JP7258150B2 - 自動車前照灯用照明装置及び自動車前照灯 - Google Patents

自動車前照灯用照明装置及び自動車前照灯 Download PDF

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Description

本発明は、明暗境界(線)を有する光分布を生成するための自動車前照灯用照明装置であって、該照明装置は、少なくとも1つの光源、透光体、該少なくとも1つの光源が放射する光を供給するための少なくとも1つの光供給要素、及び、投影装置を有し、前記透光体、前記少なくとも1つの光供給要素及び前記投影装置は、好ましくは同じ材料からなる、透明で透光性の一体的な光学体を構成し、前記透光体は絞りエッジ領域を備えた絞り装置を有し、該絞り装置は前記光供給要素と前記投影装置の間の光伝搬領域に配置されており、前記少なくとも1つの光源の光は前記光供給要素を介して前記透光体内へ入射し、該光は該透光体内において第1光ビームとして伝搬し、前記絞り装置によって該第1光ビームは変化された第2光ビームへと変化され、この第2光ビームは前記投影装置によって明暗境界(線)を有する光分布として結像され、該明暗境界(線)、とりわけ該明暗境界(線)の形状及び位置は前記絞り装置の絞りエッジ領域によって決定され、前記投影装置は垂直方向において(画像)反転を行うよう(invertierend)構成されている、照明装置に関する。
更に、本発明は、少なくとも1つのそのような照明装置を含む自動車前照灯に関する。
1つ以上のそのような照明装置を有する上述したような自動車前照灯用照明装置及び自動車前照灯は従来技術から既知であり、例えばロービーム用光分布又はロービーム用光分布の一部、とりわけロービーム用光分布の前域照明用光分布(Vorfeld-Lichtverteilung)の実現のために役立つ。
以下においてまず使用される重要な概念について定義を与える。光学体ないし投影光学装置の光軸はXで表すが、これはほぼ光学体からの光の主放射方向である。“Z”は、光軸Xに対し直角をなす垂直軸を定義する。光軸Xの横方向には、他の2つの軸X、Zに対し直角をなす更なる軸“Y”が延伸している。
軸X、Zは垂直面を規定し(aufspannen)、軸X、Yは水平面を規定する。
光ビームの方向について「垂直方向」という場合、この光ビームのX,Z面への投影が問題となる。光ビームの方向について「水平方向」という場合、この光ビームのX,Y面への投影が問題となる。
一般的に、概念「水平(な)」及び「垂直(な)」は種々の関係の説明の簡単化のために使用される;自動車における典型的な組込状態の場合、上記の軸及び面は実際に水平及び垂直に延在し得る。しかしながら、照明装置又は、照明装置が複数ある場合、1つ以上の、とりわけすべての照明装置は、この状態に対してずれるよう回転されている(ねじられている)ことも可能であり、例えばX軸は座標系の水平面たる地平面に対し上方又は下方に傾けられていることが可能であり、或いは、上記のX,Y,Z座標系が全体的として回転されていることも可能である。従って、当業者であれば、使用される概念は説明の簡単化に資するものであること及び座標系である地平面において必ずしもそのように揃えられている必要はないことが分かる。
投影装置は、ほぼ光学体の絞りエッジ領域に位置する焦点ないし焦点面を有する。これに応じて、該焦点ないし焦点面の領域にある中間光像(該中間像は光学体が生成する)が投影装置によって光分布として照明装置の前方に結像される。冒頭に掲げた照明装置の場合、投影装置は垂直方向において反転するよう構成されている。これは、焦点面において水平なX,Y面の上方を推移する光ビームは投影装置によって光像中の下側領域に即ちいわゆるHH線の下側にあるに至るのに対し、焦点面においてX,Y面の下方を推移する光ビームはHH線の上側で結像されることを意味する。
好ましくはX,Y面の下側から垂直にこのX,Y面内又はその僅か上方に至るまで突出する絞りエッジ領域を有する光学体の形状の故に、下側領域からの即ちX,Y面の下方からの光ビームは遮光され、そのため、明暗境界、とりわけ光像中においてほぼ水平に延伸する明暗境界(これは例えば非対称部分を有し得る)を有する減光された光分布が生成する。
WO 2017/185118 A1 EP 3 382 263 A1 EP 3 290 777 A1 EP 2 818 792 A1 DE 10 2008 015510 A1 JP 2017 084556 A
自動車前照灯の光分布は、法令上の要件に加えて、一連の条件を満たす必要がある。
例えば、ECE及びSAEによれば、特定の地域(領域)では明暗線(HD線)の上方において―即ち一次照明領域の外部において―最小及び最大光強度(明るさ:Lichtstaerken)が必要とされる。これらはいわゆる「サインライト(標識灯:Signlight)」として機能し、例えば頭上道路標識を照らすことを可能にする。そこで使用される光強度は一般的に通常の散乱光の値のオーダーであり、従ってHD線の下方の光強度を遥かに下回っているが、所定の最小光強度は上回られるべきである。要求される光の値は可及的に小さい眩惑作用で達成される必要がある。
本発明の課題は、上記の「サインライト」を生成可能な自動車前照灯用照明装置を提供することである。
本発明の第1の視点により、明暗境界を有する光分布を生成するための自動車前照灯用照明装置が提供される。
該照明装置は、
・少なくとも1つの光源、
・透光体、
・該少なくとも1つの光源が放射する光を供給するための少なくとも1つの光供給要素、及び、
・投影装置
を有し、
前記透光体、前記少なくとも1つの光供給要素及び前記投影装置は、透明で透光性の一体的な光学体を構成すること、
前記透光体は絞りエッジ領域を備えた絞り装置を有し、該絞り装置は前記光供給要素と前記投影装置の間の光伝搬領域に配置されていること、
前記少なくとも1つの光源の光は前記光供給要素を介して前記透光体内へ入射し、該光は該透光体内において第1光ビームとして伝搬し、前記絞り装置によって該第1光ビームは変化された第2光ビームへと変化され、この第2光ビームは前記投影装置によって明暗境界を有する光分布として結像され、該明暗境界は前記絞り装置の絞りエッジ領域によって決定されること、
前記投影装置は垂直方向において反転を行うよう構成されていること、
前記光学体には少なくとも1つの光案内要素が配されており、該少なくとも1つの光案内要素は光案内要素光入射面と光案内要素光出射面を有すること、該少なくとも1つの光案内要素は、前記光供給要素からの光が該光案内要素光入射面を介して該少なくとも1つの光案内要素内に供給され、この光案内要素内において伝搬し、該光案内要素光出射面を介して再び該光学体内に入射するよう、配されていること、該少なくとも1つの光案内要素の光案内要素光出射面は、該少なくとも1つの光案内要素光出射面が垂直方向に見て少なくとも部分的に前記絞りエッジ領域の下方に位置するよう、該光学体に通じること、
再び前記光学体に入射する光ビームの少なくとも一部が、前記投影装置によって、サインライト用光ビームとして、前記光分布の前記明暗境界の上方に位置する領域へと投射され、サインライト用光分布として、光像内において結像されること
を特徴とする(形態1)。
本発明の第2の視点により、本発明の照明装置を少なくとも1つ含む自動車前照灯が提供される(形態22)。
以下に、本発明の好ましい形態を示す。
(形態1)上記本発明の第1の視点参照。
(形態2)形態1の照明装置において、
前記少なくとも1つの光案内要素ないし複数の光案内要素は、前記光学体の光軸の方向に見て、夫々前記絞りエッジ領域にまで又はそれを超えて延伸することが好ましい。
(形態3)形態1又は2の照明装置において、
前記光学体と前記少なくとも1つの光案内要素は一体的に構成されていることが好ましい。
(形態4)形態1~3の何れかの照明装置において、
前記光学体は、横方向において互いに向かい合って位置する側部境界面によって画成されていること、少なくとも1つの側部境界面には少なくとも1つの光案内要素が配されていることが好ましい。
(形態5)形態4の照明装置において、
該光学体内を伝搬する光は該側部境界面において少なくとも部分的に反射されること、及び/又は、2つの側部境界面の各々には少なくとも1つの光案内要素が配されていることが好ましい。
(形態6)形態1~5の何れかの照明装置において、
前記少なくとも1つの光案内要素ないし複数の光案内要素は前記光学体の光軸に対し実質的に平行に延在していることが好ましい。
(形態7)形態1~6の何れかの照明装置において、
前記少なくとも1つの光案内要素ないし複数の光案内要素は矩形又は方形の横断面を有することが好ましい。
(形態8)形態7の照明装置において、
複数の光案内要素が設けられている場合、全部が同じ横断面を有すること、及び/又は、光案内要素の横断面はその長さ全体にわたって同一であることが好ましい。
(形態9)形態4~8の何れかの照明装置において、
側部境界面当たり夫々1つの光案内要素が設けられている場合、これらの光案内要素は垂直方向に見て同じ高さで延伸していることが好ましい。
(形態10)形態1~9の何れかの照明装置において、
前記少なくとも1つの光案内要素ないし複数の光案内要素は直線的な延伸形状を有することが好ましい。
(形態11)形態1~10の何れかの照明装置において、
側部境界面の前記光案内要素の少なくとも1つは、前記光案内要素光出射面が前記絞りエッジ領域の下方又は該絞りエッジ領域に位置する絞りエッジの下方において前記光学体に通じるよう、配されているか、又は、側部境界面の前記光案内要素の少なくとも1つは、前記光案内要素光出射面の上縁部が前記絞りエッジ領域又は該絞りエッジ領域に位置する絞りエッジと同じ高さで前記光学体に通じるよう、配されていることが好ましい。
(形態12)形態4~11の何れかの照明装置において
なくとも1つの側部境界面は、光軸の方向に見て、夫々、後側境界面、中央境界面及び前側境界面に区分されること、1つの又は両方の側部境界面の中央境界面は水平方向において、夫々の側部境界面の前記後側及び前側境界面に対して前記光軸の横方向に引っ込むよう、即ち窪められるよう構成されていること、前記少なくとも1つの光案内要素は前記中央側部境界面に配されており、及び、前記後側側部境界面によって画成される前記光学体の後側領域から前記前側側部境界面によって画成される前記光学体の前側領域にまで延在することが好ましい。
(形態13)形態12の照明装置において、
前記少なくとも1つの光案内要素の外側面は、該少なくとも1つの光案内要素が配されている側部境界面の前記後側及び/又は前側境界面同じ高さに位置することが好ましい。
(形態14)形態1~13の何れかの照明装置において、
前記絞り装置は、前記透光体の複数の境界面から構成されていることが好ましい。
(形態15)形態14の照明装置において、
前記透光体の外部において、該複数の境界面の間に物理的絞りが、及び/又は、2つの境界面の少なくとも一方の外面にコーティング又は物理的絞りが配されており、該コーティング又は物理的絞りは該透光体から出射する光を捕獲可能に構成されていることが好ましい。
(形態16)形態15の照明装置において、
前記物理的絞り及び/又は前記コーティングは、各光案内要素について夫々1つの切欠凹部を有し、該光案内要素は、光が該物理的絞り及び/又は該コーティングによって妨げられることなく伝搬可能であるよう、該切欠凹部を貫通して延伸していることが好ましい。
(形態17)形態1~16の何れかの照明装置において、
前記光供給要素は、前記少なくとも1つの光源から放射された光を、この光が実質的に前記絞り装置の絞りエッジ領域へ照射されるよう、成形する光成形光学系を含むことが好ましい。
(形態18)形態17の照明装置において、
前記絞りエッジ領域は前記投影装置の焦線ないし焦点面に位置することが好ましい。
(形態19)形態1~18の何れかの照明装置において、
前記投影装置の外面は平滑なベース面に形成された溝列状構造によって構成されていること、該溝列状構造を形成する複数の溝は実質的に垂直方向に延伸していることが好ましい。
(形態20)形態19の照明装置において、
水平方向において並置されている夫々2つの溝は、垂直に延伸し、該複数の溝の垂直方向の長さ全体にわたって延伸する隆起部によって互いに対し分離されていることが好ましい。
(形態21)形態1~20の何れかの照明装置において、
前記透光体、前記少なくとも1つの光供給要素及び前記投影装置は同じ材料からなること、及び/又は、前記光学体と前記少なくとも1つの光案内要素は同じ材料からなることが好ましい。
(形態22)上記本発明の第2の視点参照。
本課題は冒頭に記載した照明装置が本発明に応じ以下のように構成されることによって、即ち、前記光学体に少なくとも1つの光案内要素が配されており、該少なくとも1つの光案内要素は光案内要素光入射面と光案内要素光出射面を有すること、該少なくとも1つの光案内要素は、前記光供給要素からの光が該光案内要素光入射面を介して該少なくとも1つの光案内要素内に供給され、この光案内要素内において、とりわけ少なくとも部分的に全反射によって、伝搬し、該光案内要素光出射面を介して再び該光学体内に入射するよう、配されていること、該少なくとも1つの光案内要素の光案内要素光出射面は、該少なくとも1つの光案内要素光出射面が垂直方向に見て少なくとも部分的に、好ましくは完全に、前記絞りエッジ領域の下方に位置するよう、該光学体に通じる(繋がるないし結合する)こと、好ましくは、前記少なくとも1つの光案内要素ないし複数の光案内要素は、前記光学体の光軸の方向に見て、夫々前記絞りエッジ領域にまで又はそれを超えて延伸すること、再び前記光学体に入射する光ビームの少なくとも一部、好ましくはその全部が、前記投影光学装置によって、サインライト用光ビームとして、前記光分布の前記明暗境界(線)の上方に位置する領域へと投射され、例えばサインライト用光分布として、光像内において結像されることによって解決される。
従来技術に応じた照明装置の場合、HH線の上方の領域においてサインライトとして結像可能であることが望まれる光は、絞りエッジ領域の(存在の)ために、利用できない。光供給領域(要素)からの光を絞りエッジ領域の下方の少なくとも1つの光案内要素によって投影装置へ供給することが、本発明によって可能になる。この光ビームが少なくとも1つの光案内要素の光案内要素光出射面の位置に基づき実質的にないし完全にX,Y面の下方に位置する投影装置の焦点面の領域から出た後、この光は投影装置によってHH線の上方の領域へ結像される。
光学体と少なくとも1つの光案内要素は一体的に、とりわけ同じ材料で、構成されていることが好ましい。そのような形態は、光案内要素光出射面が光学体に通じる(繋がるないし結合する)部位において、光を光案内要素から不所望に偏向(屈折)し得る境界面が形成されないという利点を有する。「光案内要素光出射面」から「出射する」光は、単に光案内要素から来た方向で光学体内において更に伝搬する。
同様に、同じ材料で一体的に構成される場合は境界面は実在しないので、光供給要素からの光は光学的な影響を受けることなく光案内要素光入射面を介して光案内要素内へ入射する。
光を案内する光学体は、横方向において互いに向かい合って位置する側部境界面(複数)によって画成されていること、好ましくは光学体内を伝搬する光は側部境界面において少なくとも部分的に反射、とりわけ全反射されること、少なくとも1つの側部境界面には少なくとも1つの光案内要素が配されていることが好ましい。
これらの側部境界面は、互いに対し平行に及び/又は光学体の光軸に対し平行に延在することが可能であり、好ましくは光軸の方向において互いに離れるよう延在し、そのため、光学体内において伝搬する光ビームは垂直方向において拡開することができる。
とりわけ、2つの側部境界面の各々には、少なくとも1つの光案内要素が、好ましくは夫々丁度1つの光案内要素が配されている。この方法で、水平方向においても、サインライト用光分布は所望の幅を有することができる。
少なくとも1つの光案内要素ないし複数の光案内要素は光学体の光軸に対し実質的に平行に延在することが可能である。実質的に光軸の方向に光案内要素に入射する光供給領域からの光は、この場合、全反射を行うことなく又は僅かだけ行って光案内要素内を直進的に伝搬する。
例えば、少なくとも1つの光案内要素ないし複数の光案内要素は矩形又は方形の横断面を有すること、好ましくは複数の光案内要素が設けられている場合、全部が同じ横断面を有すること、及び/又は好ましくは(1つの)光案内要素の横断面はその長さ全体にわたって同一であることが可能である。
光像中において水平方向に見て可及的に対称的なサインライト用光分布(の形成)のために、側部境界面当たり夫々1つの光案内要素が設けられている場合、これらの光案内要素は垂直方向に見て同じ高さで延伸していることが好ましい。
少なくとも1つの光案内要素ないし複数の光案内要素は直線的な延伸形状(推移:Verlauf)を有することが好ましい。
とりわけ、(1つの)側部境界面の光案内要素の少なくとも1つ、好ましくはそのすべては、光案内要素光出射面が絞りエッジ領域の下方又は該絞りエッジ領域に位置する絞りエッジの下方において光学体に通じる(繋がる)よう、配されることが可能である。
(1つの)側部境界面の光案内要素の少なくとも1つは、光案内要素光出射面の上縁部が絞りエッジ領域又は該絞りエッジ領域に位置する絞りエッジと同じ高さで光学体に通じる(繋がる)よう、配されることも可能である。
例えば、側部境界面の少なくとも1つ、好ましくは両方の側部境界面は、光軸の方向に見て、夫々、後側境界面、中央境界面及び前側境界面に区分されること、1つの又は両方の側部境界面の中央境界面は水平方向において、夫々の側部境界面の後側及び前側境界面に対して光軸の横方向に引っ込むよう、即ち窪められる(凹部を形成する)よう構成されていること、少なくとも1つの光案内要素は中央側部境界面に配されており、好ましくは該中央側部境界面に一体的に結合されており、及び、後側側部境界面によって画成される光学体の後側領域から前側側部境界面によって画成される光学体の前側領域にまで延在することが可能である。
例えば、中央境界面はほぼ光案内体の領域に延在し、後側境界面は例えば少なくとも部分的に光供給要素の領域にわたって延在し、前側領域(境界面)は例えば投影装置の領域にわたって延在する。
側部境界面の境界面(複数)はフラットに(平面的に)構成されること、例えば互いに対し平行であることが好ましい。
光案内要素は、従って、光学体の後退するよう(内側に)ずらされた(引っ込められた)境界面に存在する(設けられた)一種のウェブないしブリッジ(Steg)を形成し、好ましくはこの境界面と一体的に構成される。
光案内要素の外面、例えば上面及び下面並びに外側面において、好ましくは、全反射が起こる。光は光案内体内へ入射可能であるが、それは、そこでは光案内要素は好ましくは光案内体に直接的に境を接しており、とりわけ該光案内体と同じ材料で一体的に構成されているからであり、この光は絞りエッジ装置によって捕獲(遮断、吸収等)される。
光案内要素によって、光は、光案内要素への入射時の伝搬方向に応じて直進的(直線的)にこの光案内要素内を貫通して進行(運動)するか、又は、光案内要素を外部に対し境界付ける(光案内要素とその外部との境界を形成する)境界面(複数)において全反射され、そのようにして投影装置へと伝搬する。
少なくとも1つの光案内要素の、好ましくはフラットな(平面的な)、外側面は、該少なくとも1つの光案内要素が配されている側部境界面の後側及び/又は前側境界面と同じ高さに位置することが好ましい。
更に、絞り装置は、例えば絞りエッジ領域にある共通の絞りエッジにおいて交わる(合致する)透光体の複数の境界面から構成されることが可能である。
この場合、光学体の外部において、該複数の境界面の間に物理的絞りが、及び/又は、2つの境界面の少なくとも一方の外面に、好ましくは光伝搬方向において他方の境界面の前方に(上流側に)配置されている境界面の外面にコーティング又は物理的絞りが配されており、該コーティング又は物理的絞りは該透光体から出射する光を捕獲(遮断、吸収等)可能に構成されることが可能である。
この場合、物理的絞り及び/又はコーティングは、各光案内要素について夫々1つの切欠凹部を有し、該光案内要素は、光が該物理的絞り及び/又は該コーティングによって妨げられることなく伝搬可能であるよう、該切欠凹部を貫通して延伸していると有利である。
光供給要素は、少なくとも1つの光源から放射された光を、この光が実質的に絞り装置の絞りエッジ領域へ照射されるよう、成形する光成形光学系を含むことが好ましく、この場合、該絞りエッジ領域は実質的に投影装置の焦線ないし焦点面に位置することが好ましい。
絞りエッジ領域にないしほぼ絞りエッジ領域に位置する投影装置の焦点ないし焦点面への光ビームの集束を説明する上記の記述は、点状光源についての単純化された態様を説明するものである。使用されていた、現実の、空間的に広がりを有する光源(例えば、ほぼ1mmの放射エッジ長を有する、LEDチップ)の場合、不所望の光、例えば光案内体の境界面(及び光が出射する上述の領域)に当射し、本発明に応じて使用される光は減少する。
例えば、光成形光学系はコリメータであるか又は光成形光学系はコリメータを含む。付加的に、光供給要素は、例えば光成形光学系の一部として、少なくとも1つの光源の光を所望の方向へ偏向する(方向転換する)偏向手段、例えば1つ以上の反射面、好ましくは光を全反射する1つ以上の面を含むことも可能である。
少なくとも1つの光源は、例えば、光学体の光軸の領域に配設され、ほぼ該光軸の方向への主放射方向を有することができる。尤も、少なくとも1つの光源は該光軸の上方又は下方に位置し、該光軸に対し0°より大きい角度で、例えば該光軸に対し90°未満の角度で光を放射することも可能である。とりわけ光源のそのような配置の場合、偏向手段を備えることは有利である。
例えば、光成形光学系は、更に、光を焦点に集束するよう構成されるだけではなく、光が垂直方向においてより高くに、絞りエッジの上方を指向するようにも構成される。これによって、HV点から下方に伸びて車両の前方すれすれにまで至るVV線に沿った光分布の伸びが達成されることができる。この手段・方法によって、本発明に応じた光案内体は前域照明用光分布を形成する。
絞りエッジ領域は実質的に投影装置の焦線ないし焦点面に位置することが好ましい。
焦線は絞りエッジの下方に位置し(ないしは絞りエッジが焦線の上方に位置し)、水平方向において焦点を通って延伸し、投影装置の光軸に対し横方向に、とりわけ直角に、延伸することが好ましい。
絞りエッジ領域は、投影装置の光軸に対し実質的に横方向に延伸する少なくとも1つの絞りエッジを含むことが可能である。
例えば、絞りエッジはシングル(単一)エッジである。尤も、ダブル(二重)エッジも可能であるが、この場合、エッジ(複数)は光出射方向において前後に配置されることができる。シングルエッジないしダブルエッジは可及的にシャープに構成されること又は例えば(先端が)丸められることが可能である。絞りエッジ領域は、水平面、例えば光軸Xを含む水平面(X,Y平面)を基準として光軸Xに対する横方向において、全体的に、この水平面に対する同じ法線距離(Normalabstand)を有することができる。尤も、絞りエッジ領域の異なる部分(複数)について、(水平)面に対し異なる(垂直方向の)法線距離(複数)を有することも可能である。例えば、絞りエッジ領域は、第1部分について(水平)面に対する第1法線距離を有し、第2部分についてより大きな第2法線距離を有することができる。複数の異なる部分が(1つの)斜めに延伸する部分によって互いに結合されることも可能である。この方法で、非対称明暗境界(線)を形成することができる。
そのような光案内体では、明暗境界(線)の非対称性は、絞りエッジの複数の異なる領域が、水平方向に即ち光伝搬方向ないし光軸の方向において、光軸に対し垂直をなす垂直面に対する異なる距離を有することによっても達成することができる。
例えば、投影装置は投影レンズ装置として構成されること又はそのような投影レンズ装置を含むことが可能であり、この場合、投影レンズ装置は例えば1つの投影レンズを含んで構成される。
冒頭に記載したように、投影装置は垂直方向において(画像)反転を行うよう構成されている。投影装置は、更に、垂直方向に見て中間光像の同じ点から出発するが異なる方向に伝搬する光ビームが投影装置によって垂直方向において光像中の同じ高さに結像されるよう、構成されることが好ましい。
そのような影響(効果)は、投影装置から出射する光が一般的に(その出射前の伝搬方向に依存して)水平方向に偏向される(逸らされる)ようにするために、水平方向においては生じないことが好ましい。
投影装置の外面は平滑なベース面に形成された溝列状構造によって構成されること、該溝列状構造を形成する複数の溝は実質的に垂直方向に延伸していること、好ましくは水平方向において並置されている夫々2つの溝は、とりわけ実質的に垂直に延伸し、好ましくは該複数の溝の垂直方向の長さ全体にわたって延伸する隆起部によって互いに対し分離されることが可能である。この方法で、サインライト領域は水平方向において目標を定めて(目的通りに)拡開される(verbreitert)ことができる。
例えば、この場合、投影装置は、シリンダレンズの形での投影(投射)レンズである。即ち、光学体の境界面はシリンダの外周面(Mantel)の一部の形状を有し、この場合、該シリンダの高さ(長手軸)はY軸に対し平行に延伸する。例えば、このシリンダの高さはX,Y(平)面にある。
即ち、X,Z(平)面に対し平行な(平)面(複数)における断面(複数)において、投影レンズは夫々同じ切断線(輪郭)を有する。
光案内体と投影装置は一体的に構成されることが好ましい。光供給要素が光案内体と一体的に構成されることも有利である。とりわけ、(1つ以上の)光供給要素と光案内体と投影装置が一体的に構成されること、とりわけただ1つの導光性材料から構成され、単一体(「光学体」)を形成することが好ましい。更に、1つ以上の本発明の光案内要素は既述の光学体と一体的に、とりわけ同じ透明な導光性材料で、構成されている(ことができる)。
1つ以上の本発明の光案内要素から到来する光が部分的に又は完全に投影(投射)される領域は、光像中において0°-0°(HH)線即ち地平線の上方凡そ1°~6°の範囲にわたって、好ましくは1.5°~4.5°の範囲にわたって垂直方向に延在することが好ましい。
更に、代替的に又は追加的に、入射光ビーム又はその部分が投影(投射)される領域は、光像中において凡そ-24°~+24°の範囲、好ましくは凡そ-18°~+18°又は凡そ-10°~+10°の範囲にわたって水平方向に延在することが可能である。
例えば、少なくとも1つの光源は1つの発光ダイオード又は複数の発光ダイオードを含む。
以下に、本発明は図面を用いて詳細に説明されている。なお、特許請求の範囲に付記した図面参照符号は専ら発明の理解を助けるためのものであり、本発明を図示の態様に限定することは意図していない。
自動車前照灯用照明装置の本発明に応じた一実施形態の主要構成要素の斜視図。 本発明に応じた更なる一照明装置の斜視図。 図1の照明装置の光軸を含む矢視AA垂直断面図。 側部の光案内要素の領域を含む図1の照明装置の矢視BB垂直断面図。 本発明に応じた照明ユニット(照明装置)の一例によって生成された光分布の一例の例示的模式図。
図1は明暗境界(線)を有する光分布を生成するための自動車前照灯用照明装置1の一例を示す。照明装置1は、例えば1つ以上のLEDを含む少なくとも1つの光源10と、該少なくとも1つの光源10の光がその内部を伝搬可能な光学体110を含む。
図示の例では、光学体110は、少なくとも1つの光源10が放出する光を供給するための光供給要素101と一体的にかつ投影(投射)装置500と一体的に構成されている透光体100から構成されている。
光学体110は完全体(中実体:Vollkoerper)であること即ち貫通孔を有しない又は開口封止部(Oeffnungseinschluesse)を有しない物体であることが好ましい。光学体110を形成する透明な透光性材料は空気の屈折率より大きい屈折率を有する。該材料は例えばPMMA(ポリメチルメタクリレート)又はPC(ポリカーボネート)を含み、とりわけPMMA又はPCから形成されることが好ましい。尤も、光学体110はガラス材料で、とりわけ無機ガラスで製造されることも可能である。
光学体110は、具体的には透光体100は絞りエッジ領域104を有する絞り装置103を有し、絞り装置103は光供給要素101と投影装置500の間に配設されている。投影装置500は、この場合、冒頭において既に説明したように、(画像)反転を行うよう構成されている。
絞り装置103は例えば、図示されているように、透光体100の2つの境界面105,106によって形成されており、これらの境界面105,106は絞りエッジ領域104において交わり(合致し)、とりわけ共通の絞りエッジ104aを形成する。
以下に、図3を参照して図示の照明装置1の機能方法の原理を説明する。図3は光軸Xに沿って切った照明装置1の矢視AA垂直断面図である(断面AAの位置は上から見た光学体の構造を示す図3の(紙面上側の)小図に見出される):少なくとも1つの光源10の光は光供給要素101を介して透光体100に供給され、この光は透光体100内において第1光ビームS1として伝搬する。例えばコリメータとして構成されている光供給要素101は、少なくとも1つの光源の光を主として絞りエッジ領域104へ集束するよう、構成されている。絞りエッジ領域104は投影装置500の焦点ないし焦点面BFに位置する。
絞り装置103によって、第1光ビームS1は変化された第2光ビームS2へと変化されるが、この第2光ビームS2は投影装置500によって明暗境界(線)HDを有する光分布LVとして結像される(例示的光分布を示す図5参照)。明暗境界(線)HDは、とりわけ明暗境界(線)HDの形状及び位置は、絞り装置103の絞りエッジ領域104、とりわけ絞りエッジ104aによって規定(決定)される。図示の例示的光分布LVは伝統的な前域照明用光分布である。
光軸Xは、光学体110の光軸、例えば出射レンズの頂点ないし投影装置(の頂点)を基準として定義される光学体110の中心線として理解されるものである。
図2は、図1の照明装置と本質的に同じ照明装置1の一例を示す。図2に応じた実施形態は、2つの面105,106の間に絞り400が配設されているという点においてのみ図1のものと相違する。光が境界面105にも当射することはしばしば回避することはできない。この光は典型的な方法で不所望な迷光(散乱光)になり得るが、この迷光はこの絞り400によって捕獲(遮断)されることができる。代替的に、この絞りは吸光層として面105の外面に配されることができる。
本発明に応じ、少なくとも1つの光案内要素200,300が、具体的には図示の例では2つの光案内要素200,300(第2光案内要素300は図1の状態では視認できないが、図2から見て取ることができる)が、光学体110に設けられている。光案内要素200,300は夫々光案内要素光入射面201,301と光案内要素光出射面202,302を有する。光案内要素200,300は、図4の矢視BB垂直断面に示されているように(断面BBの位置は上から見た光学体の構造を示す図4の(紙面上側の)小図に見出される)、光S3が光供給要素101から光案内要素光入射面201,301を介して光案内要素200,300内に供給され、この光案内要素200,300内を、とりわけ少なくとも部分的に全反射しながら、伝搬し(光ビームS4)、光案内要素光出射面202,302を介して再び光学体110内に入射する(光ビームS5)よう、光学体110に配されている。
この場合、光案内要素光出射面202,302は、これらが垂直方向Zに見て少なくとも部分的に、好ましくは完全に、絞りエッジ領域104の下方に、とりわけ絞りエッジ104aの下方に、及び/又はX,Y(平)面の下方に、位置するよう、光学体110に通じている(繋がっているないし結合している)。
好ましくは、光案内要素光出射面202,302の上縁部220a,221aは、絞りエッジ領域104ないし絞りエッジ104aと同じ高さに位置し、或いは、図示されているように、その下方に位置することが好ましい。
更に、光案内要素200,300は、光学体110の光軸の方向に見て夫々少なくとも絞りエッジ領域104ないし絞りエッジ104aにまで又はこれらを超えて延伸する。
光案内要素200,300から出て来る光ビームS5は最終的に投影装置によってサインライト用光ビームSLとして光分布の明暗境界(線)の上側に位置する領域Bへ投影(投射)され、光像中において例えばサインライト用光分布SVとして結像される。
絞りエッジ領域104ないし絞り装置103の(存在の)ために、従来技術による照明装置の場合、サインライトとしてHH線の上方の領域へ結像可能であることが望まれる光は利用することができない。これに対し、本発明は、光供給領域(要素)101からの光を光案内要素200,300によって絞りエッジ領域の下方を通過させて投影装置500へ供給することを可能にする。この光ビームS5が、光案内要素光出射面202,302の位置に基づき、実質的にないし完全にX,Y(平)面の下方に位置する投影装置の焦点面の領域から出た後、この光S5は(画像)反転型投影装置500によってHH線の上方の領域へ結像される。
光学体110と光案内要素200,300は一体的に、とりわけ同じ材料で、構成されることが好ましい。そのような形態は、光案内要素光出射面が光学体に通じる(繋がるないし結合する)部位において、光案内要素からの光が不所望に偏向(屈折)され得る境界面が形成されないという利点を有する。「光案内要素光出射面」から「出射する」光は、単純に当該光が光案内要素から来た方向で光学体内を更に伝搬する。
同様に、光供給要素からの光は光学的な影響を受けることなく光案内要素光入射面を介して光案内要素内に入射するが、これは、同じ材料からなる一体的構成の場合、現実の境界面は存在しないからである。
その限りにおいて、光入射面と光出射面は、光が偏向(屈折)される現実の(実体的なないし物理的な)面、とりわけ境界面を有しない。
図1及び図2から見い出されるように、光案内要素200(同じことが第2光案内要素300にも当て嵌まるが、これは図においては認識できない)が絞りエッジ104aの領域において再び光学体110に通じる(繋がるないし結合する)場所で、光案内要素200が上方に向かって拡大(拡張ないし拡幅)されることも可能である。これは、その場所に光案内要素200が直線的に更に延伸する場合、相交わる(合流する)2つの面105,106を貫通する穴(凹部)が形成され得ることに関連するが、これ(この構造)は製造技術的には不利であり得る。これに応じて、そこには、光学的には影響を及ぼさない1つ又は複数の光案内要素200の拡大(拡張)部を設けることができる。
光学体110は、側部において互いに対し向かい合って位置する側部境界面120,121によって画成されている(境界付けられている)。光学体110内で伝搬する光は側部境界面120,121において少なくとも部分的に、好ましくは完全に、反射、とりわけ全反射されることができる。図示の例の場合、これらの側部境界面120,121はフラット(平面的)であり、光学体110の光軸Xの方向において互いに離れるよう(相互の間隔が大きくなるよう)延在する(図3及び図4の小図参照)。
光案内要素200,300は側部境界面120,121に配されている。光案内要素200,300は同一に構成され、光学体110において同一の高さのところで延伸することが好ましく、とりわけ、光案内要素200,300は光軸Xに対し平行に延伸することが好ましい。
例えば、光案内要素は、光軸Xに対し直角をなす断面で見ると、矩形又は方形の横断面を有する。
図1に示した具体的実施形態の場合、両方の側部境界面120,121は光軸Xの方向に見て夫々後側境界面120a、中央境界面120b及び前側境界面120cに区分されており、両方の側部境界面120,121の各々の中央境界面120bは水平方向Yにおいて、夫々の側部境界面120,121の後側境界面120a及び前側境界面120cに対して光軸Xの横方向に(光軸Xに近づく側に)引っ込む(後退する)よう、即ち窪められる(凹部を形成する)よう構成されている。
この窪められた(凹部を形成する)中央境界面120bには、夫々1つの光案内要素200,300が配されており、好ましくは該光案内要素200,300と一体的に結合されている。光案内要素200,300は光軸Xの方向において後側側部境界面120aによって画成される光学体110の後側領域から前側側部境界面120cによって画成される光学体110の前側領域にまで延在する。
例えば、中央境界面120bはほぼ光案内体100の領域に延在し、後側境界面120aは例えば少なくとも部分的に光供給要素101の領域にわたって延在し、前側境界面120cは例えば少なくとも部分的に投影装置500の領域にわたって延在する。
光案内要素200,300は、従って、光学体110の(内部側に)後退するようずらされた(引っ込められた)境界面120bに存在する(設けられた)一種のウェブないしブリッジ(Steg)を形成し、好ましくはこの境界面120bと一体的に構成される。
図示のように、各光案内要素200,300の、好ましくはフラット(平面的)な、外側面200aは、当該光案内要素200,300が配されている側部境界面120,121の後側境界面120a及び前側境界面120cと同じ高さに位置する(面一をなす)。
各光案内要素200,300の外側面200a、上面200b及び下面200cにおいては、好ましくは、全反射が起こる。光は光案内体内へ入射可能であるが、それは、そこでは光案内要素200,300は好ましくは光案内体100ないし光学体110に直接的に境を接しており、とりわけ該光案内体100ないし光学体110と同じ材料で一体的に構成されているからであり、この光は絞りエッジ装置103によって光学体において捕獲(遮断、吸収等)される。
光案内要素によって、光は、光案内要素への入射時の伝搬方向に応じて直進的にこの光案内要素内を貫通して進行(運動)するか、又は、光案内要素を外部に対し境界付ける(光案内要素とその外部との境界を形成する)境界面200a,200b,200cにおいて全反射され、そのようにして投影装置500へと伝搬する。
冒頭に記載したとおり、投影装置500は垂直方向において(画像を)反転するよう構成されている。投影装置500は、更に、垂直方向に見て中間光像(即ち好ましくはほぼ絞りエッジ104aに位置する投影装置500の(好ましくは垂直な、光軸Xに対し直角をなす)焦点面内の像)中の同じ点から出射するが、異なる方向に伝搬する光ビームが、投影装置によって垂直方向に同じ高さで光像中に結像されるよう、構成されることが好ましい。
そのような影響(効果)は、投影装置500から出射する光が一般的に(その出射前の伝搬方向に依存して)水平方向に偏向される(逸らされる)ようにするために、水平方向においては生じないことが好ましい。
一般的にいえば、投影装置500は例えば投影レンズ装置として構成されるか又はそのような投影レンズ装置を含む。具体的には、投影装置500は、図示の例では、光学体110を前方に対して境界付ける(境界を形成する)境界面を含み(ないしはそのような境界面から構成され)、光学体内を伝播する光、とりわけ光ビームS5は、この境界面を介して、光分布として光学体110の前方の領域へ結像される。上述したように光出射面を介した出射時における光ビームの屈折による相応の偏向を達成するために、これ(境界面ないし光出射面)は相応に形状形成されている、とりわけ湾曲されている。この場合、境界面は凸状に構成されることが好ましい。図示の例では、この場合、境界面は、垂直断面においては凸状に湾曲されており、他方、水平断面においては光軸に対し平行に直線的に延伸している。
更に、投影装置500の外面は、図1に示されているように、平滑なベース面に形成された溝列状構造によって構成されること、該溝列状構造を形成する複数の溝は実質的に垂直方向に延伸していること、好ましくは水平方向において並置されている夫々2つの溝は、とりわけ実質的に垂直(方向)に延伸し、好ましくは該複数の溝の垂直方向の長さ全体にわたって延伸する隆起部によって互いに対し分離されることがなおも可能である。この方法で、サインライト領域は水平方向において目標を定めて(目的通りに)拡開される(verbreitert)ことができる。
例えば、この場合、投影装置500はシリンダレンズの形での投影(投射)レンズである。即ち、投影レンズとして作用(機能)する光学体の境界面はシリンダの外周面(Mantel)の一部の形状を有し、この場合、該シリンダの高さ(長手軸)はY軸に対し平行に延伸する。例えば、このシリンダの高さはX,Y(平)面にある。
即ち、X,Z(平)面に対し平行な(平)面(複数)における断面(複数)において、投影レンズは夫々同じ切断線(輪郭)を有する。
図2の構造は絞り400によってのみ図1の構造と相違する。絞り400は、本発明のために、該絞り400が光案内要素200,300の夫々について光案内要素200,300が貫通して案内される切欠凹部(ないし穴部)401を有するよう、変更されている。
サインライト用光ビームSL(図4)は光分布の明暗境界(線)の上側に位置する領域Bへ投影(投射)され、光像中において例えばサインライト用光分布SVとして結像される(図5)。
入射光ビームS4又はその部分が投射される領域Bは、光像中において垂直方向に凡そ1°~6°の範囲にわたって、好ましくは図示されているようにHH線の上方の1.5°~4.5°の範囲にわたって、延在する。
水平方向においては、領域Bは典型的には凡そ-10°~+10°の範囲にわたって、好ましくは-8°~+8°の範囲にわたって延在する。
以下に、本発明の可能な態様を付記する。
[付記1]明暗境界を有する光分布を生成するための自動車前照灯用照明装置。
該照明装置は、
・少なくとも1つの光源、
・透光体、
・該少なくとも1つの光源が放射する光を供給するための少なくとも1つの光供給要素、及び、
・投影装置
を有する。
前記透光体、前記少なくとも1つの光供給要素及び前記投影装置は、好ましくは同じ材料からなる、透明で透光性の一体的な光学体を構成する。
前記透光体は絞りエッジ領域を備えた絞り装置を有し、該絞り装置は前記光供給要素と前記投影装置の間の光伝搬領域に配置されている。
前記少なくとも1つの光源の光は前記光供給要素を介して前記透光体内へ入射し、該光は該透光体内において第1光ビームとして伝搬し、前記絞り装置によって該第1光ビームは変化された第2光ビームへと変化され、この第2光ビームは前記投影装置によって明暗境界を有する光分布として結像され、該明暗境界、とりわけ該明暗境界の形状及び位置は前記絞り装置の絞りエッジ領域によって決定される。
前記投影装置は垂直方向において反転を行うよう構成されている。
前記光学体には少なくとも1つの光案内要素が配されている。該少なくとも1つの光案内要素は光案内要素光入射面と光案内要素光出射面を有する。該少なくとも1つの光案内要素は、前記光供給要素からの光が該光案内要素光入射面を介して該少なくとも1つの光案内要素内に供給され、この光案内要素内において、とりわけ少なくとも部分的に全反射によって、伝搬し、該光案内要素光出射面を介して再び該光学体内に入射するよう、配されている。該少なくとも1つの光案内要素の光案内要素光出射面は、該少なくとも1つの光案内要素光出射面が垂直方向に見て少なくとも部分的に、好ましくは完全に、前記絞りエッジ領域の下方に位置するよう、該光学体に通じる。
好ましくは、前記少なくとも1つの光案内要素ないし複数の光案内要素は、前記光学体の光軸の方向に見て、夫々前記絞りエッジ領域にまで又はそれを超えて延伸する。
再び前記光学体に入射する光ビームの少なくとも一部、好ましくはその全部が、前記投影装置によって、サインライト用光ビームとして、前記光分布の前記明暗境界の上方に位置する領域へと投射され、例えばサインライト用光分布として、光像内において結像される。
[付記2]上記の照明装置において、
前記光学体と前記少なくとも1つの光案内要素は一体的に、とりわけ同じ材料で、構成されている。
[付記3]上記の照明装置において、
前記光学体は、横方向において互いに向かい合って位置する側部境界面によって画成されている;好ましくは該光学体内を伝搬する光は該側部境界面において少なくとも部分的に反射、とりわけ全反射される;少なくとも1つの側部境界面には少なくとも1つの光案内要素が配されている;好ましくは2つの側部境界面の各々には少なくとも1つの光案内要素が、好ましくは夫々丁度1つの光案内要素が配されている。
[付記4]上記の照明装置において、
前記少なくとも1つの光案内要素ないし複数の光案内要素は前記光学体の光軸に対し実質的に平行に延在している。
[付記5]上記の照明装置において、
前記少なくとも1つの光案内要素ないし複数の光案内要素は矩形又は方形の横断面を有する;好ましくは複数の光案内要素が設けられている場合、全部が同じ横断面を有する;及び/又は好ましくは光案内要素の横断面はその長さ全体にわたって同一である。
[付記6]上記の照明装置において、
側部境界面当たり夫々1つの光案内要素が設けられている場合、これらの光案内要素は垂直方向に見て同じ高さで延伸している。
[付記7]上記の照明装置において、
前記少なくとも1つの光案内要素ないし複数の光案内要素は直線的な延伸形状を有する。
[付記8]上記の照明装置において、
側部境界面の前記光案内要素の少なくとも1つは、前記光案内要素光出射面が前記絞りエッジ領域の下方又は該絞りエッジ領域に位置する絞りエッジの下方において前記光学体に通じるよう、配されているか、又は、側部境界面の前記光案内要素の少なくとも1つは、前記光案内要素光出射面の上縁部が前記絞りエッジ領域又は該絞りエッジ領域に位置する絞りエッジと同じ高さで前記光学体に通じるよう、配されている。
[付記9]上記の照明装置において、
前記側部境界面の少なくとも1つ、好ましくは両方の側部境界面は、前記光軸の方向に見て、夫々、後側境界面、中央境界面及び前側境界面に区分される;1つの又は両方の側部境界面中央境界面は水平方向において、夫々の側部境界面の前記後側及び前側境界面に対して前記光軸の横方向に引っ込むよう、即ち窪められるよう構成されている;前記少なくとも1つの光案内要素は前記中央側部境界面に配されており、好ましくは該中央側部境界面に一体的に結合されており、及び、前記後側側部境界面によって画成される前記光学体の後側領域から前記前側側部境界面によって画成される前記光学体の前側領域にまで延在する。
[付記10]上記の照明装置において、
前記少なくとも1つの光案内要素の、好ましくはフラットな、外側面は、該少なくとも1つの光案内要素が配されている側部境界面の前記後側及び/又は前側境界面と同じ高さに位置する。
[付記11]上記の照明装置において、
前記絞り装置は、例えば前記絞りエッジ領域にある共通の絞りエッジにおいて交わる前記透光体の複数の境界面から構成されている;好ましくは前記光学体の外部において、該複数の境界面の間に物理的絞りが、及び/又は、2つの境界面の少なくとも一方の外面に、好ましくは光伝搬方向において他方の境界面の前方に配置されている境界面の外面に、コーティング又は物理的絞りが配されており、該コーティング又は物理的絞りは該透光体から出射する光を捕獲可能に構成されている。
[付記12]上記の照明装置において、
前記物理的絞り及び/又は前記コーティングは、各光案内要素について夫々1つの切欠凹部を有する;該光案内要素は、光が該物理的絞り及び/又は該コーティングによって妨げられることなく伝搬可能であるよう、該切欠凹部を貫通して延伸している。
[付記13]上記の照明装置において、
前記光供給要素は、前記少なくとも1つの光源から放射された光を、この光が実質的に前記絞り装置の絞りエッジ領域へ照射されるよう、成形する光成形光学系を含む;好ましくは該絞りエッジ領域は実質的に前記投影装置の焦線ないし焦点面に位置する。
[付記14]上記の照明装置において、
前記投影装置の外面は平滑なベース面に形成された溝列状構造によって構成されている;該溝列状構造を形成する複数の溝は実質的に垂直方向に延伸している;好ましくは水平方向において並置されている夫々2つの溝は、とりわけ実質的に垂直に延伸し、好ましくは該複数の溝の垂直方向の長さ全体にわたって延伸する隆起部によって互いに対し分離されている。
[付記15]上記の何れかの照明装置を少なくとも1つ含む自動車前照灯。

Claims (22)

  1. 明暗境界を有する光分布を生成するための自動車前照灯用照明装置であって、
    該照明装置は、
    ・少なくとも1つの光源(10)、
    ・透光体(100)、
    ・該少なくとも1つの光源(10)が放射する光を供給するための少なくとも1つの光供給要素(101)、及び、
    ・投影装置(500)
    を有し、
    前記透光体(100)、前記少なくとも1つの光供給要素(101)及び前記投影装置(500)は、透明で透光性の一体的な光学体(110)を構成すること、
    前記透光体(100)は絞りエッジ領域(104)を備えた絞り装置(103)を有し、該絞り装置(103)は前記光供給要素(101)と前記投影装置(500)の間の光伝搬領域に配置されていること、
    前記少なくとも1つの光源の光は前記光供給要素(101)を介して前記透光体(100)内へ入射し、該光は該透光体(100)内において第1光ビーム(S1)として伝搬し、前記絞り装置(103)によって該第1光ビーム(S1)は変化された第2光ビーム(S2)へと変化され、この第2光ビーム(S2)は前記投影装置(500)によって明暗境界(HD)を有する光分布(LV)として結像され、該明暗境界(HD)は前記絞り装置(103)の絞りエッジ領域(104)によって決定されること、
    前記投影装置(500)は垂直方向において反転を行うよう構成されていること、
    前記光学体(110)には少なくとも1つの光案内要素(200,300)が配されており、該少なくとも1つの光案内要素(200,300)は光案内要素光入射面(201,301)と光案内要素光出射面(202,302)を有すること、該少なくとも1つの光案内要素(200,300)は、前記光供給要素(101)からの光(S3)が該光案内要素光入射面(201,301)を介して該少なくとも1つの光案内要素(200,300)内に供給され、この光案内要素(200,300)内において伝搬し、該光案内要素光出射面(202,302)を介して再び該光学体(110)内に入射するよう、配されていること、該少なくとも1つの光案内要素(200,300)の光案内要素光出射面(202,302)は、該少なくとも1つの光案内要素光出射面(202,302)が垂直方向に見て少なくとも部分的に前記絞りエッジ領域(104)の下方に位置するよう、該光学体(110)に通じること、
    再び前記光学体(110)に入射する光ビーム(S5)の少なくとも一部が、前記投影装置(500)によって、サインライト用光ビーム(SL)として、前記光分布の前記明暗境界の上方に位置する領域(B)へと投射され、サインライト用光分布(SV)として、光像内において結像されること
    を特徴とする照明装置。
  2. 請求項1に記載の照明装置において、
    前記少なくとも1つの光案内要素(200,300)ないし複数の光案内要素(200,300)は、前記光学体(110)の光軸(X)の方向に見て、夫々前記絞りエッジ領域(104)にまで又はそれを超えて延伸すること
    を特徴とする照明装置。
  3. 請求項1又は2に記載の照明装置において、
    前記光学体(110)と前記少なくとも1つの光案内要素(200,300)は一体的に構成されていること
    を特徴とする照明装置。
  4. 請求項1~3の何れかに記載の照明装置において、
    前記光学体(110)は、横方向において互いに向かい合って位置する側部境界面(120,121)によって画成されていること、少なくとも1つの側部境界面(120,121)には少なくとも1つの光案内要素(200,300)が配されているこ
    特徴とする照明装置。
  5. 請求項4に記載の照明装置において、
    該光学体(110)内を伝搬する光は該側部境界面(120,121)において少なくとも部分的に反射されること、及び/又は、2つの側部境界面(120,121)の各々には少なくとも1つの光案内要素(200,300)が配されていること
    を特徴とする照明装置。
  6. 請求項1~の何れかに記載の照明装置において、
    前記少なくとも1つの光案内要素(200,300)ないし複数の光案内要素(200,300)は前記光学体(110)の光軸(X)に対し実質的に平行に延在していること
    を特徴とする照明装置。
  7. 請求項1~の何れかに記載の照明装置において、
    前記少なくとも1つの光案内要素(200,300)ないし複数の光案内要素(200,300)は矩形又は方形の横断面を有するこ
    特徴とする照明装置。
  8. 請求項7に記載の照明装置において、
    複数の光案内要素(200,300)が設けられている場合、全部が同じ横断面を有すること、及び/又は、光案内要素(200,300)の横断面はその長さ全体にわたって同一であること
    を特徴とする照明装置。
  9. 請求項の何れかに記載の照明装置において、
    側部境界面(120,121)当たり夫々1つの光案内要素(200,300)が設けられている場合、これらの光案内要素(200,300)は垂直方向に見て同じ高さで延伸していること
    を特徴とする照明装置。
  10. 請求項1~の何れかに記載の照明装置において、
    前記少なくとも1つの光案内要素(200,300)ないし複数の光案内要素(200,300)は直線的な延伸形状を有すること
    を特徴とする照明装置。
  11. 請求項1~10の何れかに記載の照明装置において、
    側部境界面(120,121)の前記光案内要素(200,300)の少なくとも1つは、前記光案内要素光出射面(202,302)が前記絞りエッジ領域(104)の下方又は該絞りエッジ領域(104)に位置する絞りエッジ(104a)の下方において前記光学体(110)に通じるよう、配されているか、又は、側部境界面(120,121)の前記光案内要素(200,300)の少なくとも1つは、前記光案内要素光出射面(202,302)の上縁部(220a,221a)が前記絞りエッジ領域(104)又は該絞りエッジ領域(104)に位置する絞りエッジ(104a)と同じ高さで前記光学体(110)に通じるよう、配されていること
    を特徴とする照明装置。
  12. 請求項4~11の何れかに記載の照明装置において
    なくとも1つの側部境界面(120,121)は、光軸(X)の方向に見て、夫々、後側境界面(120a)、中央境界面(120b)及び前側境界面(120c)に区分されること、1つの又は両方の側部境界面(120,121)の中央境界面(120b)は水平方向(Y)において、夫々の側部境界面(120,121)の前記後側及び前側境界面(120a,120c)に対して前記光軸(X)の横方向に引っ込むよう、即ち窪められるよう構成されていること、前記少なくとも1つの光案内要素(200,300)は前記中央側部境界面(120b)に配されており、及び、前記後側側部境界面(120a)によって画成される前記光学体の後側領域から前記前側側部境界面(120c)によって画成される前記光学体の前側領域にまで延在すること
    を特徴とする照明装置。
  13. 請求項12に記載の照明装置において、
    前記少なくとも1つの光案内要素(200,300)の外側面(200a)は、該少なくとも1つの光案内要素(200,300)が配されている側部境界面(120,121)の前記後側及び/又は前側境界面(120a,120c)と同じ高さに位置すること
    を特徴とする照明装置。
  14. 請求項1~13の何れかに記載の照明装置において、
    前記絞り装置(103)は、前記透光体(100)の複数の境界面(105,106)から構成されているこ
    特徴とする照明装置。
  15. 請求項14に記載の照明装置において、
    前記透光体(100)の外部において、該複数の境界面(105,106)の間に物理的絞り(300)が、及び/又は、2つの境界面(105,106)の少なくとも一方の外面にコーティング又は物理的絞りが配されており、該コーティング又は物理的絞りは該透光体(100)から出射する光を捕獲可能に構成されていること
    を特徴とする照明装置。
  16. 請求項15に記載の照明装置において、
    前記物理的絞り(400)及び/又は前記コーティングは、各光案内要素(200,300)について夫々1つの切欠凹部(401)を有し、該光案内要素(200,300)は、光が該物理的絞り(400)及び/又は該コーティングによって妨げられることなく伝搬可能であるよう、該切欠凹部(401)を貫通して延伸していること
    を特徴とする照明装置。
  17. 請求項1~16の何れかに記載の照明装置において、
    前記光供給要素(101)は、前記少なくとも1つの光源(10)から放射された光(S1)を、この光が実質的に前記絞り装置(103)の絞りエッジ領域(104)へ照射されるよう、成形する光成形光学系を含むこ
    特徴とする照明装置。
  18. 請求項17に記載の照明装置において、
    前記絞りエッジ領域(104)は前記投影装置(500)の焦線ないし焦点面(FB)に位置すること
    を特徴とする照明装置。
  19. 請求項1~18の何れかに記載の照明装置において、
    前記投影装置(500)の外面は平滑なベース面に形成された溝列状構造によって構成されていること、該溝列状構造を形成する複数の溝は実質的に垂直方向に延伸しているこ
    特徴とする照明装置。
  20. 請求項19に記載の照明装置において、
    水平方向において並置されている夫々2つの溝は、垂直に延伸し、該複数の溝の垂直方向の長さ全体にわたって延伸する隆起部によって互いに対し分離されていること
    を特徴とする照明装置。
  21. 請求項1~20の何れかに記載の照明装置において、
    前記透光体(100)、前記少なくとも1つの光供給要素(101)及び前記投影装置(500)は同じ材料からなること、及び/又は、前記光学体(110)と前記少なくとも1つの光案内要素(200,300)は同じ材料からなること
    を特徴とする照明装置。
  22. 請求項1~21の何れかに記載の照明装置を少なくとも1つ含む自動車前照灯。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021144902A (ja) * 2020-03-13 2021-09-24 オムロン株式会社 導光部材、照明装置および表示装置
WO2022044078A1 (ja) * 2020-08-24 2022-03-03 三菱電機株式会社 前照灯モジュール及び前照灯装置
KR102602255B1 (ko) 2021-09-13 2023-11-16 현대모비스 주식회사 차량용 램프 및 그 램프를 포함하는 차량

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010170836A (ja) 2009-01-22 2010-08-05 Stanley Electric Co Ltd プロジェクタ型車両用前照灯
JP2017084556A (ja) 2015-10-27 2017-05-18 スタンレー電気株式会社 レンズ体、レンズ結合体及び車両用灯具
US20180058651A1 (en) 2016-09-01 2018-03-01 Valeo Vision Optical module for lighting overhead lights

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH029444Y2 (ja) * 1986-11-04 1990-03-08
CN100456505C (zh) * 2006-04-10 2009-01-28 中强光电股份有限公司 发光模块
JP4766698B2 (ja) 2007-03-29 2011-09-07 株式会社小糸製作所 車輌用前照灯の灯具ユニット
DE102012220457B4 (de) * 2012-11-09 2023-05-25 Plastic Omnium Lighting Systems Gmbh Beleuchtungseinrichtung
JP6131724B2 (ja) * 2013-06-11 2017-05-24 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
AT518109B1 (de) * 2016-01-14 2017-11-15 Zkw Group Gmbh Beleuchtungseinheit für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zum Erzeugen eines Lichtbündels mit Hell-Dunkel-Grenze
AT518557B1 (de) * 2016-04-29 2018-04-15 Zkw Group Gmbh Beleuchtungseinheit für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zum Erzeugen eines Lichtbündels mit Hell-Dunkel-Grenze
JP6941927B2 (ja) * 2016-09-28 2021-09-29 マクセルフロンティア株式会社 車両用前照灯装置
KR102087412B1 (ko) 2016-09-30 2020-03-12 에이취.에이.오토모티브 시스템스 인코퍼레이티드 근거리 빔 자동차 램프 모듈용 집광기
US10288248B1 (en) * 2017-12-14 2019-05-14 Valeo North America, Inc. Device for automotive lighting
CN207817249U (zh) * 2018-02-28 2018-09-04 法雷奥市光(中国)车灯有限公司 用于车灯的光导部件、用于机动车辆的车灯和机动车辆
DE102018108567A1 (de) * 2018-04-11 2019-10-17 HELLA GmbH & Co. KGaA Scheinwerfer für Fahrzeuge
CN108758547A (zh) * 2018-08-28 2018-11-06 江阴司达光电科技有限公司 一种汽车led前大灯
FR3086734B1 (fr) * 2018-09-28 2022-06-24 Valeo Vision Module lumineux de vehicule comprenant un pion de referencement avec une partie souple et une partie rigide

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010170836A (ja) 2009-01-22 2010-08-05 Stanley Electric Co Ltd プロジェクタ型車両用前照灯
JP2017084556A (ja) 2015-10-27 2017-05-18 スタンレー電気株式会社 レンズ体、レンズ結合体及び車両用灯具
US20180058651A1 (en) 2016-09-01 2018-03-01 Valeo Vision Optical module for lighting overhead lights

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