(57)【要約】【課題】本発明は、カットオフを含んだワイドな光ビーム１０１を形成することのできる自動車両用ランプのための照明モジュール１００に関する。【解決手段】当該モジュールには、出光レンズ１０８と、デフレクタと関連付けられた複数の凹状リフレクタ１０２，１０２’とを含む光学的要素が備え付けられている。デフレクタは、リフレクタ１０２，１０２’の凹所内に置かれた光源１０４，１０４’によって生じる光ビーム１１０，１１２，１１４，１１６を逸らすように企図された反射面を有している。出光レンズ１０８はトーリックレンズであり、これらの光学的要素は、光源１０４，１０４’によって生じる光ビーム１１０，１１２，１１４，１１６が出光レンズ１０８を透過する前に、これらの光ビームを集中点１０６，１０６’上に集束させる手段として構成されている。本発明によれば、モジュールは互いの方を向いた２つのリフレクタ１０２，１０２’を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カットオフを含んだワイドな光ビーム（１０１）を形成することのできる自動車両用ランプのための照明モジュール（１００）であって、出光レンズ（１０８）と、デフレクタと関連付けられた複数の凹状リフレクタ（１０２，１０２’）とを含む光学的要素が備え付けられ、当該デフレクタは、前記リフレクタ（１０２，１０２’）の凹所内に置かれた光源（１０４，１０４’）によって生じる光ビーム（１１０，１１２，１１４，１１６）を逸らすように企図された反射面を有しており、前記出光レンズ（１０８）はトーリックレンズであり、これらの光学的要素は、前記光源（１０４，１０４’）によって生じる光ビーム（１１０，１１２，１１４，１１６）が前記出光レンズ（１０８）を透過する前に、これらの光ビームを集中点（１０６，１０６’）上に集束させる手段として構成されており、当該モジュールは、互いの方を向いた２つのリフレクタ（１０２，１０２’）を備えている、照明モジュール（１００）。
【請求項２】
前記集中点（１０６，１０６’）は、前記レンズ（１０８）の焦線（１１８）上に置かれている、請求項１記載の照明モジュール（１００）。
【請求項３】
前記デフレクタは、部分的または全体的に、前記レンズ（１０８）の焦線（１１８）に従う、請求項１と請求項２のいずれかに記載の照明モジュール（１００）。
【請求項４】
前記リフレクタ（１０２，１０２’）は、２つの焦点を有する楕円面の形状に基づいており、１つのリフレクタにおける前記光源（１０４，１０４’）が、この楕円面の第１の焦点の所に置かれ、前記集中点（１０６，１０６’）が、同楕円面の第２の焦点の所に置かれている、請求項１から３のいずれか一項に記載の照明モジュール（１００）。
【請求項５】
１つのリフレクタ（１０２，１０２’）が基づいている楕円面の第１および第２の焦点を通るそのリフレクタの軸線（２０２，２０２’）が、前記レンズ（１０８）の光軸（Ｏｙ）とゼロではない角度を成している、請求項４記載の照明モジュール（１００）。
【請求項６】
当該モジュールが対称面（２００）を有している、前記請求項のうちいずれか一項に記載の照明モジュール（１００）。
【請求項７】
前記光ビームの全横開口が４０度から１００度の間にある、前記請求項のうちいずれか一項に記載の照明モジュール（１００）。
【請求項８】
カットオフを含んだワイドな光ビーム（１０１）を形成することのできる自動車両用ランプのための照明モジュール（１００）を製造するための方法であって、当該モジュールには、出光レンズ（１０８）と、デフレクタと関連付けられた複数の凹状リフレクタ（１０２，１０２’）とを含む光学的要素が備え付けられ、当該デフレクタは、前記リフレクタ（１０２，１０２’）の凹所内に置かれた光源（１０４，１０４’）によって生じる光ビーム（１１０，１１２，１１４，１１６）を逸らすように企図された反射面を有しており、
前記モジュールは、前記請求項のうちいずれか一項に記載のモジュールに従って、これらの光学的要素を、前記光源（１０４，１０４’）によって生じる光ビーム（１１０，１１２，１１４，１１６）が前記出光レンズ（１０８）を透過する前に、これらの光ビームを集中点（１０６，１０６’）上に集束させる手段として構成する段階を備えている、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車両用の照明モジュール、特にカットオフを含んだワイドな光ビームを複数の光源から発生させるように企図されたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車両用の照明モジュールを複数の凹状のリフレクタ（反射器）で形成することが実際に知られている。それらのリフレクタはそれぞれ、その凹所内に光源を備えている。これは、各リフレクタから得られる光ビーム同士を組み合わせて１つの光ビームを形成するためである。
【０００３】
例として特許文献１（EP 1 610 057 B1）が、３つのリフレクタを装備した、そのようなモジュールを説明している。それは、それらのリフレクタの縁部同士が互いに寄りかかって配置されるようなものである。そして、これらのリフレクタから得られるビーム同士が、次のようなやり方で組み合わされる。即ち、発生されたビームの中央部における光束が中央モジュールによって作り出されるのに対して、前記発生されたビームの縁部における光束が２つの側方モジュールによって作り出されるようにである。
【０００４】
更に、この文献は、コレクタ（集光器）から得られる光ビームを逸らすためのデフレクタの使用をも開示している。これは、このモジュールによって発生された光ビームの上方部分を遮り、かくして近付いてくる運転者達や、当該自動車両の前方にいる運転者達の眼が眩まされるのを防ぐためである。
【０００５】
本発明は、そのようなモジュールは改良され得るのではないかという観測に由来するものである。特に、そのようなモジュールによって発生した光ビームは（例えば、そのビームの中央部と縁部との間で）各光源への極大特性を示す、著しい光度変化を含む、ということは明らかであろう。従って、そのビームの光度は、ビームの中央部での最大光度レベルから均等に減少するものではない。また、コレクタ同士の間の交差部に対応した方向の付近における明るさの減少を観測することができる。
【０００６】
また、そのようなモジュールの効率は、（例えば、２つの３Ｗ発光ダイオードに）限られた光供給源を用いて、満足のいく光度で光ビームを発生させるのを可能とするには不十分である。これは、各リフレクタが比較的開放されていて最大量の光束を集めることができない、という事実によるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許第１６１００５７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、これらの問題の少なくとも１つを解決することを目的としている。本発明は、当該発明に特有の観測に由来するものである。その観測によれば、ある光源によって発生した光ビームの伝達効率を最適化するためには、その光源を集束型リフレクタの焦点の所に配置するべきである。それは、このリフレクタによって、当該光源によって放出された光放射の最大量を集めて、当該モジュールの出光レンズへと伝達するためである。具体的には、いわゆる「集束型」リフレクタは、反射された光線を集束させ、従ってより高い効率を有しているのである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この理由により、本発明は、カットオフを含んだワイドな光ビームを形成することのできる自動車両用ランプのための照明モジュールに関するものである。このモジュールは、出光レンズと、デフレクタと関連付けられた複数の凹状リフレクタとによって形成された光学的要素を備えており、当該デフレクタが、リフレクタの凹所内に置かれた光源によって生じる光ビームを逸らすように企図された反射面を有している。レンズはトーリックレンズであり、これらの光学的要素は、前記光源によって生じる光ビームが出光レンズを透過する前に、これらの光ビームを集中点（points of focus）上に集束させる手段として構成されている。
【００１０】
本発明によれば、モジュールは、互いの方を向いた２つのリフレクタを備えている。
そのようなモジュールは、多くの利点を有している。特に、そのモジュールは、自らの焦点の所に置かれた光源によって放出される光放射の大部分を集めるリフレクタを用いている。この放射を出光レンズを透過する前に集中点へ集中させることによって、そのようなモジュールは、２つの限られた電力の光源、例えば、２つの３Ｗ以下の電力の発光ダイオードで、照明光、典型的にはフォグライトを発生させることを可能とする。
【００１１】
更に、そのようなモジュールは、複数のビームから、特に十分な均等性を有した単一のビームを形成することを可能とする。実際に、そのような単一のビームは、その明るさにおいて中央部分からの均等な減少を示し、それにより、そのようなモジュールを装備した車両の運転者や乗客の快適性を向上させる。
【００１２】
一実施形態において、照明モジュールは、集中点が、トーリックレンズの焦線上に置かれていることを特徴とする。
【００１３】
一実施形態において、照明モジュールは、デフレクタが、部分的または全体的に、レンズの焦線に従うことを特徴とする。
【００１４】
一実施形態において、リフレクタは、２つの焦点を有する楕円面の形状に基づいており、１つのリフレクタにおける光源が、この楕円面の第１の焦点の所に置かれ、集中点が、同楕円面の第２の焦点の所に置かれている。
【００１５】
一実施形態においては、１つのリフレクタが基づいている楕円面の第１および第２の焦点を通るそのリフレクタの軸線が、レンズの光軸とゼロではない角度を成している。
【００１６】
一実施形態において、リフレクタは対称面を有していて、そのリフレクタが車両の両側に装備されることを可能としている。
【００１７】
一実施形態においては、光ビームの全横開口（アパーチャ，aperture）が４０度から１００度の間にある。
【００１８】
本発明はまた、カットオフを含んだワイドな光ビームを形成することのできる自動車両用ランプのための照明モジュールを製造するための方法であって、当該モジュールには、出光レンズと、デフレクタと関連付けられた複数の凹状リフレクタとを含む光学的要素が備え付けられ、当該デフレクタは、リフレクタの凹所内に置かれた光源によって生じる光ビームを逸らすように企図された反射面を有している、方法に関するものである。
【００１９】
本発明によれば、当該方法は、上記で定義したようなモジュールに従って、これらの光学的要素を、光源によって生じる光ビームが出光レンズを透過する前に、これらの光ビームを集中点上に集束させる手段として構成する段階を備える。
【００２０】
本発明の他の利点は、非限定的な例示として、また添付図面を参照して以下に記載された本発明の実施形態の説明を考慮することで明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明によって作られたモジュールを模式的に示す垂直断面図。
【図２】本発明によって作られたモジュールを模式的に示す水平断面図。
【図３】本発明によって作られたモジュールの光学的要素を模式的に示す斜視図。
【図４】本発明によって作られたモジュールの光学的要素を模式的に示す斜視図。
【図５】本発明によるリフレクタを作るための様々な段階を透視図法にて示す図。
【図６】本発明によって作られたモジュールの様々な構成についての等照線図。
【図７】本発明によって作られたモジュールの様々な構成についての等照線図。
【図８】本発明によって作られたモジュールの様々な構成についての等照線図。
【図９】本発明によって作られたモジュールの様々な構成についての等照線図。
【図１０】本発明により作られたモジュールによって放出され、当該モジュールの光軸に対して垂直なスクリーン上に写された光ビームを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本説明において、互いに同一の要素、または同様の機能を有する要素は、それぞれ異なる図において同じ参照符号で引用され得る。
【００２３】
ここで、本発明による、即ちカットオフを含んだワイドな光ビーム１０１を形成することのできる自動車両ランプ用の照明モジュール１００の実施形態を、図１および図２を参照して説明する。ビーム１０１は、それが４０度から１００度の間にある全横開口を有するとき、或いは２５度から５０度の間にある（車両の縦方向対称軸線に対しての）半開口を有するときであっても、ワイドなビーム１０１であるものとみなされる（その開口（または半開口）は、約１００カンデラの最小光度について定められる）。
【００２４】
より正確には、図１および図２は、そのようなモジュール１００の、リフレクタ１０２を通して切った垂直断面図および水平断面図をそれぞれ示している。これらの断面は、光源１０４と、この光源１０４によって放出されてリフレクタ１０２によって反射された光の集中点１０６とを通る垂直面および水平面で切られている。本発明によれば、この集中点１０６は、出光レンズ１０８（トーリックレンズ）の上流側に置かれている。その置き方は、光源１０４によって放出された光ビームが、この集中点１０６に集められた後でレンズ１０８を通過するようなものである。
【００２５】
そのような、レンズ１０８の上流側に置かれた集中点１０６のおかげで、光源１０４によって放出された光の大部分を集めることが可能となる。例として、光源１０４によって放出された様々な光線１１０，１１２，および１１４の光路が、集中点１０６を通過した後でワイドなビーム１０１を形成するために光源１０４から進むように示されている。
【００２６】
光学的要素のこの配置は第１に、リフレクタ１０２を作り出すための基礎の役目を果たす楕円面における第１の焦点の所に光源１０４が置かれているものとみなし、集中点１０６がその楕円面における第２の焦点の所に置かれていることによって得られる。
【００２７】
リフレクタと、それに関連する光源との、そのような配置に続いて、モジュール１００全体が、様々なリフレクタの対称的な配置を目的として構成されている。モジュールが２つのリフレクタを備えるこの例においては、この対称性は、トーリックレンズ１０８の光軸を通る垂直面２００（図２）について得られる。そのレンズ１０８の光軸は、この実施形態においては、当該垂直面２００と、光源１０４を通る水平面との交線の所に置かれている。そのトーリックレンズ１０８の光軸は、例えば図３および図４に軸線Ｏｙによって描かれている。
【００２８】
この構想によれば、リフレクタ１０２，１２０’、光源１０４，１０４’、および集中点１０６，１０６’は、平面２００について対称である。また、図２で分かり得るように、光源１０４と箇所１０６とを結ぶ線分２０２、および光源１０４’と箇所１０６’とを結ぶ線分２０２’は、中央面２００に対して角度ａを成している。
【００２９】
図２は、とりわけリフレクタ１０２および１２０’の集中点１０６および１０６’を含んだレンズ１０８の焦線１１８を示している、ということに注目されたい。レンズ１０８がトーリックレンズであるため、ビーム１０１および１０１’が垂直方向では無限遠に焦点が合わされるのに対して、水平方向では、それらのビームは、それらの照明機能を果たすことを可能とするために広げられるのである。
【００３０】
リフレクタ１０２および１２０’は、図３および図４に示すように、平坦で略水平なプレート１２０と結合されている。このプレート１２０の平面は、実質的に光源１０４および１０４’の中心を通ることが好ましいが、必ずしもそうでなくてもよい。リフレクタ１０２および１２０’はプレート１２０の上に置かれており、プレート１２０の上面は、リフレクタ１０２および１２０’からやって来る光線を逸らすために反射性になっている。
【００３１】
反射性プレート１２０は、しばしば「デフレクタ」と呼ばれ、照明ビームにおけるカットオフ、即ち、その上には光線が何もない上限を形成するように設計された前端縁部を備えている。プレート１２０が水平なときには、カットオフは水平であり、リフレクタ１０２および１２０’からやって来るビームによって照らされる区域は、水平線の下に位置する。
【００３２】
図３および図４は、座標系（Ｏ，ｘ，ｙ，ｚ）に従って作り出される、上述の構成を用いて得られたリフレクタ１０２および１２０’の２つの斜視図を示している。その座標系においては、軸線Ｏｙが当該モジュールの光軸になっている。
【００３３】
非限定的な数値例において、トーリックレンズ１０８は８０ｍｍの水平方向曲率半径を有し、その中心は座標（０，−３０ｍｍ，０）を有している。トーリックレンズ１０８の中心は、当該レンズ１０８の入出光面における平面Ｏｘｙ内の曲率中心によって定められる。そのようなレンズは、デフレクタの縁部（図示せず）と一致する焦線１１８を持っており、この焦線１１８とレンズ１０８の入光面との間の距離は、２８．８ｍｍの焦線距離Ｔとなっている。
【００３４】
これらのパラメータと、光源（即ち、座標（２０ｍｍ；−１４．７１５ｍｍ；−０．３７６ｍｍ）の所に置かれた発光ダイオード）の座標とに基づいて、それぞれのリフレクタにおける２つの第２の焦点が決定される。それは、焦点Ｆ＝５．８ｍｍの回転の楕円面に基づいてコレクタが生成され、対称面２００（この例では平面Ｏｙｚ）についての対称性によって、第２の空洞が生成されるようなものである
【００３５】
次に、図６に示す光度プロファイルを得るために、特にデフレクタが単純に光の方向とは反対方向への焦線の延長部分となっているという事実に関連して改良が行われ、組立体の均等性を改善するために二次的な改変がリフレクタに対して行われる。
【００３６】
ビームの中央部を改善するために、デフレクタに対する修正を行うことも可能である。より正確には、ビームの中央部における明るさの２の増大に従う形状でデフレクタが（図３および図４の例では＋ｙ方向に４ｍｍだけ）延長される。この形状がカットオフより上のビームの中央部における像を逸らせるが、その像は２つの集中点の２つの光源との関係から結果として得られるものである。
【００３７】
図７がビームの中央部における変化を示すのに対して、図８は、デフレクタの表面上における光の分布を示しており、この図は最大量の光束が集められる場合におけるデフレクタの深さ（前述した例では３２ｍｍ）の重要性を強調するものでもある。
【００３８】
図８は、ミラーによってデフレクタ上へと投射された光の集中の平面図を示している（水平方向と垂直方向の軸には、ミリメートル単位で目盛りが付けられている）。特に明るさの最大量がデフレクタの縁部上へと投射されているのが分かるであろうが、無視できない量の光が縁部の上流側でデフレクタに達しているのも分かるであろう。
【００３９】
かくして、最終的なビーム１０１の光束を増大させる目的で、より多くの光線をレンズへ向かって反射させるために、それらの光線をデフレクタへ伝達するのに必要な最小限の深さが決められる。従って、この深さを、所望の最終的な光ビームに応じて、即ち、この光ビームが満たさねばならぬ規定に応じて最適化することができる。
【００４０】
最後の段階では、ビームのＶ字形の端部へ注意を向けることによって、リフレクタに対する修正が行われ、均等性が改善される。
【００４１】
ビームのこの部分は、リフレクタ１０２および１０２’の縁部（図３）から結果として生じるものである。それらの縁部は、リフレクタを作り出すための基礎として用いられた楕円面の焦点とは異なる焦点を有するように変形されている。これは、リフレクタの第２の焦点のやや前方に焦点を合わせることによって、明るさの増大を修正するためである。
【００４２】
次に、全体としての空洞における接線の連続性を維持しつつ、２つのコレクタ部分同士を結合させる表面が導き出される。これにより、図９および図１０に示す光束を達成することが可能となる。図９および図１０は、２５０ルーメンの光出力を有した２つの発光ダイオード光源を用いて生み出される２７６ルーメンの合成光束を示している。これは、この場合、ビームを１５％だけ減衰させる外側カバーのためである。かくして、特に十分な６５％の最終効率が得られる。
【００４３】
本発明は、リフレクタの数や、モジュールにおける１つないし複数の光学的要素の位置に関して、多くの変形の余地がある。要約すると図５が、本発明によるモジュールを作り出すために説明された３つの主要な段階、即ち：
−  トーリックレンズの焦線を決定する第１の段階、
−  楕円面に基づいてリフレクタの基本構造を決定する第２の段階であって、その楕円面の焦点が、一方では各光ビームの光源に対応し、他方ではこれらのビームの集中点に対応している、第２の段階、および、
−  様々なビームの総和によって形成される総合的なビームを最適化する第３の段階、
を例示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
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