(57)【要約】【課題】照明モジュール内に光軸に対して横向きに組み込まれた光源を有しているが、従来技術の欠点を回避するように、ヘッドライトを構成すること。【解決手段】発光体の長手軸方向延在部が、リフレクターの光軸に対して実質的に軸方向に配向されるように、光源をリフレクター内に組み込むこと。【選択図】図１
2009016352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用の楕円型ヘッドライトであって、
当該ヘッドライトは、光（３）を送出する光源（２）と、当該送出された光（３）の少なくとも一部分を反射させるリフレクター（４）と、当該反射された光ビーム（６）の少なくとも一部を、車両前方の走行路上に光分布として投影する投影レンズ（７）とを有しており、
前記光源（２）は長手軸方向延在部を有する発光体（５）を有しており、前記光源（２）の長手軸（１４）が実質的に、前記リフレクター（４）の光軸（ＡＡ）に対して横向きに延在するように、前記光源（２）は前記リフレクター（４）内に組み込まれている形式のものにおいて、
前記発光体（５）の長手軸方向延在部が、前記リフレクター（４）の光軸（ＡＡ）に対して実質的に軸方向に配向されるように、前記光源（２）は前記リフレクター（４）内に組み込まれている、
ことを特徴とする楕円型ヘッドライト。
【請求項２】
前記反射された光（６）のビーム路内に、上端（１０）を有するブラインド（９）が配置されており、
明暗境界を有する照明機能を生成する、殊にロービームまたはフォグライトを生成する前記投影レンズ（７）は、前記ブラインド（９）の上端（１０）を光分布の明暗境界として車両前の走行路上に投影する、請求項１記載のヘッドライト。
【請求項３】
前記光源（２）は下方から前記リフレクター（４）内に組み込まれる、請求項１または２記載のヘッドライト。
【請求項４】
前記光源（２）は側方から前記リフレクター（４）内に組み込まれる、請求項１または２記載のヘッドライト。
【請求項５】
前記光源（２）は斜め下方から、ヘッドライトの光軸（ＡＡ）に対して平行に延在している垂直な中心面（１３）に対して角度αで、リフレクター（４）内に組み込まれており、ここで０°＜｜α｜＜９０°、殊に２０°＜｜α｜＜６０°である、請求項１または２記載のヘッドライト。
【請求項６】
前記光源（２）の発光体（５）の長手軸方向延在部は、前記光源（２）の長手軸（１４）に対して横向きに配置されている、請求項１また２記載のヘッドライト。
【請求項７】
前記光源（２）はＨ３ランプとして構成されている、請求項６記載のヘッドライト。
【請求項８】
前記ヘッドライトは、フォグライト分布を生成するように構成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のヘッドライト。
【請求項９】
前記ヘッドライトは、ロービーム分布を生成するように構成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のヘッドライト。
【請求項１０】
前記ヘッドライトは、ハイビーム分布を生成するように構成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のヘッドライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用、殊に自動車用の楕円型ヘッドライトに関する。このヘッドライトは光を送出する光源、送出された光の少なくとも一部を反射するためのリフレクターおよび反射された光ビームの少なくとも一部を、車両走行路上の光分布として投影する投影レンズを有する。光源は、長手軸方向への延びを有する発光体を有し、光源は次のようにリフレクター内に組み込まれる。すなわち、光源の長手軸が実質的に、リフレクターの光軸に対して横向きに延在するように組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
上述の要素は通常は１つのユニット、いわゆる投影モジュールまたはＰＥＳ（Poly-Ellipsoid-System）モジュールにまとめられる。これはヘッドライトハウジング内に配置される。コーナービーム機能を実現するために、このモジュールまたはモジュールの一部をヘッドライトハウジングに対して相対的に、実質的に垂直な旋回軸を中心に旋回させることが可能である。同様に、照明拡張調整を実現するために、このモジュールまたはモジュールの一部をヘッドライトハウジングに対して相対的に、実質的に水平な旋回軸を中心に旋回させることが可能である。種々の照明分布を実現するために、殊に、ロービーム分布とハイビーム分布とを切り換えるために、ブラインドが可動であり、殊に実質的に水平な、かつ光軸に対して横向きに延在する旋回軸を中心に旋回可能である。適切な照明分布を実現するために、ブラインドは複数のブラインド要素からなる。これらのブラインド要素は相対的に可動であり、殊に、実質的に水平な、光軸に対して平行に延在する旋回軸に対して折り畳み可能である。各ブラインド要素は自身の上端を有しており、ここで完全または部分的に上方に折り畳まれたブラインド要素の上端は、ブラインド全体の光学的作用を有する上端を構成する。ブラインド要素の相対的な動きによって、無段階的に、または離散的なステップで、異なる照明分布、例えばロービーム、市内走行用の光、ハイウェイ用の光、アウトバーン用の光、フォグライトまたは悪天候用の光およびハイビームの間の切替を行うことができる。
【０００３】
種々の文献から、コンパクトな楕円型ヘッドライトのための種々のコンセプトが公知である。コンパクトであるとは本発明では実質的に、光軸に沿ったないしは車両の走行方向における必要な取り付け長さに関してコンパクトであるということを意図している。光軸に対して横向きに、ＰＥＳモジュールは既に比較的、スペースを省いている。従って、例えばＤＥ３５２９５４６Ｃ１号から、横向きに取り付けられたＨ１ランプを有する楕円モジュール、すなわち、横向きフィラメント（Querwendel）を有する楕円型ヘッドライトが既知である。ＡＴ４０６０７９Ｂ号には、下方からモジュール内に組み込まれたランプを伴うＰＥＳモジュールが開示されている。従って、同じように横向きフィラメントを有する楕円型ヘッドライトが実現される。さらにＤＥ１０２００４００１４８６Ａ１号から、側方から取り付けられたランプを有する楕円型モジュールが公知である。すなわち、同じように光軸に対して横向きに配向された発光体である。これは付加的に下方へずらされ、僅かに傾斜しており、特別なリフレクターコンセプトと協動して、他の案の光学技術的な欠点を改善することを試みている。このようなコンパクトなＰＥＳコンセプトのさらなる変形および発展形態が存在している。
【０００４】
一方ではこのシステムがランプの側方取り付けの場合には短く構成され、他方では軸方向においてモジュール後方に、ランプ交換のための広い場所が必要でない、ということによって照明モジュールはコンパクトになる。
【０００５】
各光源は発光体を有しており、この発光体は近似的に点状であるが、実際には有る程度の長手軸方向の延びを有している。白熱球の場合には、発光体はフィラメントによって構成される。ここでこのフィラメントは２つの支持部の間で、ランプのガラス球内に保持される。ガス放電ランプの場合には、発光体はアークによって形成される。これは２つの電極の間で点弧され、保持される。光軸に対して横向きに組み込まれた光源を有する全ての公知なコンパクトなＰＥＳモジュールでは、発光体は同じように、光軸に対して横向きに配置されている。しかしこれは種々の欠点を有している。従来のヘッドライトでは、光源はリフレクター内に後方から組み込まれる。従って発光体は軸方向に（リフレクターの光軸に対して平行に、または一致して）配向される。これは公知のコンパクトなＰＥＳモジュールでは異なっている。光軸に対して横向きに配置された発光体によって、モジュール、殊にリフレクター面は全く新たに構成および計算されなければならない。すなわちこれは、完全に新たな発展形態であり、技術的および光学的な観点において非常にコストがかかり、時間がかかり、高価である。また基本的に多くの場合に、横向きフィラメントによっては最適な光分布は得られない。
【特許文献１】ＤＥ３５２９５４６Ｃ１号
【特許文献２】ＡＴ４０６０７９Ｂ号
【特許文献３】ＤＥ１０２００４００１４８６号
【特許文献４】ＤＥ１９８２２８９５Ａ１号
【特許文献５】ＤＥ１９８６１３２１Ｂ４号
【特許文献６】ＤＥ１０２００７０２２０２８号
【特許文献７】ＤＥ１９９１０８９８Ａ１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、上述した従来技術から始まり、本発明の課題は、冒頭に記載した様式の楕円型ヘッドライトを次のように構成し、発展させることである。すなわち、ヘッドライトが、照明モジュール内に光軸に対して横向きに組み込まれた光源を有しているが、上述の欠点を回避するように、ヘッドライトを構成し、発展させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解消するために、発光体の長手軸方向延在部が実質的に、リフレクターの光軸に対して軸方向に延在し、しかし同時に光源が機械的に、光軸に対して横向きに取り付けられるように光源がリフレクター内に組み込まれている、冒頭に記載した様式のヘッドライトを提案する。「実質的に」とはここでは次のことを意味している。すなわち発光体の長手軸方向延在部が有利には、光軸に対して平行または一致して延在している、ということを意味している。しかし、特定の条件および状況では、長手軸方向の延在は光軸に対して低い角度を有することもあり、この角度は例えば０°〜４０°、殊に０°〜１５°である。残りのＰＥＳモジュールに対する光源の発光体のこのような配置も、本発明に含まれる。重要であるのは、本発明のヘッドライトで、発光体の長手軸方向延在部が僅かにしか軸位置と異なっていないということである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明のヘッドライトでは光源は白熱球として、殊にハロゲンランプまたはキセノンランプとして、またはガス放電ランプとして構成されている。有利には、光源では発光体の長手方向延在部は、光源の長手軸に対して横向きに延在している。光源の長手軸は通常は、光源がリフレクター内に挿入される、またはリフレクターから取り出される方向に相当する。このようなランプの例はＨ３ランプである。このような光源は有利には、フォグランプまたはロービームヘッドランプ内で使用される。
【０００９】
本発明のヘッドランプのリフレクターはほぼ、一般的な楕円の形状を有している。しかし当然ながらリフレクターが、楕円とは異なる形状から純粋な自由形状まで様々に構成されてもよい。リフレクターの形状としては、楕円、放射面および／または別の形状の組み合わせも可能である。
【００１０】
本発明による楕円型ヘッドランプは、従来のヘッドランプの設計および構造を使用することができるという利点を有している。従来のヘッドランプでは光源は後方からリフレクター内に組み込まれ、従って軸方向に配向される。リフレクター内に、光源を挿入する開口部を側方に設け、リフレクター内のもはや必要でない後方の開口部を閉鎖するだけでよい。これは多大なコストがかかることなく行われる。本発明では、後方から取り付けられた光源を有する公知の従来モデルに対して発光体の配向は実際には変わっていないので、その発達し、かつ有利なリフレクター構成は、場合にはよっては光分布の修正および均一化のための幾つかの小さい整合が行われるが、ほぼ引き継がれる。
【００１１】
光源は、本発明のヘッドライトでは任意の側から（上方、下方、左側、右側または中間位置において）リフレクター内に組み込まれる。有利には光源は下方から（ヘッドライトの垂直な中心面に対して平行に）、側面から（中心面に対して横向きに）または斜め下方から、ヘッドライトの垂直な中心面に対して角度αでリフレクター内に組み込まれ、ここで０°＜｜α｜＜９０°、殊に２０°＜｜α｜＜６０°である。
【実施例】
【００１２】
本発明の有利な実施例を以下で、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
本発明は、車両用、殊に自動車用のいわゆる楕円型ヘッドライトに関する。このヘッドライトはハウジングを有している（図示されていない）。ハウジング内ではＰＥＳモジュールまたは投影モジュールが動くか、または固定して配置されており、このモジュールは図１において、全体として参照番号１が付与されている。モジュール１の他に、ヘッドライトハウジング内にさらに別の照明モジュールを配置してもよい。これは同じように、投影モジュールまたは反射モジュールとして構成される。さらに、このハウジング内に別の照明、例えばターンシグナルランプ等が配置されていてもよい。このハウジングは光出射方向において光出射開口部を有している。この光出射開口部は、カバーガラス（図示されていない）によって閉鎖されている。このカバーガラスを、光学作用を有する要素とともにまたは光学作用を有する要素無しに構成することができる。
【００１４】
ＰＥＳモジュール１は光源２を含む。この光源は有利には白熱球として構成されているが、ガス放電ランプとして、または他の様式で構成されてもよい。光源２は光を送出する（相応する光ビーム３が例示的に示されている）。この光は少なくとも部分的に、リフレクター４によって反射される。リフレクター４は楕円に類似した形状の反射基体を有している。光源２ないし発光体５は、リフレクター４の第１の焦点Ｆ１の領域内に設けられている。この光は、前方へ、リフレクター４の第２の焦点Ｆ２の領域へ反射される（反射された光ビーム６が例示的に示されている）。ビーム路内に配置された投影レンズ７は、リフレクター４によって形成された光束から完成された光分布を形成し、これを車両前の走行路上に投影する（光分布の光ビーム８が例示的に示されている）。選択的に、反射された光ビーム６のビーム路内に、上端１０を有するブラインド９を配置することができる。ブラインド９の上端１０はレンズ７によって、光分布の明暗境界として走行路上に投影される。
【００１５】
本発明の照明モジュール１は、任意の光分布が形成されるように構成されている。ブラインド９が無い場合には、これはハイビーム分布および／またはフォグライト分布を生成するために構成されている。ブラインド９は、ロービームを生成するために構成される。少なくとも部分的に可動であるブラインド９によって、適切な光分布を生成するためのモジュール１が構成される。所望の光分布はリフレクター４単独によって（カバーガラス上に光学要素無く）生成されるか、ブラインド９と協働して生成されるか、および／または例えばカバーガラス上の光学要素と協働して構成される。
【００１６】
従来の楕円型ヘッドライトないしＰＥＳモジュール１では、光源は後方からリフレクター４内に組み込まれる（破線で示された光源２’を参照）。従って発光体５は軸方向に、すなわちリフレクター２の光軸ＡＡと一致して、または平行に延在する。しかしこれによって、モジュール１が比較的大きくなり、殊に比較的長くなるという欠点が生じる。モジュール１の構造サイズ、殊に長さを、光源２をリフレクター４内に側方から組み込むことによって低減させることができる。従来技術から公知のヘッドライトないしＰＥＳモジュール１では、光源は常に次のように組み込まれる。すなわち、発光体５が光軸ＡＡに対して横向きに配置されるように組み込まれる。これは以下のような欠点を有している。すなわち、発光体５とリフレクター４の反射面との間の相対的な位置が変わってしまうので、ＰＥＳモジュール１全体を完全に新たに設計しなおさなくてはならない、という欠点を有している。これはコストがかかり、かつ高価である。殊に、横向きフィラメントによって、最適な光分布は客観的（法的な要求に相応して）にも主観的（運転手の希望および好みに相応して）にも全く得られない。
【００１７】
従って本発明では、発光体５が軸方向に、すなわち光軸ＡＡに一致する、または平行に配向されるように、光源２をリフレクター４の側方から組み込むことを提案する。これは次のような利点を有している。すなわちモジュール１が特にコンパクトな寸法を有し、殊に光軸ＡＡの方向における長さが短く、光源２’が後方からリフレクター４内に組み込まれ、発光体５が軸方向に配向されている従来のヘッドライトないし照明モジュールの上述した構成が、ほぼ変更せずに引き継がれるという利点を有している。これによって開発の手間およびコストが省かれ、客観的かつ主観的に改善された光分布が得られる。
【００１８】
発光体５は有利には白熱球のフィラメントであるが、ガス放電ランプのアークまたは他の様式で構成されてもよい。
【００１９】
これに加えて、リフレクター４内に光源２を側方から取り付けることによって、軸方向に組み込まれたランプ２’を交換するためにリフレクター４の後方でこれまで必要であった自由空間が省かれる。他方で、本発明では、ランプ２の交換に必要な自由空間は、リフレクター４の側方の任意の箇所に設けられる。これによってランプを問題無く、殊に有利な箇所に配置することができる。リフレクター４内に光源２を側方から組み込み、発光体５を軸方向に配向する場合には、光源２を有利に、光軸ＡＡを中心にしてそれぞれ任意の角度で位置付けることができる。しかもこれによって、リフレクター４の反射面に対する発光体５の相対的な位置が妨害されることはないであろう。光軸ＡＡに対して横向きに発光体５を配置することとは異なり、本発明では、光学技術的な質（光束および最大値）の損失が阻止され、かつヘッドライトないしモジュール１の複雑さが低減される。
【００２０】
本発明の中心となる考えは、フィラメント５を有する適切なランプ２をリフレクター４内に側方から次のように組み込むことである。すなわち、ランプ２の長手軸１４（図３を参照）が光軸ＡＡに対してほぼ横向きに（β≒０）延在しているのにもかかわらず、フィラメントないし発光体５を（従来の楕円型モジュールでのように）ほぼ軸方向に配向することである。このコンセプトは、特別に配向されたフィラメントを有するランプ２を必要とする。目下では、このために、パラメータであるフィラメント配向および光束に関して、例えばいわゆるＨ３ランプが適しており、かつ容認される。しかし、今後、同じように本発明のヘッドライト内に使用されるのに適している別の光源２が開発されることが考えられる。考えられるのは、例えばアークの長手軸方向延在部が、ランプ２の長手軸１４に対して横向きに配置されているガス放電ランプである。発光体５が、従来の光源のように、光源２’の長手軸１４に対して平行に配置されているのではなく、長手軸１４に対して角度βで配置されている光源２が開発されることも考えられる。ここで０°＜β＜９０°、殊に０°＜β＜４５°である。このような光源２はこの場合には、光軸ＡＡに対して垂直ではなく、光軸に対して斜めに、有利には光軸ＡＡに対して横向きに延在する垂直な切断面１１に対して相対的に、角度βで、リフレクター４内に側方から挿入される。図２では、光源２が切断面１１に対して相対的に配置されている角度βのみが示されており、この角度で配置された光源２は示されていない。このような光源２でも重要なのは、発光体５が、ランプ２が組み込まれている時に実質的に軸方向に配向されていることである。さらに、光源２が開発され、本発明のヘッドライト内での使用のために設けられることが考えられる。これはできるだけ歪みのないバルブ、例えば丸底バルブを有している。例えば、丸型バルブまたは円筒バルブが設けられ、ここでバルブの口金から離れた終端部は、通常は不所望な光散乱を生じさせる押しつぶし部として構成されておらず、丸い、半球状の終端部を有している。これによって、光源２のバルブを通過する反射されたビーム６の屈折は、バルブによってできるだけ僅かになる。
【００２１】
図２に示された実施例では、ランプ２は、光軸ＡＡに対してほぼ垂直に、例えば真下から組み込まれている。レンズ７はレンズホルダー１２によって、リフレクター４の前方縁部に固定されている。
【００２２】
図３ａおよび３ｂには、択一的な実施形態が示されている。ここではランプ２は光軸ＡＡに対して垂直に（角度β＝０°）、垂直な、光軸ＡＡを通る切断面１３に対して角度αで、右下方からまたは左下方からリフレクター４内に組み込まれている。角度αは例えば±４５°である。有利にはこのようにして、ランプ２の交換が容易になる。場合によってはこの場合には、車両の右および左のヘッドライトに対して異なるモジュール１が必要である（一方はα＝＋４５°およびα＝−４５°であり、一方では斜め下方右へのランプ配向を有しており、他方は斜め下方左へのランプ配向を有している）。このランプ２を、上方ないし斜め上方から組み込むこともできる。
【００２３】
本発明では、そうでない場合には存在するランプの穴は、リフレクター４の頂部領域に引き続き存在するか、または有利には拡張されたリフレクター表面として使用可能である。特に、頂部領域においてリフレクター表面を使用する場合には（これが無くても）、光ビーム６の一部は、従来のモジュール（光源２’が軸方向にリフレクター４内に組み込まれている）のビーム路とは異なり、ランプ２のガラスバルブを２回通過する。リフレクター表面は、この光が不均一にならず、有利には最大値の近傍にある、ないしは前領域において分布されるように修正および構成されている。択一的に頂部領域（場合によっては頂部領域における閉成されたランプ穴を有する）を拡散性に構成する、または部分的にのみ光ビームをランプバルブを通じて配向する、または少なくとも一部分がランプバルブを通過するように構成することができる。
【００２４】
光源２のランプバルブが部分的に覆われている（例えばガラスバルブ上方の黒い覆い、いわゆるブラックトップを有している）、または部分的にマット加工されている、またはその外側に部分的に偏向光学要素が設けられていることも可能である。この被覆、マット加工または偏向は、有利には頂部から離れた側で、択一的または付加的に頂部に近い側で、または押しつぶされたランプバルブを有するランプ２ではランプバルブが押しつぶされている場所で行われる。しかしランプ２の主放射方向では（Ｈ３ランプの場合には例えば光軸ＡＡに対して側方に垂直に）被覆、マット加工または偏向は行われない。
【００２５】
反射された光ビーム６の第２のバルブ通過によって、およびランプによって、反射後に生起される光分布の散乱を、従来の構成にして均一化および最適化するために、リフレクター４の反射面は全体的なランプ幾何学的形状を考慮して修正され、最適化される。別の特別な均一化方法をとることができる。例えば、レンズ表面またはカバーガラス表面の部分領域またはリフレクター表面は付加的に散乱構造を有することができる。これは属する部分光束を水平方向に均一に分配する。
【００２６】
光源２を容易に交換するために、特別な「ワンタッチ」口金および／または特別なアダプターを設けることができる。この場合には光源２はまずは口金内に機械的に固定され、電気的に接触接続される。口金は次に光源２と、例えばバヨネットロックの様式で、リフレクター４内の取り付け開口部内に組み込まれる。ここで同時に口金の機械的な固定および光源２のリフレクター４への機械的な固定および光源２の電気的な接触接続が行われる。適切な「ワンタッチ」ランプ口金は例えば、本特許出願の出願人のＤＥ１９８２２８９５Ａ１号、ＤＥ１９８６１３２１Ｂ４号ならびにまだ公開されていないＤＥ１０２００７０２２０２８号から公知である。さらに、同じように「ワンタッチ」口金に関する、競合相手によるＤＥ１９９１０８９８Ａ１号が知られている。「ワンタッチ」口金の構造および機能に関しては、これらの文献を参照されたい。これらの文献の内容は、本発明の対象である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】有利な実施形態による本発明のヘッドライトの概略図
【図２】有利な実施形態による本発明のヘッドライトの縦断面図
【図３ａ】斜め左下から取り付けられた光源を有する、光軸に沿った、走行方向に対して前からのリフレクターの図
【図３ｂ】斜め右下から取り付けられた光源を有する、光軸に沿った、走行方向に対して前からのリフレクターの図
【符号の説明】
【００２８】
１  ＰＥＳモジュール、  ２  光源、  ３  光ビーム、  ４  リフレクター、  ５  発光体、  ６  光ビーム、  ７  投影レンズ、  ８  光ビーム、  ９  ブラインド、  １０  上端、  １１  切断面、  １２  レンズホルダー、  １３  中心面、  １４  長手軸
【図１】
2009016352.tif 000003
【図２】
2009016352.tif 000004
【図３ａ】
2009016352.tif 000005
【図３ｂ】
2009016352.tif 000006