プロジェクタ―式車両用ヘッドライト

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【発明の名称】	プロジェクタ―式車両用ヘッドライト
【発明者】	【氏名】クルトシュースター【氏名】ゲルハルトヴァイヒング
【要約】	【課題】透光要素を有効に照射すること。【解決手段】ヘッドライトには、光源から放射されてリフレクタによって反射された光が透過するレンズと、境界光を形成するために、リフレクタの縁領域に設けらた付加的な光源と、レンズの周囲の少なくとも一部分を囲む少なくとも部分的に光を透光する要素とが設けられており、この透光要素を、光源から放射されてリフレクタによって反射されなかった光及び付加的な光源によって放射された光が透過する。透光要素は、その、光照射方向とは反対方向を向いた面に、環状の光学プロフィールをフレネルレンズの形成のために有している。

【特許請求の範囲】
【請求項１】プロジェクター式車両用ヘッドライトであって、リフレクタ（１０）、光源（１２）、レンズ（１６）、少なくとも１つの透光要素（４０；５０；６０）を有しており、前記レンズ（１６）を通って、前記光源（１２）から放射されて前記リフレクタ（１０）によって反射された光が照射され、前記透光要素（４０；５０；６０）は、前記レンズ（１６）を当該レンズ（１６）の周囲の少なくとも一部分で取り囲んでいて、少なくとも部分的に透光するように形成されており、前記透光要素（４０；５０；６０）は、少なくとも領域を限って光学プロフィル（４２；５２；６２）を有しており、該光学プロフィル（４２；５２；６２）により、前記光源（１２）から放射されて、前記リフレクタ（１０）によって反射できなかった光が照射されて収束され、前記リフレクタ（１０）によって反射されて、前記レンズ（１６）を通って照射された光は、上側の明暗境界（８４，８６）を有しているヘッドライトにおいて、ヘッドライトは、少なくとも１つの付加光源（３６）を、境界光の形成のために有しており、前記付加光源（３６）は、当該付加光源（３６）から放射された光が、少なくとも部分的に透光要素（４０；５０；６０）を透光して照射するように設けられていることを特徴とするヘッドライト。
【請求項２】少なくとも１つの付加的な光源（３６）が、光照射方向（１４）を向いた、リフレクタ（１０）の前縁（２４）に、前記光照射方向に対して横方向に突出した縁領域（３４）に設けられている請求項１記載のヘッドライト。
【請求項３】透光要素（４０；５０；６０）の光学プロフィール（４２；５２；６２）は、少なくとも１つのフレネルレンズの形成のために環状に形成されている請求項１又は２記載のヘッドライト。
【請求項４】環状の光学プロフィール（４２）は、少なくとも１つの付加的な光源（３６）に対して、少なくともほぼ同心状に形成されている請求項３記載のヘッドライト。
【請求項５】環状光学プロフィール（４２）は、光源（１２）に対して、少なくともほぼ同心状に形成されている請求項３記載のヘッドライト。
【請求項６】透光要素（４０；５０；６０）を透過した光のビーム路の少なくとも一部分内に、光照射方向を向いた、少なくとも部分的に光を反射する膜（４４；５４；６４）が設けられている請求項１～５までのいずれか１記載のヘッドライト。
【請求項７】透光要素（５０；６０）を透過した光のビーム路の少なくとも一部分内に、別の光学プロフィール（５６；６６；７６）が設けられており、該別の光学プロフィール（５６；６６；７６）を透過した光が屈折されて、当該光が、車両前方の、リフレクタ（１０）によって反射されてレンズ（１６）を透過した光の明暗境界（８４，８６）の上方を照射するようになる請求項１～６までのいずれか１記載のヘッドライト。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プロジェクター式車両用ヘッドライトであって、リフレクタ、光源、レンズ、少なくとも１つの透光要素を有しており、前記レンズを通って、前記光源から放射されて前記リフレクタによって反射された光が照射され、前記透光要素は、前記レンズを当該レンズの周囲の少なくとも一部分で取り囲んでいて、少なくとも部分的に透光するように形成されており、前記透光要素は、少なくとも領域を限って光学プロフィルを有しており、該光学プロフィルにより、前記光源から放射されて、前記リフレクタによって反射できなかった光が照射されて収束され、前記リフレクタによって反射されて、前記レンズを通って照射された光は、上側の明暗境界を有しているヘッドライトに関する。
【０００２】
【従来の技術】その種のヘッドライトは、ドイツ連邦共和国特許公開第３２１８７０３号公報から公知である。このヘッドライトは、リフレクタ、光源及びレンズを有しており、このレンズを通って、リフレクタによって反射された光が放射される。更に、ヘッドライトは、レンズを少なくとも、その周囲の一部分で囲む透光要素を有しており、透光要素は、光学プロフィルを有しており、この透光要素を通って、光源から放射された、リフレクタによって反射されなかった光が透過して、収束される。この透光要素は、光学プロフィルとしてプリズムを有しており、このプリズムを透過した光が偏向される。透光要素の、この構成によって、光源がスイッチオンされた際に、ヘッドライトの照射面がレンズの面に比して拡大し、その結果、ヘッドライトによって、主観的な眩惑は、生じないか、又は極めて僅かしか生じない。光源から放射されて、透光要素を透過する光量は、場合によっては、透光要素の十分な照射を達成するのには十分ではない。光源がスイッチオフされた場合、透光要素は暗くなり、ヘッドライトの光は、不所望な、不統一的な照射像となる。プロジェクタ式ヘッドライトでは、このヘッドライトから放射された光は、シャープな上方明暗境界となり、そのことは、対向車線の眩惑を回避するのには有利であるが、例えば、交通標識又は指示プレートのような高い位置の対象は、十分に照射されないか、少なくとも不十分にしか照射されない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ヘッドライトの透光要素の照射を改善することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によると、ヘッドライトは、少なくとも１つの付加光源を、境界光の形成のために有しており、前記付加光源は、当該付加光源から放射された光が、少なくとも部分的に透光要素を透光して照射するように設けられていることによって解決される。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明のヘッドライトの有利で合目的的な構成は、従属請求項に記載されている。
【０００６】透光要素の光学プロフィールが、少なくとも１つのフレネルレンズの形成のために環状に形成されているように構成することによって、光源及び付加的な光源から放射された光を良好な効率で収束することができるという利点が達成される。
【０００７】透光要素を透過した光のビーム路の少なくとも一部分内に、光照射方向を向いた、少なくとも部分的に光を反射する膜が設けられているように構成することによって、ヘッドライトが、スイッチオフの状態で、美しい外観を有しているようにすることができるようになる。
【０００８】透光要素を透過した光のビーム路の少なくとも一部分内に、別の光学プロフィールが設けられており、該別の光学プロフィールを透過した光が屈折されて、当該光が、車両前方の、リフレクタによって反射されてレンズを透過した光の明暗境界の上方を照射するようになるようにすることによって、明暗境界の上側を十分に照射することができるようになる。
【０００９】
【実施例】以下、図示の実施例を用いて、本発明を詳細に説明する。
【００１０】図１～５に示されている車両、特に、自動車用のヘッドライトは、プロジェクタ式に構成されており、少なくとも減光ライトの形成用に使用される。ヘッドライトは、プラスチック又は金属製のリフレクタ１０を有しており、リフレクタの頂点領域内に光源１２が設置されている。光源１２は、グローランプ、ガス放電ランプ、又は、他の適切なランプである。光照射方向１４で見て、リフレクタ１０の後ろ側に、ガラス又はプラスチック製のレンズ１６が設けられており、このレンズは、例えば、リフレクタ１０側は平面１８であり、反対側は、凸面状湾曲面２０である。レンズ１６は、支持部材２２内に保持されており、この支持部材は、リフレクタ１０の、光照射方向１４を向いた前縁２４と結合されている。リフレクタ１０及びレンズ１６は、ケーシング１５内に設けられており、ケーシングは、光照射開口を有しており、光照射開口は、ガラス又はプラスチック製の透光スクリーン１７でカバーされている。カバースクリーン１７は、滑らかに形成されており、その結果、このカバースクリーンを透過する光が何の影響も受けずに透光するか、又は、択一選択的に、少なくとも所定領域に光学要素を有していて、この光学要素を透過する光が屈折、例えば、散乱される。
【００１１】リフレクタ１０によって、光源１２から放射された光が収束光束として反射され、この光束は、レンズ１６を透過し、その際、屈折される。レンズ１６は、その際、収束レンズとして作用し、この収束レンズによって、透過光がリフレクタ１０の光軸１１の方に屈折される。リフレクタ１０は、例えば、少なくともほぼ楕円面形状、楕円面状の形状、又は、リフレクタ１０によって反射すべき光束の特性から導出された、数量的に特定された形状を有している。リフレクタ１０とレンズ１６との間に、透光遮蔽板２６を設けることができ、この遮蔽板は、光軸１１の実質的に下側に設けられており、この遮蔽板は、リフレクタ１０によって反射された光束の一部分しか通過できない。遮蔽板２６を通過した光束には、遮蔽板２６の上縁によって特定される明暗境界が形成され、この明暗境界は、レンズ１６によって、ヘッドライトから照射される減光光束の明暗境界として形成される。択一選択的に、リフレクタ１０の形状を、このリフレクタによって反射された光束が、既に、レンズ１６によって形成される所要の明暗境界を有しているように特定した場合には、遮蔽板２６を設けなくてもよい。
【００１２】リフレクタ１０は、その前縁２４に、横断面Ｑ１を有しており、レンズ１６は、この横断面Ｑ１に較べて小さな横断面Ｑ２を有している。支持部材２２は、１つ以上のウェブ２８を有しており、このウェブは、リフレクタ１０の前縁２４から出て、レンズ１６の近く迄延在しており、レンズ１６の近くで、このウェブは、例えば、環状部３０によって相互に結合することができ、この環状部内で、レンズ１６は、その縁で保持されている。ウェブ２８間に、開口３２が設けられており、この開口を通って、光源１２から放射されて、リフレクタ１０によって反射されなかった光が透過する。ウェブ２８は、有利には、できる限り狭幅に形成されて、ウェブ間に大きな開口３２が得られるようにされており、その結果、光源１２から照射される光の相応の大部分が、この大きな開口を通って照射される。択一選択的に、支持部材２２を、少なくとも部分的に透光材、例えば、プラスチック又はガラスから形成し、その結果、この透光材を通って、光源２２から放射された光が透過される。この場合には、支持部材２２には、開口を設ける必要はない。
【００１３】リフレクタ１０は、その光照射方向１４を向いている前縁２４に、光照射方向１４に対して横断方向に突出した縁領域３４を有しており、この縁領域は、リフレクタ１０と一体的に形成されているか、又は、別個の部分としてリフレクタ１０と結合されている。縁領域３４は、レンズ１６の支持部材２２とも結合されており、又は、これと一体的に形成してもよい。縁領域３４は、側方向にリフレクタ１０の横に設けられており、又は、リフレクタ１０の上側又は下側に設けられている。図示の実施例では、縁領域３４は、リフレクタ１０の上側に設けられている。縁領域３４内には、付加光源３６が設けられており、この付加光源は、法的に規制された境界光を形成するのに使われる。この境界光によって、車両輪郭がマーキングされ、この境界光に対して、所要照射強度及び種々異なる方向での視認性に関して法規制されている。縁領域３４は、リフレクタ１０と同様に光を反射するように構成されており、付加光源３６から放射された光が光照射方向１４に反射されるようにするために、平面又は凹面状に湾曲された形状を有している。しかし、縁領域３４を、光を反射しないように構成して、境界光を形成するために、付加光源３６から放射された直接光だけを利用するようにしてもよい。付加光源３６として、グローランプ、例えば、タイプＷ５Ｗ又はＨ６Ｗ、又は他の任意の構造形式のランプを用いてもよい。
【００１４】更に、レンズ１６を、その周囲の少なくとも一部分を囲む、少なくとも１つの要素４０が設けられており、この要素４０は、図１及び図２に第１の実施例により示されている。要素４０は、レンズ１６を、その全周に亘って囲んでおり、例えば、ガラス又はプラスチックの透光材製である。透光要素４０は、その中間領域内に開口４１を有しており、この開口４１内にレンズ１６が設けられている。レンズ１６及び透光要素４０は、一体的に構成してもよい。透光要素４０は、少なくとも領域を限定して、有利には、その全延在領域に亘ってフレネルレンズとして構成されており、その際、同心状の複数環状光学プロフィル４２を有している。光学プロフィル４２は、図１及び図２に示されているように、光照射方向１４とは逆方向を向いた、透光要素４０の面に設けられており、又は、透光要素４０の、光照射方向１４を向いた面に設けてもよい。光学プロフィル４２は、例えば、楔状に構成されており、この光学プロフィルによって、透光要素４０を透過した光が光軸１１の方に偏向され、従って、収束される。この透光要素４０は、この透光要素を通って光源１２から放射された、リフレクタ１０によって反射されなかった光、及び、付加的な光源３６から放射された光を透過するように設けられている。光学プロフィル４２は、例えば、光源１２及び３６から放射された光が、この光学プロフィルを透過した後に、光軸１１に対して少なくともほぼ平行であるように構成されている。
【００１５】第１の実施例では、環状の光学プロフィール４２は、図２に示されているように、別の光源３６に対して同心状に透光要素４０に設けられており、透光要素４０全体に亘って延在している。透光要素４０は、例えば、円形であり、その際、透光要素４０の形状は、ヘッドライトをどのような外観にするのかに応じて、任意の他の形状、例えば、楕円又は矩形に選択してもよい。透光要素４０が、レンズ１６を、その周の一部分だけを囲み、例えば、レンズ１６の側方だけ、又は、レンズ１６の上側及び／又は下側だけに設けられているようにしてもよい。
【００１６】透光要素４０は、図１に示されているように、光軸１１の方向に、レンズ１６と同様にリフレクタ１０からほぼ同じ間隔であるように設けられている。択一選択的に、透光要素４０が、光軸１１の方向にレンズ１６とは別の、リフレクタ１０からの間隔であり、従って、レンズ１６に対してずらされて配設されているようにしてもよい。透光要素４０は、図１～５に示されているように、平面状に形成するか、又は、択一選択的に、凹面又は凸面状に任意に湾曲して形成してもよい。透光要素４０を、両光源１２及び３６から放射された光が透過し、その結果、透光要素４０の十分な照射が達成される。
【００１７】ヘッドライトの別の実施例では、少なくとも、透光要素４０を透過した光のビーム路の一部分を、少なくとも部分的に反射する膜４４を設けてもよい。図１及び２に示されている第１の実施例のヘッドライトでは、この膜は、コーティング４４として少なくとも領域を限って、透光要素４０の、光照射方向１４を向いた面に被着されている。コーティング４４は、透光性であるように形成することもでき、その際、光源１２及び３６から放射された光を部分的に透過することができる際には、コーティング４４は、領域を限定して透光要素４０上に設けられている。択一選択的に、コーティング４４を、部分的に透光性にし、部分的に反射性に構成してもよい。この場合には、透光要素４０の面全体が、コーティング４４によって被覆されるか、又は、この面の一部分だけが被覆される。光源１２及び３６から放射された光は、その際、部分的にコーティング４４を透過し、外部からコーティング４４に入射した光が部分的に反射される。コーティング４４は、有利には、金属、例えば、アルミニウム製であり、公知の方法を用いて、例えば、蒸着、スパッタリング、ワニス塗布、印刷又は型押し加工を用いて透光要素４４上に被着される。コーティング４４の透光度は、その厚みによって変えることができ、その際、この透光度は、厚みの増大と共に小さくなる。従って、コーティング４４の部分的な透光度を達成するためには、コーティング４４の厚みを薄く形成し、高い反射度を達成するためには、相応の大きな厚みに形成される。コーティング４４により、ヘッドライトがスイッチオンされた際、光源１２及び３６から放射された光が少なくとも部分的に透光要素４０を透過し、ヘッドライトがスイッチオフされた際、外部から透光要素４０に入射した光が、コーティング４４によって少なくとも部分的に反射され、従って、ヘッドライトは、透光要素４０の領域の外観が美しくなる。
【００１８】図３には、図１及び２の第１の実施例とは異なった実施例のヘッドライトが示されており、その際、ヘッドライトの基本的な構造は、第１の実施例の場合と同じである。変形実施例では、フレネルレンズを構成する光学プロフィール４２の構成を、第１の実施例とは異なり、この環状の、リフレクタ１０の光軸１１に対して、従って、光源１２に対して、少なくともほぼ同心状になるようにされている。フレネルレンズの像形成用の光学プロフィールは、図２の第１の実施例及び図３の変形実施例とは異なって、任意に別のように形成してもよい。
【００１９】図４に示されている第２の実施例のヘッドライトの別の実施例では、リフレクタ１０、光源１２、レンズ１６及び遮蔽板２６を有するヘッドライトの基本的な構造は、第１の実施例と変わらない。付加的に、少なくとも、透光要素５０を透過する光のビーム路の一部分には、別の光学プロフィール５６が配設されており、この光学プロフィールによって光が上の方に屈折されるようにされている。別の光学プロフィール５６は、透光要素５０の、光照射方向１４を向いた面に設けられている。光照射方向１４とは反対方向を向いた、透光要素５０の面には、フレネルレンズを形成する環状の光学プロフィール５２が設けられている。別の光学プロフィール５６は、例えば、ほぼ水平な、一方の面が上の方に光を散乱させるようなレンズとして構成してもよい。
【００２０】図６には、ヘッドライトから所定の間隔で設けられる測定スクリーン８０が図示されており、この測定スクリーンは、ヘッドライトから放射された光によって照射される。測定スクリーン８０の水平中心面は、ＨＨで示されており、垂直中心面は、ＶＶで示されている。水平中心面ＨＨ及び垂直中心面ＶＶは、点ＨＶで交差している。光源１２から放射されて、リフレクタ１０によって反射され、遮蔽板２６を通ってレンズ１６によつて散乱された光によって、測定スクリーン８０の領域８２内が照射される。領域８２は、遮蔽板２６によって形成された明暗境界によって上の方に限定される。図示の実施例では、ヘッドライトは、右側通行用に特定されており、明暗境界は、対面通行側、つまり、測定スクリーン８０の左側に、水平中心面ＨＨの下側にほぼ水平な部分８４がある。自己の通行側、つまり、測定スクリーン８０の右側では、明暗境界は、水平部分８４から始まって、測定スクリーン８０の右縁に至る迄水平中心面ＨＨに亘って上昇する部分８６を有している。択一選択的に、明暗境界は、自己の通行側で、部分８４に対して高い位置にあって、同様に、ほぼ水平部分を有しているようにしてもよい。領域８２内での照射強度の分布は、法規制によって設定されており、その際、点ＨＶの下側のゾーン内に、最も高い照射強度がある。明暗境界８４，８６の上側では、測定スクリーン８０は、リフレクタ１０によって反射されて、遮蔽板２６を通ってレンズ１６を透過した光は、全く照射されないか、又は、非常に弱くしか照射されない。
【００２１】透光要素５０によって散乱されて、別の光学プロフィール５６によって上の方に屈折された光によって、測定スクリーン８０は、明暗境界８４，８６の上側の領域８８内が照射される。透光要素５０によって散乱された光は、所要最小照射強度値及び最大許容の最高照射強度値についての法規制が遵守されるような照射領域８８内で作用する。例えば、ヨーロッパで有効なＥＣＥ－Ｒｅｇｅｌｕｎｇ（規定）では、測定点Ｂ５０Ｌが定義されており、この測定点では、照射強度は、対面通行の眩惑を回避するために、最大０．４Ｌｕｘである必要がある。法規制を遵守する限りで、領域８８内での照射強度分布は自由に選定することができる。この照射強度分布は、例えば、明暗境界８４，８６の直ぐ上側の、測定スクリーン８０の領域９０（例えば、水平中心面ＨＨの上側にほぼ２°以下、垂直中心面ＶＶの両側にほぼ４°以下）が、透光要素４０を透過した光によって極めて弱くしか照射されないように選定されている。領域９０に続く領域８８の上方及び側方は、例えば、垂直上方向に水平中心面ＨＨの上にほぼ４°以下、及び、垂直面ＶＶの両側のほぼ８°以下の範囲内であって、領域９０よりも強く照射される。
【００２２】前述の、第２の実施例のヘッドライトの別の実施例では、別の光学プロフィール５６と共に、少なくとも部分的に反射するコーティング５４も設けられている場合、このコーティングを、光照射方向１４を向いた、別の光学プロフィール５６の面上に被着してもよい。
【００２３】図５には、図４に示された第２の実施例の構成に対する変形実施例のヘッドライトが図示されている。図５の変形実施例では、少なくとも、透光要素６０を透過した光のビーム路の一部分内に、ディスク６３が設けられており、このディスクに、少なくとも領域を限って光学プロフィール６６が設けられており、この光学プロフィールによって、透光要素５０の別の光学プロフィール５６を透過した光が上の方に屈折されて、測定スクリーン８０の領域８８を照射するようにされる。この光学プロフィール６６は、ディスク６３の、光照射方向１４を向いた面、又は、光照射方向とは反対方向を向いた面に設けるとよい。透光要素６０は、その際、フレネルレンズの形成用の光学プロフィール６２だけを有していればよく、このプロフィールは、透光要素６０の、光照射方向１４を向いた面、又は、光照射方向とは反対方向を向いた面に設けることができる。ディスク６３の、光照射方向１４を向いた面上に、コーティング６４を被着することができる（前述の第１の実施例で説明したコーティング４４に実施したのと同様に）。ディスク６３は、その中心領域内に開口６７を有しており、この開口を通って、レンズ１６を透過した光が何ら影響を受けずに透過することができる。択一選択的に、ディスク６３は、レンズ１６を透過した光のビーム路上に延在しているようにしてもよく、その際、ディスク６３は、この領域内に光学プロフィール６６を何ら有していない。
【００２４】ヘッドライトの別の変形実施例では、光学プロフィール７６がヘッドライトのスクリーン１７に設けられており、この光学プロフィールによって、透光要素４０乃至６０を透過した光が測定スクリーン８０の領域８８の照射のために、上の方に屈折される。その際、ディスク６３は無くすことができ、透光要素４０乃至６０は、フレネルレンズの形成のために光学プロフィール４２乃至６２だけ有していればよい。光学プロフィール７６は、スクリーン１７の領域内にだけ設ければよく、このスクリーンを、レンズ１６を透過しない光が透過する。
【００２５】要するに、ヘッドライトは、光源１２から放射されてリフレクタ１０によって反射された光が透過するレンズ１６を有している。ヘッドライトは、更に付加的な光源３６を境界光を形成するために有しており、この光源は、リフレクタ１０の縁領域３４に設けられている。更に、レンズ１６を、その周囲の少なくとも一部分を囲む少なくとも部分的に光を透光する要素４０が設けられており、この透光要素を、光源１２から放射されてリフレクタによって反射されなかった光及び付加的な光源３６によって放射された光が透過する。透光要素４０は、その、光照射方向１４とは反対方向を向いた面に、環状の光学プロフィール４２をフレネルレンズの形成のために有している。光源１２から放射された光も、付加的な光源３６から放射された光も利用することによって、透光要素４０を有効に照射することができる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によると、境界光を形成するために使われる付加的な光源から放射された光も利用することによって、透光要素の照射を改善することができるという効果を奏することができる。

【出願人】	【識別番号】３９００２３７１１【氏名又は名称】ローベルトボツシユゲゼルシヤフトミツトベシユレンクテルハフツング【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴＢＯＳＣＨＧＥＳＥＬＬＳＣＨＡＦＴＭＩＴＢＥＳＣＨＲＡＮＫＴＥＲＨＡＦＴＵＮＧ
【出願日】	平成１１年（１９９９）３月３１日
【代理人】	【弁理士】【氏名又は名称】矢野敏雄（外２名）
【公開番号】	特開平１１－３２９００６
【公開日】	平成１１年（１９９９）１１月３０日
【出願番号】	特願平１１－９２４６７