JP5629457B2 - ヘッドライト用照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、照明装置に関し、特に単一光源により複数の又は変化する照明機能を有する車両等のヘッドライト用照明装置に関する。

本発明に関する車両用ヘッドライトは、発光ダイオード（ＬＥＤ）タイプの１以上の点光源を備えている。この種の光源は、ハロゲンランプやキセノンランプ等の従来の光源と比較して、消費電力の点で極めて高効率である。車両用ヘッドライトに適用されるＬＥＤタイプの光源の電力は、現在２０〜３０ワットであるのに対し、これと同等の照度を有するハロゲンランプの場合には、１２０ワット程度である。また、これと同じ程度の照度を有するＬＥＤモジュールが、近い将来には５〜１０ワットの電力で可能になると信じうる合理性がある。更に、ヨーロッパの新たな法令は、車両には、昼間走行照明（以下、ＤＲＬという）タイプのヘッドライト、即ち、昼間でも常時機能させるように設計された照明装置を備えるべく新たな義務規定を設けている。この照明による燃料消費が増加するインパクトは大きいので、ヨーロッパ指令の案によると、２０１２年から、車両メーカは、環境に放出する１ｋｍ当たり、１２０グラムを超える二酸化炭素に対し、１グラム当たり税金の支払いが必要となる。ハロゲン製ヘッドランプの消費電力が、１２０ワット程度である場合に、１００ｋｍ当たり、約０．１５リットルの燃料に相当すると仮定すると、これは、１ｋｍ当たり５〜６グラム程度の二酸化炭素になるので、車両のヘッドライトにＬＥＤタイプの光源を使用することは、将来益々魅力的になると思われる。

しかし、ＬＥＤタイプの光源は、従来の光源と比較してまだ極めて高い。ヘッドライトには、例えば「ハイビーム（ＨＢ）」、「ロービーム（ＬＢ）」及びＤＲＬ等の複数の機能を持たせる必要があり、複数の光源を使用すると、ＬＥＤ光源を使用するコストが高くなるという課題を有する。

更に、ＬＥＤ光源を使用するには、各光源に対して、電子制御モジュールが必要になる。従って、ヘッドライトのケーシングは大変複雑になり、嵩張ると共に高価になる。

特許文献１は、ＬＥＤ光源及びハーフスペースに、２個の焦点を有する楕円形の反射器を備える照明装置を開示している。ＬＥＤ光源は、反射器の近傍で、かつその第１焦点のレベルに配置されている。このＬＥＤ光源から放射された光は、反射器により、その第２焦点へ反射され、この第２焦点には、ベンダと称される反射面が配置されている。この反射面は、反射側に１つのエッジ及び反射器の反対側に、別の１つのエッジを有する。これらのエッジは、「カットオフエッジ」と呼ばれている。反射器により反射された光ビームの一部は、反射面で合い、この面により、入射角で反射される。光ビームの他の部分は、カットオフエッジを越えて通過し、反射面で反らされることはない。従って、カットオフエッジは、光ビームの反射されて、すなわち反らされた部分と、反射されない部分との境界を定める。レンズが反射面の背後に配置され、その焦点は、楕円反射器の焦点と対応している。そのカットオフエッジを有する反射面は、ベンダと称され、レンズから出たビームのレベルでカットオフを形成するように、ビームの一部を反らせるか、又は「ベンド」、即ち曲げる。このベンダは、反射器の光学軸と平行な軸に沿って移動する。この移動性により、単一光源を使用して、ハイビーム機能及びロービーム機能を発揮させることができる。

一方、特許文献２は、上述したものと類似する装置を開示し、「ベンダ」が、楕円反射器の光学軸に垂直な軸及び平行な軸に沿って移動可能である。これら２つの移動により、単一光源を使用して、ハイビーム機能及びロービーム機能を可能にしている。

また、特許文献３は、上述したものと類似する装置を開示しており、「ベンダ」は垂直方向へ移動可能であり、かつ垂直スクリーンも、同様に垂直方向へ移動可能に構成されている。この装置によると、単一光源を使用して、ハイビーム機能及びロービーム機能が可能であり、垂直スクリーンの移動により、光の強度を、ヘッドライトビームの下部で変化させることができる。

上述した特許文献１〜３によるものは、ロービーム機能で必要なカットオフレベルでのみ動作する。実質的に、これらはカットオフをアクティブするため、又はしないために、カットオフエッジを移動させ、その結果、ハイビーム機能からロービーム機能、又はその逆への変化を可能にする。例えば、近い将来必要になるであろうＤＲＬ機能等の他の機能を保証できず、また同じ光源により、近づいて来る車両の存在などの外部パラメータによって、ビームの広がりを変化させる機能を保証できない。

また、特許文献４及び特許文献５は、垂直マスクについて開示している。

先行文献

ドイツ特許公開第１０ ２００６ ０４２ ７４９号公報 ドイツ特許公開第１０ ２００６ ０５１ ０２９号公報 ドイツ特許公開第１０ ２００６ ０４２ ７５０号公報 ドイツ特許第１０３ ０５ ６２４号 米国特許第４，８６８，７２６号

上述のような従来技術においては、単一又は少数の光源を使用して、多くの機能を実現することが不可能又は困難である。

本発明は、上述の如き従来技術の課題に鑑みなされたものであり、単一又は限られた個数の光源を使用して、現在の技術では達成し得ない多くのオプション機能を実現可能にするヘッドライト用照明装置を提供することを、主たる目的としている。

本発明の照明装置は、特に車両のヘッドライト用照明装置であり、第１焦点、第２焦点、及びこれら第１及び第２焦点を通る光学軸を有する反射器と、この反射器の第１焦点の近傍に配置され、放射する光ビームを反射器の第２焦点の近傍へ反射する光源と、反射器の第２焦点の近傍に位置する焦点及び光学軸を有し、光源からの光線を投射すると共に、反射器により光学軸に沿って第１ビームとして反射する第１光学素子と、好ましくはほぼ平面であり、反射器の第２焦点の近傍に配置された１つのゾーンを有し、入射角で光源から放射された光線、及び反射器により反射された光線を受ける第２光学素子とを備え、第２光学素子は、好ましくは水平であり、その面内を特に反射器の光学軸を横切るように移動可能であり、上述したゾーンを光線外へ移せるようにする。

上述の如き特徴的な構成を有する本発明の照明装置によると、幾つかの装置を並列に取り付けておけば、単一光源又は所定数の光源を使用するのみで、カットオフエッジの単なる移動以外の多くの照明機能を実現可能である。ここに提案されたトランスバーサル構成により、機能の数を極めて高くすることができるという特有の効果が奏せられる。

本発明によるヘッドライト用照明装置の第１実施例の横断平面図である。 図１ａに示すヘッドライト用照明装置の第１実施例の拡大断面図である。 図１ａ及び図１ｂに示すヘッドライト用照明装置のモバイル又は可動光学素子の拡大図である。 図２に示す光学素子のゾーン６ａの光学動作原理を示す説明図である。 図２に示す光学素子のゾーン６ｂの光学動作原理を示す説明図である。 図２に示す光学素子のゾーン６ｃの光学動作原理を示す説明図である。 図２に示す光学素子のゾーン６ｄの光学動作原理を示す説明図である。 本発明によるヘッドライト用照明装置の第２実施例を示す拡大断面図である。 図７に示すヘッドライト用照明装置の「ハイビーム」位置における動作原理を示す説明図である。 図７に示すヘッドライト用照明装置の「セレクティブ」位置における動作原理を示す説明図である。 図７に示すヘッドライト用照明装置の「ツーリズム」位置における動作原理を示す説明図である。 図７に示すヘッドライト用照明装置の「ロービーム」位置における動作原理を示す説明図である。 図７に示すヘッドライト用照明装置のモバイル光学素子を位置決めする基準点を示す拡大図である。

以下、本発明のヘッドライト用照明装置（以下、単に照明装置ともいう）の好適な実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本発明の種々の実施形態を、添付図に示すと共に、照明装置を車両のヘッドライトへの取付位置との関係を説明する。尚、この応用例は一般的ではあるが、必ずしも本発明を限定するものではない。ここで使用する、例えば「水平」、「垂直」、「頂部」、「底部」、「上」、「下」等の位置関係を説明する用語は絶対的ではなく、図示されている各構成要素の図中における相対位置関係を示しているに過ぎないものである。この照明装置は、他の位置関係で取り付け、及び／又は他の応用が可能である。更に、光源、反射器、及びレンズ等の異なる構成要素の相対位置は、便宜のために光学軸又は焦点に対応付けて表しているが、これは厳格に必須事項ではなく、特に、特性の不完全性、何らかの光学素子の省略又は何らかの付加的な効果を得るには、多少のバリエーションは可能であり、また好ましいものである。

図１ａは、本発明による照明装置の第１実施形態の横断平面図である。この照明装置は、車両のヘッドライト用であり、光学軸２を中心に回転対称である楕円形の反射器１を備えている。この反射器１は、反射性の内面１２を有する。この内面１２は、光学軸２を通過する平面で楕円の一部をなしている。また、この内面１２は、図１ａ中に示す楕円の一部に対応し、光学軸かつ回転対称軸２を中心とするハーフスペースを示す。このハーフスペースは、光学軸２及び水平を含む平面により制限されている。この反射器１は、その光学軸２に沿って２個の焦点を有する。光源３は、第１焦点の近傍に配置され、第２焦点には参照番号４が付与されている。

反射器１の反射性内面１２は、完全な楕円形である必要はなく、光ビームの光散乱を最適化するために、１以上の又は複合断面形状であってもよいことに留意されたい。これは、反射器１が完全な回転対称でなくてもよいことを意味している。

発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）タイプの光源３は、その光エネルギーの大部分を、反射器１の反射性内面１２に向けて放射する。この種の光源の特徴は、それが特別小型であり、その結果、それを点光源とみなすことが可能である。しかし、他の既知のタイプの光源を使用してもよい。

光源３から放射された光線の大部分は、反射器１の反射面１２により反射される。この光源３が、反射器１の第１焦点に配置された点光源であり、かつ反射器１が完全な楕円形の反射器であるとすれば、反射器１で反射された光線は、全て第２焦点４で収束する。実際には、光源３は完全な点光源ではなく、また反射器１も、必ずしも完全な楕円形ではないので、反射器１の反射面１２で反射された光線の全てが第２焦点で収束することはなく、第２焦点４の近傍へ向かうことになる。

移動光学素子６が、反射器１の光学軸及び対称軸２を含む水平面の第２焦点４の近傍に配置されている。この光学素子６を、図１ｂに示す。図１ｂは、図１ａにおける素子の拡大図である。この断面は、光学軸２を含む水平面に沿う断面図である。光学素子６は、光学軸２と直交し、かつ水平面を含む長手軸１１へ移動可能である。この光学素子６は、実質的に平坦面を有し、その面内に、光学的に異なる複数のゾーンを含んでおり、この照明装置の異なる機能を保証する。この光学素子６は、アクチュエータ１０によりＸ軸方向へ、かつアクチュエータ１４によりＺ軸方向へ駆動される。これらアクチュエータ１０及び１４は、例えば電気モータ等の電気タイプ、圧電モータ又は当業者に周知であるその他の任意タイプであり、光学素子６を移動させる。光学素子６の異なる光学ゾーンは、反射タイプ、透過タイプ、透過着色タイプ、拡散タイプ、レンズタイプその他これら異なるタイプの空間的な組み合わせ等であってもよい。

好ましくは、光学素子６は、単一の圧電モータ、及び適切な駆動周波数の制御により、光学軸２と直交方向、及び光学軸２と平行方向の組み合わせで、ほぼ水平面内で移動可能である。

光学素子６の制御手段は、図示しないが、当業者に周知である任意の方法で行うことが可能である。

反射器１で反射された光線７は、第２焦点４に向けて収束して、光学素子６の表面に入射し、そこで、入射位置の光学素子６の光学特性により、反射又は透過される。反射光線の入射位置の光学特性が反射であれば、光線７は、図１ａに示す如く、光学軸２に対して上方へ反射される。光学素子６の表面に入射しない反射面１２からの反射光線９は、図１ａに示す如く、光学軸２に対して下方へ進む。

照明装置の光学路には、レンズ５が設けられている。このレンズ５は、片側平面で他側凸面である凸レンズであり、反射器１の第２焦点４に対応する焦点を有し、その光学軸は、反射器１の光学軸２と一致しているので、第２焦点４からの光線は、光学軸２と略平行に進む。例えば両凸面レンズ、又は収束凹凸タイプの如き他の集束レンズを使用してもよい。また、パラボロイドミラータイプの反射器も可能である。この場合には、その光学軸は、光学軸２と実質的に直交するか、又は少なくとも部分的にトランスバーサルであり、その焦点は、反射器１の第２焦点４とほぼ合体している。このタイプの反射器は、光線をその口軸とほぼ平行方向、即ち光学軸２とほぼトランスバース、又は直交方向に反射する。

図１ａ及び図１ｂから理解されるように、反射器１から反射される光線７は、第２焦点４及び光学素子６を通過後、垂直面及び水平面に関して反転される。Ｘ、Ｙ及びＺ軸の基準方向は、図１ａ及び図１ｂに示してあり、Ｚ軸方向は、光学軸２に対応し、かつ照明光の投射方向とほぼ一致している。Ｘ軸方向は、このＺ軸方向と直交し、かつ反射器１の切断面、及び光学素子６の移動軸１１を含んでいる。Ｙ軸方向は、上述したＸ及びＹ軸と直交する方向である。図１ｂに示す如く、反射器１で反射された光線７は、光学素子６のレベルで光学軸２と交差し、垂直面の他側へ通過するか、又は再度光学軸２を含み、Ｙ軸と平行な面を通過する。光学軸２及びＸ軸に平行な面に関しても同じ現象が起きる。図１ａは、反射器１により反射された光線７は、問題の面と交差し、光学素子６により反射されなかった光線９は、その面の他側へ通過することを示している。この現象は、光学素子６による面のレベルで反射されなかった光線７には適用されず、それは面の同じ側に留まる。

光学素子６は、４個以上の明確に区別可能な光学ゾーンにより構成してもよい。これについては、図２〜図６を参照して後に詳述する。

第１ゾーン６ａは、平‐凹レンズタイプであり、入射する光線を拡散させる。この現象の原理を図３に示している。光学素子６が、反射器１から反射される光線に対して、第１ゾーン６ａに入射するように配置されていると、このトラバースゾーン６ａにより光線を屈折して拡散させ、レンズの大部分を照らすようにする。これは拡張したビームパスを生じ、光源の消費電力を低減することと組み合わせれば、上述したＤＲＬ（昼間走行照明）機能に対応する。尚、第１ゾーン６ａの拡散機能は、例えば拡散表面処理、又は発散マイクロレンズのネットワーク等の簡単な他の種々の周知技術により達成することも可能である。

光学素子６の第２ゾーン６ｂは、「ベンダ」と称される反射面である。このゾーン６ｂの光学的な動作原理を、図４に示している。即ち、反射器１からこの面６ｂに入射される光線は、この面と垂直面に対する入射角と等しい角度で反射される。従って、これらの入射光線は、レンズの上部分へ送り返される。一方、反射面６ｂに入射しなかった光線は、水平面を通過して、レンズのように外れることなく、下半分の空間へ進む。光線を反射するゾーン６ｂと、光線を外すことなく通過させる水平面のゾーンとの境界は、前面及び／又は、もし適当であればゾーン６ｂのカットオフエッジと称される後部エッジにより、物理的に形成される。これは、反射光線及び非反射光線の境界を定め、この照明装置により投射される光ビームの面積に影響する。

事実、図１ａに示す如く、ベンダにより反射された光ビーム８は、レンズ５の上部で屈折される。ベンダにより反射された光ビームは、レンズ５により投射される光線を生じ、それらの面積は、ベンダにより反射されなかった場合の光線により生じる面積とは異なる。反射された光線は、レンズ５の上部分により、光学軸に対して少し下向きに傾斜するように投射され、他方レンズ５の下部分により投射される光線は、反射されることなく進んだ場合に、光学軸に対して少し上向きに傾斜する。また、この効果は、例えば光学軸に対してベンダを少し傾斜させるか、ベンダを複雑な非平面とするか、レンズ（又はレンズの代わりに楕円形反射器）の形状を複雑にするか、及び／又はベンダを光学軸に対してY軸方向に少しオフセットすることにより、強化又は影響を与えることが可能である。

光学素子６は、アクチュエータ１４により、光学軸に対してZ軸方向へ移動させてもよい。この移動により、カットオフエッジを前後に移動させて、照明装置により投射されるビームのカットオフ高さを変調する。この機能は、例えばこの照明装置を搭載している車両の姿勢等の如き照明装置の傾斜の変化を保証する場合に特に適している。この適用を臨機応変に行い、例えば重い荷物の積載時の補償には、車両の始動時に、また例えばブレーキ操作中、或いは加速中における長手面の姿勢の変化を補償するために走行中に行う。更に、カットオフエッジは、必ずしも直線かつ光学軸に対して直交する必要はない。事実、それは傾斜し、かつ複雑なプロファイルであり、投射の面積を最適化するか、及び／又は特定の光学素子に本質的なバラツキを補償してもよい。反射光学ゾーン６ｂは、ロービームと称される機能に対応し、対向方向から近づいてくる他の社車両に出合う場合に使用し、投射ビームの面積は、その上部分が遮断される。カットオフエッジ（図示せず）の傾斜により、その上部分の面積を、Ｘ軸方向において変化するようにすることが可能である。

光学素子６の第３ゾーン６ｃは、部分的に透過面であり、かつ部分的に反射面である（図５参照）。それはＬ字状であり、このＬの両脚部は、透過ゾーンであり、残りの部分は、反射ゾーンである。図２では、反射性部分にはハッチングを施してある。このゾーン６ｃは、「選択性」と称される機能に対応し、Ｘ軸に沿って投射面積が変化し、カット部分を反対車線から近づいて来る車両に対応させる。反射面は、反射器１からの光線を反射し、その後、レンズ５により屈折される。よって、第３ゾーン６ｃの反射面は、左側のビームの高さを制限する。図２に示すゾーン６ｃは、車両のヘッドライトに対応する。反対側のヘッドライトは、Ｚ軸に対して対称的なゾーン６ｃを有する。従って、この機能における各ヘッドライトは、それぞれ他のヘッドライト側の上に暗いゾーンを有し、２個のヘッドライト照明面積に極めて暗いウインド、即ち窓を形成する。これら２個のゾーン６ｃは、近づいて来る車両の位置に応じて、制御可能な方法で連続的に移動可能であり、このウインドを、Ｘ軸に沿って横断的に移動させる。この「選択」機能における２個のヘッドライトの光学素子の移動は、必ずしも同じである必要はない。事実、近づいてくる車両に応じて、このウインドを拡げ、２個のヘッドライトの光学素子を異なる方法で移動させることが、好ましいか又は必要である。

或いは、ヘッドライトの光学素子６を連続的に移動させるために、ヘッドライトの光学素子全体を、Ｙ軸とほぼ平行な軸の周りに旋回させてもよい。また、Ｙ軸に沿うウインドの移動は、光学軸又はＺ軸による移動であってもよい。このような移動は、近づいてくる車両にウインドを追従させるために、好ましいか又は必要である。反射性部分の形状は、図２に示すものと異なっていてもよい。このゾーン６ｃの光学的な動作原理を、図５に示す。光線のゾーン６ｃへの入射部位により、光線の一部は、そのまま、全く又は進路を変更することなく、表面を横切り、他の光線は反射される。

光学素子６の第４ゾーン６ｄは、透明な面又は光学機能を全く生じさせない面である。その光学的動作原理を、図６に示す。全ての光線は、全く又は殆ど変化させられることなく進む。この位置は、ハイビーム、即ちナチュラルと称される機能に対応し、光学素子のノンカット部である。

上述した照明装置は、単一光源により、４つの照明機能を保証する。１つの機能から他の機能へのトランジションは、アクチュエータ１０によりなされる。 このアクチュエータ１０は、対応するゾーンの長手方向が、光学素子の焦点４の中心位置に来るまで、光学素子６を移動させる。

次に、図７及び図８ａ〜図８ｄは、本発明の照明装置の第２実施形態を示す。この照明装置の構成は、上述した第１実施形態の構成と同様であり、楕円反射器１は、ハーフスペース、光源３は、反射器１の実質的にハーフスペースを照明し、かつ反射器１の第１焦点３のレベルに配置され、光学素子６´は、反射器１の第２焦点４のレベルで横断方向及び長手方向へ移動可能であり、レンズ５は、反射器１の第２焦点４の位置に配置されている。しかし、第２実施形態の照明装置は、光学素子６´が第１実施形態の光学素子６とは異なっている。この光学素子６´は、第１透明ゾーン６ａ´及びメジャな反射部６ｂ、及びマイナな透過部６ｃ´を含む第２ゾーンの２つの光学ゾーンを備えている。反射部６ｂ´と透過部６ｃ´との境界は、カットオフエッジに対応する。この装置は、図８ａ〜図８ｄに模式的に示す４つの機能を有する。図８ａ〜図８ｄでは、明瞭にするために、光学素子６´を拡大して示している。

図８ａに示す第１機能は、透明ゾーン６ａ´が反射器１の第２焦点４のレベルへ横断方向に移動することにより動作する。この第１機能は、ハイビームと称され、照明装置はナチュラル投射面積を生じる。

図８ｂに示す第２機能では、反射器１からの入射光線が通過する第２焦点４は、ゾーン６ａ´及び６ｂ´に跨る。この機能は、「選択」と称され、投射面積をＸ軸方向に変化させ、カット部を反対方向カル向かってくる車両に対応させる。光学素子の横断方向の位置を連続的に変化させ、反対方向から近づいてくる車両に「追従」させる。現実的には、反射器で反射された光線の一部は、反射面６ｂ´で反射される。ベンダと称される反射面による反射は、投射面積の対応部分の高さを下げる。従って、この面積の高さは、左側で低くなる。光学素子６´を更に左へ移動させると、作用する反射面が増加し、右側への高さの下げを増加させ、投射ビームの面積を変更させる。この機能は、第２対称（選択ビームの形成に使用される光学素子の部分に関し）ヘッドライトとの組み合わせにより、カットオフの適用による暗いウインドを形成し、対向車両へのビームを下げることが可能であり、その角度位置は、照明装置により照らされる車両に対して変化させる。上述の例と同様に、Ｙ軸に沿うウインドの移動は、光学軸又はＺ軸に沿う移動と組み合わせてもよい。近づいてくる車両にウインドを追従させるために、この移動は、好ましいか又は必要である。

第３機能は、図８ｃに示し、ゾーン６ｃ´の反射性三角形部が作用する。それは、投射面積の全体幅に渡りカットを生じる。これは「ツーリスト」と称される機能であり、車両が左車線を通常通り走行し、かつ人が右折する領域へ走行する場合である。投射されるビームは、その幅全体に渡りカットされ、左側のドライバに対し、ロービーム又は「通過」タイプの照明で目くらましするのを避ける。

第４機能は、図８ｄに示し、透明ゾーン６ｃ´を部分的に作用させている。この位置では、反射器１の右部分から来る光線の一部は、透明部６ｃ´に出会い、かつそれを横切り、ビームの左上部に向けて屈折及び投射される。反射器の左部分から来る対応する光線は、反射面６ｂ´により反射される。光線の一部は、反射面の前エッジを越えて通過するかも知れない。その結果、投射光線の面積は、反射面の前カットオフエッジにより高さが制限され、これは反転される。傾斜エッジより前のカットオフエッジの部分は、投射面積の右部分の高さを制限し、傾斜エッジは、投射面積の左部分の高さを、より小さく、かつ順次増加するように制限する。これは、左走行用の車両に対するロービーム機能である。

この照明装置により、極めて簡単に、４つの機能を有する車両用のヘッドライトが実現可能である。光学素子としては、単に透明面及び反射部を備えるのみでよい。反射部は、裏面をメタライズ、即ち金属化するのみで、極めて簡単に実現可能である。そのために、反射面として、同時に幾つかの光学位置基準マーカ１３を生成するのが有用である。これらのマーカ１３を、図８ｅに示している。光学基準マーカ１３は、この用途に有効であり、かつ製造が極めて簡単である。

尚、これらの照明機能の種々の組み合わせも可能であることに留意されたい。更に、光学素子のレベルに透明カラーゾーンを設けることにより、例えばフラッシュライト等の他の機能も可能である。この場合、高原の電力を低下させる必要があるかも知れない。また、例えば大きな反射ゾーンを設け、即ち（レンズに向けて）一層高度なカットオフエッジを有し、投射ビームを更に下向きとすることにより「フォグ」機能も可能である。更にまた、反射面は必要でないことに注目されたい。その場合には、例えばＤＲＬ機能用にダイバージェントゾーン及びハイビーム機能用に透明ゾーン透明ゾーンを有する光学素子を設ける。

また、光学素子の移動は、トランスバーサル、即ち横断的でなくてはならないが、トランスレーショナル、即ち平行移動である必要はない。事実、例えば利用可能な空間、及び提供可能な機能の数等の種々のパラメータにより、その表面の面内で、多少カーブする光学素子を設け、かつ例えば反射器及び光源の背後に設けて、回転中心の周りで回転させてもよい。

更に、異なる複数の光学ゾーンにより構成される光学素子の表面は、必ずしも平面である必要はない。むしろ、希望する光学的効果により、少し複雑な表面であってもよい。

光学素子のトランスバーサル移動は、光学軸に対して、正確に直交方向である必要はなく、かつ必ずしも反射器のハーフスペースを定める面内である必要はない。例えば最大スペース等の種々のパラメータにより、トランスバーサルであり、かつ非直交方向の移動、例えば反射器のハーフスペースを定める面と所定の角度をなす面内の移動でもよい。また、光学素子を、例えば異なる不完全さ、及び／又は光学素子のバラツキにより、反射器のハーフスペースを定める面から少し離して配置してもよい。

上述した実施形態では、単一光源を使用している。移動可能な光学素子が相互に機械的にリンクされ、かつ単一アクチュエータにより移動される場合には、複数の光源を使用するか、又は複数の同様装置を並列に使用してもよい。

以下に、本発明によるヘッドライト用照明装置の可能な実施例及び効果的な特徴を列記する。先ず、第２光学素子の表面には、少なくとも２つのゾーンが、反射器の光学軸に対してトランスバーサル方向に並べて配置され、各ゾーンは、反射性、透明、着色、拡散性又は発散性レンズ、又はこれらの空間的組み合わせの少なくとも１つのタイプである。

本発明の効果的な特徴によると、第２移動光学素子は、ほぼ水平面内で、好ましくは光学軸と直交方向、及び平行方向の合成方向へ移動する。

また、本発明の効果的な特徴によると、第２光学素子の表面は細長い形状であり、好ましくは長手軸を有する長方形であり、長手方向に沿って分布した少なくとも２つのゾーンを有する。これらのゾーンの光学特性は異なり、反射性、透明、着色、拡散又は発散レンズ或いはこれらの組み合わせから選択されるタイプである。

本発明の効果的な特徴によると、第２光学素子は、平行移動可能であり、その方向は、反射器の光学軸とほぼ直交する方向であるのが好ましい。

また、本発明の効果的な特徴によると、第２光学素子の表面は、細長い形状であり、その主面に沿って、好ましくは僅かに円弧状にカーブし、そのカーブ面に沿って、反射性、透明、着色、拡散又は発散レンズ、或いはこれらの組み合わせの中から選択される異なるタイプの光学特性を有する。

本発明の効果的な特徴によると、第２光学素子は、十分大きな半径で回転移動され、異なるゾーンが、反射器の光学軸に対してトランスバーサル移動するのを保証する。

本発明の効果的な特徴によると、第２光学素子の表面は、反射器の光学軸と交差するカットオフエッジと称されるエッジを、好ましくは反射器の反対側に有する反射ゾーンを備えている。

本発明の効果的な特徴によると、カットオフエッジは、第１反射器の光学軸とほぼ直交する方向の可変断面を有する。

本発明の効果的な特徴によると、カットオフエッジは、第１反射器の光学軸に略直交方向に一定の断面を有する。

本発明の効果的な特徴によると、反射器は、平面により境界をなすハーフスペースの好ましくは円弧状のカーブした反射面よりなり、この反射器の第１及び第２焦点は、その平面の近傍に位置し、第２光学素子はこの平面内でその平面と平行に移動される。

本発明の効果的な特徴によると、第２光学素子は、少なくとも２つのインデックス位置へ移動させられる。

本発明の効果的な特徴によると、第２光学素子は、好ましくは２つのインデックス位置間を連続的に移動させられる。

本発明の効果的な特徴によると、第２光学素子の表面は、上述したインデックス位置に対応する少なくとも２つの光学基準点を備え、これら基準点は、好ましくはメタライズにより実現される。

本発明の効果的な特徴によると、第２光学素子は、例えばステッピングモータ、圧電モータ又はソレノイドである電気モータにより、平行及び／又は回転移動され、好ましくはステッピングモータ、圧電モータ、又はソレノイドタイプである２個のアクチュエータの組み合わせ、又は駆動周波数の適当に制御される単一の圧電モータによる。

本発明の効果的な特徴によると、第２光学素子は、反射器の光学軸と好ましくは直角に交差する光学軸を有する。

本発明の効果的な特徴によると、第１光学素子は、反射器の光学軸とほぼ対応する光学軸を有するレンズである。

本発明の効果的な特徴によると、第２光学素子は、反射器の光学軸と同じ方向に、好ましくはアクチュエータにより平行移動させられる。

本発明の効果的な特徴によると、第２光学素子のアクチュエータを、光学軸方向へ制御するデバイスを備え、好ましくはダイナミックに移動可能にし、第２光学素子の反射面により、車両の姿勢の変化を補償する。

本発明によるベンダは、好ましくは平面状かつ水平であり、必要に応じて透明ゾーンを備えている。

上述したベンダは、水平方向へ移動可能である。

上述したベンダは、離れた垂直軸の周りで回転して移動可能であるのが好ましい。

また本発明は、上述の如きデバイスを備える車両のヘッドライト又はリアライトにも関する。

さらに、本発明は、上述の如きヘッドライト又はリアライトを備える車両にも関する。

１ 反射器
２ 光学軸
３ 光源（反射器の第１焦点位置）
４ 反射器の第２焦点
５ 第１光学素子（レンズ）
６、６´ 第２光学素子
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ ゾーン
１０ アクチュエータ（電気モータ）
１２ 反射面
１４ アクチュエータ

Claims (13)

1. 第１焦点、第２焦点、及び前記第１及び第２焦点を通過する光学軸を有する反射器と、前記反射器の第１焦点の近傍に配置され、反射器の第２焦点の近傍へと反射される光線を放射する光源と、前記反射器の第２焦点の近傍に位置する焦点及び光学軸を有し、前記光源から発射され前記反射器により反射された光線を前記光学軸に沿うビームとする第１光学素子と、ほぼ平坦面を有し、前記反射器の第２焦点の近傍に配置されたゾーンを有し、入射角で光源から放射された光線、および反射器により反射された光線を受ける第２光学素子とを備えるヘッドライト用照明装置において、
   前記第２光学素子は、面内で前記反射器の光学軸に対して少なくとも横断方向へ移動して、前記ゾーンを前記光線外へ移動させるようになっており、
   前記第２光学素子は、ほぼ水平であり、前記反射器の光学軸と直交方向である面に平行移動しうるようになっており、
   前記第２光学素子の表面は、前記反射器の光学軸に対して、横断方向に横並びされた少なくとも２つのゾーンを有し、前記各ゾーンは、反射性、透明、着色、拡散又は発散レンズ、或いはこれらの組み合わせから選択された少なくとも１つのタイプであることを特徴とするヘッドライト用照明装置。
2. 前記第２光学素子の表面は、ほぼ矩形の細長い形状であり、その長手軸には、反射性、透明、着色、拡散、又は発散レンズ或いはこれらの組み合わせから選択された少なくとも２つのゾーンを有することを特徴とする請求項１に記載のヘッドライト用照明装置。
3. 前記第２光学素子は、前記反射器の光学軸とほぼ直交方向に平行移動しうることを特徴とする請求項１に記載のヘッドライト用照明装置。
4. 前記第２光学素子の表面は、細長くかつ長手方向にほぼ円弧状にカーブし、反射性、透明、着色、拡散、又は発散レンズ、或いはこれらの組み合わせから選択された少なくとも２個の光学特性の異なるゾーンが、前記カーブに沿って分布されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のヘッドライト用照明装置。
5. 前記第２光学素子は、大きい半径で回転移動され、前記反射器の光学軸に対して横断方向へ前記ゾーンを移動させるようになっていることを特徴とする請求項４に記載のヘッドライト用照明装置。
6. 前記第２光学素子の表面は、前記反射器の光学軸と交差するカットオフエッジと称されるエッジを、反射ゾーン反射器の反対側に有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のヘッドライト用照明装置。
7. 前記カットオフエッジは、前記反射器の光学軸に対して、ほぼ直交方向に可変プロファイルを有することを特徴とする請求項６に記載のヘッドライト用照明装置。
8. 前記カットオフエッジは、前記反射器の光学軸とほぼ直交方向に、一定プロファイルを有することを特徴とする請求項６に記載のヘッドライト用照明装置。
9. 前記反射器は、平面を境界とするハーフスペースのほぼ楕円形のカーブした反射面を備え、前記反射面の第１及び第２焦点は、前記平面の近傍に位置し、前記第２光学素子は、前記平面内、又は前記平面と平行に移動しうることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のヘッドライト用照明装置。
10. 前記第２光学素子は、少なくとも２つのインデックス位置に移動しうることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のヘッドライト用照明装置。
11. 前記第２光学素子は、その光学軸が、前記反射器の光学軸と、直角に交差する反射タイプであることを特徴とする請求項１０に記載のヘッドライト用照明装置。
12. 前記第１光学素子は、前記反射器の光学軸とほぼ対応する光学軸を有するレンズであることを特徴とする請求項１１に記載のヘッドライト用照明装置。
13. 前記第２光学素子は、更に前記反射器の光学軸に沿ってアクチュエータにより平行移動されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のヘッドライト用照明装置。

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