(57)【要約】      （修正有）【課題】マスキングスクリーンを使用することなくディップビームとハイビームの双方を発生できるようにする。【解決手段】自動車のヘッドライトのための光モジュールであって、１つ以上の発光ダイオードの形態をした少なくとも１つの主光源ＬＰ、および少なくとも１つの光投射システムとを備える主光学的要素と、二次光ビームを発生することができるようになっており、発光ダイオードＬｓ１の形態をした、少なくとも１つの二次光源を備えた二次光学的要素とを備え、二次光源が発生した光を、光投射システムの方向に、二次発光ダイオードによって発生されたすべての光を実質的に変位するようになっている少なくとも１つの二次反射性または拡散性要素Ｍと関連するようになっており、二次反射性または拡散性要素は、主光源ＬＰが発生する光の妨害を実質的に防止する。【選択図】図１
2008293958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主光学システムを含む、自動車のヘッドライトのための光モジュール（Ｍｏ）において、
前記主光学システムは、
主光ビームを発生することができるようになっており、１つ以上の発光ダイオードの形態をした少なくとも１つの主光源（ＬＰ）、および少なくとも１つの光投射システムとを備える主光学的要素と、
二次光ビームを発生することができるようになっており、発光ダイオード（Ｌｓ１、Ｌｓ２、Ｌｓ３）の形態をした、少なくとも１つ、例えば少なくとも２つの二次光源を備える二次光学的要素とを備え、
各二次光源は、
この二次光源が発生した光を、コリメート化（Ｃ）または集光（Ｒ）するための要素と関連し、
可能な場合には、これらコリメート化／集光学的要素により、前記光投射システムの方向に、前記二次発光ダイオードによって発生されたすべての光を、実質的に変位するようになっている少なくとも１つの二次反射性または拡散性要素（Ｍ）と関連するようになっており、前記二次反射性または拡散性要素は、前記主光源（ＬＰ）が発生する光の妨害を実質的に防止するようになっていることを特徴とする、自動車のヘッドライトのための光モジュール（Ｍｏ）。
【請求項２】
前記主光学システムによって境界が定められる容積内に、前記二次発光ダイオードの少なくとも一部が配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記二次発光ダイオードは、前記主光源が発生する光線の光路よりも実質的に外側に配置されていることを特徴とする、請求項２に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記主光源（単数または複数）は、主光システムの出力レンズの方向に直接光を発生することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の光モジュール。
【請求項５】
前記主光源（単数または複数）は、ベンディングタイプの少なくとも１つの反射表面の方向に、光を発生することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の光モジュール。
【請求項６】
前記光投射システムは、前方に向かって凸状の出力レンズ（Ｌ）または少なくとも１つの反射器（ＲＰ）を備えていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の光モジュール。
【請求項７】
前記主光学的要素は、
レンズ（Ｌ）の形態をした光投射システムと、
前記レンズの後方に、空気を介して離間するように配置された少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＰ）を備える光源とを含み、
前記レンズの出力表面は、同様な近くのモジュールのレンズの出力表面にスムーズで、かつ連続的な表面に沿って接続できるように、前記レンズの出力表面は前方に向かって全体が凸状となっており、前記レンズの入力表面は、マスキングスクリーンを介在させることなく、カットオフを有する光ビームをモジュールが発生するように構成されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載の光モジュール。
【請求項８】
前記主光学的要素は、
反射器（ＲＰ）の形態をした光投影システムと、
透明要素によって保護された平らで四角形の発光器を有する発光ダイオード（ＬＰ）の形態をした少なくとも１つの光源とを備え、
前記レンズ（ＲＰ）は、パラボラタイプのものであり、
前記光源（ＬＰ）は、水平線に対してある角度で傾斜しており、前記反射器（ＲＰ）によって供給される光ビームは薄く、前記光源の上方エッジは、前記反射器（ＲＰ）の焦点の近くに位置するよう、前記反射器（ＲＰ）から傾斜して見えるように配置されており、
前記反射器（ＲＰ）は、前記光源（ＬＰ）の上方エッジからの光線が、水平方向に反射されるようになっている表面を有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１つに記載の光モジュール。
【請求項９】
前記主光学的要素は、
反射ミラー（Ｍ）と関連する反射器（ＲＰ）の形態をした光投影システムを備え、
前記反射ミラー（Ｍ）は、前記二次光学的要素の二次反射性または拡散性要素（Ｍ）でもあることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の光モジュール。
【請求項１０】
互いに分散された数個の二次光源（Ｌｓ１、Ｌｓ２、Ｌｓ３）が設けられており、もって、これら光源が発生する光は、二次反射性または拡散性要素（Ｍ）に入射するようになっていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１つに記載の光モジュール。
【請求項１１】
前記二次光源（単数または複数）（Ｌｓ１、Ｌｓ２、Ｌｓ３）の主発光方向は、前記モジュールの後方に向き、水平線に対して、下方に傾斜または横方向に傾斜していることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の光モジュール。
【請求項１２】
前記主光源（ＬＰ）の主発光方向は、前記モジュールの前方に向いており、かつ水平線に対して、上方向に傾斜していることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の光モジュール。
【請求項１３】
前記二次反射性または拡散性要素（Ｍ）は、一部が反射性で、一部が拡散性である表面を有する要素となっていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の光モジュール。
【請求項１４】
数個の二次光源（Ｌｓ１、Ｌｓ２、Ｌｓ３）が設けられており、すべての二次光源のための共通する１つの二次反射性または拡散性要素（Ｍ）しか設けられていないか、または前記二次光源の各々のための個々の反射性または拡散性要素（Ｒ）が設けられていることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の光モジュール。
【請求項１５】
前記二次反射性および拡散性要素（Ｍ）は、前記すべての二次光源（Ｌｓ１、Ｌｓ２、Ｌｓ３）に対して共通であり、好ましくは、前記主光源（ＬＰ）の前方に配置されていることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１つに記載の光モジュール。
【請求項１６】
数個の二次光源（Ｌｓ１、Ｌｓ２、Ｌｓ３）が設けられており、前記二次反射性または拡散性要素（Ｍ）は、前記二次光源のすべてに共通し、かつ前記主光源（ＬＰ）が発生する光を通過できるようにするカットアウトを有することを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１つに記載の光モジュール。
【請求項１７】
数個の二次光源（Ｌｓ１、Ｌｓ２、Ｌｓ３）が設けられており、前記二次反射性または拡散性要素（Ｍ）は、前記二次光源のすべてに共通し、前記主光源（ＬＰ）の少なくとも下方または各側に、光学的にアクティブな表面を有することを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか１つに記載の光モジュール。
【請求項１８】
前記二次光源（単数または複数）（Ｌｓ１、Ｌｓ２、Ｌｓ３）からの光をコリメート化するか、または集光するための前記要素は、前記光源、またはそれらの各々を囲む集光ミラー（Ｒ）、もしくは光透過性材料から製造されたコリメータ（Ｃ）のいずれかであることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか１つに記載の光モジュール。
【請求項１９】
前記二次光源（単数または複数）のための前記コリメート要素は、平坦で凸状または凹状の前方表面を有するコリメータ（Ｃ）であるか、または少なくとも部分的に拡散性であるか、有構造であるか、または回折要素が設けられている前方表面を有することを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか１つに記載の光モジュール。
【請求項２０】
前記主光源（ＬＰ）からの前記主光ビームは、相補的なモーターウェイ／ディップタイプの、同じヘッドライトの別の光モジュールが発生するディップビーム、またはハイビームに相補的なカットオフを有するビームであることを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか１つに記載の光モジュール。
【請求項２１】
前記二次光源（単数または複数）（Ｌｓ１、Ｌｓ２、Ｌｓ３）からの前記二次光ビームは、前記主光ビームの上方に光を追加するビームであることを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか１つに記載の光モジュール。
【請求項２２】
請求項１〜２１のいずれか１つに記載の光モジュール（Ｍｏ）を内蔵するヘッドライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投射システム、例えばレンズと、このレンズの例えば後方に空気を介して離間された光源とを備え、前記光源は、少なくとも１つの発光ダイオード（以下、簡潔にするために略語ＬＥＤとしても記載する）を備え、カットオフを有する少なくとも１つのビームを発生する、自動車のヘッドライト用光モジュールに関する。
【０００２】
本発明の一実施例によれば、本発明は、ヴァレオビジョンを出願人として２００６年９月１日に出願された欧州特許出願番号第EP06291291.9号に基づく欧州特許に記載されている、ＬＥＤをベースとするモジュールに関するが、このモジュールだけに限定されるものではない。本願では、この欧州特許を参考例として援用する。
【０００３】
この欧州特許は、自動車のためのカットオフを有するビームを発生する光投射モジュールの製造方法について記載しており、この光投射モジュールは、レンズと、このレンズの後方に、空気を介して離間した状態で配置された光源とを備え、この光源は、少なくとも１つの発光ダイオードによって形成されており、もって、同様な隣接するモジュールの出力表面にスムーズで、かつ連続的な表面に沿って接続できるよう、レンズの出力表面が選択され、マスキングスクリーンを使用することなく、光ビームのカットオフを有するように、レンズの入力表面を決定している。
【０００４】
この欧州特許出願は、実際には、カットオフを有するビームを得るためにＬＥＤを使用するモジュールの異なる変形例、および非限定的な１つの変形例について記述しており、特に、本発明に関係し、すなわち発光ダイオードが関連するレンズの直接的な視野内にあり、レンズに対してダイオードが傾斜されており、従って、ダイオードとレンズが完全に互いに対向して位置する例に関して述べている。この傾斜は、光軸に対して正の角度または負の角度に選択され、この２つのタイプの傾斜によって、ビームの厚さを相当に調節することが可能となっていることに留意するべきである。
【０００５】
上記欧州特許の図２５Ａに示されているタイプのモジュールは、水平または斜めのカットオフを有するビーム、またはビームの一部を発生するための単一モジュールとして使用できる。ビームの一部を投射させたい場合、このビームの一部は、例えば従来のハロゲンまたはキセノンタイプの光源（またはパワーＬＥＤ）を使って、公知の異なるモジュールにより発光される別の相補的ビームによって補足できる。従って、モーターウェイタイプの全ビームを得るように、カットオフを有するビームが、二重機能のディップ／ハイビーム楕円モジュールのディップビームを補足するように、このモジュールを使用できる。
【０００６】
また本発明は、別の例として、本願で参考例として援用する、ヴァレオビジョンを出願人として、２００６年６月２３日にフランス国で出願された出願番号をＦＲ第0605677号とするフランス国特許に記載のＬＥＤをベースとするモジュールにも関する。このフランス国特許は、カットオフを有する実質的に四角形のビームを発生させるために、水平光軸を有する自動車のためのヘッドライトモジュールについて記載している。
【０００７】
このヘッドライトモジュールは、
−透明要素によって保護された平坦な四角形の発光器を有する発光ダイオードの形態をした少なくとも１つの光源と、
−パラボラタイプの反射器とを備え、
−前記光源は、水平線に対して、ある角度に傾斜しており（反射器が発生する光ビームが薄くなり、この光源の上部エッジが反射器の焦点の近くに位置するよう、傾斜した態様で）、反射器から見ることができるように配置されており、
−前記反射器は、光源の上部エッジからの所定の光線が、水平方向に反射されるようになっている表面を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
先願の特許出願において、上に示されているような各実施例では、楕円モジュールがハイビーム位置に変化したときに、ある問題が生じる。その理由は、発生されるハイビームは、交通規則上の照度グリッドを完全に満たしているが、このハイビームに相補的な、ＬＥＤに基づくモーターウェイビームを追加しても、ドライバーは、特にハイビームの高さおよび幅に関して、ハイビームの容積において、例えば５％を越える値の欠陥に起因し、視界内にある種の不快感を感じると考えることができる。
【０００９】
従って、この上部領域に光を提供する追加ビームにより、ハイビームを補足することが考えられている。しかしながら、ヘッドライトの容積は、正確に計算されたものであり、ヘッドライトの構造を完全に変えることなく、この機能専用の別の光モジュールを追加することを容易に考え付くことは、ほとんどできない。
【００１０】
本発明の目的は、追加光モジュールを使用することなく、例えばディップビーム／ハイビームモジュール、および追加モーターウェイビームタイプのモジュール（またはより広義には、自動車のヘッドライトに期待される交通規則上の機能のすべてを実現できるようにするモジュールの他の任意のアセンブリ）を含むヘッドライトのサイズを実質的に大きくすることなく、上部において、ハイビームタイプのビームを補足するための追加ビームを発生できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の主題は、主光学システムを含む、自動車のヘッドライトのための光モジュールにおいて、前記主光学システムは、
−主光ビームの発生を可能にするようになっており、１つ以上の発光ダイオードの形態をした、少なくとも１つの主光源、および少なくとも１つの光投射システムとを備える主光学的要素と、
−二次光ビームを発生することができるようになっており、発光ダイオードの形態をした少なくとも１つの、例えば少なくとも２つの二次光源を備える二次光学的要素とを備え、
各二次光源は、
これら二次光源が発生した光をコリメート化、または集光するための要素に関連するか、
または可能な場合にはこれらコリメート化／集光学的要素により、前記光投射システムの方向に、前記二次発光ダイオードによって発生されたすべての光を実質的に変位するようになっている少なくとも１つの二次反射性または拡散性要素と関連するようになっており、前記二次反射性または拡散性要素は、前記主光源が発生する光の妨害を実質的に防止するようになっている、自動車のヘッドライトのための光モジュールにある。
【００１２】
本発明の意義中における「光投影システム」とは、ビームのカットフオフの形成に関与するマスキング要素が存在せず、光源からのカットオフを有するビームを形成できる１つ以上の光学的要素を意味するものである。
【００１３】
主光学システムによって境界が定められている容積内に、二次発光ダイオードの少なくとも一部が、特に主要部、または全体が配置されていることが好ましい。
【００１４】
二次発光ダイオードは、主光源が発生する光線の光路よりも、実質的に外側に配置されていることが好ましい。これにより、より多数の機能を求めながら、自動車のヘッドライトをコンパクトにすることができ、極めて望ましい省スペース化を行いつつ、主システムと干渉しないか、または実質的に干渉しない二次システムが挿入された主モジュールが得られる。
【００１５】
一実施例によれば、主光源（単数または複数）は、主光学システムの出力レンズの方向に直接光を発生する。これが、直接光モードである。
【００１６】
別の実施例によれば、主光源（単数または複数）は、ベンディングタイプの少なくとも１つの反射性表面の方向に光を発生する。この場合、光は、出力レンズに達する前に、少なくとも１回変位する。
【００１７】
光投射システムは、前方に向かって凸状の出力レンズ、または少なくとも１つの反射器を備えていることが好ましい。
【００１８】
従って、本発明は、既にヘッドライトに存在するモジュールにより二次ビームを発生し、モジュールの容積のうちの初期容積を、より大きく、またはより少なく維持し、この所定の容積を使って、その容積を、１つ以上の別の光源で機能させることを提案するものである。
【００１９】
この試みは、ヘッドライト内に最初に設置されているモジュール内に実際に存在する主光学的要素は、必要な二次光学的要素を追加することにより、主光学的要素の作動が乱されることがなく、かつ逆に二次光学的要素の作動が主光学的要素の作動によって乱されないようにすることを保証することにあった。しかしながら、驚くことに、限定された容積内に、２つの機能を共存させ、かつモジュールが実質的に互いに干渉しない２つのビームを、同時に、または交互に発生でき、一方、特に一実施例に係わる前記ビームが、上記投影システムのタイプのうちの１つである共通出力レンズを通過するようにすることが可能であることが分かった。
【００２０】
いわゆる主光学的要素の詳細については、本明細書では記載していないが、更なる詳細については、上記欧州特許または第１実施例に係わる出力レンズを使用するバージョンに関する、後述する例を参照することができる。
【００２１】
一般的な条件では、この主光学的要素は、レンズと、少なくとも１つの発光ダイオードを含む光源とを備え、前記発光ダイオードは、前記レンズの後方に空気を介して離間するように配置されており、前記レンズの出力表面は、全体として前方に向かって凸状となっており、平滑で、かつ連続的な表面に沿って、同様の近くのモジュールのレンズの出力表面に、接続でき、モジュールが、マスキングスクリーン、特に垂直マスキングスクリーンを介在させることなく、モジュールがカットオフを有する光ビームを発生するように、レンズの入力表面が構成されている。
【００２２】
従って、本発明は、特にベンディングタイプの反射性表面を必要とすることなく、主ＬＥＤが出力レンズの「直接視野内」にあるような変形例に関する。
【００２３】
主光学的要素の第２実施例は、少なくとも１つの反射器を有する投影システムを使用するものであり、詳細については、上記フランス国特許第FR0605677号も参考とすることができる。
【００２４】
一般的には、この主光学的要素は、
−反射器の形態をした光投影システムと、
−透明要素によって保護された、平らで四角形の発光器を有する発光ダイオードの形態をした少なくとも１つの光源とを備え、
−前記レンズは、パラボラタイプのものであり、
−前記光源は、水平線に対してある角度で傾斜しており、前記反射器によって供給される光ビームが薄く、前記光源の上方エッジは、前記反射器の焦点の近くに位置するよう、前記反射器から傾斜して見えるように配置されており、
−前記反射器は、前記光源の上方エッジからの所定の光線が水平方向に反射されるようになっている表面を有する。
【００２５】
この第２実施例によれば、反射器の形態をした光投影システムは、反射ミラーに関連でき、この反射ミラーを、二次光学的要素の二次反射性、または拡散性要素とすることもできる。従って、主光学的要素と二次光学的要素に共通する１つの光学的要素が存在する。
【００２６】
本明細書の以下の部分で使用する、「高」、「低」、「横方向」、「上方」、「下方」などの用語は、自動車内の取り付け位置にあるモジュール内／ヘッドライト内に一旦配置した場合の、検討対象となる要素の位置に関するものである。また、「前方」、「後方」なる用語は、モジュールの内側から外側に向かう光の一般的な伝搬方向に従った、検討対象となる要素の位置に関するものである。
【００２７】
二次光学的要素に関し、
−数個の二次光源が設けられる実施例によれば、これら二次光源が発生する光の円錐体が、二次反射性または拡散性要素に入射するよう、二次光源は、互いに分散することが好ましい。従って、主光源のまわり、主光源の上方または側面のうちの１つ、または下方にリング状の光の分布が生じ得る。支持体と、それらの個々に関連する接続手段を有するＬＥＤを使用できる。
【００２８】
これとは異なり、二次ＬＥＤのすべてに共通する支持体を使用できる。この支持体は、平らで、電気的に絶縁性のフレキシブル支持体と、電子部品、特にＬＥＤの間の電気接続をする、平らな金属導線から成るアセンブリを有し、フレックスボードなる用語でも知られるフレキシブル電子サポートタイプのものだけでなく、ヒートシンク、固定支持体、補強要素、等のタイプの任意の可能な付属要素とすることもできる。
【００２９】
二次光源の発光の主な方向は、モジュールの後方に向かう方向であることが好ましい。この方向は、特に二次ＬＥＤが主光源の上方に配置されているか、または二次ＬＥＤが主光源に対して横方向に配置されている場合、横方向に配置されるような構造の時に、水平線に対して下方に傾斜する。二次反射性要素、または拡散性要素は、これら光線を前方に向けて送り戻す。
【００３０】
主光源の主発光方向は、モジュールの前方に向いており、かつ水平線に対して上方向に傾斜していることが好ましい。上記欧州特許に詳細に記載されているこのような特殊な構造により、主ＬＥＤが、正確にレンズの入力面に対向している場合（ＬＥＤの発光方向がモジュールの光軸に平行であり、斜めになっていない構造の場合）よりも、細い光ビームを得ることが可能となる。
【００３１】
二次反射性または拡散性要素は、一部が反射性で、一部が拡散性である表面を有する要素となっていることが好ましい。ヘッドライトミラーを作成するのに一般に使用されるような、アルミがコーティングされた表面のように、基本的には反射性の表面を使用できる。しかしながら、少なくとも一部が拡散性でもある表面を設けることも好ましい。反射係数と拡散係数との比は、例えば２０／８０〜８０／２０の間で変わり得る。
【００３２】
これら２つの係数を調節するために、制御しながら反射係数を低減し、拡散係数を増すようにテクスチャー化された反射表面を使用できる。要素を、少なくともわずかに拡散性とすることにより、二次ＬＥＤからの光を、より大きく回転角方向に分散させながら、送り戻すことができるようになる。このことが、達成しようとする目的であり、問題は、二次ビームが照明グリッドの上方部分において、周辺をより照明することであり、従って、二次ビームは強い強度の光のスポットと対向するように、特に水平方向にできるだけ小さい強度で、かつ広く分布／拡散した光を追加できるようにすることである。
【００３３】
数個の二次光源を使用する場合、すべての二次光源に対して、１つの共通する二次反射性または拡散性要素が、１つだけ存在することが好ましい。
【００３４】
これとは異なり、二次光源の各々に対し、個々の反射性または拡散性要素を設けてもよい（これら個々の要素は、可能な場合には、光源に対する個々のコリメート要素を不要にできる）。
【００３５】
二次反射性または拡散性要素を、実質的に平らな要素とすることができる。これは、最も簡単な構造である。要素をカーブさせてもよく、特に２つの異なる方向にカーブさせてもよく、実質的に凸状とすることもできる。
【００３６】
一実施例によれば、すべての二次光源に要素が共通する場合、この二次反射性または拡散性要素は、主光源の前方に配置される。その理由は、得られるビームを正しく合焦しなければならないので、一般的には、主光源をレンズの焦点平面に配置するか、そのすぐ近くに配置するからである。二次反射性または拡散性要素を、主ＬＥＤの前方に配置することにより、レンズに対する合焦が外れ、これによって、意図的に焦点が外れた二次ビームを得ることができ、よって、ビームを分散方向に拡散することが可能となる（反射性または合焦要素をレンズの後方に配置することもできるが、レンズの前方に配置する構造が好ましい）。
【００３７】
すべての二次光源に共通し、主光源の前方に配置される二次反射性、または拡散性要素は、主光源が発生する光を通過できるようにする切り欠きを有することができる。このような切り欠きが存在しても、主光源が発生する光の円錐体を妨害しない。切り欠きは、ノッチを有していてもよいし、または主光源のまわりの数個の部品内にあってもよい。
【００３８】
特に、すべての二次光源に共通するような二次反射性または拡散性要素は、主光源の少なくとも下方または各側に、光学的にアクティブな表面を有することが好ましい。このような配置は、（従来のハイビームの分布と比較して）照度グリッド上で高い位置に、かつ広く位置する二次ビームを得る上で有利である。
【００３９】
二次光源からの光をコリメート化するか、または集光するための要素は、光源またはそれらの各々を囲む集光ミラー、もしくは光透過性材料から製造されたコリメータのいずれかであることが好ましい。このコリメータは、例えばヴァレオビジョンを出願人とする欧州特許第EP1715247号に対応する米国特許出願第US2006-0239020号により公知の作動方法を実行する。公知の構造における改良点は、公知のシステムでは全体が平坦であるが、前方表面を凸状または凹状とすることである。この前方表面は、少なくとも一部を拡散性とするか、有構造とするか、または回折手段などを設けてもよい。
【００４０】
一実施例によれば、主光源からの光ビームは、相補的なモーターウェイ／ディップタイプの、同じヘッドライトの別の光モジュールが発生するディップビーム、またはハイビームに相補的なカットオフを有するビームである。
【００４１】
前の実施例と組み合わせることが好ましい一実施例によれば、二次光源からの二次光ビームは、主光ビームの上方に光を追加するビームである。
【００４２】
本発明は、上に説明した光モジュールを内蔵するヘッドライトにも関する。
【００４３】
以下、図面に示した、発明を限定しない例により、本発明について説明する。
【００４４】
これら図面のすべては、極端に省略されており、また図面の読み取りを容易にするために、図示されている要素は、必ずしも実際の寸法に従って示されているわけではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
出願番号EP06291291.9を有する上記欧州特許出願に記載されている、出力レンズを有する光投射システムを使って、主ビームを発生するためのシリーズ１の例。
【００４６】
従って、図１は、本発明の第１実施例に係わるモジュールＭの光学的要素の、垂直平面に沿った長手方向断面図である。
【００４７】
主光学的機能は、上記欧州特許第EP06291291.9号の図２５Ａの変形例に記載の機能に従って発揮される。支持体Ｓ上の主ＬＥＤ  ＬＰは、レンズＬに対向する垂直線に対して、約４５°の傾斜角で傾斜して配置されており、このような構造も、この従来の特許に詳細に記載されている。従って、ＬＥＤ  ＬＰは、モジュールＭの光軸に対して斜めの平面内に位置し、この構造は、モーターウェイタイプのビームを発生するようになっている。
【００４８】
レンズＬは、凸状の出力面を有し、この出力面は、任意の隣接する同様なモジュールの出力表面にスムーズに接続でき、このレンズの入力面は、マスキングスクリーンを使用することなく、カットオフが得られるように構成されている。
【００４９】
３つの二次ＬＥＤ  Ｌｓ１、Ｌｓ２、Ｌｓ３により、二次光学的機能が実現されている。
【００５０】
図３（斜視図）および図４（平面図）は、これら３つのＬＥＤを示している。
【００５１】
上記とは異なり、単一の二次光源だけを使用できること、すなわち、適当なハイパワーのＬＥＤを選択できることに注目すべきである。この単一のＬＥＤは、主ＬＥＤの上方、横方向または下方にも配置できる。
【００５２】
図１、図３および図４に記載の３つの二次ＬＥＤの各々は、図示されていない個々の支持体に固定され、ＬＥＤが発生した光を集光するようになっている、透明材料から製造されたコリメータと関連している。
【００５３】
図８には、コリメータＣの非限定的形状の一例が略示されている。ここで、コリメータは、ほぼ帽子形状または円錐体形状となっており、回転によって発生される、光入力面ＦＥを有する中実部品となっており、この光入力面は、２つの側壁ＰＬと凸状の底部壁ＰＦによって境界が定められた中空部を含む周辺形状を有する。ＬＥＤの発光面は、この中空部に対向するか／この中空部内に少なくとも一部が位置している。
【００５４】
出力面ＦＳは、やや丸く、凸状の、好ましくは円筒形となっている（もしくは平らでもよい）。このような出力面の特殊な形状によって、特にレンズＬから離間する二次ＬＥＤからのビームを、良好に拡散することが可能となっている。
【００５５】
図１、図３および図４に示されるように、二次ＬＥＤ  Ｌｓ１、Ｌｓ２、およびＬｓ３、およびそれらに関連するコリメータＣ１、Ｃ２およびＣ３は、主ＬＥＤ  ＬＰよりも上方に配置されており、これらは、コリメータから離間する光が反射ミラーＭに向かって収束するように、リング内に配置されている。
【００５６】
このミラーは平坦であり、主ＬＥＤ  ＬＰが配置されている平面と同じように、斜めの平面に４５度で配置されており、平面はＬＥＤ  ＬＰの平面に対して若干前方に向いてオフセットしている。このミラーＭは主ＬＥＤ  ＬＰが発生する光を遮らないように（またはほとんど遮らないように）、適当なノッチを有するＵ字形となっている。
【００５７】
図３および図４は、二次ＬＥＤの各々に対する、主発光方向の各々に従う光線のコースを示しているこれら３つの光線は、ミラーＭに向かって収束し、ミラーは、この光線を、レンズＬに向けて送り戻すことが理解できると思う。
【００５８】
このミラーは、アルミ膜でコーティングされた金属シート（またはポリマー材料から製造されたプレート）となっている。アルミ膜は、約７０％の反射係数および約３０％の拡散係数（これら係数の比は、必要であればかなり調節できる）を有するようにデポジットされている。表面のテクスチャリングを使用して、拡散係数を変更できる。ミラーには、畝を設けることもできる。
【００５９】
図１の説明に戻る。図１には、中心の二次ＬＥＤの断面しか示されておらず、また次のことが示されている。すなわち、一方の、主ＬＥＤ  ＬＰから発生される光円錐体の限界、および他方の、二次ＬＥＤ  Ｌｓ２からの３つの制限光線が示されている。点線で示されている第１光線ｒ１は、コリメータからミラーＭに戻るように離間する最後の横方向光線に対応し、点線で示されている第２光線ｒ２は、コリメータの正面エッジに対応する限界光線である。実線で示されている第３光線ｒ３は、（図３および図４に示されている光線と類似する）中心光線に対応している。
【００６０】
図２は、図１、図３および図４に示されたモジュールの変形例を示す。ミラーＭが設けられている平面ｐ２は、図１に示されたミラーｐ１の面に対して、例えば５°または１０°の角度αだけ、オフセットしている。ミラーの傾斜をこのように変えたことによって、レンズＬの出力における二次ＬＥＤからの光線の向きが変わることが（図１と同じ約束を有する）図２の光線のコースから理解できると思う。
【００６１】
平面ｐ１による４５°の初期傾斜でのミラーによる光線ｒ３および平面ｐ２による変更された傾斜でのミラーによるｒ’３が示されている。ｒ’３は、ｒ３よりもレンズから高く離間している。ミラーＭの配置、傾斜、形状および反射力／拡散力を変えることにより、条件に従い、レンズの出力におけるこれら二次ＬＥＤが発生する光の分布、および全体の配向を、極めて正確に調節することができる。
【００６２】
このミラーは、実際には、絶対に平坦でなくてもよいが、このような形状は、製造が最も簡単である。ミラーは、例えば丸い表面を有していたり、凸状または凹状とすることもでき、二次ビームを調節するように変形させることもできる。
【００６３】
図５は、モジュールの外側から見たモジュールの図である。前方からモジュールを閉じるレンズ、上部部分における３つの二次ＬＥＤの３つの支持平面Ｓｐおよび反射ミラーＭが配置された傾斜平面ｐ１を示している。モジュールのサイズを実質的に大きくすることなく、かつ主ＬＥＤ  ＬＰが発生するビームと光学的に干渉することなく、初期モジュールに二次ＬＥＤおよびそれらに関連する光学的手段を追加することが可能となっていることが理解できると思う。（ＬＥＤのためのヒートシンクタイプの冷却手段は、図示されていない）。
【００６４】
図６は、変形実施例を示す。Ｌｓ１として示されているような各二次ＬＥＤは、もはやコリメータとは関連しておらず、１つ以上の部品内の反射器Ｒと関連しており、この反射器はＬＥＤが発生した光の円錐体を囲み、この光を反射ミラーＭに向けて送り戻すようになっている。この反射器Ｒにも、畝を設けることができる。更に、反射ミラーはなくてもよく、個々の反射器Ｒが、二次ＬＥＤからの光をレンズＬに直接向けるようになっている。
【００６５】
図７は、変形実施例を示す。モジュールの、このような簡略化された図では、二次ＬＥＤは、主ＬＥＤ  ＬＰの上ではなく、片側に配置されている。次に反射ミラーＭは、二次ＬＥＤが発生する光の円錐体に対向するよう、個々のコリメータまたは反射器を介して配置されている。
【００６６】
当然ながら、主ＬＥＤの下または主ＬＥＤの背部に、二次ＬＥＤを配置することも可能である。主ＬＥＤの背部にも配置するように考えつくこともできる。後者の主ＬＥＤの背部に配置した場合、反射ミラーを省略することもできるが、このような構造は、二次ＬＥＤを用いない初期モジュールと比較して、最小にしたいモジュールのサイズの問題に関して、（特に深さに関して）一般にあまり適当ではない。
【００６７】
図９、図１０および図１１は、等照度点を示す図である。
【００６８】
図９は、キセノン球の楕円タイプのハイビームモジュールが公知の態様で発生するハイビームタイプのビームの等照度点を示す図であり、本発明にかかわるモジュールと同じヘッドライト内に、１つのモジュールが内蔵されている。
【００６９】
図１０は、図９の等照度点に対して、本発明にかかわるモジュールの主ＬＥＤ  ＬＰが発生する主ビームによって得られる、モーターウェイ用ビームの寄与分を追加した場合の等照度点を示す図である。
【００７０】
図１１は、図１に関する変形例の３つの二次ＬＥＤが発生する二次ビームの寄与分を、図１０の等照度点に追加したものである。
【００７１】
上記の図を比較することにより、次の結論が得られる。図９に係わるハイビームでは、最大強度が約１００ルクスに達する。図１０に記載のモーターウェイの寄与分は、最大強度を軸内で、約１５０ルクスにするよう、全体の強度が約１.５％増している。このようなビームの重ね合わせについては、ヴァレオビジョンによって２００６年６月１９日に出願された特許出願番号FR0605431号の番号を有するフランス特許に記載されており、詳細についてはこの特許を参照されたい。
【００７２】
図１１に係わる二次ＬＥＤの寄与分の追加により、図９のハイビームの境界を定めるドームよりも上方のグリッドの上部部分内に、かなり拡散された光が示されている。従って、二次ＬＥＤは、上方部分において水平方向にかなり拡散された拡散光を発生し、この拡散光は、ハイビームのかなり照明されたドームとシャープなコントラストをなす、極めて暗い上方領域よりも、ドライバーの視覚の快適さを実質的に高めている。
【００７３】
図１２は、主ビームを発生するために、上記特許出願第FR0605677号に記載の反射器を有する光投射システムを使用する、シリーズ２の例を示す。
【００７４】
図１２は、主光学的要素がこの特許の図４に記載されているタイプのものとなっているモジュールの略図であり、詳細については、この特許を参照されたい。図１２には、主ＬＥＤ  ＬＰ、反射ミラーＭおよびパラボラタイプの反射器ＲＰが示されている。反射器ＲＰの前方において、実質的に水平な平面内に、ダイオードＬＰが配置されている。このダイオードには、ドーム状またはドーム状でない透明要素を設けることが好ましい。ミラーＭは、反射器ＲＰのための光源を構成するダイオードＬＰの虚像を発生する平らなミラーである。
【００７５】
本発明によれば、二次ＬＥＤ  Ｌｓ１が追加されており、このＬＥＤは、発生した光の少なくとも一部を、その発光表面がミラーＭに向けて送るように配置されている。従って、ミラーＭは、主ＬＥＤ  Ｌｐおよび二次Ｌｐ  Ｌｓ１が発生した双方の光を、反射器ＲＰに向けて送り戻す。反射器ＲＰは、受けた光をモジュールの前方に向け直す。従って、この構造は、光学的要素である反射ミラーＭが主機能と二次機能の双方に共通するようなものとなっている。
【００７６】
図１３は、ＬＰおよびＬｓ１が発生する光路を詳細に示している。
主光源ＬＰによって発生され、反射器ＲＰによって、実質的に水平または下方に送り戻される２つの光線ｌｐ１およびｌｐ２。
二次光源Ｌｓ１によって発生され、一度ＲＰによって反射され、顕著な上向きの方向を有する１つの光線ｌｓ１。
【００７７】
図１４は、図１２および図１３に記載のモジュールの変形例を示す。違いは、二次ＬＥＤ  Ｌｓ１の配置にある。この二次ＬＥＤは、主ＬＥＤ  ＬＰの後方であって、斜めの平面に従って配置されており、コリメータＣが設けられている。従って、このシステムは、以前の構造よりもＬｓ１からの光をより多く集光する。図１４は、ＬＰからの２つの光線の光路：すなわちｌｐ１およびｌｐ２と、Ｌｓ１からの２つの光線の光路：すなわちｌｓ１およびｌｓ２を示す。これら光線の光路から、Ｌｓ１からの光には明らかにモジュールの出力において上方向を有する傾向があることが理解できると思う。
【００７８】
図１５は、以前のキセノン楕円モジュールのハイビームと、ＬＰが発生したモーターウェイのビームと、ＬＥＤ  Ｌｓ１によって得られる二次ビームとの重ね合わせの等照度点の図であり、ＬＥＤ  Ｌｓ１は、領域Ｚｉにおけるハイビームのドームよりも上に、光を追加している。
【００７９】
上記すべての例は、主ＬＥＤおよび二次ＬＥＤとして、ディップビーム用の交通規則上のカラーである白色（または適用可能な場合には黄色）の光ＬＥＤを使用している。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】二次ＬＥＤのうちの１つを通過する垂直平面における長手方向断面に沿った、本発明の変形例Ａに係わるモジュールの主光学的要素、および二次光学的要素の略図である。
【図２】図１の変形例である。
【図３】すべての二次光源が示されている、図１に示されたモジュールの斜視図である。
【図４】図１に示されたモジュールの平面図である。
【図５】図１に示されたモジュールの外側の図である。
【図６】１つの二次光源、それに関連する反射手段および出力レンズだけが示されている、本発明に係わる変形例Ｂの略図である。
【図７】横方向構造における二次光源、およびそれに関連する反射性要素だけが示されている、本発明に係わる変形例Ｃの略図である。
【図８】本発明に係わる二次ＬＥＤのコリメータの略断面図である。
【図９】キセノン球楕円モジュールによって得られるハイビームタイプのビームの分布の等照度点を示す略図である。
【図１０】図７に示されたハイビームタイプのビームと、図１に示されたモジュールの主光学的要素によって得られるモーターウェイタイプのビームとの組み合わせの光分布の等照度点を示す略図である。
【図１１】ハイビームタイプのビームと、図１および図８に示されたモジュールの主光学的要素で得られるモーターウェイタイプのビームの組み合わせの分布に、図１に示されたモジュールの二次光学的要素から発生される二次ビームの分布を加えた等照度点を示す略図である。
【図１２】本発明に係わる別のモジュールの主光学的要素と二次光学的要素の略斜視図である。
【図１３】垂直平面に沿った、図１２に示されたモジュールの断面図である。
【図１４】垂直平面に沿った、図１２に示されたモジュールの変形例の断面図である。
【図１５】ハイビームタイプのビームと、図１２および図１３に示されたモジュールの主光学的要素で得られるモーターウェイタイプのビームの組み合わせの分布に、図１２および図１３に示されたモジュールの二次光学的要素から発生される二次ビームの分布を加えた等照度点を示す略図である。
【符号の説明】
【００８１】
Ｌｓ１、Ｌｓ２、Ｌｓ３      二次ＬＥＤ
Ｃ１、Ｃ２およびＣ３        コリメータ
ＦＥ                        光入力面
ＰＬ                        横方向壁
ＰＦ                        凸状底部壁
ＦＳ                        出力面
ｒ１、ｒ２、ｒ３            光線
Ｍ                          ミラー
Ｓｐ                        支持プレート
Ｒ                          反射器
ＲＰ                        反射器
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【外国語明細書】
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