JP7129569B2 - 自動車投光器用の照射装置 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１つの配光又は部分配光を生成するための、自動車投光器用、及び／又は自動車の尾灯用、及び／又は自動車のための信号灯用の照射装置に関する。

背景技術として、前記照射装置（照明装置）は、１つの又は複数の結像ユニットを含み、この際、各結像ユニットは、それぞれの結像ユニットに固有の結像面内に中間光像を生成するように構成されており、この際、各結像ユニットは、光源とコリメータ光学系から成るか、又は光源とコリメータ光学系を含み、この際、各コリメータ光学系は、透明な光伝導材料から構成された物体部（本体部ないしボディ部）から成り、この際、該物体部は、光入射領域と、境界面と、光出射面とを有し、更にこの際、光入射領域を介して物体部内に入射された光は、一部分が直接的に光出射面の方向に伝播し、他の部分は境界面に向けられ、該境界面においてその光は、光出射面の方向に反射され、好ましくは全反射され、更にこの際、各結像ユニットのコリメータ光学系は、それぞれの結像ユニットの光源から放出された光がそれぞれの結像ユニットに固有の結像面内で中間光像として結像されるように構成されており、更にこの際、前記照射装置は、光軸線を有する少なくとも１つの投射装置を、特に少なくとも１つの投射レンズを含み、該少なくとも１つの投射装置は、焦点面を有する構成である。

コリメータを備えた照射装置は、例えばＥＰ２７９９７６１Ａ２から知られている。

欧州特許出願公開第２７９９７６１号明細書 米国特許出願公開第２０１７／２９２６７１号明細書 独国特許出願公開第１０２００９０２２８４８号明細書 欧州特許出願公開第３２６０７６４号明細書 独国特許出願公開第１０２０１７１０３４０２号明細書 欧州特許出願公開第２５０５９１０号明細書

例えば自動車投光器のような例えば車両投光器用の照射装置の開発では、そのデザインがいっそう重要な役割を果たしている。この際、自動車内の構成空間がますます制限されていることにより、法的に要求される光値を同時に満たすことを条件とし、照射装置のコンパクトさに対する要求がより高くなっている。

本発明の課題は、コンパクトで高い光技術的な効率を有する照射装置、特に自動車用ないし自動車投光器用の照射装置の実現を可能にすることである。

前記課題は、上記の形式の投射装置において、本発明により以下の構成により解決される。即ち結像ユニットの少なくとも１つは、いわゆる収束結像ユニット（コンバージェンスイメージングユニット）として構成されており、この際、収束結像ユニットは、以下の構成により特徴付けられており、即ち光入射領域を介して物体部内に入射され且つ直接的に光出射面の方向に伝播する光の部分と、境界面において反射され、特に全反射される、入射された光の他の部分とが、共通の仮想の中間光像面内に収束するコリメータ物体部光束を構成するように、コリメータ光学系の物体部が構成されていることにより特徴付けられており、この際、光出射面は、凹状に湾曲されており、仮想の中間光像面は、光伝播方向において収束結像ユニットの結像面の前に位置し、この際、その仮想の結像面は、物体部の光出射面において光線が偏向されないならば実際の中間像が生成されることになる面であり、更にこの際、物体部の光出射面は、次のように構成されており、即ち物体部からのコリメータ物体部光束の出射に際し、光線が光出射面において偏向されて出射光束に成形され、該出射光束の光線が中間光像を結像面内に形成するように構成されており、この際、結像面は、焦点面に対して傾けられており、好ましくは光軸線の領域においてないし光軸線の上側で又は下側で、焦点面と交差し、更にこの際、結像面内に位置する中間光像は、投射装置により照射装置の前方の領域に、例えば自動車内に取り付けられた照射装置では自動車の前方に存在する交通空間内に、配光として又は配光の一部分として結像される。
即ち本発明の第１の視点により、
少なくとも１つの配光又は部分配光を生成するための、自動車投光器用、及び／又は自動車の尾灯用、及び／又は自動車のための信号灯用の照射装置であって、
該照射装置は、１つの又は複数の結像ユニットを含み、各結像ユニットは、それぞれの結像ユニットに固有の結像面内に中間光像を生成するように構成されており、各結像ユニットは、光源とコリメータ光学系から成るか、又は光源とコリメータ光学系を含み、各コリメータ光学系は、透明な光伝導材料から構成された物体部から成り、該物体部は、光入射領域と、境界面と、光出射面とを有し、更に光入射領域を介して物体部内に入射された光は、一部分が直接的に光出射面の方向に伝播し、他の部分は境界面に向けられ、該境界面においてその光は、光出射面の方向に反射され、更に各結像ユニットのコリメータ光学系は、それぞれの結像ユニットの光源から放出された光がそれぞれの結像ユニットに固有の結像面内で中間光像として結像されるように構成されており、更に該照射装置は、光軸線を有する少なくとも１つの投射装置を含み、該少なくとも１つの投射装置は、焦点面を有する構成であり、
結像ユニットの少なくとも１つは、収束結像ユニットとして構成されており、該収束結像ユニットは、以下の構成により特徴付けられており、即ち光入射領域を介して物体部内に入射され且つ直接的に光出射面の方向に伝播する光の部分と、境界面において反射される、入射された光の他の部分とが、共通の仮想の中間光像面内に収束するコリメータ物体部光束を構成するように、コリメータ光学系の物体部が構成されていることにより特徴付けられており、そして光出射面は、凹状に湾曲されており、仮想の中間光像面は、光伝播方向において収束結像ユニットの結像面の前に位置し、その仮想の中間光像面は、物体部の光出射面において光線が偏向されないならば実際の中間像が生成されることになる面であり、更に物体部の光出射面は、次のように構成されており、即ち物体部からのコリメータ物体部光束の出射に際し、光線が光出射面において偏向されて出射光束に成形され、該出射光束の光線が中間光像を結像面内に形成するように構成されており、そして結像面は、焦点面に対して傾けられており、焦点面と交差し、更に結像面内に位置する中間光像は、投射装置により該照射装置の前方の領域に、配光として又は配光の一部分として結像されること、を特徴とする。
更に本発明の第２の視点により、
ハイビーム配光、ロービーム配光、又はロービーム配光とハイビーム配光を生成するために、前記照射装置を１つ又は複数含んだ装置が提供される。
尚、本願の特許請求の範囲に付記された図面参照符号は、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。

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つの配光又は部分配光を生成するための、自動車投光器用、及び／又は自動車の尾灯用、及び／又は自動車のための信号灯用の照射装置であって、
該照射装置は、１つの又は複数の結像ユニットを含み、各結像ユニットは、それぞれの結像ユニットに固有の結像面内に中間光像を生成するように構成されており、各結像ユニットは、光源とコリメータ光学系から成るか、又は光源とコリメータ光学系を含み、各コリメータ光学系は、透明な光伝導材料から構成された物体部から成り、該物体部は、光入射領域と、境界面と、光出射面とを有し、更に光入射領域を介して物体部内に入射された光は、一部分が直接的に光出射面の方向に伝播し、他の部分は境界面に向けられ、該境界面においてその光は、光出射面の方向に反射され、好ましくは全反射され、更に各結像ユニットのコリメータ光学系は、それぞれの結像ユニットの光源から放出された光がそれぞれの結像ユニットに固有の結像面内で中間光像として結像されるように構成されており、更に該照射装置は、光軸線を有する少なくとも１つの投射装置を、特に少なくとも１つの投射レンズを含み、該少なくとも１つの投射装置は、焦点面を有する構成であり、
結像ユニットの少なくとも１つは、いわゆる収束結像ユニットとして構成されており、該収束結像ユニットは、以下の構成により特徴付けられており、即ち光入射領域を介して物体部内に入射され且つ直接的に光出射面の方向に伝播する光の部分と、境界面において反射され、特に全反射される、入射された光の他の部分とが、共通の仮想の中間光像面内に収束するコリメータ物体部光束を構成するように、コリメータ光学系の物体部が構成されていることにより特徴付けられており、そして光出射面は、凹状に湾曲されており、仮想の中間光像面は、光伝播方向において収束結像ユニットの結像面の前に位置し、その仮想の結像面は、物体部の光出射面において光線が偏向されないならば実際の中間像が生成されることになる面であり、更に物体部の光出射面は、次のように構成されており、即ち物体部からのコリメータ物体部光束の出射に際し、光線が光出射面において偏向されて出射光束に成形され、該出射光束の光線が中間光像を結像面内に形成するように構成されており、そして結像面は、焦点面に対して傾けられており、好ましくは光軸線の領域においてないし光軸線の上側で又は下側で、焦点面と交差し、更に結像面内に位置する中間光像は、投射装置により該照射装置の前方の領域に、例えば自動車内に取り付けられた照射装置では自動車の前方に存在する交通空間内に、配光として又は配光の一部分として結像されること。
（形態２）
収束結像ユニットの出射光束の全ての光線は収束し、好ましくは、出射光束の光線は、コリメータ物体部光束の光線よりも収束の強さが弱いこと、が好ましい。
（形態３）
収束結像ユニットの仮想の中間光像面は、光伝播方向において光出射面の後に位置すること、が好ましい。
（形態４）
少なくとも１つの収束結像ユニットと投射装置との間に、少なくとも１つの絞りエッジを有する絞り装置が設けられており、その少なくとも１つの絞りエッジは、実質的に投射装置の焦点面内に位置し、例えば、絞り装置は、横置型の好ましくは平坦な絞りであり、該絞りは、好ましくは投射装置の方を指向した前側領域において絞りエッジを有すること、が好ましい。
（形態５）
絞り装置は、特に横置型の絞りは、一方の側面部で又は両方の側面部で、例えばその上面部で及び／又はその下面部で鏡面状に構成されていること、が好ましい。
（形態６）
該照射装置は、複数の結像ユニットを有し、結像ユニットの少なくとも２つ、好ましくは全ての結像ユニットは、収束結像ユニットとして構成されていること、が好ましい。
（形態７）
収束結像ユニットの少なくとも１つ、好ましくは複数の又は全ての収束結像ユニットは、共同で第１配光を、例えばロービーム配光を生成すること、が好ましい。
（形態８）
収束結像ユニットの少なくとも１つ、好ましくは複数の又は全ての収束結像ユニットは、共同で第２配光を、例えばハイビーム配光を生成するか、又は共同で第２配光の一部分を生成し、この部分が第１配光とともに第２配光を、例えばハイビーム配光を生じさせること、が好ましい。
（形態９）
共同で第１配光を生成する、収束結像ユニット、好ましくは複数の又は全ての収束結像ユニットは、絞り装置の１つの側に、例えば絞り装置の上側に又は下側に配設されていること、が好ましい。
（形態１０）
共同で第２配光を生成する、収束結像ユニット、好ましくは複数の又は全ての収束結像ユニットは、絞り装置の１つの側に、例えば絞り装置の下側に又は上側に、特に第１配光を生成するための少なくとも１つの収束結像ユニットが配設されている側とは異なる側に配設されていること、が好ましい。
（形態１１）
絞り装置の１つの側に複数の収束結像ユニットが設けられており、これらの収束結像ユニットは、１つの面内に、好ましくは絞り装置と平行な面内に配設されていること、が好ましい。
（形態１２）
絞り装置の１つの側に複数の収束結像ユニットが設けられており、これらの収束結像ユニットは、特に収束結像ユニットにより結像面内に生成された中間光像が、好ましくはそれぞれ直接的に相並んで位置する中間光像が、少なくとも部分的に重なり合うか又は互いに隣接するように、水平方向において及び／又は垂直方向において互いに回されていること、が好ましい。
（形態１３）
該照射装置は、自動車投光器として、又は自動車の尾灯として、又は自動車用の信号灯として構成されていること、が好ましい。
（形態１４）
例えば、ハイビーム配光、ロービーム配光、又はロービーム配光とハイビーム配光を生成するために、前記照射装置を１つ又は複数含んだ装置。

本発明による構成と、１つの又は複数の収束結像ユニットの使用とにより、これらの収束結像ユニットは、従来技術から既知の従来の結像ユニットよりも、コンパクトに、特により低く、及び／又はより幅狭に構成されることが可能である。

従来技術から既知の結像ユニットは、例えば、光源から、特にＬＥＤから入射された光線を平行に指向させるコリメータ光学系を有し、この際、平行に指向された光線は、多くの場合は平坦な光出射面を介して出射する。それにより高さ及び／又は幅において大きい中間光像が生じ、このような中間光像は、結像のためにそれに対応して大きい（高さの、幅の）投射レンズを必要とする。

それに対して本発明では、収束結像ユニットのコリメータ光学系により、小さい中間光像を生成することができ、それにより後置の投射装置も、従来技術から比肩可能な結像ユニットにおけるよりも小さくすることができる。

そのため、光入射領域と、好ましくは境界面も、上述したように、これらの光入射領域と境界面が、入射された光を、仮想の中間光像面内に収束するコリメータ物体部光束に成形するように構成されている。

収束結像ユニットないし各収束結像ユニットは、収束結像ユニットの出射光束の光線が収束するように構成されていることが可能であり、この際、好ましくは、出射光束の光線は、コリメータ物体部光束の光線よりも収束の強さ（程度）が弱い。

収束結像ユニットの仮想の中間光像面は、光伝播方向において光出射面の後に位置するよう配置することができる。

好ましくは、コリメータ光学系は、回転対称であるか、又は光出射面は、垂直方向において対称である。

少なくとも１つの収束結像ユニットと投射装置との間に、少なくとも１つの絞りエッジを有する絞り装置（シェード装置 Blendenvorrichtung）が設けられていることができ、その少なくとも１つの絞りエッジは、実質的に投射装置の焦点面内に位置している。

特に、絞り装置は、横置型の好ましくは平坦な絞り（シェード Blende）であることができ、該絞りは、好ましくは投射装置の方を指向した前側領域において絞りエッジを有している。例えば、照射装置が取り付け位置にある場合に、該絞りは、ほぼ水平面内に位置している。

絞りエッジは、真っ直ぐに（直線的に）形成されていることが可能であるが、好ましくは、その延在経過は、湾曲されており、また好ましくは、投射装置の焦点面ないし焦点曲線（Brennkurve）の延在経過に従う。

更に、絞り装置が、特に横置型の絞りが、一方の側面部で又は両方の側面部で、例えばその上面部で及び／又はその下面部で鏡面状に構成されていると、有利であり得る。

絞りに当たる出射光束からの光は、そのようにして投射装置の方向に反射されて利用され、それにより効率が増加する。

照射装置は複数の結像ユニットを有することができ、この際、結像ユニットの少なくとも２つ、好ましくは全ての結像ユニットは、収束結像ユニットとして構成されている。

収束結像ユニットの少なくとも１つ、好ましくは複数の又は全ての収束結像ユニットが、共同で第１配光を、例えばロービーム配光を生成するものとすることができる。

代替的に又は追加的に、収束結像ユニットの少なくとも１つ、好ましくは複数の又は全ての収束結像ユニットが、共同で第２配光を、例えばハイビーム配光を生成するか、又は共同で第２配光の一部分を生成し、この部分が第１配光とともに第２配光を、例えばハイビーム配光を生じさせるものとすることができる。

この関連において、共同で第１配光を生成する、収束結像ユニット、好ましくは複数の又は全ての収束結像ユニットは、絞り装置の１つの側に、例えば絞り装置の上側に又は下側に配設されているものとすることができる。

更に、共同で第２配光を生成する、収束結像ユニット、好ましくは複数の又は全ての収束結像ユニットは、絞り装置の１つの側に、例えば絞り装置の下側に又は上側に、特に第１配光を生成するための少なくとも１つの収束結像ユニットが配設されている側とは異なる側に配設されているものとすることができる。

例えば、絞り装置の１つの側に複数の収束結像ユニットが設けられている場合には、これらの収束結像ユニットは、１つの面内に、好ましくは絞り装置と平行な面内に配設されている。

この際、絞り装置の１つの側に複数の収束結像ユニットが設けられている場合には、これらの収束結像ユニットは、水平方向において及び／又は垂直方向において互いに（機械的に）回されているよう配設することができ、特に収束結像ユニットにより結像面内に生成された中間光像が、好ましくはそれぞれ直接的に相並んで位置する中間光像が、少なくとも部分的に重なり合うか又は互いに隣接するように、水平方向において及び／又は垂直方向において互いに（機械的に）回されているよう配設することができる。

例えば、該照射装置は、自動車投光器として、又は自動車の尾灯として、又は自動車用の信号灯として構成されている。

更に本発明は、例えば、ハイビーム配光、ロービーム配光、又はロービーム配光とハイビーム配光を生成するために、上述したような照射装置を１つ又は複数含んだ装置に関する。

以下、本発明を図面に基づき詳細に説明する。

１つの収束結像ユニットを備えた本発明による一照射装置を垂直断面図として模式的に示す図である。 ２つの収束結像ユニットを備えた本発明による一照射装置を垂直断面図として模式的に示す図である。 複数の結像ユニットを備えた本発明による一照射装置を後方から見た図として例示する図である。 図３の本発明による照射装置の上側部分を斜視図として例示する図である。 図４の装置を用いて生成された一配光を例示する図である。 図３の本発明による照射装置の下側部分を斜視図として例示する図である。 図６の装置を用いて生成された一配光を例示する図である。 複数の結像ユニットを備えた本発明による他の一照射装置を後方から見た図として例示する図である。 図８の照射装置を斜視図として示す図である。 図８及び図９の照射装置を用いて生成された一配光を示す図である。

図１は、照射装置１を模式的に示しており、照射装置１では、１つの結像ユニット２を見ることができる。結像ユニット２は、光源３、例えば１つの又は複数のＬＥＤと、コリメータ光学系４を含んでいる。

コリメータ光学系４は、透明な光伝導材料から構成されている物体部（ボディ部）４Ａから成り、この際、物体部４Ａは、光入射領域４１Ａないし光入射面４１Ａと、境界面４１Ｂと、光出射面４１Ｃとを有し、更にこの際、光入射領域４１Ａを介して物体部４Ａ内に入射された光は、一部分が直接的に光出射面４１Ｃの方向に伝播し、他の部分は境界面４１Ｂ（物体部４Ａの外殻面）に向けられ、境界面４１Ｂにおいてその光は、光出射面４１Ｃの方向に反射され、好ましくは全反射される。

コリメータ光学系４は、光源３から放出された光が結像ユニット２の結像面ＺＢＥ’内に中間光像として結像されるように構成されている。

例えば、中間光像は、図面の説明との文脈に限らず全般的な文脈において、光伝播方向で見て、観察される光線束が最小の垂直方向の広がり及び／又は最小の水平方向の広がりを有するところに位置している。

更に照射装置１は、例えば焦点面ＢＥを有する投射レンズ５の形式の投射装置５を含み、この際、焦点面ＢＥは、実質的に結像ユニット２の結像面ＺＢＥ’内に位置している。参照符号Ｘでは、投射レンズ５の光軸線が示されている。

本発明により、結像ユニット２は、いわゆる収束結像ユニット（コンバージェンスイメージングユニット）２として構成されており、収束結像ユニット２は、以下の構成により特徴付けられており、即ち光入射領域４１Ａを介して物体部４Ａ内に入射され且つ直接的に光出射面４１Ｃの方向に伝播する光の部分と、境界面４１Ｂにおいて反射され、特に全反射される入射された光の他の部分とが、共通の仮想の中間光像面ＶＢＥ’内に収束するコリメータ物体部光束ＫＬＢ’を構成するように、コリメータ光学系４の物体部４Ａが構成されていることにより特徴付けられている。この際、仮想の中間光像面ＶＢＥ’は、光伝播方向において収束結像ユニット２の結像面ＺＢＥ’の前に位置している。

この際「仮想の」（virtuellen）との概念は、次のように理解することができる。即ちその仮想の結像面（中間光像面）内では、物体部４Ａの光出射面４１Ｃにおいて光線がまったく偏向されないならば（実際の）中間像が生成されることを意味する、つまり物体部４Ａの形状（光入射領域４１Ａと外殻面４１Ｂ）だけが、光出射面４１Ｃの作用を伴うことなく、中間像の位置に対して作用を及ぼすならば（実際の）中間像が生成されることになる。

さて、物体部４Ａの光出射面４１Ｃは、次のように構成されており、即ち物体部４Ａからのコリメータ物体部光束ＫＬＢ’の出射に際し、（仮想の中間像面内に収束する）光線が光出射面４１Ｃにおいて偏向されて出射光束ＡＬＢ’に成形され、この出射光束ＡＬＢ’の光線が（実際の）中間光像を結像面ＺＢＥ’内に形成するように構成されており、前記（実際の）中間光像は、投射装置５により照射装置１の前方の領域に、例えば自動車内に取り付けられた照射装置では自動車の前方に存在する交通空間内に、配光として又は配光の一部分として結像される。

好ましくは、物体部４Ａは、出射光束ＡＬＢ’の光線が収束するように構成されており、この際、好ましくは、出射光束ＡＬＢ’の光線は、コリメータ物体部光束ＫＬＢ’の光線よりも収束の強さ（程度）が弱いものとしている。

更に、図示された実施形態において、仮想の中間光像面ＶＢＥ’が光伝播方向において物体部４Ａの光出射面４１Ｃの後に位置することを有利な構成とすることができる。

収束結像ユニット２のコリメータ光学系４の物体部４Ａの光出射面４１Ｃは、好ましくは凹状に湾曲されており、例えば、回転対称に又は垂直方向において対称である。

投射装置５から出射する光線は、図１に図示された例では、明暗境界の上側に位置するハイビーム配光の領域を形成する。

任意選択的に、図示された例では、更に絞り装置（シェード装置）６が設けられており、絞り装置６は、収束結像ユニット２と投射装置５の間に配設されている。絞り装置６は、絞りエッジ６１を有し、絞りエッジ６１は、好ましくは実質的に投射装置５の焦点面ＢＥ内に位置し、ないし好ましくは焦点面ＢＥの手前に位置し、特に焦点面ＢＥの僅か手前に位置している。

好ましくは、絞り装置６は、横置型の好ましくは平坦な絞り６０であることができ、この際、絞りエッジ６１は、投射装置５の方を指向した前側領域に位置している。例えば、照射装置１が取り付け位置にある場合に、絞りは、ほぼ水平面内に位置している。好ましくは、その水平面は、光軸線Ｘを含んでいる。

絞りエッジ６１は、真っ直ぐに（直線的に）形成されていることが可能であるが、好ましくは、その延在経過は、湾曲されており、また好ましくは、投射装置５の焦点面ないし焦点曲線（ないし曲面 Brennkurve）の延在経過に従う。

絞り装置６により、不所望の仕方において焦点面ＢＥの前で光軸線Ｘの上方に達するであろう光を除去することができる。

絞り装置６が、特に横置型の絞り６０が、一方の側面部で又は両方の側面部で、例えばその上面部６０Ａで及び／又はその下面部６０Ｂで鏡面状に構成されていると、有利であり得る。下面部６０Ｂで絞り６０に当たる出射光束ＡＬＢ’からの光は、そのようにして投射装置５の方向に反射されて利用され、それにより効率が増加し、及び／又は、例えば明暗境界の上側の所定領域を、サインライトなどを生成するために照射することができる。

また絞り装置６は、例えば上述したように、配光内で絞りエッジ６１が（部分）配光を下方に向かって境界付ける明暗境界として結像されるように設計及び／又は配設されていることが可能である。この場合、絞りエッジ６１の結像が焦点ぼけされ、従って鮮明すぎないために、絞りエッジ６１が焦点面の前に位置すると有利である。

上向きのコリメータ結像ユニット２の傾きにより、結像面ＺＢＥ’は、焦点面ＢＥと平行に延在するのではなく、焦点面ＢＥに対して傾けられている。この際、好ましくは、結像面ＺＢＥ’は、光軸線Ｘの下側で、特に光軸線Ｘの僅か下側（典型的なシステムでは光軸線Ｘの下方にほぼ０.１ｍｍ）で、焦点面ＢＥと交差する。

図２は、図１の構造と類似の構造を示しているが、ここでは、上向きに傾けられた下側の収束結像ユニット２Ａに加え、上側の領域には、特に下向きに傾けられた第２の収束結像ユニット２が設けられているという違いがある。また図２の装置は、任意選択的な絞り装置６を有するが、図１におけるものと同様に絞り装置６を伴わないで機能することもできる。

上側の収束結像ユニット２は、下側の収束結像ユニット２Ａと同じ構造光学的な構成を有し、基本的にこれらは、同じに構成されていることも可能である。上側の収束結像ユニット２は、コリメータ物体部光束ＫＬＢを生成し、コリメータ物体部光束ＫＬＢは、仮想の中間光像面ＶＢＥ内に収束し、物体部４Ａの光出射面４１Ｃにより出射光束ＡＬＢに成形され、出射光束ＡＬＢは、ほぼ投射装置５の焦点面ＢＥ内に位置する結像面ＺＢＥ内に結像され、それにより結像面ＺＢＥからの中間光像は、配光として、具体的な場合にはロービーム配光として結像される。

下側の結像ユニット２Ａは、図１に基づいて説明されたように配光を生成する。

絞り装置６がある場合には、絞り装置６は、好ましくは、図２との関連で説明したように配設及び／又は構成されており、それにより好ましくは、絞りエッジ６１は、ロービーム配光において、配光を上方に向かって境界付ける明暗境界として結像される。

全般的に、絞り装置６がある場合には、絞り装置６が配光の形成に作用可能であるということが当てはまり、このことは、例えば、絞りエッジ６１が光像内で配光の明暗境界として結像され、該明暗境界がこの配光を上方に向かって遮蔽することによる。絞り装置６が省略される場合には、全般的に、所望の配光が生成されるように、或いはロービーム配光及び／又はハイビーム配光のような所望の配光が生成されるように、投射装置が適合可能であり、例えば投射レンズが適合可能であることが当てはまる。

図２に（及び図１にも）図示された例において、下側のユニット２Ａは（特に僅かに）上向きに傾けられており、上側のユニット２は（特に僅かに）下向きに傾けられている（例えばそれぞれのコリメータ軸線ないしそれぞれのユニット２、２Ａの軸線が絞りないし絞りエッジに対して適切に傾けられている）。それに対応し、結像面ＺＢＥ、ＺＢＥ’は、互いに平行にないし一致して位置しているのではなく、互いに傾けられており、ほぼ投射装置５の焦点面ＢＥの領域において交差している。

この際、好ましくは、結像面ＺＢＥ 'は、光軸線Ｘの下側で、特に光軸線Ｘの僅か下側（典型的なシステムでは光軸線Ｘの下方にほぼ０.１ｍｍ）で、焦点面ＢＥと交差し、それに対し、上側の結像ユニット２の結像面ＺＢＥは、光軸線Ｘの上側で、特に光軸線Ｘの僅か上側（例えば光軸線Ｘの上方にほぼ０.１ｍｍ）で、焦点面ＢＥと交差する。

投射装置５が（図示された例のように）垂直方向において光線に対して反転作用を有するか、否かに依存し、上記の関係は、もちろん正反対になることもあり得る。

図３は、７つのユニット２（収束結像ユニット）から成る上側の列と、５つのユニット２（収束結像ユニット）から成る下側の列とを有する２列の収束結像ユニット２を備えた照射装置を示している。各ユニット２は、図１と図２に基づき上述したように、光源３とコリメータ４を有する。

図４は、図３の照射装置を示しているが、ユニット２の上側の列のみを示している。図４から見てとれるように、図２で図示されているようなユニット２の任意選択的な垂直方向の傾きに加え、これらのユニット２は、個々のユニット２により生成される部分光像を所望の全体配光にまとめるために、水平方向においても傾けられていることが可能である。この実施形態では、更に任意選択的に、図示されているように、湾曲した絞りエッジ６１を有する絞り装置６が設けられている。

複数の収束結像ユニット２を水平方向において（機械的に）回す（角度をずらす）ことにより、例えば、それぞれの中間光像面内で生成された中間光像、好ましくは、それぞれ、個々のユニット２の直接的に相並んで位置する中間光像、特に一列の複数のユニットの直接的に相並んで位置する中間光像が、互いに側方において、即ち水平方向において、部分的に重なり合うか又は直接的に互いに隣接することを達成することができる。

図５は、図４の装置を用いて生成された配光ＬＶ１を示しており、この配光ＬＶ１は、ＨＤ境界（明暗境界）を有するロービーム配光に関する。この際、このロービーム配光は、図４に図示された唯一の装置だけにより生成されることが可能であり、又は、例えば１つの投光器内で又は２つの投光器内で２つ以上の照射装置に分割されている２つ以上のそのような装置に基づく配光を重ね合わせることにより生成されることも可能である。

図６は、同様に図４の照射装置の下側部分を示しており、ここでも任意選択的に水平方向及び／又は垂直方向において回された（角度がずらされた）ユニット２を備えており、結果として得られる配光ＬＶ２は、図７に図示されており、水平方向の０°－０°－ラインの上側に又はＨＤラインの上側に位置するハイビーム配光の領域を示しており、この領域は、図５の配光とともにハイビーム配光を形成する。この際、ハイビーム配光のこの上側部分の形成にとって重要な領域は、図６に図示された装置だけにより生成されることが可能であるか、又は、例えば１つの投光器内で又は２つの投光器内で２つ以上の照射装置に分割されている２つ以上のそのような装置に基づく配光を重ね合わせることにより生成されることも可能である。

好ましくは、図４の装置と図６の装置は、図３に図示されているような唯一の照射装置において実現されている（この際、絞り６は、図示のためだけに２回、各図で１回ずつ図示されている；絞り６が設けられているのであれば、実際には１つの絞り６だけがある）。しかしまた、図４の装置ないし図６の装置の各々も、それぞれ絞りを備え又は絞りを備えずに、独立した照射装置として実現されていることも可能である。

また図８と図９は、上側の列に４つのユニット２と、下側の列に５つのユニット２とを備えた本発明による照射装置１の例示の一実現可能性を示している。ここでも任意選択的な絞り６が示されており、対応する配光ＬＶ１とＬＶ２は、図１０に図示されている。

既述したように、本発明による照射装置は、例えば自動車投光器用に設けられていることが可能であり、又はそのような自動車投光器を構成することができる。この関連において本発明による照射装置は、例えば、（対称の又は非対称の）ロービーム配光、ハイビーム配光、前域配光、コーナリングライトなどを生成するために、又はそのような配光のあらゆる任意の組み合わせを生成するために使用されることが可能である。

また本発明による照射装置は、自動車の尾灯、信号灯などにも使用することができる。

本発明による構成に基づき（特に図１と図２を参照）、システム全体の長さが同じであり、かつ、光源から目標面（結像面）／焦点面ＺＢＥ、ＺＢＥ’／ＢＥまでの間隔、ないし投射装置から目標面（結像面）までの間隔が同じ場合には、従来技術による装置では、遥かに大きい、即ち遥かに高い及び／又は遥かに幅広のコリメータ、並びにそれに対応してより大きい投射装置が必要である。なぜなら、従来技術では、光線は、本発明による解決策におけるよりも遥かに大きい発散作用（ディバージェンス）を伴い、従って遥かに大きい中間光像を有するためである。

１ 照射装置
２ 結像ユニット（収束結像ユニット）
２Ａ 下側の収束結像ユニット
３ 光源
４ コリメータ光学系
４Ａ 物体部（本体部ないしボディ部）
４１Ａ 光入射領域ないし光入射面
４１Ｂ 境界面ないし外殻面
４１Ｃ 光出射面
５ 投射装置ないし投射レンズ
６ 絞り装置
６０ 絞り
６０Ａ 絞り６０の上面部
６０Ｂ 絞り６０の下面部
６１ 絞りエッジ

Ｘ 投射レンズ５の光軸線

ＫＬＢ、ＫＬＢ’ コリメータ物体部光束
ＡＬＢ、ＡＬＢ’ 光出射面４１Ｃからの出射光束
ＢＥ 投射装置５の焦点面
ＶＢＥ、ＶＢＥ’ 仮想の中間光像面
ＺＢＥ、ＺＢＥ’ 結像ユニット２の結像面

ＬＶ１ 配光（ロービーム配光）
ＬＶ２ 配光（ハイビーム配光）

Claims (15)

1. 少なくとも１つの配光（ＬＶ１，ＬＶ２）又は部分配光を生成するための、自動車投光器用、及び／又は自動車の尾灯用、及び／又は自動車のための信号灯用の照射装置であって、
   該照射装置（１）は、１つの又は複数の結像ユニット（２）を含み、各結像ユニット（２）は、それぞれの結像ユニット（２）に固有の結像面（ＺＢＥ，ＺＢＥ’）内に中間光像を生成するように構成されており、各結像ユニット（２）は、光源（３）とコリメータ光学系（４）から成るか、又は光源（３）とコリメータ光学系（４）を含み、各コリメータ光学系（４）は、透明な光伝導材料から構成された物体部（４Ａ）から成り、該物体部（４Ａ）は、光入射領域（４１Ａ）と、境界面（４１Ｂ）と、光出射面（４１Ｃ）とを有し、更に光入射領域（４１Ａ）を介して物体部（４Ａ）内に入射された光は、一部分が直接的に光出射面（４１Ｃ）の方向に伝播し、他の部分は境界面（４１Ｂ）に向けられ、該境界面（４１Ｂ）においてその光は、光出射面（４１Ｃ）の方向に反射され、更に各結像ユニット（２）のコリメータ光学系（４）は、それぞれの結像ユニット（２）の光源（３）から放出された光がそれぞれの結像ユニット（２）に固有の結像面（ＺＢＥ，ＺＢＥ’）内で中間光像として結像されるように構成されており、更に該照射装置（１）は、光軸線（Ｘ）を有する少なくとも１つの投射装置（５）を含み、該少なくとも１つの投射装置（５）は、焦点面（ＢＥ）を有する構成であり、
   結像ユニット（２）の少なくとも１つは、収束結像ユニット（２）として構成されており、該収束結像ユニット（２）は、以下の構成により特徴付けられており、即ち光入射領域（４１Ａ）を介して物体部（４Ａ）内に入射され且つ直接的に光出射面（４１Ｃ）の方向に伝播する光の部分と、境界面（４１Ｂ）において反射される、入射された光の他の部分とが、共通の仮想の中間光像面（ＶＢＥ，ＶＢＥ’）内に収束するコリメータ物体部光束（ＫＬＢ，ＫＬＢ’）を構成するように、コリメータ光学系（４）の物体部（４Ａ）が構成されていることにより特徴付けられており、そして光出射面（４１Ｃ）は、凹状に湾曲されており、仮想の中間光像面（ＶＢＥ，ＶＢＥ’）は、光伝播方向において収束結像ユニット（２）の結像面（ＺＢＥ，ＺＢＥ’）の前に位置し、その仮想の中間光像面（ＶＢＥ，ＶＢＥ’）は、物体部（４Ａ）の光出射面（４１Ｃ）において光線が偏向されないならば実際の中間像が生成されることになる面であり、更に物体部（４Ａ）の光出射面（４１Ｃ）は、次のように構成されており、即ち物体部（４Ａ）からのコリメータ物体部光束（ＫＬＢ，ＫＬＢ’）の出射に際し、光線が光出射面（４１Ｃ）において偏向されて出射光束（ＡＬＢ，ＡＬＢ’）に成形され、該出射光束（ＡＬＢ，ＡＬＢ’）の光線が中間光像を結像面（ＺＢＥ，ＺＢＥ’）内に形成するように構成されており、そして結像面（ＺＢＥ，ＺＢＥ’）は、焦点面（ＢＥ）に対して傾けられており、焦点面（ＢＥ）と交差し、更に結像面（ＺＢＥ，ＺＢＥ’）内に位置する中間光像は、投射装置（５）により該照射装置（１）の前方の領域に、配光として又は配光の一部分として結像されること、
   を特徴とする照射装置。
2. 収束結像ユニット（２）の出射光束（ＡＬＢ，ＡＬＢ’）の全ての光線は収束し、出射光束（ＡＬＢ，ＡＬＢ’）の光線は、コリメータ物体部光束（ＫＬＢ）の光線よりも収束の強さが弱いこと、
   を特徴とする、請求項１に記載の照射装置。
3. 収束結像ユニット（２）の仮想の中間光像面（ＶＢＥ，ＶＢＥ’）は、光伝播方向において光出射面（４１Ｃ）の後に位置すること、
   を特徴とする、請求項１又は２に記載の照射装置。
4. 少なくとも１つの収束結像ユニット（２）と投射装置（５）との間に、少なくとも１つの絞りエッジ（６１）を有する絞り装置（６）が設けられており、その少なくとも１つの絞りエッジ（６１）は、実質的に投射装置（５）の焦点面（ＢＥ）内に位置すること、
   を特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の照射装置。
5. 絞り装置（６）は、横置型の絞り（６０）であり、該絞り（６０）は、投射装置（５）の方を指向した前側領域において絞りエッジ（６１）を有すること、
   を特徴とする、請求項４に記載の照射装置。
6. 絞り装置（６）は、一方の側面部で又は両方の側面部で、即ちその上面部（６０Ａ）で及び／又はその下面部（６０Ｂ）で鏡面状に構成されていること、
   を特徴とする、請求項４又は５に記載の照射装置。
7. 該照射装置（１）は、複数の結像ユニットを有し、結像ユニット（２）の少なくとも２つ、又は全ての結像ユニット（２）は、収束結像ユニット（２）として構成されていること、
   を特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の照射装置。
8. 収束結像ユニット（２）の少なくとも１つ、或いは複数の又は全ての収束結像ユニット（２）は、共同で第１配光（ＬＶ１）を生成すること、
   を特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の照射装置。
9. 収束結像ユニット（２）の少なくとも１つ、或いは複数の又は全ての収束結像ユニット（２）は、共同で第２配光（ＬＶ２）を生成するか、又は共同で第２配光（ＬＶ２）の一部分を生成し、この部分が第１配光（ＬＶ１）とともに第２配光を生じさせること、
   を特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載の照射装置。
10. 共同で第１配光（ＬＶ１）を生成する、収束結像ユニット（２）、或いは複数の又は全ての収束結像ユニット（２）は、絞り装置（６）の１つの側に、即ち絞り装置（６）の上側に又は下側に配設されていること、
    を特徴とする、請求項４～９のいずれか一項に記載の照射装置。
11. 共同で第２配光（ＬＶ２）を生成する、収束結像ユニット（２）、或いは複数の又は全ての収束結像ユニット（２）は、絞り装置（６）の１つの側に、即ち絞り装置（６）の下側に又は上側に、第１配光（ＬＶ１）を生成するための少なくとも１つの収束結像ユニット（２）が配設されている側とは異なる側に配設されていること、
    を特徴とする、請求項４～１０のいずれか一項に記載の照射装置。
12. 絞り装置（６）の１つの側に複数の収束結像ユニット（２）が設けられており、これらの収束結像ユニット（２）は、１つの面内に、又は絞り装置（６）と平行な面内に配設されていること、
    を特徴とする、請求項４～１１のいずれか一項に記載の照射装置。
13. 絞り装置（６）の１つの側に複数の収束結像ユニット（２）が設けられており、これらの収束結像ユニット（２）は、収束結像ユニット（２）により結像面（ＺＢＥ，ＺＢＥ’）内に生成された中間光像が、又はそれぞれ直接的に相並んで位置する中間光像が、少なくとも部分的に重なり合うか又は互いに隣接するように、水平方向において及び／又は垂直方向において互いに回されていること、
    を特徴とする、請求項４～１２のいずれか一項に記載の照射装置。
14. 該照射装置（１）は、自動車投光器として、又は自動車の尾灯として、又は自動車用の信号灯として構成されていること、
    を特徴とする、請求項１～１３のいずれか一項に記載の照射装置。
15. ハイビーム配光、ロービーム配光、又はロービーム配光とハイビーム配光を生成するために、請求項１～１４のいずれか一項に記載の照射装置（１）を１つ又は複数含んだ装置。

Images