えばパラボラ型に成形されたセクション１５０を備え、このセクションがカップリングされた二次ＬＥＤ光源１２の光線を実質的に平行に向けることがわかる。

光導波路１４は湾曲したセクション１５０の範囲内で部分的に又は湾曲したセクション１５０全体で光が反射するよう形成される。

このことは、効率性の向上に役立つ。つまりこのようにして光の損失を低減するか又は完全に防止することができる。このセクションは、例えば（外側から）反射する層によって蒸着される。

続いて光導波路１４のそのように湾曲したセクション１５０は、光導波路結合セクション１５１を備えており、この光導波路結合セクションは湾曲した光導波路セクション１５０を光導波路デカップリングエリア１４１と接続し、その際光導波路結合セクション１５１は二次ＬＥＤ光源１２ａとは反対向きの、境界面１５２を備え、その境界レベル１５２は示された例のように平らに形成されている。

反対向きの境界面１５２は光導波路の光出口面を形成し、この光出口面は好ましくはレンズ１３の焦点を通って伸びる。

このようにして二次ＬＥＤ光源の光る面がもたらされる。

この光出口面１５２は、好ましくは図の表示とは異なり湾曲していてもよく、その際湾曲は好ましくはレンズの像面湾曲にならう。平らな光出口面では、直接光導波路を通って出る二次ＬＥＤ光源の光は、もはや完全にレンズの焦点面／焦線にはなく、それによっていくらかひずんで結像される。このことはしかし、補助照明機能においては副次的な役割である。なぜなら照明機能はシャープなＨＤ線を備えておらず、第一に測定箇所で光量を供給し、均質でなければならないからである。

一次ＬＥＤ光源は、そのくぼみ内に、その光出口レベルが、外側の、平坦又は湾曲した光導波路境界面のレベルにあり、その際一次ＬＥＤ光源は、特にその光出口面が、可能な限り正確にレンズの焦点にあるように配置されてよい。

二次ＬＥＤ光源１２ａの方を向いた、光導波路１４の境界面１５３は、示されているように、好ましくは平らに形成され、二次ＬＥＤ光源１２ａの方を向いた、光導波路１４の境界面１５３及び二次ＬＥＤ光源１２ａと反対向きの境界面１５２が互いに平行に伸びる。

図１０にさらに示されたように、光デカップリング箇所１４１は、光導波路結合セクション１５１からの光が、実質的に光導波路結合セクション１５１からの光に対して垂直に向きを変えられるように形成され、そのために光デカップリング箇所１４１は、例えば階段状又はプリズム形状に形成されている。

光線の平行な方向づけは、１つ又は複数の湾曲した、好ましくはパラボラ型のセクションによって行なわれる。

法で定められた補助光の垂直方向光拡張を実現できるようにするため、さらに光導波路１４の光出口面１５２が、特にその垂直方向の広がりに関して、定義された拡張、好ましくは異なった水平の点のところでさまざまに定義された垂直拡張が備えられることが企図される。このことは例として図６でよくわかる。

要約すると、このことは、光出口面が特に垂直方向で（場合によっては水平方向の伸びに沿って変化しながら）垂直方向の伸びを備え、それによって垂直方向で必要な（個々のランプモジュール１０の配光の重なり合いとしての補助配光の）光像の伸びを達成し得ることを意味する。

その際好ましくは光出口面が垂直軸周りに鏡面対称であり、その結果水平方向に左右対称名配光が得られる。

個々のランプモジュール１０のレンズ１３は、そのために、個々のランプモジュール１０の重なり合った光像がメイン照明機能及び／又は補助照明機能をもたらすように形成される。

その際原則としてメイン照明機能が最適に生成されることが最も重要であり、その際当然ながらメイン照明機能及び補助照明機能が法律要件を満たさなければならないという基本条件が有効である。

好ましくはレンズ１３はフリーフォームレンズであり、このフリーフォームレンズは好ましくは個々のＬＥＤ光源の光像を下方へ、及びその幅において、広げることが企図される（このことは、一次配光の光にも二次配光の光にも適用される）。

光導波路の左右対称の照明を達成するため、好ましくは光が直接光導波路を通って出る二次ＬＥＤ光源が共通の水平レベルにあること、及び光が少なくとも１つの光カップリング箇所を通って光導波路にカップリングされる二次ＬＥＤ光源が同様に共通の水平レベルにあることが企図され、その際有利には光が直接光導波路を通って出る二次ＬＥＤ光源の水平レベルが、光が光導波路内に少なくとも１つの光カップリング箇所を介してカップリングする二次ＬＥＤ光源の水平レベルの上方にある。

通常、デイタイムランニングライトが有効である場合、一次ＬＥＤ光源１１が減光される。減光は、くぼみの範囲内が暗くない、連続して光る面が生じるという利点がある。

さらに、ロービーム配光が有効である場合、一次ＬＥＤ光源がスイッチオン及び１つ又は複数の二次ＬＥＤ光源はスイッチオフであることが企図される。

図１２は法定のデイタイムランニングライト（ＤＲＬ）の配光であり、その中心（ＨＶ）に最大値がある。

これは完全に均質には配分されていない配光であり、むしろ光は中心に集中されて幅方向に広がっている。

図１３ａ及び図１３ｂは、フリーフォームレンズを備えた個々のランプモジュールの複数の個別配光から構成されるデイタイムランニングライトの配光を示している。

各モジュール１０は、図１３ａ及び図１３ｂに示されたように一部を補助光（デイタイムランニングライト）配光に供給し、その際個々の配光はさまざまに成形されたレンズ１３を通って互いにほとんど区別がつかない。重なり合った部分では、これら光像は、要求される光量値をもたらす。ＬＥＤ光源１２、１２ａによってもたらされた配光は、図１３ａ及び図１３ｂでは３１２、３１２ａで示されている。

図１３ａの配光は、ここでは明細書中に記述されているようなランプモジュール１０を使用してランプモジュール２０と共に生成される光に対応する。配光３１２及び３１２ａは、ここではそれが必要であるように、ＨＤ以下にしか達せず、そのことによってこれらが減光された一次ＬＥＤ光源の配光３１１と重ね合わせられる。

デイタイムランニングライトの配光は、図１３ａによる特別な実施形態において、減光された一次ＬＥＤ光源がなければ法律に適合していない。なぜならＨＤ以下で放出された光が少なすぎるからである。これは、二次ＬＥＤ光源１２、１２ａがレンズの焦線の下に配置されていることによって生じる。一次ＬＥＤ光源を減光することで初めて、補助配光が法律に適合する。

図１３ａの配光の非対称部分は、ランプモジュール２０を通って、ＬＥＤ光源２４によりもたらされる。さらにランプモジュール２０はＬＥＤ光源２２により補助光配光に寄与する。

図１３ｂは、別の一実施形態を示しており、ここでは二次ＬＥＤ光源及びランプモジュール１０の光導波路の湾曲したセクションもその各一次ＬＥＤ光源の高さにある。

同時にランプモジュール１０の光導波路のプリズム形状の光デカップリングエリアは、さらに上方へ伸びなければならず、これによって光像は下方（ＨＤの下）に拡張される。光デカップリングエリアは、やはり一次ＬＥＤ光源の高さ及びその上方になければならない。

図１３ｂに示された配光には、ランプモジュール１０の減光された一次ＬＥＤ光源も、二次光配光のためのランプモジュール２０のＬＥＤ光源２４も寄与しておらず、そのことは場合によってはより強力な二次ＬＥＤ光源の使用を必要にする。

しかし、図１３ｂに示された配光のために減光された一次ＬＥＤ光源がさらに寄与することも企図し得る。

図１４ｆにはロービーム配光が示されている。図１４ａ〜図１４ｄには、このロービーム配光に対する寄与として、対応するレンズ１３、例えばフリーフォームレンズを備えた個々のランプモジュール１０の考えられる個別配光のセットが示されており、その際光源の観点からこのモジュール１０は構造が同じであり、異なった配光は、異なったレンズ１３及び／又はメイン配光のＬＥＤの数及び／又は位置によってもたらされる。

図１４ａの配光により、明暗線での光束の高い最大値を達成し、図１４ｂ及び図１４ｃの配光は必要な幅を作りだし、図１４ｄの配光はロービーム配光の前域で寄与をする。追加のレンズモジュール２０（収束レンズ２１）により、図１４ｅでは非対称配光が実現している。例としての非対称モジュール２０では、一次ＬＥＤ光源２４を使用して、光トンネルとの相互作用により、光学要素２３の一部として、典型的な増加がロービーム配光の光像内で作られる。

配光の重なり合いにより、結果として図１４ｆのロービーム配光が得られる。

最終的にまとめると、有利な変形例では、
＊）メイン配光はランプモジュール１０及び２０の一次ＬＥＤ光源から形成され、及び
＊）補助配光はランプモジュール１０及び２０の二次ＬＥＤ光源、及びランプモジュール１０及び２０の減光された一次ＬＥＤ光源から構成され、その結果この変形例ではメイン光も補助光もすべてのランプモジュールが光る。

しかし、以下のようにも企図され得る：
＊）メイン配光はランプモジュール１０及び２０の一次ＬＥＤ光源から形成され、及び
＊）補助配光は、ランプモジュール１０及び２０の減光された一次ＬＥＤ光源なしで、ランプモジュール１０及び２０の二次ＬＥＤ光源からのみ形成される。

後者の場合、ランプモジュール１０及び必要に応じてランプモジュール２０のためにより強力な二次ＬＥＤ光源の使用が必要であり得る。

さらに、例えばメイン配光がすべてのランプモジュール１０、２０によって、及び補助配光がランプモジュール１０によってのみ生成されることが企図され得、その際一次ＬＥＤ光源は減光されるか又はスイッチオフにされてよい。

１ 自動車ヘッドライト
１０ ＬＥＤランプモジュール
１１ 一次ＬＥＤ光源
１１’ 発光ダイオード
１２ 二次ＬＥＤ光源
１２’ 発光ダイオード
１２ａ 二次ＬＥＤ光源
１３ レンズ
１４ 光導波路
２０ ランプモジュール
２１ レンズ
２２ ＬＥＤ光源
２３ 光学要素
２４ ＬＥＤ光源
１４０ 光カップリング箇所
１４１ 光デカップリング箇所
１４５ くぼみ
１５０ 湾曲したセクション
１５１ 光導波路結合セクション
１５２ 境界面
１５３ 二次ＬＥＤ光源の方を向いた光導波路の境界面

Claims (29)

1. メイン配光と補助配光を生成するための自動車ヘッドライト（１）であって、その際自動車ヘッドライト（１）が２つ以上のＬＥＤランプモジュール（１０）を含んでおり、その際いずれのＬＥＤランプモジュール（１０）も
   ＊）１つ又は複数の一次ＬＥＤ光源（１１）を含んでおり、その際一次ＬＥＤ光源（１１）が少なくとも１つの発光ダイオード（１１’）を含んでおり、
   ＊）２つ以上の二次ＬＥＤ光源（１２、１２ａ）を含んでおり、その際二次ＬＥＤ光源（１２、１２ａ）が少なくとも１つの発光ダイオード（１２’）を含んでおり、及び
   ＊）レンズ（１３）含んでおり、
   その際少なくとも１つの一次ＬＥＤ光源（１１）から放出された光は直接レンズ（１３）に放射され、及びこのレンズから外部空間へ投射され、その際すべてのＬＥＤモジュール（１０）の一次ＬＥＤ光源（１１）から放出された光がメイン配光を形成し、
   ＬＥＤモジュール（１０）の二次ＬＥＤ光源（１２、１２ａ）から放出された光は、光導波路（１４）を通ってＬＥＤモジュール（１０）のレンズ（１３）に放射され、このレンズ（１３）は光を外部空間へ投射し、その際すべてのＬＥＤモジュール（１０）の二次ＬＥＤ光源（１２、１２ａ）から放出された光が補助配光を形成し、
   その際前記二次ＬＥＤ光源（１２）の少なくとも１つから光が前記光導波路（１４）内に、少なくとも１つの光カップリング箇所（１４０）を介してカップリングされ、及び好ましくは実質的に平行に方向づけられ、好ましくは補助配光のための最大の寄与をするために、少なくとも１つの光デカップリング箇所（１４１）を介して放出される、自動車ヘッドライト。
2. 前記二次ＬＥＤ光源（１２ａ）の少なくとも１つが、前記光導波路（１４）を直接通って照らすことを特徴とする、請求項１に記載の自動車ヘッドライト。
3. 前記少なくとも１つの光デカップリングエリア（１４１）が前記光導波路（１４）の中央エリアに配置されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の自動車ヘッドライト。
4. 前記少なくとも１つの光デカップリングエリア（１４１）が水平断面に沿って前記光導波路（１４）を通って水平断面の中央にあることを特徴とする、請求項３に記載の自動車ヘッドライト。
5. 前記光導波路（１４）の前記少なくとも１つの光カップリング箇所（１４０）が前記少なくとも１つの二次ＬＥＤ光源（１２）の光のカップリングのために前記光導波路（１４）の外側エリアに配置されることを特徴とする、請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の自動車ヘッドライト。
6. その光が光導波路（１４）を直接通って出る前記少なくとも１つの二次ＬＥＤ光源（１２ａ）が、前記少なくとも１つの光カップリング箇所（１４０）と前記少なくとも１つの光デカップリング箇所（１４１）との間に配置されていることを特徴とする、請求項５に記載の自動車ヘッドライト。
7. ランプモジュール（１０）ごとに正確に２つ又は少なくとも２つの二次ＬＥＤ光源（１２ａ）が備えられており、該二次ＬＥＤ光源の光が前記光導波路（１４）を通って出て、及び正確に２つ又は少なくとも２つの二次ＬＥＤ光源（１２）を備えており、該二次ＬＥＤ光源の光が少なくとも１つの光カップリング箇所（１４０）を通って、好ましくは正確に２つ又は少なくとも２つの二次ＬＥＤ光源（１２）の数に対応する数の光カップリング箇所（１４０）を介して前記光導波路（１４）内にカップリングすることを特徴とする、請求項２〜６のうちのいずれか一項に記載の自動車ヘッドライト。
8. 二次ＬＥＤ光源（１２、１２ａ）が、光導波路（１４）の水平伸張部に沿って分散させて配置され、好ましくは少なくとも１つの光デカップリング箇所（１４１）と左右対称に配置されることを特徴とする、請求項７に記載の自動車ヘッドライト。
9. 前記光導波路（１４）が、前記少なくとも１つの一次ＬＥＤ光源（１１）から光が通って出るために、少なくとも１つの開口部又はくぼみ（１４５）を備えていることを特徴とする、請求項１〜８のうちのいずれか一項に記載の自動車ヘッドライト。
10. 前記少なくとも１つの一次ＬＥＤ光源（１１）が、前記開口部又はくぼみ（１４５）内に配置されていることを特徴とする、請求項９に記載の自動車ヘッドライト。
11. ＬＥＤランプモジュール（１０）ごとに一次ＬＥＤ光源（１１）がただ１つだけであることを特徴とする、請求項１〜１０のうちのいずれか一項に記載の自動車ヘッドライト。
12. 前記光導波路（１４）が光カップリング箇所（１４０）に続いて湾曲した、例えばパラボラ型に成形されたセクション（１５０）を備え、該セクションが前記少なくとも１つの二次ＬＥＤ光源（１２）のカップリングされた光線を実質的に平行に方向づけすることを特徴とする、請求項１〜１１のうちのいずれか一項に記載の自動車ヘッドライト。
13. 前記光導波路（１４）が、湾曲したセクション（１５０）の範囲内で部分的に又は湾曲したセクション（１５０）全体で光が反射するよう形成されていることを特徴とする、請求項１２に記載の自動車ヘッドライト。
14. 前記光導波路（１４）の湾曲したセクション（１５０）に続いて、光導波路結合セクション（１５１）が備えられており、該光導波路結合セクションが前記湾曲した光導波路セクション（１５０）を前記光導波路デカップリングエリア（１４１）と結合し、その際光導波路結合セクション（１５１）は前記二次ＬＥＤ光源（１２ａ）とは反対向きの境界面（１５２）を備えており、該境界面（１５２）は境界レベル（１５２）が平らに形成されるか又は湾曲され、その際好ましくは前記湾曲がレンズ（１３）の像面湾曲に適合されることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の自動車ヘッドライト。
15. 前記二次ＬＥＤ光源（１２ａ）の方を向いた、前記光導波路（１４）の境界面（１５３）が平らに又は湾曲して形成されていることを特徴とする、請求項１４に記載の自動車ヘッドライト。
16. 前記二次ＬＥＤ光源ｎ（１２ａ）の方を向いた、前記光導波路（１４）の境界面（１５３）及び前記二次ＬＥＤ光源（１２ａ）とは反対向きの境界面（１５２）が互いに平行に伸びることを特徴とする、請求項１５に記載の自動車ヘッドライト。
17. 前記少なくとも１つの光デカップリング箇所（１４１）が、光導波路結合セクション（１５１）からの光が、好ましくは実質的に光導波路結合セクション（１５１）からの光に対して垂直に、向きを変えられるように形成され、そのために前記少なくとも１つの光デカップリング箇所（１４１）が、例えば階段状に又はプリズム形状に形成されることを特徴とする、請求項１〜１６のうちのいずれか一項に記載の自動車ヘッドライト。
18. 前記光導波路（１４）の前記光出口面（１５２）が、垂直方向の広がりに関して、定義された拡張、好ましくは異なった水平の点のところでさまざまに定義された垂直拡張を備えることを特徴とする、請求項１〜１７のうちのいずれか一項に記載の自動車ヘッドライト。
19. 前記個々のランプモジュール（１０）の前記レンズ（１３）が、前記個々のランプモジュール（１０）の重なり合った光像が前記メイン照明機能及び／又は前記補助照明機能をもたらすように形成されることを特徴とする、請求項１〜１８のうちのいずれか一項に記載の自動車ヘッドライト。
20. 前記レンズ（１３）がフリーフォームレンズであり、該フリーフォームレンズが好ましくは前記個々のＬＥＤ光源の前記光像を下方へ、及びその幅において、広げることを特徴とする、請求項１９に記載の自動車ヘッドライト。
21. その光が直接前記光導波路（１４）を通って出る二次ＬＥＤ光源（１２ａ）が共通の水平レベルにあり、及びその光が少なくとも１つの光カップリング箇所（１４０）を通って前記光導波路（１４）内にカップリングされる二次ＬＥＤ光源（１２）が同様に共通の水平レベルにあることを特徴とする、請求項１〜２０のうちのいずれか一項に記載の自動車ヘッドライト。
22. その光が直接前記光導波路（１４）を通って出る二次ＬＥＤ（１２ａ）光源の前記水平レベルが、その光が前記光導波路（１４）内に少なくとも１つの光カップリング箇所（１４０）を介してカップリングする二次ＬＥＤ光源（１２）の水平レベルの上方にあることを特徴とする、請求項２１に記載の自動車ヘッドライト。
23. 前記メイン配光内に非対称部分を生成するために少なくとも１つの別のランプモジュール（２０）が備えられていることを特徴とする、請求項１〜２２のうちのいずれか一項に記載の自動車ヘッドライト。
24. 前記少なくとも１つの別のランプモジュール（２０）が少なくとも１つのＬＥＤ光源（２２）及び少なくとも１つのレンズ（２１）を備えていることを特徴とする、請求項２３に記載の自動車ヘッドライト。
25. 前記レンズ（２１）が収束レンズであることを特徴とする、請求項２４に記載の自動車ヘッドライト。
26. 補助配光が有効である場合、前記一次ＬＥＤ光源（１１）が減光されるか又はスイッチオフにされることを特徴とする、請求項１〜２５のうちのいずれか一項に記載の自動車ヘッドライト。
27. メイン配光が有効である場合、一次ＬＥＤ光源がスイッチオン及び二次ＬＥＤ光源がスイッチオフであることを特徴とする、請求項１〜２６のうちのいずれか一項に記載の自動車ヘッドライト。
28. 前記メイン配光が下向きにされた配光、例えばロービーム配光、フォグライト又はハイウェイライトであることを特徴とする、請求項１〜２７のうちのいずれか一項に記載の自動車ヘッドライト。
29. 前記補助配光がデイタイムランニングライトであることを特徴とする、請求項１〜２８のうちのいずれか一項に記載の自動車ヘッドライト。

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