JP7258150B2 - 自動車前照灯用照明装置及び自動車前照灯 - Google Patents
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Description
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)。
(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、
少なくとも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。
[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)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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)が配されていること
を特徴とする照明装置。 - 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。 - 請求項1~5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。 - 請求項1~6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と
を特徴とする照明装置。 - 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。 - 請求項4~8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。 - 請求項1~9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。 - 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。 - 請求項4~11の何れかに記載の照明装置において、
少なくとも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。 - 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。 - 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と
を特徴とする照明装置。 - 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。 - 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。 - 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と
を特徴とする照明装置。 - 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。 - 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と
を特徴とする照明装置。 - 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。 - 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。 - 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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