(57)【要約】  本発明は、特に自動車ヘッドランプ用のＬＥＤ照明装置に関し、ＬＥＤ素子（３）を含み、ＬＥＤ素子（３）によって放射される光をコリメータ開口（５）を通じて平行に放射するコリメータ（１）を含み、半放物線状の凹反射表面（８）と、照射面（９）と、照射面内の焦点（Ｆ）と、放射面（１０）とを有する反射器（７）とを含み、光は動作中に放射面から反射器（７）の放射方向に放射され、放射面は照射面（９）と角度を囲む。本発明によれば、コリメータ（１）は、コリメータ（１）から入射する平行化された光が、放射方向に見られるときに、焦点（Ｆ）の完全に前或いは完全に後のいずれかで照射面（９）内に照射されるよう設計され且つ／或いは配置される。
2008513945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ素子を含み、
該ＬＥＤ素子によって放射される光をコリメータ開口を通じて平行に放射するコリメータを含み、
半放物線状の凹反射表面と、照射面と、該照射面内の焦点と、放射面とを有する反射器とを含み、
前記光は、動作中に前記放射面から前記反射器の放射方向に放射され、前記放射面は、前記照射面と角度を囲み、
前記コリメータは、前記コリメータから入射する前記平行化された光が、放射方向に見られるときに、前記焦点の完全に前或いは完全に後のいずれかで、前記照射面内に照射されるよう設計され且つ／或いは配置される、
ＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
前記反射器は、二次元状に湾曲し、前記照射面内に焦線を有し、前記光は、前記焦線の完全に前或いは完全に後のいずれかで、前記照射面内に照射されることを特徴とする、請求項１に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
前記コリメータ開口は、前記焦点又は前記焦線と前記照射面との間で前記照射平面内に配置されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
前記コリメータ開口は、円形であることを特徴とする、上記請求項のうちいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
前記コリメータ開口は、矩形であること、特に正方形であることを特徴とする、請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項６】
ＬＥＤ素子とコリメータとから成る前記ユニットは、非対称的に設計されることを特徴とする、上記請求項のうちいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項７】
多数のＬＥＤ素子が互いに隣り合って配置され、前記反射器内に共同で照射することを特徴とする、上記請求項のうちいずれか１項に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項８】
複数のコリメータによって特徴付けられ、各コリメータは、ＬＥＤ素子又は一群のＬＥＤ素子が割り当てられる、請求項６に記載のＬＥＤ照明装置。
【請求項９】
上記請求項のうちいずれか１項に記載の照明装置を含む、特に自動車用のヘッドランプ系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ素子によって放射される光が半放物線状反射器によって殆ど完全に反射される、特に自動車ヘッドランプ用のＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ素子の開発は、近い将来、例えば、自動車の正面ヘッドランプとして使用されるのに申し分ない明るさを有するＬＥＤ素子が利用可能になることを意味する。車両用ヘッドランプに関しては、先ず所謂主ビーム及び二次的ロービームが概ね製造される。主ビームは、交通空間の最大可能な照明をもたらす。他方、ロービームは、車両運転者の観点から可能な限り良好な照明と可能な限り少ない対向車両の眩惑との間の妥協をもたらす。このために、光が水平線より上のヘッドランプの放射平面内に照射されない照明パターンが開発された。従って、対向交通が直線道路上の通常条件下で眩惑されないために、ヘッドランプは鋭いカットオフを形成しなければならない。しかしながら、カットオフ直下の領域を備えるヘッドランプは、車両から最大距離を有するその交通空間を照明するので、他方、ヘッドランプの最大強度がカットオフで直接的にもたらされなければならない。
【０００３】
従って、特に自動車ヘッドランプとしての使用のために、照明装置の２つの本質的な特性が要求される。第一に、光源はそこから約７５ｍの距離にある空間を高輝度で照明し得なければならず、第二に、光源は良好に照明された空間とその背後に位置する非照明地域との間の鋭いカットオフを形成しなければならない。申し分なく照明された地域における十分な輝度は、ＬＥＤ素子の明るさ（輝度）及びそれと協働する光学素子の性能に直接的に関連される。他方、鋭いカットオフは設計要件である。
【０００４】
今日まで使用されているハロゲンランプ系及びキセノンランプ系において、鋭いカットオフは、通常、使用されるスクリーンによって達成される。反射器及び映写レンズと共に、鋭いカットオフをこのように達成し得る。スクリーンの使用は光の損失を必然的に伴うが、それはスクリーンで吸収され或いは反射されるので、これは少なくともキセノンランプ系では問題ではない。何故ならば、それらは十分な光電流を生成するからである。
【０００５】
ＬＥＤを使用するランプ系では、多数のＬＥＤを使用することによって、それらの照明画像を重ねることによって、並びに、遮断され且つ多かれ少なかれ平行に照明装置の放射方向に偏向されるＬＥＤによって放射される可能な限り多数の光によることを含めて、輝度の問題を克服する試みが行われている。そのような構成は、例えば、米国出願公開第２００４／００４２２１２Ａ１号から既知である。該文書によれば、ＬＥＤが支持基板上に配置される。支持基板は、並びに、それを用いて、ＬＥＤは、一方の側で支持基板と接し且つ他方の側で支持基板から離間されることによって光放射面を形成する放物線状反射器によって、上に湾曲される。従って、このように、支持基板上のＬＥＤは、支持基板と放物線状反射器との間の空間内に配置される。ＬＥＤは、そこから入射する光放射が反射器でほぼ完全に反射され且つその殆どが光放射面を介して平行放射線として放射されるよう配置される。ＬＥＤを放物線状反射器の焦点と支持基板と接する反射器のその縁部との間に配置することによって、鋭いカットオフをこの構成において達成し得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
鋭いカットオフを製造するために上述のＬＥＤ照明装置の有効性を改良することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、特に自動車ヘッドランプ用のＬＥＤ照明装置が提案され、ＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤ素子を含み、その光は、反射の故に、主として間接的に放射される。前記ＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤ素子によって放射される光をコリメータ開口を通じて平行に放射するコリメータも含み、同様に、半放物線状の凹反射表面と、照射面と、照射面内の焦点と、放射面とを有する反射器も含み、光は、放射面から反射器の放射方向に放射され、放射面は、照射面と角度を囲む。コリメータは、コリメータから入射する平行化された光が、放射方向に見られるときに、焦点の完全に前或いは完全に後のいずれかで照射面内に照射されるよう設計され且つ／或いは配置される。
【０００８】
反射器と異なり、コリメータは、放射方向に放射されないＬＥＤ素子の光の全てを本質的に遮断する反射面として理解されるべきである。従って、コリメータは、ＬＥＤチップに直近に配置される。ＬＥＤチップの製造中の許容差を考慮するために、コリメータはＬＥＤから約０．５ｍｍの短い距離にあり得る。しかしながら、距離は好ましくは０．５ｍｍ未満でさえあり得るし、特に好ましくは約０．２５ｍｍより下である。
【０００９】
ＬＥＤ素子の放射方向は、ＬＥＤ素子のチップが配置される平面に対して垂直を意味するものと理解される。
【００１０】
反射器の焦点は、その焦点である。前記焦点に照射される光は、光が焦点から反射器に到達する方向に拘わらず、反射器によって常に同一方向、即ち、放射方向に放射される。換言すれば、照射面内の焦点で反射器内に照射される全ての光は、放射面から平行に放射される。
【００１１】
焦点は、光放射が反射機内に結合される反射器の照射面内に配置される。照射面の縁部は、反射器の幾何によって本質的に決定される。反射器及び照射面は、後方縁部で放射方向に接合する。
【００１２】
放射方向における前方縁部で、照射面は放射面と接合する。それは、普通、反射器の開口面と一致し、一般的に、照射面に対して並びに反射器の放射方向に対して直角に走る。
【００１３】
以下において、ＬＥＤ素子は無機固体ＬＥＤであると想定される。何故ならば、これらは十分な輝度を備えて現在入手可能だからである。それにも拘わらず、十分な出力を有するならば、ＬＥＤ素子は、勿論、他のエレクトロルミネセンス素子、例えば、レーザダイオード、他の発光半導体素子、又は、有機ＬＥＤであってもよい。従って、「ＬＥＤ」又は「ＬＥＤ素子」という用語は、本文書において、如何なる種類の適切なエレクトロルミネセンス素子と同義と見做されるべきである。
【００１４】
このように、本発明は、半放物線状反射器がＬＥＤ素子から非指向性的に入射する放射線を可能な限り所望な方向に反射する設計から遠ざかる。むしろ、本発明は、先ず、ＬＥＤ素子の非指向性的に放射される放射線（ランバルト放射線）を平行化し、次に、このように整列された放射線を所望方向に完全に偏向するために、これらを半放物線状反射器内に標的状に導入するという原理に従う。このために、それは、１つ又はそれよりも多くのＬＥＤ素子の光を平行化し且つそれをその開口面で反射機内に実質的に束状に照射するコリメータを提供する。第一に、これは反射器がより一層小さくあり得ることを意味する。何故ならば、放射器は、コリメータによって放射される放射線のために標的状に設計され得るし、如何なる散乱放射線をも「捕捉」する必要はないからである。第二に、コリメータの配置は、ＬＥＤ素子の殆ど全ての光出力が遮断されることを保証し得る。
【００１５】
鋭いカットオフを確実に生成するために、半放物線状反射器の幾何が使用される。このために、放射方向に見られるときに、光放射を、可能であれば焦点を含んで、反射器の焦点の完全に前或いは完全に後に照射することが重要である。従って、焦点は境界を印すが、それは光の照射内にも含まれ得る。従って、「焦点の後」又は「の前」という表現は、他に特定されない限り、焦点自体が照射地域内に位置する場合を含むことも意図されている。従って、もし光が焦点によって定められる境界の側の上に完全に照射されないならば、「カットオフ」は「希釈」されるであろう。「完全に」という用語は、もしコリメータ開口が焦点の前に配置されるならば、光は焦点内並びに焦点の後で照射平面内に照射されるべきではないこと、並びに、その逆を意味すると理解される。光照射がその結果として失われるとしても、コリメータ開口が照射面を超えて投射されることは不可能ではない。
【００１６】
上記の検討において、基礎として仮定されているのは、三次元に湾曲した半放物線状反射器であり、殆ど点状の放射線がＬＥＤコリメータユニットからその中に照射される。線形の光放射をもたらすために、今まで多数の半放物線状反射器が互いに隣り合って配置されてきた。本発明の有利な実施態様によれば、対照的に、半放物線状反射器は二次元状にのみ湾曲し、従って、焦線を有する。二次元に湾曲した半放物線状反射器は、反射器の放射方向と平行な断面において、原理上、放射方向における並びに焦点を通る断面における三次元に湾曲した反射器と同一の幾何設計を有する。しかしながら、二次元に湾曲する反射器は、断面平面に対して直交する方向に同一の非変更設計を有するので、各断面の焦点を一列に互いに隣り合って配置することによって、焦線が生成される。しかしながら、断面平面において、焦線は、三次元に湾曲した反射器と同一の幾何的重要性を有し、この理由のために、焦点と焦線との間の区別は以下では行わず、反射器のそれぞれの断面平面のみを検討する。
【００１７】
本発明の１つの有利な実施態様によれば、コリメータ開口は、焦点と照射面の縁部との間に配置される。これは、少なくとも１つの内部寸法、例えば、コリメータ開口の直径が、焦点と照射面の縁部との間の距離よりも小さいことを意味する。この構成は、光が反射器内に結合されるとき、コリメータ開口を離れた直後に、ＬＥＤ素子の光出力が失われないことを保証する。
【００１８】
この目的は、コリメータ開口の形状によって達成され得る。本発明のさらなる有利な実施態様によれば、コリメータ開口は円形であり、代替的に、それは矩形、特に、正方形である。照射面を最適に使用し、損失を防ぐために、コこのようにリメータ開口を照射面の輪郭に適合し得る。正方形又は矩形の照射面を備える二次元に湾曲する反射器の場合には、コリメータ開口は、同様に正方形又は矩形であり得る。
【００１９】
例えば、自動車ヘッドランプとしての使用のために、ＬＥＤ照明装置は、鋭いカットオフ及び十分な明るさの他に、輝度分布に関する勾配も有さなければならない。特に高い明るさが、カットオフで直接的に生成されなければならない。本発明のさらに有利な実施態様は、この勾配を生成するために、ＬＥＤ素子及びコリメータから成るユニットが非対称的に設計されることを提供する。ＬＥＤ素子及びコリメータから成るユニットにおける非対称性は、一方では、非対称的なコリメータ、或いは、他方では、対照的なコリメータに対するＬＥＤ素子の傾斜配置に存する。両方の場合において、１つのコリメータの内側は、反対の内側よりも大きな範囲で照射され、その結果、高輝度がコリメータ開口の第一縁部で達成され、該輝度は反対の第二端部の方向に増大する。このようにして、輝度勾配がコリメータ開口にさえも生成される。
【００２０】
非対称的なＬＥＤコリメータ素子は、好ましくは、焦点を含んで、焦点の完全に前又は後に光を照射するよう配置される。本発明の１つの特に好適な実施態様において、ＬＥＤコリメータ素子は、第一縁部で高度に束ねられた光を半放物線状反射器の焦点上に照射するよう、その第一縁部が焦点の領域内にある状態で配置される。よって、鋭いカットオフの形成は、設計の観点において２つの方法で、即ち、一方では、ＬＥＤコリメータ素子の非対称的な設計によって補助される。他方では、半放物線状鏡もこの目的を果たす。即ち、光を半放物線状反射器の焦点の前又は後のいずれかに照射することによって、光が半放物線状反射器から、半放物線状反射器の放射方向によって１つの側の上に鋭く境界を定められる領域内にのみ放射されることが保証される。鋭いカットオフを生成するために、本発明は結果的に上述の２つの効果を使用する。
【００２１】
非対称的なコリメータを半放物線状反射器と組み合わせることによって、鋭いカットオフを希釈する非対称的なコリメータの望ましくない散乱光がさらに排除される。何故ならば、焦点と半放物線状反射器の第一縁部との間の放物線状反射器内に照射するという事実は、光が、それがどの方向で放物線状反射器内に照射されるかに拘わらず、如何なる場合にも、半放物線状反射器の放射方向の他の側の上の望ましくない領域内に放射され得ないことを意味するからである。非対称的なＬＥＤコリメータ素子と半放物線状反射器とを組み合わせることによって、結果的に、一方では、鋭いカットオフが達成され、他方では、鋭いカットオフに沿った高い光度が達成される。
【００２２】
反射器を半放物線形状に精密に製造する必要の故に、その費用はかなりである。従って、本発明のさらなる有利な実施態様は、コリメータを備える多数のＬＥＤ素子が、放射方向に対して直角な方向に互いに隣り合って配置され、反射器内に共同で照射することが提供される。二次元に湾曲した反射器は、殆ど全ての所望の数の互いに隣り合うＬＥＤコリメータ素子の配置に特に適している。互いに隣り合う多数の反射器を備える従来の構成に比べ、上記された構成は、そのような照明装置の幅に対してより高い光出力を達成することを可能にする。
【００２３】
既に上述されたように、各ＬＥＤ素子のためのコリメータの製造は、高い精度及びかなりの費用も要求する。従って、もし１つのコリメータ又は多数のコリメータが一群のＬＥＤに割り当てられるならば有利である。結果的に、各個別のコリメータの光出力をかなり増大し得る。
【００２４】
図面に示される実施態様の実施例を参照して本発明をさらに記載するが、本発明はそれらに限定されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、道路ｂ上のヘッドランプａの光の放射線進路を概略的に示している。ヘッドランプａは、ＬＥＤコリメータ素子の放射面ｃ、並びに、二次的光学素子ｄによって表わされている。放射面ｃは、隅ｒ，ｓ，ｔ，ｕの間に４つの境界線を有する。道路ｂは、中心線ｅによって２つのレーンｆ及びｇに分割されている。ヘッドランプａを含む車両（図示せず）が、レーンｆ内に配置されている。レーンｇは、対向交通のために使用される。ヘッドランプは、交通空間ｈを照明し、そこに隅ｒ’，ｓ’，ｔ’，ｕ’を有する画像を生成する。
【００２６】
放射面ｃから来る光は、二次的光学素子ｄに衝突する。後者は、普通、その上に前後逆且つ上下逆に画像を投射するレンズによって形成される。放射平面ｃは、照明されるべきレーンｆに対して角度αにあるので、レーン上に生成されるその画像は歪められる。ｒからｓ並びにｔからｕへの寸法の均等な長さにも拘わらず、ｔからｕへの寸法は、ｒ’からｓ’への寸法の倍の長さである。この歪みは、交通空間ｈを照明するときにも考慮されなければならない。それは、交通空間ｈの多かれ少なかれ均一な照明を条件として、よりも多くの光出力が、対向するｒとｓとの間の縁部よりも、ｕとｔとの間の放射平面の縁部で要求されることを意味する。従って、理想的には、連続的移行又は光輝度勾配が、縁部ｕ及びｔでの高い光出力から縁部ｒ及びｓでのより低い光出力に向かう間に形成される。
【００２７】
対向交通を眩惑することを回避するために、光は、隅ｒ’，ｓ’，ｔ’，ｕ’を有する画像の外部に放射されるべきではない。これは、具体的には、ｔ’とｕ’との間の縁部に関係する。ここで、光源は鋭いカットオフを形成しなければならない。何故ならば、この縁部は、対向交通を最も眩惑しそうだからである。従って、カットオフは、ｔからｕへの線に沿う放射平面に形成されなければならない。これらの要件は、本発明に従ったＬＥＤコリメータ素子の設計において以下の通り実施される。
【００２８】
ＬＥＤ素子は光放射を半球状並びに非指向性的（ランベルト放射線）に生成するので、コリメータが光を束ねるために使用される。そのようなコリメータ１が図２に示されている。そのベース２上に配置されているのは、コリメータ開口面５を通じて主放射方向に光を放射するＬＥＤ素子３である。コリメータのベース２は、半径ｒ１を備える円形断面を有し、同様に円形であるコリメータ開口５は、半径ｒ２を有する。コリメータは、切頭円錐の形状を有し、その底面はコリメータ開口５を形成し、その頂面はベース２を形成している。コリメータ１の横面６は、主放射方向４と一致する切頭円錐の回転軸に対して角度θで傾斜されている。主放射方向４に対するＬＥＤ３の放射角として角度θ１、主放射方向４に対するコリメータ開口５での光の放射角度として角度θ２、コリメータ１の屈折率としてｎ１、並びに、コリメータ開口５の前のコリメータ１の外側の屈折率のためにｎ２を用いて、ＬＥＤ素子３での直接的な第一放射状況とコリメータ１のコリメータ開口５での第二放射状況との間の比率として、以下の方程式が概ね得られる。
【数１】
2008513945.tif 000003
【００２９】
もしコリメータ１における並びにコリメータの前における材料が同一（例えば、空気）であるならば、ｎ１＝ｎ２である。この特別な場合においては、以下の通りである。
【数２】
2008513945.tif 000004
【００３０】
コリメータ開口５での光放射の反射によって引き起こされる損失を無視するとき、より一層好ましい放射比率が得られることは明らかである。これは、ＬＥＤ３から放射される光放射の全てが、コリメータ開口５でより小さな放射角で極めて束状に使用され得るからである。
【００３１】
本発明は、コリメータ開口５でこのように束ねられた放射線を図３に示されるように半放物線状反射器７内に直接的に照射することによって、これを使用する。反射器７は、半放物線状の凹反射面８と、照射面９と、放射面１０とを含む。照射面９は、第一縁部１１で反射器７に接合し、焦点Ｆを包含する。照射面９を介してこの地点で反射器内に照射され且つその反射面８上で反射される光放射は、光放射が焦点Ｆで反射器７に入射する角度に拘わらず、再び反射器から出て放射面１０に対して直角に出射される。このレイパス(ray path)は、例証として矢印１２及び１３によって示されている。放射面１０は、反射器７の下方縁部１４から仮想縁部１５に延在し、仮想縁部はそこで放射面９と直角に接している。
【００３２】
反射器７は、長さｌ及び高さｈを有し、ｌは、入射面９のサイズに対応し、ｈは、放射面１０のサイズに対応している。第一縁部１１から焦点Ｆまでの距離はｆで指し示され、従って、焦点Ｆと縁部１５との間の距離は、ｌ−ｆである。
【００３３】
コリメータ１は、そのコリメータ開口５が焦点Ｆと第一縁部１１との間にある状態で配置されている。極端な場合には、コリメータ開口５の内部寸法は、距離ｆの長さをとり得る。その場合には、所与のコリメータのために、以下の方程式が反射器の設計に当て嵌まる。
【数３】
2008513945.tif 000005
【００３４】
この方程式によれば、反射器７は、一方では、コリメータ開口５から放射される光の全てが捕捉され且つ反射され、他方では、反射器７は不必要に大きくされないような寸法とされ得る。従って、コリメータ１の放射角θに依存して、以下の関係が得られる。即ち、反射器７の長さｌは、コリメータ開口５の最外側縁部及び焦点Ｆで反射器７に入射する光線によって寸法取られる。反射器７は、その結果として、それ以上の光を捕捉しないので、長さｌは少しもより大きくある必要はない。他方、それは少しもより小さくあり得ない。何故ならば、これは放射される放射線に関する損失を招くからである。長さｌ及び焦点Ｆと第一縁部１１との間の距離ｆを用いると、反射器７の高さは以下の通りになる。
【数４】
2008513945.tif 000006
【００３５】
従って、三角法の法則によれば、角度θのために以下が得られる。
【数５】
2008513945.tif 000007
【００３６】
これは以下を生じさせる。
【数６】
2008513945.tif 000008
【００３７】
角度θの関数として反射器７の幾何を決定するために、この方程式を使用し得る。
【００３８】
図４は、ｒ２、ｌ、ｆのための値が角度θの関数として与えられたグラフを示している。想定ベースは、０．５ｍｍのｒ１のための固定値である。ｒ１の値は、如何なる許容差も無視して１ｍｍの直径を備えるコリメータ１をＬＥＤ素子３上に配置し得るよう選択される。グラフは、反射器７の高さｈが最小値をとる角度θがあることを示している。もし寸法ｈ及びｌが如何なる他の制限に制約されないならば、結果的に、反射器７が最小可能な寸法を有する角度θのために最適値が得られる。
【００３９】
その上、図３は、放射面１０での鋭いカットオフの形成を示している。例えば光線１２のような、精密に焦点Ｆで照射面９内に結合される放射線のみが、例えば光線１３のように、反射器７から水平放射方向に離れる。焦点Ｆで照射される如何なる放射線も、反射器７内でこの放射方向に屈折される。対照的に、焦点Ｆと第一縁部１１との間で反射器７内を通る放射線は、それが反射器７を離れれるときに、矢印１３の方向に対してある角度で下向きに傾斜する方向を有する。光は焦点Ｆの前に導入されないので、光は矢印１３の水平放射方向の上に放射されない。よって、光線１３は反射器７のカットオフを印す。さらに、例えば、車両ヘッドランプの最大光度はカットオフで達成され得るので、可能な限り大量の光が焦点Ｆ又は焦点付近で導入されることが保証されなければならない。図１及び２に示されるようなコリメータ１及びＬＥＤ素子３から成る対称的ユニットの代わりに、非対称的ユニットが使用される点で、これを有利に達成することができ、その光度勾配は焦点Ｆで最大を有する（図５及び６を参照）。
【００４０】
図３は、たった１つのＬＥＤ３と、コリメータ１と、反射器７とを含む本発明に従ったＬＥＤ照明装置の断面図を示している。勿論、多数のそのようなユニットを互いに隣り合って、換言すれば、図３の図面の平面に対して垂直に配置し得る。コリメータ及びＬＥＤ素子から成る多数のユニットの構成が有利にあり、それらは１つの反射器７内に共同で照射する。
【００４１】
そのような構成は、図５及び６に示されるような、二次元に湾曲した半放物線状反射器７に特に適している。非対称的なＬＥＤコリメータ素子１７との半放物線状反射器７の協働を例証するために、明瞭性の故に、反射器７上の１つだけのＬＥＤコリメータ素子１７がここに示されている。非対称的なＬＥＤコリメータ素子１７の選択を除き、図５の斜視図は図２の断面図に対応している。従って、同一部分は同一参照番号を有している。
【００４２】
図５に示されているような非対称的なＬＥＤコリメータ素子１７及び反射器７の互いの配置は、ＬＥＤコリメータ素子１７から入射し且つ反射器７によって反射される光の全てが、反射器７の放射方向と平行に走るカットオフ平面１８より下に放射されるという効果を有する。光は焦点Ｆと反射器７の後方縁部１１との間にのみ導入されるので、放射線はカットオフ平面１８の上には放射されない。よって、鋭いカットオフが所望の画像面１９上に形成され、それは、例えば、前記画像面とカットオフ平面１８との間の交差部で放射方向に対して直角であるよう選択される。その上、ＬＥＤコリメータ素子１７の放射面１０に存在する上記の照明勾配は、同様に、画像面１９内に伝えられるので、減少する照明輝度が矢印ａの方向にある。
【００４３】
図６は、図５の詳細を示している。非対称的なＬＥＤコリメータ素子１７は、半放物線状反射器７の照射平面９内のその放射面１０が、焦線Ｆから半放物線状反射器７の後方縁部１１に向かう方向に延びるよう配置されている。その上、ＬＥＤコリメータ素子１７は、その正面縁部２０が、最大光放射がある焦線Ｆと一致するよう方向付けられている。
【００４４】
図７は、多数のコリメータの配置を含む実施態様の実施例を示している。従って、互いに隣り合って配置されたＬＥＤ素子３とコリメータ１とから成る５つのユニットが、二次元的に湾曲した半放物線状反射器７内に共同で照射する。反射器７の照射面を最適に使用するために、コリメータ１は、各場合において、正方形のコリメータ開口５を有するので、それらを空間節約的に互いに隣り合って配置し得る。しかしながら、原理上、他のコリメータ、例えば、円形コリメータも、このように互いに隣り合って配置し得る。
【００４５】
図８ａ及び８ｂは、円形コリメータ開口と正方形コリメータ開口との間の相違を示している。それらは、各場合に、コリメータ開口の両方の輪郭形状を使用するＬＥＤコリメータ素子によって生成される照明画像を示している。円形コリメータ開口が図８ａにおける図のために使用されたのに対し、正方形コリメータ開口が図８ｂの照明画像のために使用された。正方形コリメータ開口を使用するときには、１つだけのＬＥＤコリメータ素子の場合でさえも、図８ｂに示されるように、明確なカットオフが形成された。他方、図８ａでは、カットオフの始まりだけを見ることができる。
【００４６】
最後に、図面及び記載に示される系及び方法は、発明の範囲から逸脱せずに当業者によって広く変更され得る実施態様の単なる実施例であることが再度指摘されるべきである。
【００４７】
その上、明瞭性のために、不定冠詞の使用は関連する機能が１つよりも多く存在することが可能であることを妨げないことが指摘されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】道路上のヘッドランプの光線進路を簡潔に示す斜視図である。
【図２】コリメータを示す断面図である。
【図３】コリメータと反射器とを含む照明装置を示す断面図である。
【図４】コリメータの開口角度に依存する反射器を構成するためのグラフである。
【図５】放物線状反射器及び関連する放射線進路と共にＬＥＤコリメータ素子を示す全体図である。
【図６】図５を一部を示す詳細図である。
【図７】多数のコリメータを備える実施態様を示す斜視図である。
【図８ａ】異なる照明装置の照明画像を示す画像図である。
【図８ｂ】異なる照明装置の照明画像を示す画像図である。
【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８ａ】
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【図８ｂ】
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【国際調査報告】
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