(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの第１の光源及びヘッドライトレンズを含む車両用ヘッドライトであって、
前記ヘッドライトレンズは、透明材料の一体成形本体を備え、
前記一体成形本体は、少なくとも１つの光トンネルと、少なくとも１つの光学的に有効な光出射面を含む光通過セクションとを備え、
前記光トンネルの少なくとも１つの光入射面に照射された第１の光源からの光が前記光通過セクションを通過して屈曲部を明暗境界として投射させ、
前記車両用ヘッドライトは、前記第１の光源から空間的に離間した少なくとも１つの第２の光源を備え、前記第２の光源は前記光通過セクションの表面の部分に光を照射するよう構成される、車両用ヘッドライト。
【請求項２】
前記第２の光源を用いて、前記明暗境界の上及び／又は下に光を照射することを特徴とする、請求項１に記載の車両用ヘッドライト。
【請求項３】
前記車両用ヘッドライトは、方向指示表示灯のための光源を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の車両用ヘッドライト。
【請求項４】
前記方向指示表示灯のための光源は、前記光トンネルの前記光軸の左側に配設されることを特徴とする、請求項３に記載の車両用ヘッドライト。
【請求項５】
前記車両用ヘッドライトは、もう１つの方向指示表示灯のための光源を含み、前記もう１つの方向指示表示灯のための光源は、前記光トンネルの前記光軸の右側に配設されることを特徴とする、請求項３又は４に記載の車両用ヘッドライト。
【請求項６】
前記第２の光源は、前記光トンネルの下側に配設されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用ヘッドライト。
【請求項７】
前記第２の光源は、前記光トンネルの下側に配設される少なくとも２つの光源を備え、これらは互いから空間的に離間していることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用ヘッドライト。
【請求項８】
前記第２の光源は、前記光入射面と前記光通過セクションとの間に配設されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両用ヘッドライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドライトレンズを含む車両のヘッドライト、特に自動車ヘッドライトに関し、ヘッドライトレンズは、少なくとも１つの光入射面と、少なくとも１つの光学的に有効な光出射面とを含む、透明材料の一体成形本体を含む。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、両側をブランク成形した、カーブした表面と、平坦な表面と、レンズの縁部に一体化して成形した保持縁部とを有するレンズを開示しており、少なくとも０．２ｍｍ厚の、平坦な表面に対して突出している支持縁部が、保持縁部に一体化して形成されている。ここで、支持縁部はヘッドライトレンズの外周に一体化して形成される。支持縁部を有する更なるヘッドライトレンズが、例えば特許文献２に開示されている。
【０００３】
特許文献３は、照明用途のレンズ、特に、所定の照明パターンを生成するために光源から放出されてリフレクタによって反射される光を投射するためのヘッドライト用のレンズを開示しており、上記レンズは２つの対向する表面を含み、少なくとも第１の表面に、異なる光分散効果を有する複数の領域を設ける。
【０００４】
特許文献４は、複数の照明素子（ダイオード）チップを含む少なくとも１つの平面の発光野と、発光野が放出した光線の光路に配設された光学素子とを含む、車両用ヘッドライトを開示しており、発光野の照明素子チップを共通の凹部に配設し、この凹部は、光放出方向に対面する側に、照明素子チップに対して離間して配設される外側縁部を有し、これにより、外側縁部の領域でのヘッドライトの光分散において、所定の輝度が形成される。
【０００５】
特許文献５は、発光体からの光線を分散させるための自動車のヘッドライト用光学システムを開示しており、このシステムには、直線に沿って延在するひび又は切れ目を含む光学面を有する主光学素子が設けられ、光学面は、少なくとも切れ目に隣接する１つの側が平滑になるよう形成され、これにより、光線が２つの部分光線に分割される。ここで少なくとも一方の部分光線は、はっきりとした境界線を有する。その上、この光学システムは、所定の明暗境界においてはっきりとした境界線をマップするための副光学素子を備える。
【０００６】
特許文献６は、半導体光を放出する素子を有する、車両ライト用光源デバイスを開示しており、この素子は、光源デバイスの光軸上に配設され、光軸に対してほぼ直交する方向に光を放出する。
【０００７】
車両に使用する更なる照明設備が、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、特許文献１１、特許文献１２及び特許文献１３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ドイツ実用新案第２０３２０５４６号
【特許文献２】ドイツ特許第１０２００４０４８５００号
【特許文献３】ドイツ実用新案第２０２００４００５９３６号
【特許文献４】ドイツ特許第１０３１５１３１号
【特許文献５】ドイツ特許第１０２００４０４３７０６号
【特許文献６】欧州特許第１３５７３３３号
【特許文献７】ドイツ特許第４２０９９５７号
【特許文献８】ドイツ特許第４１２１６７３号
【特許文献９】ドイツ特許第４３２０５５４号
【特許文献１０】ドイツ特許第１９５２６５１２号
【特許文献１１】ドイツ特許第１０２００９００８６３１号
【特許文献１２】米国特許第５２５７１６８号
【特許文献１３】米国特許第５６９７６９０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は特に、車両のヘッドライト用、特に自動車のヘッドライト用の、改良されたヘッドライトレンズを提案することである。本発明の目的は更に、車両のヘッドライトの製造コストを削減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的は、少なくとも１つの第１の光源及びヘッドライトレンズを含む車両用ヘッドライト、特に自動車用ヘッドライトによって達成され、ヘッドライトレンズは、透明材料を特にブランク成形した一体成形（中実）本体を備え、一体成形本体は、少なくとも１つの光トンネルと、少なくとも１つの光学的に有効な光出射（表）面を含む少なくとも１つの光通過セクション（光伝導セクション）とを備え、光トンネルは、少なくとも１つの特に光学的に有効な（第１の）光入射（表）面を備え、また、（第１の）光入射面に入射するようになっている又は照射される第１の光源からの光を用いて屈曲部を明暗境界として投射するために、屈曲部を通って光通過セクションを通過する（通り抜ける）。
【００１１】
光学的に有効な光入射面、又は光学的に有効な（「効果的な」）光出射面は、一体成形本体の光学的に有効即ち効果的な表面である（で構成される）。本発明の文脈において、光学的に有効な表面は、具体的には透明本体の表面であり、ヘッドライトレンズをその目的に従って使用する場合に、この表面で光が反射される。本発明の文脈において、光学的に有効な表面は、具体的には、ヘッドライトレンズをその目的に従って使用する場合に、この表面を通過する光の方向が変化するような表面である。
【００１２】
本発明の文脈において、透明な材料は具体的にはガラスである。本発明の文脈において、透明な材料は具体的には無機ガラスである。本発明の文脈において、透明な材料は具体的にはシリケートガラスである。本発明の文脈において、透明な材料は具体的にはＰＣＴ／ＥＰ２００８／０１０１３６に記載されているガラスである。本発明の文脈において、ガラスは、具体的には以下を含む：
０．２〜２重量％のＡｌ2Ｏ3、
０．１〜１重量％のＬｉ2Ｏ、
０．３（特に０．４）〜１．５重量％のＳｂ2Ｏ3、
６０〜７５重量％のＳｉＯ2、
３〜１２重量％のＮａ2Ｏ、
３〜１２重量％のＫ2Ｏ、及び
３〜１２重量％のＣａＯ。
【００１３】
本発明の文脈において、用語「ブランク成形」は、具体的には、この光学的に有効な表面の輪郭に対するいずれの後続の仕上げ又は後処理を省略してよい、又は行わない、又は施す必要がないように、光学的に有効な表面を圧力下で成形する様式であると理解されたい。具体的にはその結果、ブランク成形の後、ブランク成形した表面は研磨されず、即ち研磨処理する必要がなくなる。
【００１４】
本発明の文脈において、光トンネルは、具体的には、その側面（具体的には上面、底面、右及び／又は左面）でほぼ全反射が起こり、これにより、光入射面に入射する光が、光ガイドとしてのトンネルを通ってガイドされることを特徴とする。本発明の文脈において、光トンネルは、具体的には光ガイド又は光伝導体である。具体的には、光トンネルの長手方向表面で全反射が起こることになる。具体的には、光トンネルの長手方向側面は全反射に適合されることになる。具体的には、全反射は、光トンネルの光軸の方向にほぼ配向された光トンネルの表面において起こることになる。具体的には、光トンネルの光軸の方向にほぼ配向された光トンネルの表面は、全反射に適合されることになる。本発明の文脈において、光トンネルは有利にはその光入射面の方向に先細になっている。本発明の文脈において、光トンネルは有利にはその光入射面の方向に少なくとも３°だけ先細になっている。本発明の文脈において、光トンネルは有利にはその光入射面の方向に、その光軸に対して３°だけ先細になっている。本発明の文脈において、光トンネルは有利にはその光入射面の方向に少なくとも部分的に先細になっている。本発明の文脈において、光トンネルは有利にはその光入射面の方向に、少なくとも部分的に３°だけ先細になっている。本発明の文脈において、光トンネルは有利にはその光入射面の方向に、少なくとも部分的にその光軸に対して３°だけ先細になっている。
【００１５】
本発明の文脈において、屈曲部はカーブした通路である。本発明の文脈において、屈曲部は具体的には５０ｎｍ以上の曲率半径を有するカーブした通路である。具体的には、ヘッドライトレンズの表面は屈曲部にひび又は切れ目を有さないが、カーブ又は湾曲部形状を有するようになっている。具体的には、ヘッドライトレンズの表面は屈曲部において湾曲部を有し、特に、屈曲部におけるそのカーブの曲率半径は５０ｎｍ以上である。有利な実施形態では、曲率半径は５ｍｍ以下である。特に好都合な実施形態では、曲率半径は０．２５ｍｍ以下、具体的には０．１５ｍｍ以下、有利には０．１ｍｍ以下である。本発明の更に有利な実施形態では、屈曲部におけるカーブの曲率半径は少なくとも０．０５ｍｍである。具体的には、ヘッドライトレンズの表面は、屈曲部の領域においてブランク成形されている。
【００１６】
本発明の更に有利な実施形態では、（第１の）光源の光が少なくとも７５ｌｍ／ｍｍ2の光束密度で（第１の）光入射面に入射するように、（第１の）光源及び（第１の）光入射面を構成し、互いに関連させる。
【００１７】
本発明の更に有利な実施形態では、光トンネルを屈曲部と光入射面との間に配設する。本発明の更に有利な実施形態では、光通過セクションを屈曲部と光出射面との間に配設する。具体的には、光入射面を通って透明な本体に入射して、屈曲部の領域で光トンネルから通過セクションに入射する光は、光出射面から、光軸に対して−２０°〜２０°の角度で出射することになる。具体的には、光入射面を通って透明な本体に入射して、屈曲部の領域で光トンネルから通過セクションに入射する光は、光出射面から、光軸にほぼ平行に出射することになる。具体的には、光入射面を通って透明な本体に入射する光は、光出射面から光軸に平行に出射することになる。
【００１８】
本発明の更に有利な実施形態では、屈曲部は少なくとも９０°の開角度を含む。本発明の更に好都合な実施形態では、屈曲部は１５０°以下の開角度を含む。本発明の更に好ましい実施形態では、屈曲部を、光入射面に対面する光通過セクションの表面上に配設する。
【００１９】
本発明の更に有利な実施形態では、光入射面の直交軸は、光通過セクションの光軸に対して傾斜している。本発明の更に好都合な実施形態では、光入射面は、光通過セクションの光軸に対して５°〜７０°、具体的には２０°〜５０°傾斜している。
【００２０】
本発明の更に有利な実施形態では、光トンネルはその表面上に、楕円体の表面の一部分にほぼ対応する領域を備える。本発明の更に好都合な実施形態では、光トンネルはその表面上に、楕円体の表面の少なくとも１５％にほぼ対応する領域を備える。
【００２１】
本発明のまた更に有利な実施形態では、光トンネルはその表面上に、以下の数式に応じた領域を備える。
【数１】
0005922669.tif 000002
ここで、
ｚは光トンネルの（光軸の）方向の座標；
ｘは光トンネルの光軸の方向に垂直な座標；
ｙは光トンネルの光軸の方向に垂直な座標；
ａは０より大きい値を有する数；
ｂは０より大きい値を有する数；及び
ｃは０より大きい値を有する数
である。
【００２２】
本発明の更に有利な実施形態では、光トンネルに対面している光通過セクションの表面は、少なくとも屈曲部の領域において、光トンネルへの通路の中へとカーブしており、湾曲部は凸状である。本発明の更に有利な実施形態では、屈曲部はその長手方向伸張部分でカーブしている。本発明の更に有利な実施形態では、屈曲部はその長手方向伸張部分でカーブしており、５ｍｍ〜１００ｍｍの曲率半径を有する。本発明のなお更に有利な実施形態では、屈曲部はその長手方向伸張部分で、ペッツバール湾曲（ペッツバール面とも呼ばれる）に従ってカーブしている。
【００２３】
本発明の更に好都合な実施形態では、屈曲部はその長手方向伸張部分に、光トンネル及び／又は光通過セクションの光軸の方向への曲率半径を有する湾曲部を備える。本発明のまた更に好ましい実施形態では、曲率半径は光出射面の方向を向いている。
【００２４】
本発明の更に有利な実施形態では、屈曲部は第１の方向及び第２の方向にカーブしている。本発明の更に好都合な実施形態では、第１の方向は第２の方向に垂直である。本発明のなお更に有利な実施形態では、屈曲部は第１の方向に第１の曲率半径でカーブし、第２の方向に第２の曲率半径でカーブし、第２の曲率半径は第１の曲率半径に垂直に位置決めされる。
【００２５】
更に有利な実施形態では、光トンネルに対面している通過セクションの表面の一部をペッツバール面として構成する。本発明のまた更に有利な実施形態では、光トンネルに対面している光通過セクションの表面の、光トンネル内を通り抜ける領域を、ペッツバール面として構成する。
【００２６】
本発明の更に有利な実施形態では、光トンネル及び／又は光通過セクションの光軸の方向に見た場合のヘッドライトレンズの長さを、７ｃｍ以下とする。
【００２７】
本発明のまた更に有利な実施形態では、ヘッドライトレンズ又は透明な本体はそれぞれ、更なる光出射面及び更なる光入射面を有する。本発明の更に好都合な実施形態では、光入射面に入射して光出射面を通って出射する光の少なくとも２０％は、更なる光出射面を通って一体成形本体から出射して更なる光入射面を通って一体成形本体に入射した後に、光出射面を通って出射する。本発明のなお更に有利な実施形態では、光入射面に入射して光出射面を通って出射する光の少なくとも１０％、具体的には少なくとも２０％は、更なる光出射面を通って一体成形本体から出射して更なる光入射面を通って一体成形本体に入射することなく、光出射面を通って出射する。本発明のまた更に好都合な実施形態では、光入射面に入射して光出射面を通って出射する光の少なくとも７５％は、更なる光出射面を通って一体成形本体から出射して更なる光入射面を通って一体成形本体に入射した後に、光出射面を通って出射する。本発明のなお更に有利な実施形態では、透明な本体に光入射面を通って入射し、屈曲部の領域において光トンネルから通過セクションに入射する光は、一体成形本体から、更なる光出射面を通って出射して一体成形本体の更なる光入射面に入射し、また、光出射面を通って一体成形本体から出射するか、又は、光出射面から直接（更なる光出射面を通って一体成形本体から出射したり、一体成形本体の更なる光入射面に入射したりすることなく）出射するようになっている。
【００２８】
本発明の更に好都合な実施形態では、車両用ヘッドライトはヘッドライトレンズに関連する副次的光学部品を有さない。本発明の文脈において、副次的光学部品は具体的には、光出射面又は最後の光出射面から出射した光を整列させるための光学部品である。本発明の文脈において、副次的光学部品は具体的には、ヘッドライトレンズから分割された光及び／又はヘッドライトレンズに関して下位にある光を整列させるための光学素子である。本発明の文脈において、副次的光学部品は具体的には、カバー又は保護ディスクではなく、光を整列させるために設けられた光学素子である。副次的光学部品の例は、例えば特許文献５に開示されているような副レンズである。
【００２９】
具体的には、明暗境界として投射された屈曲部を、光トンネルの下部領域に設ける。
【００３０】
本発明のまた更に有利な実施形態では、光トンネル及び／又は光通過セクションの光軸の方向に見た場合の光出射面の中心から光源までの距離は、１０ｃｍ以下である。本発明のなお更に有利な実施形態では、光トンネル及び／又は光通過セクションの光軸の方向に見た場合の車両用ヘッドライトの長さは、１０ｃｍ以下である。
【００３１】
本発明の更に好都合な実施形態では、車両用ヘッドライトは、光トンネル及び／又は光通過セクションに即座に／直接的に（即ち具体的には、光トンネルを通過することなく）光を入射させる又は照射するための、第１の光源から空間的に離間した少なくとも１つの第２の光源を備える。本発明の文脈において、第２の光源は複数の部分光源を備えるようにしてよい。本発明の更に有利な実施形態では、車両用ヘッドライトは、光トンネルに対面している光通過セクションの表面に光を入射させるための、第１の光源から空間的に離間した少なくとも１つの第２の光源を備える。本発明の更に好都合な実施形態では、第２の光源を用いて、明暗境界の上及び／又は下に光を照射する。
【００３２】
本発明の更に有利な実施形態では、第２の光源は、角を曲がる際に使用するライト（これ以降、このような光を簡単に「方向指示表示灯」と呼ぶ）のための光源を含み、具体的にはこの方向指示表示灯光源を、光トンネルの光軸の左側並びに／又は光トンネルの光軸及び／若しくは光トンネル（それ自体）の上側に配設する。本発明の更に有利な実施形態では、方向指示表示灯光源を、（第１の）光入射面と光通過セクションとの間に配設する。本発明の更なる実施形態では、第２の光源は１つの、具体的にはもう１つの方向支持表示灯光源を含み、具体的にはこのもう１つの方向支持表示灯光源を、光トンネルの光軸の右側並びに／又は光トンネルの光軸及び／若しくは光トンネル（それ自体）の上側に配設する。本発明の更に有利な実施形態では、方向指示表示灯光源を、（第１の）光入射面と光通過セクションとの間に配設する。
【００３３】
本発明の更に有利な実施形態では、第２の光源は、光トンネルの上側に配設される少なくとも１つの部分光源を備える。本発明の更に有利な実施形態では、第２の光源は、光トンネルの上側に配設される少なくとも２つの部分光源を備え、これらは具体的には互いから空間的に離間している。本発明の更に有利な実施形態では、第２の光源は、光トンネルの下側に配設される少なくとも１つの部分光源を備える。本発明の更に有利な実施形態では、第２の光源は、光トンネルの下側に配設される少なくとも２つの部分光源を備え、これらは具体的には互いから空間的に離間している。本発明の更に有利な実施形態では、部分光源、又は部分光源のうち１つ以上を、（第１の）光入射面と光通過セクションとの間に配設する。
【００３４】
本発明の有利な実施形態では、第１の光源、方向指示表示灯光源及び／又は部分光源は、少なくとも１つのＬＥＤ又はＬＥＤのアレイを含む。本発明の好都合な実施形態では、光源は少なくとも１つのＯＬＥＤ又はＯＬＥＤのアレイを含む。例えば光源は、平面の発光野であってよい。光源はまた、特許文献４に開示されている光素子チップを備えてもよい。光源はまた、レーザであってもよい。適切なレーザは、ＩＳＡＬ２０１１年会報２７１ページ以下に開示されている。
【００３５】
更に、上述の目的は、上述の特徴の１つ以上を特に備える車両用ヘッドライト、特に自動車用ヘッドライトによって達成され、ヘッドライトは、上述の特徴の１つ以上を特に備えるヘッドライトレンズを含み、このヘッドライトレンズは、透明材料を特にブランク成形した一体成形本体を含み、第１の光トンネルセクションに光を入射させるための光学的に有効な第１の光入射面と；第２の光トンネルセクションに光を入射させるための、少なくとも１つの特に光学的に有効な（効果的な）第２の光入射面と；少なくとも１つの光学的に有効な光出射面とを含み、ここで一体成形本体は、第１のトンネルセクション及び第２の光トンネルセクションが入る光トンネルを備え、ここで光トンネルは、屈曲部を明暗境界として投射するために、屈曲部を通って光通過セクション内を通過し（「通り抜け」）、またここで、車両用ヘッドライトは、第１の光入射面に光を入射させるための第１の光源及び第２の光入射面に光を入射させるための第２の光源を備える。
【００３６】
本発明の文脈における光入射面及び／又は本発明の文脈における光出射面は、光分散構造を有するようにしてよい。本発明の文脈において、光分散構造は例えば、ドイツ特許第１０２００５００９５５６号及び欧州特許第１５１４１４８号又は欧州審査済登録特許第１５１４１４８号に開示されている構造であってよい。
【００３７】
本発明の文脈において、自動車は具体的には、道路交通において独立して使用される陸上車両である。本発明の文脈において、自動車は具体的には、内燃機関を含む陸上車両に限定されない。
【００３８】
実施形態の例に関する以下の説明から、更なる利点及び詳細を理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、自動車の実施形態の例である。
【図２】図２は、図１による自動車に使用するためのヘッドライトレンズの実施形態の例である。
【図３】図３は、下からの斜視図を用いた、図２による自動車用ヘッドライトレンズの部分図である。
【図４】図４は、図３によるヘッドライトレンズの、通過セクションへの光トンネルの通路のための屈曲部の部分断面拡大図である。
【図５】図５は、図３によるヘッドライトレンズの部分側面図である。
【図６】図６は、図３のヘッドライトレンズの光トンネルの部分側面図である。
【図７】図７は、楕円体に関する実施形態の例である。
【図８】図８は、図７による楕円体の断面図を、図６に示した光トンネルの一部と重ね合わせた図である。
【図９】図９は、（図１による自動車に使用するための）自動車用ヘッドライトの実施形態の代替例の側面図である。
【図１０】図１０は、（図１による自動車に使用するための）自動車用ヘッドライトの実施形態の更なる代替例の側面図である。
【図１１】図１１は、図１０による自動車用ヘッドライトのヘッドライトレンズの実施形態の例の上面図である。
【図１２】図１２は、図１１によるヘッドライトレンズの背面図である。
【図１３】図１３は、図１０による自動車用ヘッドライトを用いて生成される明暗境界である。
【図１４】図１４は、（図１による自動車に使用するための）自動車用ヘッドライトの実施形態の更なる代替例の側面図である。
【図１５】図１５は、図１４による自動車用ヘッドライトの上面図である。
【図１６】図１６は、図１４による自動車用ヘッドライトのヘッドライトレンズの実施形態の例の背面図である。
【図１７】図１７は、重ね合わせた２つの楕円体に関する実施形態の例の原理を示す図である。
【図１８】図１８は、図１による自動車に使用するための自動車用ヘッドライトの実施形態の更なる例の側面図である。
【図１９】図１９は、図１８による自動車用ヘッドライトの上面図である。
【図２０】図２０は、図１による自動車に使用するための自動車用ヘッドライトの実施形態の更なる例の側面図である。
【図２１】図２１は、図１による自動車に使用するための自動車用ヘッドライトの実施形態の更なる例の部分側面立面図である。
【図２２】図２２は、図１による自動車に使用するための自動車用ヘッドライトの実施形態の更なる例の側面立面図である。
【図２３】図２３は、図２２による自動車用ヘッドライトの背面図である。
【図２４】図２４は、図１による自動車に使用するための自動車用ヘッドライトの実施形態の更なる例の上面図である。
【図２５】図２５は、図２４による自動車用ヘッドライトを用いて生成される明暗境界である。
【図２６】図２６は、自動車の実施形態の更なる例である。
【図２７】図２７は、自動車の実施形態の更なる例である。
【図２８】図２８は、例えば上述の自動車用ヘッドライトを用いて達成し得る光分散である。
【図２９】図２９は、例えば上述の自動車用ヘッドライトを用いて達成し得る、更なる光分散である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は、自動車用ヘッドライト１０を含む自動車１の実施形態の例を示す。図２は、ヘッドライトレンズ１００を含む自動車用ヘッドライト１０の、ハウジング、付属品及び電源を省いた側面図であり、ヘッドライトレンズ１００は底面斜視図（下から見た図）を用いて部分図として図３に図示したものである。ヘッドライトレンズ１００は無機ガラスをブランク成形した一体成形本体を備え、無機ガラスは具体的には以下を含むガラスである：
０．２〜２重量％のＡｌ2Ｏ3、
０．１〜１重量％のＬｉ2Ｏ、
０．３（特に０．４）〜１．５重量％のＳｂ2Ｏ3、
６０〜７５重量％のＳｉＯ2、
３〜１２重量％のＮａ2Ｏ、
３〜１２重量％のＫ2Ｏ、及び
３〜１２重量％のＣａＯ。
【００４１】
ブランク成形した一体成形本体は光トンネル１０８を備え、光トンネル１０８はその一方の側に光入射面１０１を有し、その他方の側では、２つの空間的方向にカーブした屈曲部１０７を通って（ブランク成形した一体成形本体の）光通過（又は伝導）セクション１０９を通過し、このセクション１０９は光出射面１０２、光入射面１０３、及び更なる光出射面１０４を含む。ヘッドライトレンズ１００は、光入射面１０１を通ってヘッドライトレンズ１００に入射して、屈曲部１０７において光トンネル１０８から通過セクションに入射する光が、光出射面１０４から、ヘッドライトレンズ１００の光軸１２０にほぼ平行に出射するように構成される。この文脈において、光通過セクション１０９は、屈曲部１０７を明暗境界として投射する。光トンネル１０８に対面している光通過セクション１０９の表面の一部をペッツバール面として構成し、上記表面部分を符号１１０で表す。
【００４２】
自動車用ヘッドライト１０はＬＥＤとして構成された光源１１及びＬＥＤとして構成された光源１２を含む。ロービームを実装するために、光源１１によって、光トンネル１０８の光入射面１０１に光が照射される又は入射する（連結する）ようにする。信号灯又はハイビームを実装するために交互にスイッチをオンすることができる光源１２を用いて、光トンネル１０８の底面に、又は光トンネル１０８と対面している光通過セクション１０９の表面の部分１１０にそれぞれ、光を導入又は照射し、この部分１１０はペッツバール面として構成される。
【００４３】
図４は、光通過セクション１０９を光トンネル１０８が通り抜けて通過するための屈曲部１０７の部分図を拡大して示し、屈曲部１０７はブランク成形によって形成され、連続的なカーブした通路として構成される。
【００４４】
図５は、ヘッドライトレンズ１００の部分側面図である。図６は、図５に符号１１で示す点線までの、光トンネル１０８の一部の部分拡大図である。図６に示す光トンネルの一部の上部は、図７に示す楕円体１５０として設計されている。ここで、点線１１１は軸Ｃ−Ｄにほぼ対応する。本実施形態を分かりやすくするために、図８の光トンネル１０８の断面の一部を、楕円体１５０の図と重ねて示す。図８に示す楕円体１５０に関して、以下の数式が当てはまる。
【数２】
0005922669.tif 000003
ここで、
ｚ：光トンネルの光軸の方向（Ａ→Ｂ）の座標；
ｘ：光トンネルの光軸の方向に垂直な座標；
ｙ：光トンネルの光軸の方向及びｘ方向に垂直（Ｄ→Ｃ）な座標
である。
【００４５】
焦点Ｆ１を通過する全ての光線が、楕円体の表面で反射した後再び焦点Ｆ２に集中するように、ａ、ｂ、及び結果としてｃを選択する。光入射面１０１に照射される又は入射するようにされる、光源１１からの光線の経路を、図６において光線１２１及び１２２で示す。図６の符号１２０は光入射面１０１の直交軸を示す。光入射面１０１の直交軸１２０と光線１２１及び１２２との共通の交差点を、符号１１５で示す。この交差点１１５の位置は、図７及び図８の焦点Ｆ１に対応する。
【００４６】
図９は（自動車用ヘッドライト内での）所望の整列状態にあるヘッドライトレンズ２００の側面立面図であり、レンズ２００はヘッドライトレンズ１００の代替として使用することができる。ヘッドライトレンズ２００は無機ガラスをブランク成形した、光トンネル２０８を含む一体成形本体を備え、この光トンネル２０８は、一方の側に光入射面２０１を有し、他方の側では、３つの空間的方向にカーブした屈曲部２０７を通って（ブランク成形した一体成形本体の）光通過又は伝導セクション２０９を通り抜け、この光伝導セクション２０９は光出射面２０２、光入射面２０３、及び更なる光出射面２０４を含む。光入射面２０１を通ってヘッドライトレンズ２００に入射して、光トンネル２０８から通過セクションの屈曲部２０７の領域に入射する（全ての）光が、ヘッドライトレンズ２００の光軸にほぼ平行な光出射面２０４から出射するよう、ヘッドライトレンズ２００を成形する。ここで、光通過セクション２０９は屈曲部２０７を明暗境界としてマップする。符号２１０で示し、光トンネル２０８に対面している、光通過セクション２０９の表面の一部を、ペッツバール面として成形する。
【００４７】
自動車用ヘッドライト２０はＬＥＤとして構成された光源２１及びＬＥＤとして構成された光源２２を含む。ロービームを実装するために、光源２１を用いて、光トンネル２０８の光入射面２０１に光が照射される又は入射する（連結される）ようにする。信号灯又はハイビームを実装するために、選択的に接続可能な光源２２を用いて、光トンネル２０８の底面に、又は光トンネル２０８と対面している光通過セクション２０９の表面の、ペッツバール面として構成された部分２１０に、光を入射させる又は照射する。
【００４８】
図１０は、更なる自動車用ヘッドライト３０の側面立面図であり、ヘッドライト３０は自動車用ヘッドライト１０の代替として使用することができる。更なる自動車用ヘッドライト３０は、ヘッドライトレンズ３００を備える。図１１はヘッドライトレンズ３００の上面図であり、図１２はヘッドライトレンズ３００の背面図である。ヘッドライトレンズ３００は無機ガラスをブランク成形した一体成形本体を備え、この本体は光トンネル３０８を備え、この光トンネル３０８は、一方の側に光入射面３０１を有し、他方の側では、２つの空間的方向にカーブした屈曲部２０７を通って（ブランク成形した一体成形本体の）光通過（又は伝導）セクション３０９を通過し（通り抜け）、この光通過セクション２０９は光出射面３０２を含む。光入射面３０１を通ってヘッドライトレンズ３００に入射して、光トンネル３０８から通過セクションの屈曲部３０７の領域に入射する光が、ヘッドライトレンズ３００の光軸にほぼ平行な光出射面３０２から出射するよう、ヘッドライトレンズ３００を構成する。ここで、図１３に示すように、光通過セクション３０９は屈曲部３０７を明暗境界として投射する。符号３１０で示し、光トンネル３０８に対面している、光通過セクション３０９の表面の一部を、ペッツバール面として構成する。符号３３０で示す通過セクション３０９のセクションにリム又は縁部、具体的には周縁部を配設してよく、このセクション３３０を用いて、ヘッドライトレンズ３００を特に適切な様式で固定してよい。
【００４９】
自動車用ヘッドライト３０はＬＥＤとして構成された光源３１及びＬＥＤとして構成された光源３２を含む。ロービームを実装するために、光源３１を用いて、光トンネル３０８の光入射面３０１に光が照射される又は入射するようにする。信号灯又はハイビームを実装するために、選択的に接続可能な光源３２を用いて、光トンネル３０８の底面に、又は光トンネル３０８と対面している光通過セクション３０９の表面の、ペッツバール面として構成された部分３１０に、光を入射させる又は照射する。
【００５０】
図１４は、更なる自動車用ヘッドライト４０の側面立面図であり、ヘッドライト４０は自動車用ヘッドライト１０の代替として使用することができる。自動車用ヘッドライト４０はヘッドライトレンズ４００を備える。図１５は自動車用ヘッドライト４０の上面図であり、図１６はヘッドライトレンズ４００の背面図である。ヘッドライトレンズ４００は無機ガラスをブランク成形した一体成形本体を備え、この本体は光トンネルセクション４０８Ａ及び光トンネルセクション４０８Ｂを備え、これらは光トンネル４０８へと入り、この光トンネル４０８は、２つの空間的方向にカーブした屈曲部３４０７を通って（ブランク成形した一体成形本体の）光通過セクション４０９を通過し（通り抜け）、このセクション４０９は光出射面４０２、光入射面４０３、及び更なる光出射面４０４を含む。光トンネルセクション４０８Ａは光入射面４０１Ａを含み、光トンネルセクション４０８Ｂは光入射面４０１Ｂを含む。光入射面４０１Ａ及び４０１Ｂを通ってヘッドライトレンズ４００に入射して、光トンネル４０８から通過セクションの屈曲部４０７の領域に入射する光が、ヘッドライトレンズ４００の光軸にほぼ平行な光出射面４０４から出射するよう、ヘッドライトレンズ４００を成形する。ここで、光通過セクション４０９は屈曲部４０７を明暗境界として投射する。符号４１０で示し、光トンネル４０８に対面している、光通過セクション４０９の表面の一部を、ペッツバール面として成形する。
【００５１】
光トンネルセクション４０８Ａ及び４０８Ｂは、少なくともその上部領域において、図６に関する説明と同様に、図１７に原理的に示す楕円体の一部として構成される。ここで符号１５０Ａは、光トンネルセクション４０８Ａと関連する楕円体を示し、符号１５０Ｂは、光トンネルセクション４０８Ｂと関連する楕円体を示す。図１７に示すように、楕円体１５０Ａ及び１５０Ｂを、それぞれの焦点Ｆ２が互いの頂点に位置するよう、互いに対して整列する。符号１５１Ａ及び１５１Ｂで示す点において、又は点１５１Ａ及び１５１Ｂから開始して、（光伝播方向に又は光に向かって、）ヘッドライトレンズ４００の表面輪郭は楕円体の輪郭から逸脱する。ここで、角αA及びαBは楕円形からの逸脱方向を示す。
【００５２】
自動車用ヘッドライト４０は２つの光源を含み、これらは光源１１と同様ＬＥＤとして構成され、分かりやすくするために、図１４及び１６には図示していない。ロービームを実装するために、これらの光源の一方を用いて、光トンネルセクション４０８Ａの光入射面４０１Ａに光が照射される又は入射するようにし、ロービームを実装するために、これらの光源のもう一方を用いて、光トンネルセクション４０８Ｂの光入射面４０１Ｂに光が照射される又は入射するようにする。更に、その位置及び性能に関して光源１２に対応する、図示していない光源を設けてよい。
【００５３】
更に、方向指示表示灯及び／又は霧灯（悪天候用ランプ）を実装するために、ＬＥＤとして構成された光源４５及び４６を設け、方向指示表示灯を実装するために、光源４５及び４６を、交互にオンにする又は接続するよう適合する。ここで、図示していない制御機構を自動車１に設け、この制御機構を用いて、左折時に光源４５を接続し、右折時に光源４６をオンにする。霧灯を実装するために、光源１６のみ、又は光源１５及び１６の両方をオンにする。霧灯を実装するために、光源４６のみ、又は光源４５及び４６の両方をオンにする。
【００５４】
図１８及び図１９は、自動車用ヘッドライト１０の代替として使用される自動車用ヘッドライトレンズ１０Ａを示す。ここで、図１８は自動車用ヘッドライトレンズ１０Ａの側面立面図であり、図１９は図１８は自動車用ヘッドライトレンズ１０Ａの上面図である。自動車用ヘッドライトレンズ１０Ａはヘッドライトレンズ１００及び光源１１を備える。更に、方向指示表示灯及び／又は霧灯を実装するために、ＬＥＤとして構成した光源１５及び１６を設けてある。自動車用ヘッドライト１０Ａ内に光源１２を更に実装することも考えられる。
【００５５】
方向指示表示灯を実装するために、光源１５及び１６を交互にオンにしてよい。この文脈において、図示していない制御機構を自動車１に設け、この制御機構を用いて、左折時に光源１５をオンにし、右折時に光源１６をオンにしてよい。霧灯を実装するために、光源１６のみ、又は光源１５及び１６の両方をオンにする。
【００５６】
図２０は、自動車用ヘッドライト１０の代替として使用できる、（ヘッドライトレンズ１００をベースとした）自動車用ヘッドライト１０Ｂを示し、この自動車用ヘッドライト１０Ｂは、接続（オン）できるよう適合されＬＥＤとして構成されたハイビーム機能用の光源１８、及びＬＥＤとして構成された信号灯機能用の光源１９を有し、光源１８の光出力は光源１９の光出力より高い。
【００５７】
図２１は、ヘッドライトレンズ１００をベースとした自動車用ヘッドライトの更なる代替実施形態１０Ｃを示す。ここで、光トンネル１０８に沿って追加の光源１００１、１００２、１００３、１００４、１００５、１００６が設けられている。この装備を用いて、高い光出力を達成し得る。光源１００３、１００４、１００５、１００６又は光源１００３、１００４、１００５、１００６の１つ以上を、自動車用ヘッドライト１０Ｂにおいて設けてもよい。
【００５８】
図２２は、ヘッドライトレンズ１００をベースとした自動車用ヘッドライトの更なる代替例１０Ｄを示す。図２３は、光源１１を省略した自動車用ヘッドライト１０Ｄの背面図である。ここで、ＬＥＤアレイ１０１０を用いて、通過セクション１０９のペッツバール面として構成された表面１１０に光が入射されるようにし、このＬＥＤアレイ１０１０の構成部品は独立して制御又は接続することができる。
【００５９】
図２４は、代替として応用可能な自動車用ヘッドライトの実施形態の更なる例３０Ａの上面図である。自動車用ヘッドライト３０Ａは、符号３００１、３００２、３００３及び３００４で示す部分ヘッドライトを含み、これら部分ヘッドライトはそれぞれ、ヘッドライトレンズ３００と同様のヘッドライトレンズを有するが、その一方で、異なる構成の屈曲部を有する周縁リム又は縁部３３１を含み、これにより、図２５に示す明暗境界３００５を生成してよい。部分ヘッドライト３００１、３００２、３００３及び３００４は、ＬＥＤアレイ１０１０に対応するＬＥＤアレイを有するようにしてよい。部分ヘッドライト３００１、３００２、３００３及び３００４の光軸は互いに対してわずかに傾斜しており、これにより、部分ヘッドライト３００１が基本的に−８°領域、部分ヘッドライト３００２が基本的に−４°領域、部分ヘッドライト３００３が基本的に４°領域、そして部分ヘッドライト３００４が基本的に８°領域を照明する（図２５参照）。部分ヘッドライト３００１、３００２、３００３及び３００４は、モジュール内で互いに堅固に接続されるものとしてよい。また、部分ヘッドライト３００１、３００２、３００３及び３００４を共通のハウジング内に配設するものとしてもよい。また、部分ヘッドライト３００１、３００２、３００３及び３００４、並びに更なる対応する部分ヘッドライトを、幾何学的図形の周、特に円に沿って配設するものとしてもよい。また、部分ヘッドライト３００１、３００２、３００３及び３００４を、図２６に示すように自動車１Ａ内に配設するものとしてもよい。図２７は、自動車の実施形態の更なる例１Ｂを示す。
【００６０】
図２８及び図２９は、上述の自動車用ヘッドライトを用いて達成し得る照明の分布を単なる例として示したものである。ここで左側の領域は、図２６による部分ヘッドライト３００１及び３００２の位置で自動車用ヘッドライトによって照明され、右側の領域は、図２６による部分ヘッドライト３００３及び３００４の位置で自動車用ヘッドライトによって照明される。図２８及び２９では、以下の参照符号が以下（の光学的機能）を指している：
ＡＢ：ロービーム；
ＨＳ：ホットスポット；
ＧＢＬ：基本照明灯；
ＳＬ：信号灯
ＮＬ：霧灯
ＫＬ：方向指示表示灯；及び
ＦＬ：ハイビーム。
【００６１】
例えば、ロービーム、ホットスポット及び基本照明灯を、光源１１又は２１を用いてヘッドライトレンズ（例えばヘッドライトレンズ１００又は２００）と一緒に接続した状態で、実装するものとしてよい。しかしながら、ロービーム、ホットスポット及び基本照明灯を、光源１１又は２１を用いて異なるヘッドライトレンズ（例えばヘッドライトレンズ１００又は２００）と別個に接続した状態で、実装するものとしてもよい。例えば霧灯を、光源１１又は２１を用いて更なるヘッドライトレンズ（例えばヘッドライトレンズ１００又は２００）と接続した状態で実装するものとしてよい。例えば信号灯を、光源１８又は１９を用いて実装するものとする。例えばハイビームを、光源１９又は１８を用いて実装するものする。例えば方向指示表示灯を、光源１５又は１６を用いて実装するものとする。以下の表は、右半分の領域を分割するための実施形態の例を示す（「＋」は領域の照明を示す）。
【表１】
0005922669.tif 000004
【００６２】
図中の要素、距離及び角度は、簡潔かつ分かりやすくなるよう図示したものであり、必ずしも実際のものと同じではない。よって、本発明の実施形態の例の理解を促進するために、例えばいくつかの要素、距離及び角度の大きさを他の要素、距離及び角度に対して誇張してある。
【図１】
0005922669.tif 000005
【図２】
0005922669.tif 000006
【図３】
0005922669.tif 000007
【図４】
0005922669.tif 000008
【図５】
0005922669.tif 000009
【図６】
0005922669.tif 000010
【図７】
0005922669.tif 000011
【図８】
0005922669.tif 000012
【図９】
0005922669.tif 000013
【図１０】
0005922669.tif 000014
【図１１】
0005922669.tif 000015
【図１２】
0005922669.tif 000016
【図１３】
0005922669.tif 000017
【図１４】
0005922669.tif 000018
【図１５】
0005922669.tif 000019
【図１６】
0005922669.tif 000020
【図１７】
0005922669.tif 000021
【図１８】
0005922669.tif 000022
【図１９】
0005922669.tif 000023
【図２０】
0005922669.tif 000024
【図２１】
0005922669.tif 000025
【図２２】
0005922669.tif 000026
【図２３】
0005922669.tif 000027
【図２４】
0005922669.tif 000028
【図２５】
0005922669.tif 000029
【図２６】
0005922669.tif 000030
【図２７】
0005922669.tif 000031
【図２８】
0005922669.tif 000032
【図２９】
0005922669.tif 000033