JP4418538B2 - 投射原理に従った車両用前照灯 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の投射原理に従った車両用前照灯から出発している。
【０００２】
【従来の技術】
この種の前照灯は米国特許第４９４９２２６号明細書から公知である。この前照灯は、反射鏡に挿入配置されている１つの光源を有しており、反射鏡によって、光源から出た光が集束光束として反射される。反射の後の出射方向にレンズが配置されている。このレンズを通って、反射鏡によって反射された光束が出て行く。このレンズは反射鏡に固定されている支持エレメントに保持されている。レンズの後の出射方向において、扁平なディスクの形のエレメントが配置されている。これは部分透光性であってかつ部分反射性の膜を有している。この膜を通して、光源から出た光は部分的に前照灯から出て行くが、外部から前照灯に入射する光は部分的に反射される。ディスクは前照灯から出て行く光の光路全体にわたって延在しており、従ってこのディスクを通って、レンズを通って出た光束も出て行く。遮断されている状態において、前照灯は統一のとれた模様を有している。というのは、その出射開口部は被膜されているディスクを通って連続的に反射しているように見えるからである。投入されている状態において、レンズにのみならず、ディスクの部分透光性の膜によって、前照灯の出射開口部全体が照明しているように見える。前照灯の投入状態においてディスクを照明するために、レンズを取り囲んでいる偏向板が設けられており、この偏向板を通って、レンズを通って出て行く光の一部が全反射によって、それがディスクを通って出て行くように偏向される。この偏向板は大きな製造コストを要求し、従って前照灯のコストを高める。ディスクは前照灯の出射開口部全体を介して延在していなければならないことによって、レンズを通って出て行く光もこれを通って出て行かなければならずかつ部分透光性でしかない、ディスクの膜のために強度が弱められ、これにより前照灯の効率が低下する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の前照灯において、上記の不都合な点が改良された前照灯を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題は本発明によれば請求項１の特徴部分に記載の構成によって解決される。
【０００５】
本発明の前照灯は、その効率が改善されるという利点を有している。というのは、レンズを介して出て行く光束はディスクを通って出て行く必要がないからである。更に、光源から放出される光はエレメントを通って直接出て行くことができるので、エレメントを照明するために、前照灯中に付加的な部品は必要でない。
更に本発明によれば、光源から出て行く光の大部分がエレメントに達することができることが保証されている。
更に本発明の構成によって、エレメントを通って出て行く光が意図的に所定の方向に偏向および／または所定の方向に拡散するようにすることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
その他の請求項には本発明の前照灯の有利な実施例および改良例が記載されている。請求項６に記載の構成によって、光源を出て行く光の相当の部分が、それがエレメントを通って出て行くことができるように配向することができる。
【０００７】
【実施例】
次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて詳細に説明する。
【０００８】
図１ないし図６に示されている、車両、殊に自動車用の前照灯は投射原理に従って実現されておりかつ減光を発生するために用いられる。前照灯は、合成樹脂または金属から成る反射鏡１０を有している。反射鏡においてその頂部領域において光源１２が挿入されている。光源１２として、グローランプ、ガス放電ランプまたは別の適当なランプを使用することができる。出射方向１４に見て、反射鏡１０の後ろに、ガラスまたは合成樹脂から成るレンズ１６が配置されている。このレンズは、例えば、反射鏡１０の方の側の扁平な面１８とこれとは反対の側の凸面２０とを有していることができる。レンズ１６は支持エレメント２２に保持されている。支持エレメントは出射方向１４を向いている、反射鏡１０の前方の縁部２４に連結されている。反射鏡１０およびレンズ１６はケーシング１５内に配設することができる。ケーシングは出射開口を有している。出射開口は、ガラスまたは合成樹脂から成る透光性のディスク１７によってカバーされている。カバーディスク１７は平らに実現することができるので、これによって光は影響を受けずに出て行くかまたは択一的に少なくとも一部領域に、出て行く光を偏向する、殊に散乱させる光エレメントを有することができる。
【０００９】
反射鏡１０によって光源１２から放出された光は集束光束として反射され、光束はレンズ１６を通って出て行きかつそこで偏向される。その際レンズ１６は集光レンズとして作用しかつこのレンズによって、出て行く光は反射鏡１０の光軸１１に向かって屈折される。反射鏡１０は例えば、少なくとも近似的に楕円の形状、楕円に類似した形状または反射鏡１０によって反射すべき光束の特性から導出される、数字的に決められた形状を有していることができる。反射鏡１０とレンズ１６との間に、透光性の絞り２６を設けることができる。絞りは実質的に、光軸の下方に配置されておりかつ反射鏡１０によって反射される光束の一部だけがそこを通り過ぎて行くことができる。この絞り２６を通り過ぎた光束は、絞り２６の上縁によって決められる輝度限界値（Helldunkelgrenze）を持っている。この輝度限界値はレンズ１６によって、前照灯から出る減光光束の輝度限界値として結像される。択一的に、反射鏡１０の形状を、これによって反射される光束がすでに必要な明暗輝度値を有しているように決められているときは絞り２６を省略することもできる。
【００１０】
反射鏡１０はその前縁部２４で横断面Ｑ１を有しておりかつレンズ１６はこの横断面Ｑ１に比べて小さい横断面Ｑ２を有している。支持エレメント２２は１つまたは複数のウェブ２８を有している。これらウェブは反射鏡１０の前縁部２４から出て出射方向１４においてレンズ１６の近傍まで延在しており、そこでこれらは例えばリング形状の部分３０によって相互に連結されているようにすることができ、この部分にレンズ１６の縁部が保持されている。ウェブ２８の間に残っている開口部を、該開口部を通って、光源１２から放出され、反射鏡１０によって捕捉することができない光が出て行くことができる。その際ウェブ２８は、これらの間に大きな開口部が形成されて、光源１２から放出される光の相当の部分がこれら開口孔部を通って出て行くことができるようにできるだけ幅狭に実現することができる。
【００１１】
本発明によれば更に、レンズ１６をその周囲の少なくとも一部で取り囲んでいるエレメント４０が設けられている。このエレメントは図１ないし６において種々異なった実施例において示されている。すべての実施例において共通していることは、エレメント４０が、例えばガラスまたは合成樹脂のような透光性の材料から成る基板を有しており、この基板上に、部分透光性でありかつ部分反射性である被膜４４が被着されていることである。被膜４４は有利には、出射方向１４の方の側の、基板４２の外側に被着されている。被膜４４は有利には、例えばアルミニウム、クロームまたは鉄のような金属から成っておりかつ蒸着、スパッタリング、ラック塗りまたは別の適当な方法を用いて基板４２に被着することができる。
【００１２】
被膜４４の材料の適当な選択および被膜４４の厚さの適当な選択によって、被膜４４が光を所定の割合で透過しかつ光を所定の割合で反射するように実現することができる。被膜４４が厚く実現されていればいる程、反射される光の割合は一層大きくかつ透過される光の割合は僅かである。従ってこの被膜４４によって、前照灯の投入状態におけるエレメント４０の所望の照明を、この場合絞りを使用することなく実現することができる。エレメント４０は、レンズ１６の横断面にほぼ相応する開口部４６を有しているので、レンズ１６を通って出て行く光はエレメント４０を通っては出て行かない。従ってエレメント４０は、前照灯から出る光の光路の、レンズ１６を通っていない部分にわたってしか延在していない。従って、減光に対する規定の照明強度を発生する、レンズ１６を通って行く光束はエレメント４０および部分透光性にすぎない被膜４４によって減衰されない。エレメント４０は図示されていない方法で例えば支持エレメント２４または前照灯のその他の部材、例えばそのケーシング１５に保持することができる。エレメント４０は更に、レンズ１６に対する支持エレメントとしても使用することができるので、付加的な支持エレメント２２を省略することができる。
【００１３】
図１および図２には第１の実施例によるエレメント４０が図示されており、ここではエレメント４０は出射方向において少なくとも近似的に円錐形状に先細になっている。エレメント４０はレンズ１６をその周囲全体にわたって取り囲んでおり、従ってチューブの形状または切頭円錐形状に実現されている。エレメント４０はレンズ１６を機転として出射方向１４とは反対に反射鏡１０の前縁部２４までは延在していない。このエレメントは、反射鏡の方の側の端部領域において、前縁部における反射鏡１０より大きな横断面Ｑ３を有しているので、反射鏡１０はエレメント４０によってカバーされる。前照灯の投入されている状態において、光源１２から放出された光は支持エレメント２２の開口部を通ってエレメント４０に達しかつこの光の一部がエレメント４０を通って出て行く。その際エレメント４０を出て行く光の偏向は行われないかまたは少なくとも僅かしか行われない。外部から前照灯を、その投入状態において覗き込んだ際に、レンズ１６が照明されて見えるばかりでなく、レンズを取り囲むエレメントも照明されて見えるので、全体として比較的大きな被照明面が存在しかつレンズを介して出る光は観察者には主観的に殆ど眩しくは見えない。前照灯の遮断状態において、前照灯は外部から覗き込んだ際にエレメント４０の被膜４４によって単一の、反射するブリリアントな模様を有している。
【００１４】
図３には、第２の実施例によるエレメント１４０を有する前照灯が部分的に図示されている。その際エレメント１４０はここでもレンズ１６を取り囲みかつ出射方向１４において先細になっている。出射方向１４とは反対にエレメント１４０は反射鏡１０の前縁部２４までは達しておらずかつそこの端部領域において、反射鏡１０の横断面Ｑ１より大きい横断面Ｑ３を有しているので、反射鏡１０はエレメント１４０によってカバーされる。エレメント１４０は凸面形状に実現されておりかつ出射方向１４の方の側の外面に部分透光性であってかつ部分反射性である被膜４を有している。エレメント１４０の作用は第１の実施例の場合と同様である。
【００１５】
図４には、第３の実施例によるエレメント２４０を有する前照灯が部分的に図示されている。その際エレメント２４０はここでもレンズ１６を取り囲みかつ出射方向１４において先細になっている。出射方向１４とは反対にエレメント２４０は反射鏡１０の前縁部２４までは達しておらずかつそこの端部領域において、反射鏡１０の横断面Ｑ１より大きい横断面Ｑ３を有しているので、反射鏡１０はエレメント２４０によってカバーされる。エレメント２４０は凸面形状に実現されておりかつ出射方向１４の方の側の外面に部分透光性であってかつ部分反射性である被膜４を有している。エレメント２４０の作用は第１の実施例の場合と同様である。
【００１６】
図５には、第４の実施例によるエレメント３４０を有する前照灯が部分的に図示されている。その際エレメント３４０は実質的に第１の実施例のように実現されているが、エレメント３４０はその基体に、少なくとも一部領域に光エレメント３４８を有している。光エレメント３４８は有利には、出射方向１４とは反対の側の、エレメント３４０の内面に配設されている。即ち、エレメント３４０の、被膜３４４が被着されていない方の面に配設されている。光エレメント３４８はプリズムまたはレンズ、例えばシリンダレンズとして実現することができるので、その結果これを通って出て行く光は所定の方向に偏向されるかまたは所定の方向に散乱される。光エレメント３４８によって、エレメント３４０を通って出て行く光が所定の照明強度分布を有しているように実現することができる。有利には、エレメント３４０を通って出て行った光によって、レンズ１６を通って出て行った光束によって生じる照明強度に対する付加的な照明強度分布が生じるが、レンズ１６を通って出て行った光束によって生じる照明強度分布は妨害を受けずかつ付加的な照明強度分布はレンズ１６を通って出て行った光束によって生じる照明強度分布より僅かな照明強度値を有している。エレメント３４０を通って出て行く付加的な光束によって択一的に、実質的に、レンズ１６を通って出て行く光束によって照明されるのと同じ領域が照明されるかまたはレンズ１６を通って出て行く光束の明暗限界値の上側にも配置することができる別の領域を照明することができる。エレメント３４０の作用はその他は第１の実施例の場合と同じである。光エレメント３４８は勿論、第２および第３の実施例のエレメントの実現の際にも、また以下に説明する第５の実施例の場合にも使用することができる。
【００１７】
図６には、第５の実施例による前照灯が部分的に示されている。その際エレメント４４０はこれまで説明してきた実施例のいずれかのように実現されているものとすることができる。第５の実施例では、少なくとも１つの付加反射鏡４６０が設けられている。それは、エレメント４４０と反射鏡１０との間に配置されておりかつ少なくとも反射鏡１０の周囲の一部を介して延在している。付加反射鏡４６０は出射方向１４とは反対側で反射鏡１０の前縁部２４の近傍まで達していることができるが、これとは間隔をおいて配置されていてもよい。出射方向１４において、付加反射鏡４６０はエレメント４４０の近傍まで達していることができるが、これとは間隔をおいて配置されていてもよい。付加反射鏡４６０は、光源１２から放出された光がこの付加反射鏡によってそれがエレメント４４０を通って出て行くように反射されるように配置されておりかつそのような形状に実現されている。その際、光源１２から放出された光が付加反射鏡４６０における反射後にのみエレメント４０を介して出て行くことができるようにすることができるかまたはこれとは択一的に、光源１２から放出された光がエレメント４４０を通って直接出て行くこともできるしかつ光源１２から放出された光が付加反射鏡４６０での反射後にエレメント４４０を通って直接出て行くこともできるようにすることができる。付加反射鏡４６０は、該付加反射鏡によって光源１２から放出された光が水平方向に散乱された付加光束として反射され、該光束がエレメント４４０を通って出て行くように配設しかつそのような形状に実現することができる。エレメント４４０はこれまで説明した実施例の１つに従って実現されていることができかつその作用は、第１の実施例において説明したとおりである。
【図面の簡単な説明】
【図１】投射原理に従った前照灯の第１の実施例の水平方向に見た断面略図である。
【図２】前照灯を図１の矢印ＩＩの方向に見た正面略図である。
【図３】前照灯の第２の実施例の水平方向に見た部分断面略図である。
【図４】前照灯の第３の実施例の水平方向に見た部分断面略図である。
【図５】前照灯の第４の実施例の水平方向に見た部分断面略図である。
【図６】前照灯の第５の実施例の水平方向に見た部分断面略図である。
【符号の説明】
１０ 反射鏡、 １２ 光源、 １４ 出射方向、 １６ レンズ、 ２２ 支持エレメント、 ４０；１４０；２４０；３４０；４４０ エレメント、 ４４ 被膜、 ４６ 開口部、 ３４８ 光エレメント、 ４６０ 付加反射鏡

Claims (6)

1. 投射原理に従った車両用前照灯であって、光源（１２）と反射鏡（１０）とを備え、該反射鏡によって前記光源（１２）から放出された光が集束された光束として反射され、レンズ（１６）を備え、該レンズを前記反射鏡（１０）によって反射された光束が通って出て行き、かつ前照灯から出て行く光の光路の少なくとも一部をカバーするエレメント（４０；１４０；２４０；３４０；４４０）を備え、該エレメントは部分透光性であってかつ部分反射性である被膜（４４）を前記光源とは反対側の面上に有しており、該被膜を通って前記光源（１２）から放出された光は少なくとも一部が透過して出て行くことができかつ外部から前照灯に入射する光は少なくとも一部が反射される形式のものにおいて、
   前記エレメント（４０；１４０；２４０；３４０；４４０）は前記レンズ（１６）をその周囲の少なくとも部分において取り囲みかつ開口部（４６）を有しており、該開口部を通って前記レンズ（１６）を通って行く光が影響を受けずに出て行くことができかつ実質的に、前記光源（１２）から放出され、前記反射鏡（１０）によって捕捉されない光のみが前記エレメント（４０；１４０；２４０；３４０；４４０）を通って出て行き、かつ
   前記エレメントは前記被膜とは反対側の面上の少なくとも一部領域に光エレメント（３４８）を有しており、該光エレメントによって、出て行く光が偏向および／または散乱され、
   前記レンズ（１６）は支持エレメント（２２）に保持されており、該支持エレメントの傍らを通って前記光源（１２）から放出された光が前記エレメント（４０；１４０；２４０；３４０；４４０）に達することができる
   ことを特徴とする投射原理に従った車両用前照灯。
2. 前記エレメント（４０；１４０；２４０；３４０；４４０）は前照灯の出射方向（１４）において先細になっている
   請求項１記載の投射原理に従った車両用前照灯。
3. 前記エレメント（４０；３４０；４４０）は少なくとも近似的に切頭円錐形状に実現されている
   請求項２記載の投射原理に従った車両用前照灯。
4. 前記エレメント（１４０；２４０）は少なくとも一部領域が湾曲形状に実現されている
   請求項１または２記載の投射原理に従った車両用前照灯。
5. 前記エレメント（４０；１４０；２４０；３４０；４４０）は出射方向（１４）とは反対側の端部領域において前記反射鏡（１０）よりも大きい横断面（Ｑ３）を有している
   請求項２から４までのいずれか１項記載の投射原理に従った車両用前照灯。
6. 前記反射鏡（１０）と前記レンズ（１６）との間に、少なくとも１つの付加反射鏡（４６０）が設けられており、該付加反射鏡によって、前記光源（１２）から放出された光が、それが前記エレメント（４０；１４０；２４０；３４０；４４０）を通って出て行くように反射される
   請求項１から５までのいずれか１項記載の投射原理に従った車両用前照灯。

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