JP6018759B2 - 自動車ヘッドランプのモジュール組立式のプロジェクター式ライトモジュール - Google Patents

Description

本発明は、半導体光源を有する１つの光源ユニットを有する少なくとも１つの第１アセンブリと、１つのレンズユニットを有する第２アセンブリとを有するプロジェクター式ライトモジュールにおいて、前記第２アセンブリを前記プロジェクター式ライトモジュール内において保持するよう前記第１アセンブリが調整されている前記プロジェクター式ライトモジュールに関する。
前記第２アセンブリは、たとえば１つのレンズユニットであり、また前記第１アセンブリは、たとえば１つの光源ユニットと、１つのシェードユニットと、１つのレンズホルダーユニットとを有する。

このようなプロジェクター式ライトモジュールは、それ自体知られており、１つの明暗境界を有する１つのヘッドランプの配光の生成に使われる。その際前記明暗境界は、前記光源ユニットの光源によって照らされる前記シェードユニットの１つのシェード稜の投影として生じる。ヘッドランプの外観は自動車を識別する重要な特徴の１つである。自動車メーカーは、他社製品との見分けを付けるため、前記外観の造形が可能な限り自由にできることを望んでいる。

ヘッドランプの外観は全体として比較的自由に造形できるが、これに対しプロジェクター式ライトモジュールの造形にはこれまでのところ技術的な理由から制限がある。現在、ロービームまたはハイビーム用のプロジェクター式ライトモジュール、またはロービームおよびハイビーム用（二重機能）のプロジェクター式ライトモジュールが、プレアセンブリの形で様々な型式のヘッドランプ内に取付けられることが多く、その際それぞれ同じ構造のプロジェクター式ライトモジュールが使用される。プレアセンブリされたプロジェクター式ライトモジュールの使用は、大個数のヘッドランプを経済的に製造できることから、特にハロゲンバルブまたはガス放電ランプを光源にして稼働するヘッドランプにおいて一般的である。

暗い周囲環境でヘッドランプをスイッチオンした場合、ヘッドランプの外観は、ヘッドランプの外形よりも、プロジェクター式ライトモジュールのレンズユニットの光り輝く出光面によって大きく決定される。そのため既知の外観と対比されるところの輪郭は、たとえばプロジェクター式ライトモジュールの収束レンズの光り輝く面の形状によって得られる。

これまでのところ収束レンズの形状変更は、プロジェクター式ライトモジュールの設計に常に大きな付随的変更をもたらしており、そのため設計上の手間という点から、ヘッドランプのプロジェクター式ライトモジュールは、程度の差はあれ、常に全体が新たに開発されてきた。そのため開発費用と製造費用は高くなる。

こうしたことを背景として、本発明の課題は、プロジェクター式ライトモジュールを装備したヘッドランプの外観の造形に、比較的少ない開発費用および製造費用によって大きな自由度を与えるようなプロジェクター式ライトモジュールを提示することにある。

この課題は、請求項１に記載の特徴によって解決される。

本発明によるプロジェクター式ライトモジュールと、それ自体既知のプロジェクター式ライトモジュールの相違点は、変更を伴うことなく、第２アセンブリの第１形態か、又は第２アセンブリの第１形態とは異なる第２形態を、プロジェクター式ライトモジュール内に保持するよう、かつ第１形態でも第２形態でも規定通りの配光を生成するよう第１アセンブリが調整されていることにある。

これらの特徴により、外観にあまり関与しない第１アセンブリを変更することなく、外観に関与する第２アセンブリを変更できるモジュール組立式のプロジェクター式ライトモジュールが提供される。これにより本発明は、大個数の第１アセンブリという利点を保持したまま、車のモデルシリーズ固有の外観を持つプロジェクター式ライトモジュールの提供に大きな造形的自由度を与える。大個数という利点が保持されることは、プロジェクター式ライトモジュールが有利なコストと製造上最適化された状態で開発および製造されるという点で、大きな利点となる。

その際好ましいのは、第１アセンブリが、光源ユニットに加えて１つのシェードユニットを有し、かつ第２アセンブリが、レンズユニットに加えて１つのレンズホルダーユニットを有することである。

上記の形態の利点は、最も目立ち易い、それゆえ最も外観に関与する構成要素が、外観に関して可変の第２アセンブリ内にまとめられており、またあまり目立たない構成要素が、変更されることがなく、そして技術的特徴がより多く盛り込まれた第１アセンブリにまとめられているため、第１アセンブリはデザインが変更されても変更の必要はなく、大個数で製造最適化ができ、かつ最適な費用で製造できることにある。

また、第２アセンブリがレンズユニットに加えて１つのレンズホルダーユニットと１つのシェードユニットを有することが好ましい。

上記の形態の利点は、プロジェクター式ライトモジュールの完璧な照明光学的機能にとって必須であるところのレンズユニットに対するシェードユニットの調整が、１つのアセンブリ内で行われ、それゆえ２つのアセンブリを繋いで一方のアセンブリに対する他方のアセンブリの調整を行わなければならないケースより製造工学的に有利であることにある。ただしこの利点は、不変の第１アセンブリの複雑性は減るが、第２アセンブリとしてのプロジェクター式ライトモジュールの可変部分の複雑性は増すという欠点を伴う。このことは、プロジェクター式ライトモジュールの不変部分が増えれば増えるほど、開発費用と製造費用の引下げという利点が増すことを考えればむしろ不利である。

そうしたことを背景として、ある１つの特に好ましい形態は、第１アセンブリが、光源ユニットとシェードユニットに加えて１つのレンズホルダーユニットを有することと、第２アセンブリが１つのレンズユニットを有することとを特徴とする。

上記の形態の場合、不変の部分が非常に大きいため、目指す効果が相応の規模で現れる。

その際、レンズユニットは特定のインターフェースを有する必要がある。ある１つの好ましい形態では、このインターフェースが、レンズユニットを保持するために設けられたレンズユニットの構造によって形成されており、その構造は収束レンズとは異なる別個の１つの部品を有する。

そのような部品は、たとえばレンズ形状に合わせたレンズ保持リングであってもよく、このレンズ保持リングは、ねじ穴、および／またはねじ付きステーボルト、および／またはキー溝、および／またはそれら以外の、レンズユニットを第１アセンブリに固定するための空隙などの固定要素を有する。

またレンズユニットが、１つのプラスチックレンズを有することも好ましく、その理由はプラスチックレンズが形状多様性にすぐれると共に射出成形により比較的簡単かつ廉価に製造できるからである。プラスチックレンズは、それゆえ低コストで造形上大きな余地を生み出してくれる。さらにプラスチックレンズは、ガラスレンズより軽いため、自動車の燃料消費量および排出量の低減に貢献する。プラスチックレンズをガラスレンズの代わりに使用できるのは、特にガス放電ランプやバルブの代わりに半導体光源を使用する場合であり、その理由は半導体光源が光と共に放出する熱がより少ないからである。半導体光源を使用する場合、ガラスレンズが持つような高い温度安定性はもはやさほど重要ではない。

さらに、レンズユニットを保持するために設けられたレンズユニットの構造が、プラスチックレンズのプラスチック材料内に統合されていることも好ましい。

これにより、プロジェクター式ライトモジュールの光学的特性と外観を併せて盛り込んだ収束レンズと、それ以外のプロジェクター式ライトモジュール部分との間に、コスト上有利なやり方で特定のインターフェースが提供される。

またプラスチックレンズが、２成分射出成形法で製造されたプラスチックレンズであることも好ましく、その場合、第１製造プロセス工程で射出された未加工鋳造品は収束レンズの中心領域の核となり、その最終的な形は、第２製造プロセス工程でさらなるプラスチックを用いて行われる未加工鋳造品のオーバーモールドによって得られる。

好ましいさらなるある１つの形態では、レンズユニットを保持するために設けられたレンズユニットの構造が、未加工鋳造品のプラスチック材料内またはさらなるプラスチック内に統合されている。

これにより、達成されるべき課題にその都度合った材料を使うことができる。光軸に近い部品にとっては光学的特性がより重要であり、またホルダーにとっては強度や耐摩耗性のような機械的特性がより重要となる。

好ましいさらなるある１つの形態は、光源ユニットが半導体光源のための１つの収容部を有するか、または光源ユニットが、半導体光源を冷却するために設けられたヒートシンクならびに半導体光源の光をビーム化するために設けられた補助光学系と共に、半導体光源のための１つの収容部と、半導体光源を制御および／または監視するために設けられた１つの制御装置とを有することを特徴とする。

上記の形態によって、光生成に必要な構成要素がその中にまとめられた、普遍的に投入可能な光源ユニットが提供される。この光源ユニットは、ここに提示したモジュール式プロジェクター式ライトモジュールキットのいずれのプロジェクター式ライトモジュールにも使用でき、それにより大個数で行う製造の実現が可能となる。

さらなる利点は、従属請求項、説明、および添付の図面から判明する。

これまでに述べた、そしてこれから先述べる特徴は、その都度言及した組合せだけでなく、他の組合せまたは単独でも本発明の枠から外れることなく使用可能であるものとする。

本発明の実施例を図面に示し、以下の説明において詳述する。各図は以下の通りである。
その際これらの様々な図の中の同じ引用符号は、それぞれ同じまたは少なくともその機能の点で同じ要素を示す。

図１は、本発明の技術的周辺を、１つのプロジェクター式ライトモジュールの機能的グループの１つの配置という形で遠近法により示した図である。 図２は、図１の配置を、垂直断面による側面図により示した図である。 図３は、図２の配置を、図１および２のアセンブリを結合するレンズホルダーユニットと共に示した図である。 図４は、第２アセンブリのレンズユニットの第１実施形態を伴った光源ユニットの１つの形態の正面図を示した図である。 図５は、第１アセンブリである光源ユニットと、第２アセンブリのレンズユニットの第２実施形態との１つの組合せを示した図である。 図６は、第１アセンブリである光源ユニットと、第２アセンブリのレンズユニットのさらなる実施形態との１つの組合せを示した図である。 図７は、機能要素を有する収束レンズを製造する１つの方法の実施例としてフローチャートを示した図である。 図８は、前記方法で製造された収束レンズの１つの例を示した図である。

一般的に、半導体光源を有するプロジェクター式ライトモジュールは、製造工学的な視点および造形的な視点から見て４つの機能的グループに分けられる。それらの機能的グループとは、光源ユニット、シェードユニット、レンズホルダーユニット、およびレンズユニットである。図１および２は、光源ユニット、シェードユニット、およびレンズユニットの配置を示す。図３は、上記の３つの機能的グループと、それに加えてレンズホルダーユニットを示す。

詳しく述べると、図１は、プロジェクター式ライトモジュール１０における光源ユニット２、シェードユニット４、およびレンズユニット６の１つの配置を示す。

前記レンズユニット２は、たとえばアルミニウム、マグネシウム、銅、またはそれらの金属を含有する合金等の熱伝導率の高い材料でできた１つのヒートシンク１２を有する。ある１つの形態では、前記ヒートシンク１２は熱を周辺に放出する表面積を大きくするようなリブやピン等の構造を有する。前記ヒートシンク１２の凹面状に曲がった１つの面には、互いに離れて形成された２つの列１４および１６に、発光ダイオード１８として形作られた複数の半導体光源が配置されている。前記ヒートシンク１２の表面積を大きくしている、図には示されていない構造は、好ましくは凹面状に曲がった前記の面に向かい合う、前記ヒートシンク１２の１つの裏面上に配置されている。この湾曲は、連続的であってもよいし、あるいは部分的に互いに傾き合う複数の平面と置き換えてもよい。

前記の第１の列１４は、互いに近接して配置された４つの発光ダイオード１８を有する。前記の第２の列１６は、互いに近接して配置された５つの発光ダイオード１８を有し、これにより前記発光ダイオード１８の全体的配置は、１つのコンパクトなユニットとなる。

各発光ダイオード１８には、補助光学系２０として形成された１つの補助光学系が割当てられている。前記補助光学系２０は、前記発光ダイオード１８から放たれた光をビーム化し、かつ主として、透明な光学系材料（たとえばＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）またはＰＣ（ポリカーボネート））と周辺との境界面において、全反射および屈折の既知の原理に基づき働く。

図示した実施例では、複数の補助光学系２０がセパレート式の補助光学系として使われている。もちろん前記補助光学系は、一体式に形成されていてもよく、その場合前記補助光学系の様々な領域が、様々な半導体光源１８に割当てられた補助光学系となる。その場合１つの平らなヒートシンク、すなわち上述の凹面状の湾曲または互いに傾き合う複数平面を持たない１つのヒートシンクを使うこともできる。

各々の１列１４および１６の前記発光ダイオード１８は、グループごとに制御され得る。前記ダイオード１８を個別に制御して、需要に応じて個々にスイッチオンまたはスイッチオフすることも可能である。前記発光ダイオード１８はまた、個別もしくはグループごとに薄暗くすることも可能である。

図２は特に、２つの平面１４および１６が、ある角度で互いに傾き合うように調整されていることを示す。この調整は、前記補助光学系２０の前記平面１４からの光軸２２が、前記補助光学系２０の前記平面１６からの光軸２２と、進んだ先で１つのフォーカスポイント（焦点）２４で交わるように行うことができるが、必ずしもそうする必要はない。前記補助光学系２０から出る光は、１つのシェード２６によって部分的に遮断され、光は部分的に前記シェード２６のかたわらを通って到達する。前記シェード２６は、そのシェード面２７により水平に配置されており、その際前記シェード面２７は、ある１つの形態では光がぶつかる側が少なくとも部分的に鏡張りされている。この鏡張りは、好ましくは金属被覆によって生成される。

図１が示すように、前記シェード面２７は、前記補助光学系２０の前記光軸２２とほぼ一致する前記発光ダイオード１８の１つの光放出方向または光放射方向に沿って、同調した１つの明暗境界を生成するために前記シェード２６の２つの領域を分ける１つの段または稜２８を有する。

図１と図２の両方が示すように、前記プロジェクター式ライトモジュール１０は、光線がさらに進んだ先で収束レンズ３０として形成された１つの二次光学系を有する。この二次光学系は、好ましくは４０ｍｍ〜８５ｍｍの焦点距離を持つ単独の非球面の収束レンズ３０として作られる。この収束レンズ３０は、照明光学上の理由から少なくとも部分的に規則的または不規則的な構造を持つ１つの表面を有することができる。前記構造は、レンズ底面からの高さが約３μｍ〜３０μｍであり、かつ明暗境界の輝度グラジエントに、および／またはシェード上縁の結像時の色彩効果に影響を与える働きをする。

前記収束レンズ３０の回転性について正しく位置合わせするために、レンズ縁のマークおよびレンズホルダーとのはめ合わせ符号が採用される。前記収束レンズ３０は、図示の形態では両凸に形成されているが、しかし２つの半径は異なる。前記収束レンズ３０もしくは前記プロジェクター式ライトモジュール１０の１つの光軸３２は、前記プロジェクター式ライトモジュール１０の１つの水平面をなす。前記シェード面２７は、前記光軸３２もしくは前記水平面にほぼ沿って延びている。

前記シェード面２７は、前記シェード面２７と前記光軸３２がわずかな角度を成すように前記光軸３２に対して若干傾いていてもよい（図２参照）。前記プロジェクター式ライトモジュール１０は、好ましくは、前記補助光学系２０の前記光軸２２が、前記収束レンズ３０の前記光軸３２と鋭角で交わるようにするため、前記ヒートシンク１２の平面１４および１６が、前記光軸３２の上方に配置されるように組立てられている。

前記プロジェクター式ライトモジュール１０は、自動車の前方領域に配光を生成する働きをする。この配光は、前記プロジェクター式ライトモジュール１０によって以下のやり方で生成される。

前記発光ダイオード１８から出て、それぞれに割当てられた前記補助光学系２０内に入った光は、前記補助光学系２０内でビーム化され、好ましくは前記補助光学系２０の前記光軸２２に沿って伝播する。前記発光ダイオード１８の稼働で生成された熱は、前記ヒートシンク１２を介して排出される。前記シェードは、自動車の前方にロービームまたはフォグライト用の明暗境界を生成するために前記光の一部を遮断する。前記補助光学系２０から出た光の残りの部分は、前記収束レンズ３０に当たり、そして明暗境界の実現が顧慮される中望み通りの配光にてこのレンズによって自動車前方の路面に投影される。その際前記シェード２６の前記段または稜２８は、ロービームについて法律で定められた１つの屈曲を、自動車前方の明暗境界の投影内に生成する。その結果、自分の交通側を比較的遠くまで照らし、それと同時に、対抗する交通側の眩しさを防ぐような望ましい非対称配光が出現する。

このようなやり方で配光を生成するには、光源ユニット２、シェードユニット４、レンズユニット６の各々のユニットが、それぞれ他の２つのユニットに対して空間的にある特定の配置をとる必要がある。そのような空間的配置を作り出すために、前記のユニット２、４、６は互いに固定的に結合している。その際この結合は、１つのレンズホルダーユニット８によって行われ、このユニットについては図３に１つの形態が示されている。

前記の３つのユニット２、４、６の各々は、前記の各ユニット２、４、６を前記レンズホルダーユニット８の表面または中に固定および／または空間的に確定するために働く機能要素を有する。これらの機能要素とは、固定要素および／またはクリップ要素および／またはピン用収容部および／または突出部および／またはボルトおよび／またはリベットおよび／またはそれぞれに補完的な機能要素のことである。図２において、前記光源ユニット２は機能要素２ａを有し、また前記シェードユニット４は機能要素４ａを、前記レンズホルダーユニット６は機能要素６ａを有する。

図３は、図１および２の対象物に１つのレンズホルダーユニット８を繋ぎ合わせた状態を示す。図示の形態では、前記光源ユニット２が機能要素２ｂによって前記レンズホルダーユニット８内に保持される。前記機能要素２ｂは、前記機能要素２ａに対して補完的である。前記シェードユニット４は、機能要素４ｂによって然るべく前記レンズホルダーユニット８内に保持される。前記機能要素４ｂは、前記機能要素４ａに対して補完的である。前記レンズユニット６は、機能要素６ｂおよび８ａによって前記レンズホルダーユニット８内に保持される。前記機能要素６ｂは、前記機能要素６ａおよび８ａに対して補完的である。前記機能要素８ａとは、たとえば前記レンズユニットの突出部６ａをはめ合わせにて収容するために設けられた、前記レンズホルダーユニット８内の縦長の空隙のことである。残りの機能要素２ｂ、４ｂ、６ｂは、それぞれ対になって固定結合、ボルト結合、リベット結合、またははめ合わせ法および／または物質接着法（たとえばはんだ付け、溶接、または接着等）によるその他の結合がなされるように、それぞれ残りの機能要素２ａ、４ａ、６ａに対し補完的な機能要素となっている。

これら４つの機能的グループ２、４、６、８のうち、外観にとって特に重要なのはレンズユニット６であるが、それは照明光学的な視点から見て前記収束レンズ３０が必然的に常時制約なしに可視でなければならないからである。前記レンズホルダーユニット８は、少なくとも部分的に可視であるので外観にとって重要である。このレンズホルダーユニットはさらに、担っている機能ゆえに技術的にも重要である。前記シェードユニット４の場合、技術的な重要性の方が勝る。前記光源ユニット２は、前記半導体光源の収容および保持のために、また場合によってはさらに前記半導体光源の制御または監視又はその両方のために働く電子機器の収容および保持のために、また場合によってはコネクタを用いて１つまたは複数のヒートシンクと一緒に、また場合によっては前記補助光学系の収容および保持のために働く。

これら４つの機能的グループは２つのアセンブリに分けられ、そのうち第１アセンブリは、どちらかと言うと技術的に重要な機能要素を有し、第２アセンブリは、少なくとも１つのどちらかと言うと外観にとって重要な要素を有する。前記第１アセンブリは、少なくとも、前記半導体光源を有する光源ユニットを有し、かつ前記第２アセンブリを前記プロジェクター式ライトモジュール内に保持するように調整されている。前記第２アセンブリは、少なくとも前記レンズユニットを有する。本発明によれば、前記第１アセンブリは、変更なしで、前記第２アセンブリの第１実施形態か、しからずんば前記第２アセンブリの前記第１実施形態とは異なる第２実施形態を前記プロジェクター式ライトモジュール内に保持し、かつ前記第１実施形態でも前記第２実施形態でも規定に準拠した配光を生成するように調整されている。

図１から３までの対象物の場合、前記の両アセンブリ間のインターフェースは、前記光源ユニット２と、残りの３つの前記機能的グループ４、６、８からなる結合体の間にあるか、または、前記インターフェースは、前記レンズユニット６と、この場合の残りの３つの前記機能的グループ２、４、８の間にある。従って１つ目の選択肢では、前記第２アセンブリが、前記レンズユニット６に加えて１つのレンズホルダーユニット８と１つのシェードユニット４を有する。２つ目の選択肢では、前記第１アセンブリが、前記光源ユニット２に加えて１つのシェードユニット４と１つのレンズホルダーユニット８を有する。

図４は、収束レンズ３０の形のレンズユニット６の第１実施形態を伴った光源ユニット２の１つの形態の正面図を示す。前記光源モジュール２は、図示した形態では、シェードユニット４とレンズホルダーユニット８の両方を固定できるように調整された保持構造２．１を有する。図４に示された形態では、前記保持構造２．１が１つの第１部分構造２．２と１つの第２部分構造を有する。前記第１部分構造は、前記レンズホルダーユニット８を固定するために働く。前記第２部分構造は、前記シェードユニット４を固定するために働く。両方の部分構造２．１および２．２は、上記の目的で機能要素２ａを有するが、この２ａについてはかなり前の図２に関するところで既に説明してある。

図４の対象物は、特に前記第１アセンブリが、前記光源ユニット２に加えて１つのシェードユニット４を有し、かつ前記第２アセンブリが、前記レンズユニット６に加えて１つのレンズホルダーユニット８を有するような形態を実現するために働く。この形態の場合、前記第１アセンブリ、それも特に前記光源ユニット２は、前記光源ユニット２に様々なデザインのレンズユニット６およびレンズホルダーユニット８が装着され得るように形作られている。図４から６は、同一の光源ユニット２に様々なレンズユニット６を組合せたものを示す。

図４は、第１アセンブリである１つの光源ユニット２と、第２アセンブリの１つの実施形態、すなわちそのレンズユニット６が、円で囲まれた１つの収束レンズ３０を有するという実施形態との組合せを示す。

図５は、第１アセンブリである１つの光源ユニット２と、第２アセンブリの１つの実施形態、すなわちそのレンズユニット６が、矩形で囲まれた１つの収束レンズ３０を有するという実施形態との組合せを示す。

図６は、第１アセンブリである１つの光源ユニット２と、第２アセンブリの１つの実施形態、すなわちそのレンズユニット６が、１つの収束レンズ３０、すなわちその形状が、図４および５の基本形とは異なり自由であり、その意味で使用可能な造形上の余地を示しているという収束レンズ３０を有するという実施形態との組合せを示す。

図４から６までにおいて提示した組合せは、前記光源ユニット２が、変更なしでレンズユニット６およびレンズホルダーユニット８の様々な実施形態と組合せ可能なように形成されていることを特徴とする。レンズユニットおよびレンズホルダーユニットの様々な実施形態は、光源ユニットとシェードユニットで構成される第１アセンブリと共に、様々な外観を持つプロジェクター式ライトモジュール１０を組立てることのできる１つのキットシステムを形成する。その際、前記第１アセンブリは、どちらかと言うと技術的な特徴の強い、そして全てのプロジェクター式ライトモジュール１０で変わらない部分であり、また前記第２アセンブリは、どちらかと言うとプロジェクター式ライトモジュールの外観を特徴づけるような可変のデザイン部分である。

ある１つの形態では、前記光源ユニットが、前記シェードユニットと共に、組立てられた状態のヘッドランプでは全くまたはわずかしか見えず、それゆえ外観にとって重要でない１つの第１アセンブリを形成し、また前記レンズホルダーユニットが、前記レンズユニットと共に、１つの予め組立てられたデザインユニットを形成する。これは、たとえば図４から６までの対象物に該当する。

さらなる１つの形態では、前記レンズユニット、前記レンズホルダーユニット、および前記シェードユニットが、１つの第２アセンブリに統合される。これは、たとえば図２および３の対象物に該当するが、その際前記第１アセンブリと前記第２アセンブリの間のインターフェースは、前記光源ユニット２と前記レンズホルダーユニット８の間に延びている。前記レンズユニットに対する前記シェードユニットの相対的な位置は、通常は調整されねばならない。この点に関して、前記レンズユニットを前記レンズホルダーユニットおよび前記シェードユニットと共に１つの第２アセンブリに統合したことは、第２アセンブリを予め組立てる間に上記の調整を行えるという利点を持つ。この方が、前記第１アセンブリに前記第２アセンブリを繋ぎ合わせる時に上記の調整を行う場合より製造工学的に簡単である。

プロジェクター式ライトモジュール・キットシステムにおいてそのまま変わらない部品の割合が特に大きくなるのは、前記光源ユニット、前記シェードユニット、および前記レンズホルダーユニットが、固定的な１つの第１アセンブリに統合される場合である。これも同じく、たとえば図２および３の対象物に該当するが、しかしその際、前記第１アセンブリと前記第２アセンブリの間のインターフェースは、前記レンズホルダーユニット８と前記レンズユニット６の間に延びている。

これらの形態の場合、図２および３との関連で機能要素６ａという形で既に説明した機能要素を有する１つの定められたインターフェースを、前記レンズユニットが有することが必要である。

これらの機能要素、たとえば図２および３の機能要素は、１つの好ましい形態において、前記収束レンズ３０と機械的に結合して前記収束レンズ３０を保持する１つの部品の１つの構成要素となり、その際この部品はたとえば、前記収束レンズが前記リングまたはフレームにはめ込まれ保持されるように前記収束レンズ３０の外側輪郭をたとえば取り囲むという１つのレンズ保持リングまたは１つのレンズ保持フレームである。しかしこれに代えてフレームなしの機械的なホルダーを使用することもでき、その場合前記収束レンズ３０は、前記レンズホルダーユニットと結合するように調整されたたとえば２つの金属製の中間ホルダーと結合している。

それに代わる１つの形態では、前記レンズホルダーユニットと前記レンズユニットを結合するために働く前記レンズユニットの前記機能要素が、レンズの１つの一体式の構成要素となっており、この構成要素はたとえばプラスチックレンズの場合プラスチック射出成形の方法で作り出すことができる。その際これらの機能要素は、前記収束レンズの光学的に有効な部品と共に、１つの射出成形プロセスにおいて前記の光学的に有効な部品の表面に形成される形で生成される。

ある１つの特に好ましい形態では、これらの機能要素は、２成分射出成形法で製造された１つのレンズユニットの透明または不透明な１つの構成要素の構成要素である。

従来通りの方法では、収束レンズ３０は、射出成形によりプラスチックからまるごと、それも特に１つの製造プロセス工程で製造される。前記収束レンズ３０は、その中心部が比較的厚いため、極めて手間のかかる方法で非常にゆっくりと射出し、冷却し、そして型から取外さねばならないが、それはそうしないとプラスチック材料内のエアポケット、材料縮化、未完成製品の変形、および／またはいわゆる空胞ができる可能性があるからである。中心部が約３０ｍｍ厚の収束レンズ３０の場合、それを１つの製造プロセス工程で製造するためのサイクルタイムは約１８分である。さらに、射出成形時に極めて多大な注意を払ったにもかかわらず、収束レンズ３０の厚みが厚いため、許容可能なサイクルタイムでは欠陥を完全には防げず、そのためこの既知の方法で製造された収束レンズ３０の品質は、形状、輪郭、および表面構造の点で最良ではない。

１つの製造プロセス工程で行われる製造のもう１つの欠点は、前記収束レンズ３０で可能となる形状が極めて大きく制限されることである。そうした理由から１つの製造プロセス工程で製造される前記収束レンズ３０は、通常の場合非常に単純な形状を有する。前記収束レンズの形状および輪郭のよりフレキシブルな造形、ならびに機能要素（留め環、スナップ式フック、ドーム、接触面等）の吹付けは、１つの製造プロセス工程で行われる製造の場合制限付きでしか可能でない。

図７は、機能要素６ａを有する１つの収束レンズ３０を製造する１つの方法の実施例として１つのフローチャートを示す。ステップ３２におけるこのプロセスのスタート後、第１製造プロセス工程に該当する第１ステップ３４において、前記収束レンズ３０の未加工鋳造品がプラスチックから射出される。この未加工鋳造品は、その寸法、形状、および輪郭の点でまだ最終的な収束レンズ３０と同じではない。特に、この未加工鋳造品は、完成品の収束レンズ３０より中心部の厚みが薄い。たとえば完成品の収束レンズの中心部の厚みを約２４ｍｍとすると、前記未加工鋳造品の中心部の厚みは、たとえば１２ｍｍしかないこともあり得るだろう。また表面性状の点でも、前記未加工鋳造品はまだ、完成品の収束レンズ３０に課される要求を満たすに至っていない。そのためたとえば、前記未加工鋳造品がその表面にひけ、引っ掻き傷、または同様の欠陥を有することも考えられる。前記未加工鋳造品は、完成品の収束レンズ３０と比べると寸法が小さく、表面の品質に課される要求も低いため、１回で製造される収束レンズよりかなり速くプラスチックから射出することができる。

第２ステップまたは第２製造プロセス工程３６では、前記第１ステップ３４で製造された未加工鋳造品が、プラスチックの追加被膜によって少なくとも部分的にオーバーモールドされる。この追加のプラスチック被膜によるオーバーモールドは、一方で前記収束レンズ３０に望ましい寸法と望ましい形状および輪郭を作り出す働きをする。そのためたとえば、前記未加工鋳造品の表側と裏側の両面に、前記未加工鋳造品の中心部における厚さが約６ｍｍの追加被膜を吹付けて、中心部において約１２ｍｍの厚さの前記未加工鋳造品が、前記未加工鋳造品の表側および裏側のそれぞれ約６ｍｍ厚の前記のプラスチックの両追加被膜と併せて、中心部の厚みが約２４ｍｍの１つの完成品の収束レンズになるようにするということが考えられる。前記収束レンズ３０のその他の寸法、形状、および輪郭も、第２製造プロセス工程３６において前記未加工鋳造品への追加のプラスチック被膜の吹付けによって生成され得る。さらに追加のプラスチック被膜による前記未加工鋳造品のオーバーモールドは、前記の完成品収束レンズ３０に望ましい表面品質を獲得させるという働きもする。前記未加工鋳造品に吹付けられた追加のプラスチック被膜は、前記未加工鋳造品の表面の凸凹を均し、前記未加工鋳造品の表面の極めて細い引っ掻き傷、刻み目、および傷の中に自然に入り込み、それらを完全に塞ぐ。

前記第２製造プロセス工程３６において追加的に吹付けられた前記プラスチック被膜は、その厚さが比較的薄いので、要求される精度および品質にて比較的短時間で製造することができる。

前記第２製造プロセス工程３６が終わると前記の完成品収束レンズ７は、望ましい寸法、それも特に望ましい厚さ、ならびに表面に形成された前記機能要素を含む望ましい形状および輪郭を有する。そしてこのプロセスは、ステップ３８で完了する。

このプロセスによって製造された収束レンズの一例が図８に示されている。図８は、そのような収束レンズを図２の線VIII−VIIIに沿って切った断面を示す。第１製造プロセス工程で射出された未加工鋳造品４０は、前記収束レンズ３０の中心領域の核となる。この未加工鋳造品４０は、その両端に、かなり前に説明した機能要素６ａ、すなわち前記収束レンズ３０に前記レンズホルダーユニット８を結合する働きをする機能要素６ａを有する。第２製造プロセス工程では、前記収束レンズ３０の最終的な形状が、前記未加工鋳造品４０へのさらなるプラスチック４２のオーバーモールドによって生成される。前記機能要素６ａが第１製造プロセス工程で生成されるというこのやり方に代えて、前記機能要素６ａは、第２製造プロセス工程でも生成され得る。

Claims (10)

1. 半導体光源を有する光源ユニット（２）を有する少なくとも１つの第１アセンブリと、
   レンズユニット（６）を有する第２アセンブリと、
   を備えるプロジェクター式ライトモジュール（１０）において、
   前記第２アセンブリを前記プロジェクター式ライトモジュール（１０）内において保持するよう前記第１アセンブリが調整されており、変更を伴うことなく、前記第２アセンブリの第１形態か、又は前記第２アセンブリの前記第１形態とは異なる第２形態を、前記プロジェクター式ライトモジュール（１０）内に保持するよう、かつ前記第１形態でも前記第２形態でも規定通りの１つの配光を生成するよう前記第１アセンブリが調整されており、
   前記プロジェクター式ライトモジュール（１０）が、レンズホルダーユニット（８）を有し、
   前記光源ユニット（２）、シェードユニット（４）、及び前記レンズユニット（６）が、前記レンズホルダーユニット（８）に保持されている、
   ことを特徴とする、プロジェクター式ライトモジュール。
2. 前記シェードユニット（４）及び前記レンズホルダーユニット（８）が、前記第１アセンブリ又は前記第２アセンブリに属することを特徴とする、請求項１に記載のプロジェクター式ライトモジュール。
3. 前記光源ユニット（２）、前記シェードユニット（４）、及び前記レンズユニット（６）が、前記レンズホルダーユニット（８）の表面または内部にそれぞれの前記光源ユニット（２）、前記シェードユニット（４）、及び前記レンズユニット（６）を取付及び／又は空間的に固定する役目をする機能要素を有することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のプロジェクター式ライトモジュール。
4. 前記機能要素が、固定要素及び／又はクリップ要素及び／又はピン用収容部及び／又は突出部及び／又はボルト及び／又はリベット及び／又はそれぞれに補完的な機能要素であることを特徴とする、請求項３に記載のプロジェクター式ライトモジュール。
5. 前記レンズユニット（６）を保持するために設けられた前記レンズユニット（６）の構造が、収束レンズ（３０）とは異なる別個の１つの部品を有することを特徴とする、請求項４に記載のプロジェクター式ライトモジュール。
6. 前記レンズユニット（６）が、プラスチックレンズを有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のプロジェクター式ライトモジュール。
7. 前記レンズユニット（６）を保持するために設けられた前記レンズユニット（６）の構造（６ａ）が、前記プラスチックレンズのプラスチック材料内に統合されていることを特徴とする、請求項６に記載のプロジェクター式ライトモジュール。
8. 請求項６または請求項７に記載のプロジェクター式ライトモジュールの製造方法であり、
   前記プラスチックレンズが、２成分射出成形法で製造され、
   前記プラスチックレンズにおいて、第１製造プロセス工程で射出された未加工鋳造品（４０）が、収束レンズ（３０）の中心領域の１つの核となり、かつ前記プラスチックレンズの最終的な形が、第２製造プロセス工程でさらなるプラスチック（４２）を用いて行われる未加工鋳造品（４０）のオーバーモールドによって得られる、
   ことを特徴とする、プロジェクター式ライトモジュールの製造方法。
9. 前記レンズユニット（６）を保持するために設けられた前記レンズユニット（６）の構造（６ａ）が、前記未加工鋳造品のプラスチック材料内または前記さらなるプラスチック（４２）内に統合されていることを特徴とする、請求項８に記載のプロジェクター式ライトモジュールの製造方法。
10. 前記光源ユニット（２）が前記半導体光源のための収容部を有するか、または、
    前記光源ユニット（２）が、前記半導体光源を冷却するために設けられたヒートシンクならびに前記半導体光源の光をビーム化するために設けられた補助光学系（２０）と共に、前記半導体光源のための収容部と、前記半導体光源を制御または監視の少なくとも１つをするために設けられた１つの制御装置とを有することを特徴とする、請求項６又は請求項７に記載のプロジェクター式ライトモジュール。

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