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JP6141942B2 - ロービームタイプの光ビーム、及び選択的光ビームを形成するための適する光学モジュール - Google Patents

ロービームタイプの光ビーム、及び選択的光ビームを形成するための適する光学モジュール Download PDF

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Description

本発明は、ロービームタイプの光ビーム、及び選択的光ビームタイプの光ビームを交互に形成するのに適する光学モジュールに関する。本明細書において用いる光学モジュールという用語は、少なくとも1つの光源を収容するのに適する光学システムを言い、光源は、複雑な形状の表面を有することがあるリフレクタ内に配置され、かつ場合によっては、レンズタイプの、またはリフレクタタイプの1つ以上の光屈折素子に光を照射する。
本発明の分野は、概して原動機付き車両のヘッドランプの分野である。この分野では、種々のタイプのヘッドランプが知られており、これらのヘッドランプは、基本的に次のような特徴を備えている。
−道路を80mに近い距離まで見通せるように作用するすれ違いライト、または下向きライトは、原則的には夜間に使用され、このライトの光ビームの照射範囲は、対向車の運転者の眩惑を回避することができるように決定される。下向き光ビームは、この光ビームが使用される左側通行または右側通行の交通ルールに応じて異なる。
−遠くまで照らす上向きライトは、道路を600mに近い距離まで見通せるように作用し、対向車両とすれ違うとき、または別の車両の後ろにつくときには、照度を下げて、この車両の運転者を眩惑することがないようにする必要がある。
−フォグランプなど。
−すれ違いヘッドライト及び長距離ライトの機能を、同じ光学モジュール内で組み合わせた微調整できるヘッドランプであり、2通り切り替え機能付きヘッドランプ(bifunctional headlamps)と呼ばれるヘッドランプ。
上に述べた従来の照明装置、特にすれ違いヘッドライトとして使用される照明装置は、特定の状態において使用されるときに微調整することができる光ビームを形成する。従って、例えば車両が曲がり角に差し掛かると、ヘッドランプは、真っ直ぐ前方を照射し続けるとともに、より賢明に動作して、光ビームを、差し掛かっている曲がり角の方向に誘導する。これが、主要な従来のヘッドランプ機能、具体的には、下向きライト及び上向きライトを補完するものとして、種々の微調整機構が徐々に出現している理由である。
このように、複雑な機能、所謂最先端機能、またはAFS(Advanced Front lighting System:先進前方照明システム)の開発が行われてきたが、これらの機能またはシステムの中でも、特に本発明に直接関連するのが、所謂DBL(Dynamic Bend Light:可変ベンドライト)機能である。このDBL機能により、ライトビームを旋回可能とした照明装置とも呼ばれる旋回ヘッドランプが得られる。このような照明装置は、照明装置によって生成された光ビームの向きを変更するのに適するので、車両が曲がり角に差し掛かると、道路を、その形状に合わせて、出来る限り明るく照らすことができる。
このような機能を実現するために、1つの公知の方法は、照明装置のグローバルビームを駆動機構により動かすもので、この駆動機構は、照明装置の(少なくとも部分的な)回動を、車両から送出される情報に基づいて、例えばステアリングホイール角度センサを利用して制御する。
直ぐ上に述べたヘッドランプ及びライトの全てに関して、従来より、ハロゲンバルブタイプの光源、または放電バルブが使用されている。しかしながら、この数年間は、自動車部品製造業者は、LEDという同義語で表記される発光ダイオードの使用を推奨しており、この使用には、例えばインジケータライトまたはリアライトが関連づけられている。
発光ダイオードには、多くの利点がある。まず、このタイプのダイオードが、全方向に光を放射する訳ではなく、かつ問題のダイオードのP−N接合を支持する基板の反対側の半空間に光を放射することが長い間に亘って知られている。従って、より安泰な誘導放射を利用することにより、放電バルブまたはハロゲンバルブの場合に比して、失われるエネルギーの量は少ない。
次に、ダイオードの放射パワーは、近年大きくなっている。更に、長い間に亘って、赤色光を放射するダイオードが製造されているが、特に現在は、白色光及びオレンジ光を放射するダイオードも製造されるようになっており、そのため、考えられる適用範囲が広くなっている。これらのダイオードが放出する熱量は、比較的少ないが、相当数の制約を熱放散に関連して課すことが、高出力LEDsにとって依然として重要である。
最後に、LEDは、同じ放射パワーでも、放電バルブまたはハロゲンバルブに比して、エネルギーの消費量は少ない。これらのダイオードは、非常に大きい訳ではなく、またダイオードの特殊な形状は、ダイオードを、可撓性を有する電子素子支持板タイプの電子素子支持板の上に配置する場合に、ダイオードに関連して複雑な表面形状を創成し、かつ設計する新規な可能性を生み出している。
更に、運転の快適感を、視認性の観点から高めるという共通目的のために、2通りの切り替え機能付き光学モジュールが使用される。ヘッドランプ装置の2通り切り替え機能付き光学モジュールでは、交通状況に応じて、ロービーム機能をハイビーム機能に、また逆に、ハイビーム機能をロービーム機能に自動的に切り替えることができる。このような2通り切り替え機能付きモジュールを備える車両は、ハイビーム機能の使用により、眩惑される虞のある車両の存在を検知するように構成される。車両が検知されない場合、ハイビーム機能は自動的に作動する。一旦、車両の存在が検知されると、ハイビーム機能は自動的に作動解除され、2通り切り替え機能付きヘッドランプを装着した車両は、再度、ロービームタイプの光ビームを照射する。
検知車両が存在しないことによって、ハイビーム機能への切り替えが指示されるときの閾値は、約600mである。一旦、車両が、装着車両から600m未満の位置に検知されると、ロービーム機能が作動する。しかしながら、この機能によって、十分な照明が、道路の中心部分の80m先の位置に近い位置から、車両が走行している車線の路側帯(すなわち、右側通行の交通法規下の右側路側帯)の150m先の位置までの距離に亘ってしか可能にならない。従って、行なうことのできる照明は、右側通行の交通法規下における道路の右側であり、路面の左側は明らかに低い照度でしか照明されない。従って、眩惑される虞のある最初の車両が、装着車両から約100m〜600mの距離に位置するような交通状況は、非常に高い頻度で発生し、これらの状況において、道路の照明を最適化し、それによって、他のいずれの車両の運転者も眩惑しないようにすることができる。
従って、ビームの範囲を、対向車両または先行車両が位置する推定距離に応じて適合させることができる種々の解決策が提案されている。これらの解決策は、漸進的光ビーム(progressive light beams)と言われる解決策である。この解決策が、光ビームの範囲の最適化の点で満足できる場合、この解決策は、路側帯照明を提案しようと考えている場合には、満足できるものにはならない。
従って、最新技術では、車両から放出されるグローバル光ビームを、異なる隣接角度部分に分割するという解決策も提案されており、各部分は、グローバル光ビームの1つの角度セクタに対応する。従って、対向車両または先行車両が特定部分に位置する場合、グローバル光ビームの最適化では、グローバル光ビームによって、当該特定部分のみが眩惑される現象を防止する。これらの光ビームは、選択的光ビーム(selective light beams)と呼ばれるものである。「非眩惑照度部分(non−dazzling portion)」という用語は、グローバル光ビームのうち、当該ビームが、水平線に平行なカットオフラインの直下に、当該ビームが先行車両または対向車両に到達するときに、または到達する前に集中する角度セクタを指し、このカットオフラインは、水平線の下方に位置する。
このため、第1の解決策では、ロービームタイプの光ビームを形成する第1光学モジュールを配置して、DBL機能を実行するだけでなく、L字形カットオフラインを有する選択的タイプのビームを形成するために使用される第2光学モジュールを配置した構成のヘッドランプを作製することができる。L字形カットオフラインとは、略水平の第1部分を有し、この第1部分は、問題のカットオフラインから延びるグローバル垂直方向上昇部分、すなわち45度〜135度の角度で延びる部分によって中断され、問題のカットオフラインの水平部分が、前記グローバル垂直方向上昇部分の右側または左側に延在する構成を指すカットオフラインである。
このような光学モジュールの完成例を、図1A及び1Bに示す。
これらの図では、LED型光源を各モジュールに、基本的に前に引用した利点を考慮に入れて使用する。これらの光学モジュールでは、本発明の完成例におけるように、LEDsの使用は、制限を全く伴なうことがないので有利である。キセノン型バルブまたはハロゲン型バルブの他の光源を、説明する異なるモジュールに使用することができる。
光学モジュール101が、これらの図に示されており、この光学モジュールは、以下の構成要素を備えている。
−第1リフレクタ102
−第2リフレクタ112
−第3リフレクタ114
−光源105。
第1リフレクタ102は、以下の特徴を有する楕円形リフレクタである。
−2つの集光点F1及びF2
−光軸A1
−略楕円形の反射面106。
略楕円形の反射面106は、ほぼ回転面となるように形成されている部品の角度セクタの形状に形成され、そしてこの角度セクタは、箔の面に直交する軸面の上方に位置し、かつ光軸A1を含む半空間に延在する。1次近似では、反射面106は半楕円形である。
光源105は、実質的に、第1リフレクタ102の第1集光点F1の位置に観察することができる。
既に述べたように、光源105は発光ダイオードであり、この発光ダイオードは、このダイオードの光エネルギーのほとんどを、内部反射側の略楕円形の反射面106に放出するのが好ましい。
第2リフレクタ112は、以下の特徴を備えている。
−第1リフレクタ102の集光点は、第2集光点F2にほぼ一致している。
−光軸A2。
−反射面107。
光軸A2は、照明モジュール101を装着した不図示の車両の前後軸にとほぼ平行である。
光軸A1は、光軸A2と角度αをなしている。図示の例では、角度αは90°に等しい。しかし、この角度と別の値を有するものとすることもできる。
反射面107は、例えば略放物線形状であり、この放物線の軸が光軸A2である。
折り返し部材(folder)である第3リフレクタ114は、第1リフレクタ102と第2リフレクタ112との間に位置し、少なくとも1つの反射上面108と、カットオフエッジ(cut−off edge)である端部側前面エッジ109とを備えている。
カットオフエッジ109は、第1リフレクタ102の第2集光点F2の近くに見ることができる。
光学モジュール101が機能する原理は、次の通りである。
光源105から放出される3つの光線R1,R2,及びR3について考察する。
光源105は、第1リフレクタ102の第1集光点F1に観察されるので、光源105から放出される光線のほとんどは、内側面106で反射された後に、折り返されて第2集光点F2に、または第2集光点F2近傍に達する。これが、光線R1がカットオフエッジ109に沿って通過するときの挙動である。次に、光線R1は、第2リフレクタ112の反射面107で、第2リフレクタ112の光軸A2と略平行な方向に沿って反射される。
しかしながら、光源は特定の分布を持っているため、他の光線は、厳密に第1集光点F1から放出される訳ではなく、内側面106により反射された後、折り返し部材114の反射面108で反射される。これが、光線R2の挙動である。次に、光線R2は、再度、放物線状表面107で反射され、この反射は、図1の平面図の左側に向かって行なわれる。従って、光線R2は、照射ビームのカットオフの下方に放出される。光線R2が反射面108で反射されない場合、光線R2が照射領域をカットオフラインの上方に形成してしまうことから、光線R2は許容されないことになる。
R3タイプの他の光線は、エッジ109の上方を通過することができる。このような場合、光線R3は同様に、照射ビームのカットオフの下方に放出される。
折り返し部材114の反射面108によって、光源105の像を「折り返す」ことができ、これらの像は、第1リフレクタ102の楕円形反射面106により反射されて、第2集光点F2に達する。
像のこの「折り返し」により形成される「折り返し部材」は、明確なカットオフを、第2リフレクタ112により反射される照射ビームに形成するように作用する。
光学モジュール101の1つの利点は、折り返しタイプの第3リフレクタ114を設けてあるので、当該光学モジュールは、遮光部材を備える従来の照明モジュールにおける場合のように、光源105から放出される光線の大部分を遮蔽してしまうということがなく、かつ当該リフレクタで反射される光線を折り返して、光線がカットオフの下方に達するようにしていることである。
このような光学モジュールでは、カットオフエッジ109が第1リフレクタ102の第2集光点F2の近傍に位置するので、問題の光学モジュールにより形成される基本ビームのカットオフラインの形状を決定するのは、カットオフエッジ109の形状である。従って、図1Bに観察することができるタイプのカットオフエッジを選択すると、従来のロービーム機能の実行を可能にするカットオフラインが得られる。折り返し部材には、水平面を有する第1部分111、及び第1部分の表面を含む面と15°の角度をなして下方に傾斜する表面を有する第2部分113が設けられる。これにより、水平カットオフを左側に有し、かつ左側から戻って右上に向かって上昇する斜めカットオフを有する欧州法規の要件であるロービームタイプの光ビームを実現することができる。法規によれば、この角度の値を、折り返し部材の形状と一緒に変化させることにより、法規通りの下向きライトが得られる。L字形カットオフラインを得るために、カットオフエッジ自体をL字形にする必要があり、この場合、第1部分と第2部分とがなす角度は90°に近い角度であるか、または少なくとも45度〜135度の角度である。
2つの軸A1とA2とがなす角度αは、この場合には、光を半空間に向かってしか放射しないダイオードの特性を利用することにより選択され、かつ最適化されて、第1リフレクタ102が、第2リフレクタ112により反射される光束の一部を遮光することがないようにする。ここで選択される角度αは90°に等しいが、この角度を90°を超える角度にして、第1リフレクタ102が第2リフレクタ112により反射される光束の一部を遮光するのを防止することを可能にしながら、更にコンパクトなモジュールを実現することもできる。
リフレクタ112を収束レンズに置き換えた構成のモジュールを用いてもよく、収束レンズの集光点は、第2リフレクタの集光点位置にあり、当該収束レンズの光軸を、第1リフレクタの光軸に沿った位置に配置して、光学モジュールが光を、当該収束レンズの光軸に沿って放出するようにする。
DBL(可変ベンドライト)機能を満たすヘッドランプを提案すると同時に、従来のロービームカットオフ、及び選択的ビームを形成するように作用するカットオフを実現するのに適する第1の解決策では、図1及び2に示す構成に基づくタイプの第1光学モジュール及び第2光学モジュールを配置し、各モジュールが、第1カットオフラインが従来のロービーム機能に対応し、第2カットオフラインが、L字形カットオフラインに対応する構成の特定のカットオフラインを形成するようにする。異なる光学モジュールを交互に作動させると、ヘッドランプが同時に、ロービームDBL機能を満たし、かつ選択的光ビームを形成するように機能するようになる。
しかしながら、このような解決策には、相当数の不具合がある。この解決策を実行するためには、非常に多くの光学モジュールを搭載することになるので、コストが嵩む。次に、可動構造は非常に扱い難く、かつ問題のヘッドランプにおいて非常に大きな自由空間を確保する必要がある。
本発明の1つの目的は、上述した問題に対処することにある。本発明では、1つの光学モジュールが提案される。具体的には、DBL機能を満たすヘッドランプ内に組み込まれるように構成される光学モジュールであって、従来のロービーム機能を実行し、選択的タイプの光ビームを形成するのに適する光学モジュールが提案される。この光学モジュールの全体寸法は小さく、かつ光学モジュールの製造コストが過大になることがない。
これらの目的を達成するために、本発明は、2つの光ビーム、すなわちロービームタイプの光ビーム、及び選択的タイプの光ビームを、本発明による光学モジュール単独で形成する必要がある構成を提案するものである。そのため、本発明は、特定の遮光部材の使用を提案し、遮光部材は、第1部品及び第2部品を備え、これらの部品は、互いに対して移動することができて、問題の光学モジュールにより形成される光ビームを、遮光部材の2つの部品の相対位置に応じて、従来のロービームタイプの光ビームと選択的光ビームとの間で、そして逆に、選択的光ビームと従来のロービームタイプの光ビームとの間で変化させることができる。
従って本発明は、基本的に、以下の構成要素を備える光学モジュールに関するものであり、この光学モジュールは、
−第1反射ミラーの第1集光点から発する光線のほとんどを反射して、第1反射ミラーの第2集光点に到達させる、前記第1反射ミラーと、
−グローバル軸方向に沿って延在し、かつ前記第1反射ミラーの前記第2集光点の位置に配置されるカットオフエッジを形成する遮光部材であって、グローバル軸方向に沿って延在することが、前記遮光部材が、問題の前記モジュールの光軸にほぼ沿って配置されることを意味する前記遮光部材と、
−光像を前記集光点F2から無限遠点に投影することを可能にする光学素子、例えば放物線状リフレクタまたは放物線部分群を有するリフレクタとを備え、
前記遮光部材は、少なくとも、互いに対して移動することができる第1部品及び第2部品を含んでいる。
同様に、本発明による光学モジュールは、次の補完的特徴のうちの1つ以上を、上記段落に記載されている主要な特徴の他に提供することができる。これらの補完的特徴のいずれの組み合わせも、これらの補完的特徴が、互いに相容れないものではない限り、本発明の有利な例を構成する。
−前記遮光部材は、折り返しタイプの第2反射ミラーであり、この第2反射ミラーによって、前記光学モジュールから放出される光束の量を増やすことができる。
−前記遮光部材は、遮光部材の第1部品と第2部品との相対移動により、第1構成体と第2構成体との間で変化することができ、前記第1構成体では、前記遮光部材は、従来のロービームタイプのカットオフラインを造り出すカットオフエッジを形成し、前記第2構成体では、前記遮光部材は、略L字形カットオフラインを造り出すカットオフエッジを形成し、前記略L字形カットオフラインは、略水平部分を含み、この略水平部分は、問題の前記カットオフラインのグローバル垂直方向上昇部分により中断され、かつ問題の前記カットオフラインの水平部分は、前記グローバル垂直方向上昇部分の右側、または左側に延在している。
−前記光源は、発光ダイオードタイプである。
−前記第1部品は、第2部品に対して、グローバル水平方向であり、かつ光軸と平行な方向に沿って、すなわち、軸方向に沿って移動し、前記第2部品に対する第1部品の移動は、概ね軸方向の移動を含んでいる。
−概ね軸方向の前記移動は、前記第1部品のカットオフエッジが、集光点からずれるような簡単な軸方向並進移動である。「集光点からずれる」という表現は、カットオフエッジが前記第2集光点の位置に位置しなくなることを意味する。そのためには、前記カットオフエッジを光源から遠ざけるか、または光源に近づければよい。好ましくは、前記カットオフエッジを光源に近づける。
−前記第1部品を、第2部品に対して、
−前記第1部品が1番目の回転移動を行なって、第1部品が第1構成体の傾斜位置と、前記第2構成体の水平位置との間で変化することにより、
−前記第2部品は、前記第1部品に対して2番目の略水平の並進移動を行なうことにより動かす。
−前記第1部品の回転移動によって、前記第1部品に対する第2部品の前記並進移動が生じるか、または、前記第1部品に対する第2部品の並進移動によって、第1部品の回転移動が生じる。
−前記遮光部材の2つの部品のうちの一方の部品には、ガイド摺動溝が側方側に設けられ、前記ガイド摺動溝に、遮光部材の他方の部品の側方側に設けられているガイドピンが嵌挿されている。前記ガイド摺動溝の深さは変えることができ、かつ前記ガイドピンは、前記第1部品が第2部品に対して相対移動するときに、前記ガイド摺動溝の底部に接触保持される。
−前記第1部品は、第1部品が第2部品に対して相対移動するときに、把持部分に取り付けられているガイドレールに嵌入される少なくとも1つの駆動ピンを備えている。
−前記駆動ピンは、前記光学モジュールの駆動機構により動かされる。
−前記第1部品を第2部品に対して、ほぼ水平に並進移動させることにより、第1部品を第2部品に対して移動させる。
−前記遮光部材の2つの部品のうちの一方の部品には、ガイド摺動溝が側方に設けられ、前記ガイド摺動溝に、前記遮光部材の他方の部品の側方に設けられているガイドピンが嵌挿されている。前記ガイド摺動溝は、一定の深さを有し、ガイドピンは、ガイド摺動溝の底部に接触保持されている。
−前記第1部品は、第2部品に対して概ね垂直方向に移動する。
−前記第1部品は第2部品に対して、
−前記第1部品が1回目の回転移動を行なって、第1部品が第1構成体の傾斜位置から第2構成体の水平位置に変化することにより、
−前記第2部品が第1部品に対して2番目の略垂直の並進移動を行なうとともに、前記第2部品が3番目の回転移動を行なって、第2部品が前記第1構成体の水平位置から、前記第2構成体の傾斜位置に変化することにより移動する。
−前記第2部品の並進移動によって、前記第1部品の回転移動が生じるか、または前記第1部品の回転移動によって、第2部品の前記並進移動が生じる。
−前記遮光部材の第1部品には、ガイド摺動溝が側方側に設けられ、このガイド摺動溝に、具体的には鳩尾状のほぞ形のガイド部材が嵌挿され、このガイド部材は、遮光部材の第2部品の側方側に配置されている。
−前記第1部品及び第2部品は、それぞれ、第1駆動ピン及び第2駆動ピンを有し、これらの駆動ピンは、前記第1部品が第2部品に対して移動するときに、垂直把持部材に配置されている第1ガイドレール及び第2ガイドレールにそれぞれ嵌挿されている。
−前記第1駆動ピンまたは第2駆動ピンは、前記光学モジュールの駆動機構により動かされる。
−前記垂直移動は、第1部品を集光点からずらすための単純な垂直方向並進移動である。
−前記遮光部材は、第3部品を含む多関節部材であり、前記第1部品、第2部品、及び第3部品は、互いに対して移動することができ、前記第2部品は、一方の側で前記第1部品に、他方の側で前記第3部品に関節接続されている中央部品であり、これらの第1部品及び第3部品は、端部側部品に対応し、これらの端部側部品のうちの一方の端部側部品は、前記モジュールの残りの部分に対して固定されていて、幾つかの異なるカットオフ形状を形成することができ、前記幾つかの異なるカットオフ形状は、これらの3つの部品の各部品のカットオフエッジにより完成されている。
−一方において、前記第1部品及び第2部品は、切れ目のない、またはほぼ切れ目のない軸方向エッジを有し、他方において、前記第3部品及び第2部品は、切れ目のない、またはほぼ切れ目のない軸方向エッジを有する。
−これらの3つの部品は、互いに対して、
−前記中央部品が、端部側固定部品及び中央部品の切れ目のない、またはほぼ切れ目のない軸方向エッジに対応する軸の回りを回転移動することにより、
−他方の端部側部品が、前記中央部品、及びこの他方の端部側部品の切れ目のない、またはほぼ切れ目のない軸方向エッジに対応する軸の回りを回転移動することにより移動して、このグローバル移動が、2つの前記端部側部品の間の並進移動に対応するようになり、前記中央部品が回転することにより、2つの前記端部側部品の間の接合部を完成させる。
−前記中央部品の回転によって、前記端部側固定部品に対する端部側非固定部品の並進移動を駆動するか、または前記端部側固定部品に対する端部側非固定部品の並進移動によって、前記中央部品を回転駆動する。
本発明はまた、原動機付き車両用ヘッドランプに関するものであり、ヘッドランプは、前に述べたモジュールの主要な特徴、及び場合によっては、直ぐ上に述べた補完的特徴のうちの1つ以上の特徴を有する本発明による光学モジュールを備えている。本発明によるヘッドランプは、略垂直軸の回りを回動し、かつロービームベンディング機能を実現するのに適する可動構造を備え、前記光学モジュールは可動構造上に配置されていると有利である。
更に、本発明は、車両の各側に取り付けられるように構成されている第1及び第2ヘッドランプを備えるヘッドランプセットにも関するものである。
第1の実施変形例によれば、第1及び第2ヘッドランプは、以下の構成要素、すなわち、
−上に説明した光学モジュールであって、この光学モジュールにおいて、前記第2部品に対する第1部品の移動が、第1部品を集光点からずらすための単純な軸方向並進移動である光学モジュールと、
−上に説明した光学モジュールであって、前記第1部品が第2部品に対して、1番目の回転移動を行なうことにより移動し、2番目の水平方向並進移動が前に説明したように行なわれる光学モジュールとを、それぞれ備えている。
第2の実施変形例によれば、前記第1及び第2ヘッドランプは、以下の構成要素、すなわち、
−上に説明した光学モジュールであって、前記第2部品に対する第1部品の移動は、前記第1部品を集光点からずらすための単純な垂直方向並進移動である光学モジュールと、
−上に説明した光学モジュールであって、前記第1部品が第2部品に対して、1番目の回転移動を行なうことにより移動し、前記第1部品に対する第2部品の略垂直な2番目の並進移動が、前に説明したように、前記第2部品の3番目の回転移動とともに行なわれる光学モジュールとを備えている。
ヘッドランプセットのこれらの2つの実施変形例によれば、第1ヘッドランプによって、ロービーム、及びL字形カットオフを有するビームを形成することができ、このビームの水平部分は、ロービームの水平部分と同じ側にある。また、前記第2ヘッドランプによって、ロービーム、及びL字形カットオフを有するビームを形成することができ、このビームの水平部分は、前記ロービームの眩惑照度部分と同じ側にある。
前記ヘッドランプセットの第3の実施変形例によれば、第1及び第2ヘッドランプは、多関節遮光部材を備える光学モジュールを含み、前記遮光部材は、前に説明したように、3つの部品を有し、前記第1ヘッドランプの光学モジュールの3つの遮光部材品によって、ロービーム、高速道路用ビーム、及びL字形カットオフを有するビームを形成することができ、このビームの水平ロー部分は、前記ロービームの水平ロー部分と同じ側にあり、前記第2ヘッドランプの光学モジュールの3つの遮光部材品によって、ロービーム、高速道路用ビーム、及びL字形カットオフを有するビームを形成することができ、このビームの水平ロー部分は、前記ロービームの眩惑照度部分と同じ側にある。
最後に、本発明は、本発明によるヘッドランプを装着する原動機付き車両にも関するものである。
本発明及び本発明の種々の適用形態は、以下の記述を一読し、かつ添付図面を分析理解することにより、一層深く理解しうるものと思う。
添付図面は、例示としてのみ提示するのであり、決して本発明を制限するものではない。
反射遮光部材または折り返し部材を有する最先端技術の光学モジュールの概略断面図である。 反射遮光部材または折り返し部材を有する最先端技術の光学モジュールの概略斜視図である。 本発明による光学モジュールにより形成される異なるカットオフラインの概略図である。 本発明による光学モジュール内の遮光部材の第1例の動きを示す図である。 本発明による光学モジュール内の遮光部材の第1例の動きを示す図である。 本発明による光学モジュール内の遮光部材の第1例の動きを示す図である。 本発明による光学モジュール内の遮光部材の第1例の動きを示す図である。 第1例の動きにおいて使用される遮光部材の異なる構成を示す図である。 第1例の動きにおいて使用される遮光部材の異なる構成を示す図である。 第1例の動きにおいて使用される遮光部材の異なる構成を示す図である。 第1例の動きにおいて使用される遮光部材の異なる構成を示す図である。 本発明による光学モジュール内の遮光部材の第2例の動きを示す図である。 本発明による光学モジュール内の遮光部材の第2例の動きを示す図である。 本発明による光学モジュール内の遮光部材の第2例の動きを示す図である。 本発明による光学モジュール内の遮光部材の第2例の動きを示す図である。 第2例の動きにおいて使用される遮光部材の異なる構成を示す図である。 第2例の動きにおいて使用される遮光部材の異なる構成を示す図である。 第2例の動きにおいて使用される遮光部材の異なる構成を示す図である。 第2例の動きにおいて使用される遮光部材の異なる構成を示す図である。 第2例の動きにおいて使用される遮光部材の異なる構成を示す図である。 左ヘッドランプ内の特定例の遮光部材が採る異なる位置を示す図である。 左ヘッドランプ内の特定例の遮光部材が採る異なる位置を示す図である。 左ヘッドランプ内の特定例の遮光部材が採る異なる位置を示す図である。 左ヘッドランプ内の特定例の遮光部材が採る異なる位置を示す図である。 左ヘッドランプ内の特定例の遮光部材が採る異なる位置を示す図である。 右ヘッドランプ内の前記特定例の遮光部材が採る異なる位置を示す図である。 右ヘッドランプ内の前記特定例の遮光部材が採る異なる位置を示す図である。 右ヘッドランプ内の前記特定例の遮光部材が採る異なる位置を示す図である。 右ヘッドランプ内の前記特定例の遮光部材が採る異なる位置を示す図である。 右ヘッドランプ内の前記特定例の遮光部材が採る異なる位置を示す図である。 図7A〜7Eの前記例の遮光部材から得られる光ビームの異なるカットオフラインである。 図8A〜8Eの前記例の遮光部材から得られる光ビームの異なるカットオフラインである。
異なる図における構成要素には、異なる説明が付されている場合を除き、同じ符号を付してある。位置に関する異なる表記、例えば「下方(under)」、「上方(above)」、「垂直(vertical)」、「水平(horizontal)」、「上方(upper)」、「下方(lower)」などの表記は、正常な道路交通の状態におけるものである。また本発明による光学モジュールを、光学モジュールが原動機付き車両で作動するように搭載されている状態で使用する場合について考える。本発明は、右側通行の交通法規に適合する車両に搭載されるヘッドランプの光学モジュール群に関するものである。本発明は、極めて明確かつ容易に、左側通行の交通法規に置き換えることができる。
図2には、本発明において、単一の光学モジュールを利用して形成しようとするカットオフラインが略図されている。右側通行の場合、本発明の目的は、右ヘッドランプに装着しうるように構成される光学モジュールを利用して、従来のロービームタイプの第1カットオフライン203、及び第1L字形カットオフライン204を交互に形成することにあり、この第1L字形カットオフライン204の水平部分は、ロービームカットオフライン203の水平部分と同じ側にある。左ヘッドランプに装着されるように構成される光学モジュールを利用して、従来のロービームタイプの第3カットオフライン201、及び第4L字形カットオフライン202を交互に形成することができ、この第4L字形カットオフライン202の水平部分は、ロービームの眩惑照度部分と同じ側にある。
このように、カットオフライン201を有するロービーム、及びカットオフライン203を有するロービームの2つを重ね合わせることにより、カットオフラインを有するロービームが、眩惑照度部分を右側に、そして非眩惑照度部分を左側に含むようにすることができる。
第2L字形カットオフライン202を有するビーム、及び第1L字形カットオフライン204を有するビームを重ね合わせることにより、選択的タイプの光ビーム205を実現することができる。眩惑照度部分を左側に、かつ眩惑照度部分を右側に設けることができ、各ビームの眩惑照度部分は、重なることがないので、ビーム205は、各モジュールのL字形カットオフラインの垂直部分により区切られる暗領域を形成する。光学モジュール群をヘッドランプ内でシフトさせる手段を設けてあるので、この暗領域を先行車両または対向車両にシフトさせて、運転者を眩惑しないようにすることができる。これらのカットオフの垂直部分を互いから離間させることにより、この暗領域を広くすることができ、ビームを車両のサイズに、または車両との距離に合わせるか、または数台の車両を対象にして合わせることもできる。
図3A〜図3Dは、本発明による光学モジュール301の第1の完成例を示す。この第1の例の表示図では、図1Aにおけるように、第1リフレクタ102と、折り返しタイプである遮光タイプの部材103と、レンズ104とが観察される。しかし、この完成例では、折り返し部材103は、第1部品302及び第2部品303から成り、これらの部品の接合部は、問題の光学モジュール301の光軸Oの高さに位置している。
図3C及び図3Dは、第1ヘッドランプに、車両の右ヘッドランプに装着されるように構成される光学モジュール301を示している。図3A及び図3Bは、第2ヘッドランプに、車両の左ヘッドランプに装着されるように構成される第1光学モジュール301を示している。
図3Aは、第1構成304の光学モジュール301を示し、この構成では、形成される光ビームは、右側通行の交通法規下の従来のロービームタイプの、またはすれ違いヘッドライトタイプの光ビーム201である。これに関して、第2部品303は、上側水平部分を提供し、折り返し部材103の第1部品302は、水平に対してわずかに傾くこと、好ましくは、15度の角度で下方に傾くことにより、道路右側の照明を明るくする光ビーム201を形成する。従って、この第1構成304の折り返し部材103のカットオフエッジを、リフレクタの第2集光点F2の傍を通過する集光線の位置に配置することにより、従来のロービームタイプの光ビーム201の形成が可能になる。
図3Bは、第2構成305の光学モジュール301を示しており、この構成では、形成される光ビームは、L字形カットオフを有する光ビームタイプの光ビーム202である。この構成では、折り返し部材103の第1部品302は、上側水平部分を提供する。第2部品303は、同様に、上側水平部分を提供するが、第1構成を基準にすると、光学モジュール301の光源に対してずれているので、集光点F2から外れている。従って、この第2構成の折り返し部材103の第1部品302のカットオフエッジによって、光ビーム202の形成が可能になって、水平カットオフを右側に示し、かつ右側から戻って、この例ではほとんど垂直に持ち上がるカットオフを示し、これにより、水平カットオフを右側に有するL字形ビームを形成することができる。
図3Cは、第1構成306の光学モジュール301を示しており、この構成では、形成される光ビームは、右側通行法規下の従来のロービームタイプの光ビーム203である。このような構成では、折り返し部材103の第1部品302は、わずかに傾くので、光ビーム201と同じであり、かつ道路右側の照明を明るくする光ビーム203が形成される。第2部品303は、上側水平部分を提供する。従って、この第1構成306の折り返し部材103のカットオフエッジによって、従来のロービームタイプの光ビーム203の形成が可能になる。
図3Dは、第2構成307の光学モジュール301を示しており、この構成では、形成される光ビームは、L字形カットオフを有する光ビームタイプの光ビーム204である。このような構成では、第2部品303は、第1構成306において占める位置と同じ位置を示す。これとは異なり、折り返し部材103の第1部品302は、第1構成306を基準にして、光学モジュール301の光源の方にずれて配置され、従って第1リフレクタ102の第2集光点F2から外れているのではあるが、傾斜する上側部分を提供する。従って、この第2構成307の折り返し部材103のカットオフエッジによって、光ビーム204の形成が可能になって、水平カットオフを左側に示し、かつ左側から戻って、この例ではほとんど垂直に持ち上がるカットオフを示し、これにより、水平カットオフを左側に有するL字形ビームを実現することができる。
これらの光学モジュールを備える2つの左ヘッドランプ及び右ヘッドランプが、カットオフを有するロービームタイプのビームを形成する場合、グローバルビームは、ビーム201及び203を合体させることにより得られる。これにより、対向車両を眩惑することがない水平カットオフを左側に有し、かつ上に向かって持ち上がり、車両の前後軸からシフトして、路側帯を照明する斜めカットオフを有するビームが得られる。
2つの左ヘッドランプ及び右ヘッドランプからL字形カットオフを有するビームが形成される場合、グローバルビームは、ビーム202及び204を合体させることにより得られる。これらの2つのビームを反転させると、一方のビームがカットオフを左側に有するビームとなり、他方のビームがカットオフを右側に有するビームとなる。水平角度ギャップをこれらの2つの垂直カットオフに導入し、これらの2つのビーム202及び204を合体させて、影領域を有するビームが得られるようにする。このビームは、影領域を対向車両または先行車両に位置させることにより得られるような「選択的」ビームを構成し、この選択的ビームにより、対向車両または先行車両の運転者を眩惑することがないようにするために必要な領域だけを選択することが可能になる。対向車両または先行車両は、公知の手段を援用して検知することができる。影領域は、右側光学モジュール及び左側光学モジュールの向きを変えることにより調整される。
この第1の例では、第1構成から第2構成への移行は、第1部品302を第2部品303に対して、図4Aにグローバル軸方向として示される方向401にシフトさせることにより行なわれる。光学モジュールを左ヘッドランプに用いる場合、第1構成304と第2構成305との間の移行は、図4A〜図4Dにより示され、これらの図では、遮光部材をレンズから観察している。従って、図4Bは、レンズ104から観察したときのロービーム位置にある折り返し部材103を示しているのに対し、図4Cは、レンズ104から観察したときの「選択的ビーム」構成になっている折り返し部材103を示している。図4A及び図4Dは、折り返し部材103を斜視図及び下面図をもって示している。
光学モジュールを左ヘッドランプに用いる場合には、第1構成304から第2構成305に移行するために、第1部品302を第2部品303に対して移動させるが、この操作は、
−水平軸の回りの、すなわちこの例では問題の光軸の回りの第1部品302の1番目の回転移動402、第1構成304の傾斜位置と第2構成305の水平位置との間での前記第1部品302の変化と、
−図4Aに観察することができる第1部品302に対する第2部品303の略水平方向の2番目の並進移動403とにより行なわれる。
これらの2つの移動は、例えば次のように組み合わせることができる。折り返し部材103の第1部品302には側方側に、ガイド摺動溝404が設けられ、このガイド摺動溝404には、折り返し部材103の第2部品303の側方側に設けられるガイドピン405が嵌挿され、このガイド摺動溝404の深さは変えることができ、ガイドピン405は、第1部品302が第2部品303に対して相対移動するときに、前記ガイド摺動溝404の底部に接触保持される。
従って、第2部品を、光学モジュール301の光源に向かって並進移動するように動かすと、第1部品302は、部品409及び駆動ピン407から成るガイド/把持機構を設けてあるため、水平軸の回りに回転移動させることができ、このガイド/把持機構によって、ギャップ406が第1部品302と第2部品303との間に発生し、第2部品は第1リフレクタ102の第2集光点F2の位置に位置しなくなる。
このような構成により、折り返し部材103を、一方の構成から他方の構成に変化させるために、駆動機構を1つしか使用しなくても済むようにすることができる。このため、使用される駆動機構は、単に、第2部品303を図示の例において水平に移動させるだけである。
光学モジュールを右ヘッドランプに用いる場合、図3C及び図3Dに示すように、第1構成306から第2構成307に移行するために、第1部品302を第2部品303に対して移動させるが、この操作は、第1部品302を第2部品303に対して略水平に並進移動させ、第2部品をこれらの2つの構成の間で動かないようにそのままにすることにより行なわれる。このような移動を行なうために、本発明では、折り返し部材103の第1部品302にガイド摺動溝を側方側に設け、このガイド摺動溝には、折り返しタイプ103のミラーの第2部品303の側方側に設けられるガイドピンが嵌挿され、このガイド摺動溝の深さは変えることができ、ガイドピンは、前記ガイド摺動溝の底部に接触保持される。
図5A〜図5Dは、本発明による光学モジュール501の第2の完成例を示している。この第2の例を示す図では、第1リフレクタ102と、折り返しタイプの第2リフレクタ103と、レンズ104とが観察される。この第2の例では、折り返し部材103は、第1部品502及び第2部品503から成り、これらの部品の接合部は、問題の光学モジュール501の光軸Oの高さに位置している。
図5C及び図5Dは、第1ヘッドランプに、この例では、右ヘッドランプに装着されるように構成されている光学モジュール501を示している。図5A及び図5Bは、第2ヘッドランプに、この例では、左ヘッドランプに装着されるように構成される光学モジュール501を示している。
図5Aは、第1構成504の光学モジュール501を示しており、この構成では、形成される光ビームは、従来のロービームタイプの光ビーム201である。このような構成では、折り返し部材103の第1部品502がわずかに傾いて、道路右側の照明を明るくする光ビーム201が形成される。第2部品503は、上側水平部分を提供する。従って、この第1構成504の折り返し部材103のカットオフエッジによって、従来のロービームタイプの光ビーム201の形成が可能になる。
図5Bは、第2構成505の光学モジュール501を示しており、この構成では、形成される光ビームは、L字形カットオフを有する光ビームタイプの光ビーム202である。このような構成では、折り返し部材103の第1部品502は上側水平部分を提供する。第2部品503は、下方に向かって傾斜する上側部分を提供し、第1構成を基準にすると、ずれて配置されている。第1部品502だけが、第1リフレクタ102の第2集光点F2の位置に位置している。折り返し部材の第2部品503は、F2を基準にして下方に大きくずれて配置されているが、依然として、レンズの集光範囲内に収まっており、同じようにして、カットオフに影響を及ぼす。
従って、この第2構成505における折り返し部材103のカットオフエッジによって、光ビーム202の形成が可能になり、これにより、水平カットオフを右側に有し、かつ右側から戻って持ち上がる、この例では、ほとんど垂直に持ち上がるカットオフを有するビームを形成することができ、水平カットオフを右側に有するL字形ビームを形成することができる。
図5Cは、第1構成506の光学モジュール501を示しており、この構成では、形成される光ビームは、従来のロービームタイプの光ビーム203である。この構成では、折り返し部材103の第1部品502はわずかに傾いて、光ビーム201と同じであり、かつ道路右側の照明を明るくする光ビーム203が形成される。第2部品503は、上側水平部分を提供する。従って、この第1構成506の折り返し部材103のカットオフエッジによって、従来のロービームタイプの光ビーム203の形成が可能になる。
図5Dは、第2構成507の光学モジュール501を示しており、この構成では、形成される光ビームは、L字形カットオフを有する光ビームタイプの光ビーム204である。この構成では、折り返し部材103の第1部品502は、傾斜する上側部分を提供するが、第1構成506を基準にして、下方にずれて配置されている。第1部品502だけが第1リフレクタ102の第2集光点F2の位置に位置し、水平カットオフの形成に寄与する。第2部品503は、第1構成506において占める位置と同じ位置を示す。従って、この第2構成507における折り返し部材103のカットオフエッジによって、光ビーム204の形成が可能になり、これにより、水平カットオフを左側に有し、かつ左側から戻って持ち上がる、この例ではほとんど垂直に持ち上がるカットオフを有するビームを形成することができ、水平カットオフを左側に有するL字形ビームを形成することができる。
これまで説明してきたように、左側ビーム及び右側ビームを合体させると、ロービームまたは選択的タイプのビームが得られる。
この第2の例では、第1構成から第2構成への移行は、第1部品502を、第2部品503に対して図6Aにグローバル垂直方向として表わされる方向601に沿ってシフトさせることにより行なわれる。光学モジュールを左ヘッドランプに用いる場合、第1構成504と第2構成505との間の移行は、図6A〜図6Eにより示され、これらの図では、遮光部材をレンズから観察している。従って、図6Bは、レンズ104から観察したときのロービーム位置にある折り返し部材103を示しているのに対し、図6Cは、レンズ104から観察したときの「選択的ビーム」構成になっている折り返し部材103を示している。図6A,図6D,及び図6Eは、折り返し部材103を、斜視図、ロービーム構成になっているときの下面図、及び選択的ビーム構成になっているときの下面図をそれぞれ示している。
光学モジュールを左ヘッドランプに用いる場合、第1構成504から第2構成505に移行するために、第1部品502を第2部品503に対して移動させるが、この操作は
−第1部品502の1番目の回転移動602であって、前記第1部品502が第1構成504における傾斜位置と第2構成505における水平位置との間で変化するような1番目の回転移動602と、
−第2部品503の3番目の回転移動604と組み合わせて行なわれる、第1部品502に対する第2部品503の略垂直方向の2番目の並進移動603であって、前記第2部品503が第1構成504における水平位置と第2構成505における傾斜位置との間で変化するような前記2番目の並進移動603とにより行なわれる。
これらの2つの移動の組み合わせは、例えば次のようにして得られる。折り返し部材103の第1部品502の側方側に、ガイド摺動溝605を設け、このガイド摺動溝605に、折り返しタイプ103のミラーの第2部品503の側方側に設けられる、具体的には鳩尾形のガイド部材606が嵌挿される。
従って、第2部品503を、水平軸の回りに回転移動604させると、第1部品502を下方に並進移動603するように動かし、固定ガイド把持部材を設けているので、回転602させることができ、この固定ガイド把持部材内では、第1部品のピンが、直線状の傾斜ガイドレール内を円運動する。前記ピンの軸が直線に追従するとともに、当該第1部品は、当該ピンの軸を中心として回動する。
このような構成により、折り返し部材103を、一方の構成から他方の構成に変化させるために、駆動機構を1つしか使用しなくても済むようにすることができる。このため、実施例では、使用される駆動機構は、第1部品502の側方側に設けられる駆動ピン610を移動させ、駆動ピン610は、第2部品503に対する第1部品502の相対移動を完成させるために、把持部材609に穿設されたガイドレール611に嵌挿される。移行の際の移動を所望通りに確実に案内するために、第2部品503の側方側に設けられる第2ガイドピン607を使用するように調整すると有利である。この第2ガイドピン607は、把持部材609に穿設されたガイドレール608に嵌挿される。このレールの形状は、ピン607の位置によって変わる(ピン607の軸をピン701の軸と融合させる場合には、真っ直ぐである)。
光学モジュールを右ヘッドランプに用いる場合には、図5C及び図5Dに示すように、第1構成506から第2構成507に移行するために、第1部品502を第2部品503に対して移動させるが、この操作は、第1部品502を第2部品503に対して略垂直に並進移動させ、第2部品503をこれらの2つの構成の間で動かないようにそのままにすることにより行なわれる。このような移動を行わせるために、本発明では、折り返し部材103の第1部品502にガイド摺動溝を側方側に設け、このガイド摺動溝には、折り返しタイプのミラー103の第2部品503の側方側に設けられる簡易ガイドが嵌挿され、このガイド摺動溝は一定の深さを示し、ガイドピンは、前記ガイド摺動溝の底部に接触保持されている。
図8A〜図8Eは、異なる位置にある多関節遮光部材800を示しており、この多関節遮光部材800は、右ヘッドランプに装着されるように構成される第1光学モジュールに装着され、これらの位置によって、図7A〜図7Eに示す多関節遮光部材700と組み合わせて、異なるタイプの光ビームを、左ヘッドランプに装着しうるように構成されている第2光学モジュールに多関節遮光部材700を装着することにより形成することができる。
多関節遮光部材700及び800は、光源から眺めたときの状態で示されており、この光源に対して、これらの多関節遮光部材が、多関節遮光部材のそれぞれの光学モジュール内に配置されている。
第1多関節遮光部材700は3つの部材、すなわち、
−第1部材702に対応する中央部品である第1部材と、
−第2部材703に対応する端部側可動部品である第2部材と、
−第3部材701に対応する端部側固定部品である第3部材とから成っている。
これらの3つの部材は、連続する上部表面704を有し、この上部表面704によって、これらの部材が装着される装着先の光学モジュールにより形成される光ビームカットオフラインが画成される。従って、第1部材702は、一方の側で、第3部材701と一緒になって切れ目のない、またはほぼ切れ目のないエッジを形成し、そして他方の側で、第2部材703と一緒になって切れ目のない、またはほぼ切れ目のないエッジを形成する。
第1固定ガイドレール705、第2部材703と相互に依存し合う第2可動ガイドレール706、及び第3固定ガイドレール707が、多関節遮光部材700のいずれの側にも配置されている。
第1ガイドレール705は、第1可動部材702の第1端部711に配置されている第1ガイドピン708を収容し、第2ガイドレール706は、第1可動部材702の第2端部712に配置される第2ガイドピン709を収容し、第3ガイドレール707は、第2可動部材703の下方端部713に配置される第3ガイドピン710を収容している。
遮光部材は、例えばこれらのガイドピンのうちの1つのガイドピンに作用することにより動かすことができる。例えば、第1ガイドピン708を動かし始めて、第1ガイドレール705内を移動させることにより、第1可動部材702は、第2部材703を押すので、第2部材703を徐々に動かす。このように、図7Aに示すフラット構成の上部表面704から始まって、異なる部材701,702,及び703の相対位置を変化させることができるので、中央部品702を1つの方向に回動させることにより、上部側面704が、高速道路タイプの光ビーム(図7C)、ロービームタイプの光ビーム(図7D)を連続的に実現するように機能し、そして中央部品を反対の方向に回動させることにより、上部側面704が、選択的ビームに対応するL字形カットオフを有するビーム(図7E)を実現するように機能する。この装置によって更に、漸進的タイプのビームを実現して、ビームの漸進的変化を引き起こすことができる。このビームは、遮光部材700のロービーム構成(図7D)に対応するロービームと、漸進的最終構成に対応する最終位置の漸進的ビームとの間で変化するように放出される。この場合、車両と対向車両または先行車両との間の距離に応じて、遮光部材の構成部材群をフラット構成(図7A)に対応するビームになるように、またはロービーム構成(図7D)になるように変化させることになる。先行車両が更に遠く離れるにつれて、フラット構成のビームに対応する図7Aの構成に近づくようになる。漸進的ビームの位置を実現するための中間構成を図7Bに示す。
この完成例では、遮光部材の第3部材701が固定されることを考慮に入れて、他の部材702及び703を当該第3部材に対してシフトさせる。第1光学モジュールを車両の左ヘッドランプに装着する場合、左側光学モジュールの光軸を調整して、カットオフの位置を所望の位置に、または交通法規が要求する位置に位置させる必要がある。
従って、図9は、標識板における異なるカットオフライン10g,20g,30g,40g,及び50gを、ヘッドランプの光軸の調整を全く行なっていない状態で、垂直軸V及び水平軸Hに沿ってグラフ形式で示している。この標識板は、光ビームを、車両から所定の距離、例えば25mの位置に投影するときの投影先のスクリーンに対応する。対向車両の車線の左側の水平カットオフライン14g,24g,34g,及び44gは、遮光部材の第2部品703のカットオフエッジにより形成される。中央の斜めカットオフライン12g,22g,32g,及び42gは、遮光部材の第1部品702のカットオフエッジにより形成される。
固定部材701により形成されるカットオフ部分に対応するカットオフライン50gの水平部分16g,26g,36g,及び46gだけでなく右側部分は、調整されることなく、同じ位置に観察されることになる。図9では、ロービームのカットオフライン20gは、水平ロー部分24gが水平線下方に位置する、好ましくは水平線下方0.57度の角度に位置する状態で正しく配置されている。垂直軸Vの近傍から始まる斜め部分は、水平線の上方を通過して垂直軸Vの右側に達し、水平部分を挟んで右側で終了する。この場合、純粋に例示として、水平線上方1.7度の角度の位置で終了する。
中央部品を回動させることにより、この例では、2度の角度だけ回動させることにより、遮光部材がロービーム構成(図7D)から選択的ビーム構成(図7E)に、そして高速道路用ビーム構成(図7C)に変化する。これにより、カットオフライン30gが得られ、このカットオフライン30gの斜め部分32gは、斜め部分22gがロービームのカットオフライン20gの水平ハイ部分26gの延長線となす角度が15度の角度であるのに対して、水平ハイ部分36gの延長線と13度の角度をなしている。カットオフライン30gの水平ロー部分34gだけでなく、高速道路用ビームの斜め部分32gは従って、ロービームのカットオフライン20gの対応する部分24g及び22gよりも高い位置にある。これにより、非眩惑領域の範囲が広がる。これにより、高速道路用ビームが得られる。この場合、垂直方向の調整を行なう必要はない。光学モジュールの軸の横方向調整を行なって、カットオフ部分32g及び34gの交差部分を、垂直軸Vを基準にして入れ替えることが好ましい。
漸進的ビームを形成するために、遮光部材は、ロービーム構成(図7D)から漸進的構成に変化する。ビームの水平ローカットオフ部分は、ロービームの水平ロー部分24gの位置から、最終位置になっている漸進的ビームのカットオフ40gの水平ロー部分44gの位置に、この場合には、水平線の高さに変化する。同様に、斜めカットオフは、ロービームの斜め部分22gから斜め部分42gに変化して、水平ハイ部分46gの延長線と11度の角度をなす。ロービーム及び最終位置になっている漸進的ビームの水平ハイ部分26g及び46gは、同じ高さにある。光学モジュールの光軸を、車両に対して垂直方向に調整する必要はなくなる。そうではなく、水平方向調整43gを行なって、カットオフが、水平線下方の垂直軸の位置に留まるようにする必要がある。これらの遮光部材を備える光学モジュールを搭載する車両では、遮光部材の構成を変化させることにより、水平ローカットオフの位置が、これらのモジュールを搭載する車両に対する先行車両、または対向車両の距離に応じて変化して、水平ローカットオフが、先行車両または対向車両に出来る限り近づくようにする。従って、水平ローカットオフの垂直方向変化は、遮光部材の構成部品群を動かすことにより生じる。これにより、漸進的ビームを、カットオフを水平線下方で変えることができる状態で実現することができるので、照射範囲を、先行車両または対向車両の運転者を眩惑することなく、向上させることができる。
ロービーム(図7D)に対応する遮光部材構成は、選択的ビームを実現するための構成に変化することにより、漸進的ビームの限界に対応する遮光部材の最終構成に変化することに注目されたい。
この場合も同じように、選択的ビーム(図7E)の構成に変化することにより、遮光部材700は、フラット構成(図7A)に達して、フラットカットオフ50gの形成が可能になる。ヘッドランプ内の光学モジュールの光軸が調整されない場合、フラットカットオフ50gは、ロービームの水平ハイカットオフの位置に観察され、ビームは、長距離照射を可能にし、水平線上方を、この例では、水平線上方1.7度の角度を照射する。このようにして、ハイビームを実現することができる。これとは異なり、すれ違いモードのビームを、すなわち、眩惑を与えないビームを右側通行及び左側通行の両方の交通法規下で実現するためには、下方の垂直方向調整11gを行なって、カットオフを水平線軸Hの下方に後退させること、好ましくはこの軸の下方0.57度の角度まで後退させることが必要である。この垂直方向調整を拡張すると、フォグランプビームが実現して、カットオフを、水平線軸下方約1度の角度まで後退させることができるはずである。
最後に、L字形カットオフ(図7E)を有するビームに対応する構成の場合、水平カットオフのうち、ロービームのローであった部分24gは、水平ハイカットオフ部分14gになり、水平カットオフのうち、ロービームのハイであった部分26gは、水平ローカットオフ部分16gになる。遮光部材の第3部材701は、固定されていて補正されることがないので、L字形カットオフを有するビームは、図9に観察することができるように、水平線より十分上方の位置を完全に照射することになる。このように、選択的ビームの両側部分のうちの一方の部分を、この場合は左側部分を実現するために、光学モジュールを調整して、L字形カットオフの水平ロー部分を水平線下方に位置させる。好ましくは水平線下方0.57度の角度に位置させる。または先行車両または対向車両の距離に応じて計算される高さに位置させる。
第2多関節遮光部材800は、3つの部材、すなわち、
−第1部材802に対応する中央部品である第1部材と、
−第2部材803に対応する端部側可動部品である第2部材と、
−第3部材801に対応する端部側固定部品である第3部材とからなっている。
これらの3つの部材は、切れ目のない上部表面804を有し、この上部表面804によって、これらの部材が装着される装着先の光学モジュールにより形成される光ビームのカットオフラインが画成される。従って第1部材802は、一方の側で、第3部材801と一緒になって、切れ目がないか、またはほとんど切れ目のないエッジを形成し、他方の側で、第2部材803と一緒になって、切れ目がないか、またはほとんど切れ目のないエッジを形成する。
第1固定ガイドレール805、第2部材803と相互に依存し合う第2可動ガイドレール806、及び第3固定ガイドレール807が、多関節遮光部材800のいずれの側にも配置されている。
第1ガイドレール805は、第1可動部材802の第1端部811に配置される第1ガイドピン808を保持し、第2ガイドレール806は、第1可動部材802の第2端部812に配置されている第2ガイドピン809を保持し、第3ガイドレール807は、第2可動部材803の下方端部813に配置されている第3ガイドピン810を保持している。
遮光部材は、例えばこれらのガイドピンのうちの1つのガイドピンを作動させることにより動く。例えば、第1ガイドピン808を、第1ガイドレール805内を移動させることにより、第1可動部材802は、第2部材803を押して、第2部材803を徐々に動かす。このように、図8Aに示すフラット構成の上部表面804から始まって、異なる部材801,802,及び803の相対位置を変化させることができるので、上部側面804は、高速道路タイプの光ビーム(図8C)を、ロービームタイプの光ビーム(図8D)を、そして最後に、選択的タイプの光ビーム(図8E)を連続的に実現するように機能する。このデバイスによって、更に、漸進的タイプのビームを実現することができ、これにより、放出されるビームを、ロービーム構成(図8D)に対応するロービームから、最終漸進的構成に対応する最終位置の漸進的ビームに変化させることができる。図8Bは、平均的位置の漸進的ビームを実現するための平均的構成を示している。
この完成例では、遮光部材の第3部材801が固定されていることを考慮に入れて、他の部材802及び803を第3部材に対してシフトさせる。第2光学モジュールを車両の右ヘッドランプに装着する場合、左ヘッドランプの光学モジュールの光軸を調整して、カットオフを所望の位置に、および/または交通法規が要求する位置に位置させる。
従って、図10は、標識板における異なるカットオフライン10d,20d,30d,40d,及び50dを、光学モジュールの光軸を全く調整していない状態で、垂直軸V及び水平軸Hを含む形でグラフ形式で表わしている。
この例では、遮光部材700を、車両の左ヘッドランプに装着される光学モジュールに用いる場合、第2部材803によって、ロービームのカットオフライン20dの水平ロー部分24dを完成させることができる。遮光部材700を左ヘッドランプに用いる場合、右ヘッドランプに用いる遮光部材800の固定部材801によって、ロービームのカットオフ20d及び高速道路用ビームのカットオフ30dの、そして最終位置の漸進的ビームのカットオフ40dの水平頂上部分26d,36d,及び46dをそれぞれ完成させることができ、中央部品802によって、これらのビームのカットオフの対応する斜め部分22d,32d,及び42dを完成させることができる。ロービーム、高速道路用ビーム、及び漸進的ビームに関して、右ヘッドランプの遮光部材800、及び対応するカットオフは、左ヘッドランプの遮光部材700、及び対応するカットオフと同じように変化する。従って、水平方向調整43dを漸進的ビームに関して行なって、カットオフラインを水平線H下方の垂直軸Vの位置に保持する。同様に、光学モジュール51dを垂直方向下方に調整して、カットオフを水平線下方に移動させてすれ違いビームを、好ましくは0.57度の角度に、または1度の角度として、フォグランプビームを形成する。光学モジュールを調整しないことにより、ハイビームを実現することができる。
これとは異なり、遮光部材800を右ヘッドランプに装着する場合、L字形カットオフの水平ロー部分16dを、ロービーム20dのカットオフラインの水平ロー部分24dと同じ側に位置させる。従って、光学モジュール11dを必ず垂直方向に、この場合は上方に調整して、この水平ロー部分16dを、水平線下方0.57度の角度に移動させることが好ましい。
このように、遮光部材700を左ヘッドランプに装着する場合に、ロービーム構成(図7D)からL字形カットオフ構成(図7E)に変化させるあいだには、高速道路用構成(図7C)を通り過ぎ、次に漸進的ビームの最終構成を通過し、次に、フラットカットオフ構成(図7A)を通過する。遮光部材800を右ヘッドランプに装着する場合に、フラットカットオフ構成(図8A)からL字形カットオフ構成(図8E)に変化させるときは、漸進的ビームの最終構成を通り過ぎ、次に高速道路用ビーム構成(図8C)を通過し、次にロービーム構成(8D)を通過する。
1つの実施変形例によれば、遮光部材700及び800の構成部材群は、フラット構成から左側通行の交通法規下の1つの構成に変化するように配置することもできる。
このように、遮光部材700を左ヘッドランプに装着する場合、第2部材703が当該第2部材の位置に達して、L字形カットオフを有するビームの水平頂部カットオフ部分14gを完成させる前に、第2部材703の動きを停止させることにより、そして左側光学モジュールをヘッドランプに対して調整することにより、左側通行の法規下のロービームカットオフ及び高速道路用カットオフ、及び漸進的ビームを形成することができる。
遮光部材を右ヘッドランプの光学モジュールに装着する場合、図8A〜8Eの遮光部材800の変形例を用いることができ、この場合、ガイドレール805,806,及び807は、この例では、かつこれらの図では、時計回り方向に拡張される。第2部材803の移動範囲を、当該第2部材803の位置を越えて拡張して、フラットカットオフを実現することにより、そして光学モジュールの光軸を調整することにより、カットオフラインの水平左側部分を、水平右側部分の垂直方向高さを越える垂直方向高さにシフトさせて、左側通行の交通法規下の漸進的ビームカットオフ、高速道路用ビームカットオフ、及びロービームカットオフを連続的に実現することができる。
1つの変形実施例によれば、漸進的ビームは、放出ビームを、単に、高速道路用構成(図7C及び図8C)に対応する高速道路用ビームから、最終位置の漸進的ビームに変化させることにより実現することができる。
3つの部品をもって構成されている多関節遮光部材の変形例では、左ヘッドランプの光学モジュールのビーム群、及び右ヘッドランプの光学モジュールのビーム群を重ね合わせて、ロービーム、高速道路用ビーム、漸進的ビーム、及び選択的ビームを実現する。選択的ビームを実現するために、光学モジュールの移動を調整して、図2に示すように、暗領域をビーム内に実現しうる。
本発明では、使用する光源は、LED型光源であるのが好ましい。これによって、放電バルブ型の光源に比べて、非常に大きい増幅率が、少なくとも1つのLEDを備える本発明による光学モジュールにより形成される各単位光ビームの強度を変化させる際に得られる。このように、各光学モジュールにより、このようにして形成される光の強度を変化させることにより、形成される光ビームの漸進性、及び選択性の点で、性能レベルを高めることができるので有利である。
本発明による光学モジュールは、垂直軸の回りを旋回する可動構造物に装着されるヘッドランプ内に配置されているのが好ましく、これにより、DBL(可変ベンドライト)機能を実現することができる。本発明による光学モジュールは、水平軸の回りを旋回する可動構造物上に配置されていると、動的補正機能を発揮することができるので好ましい。
これらのモジュールを備えるヘッドランプは、DBL機能及び動的補正を有する機構群を有し、これらの機構を使用して、本発明の異なる実施形態及び実施変形例に必要とされる調整を行なうようにするのが好ましい。
特許請求項では、これらの実施形態を、右側通行及び左側通行の交通法規の両方の交通法規下で機能する1つの実施変形例を除き、交通法規が右側通行である場合の交通状況に関して述べている。しかし、これらの実施形態の遮光部材を、同じようにして、対称反転させることにより、交通法規が左側通行である場合の交通状況に対応するヘッドランプに適合させることができる遮光部材を作製することができる。
同様に、これらの調整を、ヘッドランプを車両の車体に対して調整することにより行なうことができることができる。
101光学モジュール、照明モジュール
102第1リフレクタ
103折り返しタイプのミラー、遮光タイプの部材、折り返し部材
104レンズ
105光源
106反射面、内側面、楕円形反射面
107反射面、放物線状表面
108反射面、反射上面
109端部側前面エッジ、カットオフエッジ
111第1部分
112第2リフレクタ
113第2部分
114第3リフレクタ
201第3カットオフライン、ロービームタイプの光ビーム
202第2L字形カットオフライン、第4L字形カットオフライン、L字形カットオフを有する光ビーム
203第1カットオフライン、ロービームカットオフライン、ロービームタイプの光ビーム
204第1L字形カットオフライン、L字形カットオフを有する光ビーム
205選択的タイプの光ビーム
301,501光学モジュール
302,502第1部品
303,503第2部品
304,306,504,506第1構成
305,307,505,507第2構成
401グローバル軸方向
402,602 1番目の回転移動
403,603 2番目の並進移動
404,605ガイド摺動溝
405ガイドピン
406ギャップ
407,610駆動ピン
409部品
601グローバル垂直方向
604 3番目の回転移動
606ガイド部材
607第2ガイドピン
608,611ガイドレール
609把持部材
700多関節遮光部材
701第3部材、第3部品、ピン
702第1部材、第1部品、第1可動部材、中央部品
703第2部材、第2部品、第2可動部材
704上部表面、上部側面
705,805第1固定ガイドレール
706,806第2可動ガイドレール
707,807第3固定ガイドレール
708,808第1ガイドピン
709,809第2ガイドピン
710,810第3ガイドピン
711,811第1端部
712,812第2端部
713,813下方端部
800第2多関節遮光部材
801第3部材、第3部品、端部側固定部品
802第1部材、第1部品、第1可動部材、中央部品
803第2部材、第2部品、第2可動部材、端部側可動部品
804切れ目のない上部表面、上部側面
10g,20g,30g,40g,50gカットオフライン
11d,51d光学モジュール
11g垂直方向調整
12g,22g,32g,42g斜めカットオフライン
14g,24g,34g,44g水平カットオフライン
14g水平ハイカットオフ部分、水平頂部カットオフ部分
16d,24d,24g,34g,44g水平ロー部分
16g,26g,36g,46g水平部分
16g水平ローカットオフ部分
20d,30d,40dカットオフ
22d,22g,32d,32g,42d斜め部分
26d,36d,46d水平頂上部分
26g,36g水平ハイ部分
43d,43g水平方向調整
50gフラットカットオフ
A1,A2,O光軸
R1,R2,R3光線
F1第1集光点
F2第2集光点
H水平軸、水平線軸
V垂直軸
α角度

Claims (8)

  1. 光学モジュール(501)であって、
    第1反射ミラー(102)と、シールドと、光学素子とを備え、
    前記第1反射ミラー(102)は、第1焦点(F1)と第2焦点(F2)とを備え、第1焦点(F1)から発する光線のほとんどが、第2焦点(F2)に反射するようになっており、
    前記シールドは、カットオフエッジを呈し、前記カットオフエッジが、第1反射ミラーの第2焦点の位置に配置され、
    前記光学素子は、前記焦点F2から遠点に光像を投影することを可能にし、
    前記シールド(103)は、少なくとも第1部品(502)と第2部品(503)を備え、前記第1部品(502)と前記第2部品(503)は、互いに対して移動することが可能であり、前記シールド(103)は、折り曲げうる第2反射ミラーであり、前記シールドは、前記シールドの前記第1部品(502)と前記第2部品(503)の相対移動により、第1構成体(504,506)と第2構成体(505,507)との間で変化することができ、
    第1部品(502)の駆動ピン(610)が、把持部材(609)の第1のガイドレール(611)内を動き、第2部品(503)のガイドピン(607)が、把持部材(609)の第2のガイドレール(608)内を動くことにより、第1部品(502)と第2部品(503)が相対移動するようになっていることを特徴とする光学モジュール。
  2. 第1反射ミラー(102)と、シールドと、光学素子とを備え、
    前記第1反射ミラー(102)は、第1焦点(F1)と第2焦点(F2)とを備え、第1焦点(F1)から発する光線のほとんどが、第2焦点(F2)に反射するようになっており、
    前記シールドは、カットオフエッジを呈し、前記カットオフエッジが、第1反射ミラーの第2焦点の位置に配置され、
    前記光学素子は、前記焦点F2から遠点に光像を投影することを可能にし、
    前記シールド(700,800)は、少なくとも第1部品(702,802)と第2部品(703,803)を備え、前記第1部品(702,802)と前記第2部品(703,803)は、互いに対して移動することが可能であり、前記シールド(700,800)は、折り曲げうる第2反射ミラーであることを特徴とする光学モジュール。
  3. 前記シールド(700,800)は、第3部品(701,801)を含む多関節部材であり、前記第1部品(702,802)、前記第2部品(703,803)、及び前記第3部品は、互いに対して移動することができ、前記第1部品は、一方の側で前記第2部品に、他方の側で前記第3部品に関節接続されている中央部品であり、これらの第2部品及び第3部品は端部側部品であり、これらの端部側部品のうちの一方の端部側部品は、前記モジュールの残りの部分に対して固定されている端部側固定部品であり、他方が端部側非固定部品であり、幾つかの異なるカットオフ形状(10g,20g,30g,40g,50g;10d,20d,30d,40d,50d)を形成することができ、前記幾つかの異なるカットオフ形状は、これらの3つの部品の各部品のカットオフエッジにより完成されることを特徴とする、請求項2に記載の光学モジュール。
  4. 前記第1部品(702,802)及び前記第2部品(703,803)は、軸方向に連続するエッジを有し、前記第3部品(701,801)及び前記第2部品(703,803)は、軸方向に連続するエッジを有することを特徴とする、請求項3に記載の光学モジュール。
  5. 3つの部品を、互いに対して、
    前記中央部品(702;802)の第1ガイドピン(708;808)及び第2ガイドピン(709;809)並びに端部側部品(703;803)の第3ガイドピン(710;810)が、第1ガイドレール(705;805)、第2ガイドレール(706;806)及び第3ガイドレール(707;807)内をそれぞれ、動くことにより、前記中央部品(702;802)が、前記端部側固定部品(703または701;803または801)及び前記中央部品の前記軸方向に連続するエッジに対応する軸の回りを回転移動し、
    それにより、他方の前記端部側部品(701または703;801または803)が、前記中央部品(702;802)、及びこの他方の端部側部品(701または703;801または803)の前記軸方向に連続するエッジに対応する軸の回りを回転移動することにより、
    動かして、この移動全体が、2つの前記端部側部品(701または703;801または803)の間の直線移動に対応するようになり、前記中央部品(702;802)が回転することにより、2つの前記端部側部品の間の接合部を完成させるようになっていることを特徴とする、請求項4に記載の光学モジュール。
  6. 前記中央部品(702;802)の前記回転によって、前記端部側固定部品(703または701;803または801)に対する前記端部側非固定部品(701または703;801または803)の前記直線移動を駆動することを特徴とするか、または前記端部側固定部品(703または701;803または801)に対する前記端部側非固定部品(701または703;801または803)の前記直線移動によって、前記中央部品(702;802)の前記回転を駆動することを特徴とする、請求項5に記載の光学モジュール。
  7. 原動機付き車両用ヘッドランプであって、前記ヘッドランプは、請求項1〜6のいずれか1項に記載の光学モジュールを備えることを特徴とする、原動機付き車両用ヘッドランプ。
  8. 車両の各側に取り付けられるように構成される第1及び第2ヘッドランプを備えるヘッドランプセットであって、前記第1及び第2ヘッドランプは、請求項2に記載の光学モジュールを備え;前記第1ヘッドランプの前記光学モジュールの3つのシールド部材(701,702,及び703)によって、ロービーム(20d)、高速道路用ビーム(30d)、及びL字形カットオフを有するビーム(10d)を形成することができ、前記ビーム(10d)の水平ロー部分(16d)は、前記ロービームの水平ロー部分(24d)と同じ側にあり、前記第2ヘッドランプの前記光学モジュールの3つのシールド部材(801,802,及び803)によって、ロービーム(20g)、高速道路用ビーム(30g)、及びL字形カットオフを有するビーム(10g)を形成することができ、前記ビーム(10g)の水平ロー部分(16g)は、前記ロービームのまぶしく照射する部分(14g)と同じ側にあることを特徴とするヘッドランプセット。
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