JP6018343B2 - 車両投光装置用の光学要素 - Google Patents

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Description

本発明は、車両投光装置（例えば前照灯）に関し、ないし車両投光装置用の光学要素に関する。
下記特許文献１は、発光ダイオード領域を構成する複数の発光ダイオードを備えた照明装置を開示し、前記発光ダイオード領域は、少なくとも２列で直線的に相並んで配設された複数の発光ダイオードから構成されており、またこの照明装置は、光学系領域を備えており、該光学系領域は、発光ダイオードから出射される光線路内に配設されており、各々少なくとも１つの発光ダイオードに割り当てられた所定数の光学結像要素を有する。この際、発光ダイオード領域の第１列は、少なくとも１つの第２列よりも光度の強い発光ダイオードを有し、これらの発光ダイオードには、第１光学結像要素が割り当てられており、これらの第１光学結像要素は、発光ダイオード領域の少なくとも１つの第２列の発光ダイオードに割り当てられている第２光学結像要素とは異なる光学結像特性を有する。下記特許文献１による結像要素列の個々の要素は、光線成形光学系（付設光学系 Vorsatzoptik）である。
下記特許文献２は、共通の支持体に取り付けられている少なくとも２つの光源を備えた光放射モジュールを開示している。この際、それらの光源の少なくとも１つは、少なくとも２つの発光ダイオードチップを含んでいる。このモジュールの各光源には、光学系ボディと称される光線成形光学系が後置されている。
下記特許文献３は、少なくとも２つの発光ユニットを備えた自動車用の投光装置モジュールを開示し、それらの発光ユニットには、各々、一次光学系と称される光線成形光学系が後置されている。
下記特許文献４は、ハイビーム配光内のスポット配光を発生させるための自動車のライトモジュールを開示し、前記ハイビーム配光は、スポット配光と、少なくとも１つの他のモジュールにより発生された基本配光とを重ね合わせることにより構成されており、この際、ライトモジュールは、別個に制御可能な複数の下位モジュールに分割されており、これらの下位モジュールは、スポット配光の複数の帯状部分を発生させ、この際、スポット配光は、これらの帯状部分が補い合って形成される。
DE 10 2009 020 619 A1 DE 10 2005 054 955 A1 DE 10 2005 049 685 A1 EP 2 518 397 A2 WO 2009/109209 A1 (PCT/EP2008/010136)
本発明の主な課題は、車両投光装置のための改善された光学系、特に自動車投光装置（例えば前照灯）のための改善された光学系を提供することである。本発明の更なる課題は、車両投光装置の製造に要する費用を削減することにある。また本発明の更なる課題は、自動車の製造に要する費用を削減することにある。それに加え、照明される領域から照明されない領域への移行部において光の変化の度合いをソフトに保つことが望まれる。
前記課題は、車両投光装置用、特に自動車投光装置用の光学要素であって、所定の透明材料、好ましくは無機ガラスから成り一体的にプレス加工された第１光線成形光学系アレイと、前記透明材料又は所定の透明材料、好ましくは無機ガラスから成り一体的にプレス加工された少なくとも１つの第２光線成形光学系アレイとを有する光学要素により解決される。
この際、第１光線成形光学系アレイは、
− 光入射面と光出射面を有する第１光線成形光学系と、
− 光入射面と光出射面を有する少なくとも１つの第２光線成形光学系と、
− 第１光線成形光学系を機械的に第２光線成形光学系と連結している第１連結バー部とを含んでおり、
この際、第１光線成形光学系は、第１連結バー部とは反対側ないし対向側において、特に第１光線成形光学系の光出射面を延長している第１延長バー部を含んでおり、この際、第２光線成形光学系は、第１連結バー部とは反対側ないし対向側において、特に第２光線成形光学系の光出射面を延長している第２延長バー部を含んでおり、
この際、第２光線成形光学系アレイは、
− 光入射面と光出射面を有する第３光線成形光学系と、
− 光入射面と光出射面を有する少なくとも１つの第４光線成形光学系と、
− 第３光線成形光学系を機械的に第４光線成形光学系と連結している第２連結バー部とを含んでおり、
この際、第１光線成形光学系アレイと第２光線成形光学系アレイとは、
− 第２光線成形光学系が第３光線成形光学系と第４光線成形光学系との間に配設されており、
− 第３光線成形光学系が第１光線成形光学系と第２光線成形光学系との間に配設されている形式で
１つのアレイを構成するよう入り合い係合（ineinander greifen）しているように、互いに配設され且つ固定されている。
即ち本発明の第１の視点により、
車両投光装置用の光学要素であって、所定の透明材料から成る一体的な第１光線成形光学系アレイと、前記透明材料又は所定の透明材料から成る一体的な少なくとも１つの第２光線成形光学系アレイとを有し、
第１光線成形光学系アレイは、
− 光入射面と光出射面を有する第１光線成形光学系と、
− 光入射面と光出射面を有する少なくとも１つの第２光線成形光学系と、
− 第１光線成形光学系を機械的に第２光線成形光学系と連結している第１連結バー部とを含んでおり、
第１光線成形光学系は、第１連結バー部とは反対側ないし対向側において、第１光線成形光学系の光出射面を延長している第１延長バー部を含んでおり、第２光線成形光学系は、第１連結バー部とは反対側ないし対向側において、第２光線成形光学系の光出射面を延長している第２延長バー部を含んでおり、
第２光線成形光学系アレイは、
− 光入射面と光出射面を有する第３光線成形光学系と、
− 光入射面と光出射面を有する少なくとも１つの第４光線成形光学系と、
− 第３光線成形光学系を機械的に第４光線成形光学系と連結している第２連結バー部とを含んでおり、
第１光線成形光学系アレイと第２光線成形光学系アレイとは、
− 第２光線成形光学系が第３光線成形光学系と第４光線成形光学系との間に配設されており、
− 第３光線成形光学系が第１光線成形光学系と第２光線成形光学系との間に配設されている形式で
１つのアレイを構成するよう互いに入り合い係合しているように、互いに配設され且つ固定されていること
を特徴とする光学要素が提供される。
また本発明の第２の視点により、
車両投光装置用の光学要素であって、所定の透明材料から成る一体的な第１光線成形光学系アレイと、前記透明材料又は所定の透明材料から成る一体的な少なくとも１つの第２光線成形光学系アレイと、前記透明材料又は所定の透明材料から成る一体的な少なくとも１つの第３光線成形光学系アレイとを有し、
第１光線成形光学系アレイは、
− 光入射面と光出射面を有する第１光線成形光学系と、
− 光入射面と光出射面を有する少なくとも１つの第２光線成形光学系と、
− 第１光線成形光学系を機械的に第２光線成形光学系と連結している第１連結バー部とを含んでおり、
第２光線成形光学系アレイは、
− 光入射面と光出射面を有する第３光線成形光学系と、
− 光入射面と光出射面を有する少なくとも１つの第４光線成形光学系と、
− 第３光線成形光学系を機械的に第４光線成形光学系と連結している第２連結バー部とを含んでおり、
第３光線成形光学系アレイは、
− 光入射面と光出射面を有する第５光線成形光学系と、
− 光入射面と光出射面を有する少なくとも１つの第６光線成形光学系と、
− 第５光線成形光学系を機械的に第６光線成形光学系と連結している第３連結バー部とを含んでおり、
第１光線成形光学系アレイと、第２光線成形光学系アレイと、第３光線成形光学系アレイとは、
− 第１光線成形光学系が第３光線成形光学系と第４光線成形光学系との間に配設されており、
− 第２光線成形光学系が第５光線成形光学系と第６光線成形光学系との間に配設されており、
− 第４光線成形光学系と第５光線成形光学系が第１光線成形光学系と第２光線成形光学系との間に配設されている形式で
１つのアレイを構成するよう互いに入り合い係合しているように、互いに配設され且つ固定されており、
− 第１光線成形光学系は、第１連結バー部とは反対側ないし対向側において、第１光線成形光学系の光出射面を延長している第１延長バー部を含んでおり、及び／又は、
− 第２光線成形光学系は、第１連結バー部とは反対側ないし対向側において、第２光線成形光学系の光出射面を延長している第２延長バー部を含んでおり、及び／又は、
− 第３光線成形光学系は、第２連結バー部とは反対側ないし対向側において、第３光線成形光学系の光出射面を延長している第３延長バー部を含んでおり、及び／又は、
− 第４光線成形光学系は、第２連結バー部とは反対側ないし対向側において、第４光線成形光学系の光出射面を延長している第４延長バー部を含んでおり、及び／又は、
− 第５光線成形光学系は、第３連結バー部とは反対側ないし対向側において、第５光線成形光学系の光出射面を延長している第５延長バー部を含んでおり、及び／又は、
− 第６光線成形光学系は、第３連結バー部とは反対側ないし対向側において、第６光線成形光学系の光出射面を延長している第６延長バー部を含んでいること
を特徴とする光学要素が提供される。
尚、本願の特許請求の範囲に場合により付記される図面参照符号は、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）車両投光装置用、特に自動車投光装置用の光学要素であって、所定の透明材料、好ましくは無機ガラスから成り一体的にプレス加工された第１光線成形光学系アレイと、前記透明材料又は所定の透明材料、好ましくは無機ガラスから成り一体的にプレス加工された少なくとも１つの第２光線成形光学系アレイとを有し、
第１光線成形光学系アレイは、
− 光入射面と光出射面を有する第１光線成形光学系と、
− 光入射面と光出射面を有する少なくとも１つの第２光線成形光学系と、
− 第１光線成形光学系を機械的に第２光線成形光学系と連結している第１連結バー部とを含んでおり、
第１光線成形光学系は、第１連結バー部とは反対側ないし対向側において、特に第１光線成形光学系の光出射面を延長している第１延長バー部を含んでおり、第２光線成形光学系は、第１連結バー部とは反対側ないし対向側において、特に第２光線成形光学系の光出射面を延長している第２延長バー部を含んでおり、
第２光線成形光学系アレイは、
− 光入射面と光出射面を有する第３光線成形光学系と、
− 光入射面と光出射面を有する少なくとも１つの第４光線成形光学系と、
− 第３光線成形光学系を機械的に第４光線成形光学系と連結している第２連結バー部とを含んでおり、
第１光線成形光学系アレイと第２光線成形光学系アレイとは、
− 第２光線成形光学系が第３光線成形光学系と第４光線成形光学系との間に配設されており、
− 第３光線成形光学系が第１光線成形光学系と第２光線成形光学系との間に配設されている形式で
１つのアレイを構成するよう互いに入り合い係合しているように、互いに配設され且つ固定されていること。
（形態２）形態１に記載の光学要素において、第１光線成形光学系、第２光線成形光学系、第３光線成形光学系、及び／又は第４光線成形光学系は、その光入射面とその光出射面との間において、ブランクプレス加工された表面、特に光入射面へ入射された光の全反射のための表面を含んでいることが好ましい。
（形態３）形態１又は２に記載の光学要素において、
− 第２光線成形光学系と第３光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下であり、
− 第２光線成形光学系と第４光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下であり、及び／又は、
− 第１光線成形光学系と第３光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下であることが好ましい。
（形態４）形態１又は２又は３に記載の光学要素において、第３光線成形光学系は、第２連結バー部とは反対側ないし対向側において、特に第３光線成形光学系の光出射面を延長している第３延長バー部を含んでいることが好ましい。
（形態５）形態１又は２又は３又は４に記載の光学要素において、第４光線成形光学系は、第２連結バー部とは反対側ないし対向側において、特に第４光線成形光学系の光出射面を延長している第４延長バー部を含んでいることが好ましい。
（形態６）車両投光装置用、特に自動車投光装置用の光学要素であって、所定の透明材料、好ましくは無機ガラスから成り一体的にプレス加工された第１光線成形光学系アレイと、前記透明材料又は所定の透明材料、好ましくは無機ガラスから成り一体的にプレス加工された第２光線成形光学系アレイと、前記透明材料又は所定の透明材料、好ましくは無機ガラスから成り一体的にプレス加工された少なくとも１つの第３光線成形光学系アレイとを有し、
第１光線成形光学系アレイは、
− 光入射面と光出射面を有する第１光線成形光学系と、
− 光入射面と光出射面を有する少なくとも１つの第２光線成形光学系と、
− 第１光線成形光学系を機械的に第２光線成形光学系と連結している第１連結バー部とを含んでおり、
第２光線成形光学系アレイは、
− 光入射面と光出射面を有する第３光線成形光学系と、
− 光入射面と光出射面を有する少なくとも１つの第４光線成形光学系と、
− 第３光線成形光学系を機械的に第４光線成形光学系と連結している第２連結バー部とを含んでおり、
第３光線成形光学系アレイは、
− 光入射面と光出射面を有する第５光線成形光学系と、
− 光入射面と光出射面を有する少なくとも１つの第６光線成形光学系と、
− 第５光線成形光学系を機械的に第６光線成形光学系と連結している第３連結バー部とを含んでおり、
第１光線成形光学系アレイと、第２光線成形光学系アレイと、第３光線成形光学系アレイとは、
− 第１光線成形光学系が第３光線成形光学系と第４光線成形光学系との間に配設されており、
− 第２光線成形光学系が第５光線成形光学系と第６光線成形光学系との間に配設されており、
− 第４光線成形光学系と第５光線成形光学系が第１光線成形光学系と第２光線成形光学系との間に配設されている形式で
１つのアレイを構成するよう互いに入り合い係合しているように、互いに配設され且つ固定されており、
− 第１光線成形光学系は、第１連結バー部とは反対側ないし対向側において、特に第１光線成形光学系の光出射面を延長している第１延長バー部を含んでおり、及び／又は、
− 第２光線成形光学系は、第１連結バー部とは反対側ないし対向側において、特に第２光線成形光学系の光出射面を延長している第２延長バー部を含んでおり、及び／又は、
− 第３光線成形光学系は、第２連結バー部とは反対側ないし対向側において、特に第３光線成形光学系の光出射面を延長している第３延長バー部を含んでおり、及び／又は、
− 第４光線成形光学系は、第２連結バー部とは反対側ないし対向側において、特に第４光線成形光学系の光出射面を延長している第４延長バー部を含んでおり、及び／又は、
− 第５光線成形光学系は、第３連結バー部とは反対側ないし対向側において、特に第５光線成形光学系の光出射面を延長している第５延長バー部を含んでおり、及び／又は、
− 第６光線成形光学系は、第３連結バー部とは反対側ないし対向側において、特に第６光線成形光学系の光出射面を延長している第６延長バー部を含んでいること。
（形態７）形態６に記載の光学要素において、
− 第１光線成形光学系と第３光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下であり、
− 第１光線成形光学系と第４光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下であり、
− 第２光線成形光学系と第５光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下であり、
− 第２光線成形光学系と第６光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下であり、及び／又は、
− 第４光線成形光学系と第５光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下であることが好ましい。
（形態８）形態６又は７に記載の光学要素において、第１光線成形光学系、第２光線成形光学系、第３光線成形光学系、第４光線成形光学系、第５光線成形光学系、及び／又は第６光線成形光学系は、その光入射面とその光出射面との間において、ブランクプレス加工された表面、特に光入射面へ入射された光の全反射のための表面を含んでいることが好ましい。
（形態９）車両投光装置、特に自動車投光装置であって、形態１〜８のいずれか１つに記載の光学要素と、光入射面へ光を入射させるための特にＬＥＤを含んでいる光源装置とを有すること。

本発明の意味におけるバー部（Steg）ないし連結バー部（Verbindungssteg）は、特に光線成形光学系の光入射面を通って入射する光により直接的にないし目標を定めて照らされることはない。しかし散乱光部分がバー部ないし連結バー部の内部に発生することを考慮することはできる。本発明の意味におけるバー部ないし連結バー部は、特に光線成形光学系の光入射面と直接的には結合していない。本発明の意味におけるバー部は、特に（特に光線成形光学系の光出射面の近傍において）連結バー部に対応して構成されているが、それにより他の光線成形光学系への連結部が作られることはない。
本発明の意味における光学的に有効な光入射面ないし光学的に有効な光出射面とは、特に光学的に有効な表面である。また本発明の意味における光学的に有効な表面とは、特に光線成形光学系を設計どおりに使用した場合に光屈折をもたらす表面である。また本発明の意味における光学的に有効な表面とは、特に光線成形光学系を設定どおりに使用した場合にこの表面を通過する光の方向を変化させる表面である。
透明材料とは、本発明の意味において特にガラスである。また透明材料とは、本発明の意味において特に無機ガラスである。また透明材料とは、本発明の意味において特に珪酸塩ガラス（シリケートガラス）である。また透明材料とは、本発明の意味において特に上記特許文献５に記載されたガラスである。また本発明の意味におけるガラスは、特に
０.２〜２重量％ Ａｌ２Ｏ３，
０.１〜１重量％ Ｌｉ２Ｏ，
０.３（特に０.４）〜１.５重量％ Ｓｂ２Ｏ３，
６０〜７５重量％ ＳｉＯ２，
３〜１２重量％ Ｎａ２Ｏ，
３〜１２重量％ Ｋ２Ｏ，及び
３〜１２重量％ ＣａＯ
を含んでいる。
本発明の意味における光線成形光学系（付設光学系 Vorsatzoptik）は、ライトトンネルないし導光体（ライトガイド）とすることができる。また本発明の意味における光線成形光学系は、特に光入射面へ入射される光を配向（Ausrichtung 所望の方向へ指向させること）するために用いられ、この際、特に光出射面を通って（対応して）指向された光が出射していくことが考慮されている。
本発明の有利な実施形態において、第１光線成形光学系、第２光線成形光学系、第３光線成形光学系、及び／又は第４光線成形光学系は、その光入射面とその光出射面との間において、ブランクプレス加工（素材からのプレス加工 blankgepresst）された表面、特に光入射面へ入射された光の全反射のための表面を含んでいる。
本発明の更に有利な実施形態において、
− 第２光線成形光学系と第３光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下であり、
− 第２光線成形光学系と第４光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下であり、及び／又は、
− 第１光線成形光学系と第３光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下である。
本発明の更に有利な実施形態において、第３光線成形光学系は、第２連結バー部とは反対側ないし対向側において、特に第３光線成形光学系の光出射面を延長している第３延長バー部を含んでいる。また本発明の更に有利な実施形態において、第４光線成形光学系は、第２連結バー部とは反対側ないし対向側において、特に第４光線成形光学系の光出射面を延長している第４延長バー部を含んでいる。
更に前記課題は、車両投光装置用、特に自動車投光装置用の光学要素であって、所定の透明材料、好ましくは無機ガラスから成り例えば一体的にプレス加工された第１光線成形光学系アレイと、前記透明材料又は所定の透明材料、好ましくは無機ガラスから成り例えば一体的にプレス加工された第２光線成形光学系アレイと、前記透明材料又は所定の透明材料、好ましくは無機ガラスから成り例えば一体的にプレス加工された少なくとも１つの第３光線成形光学系アレイとを有する光学要素により解決され、
この際、第１光線成形光学系アレイは、
− 光入射面と光出射面を有する第１光線成形光学系と、
− 光入射面と光出射面を有する少なくとも１つの第２光線成形光学系と、
− 第１光線成形光学系を機械的に第２光線成形光学系と連結している第１連結バー部とを含んでおり、
この際、第２光線成形光学系アレイは、
− 光入射面と光出射面を有する第３光線成形光学系と、
− 光入射面と光出射面を有する少なくとも１つの第４光線成形光学系と、
− 第３光線成形光学系を機械的に第４光線成形光学系と連結している第２連結バー部とを含んでおり、
この際、第３光線成形光学系アレイは、
− 光入射面と光出射面を有する第５光線成形光学系と、
− 光入射面と光出射面を有する少なくとも１つの第６光線成形光学系と、
− 第５光線成形光学系を機械的に第６光線成形光学系と連結している第３連結バー部とを含んでおり、
この際、第１光線成形光学系アレイと、第２光線成形光学系アレイと、第３光線成形光学系アレイとは、
− 第１光線成形光学系が第３光線成形光学系と第４光線成形光学系との間に配設されており、
− 第２光線成形光学系が第５光線成形光学系と第６光線成形光学系との間に配設されており、
− 第４光線成形光学系と第５光線成形光学系が第１光線成形光学系と第２光線成形光学系との間に配設されている形式で
１つのアレイを構成するよう互いに入り合い係合しているように、互いに配設され且つ固定されており、
この際、
− 第１光線成形光学系は、第１連結バー部とは反対側ないし対向側において、特に第１光線成形光学系の光出射面を延長している第１延長バー部を含んでおり、及び／又は、
− 第２光線成形光学系は、第１連結バー部とは反対側ないし対向側において、特に第２光線成形光学系の光出射面を延長している第２延長バー部を含んでおり、及び／又は、
− 第３光線成形光学系は、第２連結バー部とは反対側ないし対向側において、特に第３光線成形光学系の光出射面を延長している第３延長バー部を含んでおり、及び／又は、
− 第４光線成形光学系は、第２連結バー部とは反対側ないし対向側において、特に第４光線成形光学系の光出射面を延長している第４延長バー部を含んでおり、及び／又は、
− 第５光線成形光学系は、第３連結バー部とは反対側ないし対向側において、特に第５光線成形光学系の光出射面を延長している第５延長バー部を含んでおり、及び／又は、
− 第６光線成形光学系は、第３連結バー部とは反対側ないし対向側において、特に第６光線成形光学系の光出射面を延長している第６延長バー部を含んでいる。
本発明の更に有利な実施形態において、
− 第１光線成形光学系と第３光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下であり、
− 第１光線成形光学系と第４光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下であり、
− 第２光線成形光学系と第５光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下であり、
− 第２光線成形光学系と第６光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下であり、及び／又は、
− 第４光線成形光学系と第５光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下である。
本発明の更に有利な実施形態において、第１光線成形光学系、第２光線成形光学系、第３光線成形光学系、第４光線成形光学系、第５光線成形光学系、及び／又は第６光線成形光学系は、その光入射面とその光出射面との間において、ブランクプレス加工（素材からのプレス加工）された表面、特に光入射面へ入射された光の全反射のための表面を含んでいる。
本発明の有利な実施形態において、車両投光装置、特に自動車投光装置は、少なくとも１つの前記光学要素と、光入射面へ光を入射させるための特にＬＥＤを含んでいる光源装置とを有する。また本発明の更に有利な実施形態において、光源装置は、少なくとも１つのＬＥＤを含むか、又は複数のＬＥＤを有する少なくとも１つの装置を含んでいる。また本発明の有利な実施形態において、光源装置は、少なくとも１つのＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）を含むか、又は複数のＯＬＥＤを有する少なくとも１つの装置を含んでいる。また光源装置は、例えば平坦な発光領域とすることも可能である。本発明の一実施形態において、車両投光装置、特に自動車投光装置は、少なくとも１つの前記光学要素と、光路において前記光学要素の後に配設された、特に光出射面の結像のための光学系／レンズとを有する。
本発明の更に有利な実施形態において、光線成形光学系の光入射面及び／又は光出射面は、ブランクプレス加工されたものである。
本発明の更に有利な実施形態において、１つの光線成形光学系アレイは、１０個未満の光線成形光学系を含んでいる。また本発明の更に有利な実施形態において、１つの光線成形光学系アレイは、４個又は５個又は６個の光線成形光学系を含んでいる。
本発明の更に有利な実施形態において、第１光線成形光学系アレイの光線成形光学系の、第２光線成形光学系アレイの隣接する光線成形光学系までの間隔は、３.５ｍｍ以下である。また本発明の更に有利な実施形態において、第１光線成形光学系アレイの光線成形光学系の、第２光線成形光学系アレイの隣接する光線成形光学系までの間隔は、１ｍｍ以下である。また本発明の更に有利な実施形態において、第１光線成形光学系アレイの光線成形光学系の、第２光線成形光学系アレイの隣接する光線成形光学系までの間隔は、０.５ｍｍ以下である。また本発明の更に有利な実施形態において、第１光線成形光学系アレイの光線成形光学系の、第２光線成形光学系アレイの隣接する光線成形光学系までの間隔は、０.２ｍｍ〜０.０７５ｍｍの間にある。また本発明の更に有利な実施形態において、第１光線成形光学系アレイの光線成形光学系の、第２光線成形光学系アレイの隣接する光線成形光学系までの間隔は、０.０５ｍｍ以上である。
ブランクプレス加工（素材からのプレス加工 Blankpressen）は、本発明の意味において、光学的に有効な表面を、この光学的に有効な表面の輪郭に対する後続の仕上げ処理が省略可能ないし省略されているないし設けなくて済むようにプレス加工することとして理解することができる。従って特にブランクプレス加工された表面をブランクプレス加工後に研磨しなくて済むことが考慮されている。
本発明の意味における自動車とは、特に道路交通において個々に利用可能な移動車両である。また本発明の意味における自動車は、特に内燃機関を有する移動車両に限定されるものではない。
本発明の更なる詳細又は組み合わせは、図面から明らかになる。
車両投光装置用ないし自動車投光装置用の光学要素の一実施例を上面図として示す図である。 図１による光学要素の一光線成形光学系アレイを斜視図として示す図である。 図２による光線成形光学系アレイを上面図として示す図である。 図２による光線成形光学系アレイを、図３に記入された切断線Ａ−Ａに沿った横断面図として示す図である。 図２による光線成形光学系アレイを、図３に記入された切断線Ｂ−Ｂに沿った横断面図として示す図である。 図１による光学要素の他の光線成形光学系アレイを斜視図として示す図である。 図６による光線成形光学系アレイを上面図として示す図である。 図６による光線成形光学系アレイを、図７に記入された切断線Ａ−Ａに沿った横断面図として示す図である。 図６による光線成形光学系アレイを、図７に記入された切断線Ｂ−Ｂに沿った横断面図として示す図である。 図１による光学要素に対して代替的に構成された、車両投光装置用ないし自動車投光装置用の光学要素の一実施例を斜視図として示す図である。 図１０による光学要素とは異なる光学要素を用いて達成された配光分布の様子を示す図である。 図１０による光学要素を用いて達成された配光分布の様子を示す図である。
図１は、車両投光装置用ないし自動車投光装置用の光学要素１００の一実施例を上面図として示している。光学要素１００は、無機ガラスから成り一体的にプレス加工された光線成形光学系アレイ１と、無機ガラスから成り一体的にプレス加工された光線成形光学系アレイ２と、無機ガラスから成り一体的にプレス加工された光線成形光学系アレイ３と、無機ガラスから成り一体的にプレス加工された光線成形光学系アレイ４と、無機ガラスから成り一体的にプレス加工された光線成形光学系アレイ５とを含んでいる。光線成形光学系アレイ１は、連結バー部１９を含んでおり、該連結バー部１９には、光線成形光学系１１と、光線成形光学系１２と、光線成形光学系１３と、光線成形光学系１４とが配設されている。光線成形光学系アレイ２は、光線成形光学系２１と光線成形光学系２２を含んでおり、これらは、連結バー部２９に配設されている。光線成形光学系アレイ３は、光線成形光学系３１と光線成形光学系３２を含んでおり、これらは、連結バー部３９に配設されている。光線成形光学系アレイ４は、光線成形光学系４１と光線成形光学系４２を含んでおり、これらは、連結バー部４９に配設されている。光線成形光学系アレイ５は、光線成形光学系５１と光線成形光学系５２を含んでおり、これらは、連結バー部５９に配設されている。この際、それらの光線成形光学系２１，１１，２２，３１，１２，３２，４１，１３，４２，５１，１４，５２（符号の順番は、図１において光線成形光学系を上側から見た順番である）は、これらが１つのアレイ（規則的な配列構造）を構成するように互いに配設されており、該アレイにおいては、光線成形光学系１１が光線成形光学系２１と光線成形光学系２２との間に配設されており、光線成形光学系１２が光線成形光学系３１と光線成形光学系３２との間に配設されており、光線成形光学系１３が光線成形光学系４１と光線成形光学系４２との間に配設されており、光線成形光学系１４が光線成形光学系５１と光線成形光学系５２との間に配設されており、光線成形光学系２２と光線成形光学系３１が光線成形光学系１１と光線成形光学系１２との間に配設されており、光線成形光学系３２と光線成形光学系４１が光線成形光学系１２と光線成形光学系１３との間に配設されており、光線成形光学系４２と光線成形光学系５１が光線成形光学系１３と光線成形光学系１４との間に配設されている。
図２は、光線成形光学系アレイ１を斜視図として示している。図３は、光線成形光学系アレイ１を上面図として示している。図４は、光線成形光学系アレイ１を、図３に記入された切断線Ａ−Ａに沿った横断面図として示している。そして図５は、光線成形光学系アレイ１を、図３に記入された切断線Ｂ−Ｂに沿った横断面図として示している。光線成形光学系１１は、光入射面１１１と光出射面１１２を含んでおり、更に光出射面１１２ないし光線成形光学系１１において連結バー部１９とは反対側ないし対向側に配設されており光出射面１１２を延長している延長バー部１１９を含んでいる。光線成形光学系１２は、光入射面１２１と光出射面１２２を含んでおり、更に光出射面１２２ないし光線成形光学系１２において連結バー部１９とは反対側ないし対向側に配設されており光出射面１２２を延長している延長バー部１２９を含んでいる。光線成形光学系１３は、光入射面１３１と光出射面１３２を含んでおり、更に光出射面１３２ないし光線成形光学系１３において連結バー部１９とは反対側ないし対向側に配設されており光出射面１３２を延長している延長バー部１３９を含んでいる。光線成形光学系１４は、光入射面１４１と光出射面１４２を含んでおり、更に光出射面１４２ないし光線成形光学系１４において連結バー部１９とは反対側ないし対向側に配設されており光出射面１４２を延長している延長バー部１４９を含んでいる。
図６は、光線成形光学系アレイ２を斜視図として示している。図７は、光線成形光学系アレイ２を上面図として示している。図８は、光線成形光学系アレイ２を、図７に記入された切断線Ａ−Ａに沿った横断面図として示している。そして図９は、光線成形光学系アレイ２を、図７に記入された切断線Ｂ−Ｂに沿った横断面図として示している。光線成形光学系２１は、光入射面２１１と光出射面２１２を含んでおり、更に光出射面２１２ないし光線成形光学系２１において連結バー部２９とは反対側ないし対向側に配設されており光出射面２１２を延長している延長バー部２１９を含んでいる。光線成形光学系２２は、光入射面２２１と光出射面２２２を含んでおり、更に光出射面２２２ないし光線成形光学系２２において連結バー部２９とは反対側ないし対向側に配設されており光出射面２２２を延長している延長バー部２２９を含んでいる。光線成形光学系アレイ３，４，５は、特に光線成形光学系アレイ２と同様に構成されている。
光学要素１００を製造するためには、光線成形光学系アレイ１，２，３，４，５がプレス加工され、特にブランクプレス加工（素材からのプレス加工）される。その後ないし引き続き、光線成形光学系アレイ２，３，４，５は、光線成形光学系アレイ１へ（櫛状に入れ違いに）押し込まれ、光線成形光学系アレイ１に対して固定される。光学要素１００に対応する光学要素を２つ以上並べることも考慮可能である。
光線成形光学系２１，１１，２２，３１，１２，３２，４１，１３，４２，５１，１４，５２は、それらの各々の光入射面２１１，１１１，２２１，...とそれらの各々の光出射面２１２，１１２，２２２，...との間において、ブランクプレス加工された側面部を含んでおり、それらの側面部において、各々の光入射面２１１，１１１，２２１，...を通して入射された光は、全反射される。これらの側面部は、所謂ＴＩＲ面部（ＴＩＲ＝”Total Internal Reflection”）である。
自動車投光装置を実現するために、光線成形光学系２１，１１，２２，３１，１２，３２，４１，１３，４２，５１，１４，５２の光入射面２１１，１１１，２２１，...には、ＬＥＤが割り当てられており、このことは、例えば図５及び図９において図示されている。この際、図５において符号Ｌ１１１は、光入射面１１１に割り当てられたＬＥＤを示しており、該ＬＥＤを用い、光が光入射面１１１へ入射される。更に図５において符号Ｌ１２１は、光を光入射面１２１へ入射させるＬＥＤを示しており、符号Ｌ１３１は、光を光入射面１３１へ入射させるＬＥＤを示しており、符号Ｌ１４１は、光を光入射面１４１へ入射させるＬＥＤを示している。図９において符号Ｌ２１１は、光を光入射面２１１へ入射させるＬＥＤを示しており、符号Ｌ２２１は、光を光入射面２２１へ入射させるＬＥＤを示している。残りの光入射面には、対応するＬＥＤが割り当てられており、この際、特に全てのＬＥＤ又は全てのＬＥＤのうちの一部分は、別個ないし個々に制御可能であることが考慮されている。
一実施例において、ＬＥＤの大きさは、１ｘ４ｍｍである。光線成形光学系２１，１１，２２，３１，１２，３２，４１，１３，４２，５１，１４，５２の光入射面２１１，１１１，２２１，...は、１.２ｘ５ｍｍの大きさを有する。光入射面から光出射面までの間隔は、１０ｍｍである。この際、光線成形光学系アレイの光線成形光学系の、他の光線成形光学系アレイの隣接する光線成形光学系までの間隔は、０.１ｍｍである。つまり光線成形光学系１１と光線成形光学系２１との間の間隔は、例えば０.１ｍｍである。また光線成形光学系１１と光線成形光学系２２との間の間隔も、例えば０.１ｍｍである。
図１０は、代替的に構成された、車両投光装置用ないし自動車投光装置用の光学要素６００の一実施例を斜視図として示している。光学要素６００は、無機ガラスから成り一体的にプレス加工された光線成形光学系アレイ６と、無機ガラスから成り一体的にプレス加工された光線成形光学系アレイ７とを含んでいる。光線成形光学系アレイ６は、連結バー部６９を含んでおり、該連結バー部６９には、光線成形光学系６１と、光線成形光学系６２と、光線成形光学系６３とが配設されている。光線成形光学系アレイ７は、光線成形光学系７１と光線成形光学系７２を含んでおり、これらは、連結バー部７９に配設されている。
光線成形光学系６１は、光入射面と光出射面を含んでおり、更に光出射面ないし光線成形光学系６１において連結バー部６９とは反対側ないし対向側に配設されており光出射面を延長している延長バー部６１９を含んでいる。光線成形光学系６２は、光入射面と光出射面を含んでおり、更に光出射面ないし光線成形光学系６２において連結バー部６９とは反対側ないし対向側に配設されており光出射面を延長している延長バー部６２９を含んでいる。光線成形光学系６３は、光入射面と光出射面を含んでおり、更に光出射面ないし光線成形光学系６３において連結バー部６９とは反対側ないし対向側に配設されており光出射面を延長している延長バー部６３９を含んでいる。光線成形光学系７１は、光入射面と光出射面を含んでおり、更に光出射面ないし光線成形光学系７１において連結バー部７９とは反対側ないし対向側に配設されており光出射面を延長している延長バー部７１９を含んでいる。光線成形光学系７２は、光入射面と光出射面を含んでおり、更に光出射面ないし光線成形光学系７２において連結バー部７９とは反対側ないし対向側に配設されており光出射面を延長している延長バー部７２９を含んでいる。この際、光線成形光学系６１，６２，６３，７１，７２は、特に光線成形光学系１１，１２，１３，１４，２１，２２，３１，３２，４１，４２，５１，５２と比肩可能にないしそれらに対応して構成されている。
図１１は、光学要素６００（図１０）とは異なる光学要素を用いて達成された配光の様子を示している。ここで使用された光学要素は、光学要素６００の延長バー部６１９，６２９，６３９，７１９，７２９が設けられていないことにより光学要素６００とは異なっている。図１２は、比較として、光学要素６００（図１０）を用いて達成された配光の様子を示している。目標を定めて光が入射されることのない延長バー部６１９，６２９，６３９，７１９，７２９の光学的な作用は、符号Ｇ１Ａで示された領域と符号Ｇ１Ｂで示された領域を比較することにより、ないし符号Ｇ２Ａで示された領域と符号Ｇ２Ｂで示された領域を比較することにより分かる。延長バー部６１９，６２９，６３９，７１９，７２９により、照明される領域と照明されない領域との間の光の移行部ないし光の変化の度合いが比較的ソフトになる（柔らかい印象を与える）ことが達成される。
１００ 光学要素

１ 光線成形光学系アレイ
１１ 光線成形光学系
１１１ 光入射面
１１２ 光出射面
１１９ 延長バー部
１２ 光線成形光学系
１２１ 光入射面
１２２ 光出射面
１２９ 延長バー部
１３ 光線成形光学系
１３１ 光入射面
１３２ 光出射面
１３９ 延長バー部
１４ 光線成形光学系
１４１ 光入射面
１４２ 光出射面
１４９ 延長バー部
１９ 連結バー部

Ｌ１１１ ＬＥＤ
Ｌ１２１ ＬＥＤ
Ｌ１３１ ＬＥＤ
Ｌ１４１ ＬＥＤ

２ 光線成形光学系アレイ
２１ 光線成形光学系
２１１ 光入射面
２１２ 光出射面
２１９ 延長バー部
２２ 光線成形光学系
２２１ 光入射面
２２２ 光出射面
２２９ 延長バー部
２９ 連結バー部

Ｌ２１１ ＬＥＤ
Ｌ２２１ ＬＥＤ

３ 光線成形光学系アレイ
３１ 光線成形光学系
３２ 光線成形光学系
３９ 連結バー部

４ 光線成形光学系アレイ
４１ 光線成形光学系
４２ 光線成形光学系
４９ 連結バー部

５ 光線成形光学系アレイ
５１ 光線成形光学系
５２ 光線成形光学系
５９ 連結バー部

６００ 光学要素

６ 光線成形光学系アレイ
６１ 光線成形光学系
６１９ 延長バー部
６２ 光線成形光学系
６２９ 延長バー部
６３ 光線成形光学系
６３９ 延長バー部
６９ 連結バー部

７ 光線成形光学系アレイ
７１ 光線成形光学系
７１９ 延長バー部
７２ 光線成形光学系
７２９ 延長バー部
７９ 連結バー部

Claims (9)

  1. 車両投光装置用の光学要素であって、所定の透明材料から成る一体的な第１光線成形光学系アレイと、前記透明材料又は所定の透明材料から成る一体的な少なくとも１つの第２光線成形光学系アレイとを有し、
    第１光線成形光学系アレイは、
    − 光入射面と光出射面を有する第１光線成形光学系と、
    − 光入射面と光出射面を有する少なくとも１つの第２光線成形光学系と、
    − 第１光線成形光学系を機械的に第２光線成形光学系と連結している第１連結バー部とを含んでおり、
    第１光線成形光学系は、第１連結バー部とは反対側ないし対向側において、第１光線成形光学系の光出射面を延長している第１延長バー部を含んでおり、第２光線成形光学系は、第１連結バー部とは反対側ないし対向側において、第２光線成形光学系の光出射面を延長している第２延長バー部を含んでおり、
    第２光線成形光学系アレイは、
    − 光入射面と光出射面を有する第３光線成形光学系と、
    − 光入射面と光出射面を有する少なくとも１つの第４光線成形光学系と、
    − 第３光線成形光学系を機械的に第４光線成形光学系と連結している第２連結バー部とを含んでおり、
    第１光線成形光学系アレイと第２光線成形光学系アレイとは、
    − 第２光線成形光学系が第３光線成形光学系と第４光線成形光学系との間に配設されており、
    − 第３光線成形光学系が第１光線成形光学系と第２光線成形光学系との間に配設されている形式で
    １つのアレイを構成するよう互いに入り合い係合しているように、互いに配設され且つ固定されていること
    を特徴とする光学要素。
  2. 第１光線成形光学系、第２光線成形光学系、第３光線成形光学系、及び／又は第４光線成形光学系は、その光入射面とその光出射面との間において、光入射面へ入射された光の全反射のための表面を含んでいること
    を特徴とする、請求項１に記載の光学要素。
  3. − 第２光線成形光学系と第３光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下であり、
    − 第２光線成形光学系と第４光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下であり、及び／又は、
    − 第１光線成形光学系と第３光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下であること
    を特徴とする、請求項１又は２に記載の光学要素。
  4. 第３光線成形光学系は、第２連結バー部とは反対側ないし対向側において、第３光線成形光学系の光出射面を延長している第３延長バー部を含んでいること
    を特徴とする、請求項１又は２又は３に記載の光学要素。
  5. 第４光線成形光学系は、第２連結バー部とは反対側ないし対向側において、第４光線成形光学系の光出射面を延長している第４延長バー部を含んでいること
    を特徴とする、請求項１又は２又は３又は４に記載の光学要素。
  6. 車両投光装置用の光学要素であって、所定の透明材料から成る一体的な第１光線成形光学系アレイと、前記透明材料又は所定の透明材料から成る一体的な少なくとも１つの第２光線成形光学系アレイと、前記透明材料又は所定の透明材料から成る一体的な少なくとも１つの第３光線成形光学系アレイとを有し、
    第１光線成形光学系アレイは、
    − 光入射面と光出射面を有する第１光線成形光学系と、
    − 光入射面と光出射面を有する少なくとも１つの第２光線成形光学系と、
    − 第１光線成形光学系を機械的に第２光線成形光学系と連結している第１連結バー部とを含んでおり、
    第２光線成形光学系アレイは、
    − 光入射面と光出射面を有する第３光線成形光学系と、
    − 光入射面と光出射面を有する少なくとも１つの第４光線成形光学系と、
    − 第３光線成形光学系を機械的に第４光線成形光学系と連結している第２連結バー部とを含んでおり、
    第３光線成形光学系アレイは、
    − 光入射面と光出射面を有する第５光線成形光学系と、
    − 光入射面と光出射面を有する少なくとも１つの第６光線成形光学系と、
    − 第５光線成形光学系を機械的に第６光線成形光学系と連結している第３連結バー部とを含んでおり、
    第１光線成形光学系アレイと、第２光線成形光学系アレイと、第３光線成形光学系アレイとは、
    − 第１光線成形光学系が第３光線成形光学系と第４光線成形光学系との間に配設されており、
    − 第２光線成形光学系が第５光線成形光学系と第６光線成形光学系との間に配設されており、
    − 第４光線成形光学系と第５光線成形光学系が第１光線成形光学系と第２光線成形光学系との間に配設されている形式で
    １つのアレイを構成するよう互いに入り合い係合しているように、互いに配設され且つ固定されており、
    − 第１光線成形光学系は、第１連結バー部とは反対側ないし対向側において、第１光線成形光学系の光出射面を延長している第１延長バー部を含んでおり、及び／又は、
    − 第２光線成形光学系は、第１連結バー部とは反対側ないし対向側において、第２光線成形光学系の光出射面を延長している第２延長バー部を含んでおり、及び／又は、
    − 第３光線成形光学系は、第２連結バー部とは反対側ないし対向側において、第３光線成形光学系の光出射面を延長している第３延長バー部を含んでおり、及び／又は、
    − 第４光線成形光学系は、第２連結バー部とは反対側ないし対向側において、第４光線成形光学系の光出射面を延長している第４延長バー部を含んでおり、及び／又は、
    − 第５光線成形光学系は、第３連結バー部とは反対側ないし対向側において、第５光線成形光学系の光出射面を延長している第５延長バー部を含んでおり、及び／又は、
    − 第６光線成形光学系は、第３連結バー部とは反対側ないし対向側において、第６光線成形光学系の光出射面を延長している第６延長バー部を含んでいること
    を特徴とする光学要素。
  7. − 第１光線成形光学系と第３光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下であり、
    − 第１光線成形光学系と第４光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下であり、
    − 第２光線成形光学系と第５光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下であり、
    − 第２光線成形光学系と第６光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下であり、及び／又は、
    − 第４光線成形光学系と第５光線成形光学系との間の間隔は、０.５ｍｍ以下であること
    を特徴とする、請求項６に記載の光学要素。
  8. 第１光線成形光学系、第２光線成形光学系、第３光線成形光学系、第４光線成形光学系、第５光線成形光学系、及び／又は第６光線成形光学系は、その光入射面とその光出射面との間において、光入射面へ入射された光の全反射のための表面を含んでいること
    を特徴とする、請求項６又は７に記載の光学要素。
  9. 車両投光装置、特に自動車投光装置であって、
    請求項１〜８のいずれか一項に記載の光学要素と、光入射面へ光を入射させるための光源装置とを有すること
    を特徴とする、車両投光装置。
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