JP2018533189A - 車両用の投光器 - Google Patents

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Abstract

【課題】光学システムの効率を損なうことなく、好ましくない歪みの発生を低コストで最小化する。【解決手段】少なくとも1つの光源と、照射像を発生させるための一次光学系と、結像光学系とを備えた、車両用の投光器であって、結像光学系(4)を用い、照射像は、光像として道路上へ投射可能であり、一次光学系(3)は、多数の導光要素(5)と、支持層部(6)とを有し、導光要素(5)は、支持層部(6)の背面部(6r)に配設されており、照射像は、支持層部(6)の前面部(6v)において発生可能であり、導光要素(5)は、所定の軸線方向(y)において一列に相並んで隣接して又は重なり合って配設されており、少なくとも1つの列(7)を構成し、各導光要素(5)は、少なくとも1つの光源(2)から光を入射するための光入射面(5e)と、光を出射するための光出射面(5a)とを有し、少なくとも1つの列(7)の導光要素(5)の全部が共通の囲い枠部(8)を有し、該囲い枠部(8)は、実質的に軸線方向(y)に沿って配向された少なくとも1つの側の面において連続的に湾曲されており、支持層部(6)に対し、湾曲された曲線経過(9、10)を有する交差曲線を形成する。【選択図】図8

Description

本発明は、少なくとも1つの光源と、照射像を発生させるための一次光学系と、結像光学系とを備えた、車両用の投光器(車両用の前照灯)に関し、この際、結像光学系を用い、照射像は、光像として道路(車道)上へ投射可能であり、一次光学系は、多数の導光要素(ライトガイドエレメント)と、支持層部とを有し、この際、導光要素は、支持層部の背面部に配設されており、照射像は、支持層部の前面部において発生可能であり、導光要素は、所定の軸線方向において一列に相並んで隣接して又は重なり合って配設されており、少なくとも1つの列(導光要素の並んだ列)を構成し、この際、各導光要素は、少なくとも1つの光源から光を入射するための光入射面と、光を出射するための光出射面とを有する。
現在の前照灯システムの開発においては、迅速に変更可能であり且つその都度の交通条件、道路条件、光条件に適合可能なできるだけ高解像度の光像を車道上へ投射しようという要望が益々重要になっている。ここで「車道」との概念は、単純化された表現として使われ、それは、光像が実際に車道上にあるか又は車道を越えて延在するかは、当然、場所の実情に左右されるためである。原則的に光像は、ここで使われる意味において、自動車照明技術に関する関連規格に応じた垂直面上への投射に対応するものとする。
前記の要求に対応するために、とりわけ複数の個別光線から照射マトリクスを構成する前照灯が開発された。この種の照射装置は、ピクセルライトとも称されるが、車両構造において一般的に用いられており、例えば、光が、通常、複数の光源から放射され、相並んで配設された対応の複数のライトガイド(光線成形光学系(付設光学系 Vorsatzoptik)/一次光学系(Primaeroptik))により放射方向において束ねられることにより、眩惑のないハイビームを結像するために用いられる。ライトガイドは、比較的小さい漏斗形状の横断面を有し、それによりそれらに割り当てられた個々の光源の光を、極めて集中的に放射方向へ放射する。ライトガイドは、光源からの光を、空間的に湾曲された面上のできるだけ良好に接近された位置、即ち前置された結像光学系のペッツバール面上のできるだけ良好に接近された位置に向かって転送する。
ピクセル前照灯は、配光に関して極めてフレキシブルであり、それは、各ピクセル、即ち各ライトガイドのために照度を固有に調整することが可能であり、例えば、ロービーム配光、コーナリングライト配光、市街地ライト配光、高速道路配光、カーブライト配光、又はハイビーム配光などのような任意の配光を実現することが可能なためである。
下記特許文献1は、本出願人による前照灯システムを記載し、該前照灯システムは、多数の発光ダイオード(LED)の光を、複数の個別レンズを有する投射系を介し、光像として車道上へ投射し、この際、中央計算ユニットを出発点として制御される個々のLEDの光度を個々に設定ないし変更することが可能である。
可変の照度に加え、光像に作用を及ぼすために導光要素(ライトガイドエレメント)の幾何学形状を利用することも可能である。
下記特許文献2は、一次光学系を有する車両前照灯において、出射面の長手方向で光の強度が変更されるように導光要素を構成する照射装置を開示している。この際、一次光学系内のそれぞれ同種の導光要素が前提とされている。
前照灯の照射マトリクス内の光源の数は、光像の解像度と、ディテール度とを決定し、該ディテール度のもと、配光内で所定の領域を、目標を定めて照明しない或いはより強く又はより弱く照らすことが可能である。例えば、道路上の対向車を眩惑しないために目標を定めて照明しないことが可能であり、又は、選択的に交通標識をその判読性を向上させるためにより強く照らすことが可能である。基本的に配光の内において、多くの場合、配光の中央部の領域、即ち車両の前方の領域内には、配光の縁部、即ち道路の縁部におけるよりもより高い解像度が必要とされる。従って光源の数は、多くの場合、中央部から縁部に向かって減少する。同時に配光の最大強度は、多くの場合、配光の中央部にあり、縁部に向かって減少する。その結果、この所望の輝度減少を考慮するためには、例えば、照射列の中央部から縁部に至るまで、光出射面の拡大が行われる。
全投射装置は、光源と、一次光学系と、結像光学系(投射レンズ)とから構成される。結像光学系は、構造や仕様に応じて歪み(歪曲収差)をもたらすことがある。歪みは、結像尺度の局所的な変化をもたらす光学システムの幾何学形状的な結像誤差である。基本的変化は、光学軸線から像点までの間隔の増加を伴う倍率の変化に基づく。従って歪みは、歪み中心とも称される一点の周りで回転対称である。歪みの原因は、開口収差を伴う光学システムの主面の前方又は後方において結像の光線束を狭くする絞りにある。倍率が像域の縁部に向かって増加すると、その際には、正方形がクッション形状(kissenfoermig)に歪んでいく。逆の場合は、樽型(バレル形状)の歪みである。また比較的高次の歪みが発生することもあり、様々な次数の重ね合わせは、直線に対する波形状の結像をもたらすことになる(「ウェーブ形状の歪み」)。
歪みは、前照灯の光像内では、望まれない湾曲や、道路交通において許される照射領域の外方に属する領域、例えば明暗境界を越える領域への照射により表わされる。
歪みの基準は、DIN ISO 9039 から知られている:オプティクスとフォトニクス−光学システムの品質評価−歪みの決定(ISO 9039:2008)。
下記特許文献3は、結像光学系により発生するクッション型の歪みを切除するために、追加的な絞り(シェードないし遮光部材 Blende)を用い、目標を定めて光像を切り整えることを開示している。
AT 513 738 B1 DE 10 2012 213 845 A1 AT 511 760 B1
しかし上記特許文献3における絞りは、費用をかけて発生された光を無にし、従って前照灯の効率を減少させ、また製造において追加的にコストの原因となり且つ追加的に前照灯内の構成空間を必要とさせる更なる構成部材を前照灯内に構成する。絞りを使用した場合の更なる欠点は、絞りの使用により生じる光の回折と、回折における波長の依存性である。
現在知られている本願出願人の上述の照射装置においては、区分化されたロービーム配光やハイビーム配光を発生させるために、複数の光源の二次元的な列形状の配設構成、典型的には複数のLEDの二次元的な列形状の配設構成が使用される。この際、多くの場合、導光要素の光出射面(複数)は、中央の領域において縁部におけるよりも小さく保たれている。
本発明の課題は、光学システムの効率を損なうことなく、上述の好ましくない歪みの発生を低コストで最小化することである。
前記課題は、冒頭に記載した形式の投光器(照射装置ないし前照灯)において、少なくとも1つの列の導光要素の全部が共通の囲い枠部(縁囲い部)を有し、該囲い枠部は、実質的に所定の軸線方向に沿って配向された少なくとも1つの側の面において連続的に湾曲されており、支持層部に対し(即ち支持層部と交差し)、湾曲された曲線経過を有する交差曲線を形成することにより解決される。
以下、発明を実施するための形態について説明する。
本発明に基づき、技術的に簡単でコストを節約する措置により、例えば、前置される絞り(Blende)の使用を排除することが可能であり、それは、光源から結像光学系のペッツバール面への導光と、結像光学系により引き起こされる歪みを努めて補償することとの双方が、同じ構成部材、即ち一次光学系において実行されるためである。この際、投光器(前照灯)の効率が損なわれることはない。
従って一次光学系は、導光の機能と、歪み減少(抑制)の機能との双方を含んでおり、これらは、作成段階において同じ構成部材内で実現化される。一次光学系は、好ましくはシリコーン射出成形部材として製造されている。この構成部材は、好ましくは機械的に柔軟性を有し、また他の支持構造体により、往々にして硬質材料から成るライトエレメントについては不利(negativ)なものに相当する形状と位置において保持される。一次光学系(照射要素)も支持構造体も、射出成形法により簡単に低コストで製造可能である。
本発明の更なる利点は、歪みの所望の最小化がプリディストーション(事前歪み Vorverzerrung)の使用により広帯域で行われ、即ち使用される光の全てのスペクトル成分に対して同様に行われ、好ましくない(妨害的)回折現象が発生することはないということにある。
適切な配光の形成を支援するために、複数の列(導光要素の並んだ列)が車両に取付けた状態で水平方向又は垂直方向に配向されて配設されていると、特に好ましい。
導光要素の全部は、少なくとも、1つの列(Zeile)のために共通の囲い枠部(ないし縁囲い部 Umrandung)を有し、該囲い枠部は、実質的に所定の軸線方向に沿って配向された少なくとも1つの側の面において連続的に湾曲されており、支持層部と(に対し mit)、湾曲された曲線経過を有する交差する曲線を形成し、この際、軸線方向は、車両への取付状態に応じ、水平方向にも垂直方向にも配向されていることが可能である。
従って一実施形態において、所定の軸線方向、多くの場合は水平方向においても、それに対して直角な方向、多くの場合は垂直方向においても、前記の曲線経過が形成されていることが可能であり、つまりそれぞれ複数の(導光要素の)並び(Reihen)を有する複数の列を(マトリクス状に)矩形形状に配設することにより、導光要素の全部における4つの側の面において、対応の囲い枠部を構成することが可能である。
有利な一実施形態において、投光器(前照灯)は、共通の光像或いはまた単独の光像を発生させる複数の平行な列を含んでいる。この際、例えば、車両への水平方向の取付状態で、垂直方向において上下に配設された照射列による複数の水平方向の列は、個々の列の選択的な点灯により投光器の様々な光像を可能とするだろう。個々の列は、所望の光像を達成するために、例えば、様々な間隔で異なる導光要素を有する。多くの場合は、正に3列が上下に位置して配設されている。そのような配設構成においては、上側の列が前域(近域)用の列として構成され、中央の列が非対称用の列として構成され、最も下側の列がハイビーム(遠方)用の列として構成されていることが可能である。
特に前照灯の一次光学系の外側輪郭は、光像に対して不利な影響をもつが、多くの場合、一次光学系の全ての列が共通の囲い枠部(ないし囲い縁部 Umrandung)を形成し、該囲い枠部が、所定の軸線方向に配向された少なくとも1つの側面において連続的に湾曲されており、支持層部に対し(mit)、湾曲された曲線経過を有する交差する曲線を形成することで十分である。このステップにより作成(一次光学系の作成)が簡素化される。
囲い枠部の曲線経過は、結像光学系の投射軸線上の照射列の位置と寸法に依存する。最も上側の照射列は、最も強い歪みをこうむり、それにより適切な囲い枠部により最も強く修正されなくてはならない。結像光学系の投射軸線において次に位置する列は、こうむる歪みは最も少なく、多くの場合、補償を省略してもよいほどに少ない。
基本的に、個々の各照射列の湾曲された曲線経過は、結像光学系による歪みを最小化するために有意義である。従って、マトリクス投光器(前照灯)においては、多くの場合、通常であるように、複数の列が同時にアクティブである場合には、それぞれの歪みの減少は、効果的な手段である。それでも、中央にある照射列の歪みは、全光像の縁部には現れないので、多くの場合は、作成を簡素化するために、囲い枠部における湾曲された曲線経過は省略される。それに加え、望まれない歪みの大きさは、ほぼ投射軸線に対し、即ち中央に位置する列において比較的少ない。光像の均質性が特に望まれるのであれば、中央に位置する照射列において本発明による曲線経過を設けることも有意義である。
歪みを減少させるための曲線経過がコサイン関数に従うと有利である。この目的のために、一次光学系の作成では、類似の効果を達成するために、曲線経過として部分円(円セグメント)や部分楕円(楕円セグメント)の形状を適用することも可能である。それにより作成段階において、即ち導光要素のデザインにおいて、曲線経過の特に簡単な実現化が可能とされ、それは、コサイン関数は、小さい角度範囲において部分円に実質的に対応し、構造的に特に簡単に実現可能なためである。
特に結像光学系が比較的高次の歪みを有するのであれば、結像光学系と共に特殊な配光を達成するために、基本的には、囲い枠部における自由形成された曲線経過が有意義である。自由形成された曲線経過は、例えば、列の中央部からそれぞれ外側に向かって湾曲が次第に増加する円弧のような、自由形成された線であり得る。
歪みの減少は、曲線経過が、例えば DIN ISO 9039 のような、結像光学系の歪みの尺度のための予め定義された規則により形成されていると、特に効率的である。
投光器(前照灯)の有利な一形態において、囲い枠部は、両側の面でそれぞれの曲線経過を形成し、湾曲された両方の曲線経過は、共同で凸状の形状を形成する。
各導光要素ないし対応の光出射面にそれぞれ少なくとも1つの光源が割り当てられていると、有利である。
基本的に各列は、(互いに)異なる数の光源(照射要素)を有し、個々の光源(照射要素)の間の水平方向の間隔、並びに導光要素の幾何学形状も、(互いに)異なっていてもよい。
投光器(前照灯)の構成において最大限可能なフレキシビリティは、各導光要素に1つの光源(照明要素)が割り当てられることにより達成される。しかしこの柔軟性は、対応して比較的高いコストを自ずともたらすが、常に必要であるというわけではない。
以下、本発明並びにその利点を、添付の図面に具体的に図示された、限定ではない実施例に基づいて詳細に説明する。
従来技術による一車両前照灯の分解斜視図を示す図である。 従来技術による一次光学系を下方から見た図である。 従来技術による一次光学系を後方から見た図である。 図3の一次光学系を上方から見た図である。 図3及び図4の一次光学系の斜視図を示す図である。 従来技術による一前照灯の一光像の描写を示す図である。 本発明による一車両投光器(前照灯)の分解斜視図を示す図である。 本発明による一次光学系を後方から見た図である。 図8の一次光学系を上方から見た図である。 本発明による一投光器(前照灯)を用いて達成可能な一光像の描写を示す図である。
さて図面に関連し、本発明の一実施例を詳細に説明する。特に本発明による投光器(以下「前照灯」という)にとって重要な部分が示されており、この際、前照灯は、特に乗用車やオートバイなどのような車両における目的に適った使用を可能とする多数の他の部分も含んでいることは明らかである。
本発明の一実施例の説明に先立ち、先ず図1には、一例として、少なくとも1つの光源102と、光像を発生させるための一次光学系103と、結像光学系104とを備え、結像光学系104を用いて照射像が光像として道路上へ投射される、車両用の従来技術による前照灯101が図示されており、この際、当該投射は、道路上へ光学軸線zの方向で行われ、導光要素105の列(導光要素105の並んだ列)は、車両内の取付状態で水平方向又は垂直方向に配向されて配設されている。
図2〜図5に図示された従来技術による一次光学系103は、多数の導光要素105を有し、この際、各導光要素105は、例えばLEDから放射される少なくとも1つの光源102から光を入射するための光入射面105eを有し、更に各導光要素105は、光を出射するための光出射面105aを有する。
一次光学系103は、複数の導光要素105を含んでおり、これらの導光要素105は、x軸線方向において一列に相並んで隣接して又は重なり合って配設されており、所定の列107を構成し、この際、一次光学系103は、多数の導光要素105と、支持層部106とを有し、導光要素105は、支持層部106の背面部106rに配設されており、一次光学系103は、垂直方向に上下に配設された3つの平行な列107、107a、107bを含んでおり、またこの配設構成は、水平方向において隣接した3つの領域103a、103b、103cを有している。
それぞれ水平方向において隣接した導光要素105の光出射面105aは、中央に位置する領域103bから出発して両側の端部領域103a及び103cに向かい、光出射面105aの大きさについてより大きくなっている。
光出射面105aは、通常、それぞれの導光要素105の対応する光入射面105eよりも大きい。
照射像は、支持層部106の前面部106vにおいて発生可能であり、前面部106vには、結像光学系104のペッツバール面が位置し、発生された全照射像を光像として車両前方へ投射する。
基本的に導光要素105の光入射面105eと光出射面105aの形状は、自由に選択可能であるが、それらは、多くの場合、円形か、矩形か、又は正方形である。それぞれの形状は、例えばハイビームとしての所望の使用に依存し、即ち個々の導光要素からの光の放射特性に依存する。また導光要素105の縦方向形状も、その形状構成(デザイン)において複数の自由度を有し、この際、多くの場合、直線状の延在形状か、漏斗形状の延在形状か、又は湾曲された延在形状が使用される。
図6は、従来技術による前照灯により発生された光像を示しており、この光像において四隅の左上と右上には、それぞれ、歪み111aないし111bとして、クッション形(kissenfoermig 中央部凹状)の歪み、所謂「ウイング(Fluegel)」を見ることができる。また光像の下側のエッジ112は、中央領域103bから端部領域103aないし103cに向かって延在し、垂直方向の湾曲部112aないし112b(同様にクッション形の歪み)を有し、これらの湾曲部112aないし112bは、車両の前方において投射された光像内で認識され、好ましくない印象をもたらす。
図7には、一例として、少なくとも1つの光源2と、光像を発生させるための一次光学系3と、結像光学系4とを備え、結像光学系4を用いて照射像が光像として道路上へ投射される、車両用の本発明による前照灯1が図示されており、導光要素5の列(導光要素5の並んだ列)は、車両への取付状態で水平方向又は垂直方向に配向されて配設されている。
図8と図9に図示された本発明による一次光学系3は、多数の導光要素5を有し、この際、各導光要素5は、例えばLEDから放射される少なくとも1つの光源2から光を入射するための光入射面5eを有し、更に各導光要素5は、光を出射するための光出射面5aを有する。
一次光学系3は、複数の導光要素5を含んでおり、これらの導光要素5は、y軸線方向において一列に相並んで隣接して又は重なり合って配設されており、所定の列7を構成し、この際、一次光学系3は、多数の導光要素5と、支持層部6とを有し、導光要素5は、支持層部6の背面部(光源に指向する側)6rに配設されており、一次光学系3は、垂直方向に上下に配設された3つの平行な列7、7a、7bを含んでおり、またこの配設構成は、水平方向において隣接した3つの領域3a、3b、3cを有している。
照射像は、支持層部6の前面部6vにおいて発生可能であり、前面部6vには、結像光学系3のペッツバール面が位置し、発生された全照射像を光像として車両前方へ投射する。
それに加え、列7、7a、7bの導光要素5の全部は、共通の囲い枠部(囲い縁部 Umrandung)8aを有し、囲い枠部8aは、実質的に軸線方向yに沿って配向された少なくとも1つの側の面において連続的に湾曲されており、支持層部6に対し(即ち支持層部6と交差し)、湾曲された曲線経過9ないし10を有する交差曲線を形成する。
交差曲線9、10の湾曲は、使用される結像光学系に応じ、好ましくはコサイン関数に従うが、また作成(一次光学系の作成)を簡単にするために、部分円や部分楕円として構成することも可能である。ここでは、結像光学系が比較的高次の歪みを発生させる場合に想定可能でもある、歪みを減少させるための複雑な曲線経過は、図示されていない。湾曲の形状は、水平軸線に対する水平列の垂直方向の高さh7、h7bに依存し得る。
ほぼ直線11、12を有する改善された光像が、図10に示されている。四隅11a、12a、11b、12bは、図6に記載された従来技術による光像と比べ、明らかに所望の境界内に位置し、また「ウイング」の形状は現れていない。
1、101 投光器(前照灯)
2、102 光源
3、103 一次光学系
3a、103a 一次光学系の端部領域、前方から見て右側
3b、103b 一次光学系の中央領域
3c、103c 一次光学系の端部領域、前方から見て左側
4、104 結像光学系
5、105 導光要素
5a、105a 導光要素の光出射面
5e、105e 導光要素の光入射面
6、106 支持層部
6r、106r 支持層部の背面部
6v、106v 支持層部の前面部
7、107 導光要素の上側の列
7a、107a 導光要素の中央の列
7b、107b 導光要素の下側の列
8 一列の共通の囲い枠部(囲い縁部)
8a 全列の共通の囲い枠部(囲い縁部)
9、109 上側の境界の輪郭線によるライン
10、110 下側の境界の輪郭線によるライン
11、111 光像の上側の境界の歪みによるライン
11a、11b、111a、111b
光像の上側の歪みの隅領域
12、112 光像の下側の境界の歪みによるライン
12a、12b、112a、112b
光像の下側の歪みの隅領域
h7、h7b 水平方向軸線yに対する水平方向列の垂直方向の間隔
前記課題は、冒頭に記載した形式の投光器(照射装置ないし前照灯)において、少なくとも1つの列の導光要素の全部が共通の囲い枠部(囲い縁部)を有し、該囲い枠部は、実質的に所定の軸線方向に沿って配向された少なくとも1つの側の面において連続的に湾曲されており、支持層部に対し(即ち支持層部と交差し)、湾曲された曲線経過を有する交差曲線を形成することにより解決される。
即ち本発明の一視点により、少なくとも1つの光源と、照射像を発生させるための一次光学系と、結像光学系とを備えた、車両用の投光器であって、前記結像光学系を用い、前記照射像は、光像として道路上へ投射可能であり、前記一次光学系は、多数の導光要素と、支持層部とを有し、前記導光要素は、前記支持層部の背面部に配設されており、前記照射像は、前記支持層部の前面部において発生可能であり、前記導光要素は、所定の軸線方向において一列に相並んで隣接して又は重なり合って配設されており、少なくとも1つの列を構成し、各導光要素は、少なくとも1つの光源から光を入射するための光入射面と、光を出射するための光出射面とを有する構成であり、少なくとも1つの前記列の前記導光要素の全部が共通の囲い枠部を有し、該囲い枠部は、前記軸線方向に沿って配向された少なくとも1つの側の面において連続的に湾曲されており、前記支持層部に対し、湾曲された曲線経過を有する交差曲線を形成することを特徴とする投光器が提供される。
尚、本願の特許請求の範囲に付記されている図面参照符号は、専ら本発明の理解の容易化のためのものであり、図示の形態への限定を意図するものではないことを付言する。
本発明において、以下の形態が可能である。
(形態1)少なくとも1つの光源と、照射像を発生させるための一次光学系と、結像光学系とを備えた、車両用の投光器であって、前記結像光学系を用い、前記照射像は、光像として道路上へ投射可能であり、前記一次光学系は、多数の導光要素と、支持層部とを有し、前記導光要素は、前記支持層部の背面部に配設されており、前記照射像は、前記支持層部の前面部において発生可能であり、前記導光要素は、所定の軸線方向において一列に相並んで隣接して又は重なり合って配設されており、少なくとも1つの列を構成し、各導光要素は、少なくとも1つの光源から光を入射するための光入射面と、光を出射するための光出射面とを有する構成であり、少なくとも1つの前記列の前記導光要素の全部が共通の囲い枠部を有し、該囲い枠部は、実質的に前記軸線方向に沿って配向された少なくとも1つの側の面において連続的に湾曲されており、前記支持層部に対し、湾曲された曲線経過を有する交差曲線を形成することを特徴とする投光器。
(形態2)前記投光器は、複数の平行な列を含むことが好ましい。
(形態3)前記列は、車両への取付状態で水平方向又は垂直方向に配向されて配設されていることが好ましい。
(形態4)全ての列が共通の囲い枠部を形成し、該囲い枠部は、所定の軸線方向に配向された少なくとも1つの側の面において連続的に湾曲されており、前記支持層部に対し、湾曲された曲線経過を有する交差曲線を形成することが好ましい。
(形態5)前記曲線経過は、所定のコサイン関数に従うことが好ましい。
(形態6)前記曲線経過は、所定の部分円であることが好ましい。
(形態7)前記曲線経過は、所定の部分楕円であることが好ましい。
(形態8)前記曲線経過は、所定の自由形成された線であることが好ましい。
(形態9)前記曲線経過は、所定の自由形成された線であり、該線は、湾曲が次第に増加する円部分に対応することが好ましい。
(形態10)前記囲い枠部は、2つの側の面においてそれぞれの曲線経過を形成し、湾曲された両方の曲線経過は、一緒に見ると凸状の形状を形成することが好ましい。
(形態11)各導光要素ないし対応の光出射面には、それぞれ少なくとも1つの光源が割り当てられていることが好ましい。

Claims (11)

  1. 少なくとも1つの光源と、照射像を発生させるための一次光学系と、結像光学系とを備えた、車両用の投光器であって、
    前記結像光学系(4)を用い、前記照射像は、光像として道路上へ投射可能であり、
    前記一次光学系(3)は、多数の導光要素(5)と、支持層部(6)とを有し、前記導光要素(5)は、前記支持層部(6)の背面部(6r)に配設されており、前記照射像は、前記支持層部(6)の前面部(6v)において発生可能であり、
    前記導光要素(5)は、所定の軸線方向(y)において一列に相並んで隣接して又は重なり合って配設されており、少なくとも1つの列(7)を構成し、各導光要素(5)は、少なくとも1つの光源(2)から光を入射するための光入射面(5e)と、光を出射するための光出射面(5a)とを有する構成であり、
    少なくとも1つの前記列(7)の前記導光要素(5)の全部が共通の囲い枠部(8)を有し、該囲い枠部(8)は、実質的に前記軸線方向(y)に沿って配向された少なくとも1つの側の面において連続的に湾曲されており、前記支持層部(6)に対し、湾曲された曲線経過(9、10)を有する交差曲線を形成すること
    を特徴とする投光器。
  2. 前記投光器は、複数の平行な列(7、7a、7b)を含むこと
    を特徴とする、請求項1に記載の投光器。
  3. 前記列(7、7a、7b)は、車両への取付状態で水平方向又は垂直方向に配向されて配設されていること
    を特徴とする、請求項1又は2に記載の投光器。
  4. 全ての列(7、7a、7b)が共通の囲い枠部(8a)を形成し、該囲い枠部(8a)は、所定の軸線方向(y)に配向された少なくとも1つの側の面において連続的に湾曲されており、前記支持層部(6)に対し、湾曲された曲線経過(9、10)を有する交差曲線を形成すること
    を特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の投光器。
  5. 前記曲線経過(9、10)は、所定のコサイン関数に従うこと
    を特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の投光器。
  6. 前記曲線経過(9、10)は、所定の部分円であること
    を特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の投光器。
  7. 前記曲線経過(9、10)は、所定の部分楕円であること
    を特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の投光器。
  8. 前記曲線経過(9、10)は、所定の自由形成された線であること
    を特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の投光器。
  9. 前記曲線経過(9、10)は、所定の自由形成された線であり、該線は、湾曲が次第に増加する円部分に対応すること
    を特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の投光器。
  10. 前記囲い枠部(8)は、2つの側の面においてそれぞれの曲線経過(9、10)を形成し、湾曲された両方の曲線経過(9、10)は、一緒に見ると凸状の形状を形成すること
    を特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の投光器。
  11. 各導光要素(5)ないし対応の光出射面(5e)には、それぞれ少なくとも1つの光源(2)が割り当てられていること
    を特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の投光器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7383781B2 (ja) 2021-12-02 2023-11-20 ツェットカーヴェー グループ ゲーエムベーハー オートバイ用ヘッドランプのための照明装置
US11880016B2 (en) 2020-04-10 2024-01-23 Nichia Corporation Light emitting device

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018142595A (ja) * 2017-02-27 2018-09-13 パナソニックIpマネジメント株式会社 光源モジュール、照明装置、及び移動体
DE102017206817A1 (de) * 2017-04-24 2018-10-25 Osram Gmbh Beleuchtungssystem und scheinwerfer
DE102017223303A1 (de) * 2017-12-19 2019-06-19 Osram Gmbh Optik, optische anordnung und scheinwerfer
FR3076887B1 (fr) * 2018-01-12 2021-10-15 Valeo Vision Module optique pour vehicule automobile
FR3085463B1 (fr) * 2018-08-31 2022-03-25 Valeo Vision Module lumineux de vehicule automobile comprenant une pluralite de guides de lumiere
US11092304B2 (en) * 2018-09-05 2021-08-17 Flex-N-Gate Advanced Product Development, Llc Vehicle adaptable driving beam headlamp
FR3087875B1 (fr) * 2018-10-25 2021-07-30 Valeo Vision Module lumineux pour dispositif d'eclairage de vehicule
DE102019102475A1 (de) * 2019-01-31 2020-08-06 HELLA GmbH & Co. KGaA Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere hochauflösender Scheinwerfer
WO2021104626A1 (en) * 2019-11-28 2021-06-03 HELLA GmbH & Co. KGaA Lighting device for a motor vehicle
EP4197859A1 (en) 2021-12-17 2023-06-21 ZKW Group GmbH Primary optics with light guides for a motorcycle headlamp

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006318922A (ja) * 2006-06-05 2006-11-24 Olympus Corp 照明装置及び画像投影装置
JP2012003986A (ja) * 2010-06-17 2012-01-05 Stanley Electric Co Ltd 車両用灯具ユニット
US20140133168A1 (en) * 2012-11-09 2014-05-15 Osram Gmbh Lighting device
JP2015526868A (ja) * 2012-09-03 2015-09-10 チザラ リヒトシステーメ ゲーエムベーハーZizala Lichtsysteme GmbH ヘッドライト用照明装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3336306A1 (de) * 1982-10-28 1984-05-03 General Electric Co., Schenectady, N.Y. Abgeflachter scheinwerfer fuer motorfahrzeuge
KR100542058B1 (ko) * 2002-12-06 2006-01-11 주식회사 에스엘 엘씨디 차량용 램프
JP4299036B2 (ja) * 2003-03-31 2009-07-22 シャープ株式会社 車両用監視装置
FR2872257B1 (fr) * 2004-06-24 2006-08-18 Valeo Vision Sa Module d'eclairage pour vehicule automobile et projecteur comportant un tel module
CN101802493B (zh) * 2007-09-11 2014-06-18 皇家飞利浦电子股份有限公司 照明系统、光源和光束控制元件
CN101900274B (zh) * 2009-05-27 2012-07-04 市光工业株式会社 车辆用灯具
US9329379B2 (en) * 2009-12-21 2016-05-03 Martin Professional Aps Projecting illumination device with multiple light sources
DE102010013931A1 (de) * 2010-04-06 2011-10-06 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Modulare Lichtleitervorrichtung für Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtungen
AT510931B1 (de) * 2010-12-22 2013-09-15 Zizala Lichtsysteme Gmbh Fahrzeugscheinwerfer mit led-lichtmodul
EP2500628B1 (en) * 2011-03-14 2020-05-06 Stanley Electric Co., Ltd. Vehicle headlamp
JP2012256491A (ja) * 2011-06-08 2012-12-27 Stanley Electric Co Ltd 車両用灯具ユニット
AT511760B1 (de) * 2011-08-08 2013-12-15 Zizala Lichtsysteme Gmbh Led-lichtquellenmodul für einen led-kraftfahrzeugscheinwerfer sowie led-kraftfahrzeugscheinwerfer und scheinwerfersystem
DE102012008833B4 (de) * 2012-04-28 2018-12-27 Daimler Ag Beleuchtungsanordnung und Fahrzeugscheinwerfer
AT513206B1 (de) * 2012-07-18 2015-04-15 Zizala Lichtsysteme Gmbh Leuchteinheit für einen Scheinwerfer
DE102012213845B4 (de) * 2012-08-03 2015-05-28 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Lichtleitelement und Lichtmodul
AT513816B1 (de) * 2012-12-20 2015-11-15 Zizala Lichtsysteme Gmbh Lichtführungseinheit für eine Leuchteinheit eines Scheinwerfers sowie Leuchteinheit und Schweinwerfer
AT513738B1 (de) * 2012-12-20 2014-07-15 Zizala Lichtsysteme Gmbh Leuchteinheit für einen Scheinwerfer
DE102013013995B4 (de) * 2013-01-23 2023-06-07 Docter Optics Se Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer
AT514333B1 (de) * 2013-06-25 2014-12-15 Zizala Lichtsysteme Gmbh Scheinwerfer für Fahrzeuge
KR101491283B1 (ko) * 2013-07-24 2015-02-06 현대자동차주식회사 글래어프리하이빔 구현을 위한 차량용 헤드램프
JP6636233B2 (ja) * 2014-04-07 2020-01-29 株式会社小糸製作所 車両用灯具
CN103925528B (zh) * 2014-05-04 2016-06-29 廖德明 Led投光灯制作方法及该方法制作的led投光灯
US10458616B2 (en) * 2015-06-19 2019-10-29 Valeo North America Inc. Fiber optic lighting and/or signaling system for a vehicle
AT517523B1 (de) * 2015-07-28 2017-09-15 Zkw Group Gmbh Leuchteinrichtung für einen KFZ-Scheinwerfer
DE102017204527B4 (de) * 2017-03-17 2022-06-09 Osram Gmbh Beleuchtungssystem und Scheinwerfer
DE102017206817A1 (de) * 2017-04-24 2018-10-25 Osram Gmbh Beleuchtungssystem und scheinwerfer

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006318922A (ja) * 2006-06-05 2006-11-24 Olympus Corp 照明装置及び画像投影装置
JP2012003986A (ja) * 2010-06-17 2012-01-05 Stanley Electric Co Ltd 車両用灯具ユニット
JP2015526868A (ja) * 2012-09-03 2015-09-10 チザラ リヒトシステーメ ゲーエムベーハーZizala Lichtsysteme GmbH ヘッドライト用照明装置
US20140133168A1 (en) * 2012-11-09 2014-05-15 Osram Gmbh Lighting device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11880016B2 (en) 2020-04-10 2024-01-23 Nichia Corporation Light emitting device
JP7383781B2 (ja) 2021-12-02 2023-11-20 ツェットカーヴェー グループ ゲーエムベーハー オートバイ用ヘッドランプのための照明装置

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