Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Auslandspriorität der
Japanischen Patentanmeldungen Nr. 2006-012705, eingereicht am 20. Januar 2006, und
2006-331191, eingereicht 7. Dezember 2006, deren Gesamtinhalt durch Bezugnahme in
die vorliegende Anmeldung eingeschlossen wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugleuchte, bei welcher
ein Lichtemitterelement die Lichtquelle ist.
Seit einigen Jahren wird häufiger ein Lichtemitterelement einer
Lichtemitterdiode und dergleichen eingesetzt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen.
Es zeigt:
1 eine Vorderansicht eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß
einer Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Vorderansicht eines einzelnen Teils einer ersten
Leuchteneinheit des Fahrzeugscheinwerfers;
3 eine Schnittansicht entlang einer Linie III-III von
2;
4 eine Schnittansicht entlang einer Linie IV-IV von
2;
5 eine Detailansicht eines wesentlichen Abschnitts
von 3;
6 eine schematische Darstellung, die perspektivisch
ein Lichtverteilungsmuster zeigt, das auf einer gedachten, vertikalen Leinwand erzeugt
wird, die an einem Ort 15 m vor der Leuchte angeordnet ist, durch Licht, das von
der ersten Leuchteneinheit zur Vorderseite ausgesandt wird;
7(a) und 7(b) schematisch
ein Lichtverteilungsmuster von Licht, das von einem Lichtemitterchip eines Lichtemitterelements
der ersten Leuchteneinheit ausgesandt wird, wobei 7(a)
eine schematische Darstellung der Lichtstärkeverteilung ist, und
7(b) eine schematische Darstellung der Leuchtdichteverteilung;
8 eine ähnliche Ansicht wie 4,
wobei ein einzelnes Teil einer zweiten Leuchteneinheit des Fahrzeugscheinwerfers
dargestellt ist;
9 eine perspektivische, schematische Darstellung eines
Lichtverteilungsmusters für Abblendlicht, das auf der gedachten, vertikalen
Leinwand durch Licht erzeugt wird, das vom Fahrzeugscheinwerfer nach vorn hin abgestrahlt
wird;
10 eine perspektivische, schematische Darstellung eines
Lichtverteilungsmusters für Fernlicht, das auf der gedachten, vertikalen Leinwand
durch Licht erzeugt wird, das vom Fahrzeugscheinwerfer nach vorn hin abgestrahlt
wird;
11 eine Ansicht von vorn eines ersten, abgeänderten
Beispiels für die erste Leuchteneinheit;
12 eine Schnittansicht entlang der Linie XII-XII von
11;
13 eine detaillierte Ansicht eines wesentlichen Abschnitts
von 12;
14 eine schematische, perspektivische Darstellung eines
Lichtverteilungsmusters, das auf der gedachten, vertikalen Leinwand durch Licht
erzeugt wird, das von der Leuchteneinheit gemäß dem ersten, abgeänderten
Beispiel nach vorn hin abgestrahlt wird;
15 eine ähnliche Ansicht wie 4,
wobei ein zweites, abgeändertes Beispiel für die erste Leuchteneinheit
dargestellt ist;
16 eine schematische, perspektivische Darstellung eines
Lichtverteilungsmusters, das auf der gedachten, vertikalen Leinwand durch Licht
erzeugt wird, das von einer Leuchteneinheit gemäß dem zweiten, abgeänderten
Beispiel nach vorn hin abgestrahlt wird; und
17 eine ähnliche Ansicht wie 3,
wobei ein einzelnes Teil einer Leuchteneinheit gemäß dem
dritten, abgeänderten Beispiel dargestellt ist.
1 ist eine Vorderansicht eines Fahrzeugscheinwerfers
10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
Wie in der Zeichnung dargestellt, ist der Fahrzeugscheinwerfer
10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform so ausgebildet,
dass acht Leuchteneinheiten 30, 40, 50 im Innern einer
Leuchtenkammer aufgenommen sind, die durch einen Leuchtenkörper 12
und eine lichtdurchlässige Abdeckung 14 gebildet wird, die an einem
Öffnungsabschnitt am Vorderende des Leuchtenkörpers 12 angebracht
ist, als Fahrzeugleuchte.
Die acht Leuchteneinheiten 30, 40, 50 sind
fest durch eine gemeinsame, aus Metall bestehende Stütze 20 gehaltert,
in einer Anordnung in zwei Stufen, einer oberen und einer unteren Stufe. Die Stütze
20 aus Metall weist die Form eines vertikalen Feldes auf, und wird durch
den Leuchtenkörper 12 verkippbar in Richtung nach oben und unten und
in Richtung nach rechts und links über einen Ausrichtungsmechanismus
18 gehaltert.
Unter den acht Leuchteneinheiten 30, 40,
50 sind vier der Leuchteneinheiten 30, die in der unteren Stufe
angeordnet sind, gleich ausgebildet, wobei die optischen Achsen Ax1 der jeweiligen
Leuchteneinheiten 30 sich in Richtungen senkrecht zur Stütze
20 aus Metall erstrecken. Weiterhin weisen zwei der Leuchteneinheiten
40, die in der Nähe des Zentrums der oberen Stufe angeordnet sind,
eine gleiche Konstruktion auf, wobei sich die optischen Achsen Ax2 der jeweiligen
Leuchteneinheiten 40 geringfügig links oberhalb der optischen Achsen
Ax1 erstrecken (genauer gesagt, um etwa 1° in Richtung nach links und um etwa
0,5° in Richtung nach oben). Weiterhin weisen zwei der Leuchteneinheiten
50, die auf beiden Seiten der oberen Stufe angeordnet sind, einen gleichen
Aufbau auf, und erstrecken sich die optischen Achsen Ax3 der Leuchteneinheiten
50 in Richtungen etwas unterhalb der optischen Achsen Ax1 (genauer gesagt,
um etwa 0,5° nach unten).
Die acht Leuchteneinheiten 30, 40, 50 sind
so angeordnet, dass die optischen Achsen Ax1 der Leuchteneinheiten 30 sich
in Richtung nach unten in Bezug auf die Richtung nach vorn und hinten des Fahrzeugs
erstrecken, um etwa 0,5 bis 0,6°, durch Schrägstellung der aus Metall
bestehenden Stütze 20 zum Zeitpunkt der Festlegung der Einstellung der optischen
Achsen durch den Ausrichtungsmechanismus 18.
Weiterhin wird bei dem Fahrzeugscheinwerfer 10 gemäß
der beispielhaften Ausführungsform ein Lichtverteilungsmuster für Abblendlicht
dadurch ausgebildet, dass Licht von vier der Leuchteneinheiten 30 und zwei
der Leuchteneinheiten 40 abgestrahlt wird, und wird ein Lichtverteilungsmuster
für Fernlicht dadurch ausgebildet, dass Licht von vier der Leuchteneinheiten
30 und zwei der Leuchteneinheiten 50 abgestrahlt wird.
Als nächstes wird die jeweilige Konstruktion der drei Arten der
Leuchteneinheiten 30, 40, 50 erläutert.
Zuerst wird der Aufbau der ersten Leuchteneinheit 30 geschildert.
2 ist eine Ansicht von vorn, die ein einzelnes Teil
der Leuchteneinheit 30 zeigt, 3 ist eine Schnittansicht
entlang der Linie III-III von 2, 4
ist eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV von 2.
Weiterhin ist 5 eine Detailansicht eines wesentlichen
Abschnitts von 3.
Wie in den Zeichnungen dargestellt, weist die Leuchteneinheit
30 eine Linse 32 auf, die auf der optischen Achse Ax1 angeordnet
ist, die sich in Richtung nach vorn und hinten der Leuchte erstreckt, ein Lichtemitterelement
34, das an der Rückseite der Linse 32 angeordnet ist, einen
Reflektor 36, der in der Nähe des Lichtemitterelements 34
angeordnet ist, sowie einen Halter 38 zum festen Haltern der Linse
32, des Lichtemitterelements 34, und des Reflektors
36.
Die Linse 32 ist eine ebene Linse mit einer konvexen, asphärischen
Oberfläche, deren vorderseitige Oberfläche eine konvexe Oberfläche
ist, und deren rückseitige Oberfläche eine ebene Oberfläche ist,
und ist als Projektorlinse zum Projizieren eines Bildes an einer rückseitigen
Brennpunktoberfläche, welche ihren rückseitigen Brennpunkt F enthält,
auf eine gedachte, vertikale Leinwand ausgebildet, die an der Vorderseite der Leuchte
angeordnet ist, als umgekehrtes Bild. Die Linse 32 ist fest durch einen
ringartigen Nutabschnitt am Vorderende eines zylindrischen Abschnitts
38A an ihrem Umfangsrandabschnitt gehaltert, und der wirksame Durchmesser
der Linse 32 wird durch den Innendurchmesser des zylindrischen Abschnitts
38A festgelegt.
Das Lichtemitterelement 34 ist eine Lichtemitterdiode, die
weißes Licht aussendet, und ist als Lichtemitterchip 34a, der eine
Lichtaussendeoberfläche mit Abmessungen von 1 mm im Quadrat aufweist, und als
Platte 34b ausgebildet, welche den Lichtemitterchip 34a haltert.
Hierbei ist der Lichtemitterchip 34a durch einen Dünnfilm abgedichtet,
welcher die Lichtaussendeoberfläche abdeckt.
Das Lichtemitterelement 34 ist in der Nähe des rückwärtigen
Brennpunkts F so angeordnet, dass der Lichtemitterchip 34a in Richtung
schräg nach vorn ausgerichtet ist, schräg in Richtung nach oben
relativ zur Richtung der vorderen Oberfläche der Leuchte um einen vorbestimmten
Winkel. Hierbei ist das Lichtemitterelement 34 so ausgebildet, dass ein
unterer Endrand des Lichtemitterchips 34a an dem rückseitigen Brennpunkt
F angeordnet ist, und sich in Horizontalrichtung erstreckt. Weiterhin ist das Lichtemitterelement
34 so ausgebildet, dass die Lichtaussendeoberfläche des Lichtemitterchips
34a im Wesentlichen mit einer geraden Linie B übereinstimmt, welche
den rückseitigen Brennpunkt F und einen unteren Endpunkt eines Außenumfangsrandes
des wirksamen Durchmessers der Linse 32 verbindet (also einen vorderen
Endrand einer Innenumfangsoberfläche des zylindrischen Abschnitts
38A des Halters 38). Weiterhin ist hierbei das Lichtemitterelement
34 so ausgebildet, dass die Lichtaussendeoberfläche des Lichtemitterchips
34a in Richtung nach oben relativ zur Richtung der vorderen Oberfläche
der Leuchte um etwa 60° schräg steht.
Der Reflektor 36 weist die Form einer halben Kuppel auf,
um das Lichtemitterelement 34 von der Oberseite aus abzudecken, und eine
untere Endoberfläche seines Umfangsrandes ist auf einer horizontalen Oberfläche
angeordnet, welche die optische Achse Ax1 enthält. Weiterhin reflektiert der
Reflektor 36 Licht von dem Lichtemitterchip 34a zur Linse
32 so, dass es in die Nähe der optischen Achse Ax1 gelangt. Im Einzelnen
weist die reflektierende Oberfläche 34a des Reflektors 36
im Schnitt eine Ellipsenform auf, welche die optische Achse Ax1 enthält, wobei
deren Exzentrizität so gewählt ist, dass sie vom Vertikalschnitt zum Horizontalschnitt
allmählich zunimmt. Weiterhin sammelt die reflektierende Oberfläche
36a Licht von einem Punkt, der am rückseitigen Brennpunkt F des Lichtemitterchips
34a angeordnet ist, an einem Punkt A auf der optischen Achse Ax1 geringfügig
vor dem rückseitigen Brennpunkt F in einer vertikalen Oberfläche, und
sammelt das Licht auf der optischen Achse Ax1 im Wesentlichen an der Vorderseite
des Punktes A im Horizontalschnitt.
Der Halter 38 ist als aus Metall bestehendes Teil ausgebildet,
und wird durch den zylindrischen Abschnitt 38A und einen halbzylindrischen
Abschnitt 38B gebildet, der sich in Form eines Halbzylinders von dem zylindrischen
Abschnitt 38A zur Rückseite an der Unterseite der optischen Achse
Ax1 erstreckt, durch einen vertikalen Abschnitt 38C, der halbkreisförmig
entlang einer vertikalen Oberfläche orthogonal zur optischen Achse Ax1 am rückwärtigen
Endabschnitt des halbzylindrischen Abschnitts 38B gebildet wird, und einen
Schrägoberflächenabschnitt 38D, der sich zur Rückseite in
Richtung schräg nach oben am Zentrumsabschnitt des oberen Endes des vertikalen
Abschnitts 38C erstreckt, und durch mehrere Wärmeabstrahlrippen
38E, die von dem vertikalen Abschnitt 38C zur Rückseite in
Form eines vertikalen Streifens an dem Schrägoberflächenabschnitt
38D und dessen Umfang ausgehen.
Das Lichtemitterelement 34 ist fest an einem hinteren Endabschnitt
einer oberen Oberfläche des Schrägoberflächenabschnitts
38D des Halters 38 an einer unteren Oberfläche der Platte
34b angebracht. Weiterhin ist der Reflektor 36 fest an einer oberen
Endoberfläche eines Umfangsrandes des Schrägoberflächenabschnitts
38D an dessen unterer Endoberfläche des Umfangsrandes angebracht.
Darüber hinaus wird die Leuchteneinheit 30 fest durch die aus Metall
bestehende Stütze 20 am Halter 38 gehaltert.
Wie voranstehend geschildert, ist der Lichtemitterchip 34a
so ausgebildet, dass er in Richtung nach oben zur Richtung schräg nach vorn
weist, verläuft der untere Endrand in Horizontalrichtung orthogonal zur optischen
Achse Ax1, sodass er durch den rückseitigen Brennpunkt F hindurchgeht, sodass,
wie in den 3 und 5 gezeigt,
auf die Linse 32 einfallendes Licht, das direkt von dem Lichtemitterchip
34a ausgesandt wird, von der Linse 32 zur Vorderseite der Leuchte
als Lichtstrahlfluss ausgesandt wird, der in Richtung nach unten um einen Aussendewinkel
in einem engen Winkelbereich von einer Richtung parallel zur optischen Achse Ax1
zur Richtung geringfügig nach unten divergiert, wobei andererseits auf die
Linse 32 dadurch einfallendes Licht, dass es von der reflektierenden Oberfläche
36a des Reflektors 36 reflektiert wird, von der Linse
32 zur Vorderseite der Leuchte als Lichtstrahlenfluss ausgesandt wird,
der in Richtung nach unten um einen Aussendewinkel in einem Winkelbereich von der
Richtung parallel zur optischen Achse Ax1 zur Richtung nach unten im gewissen Ausmaß
in Bezug auf die Richtung nach oben und unten divergiert.
Weiterhin wird, wie in 4 gezeigt, auf
die Linse 32 einfallendes Licht, welches direkt von dem Lichtemitterchip
34a ausgesandtes Licht darstellt, von der Linse 32 zur Vorderseite
der Leuchte als Lichtstrahlenfluss ausgesandt, der sowohl zur linken als auch zur
rechten Seite um einen Aussendewinkel in einem Winkelbereich entsprechend den Abmessungen
des Lichtemitterchips 34a divergiert, in Richtung parallel zur optischen
Achse Ax1 in Horizontalrichtung, wobei andererseits Licht, das dadurch auf die Linse
32 einfällt, dass es durch die reflektierende Oberfläche
36a des Reflektors 36 reflektiert wird, von der Linse
32 zur Vorderseite der Leuchte als Lichtstrahlenfluss ausgesandt wird,
der sowohl zur linken als auch rechten Seite mit einem Aussendewinkel in einem relativ
großen Winkelbereich in Horizontalrichtung divergiert, da die Exzentrizität
der reflektierenden Oberfläche 36a in Horizontalrichtung zunimmt.
6 zeigt schematisch in Perspektivdarstellung ein Lichtverteilungsmuster
PA, das auf einer gedachten, vertikalen Leinwand erzeugt wird, die an einem Ort
25 m vor der Leuchte angeordnet ist, durch Licht, das von der Leuchteneinheit
30 zur Vorderseite hin abgestrahlt wird.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist das Lichtverteilungsmuster PA
als Lichtverteilungsmuster ausgebildet, das eine Vereinigung eines Lichtverteilungsmusters
PA1 und eines Lichtverteilungsmusters PA2 darstellt.
Das Lichtverteilungsmuster PA1 ist ein Lichtverteilungsmuster, das
durch Licht gebildet wird, das auf die Linse 32 vom Lichtemitterchip
34a als direkt ausgesandtes Licht einfällt, und als ein kleines Lichtverteilungsmuster
in seitlich verlängerte Rechteckform als ein umgekehrtes, projiziertes Bild
des Lichtemitterchips 34a infolge der Linse 32 ausgebildet wird.
Hierbei erstreckt sich der Lichtemitterchip 34a in Horizontalrichtung orthogonal
zur optischen Achse Ax1, sodass er durch den rückseitigen Brennpunkt F am unteren
Endrand hindurchgeht, sodass der obere Endrand des Lichtverteilungsmusters PA1 als
horizontale Abschneidelinie CL1 ausgebildet wird, die ein hohes Helligkeitsverhältnis
aufweist.
Hierbei wird die horizontale Abschneidelinie CL1 so ausgebildet, dass
sie an der Unterseite einer Linie H-H angeordnet ist, welche durch H-V hindurchgeht,
nämlich einen Fluchtpunkt in Richtung der vorderen Oberfläche der Leuchte,
in Horizontalrichtung um etwa 0,5 bis 0,6°. Dies liegt daran, dass die optische
Achse Ax1 der Leuchteneinheit 30 so angeordnet ist, dass sie sich in Richtung
nach unten relativ zur Richtung nach vorn und hinten des Fahrzeugs um etwa 0,5 bis
0,6° erstreckt.
Andererseits ist das Lichtverteilungsmuster PA2 ein Lichtverteilungsmuster,
das durch Licht von dem Lichtemitterchip 34a ausgebildet wird, das auf
die Linse 32 einfällt, nachdem es durch die reflektierende Oberfläche
36a des Reflektors 36 reflektiert wurde, und ist als Lichtverteilungsmuster
ausgebildet, das im Wesentlichen bogenförmig ausgebildet ist, und in Richtung
nach links und rechts beträchtlich divergiert. Hierbei wird von dem Reflektor
36 reflektiertes Licht von der Linse 32 zur Vorderseite der Leuchte
als ein Lichtstrahlenfluss ausgesandt, der in Richtung nach unten um einen Aussendewinkel
in einen Winkelbereich von der Richtung parallel zur optischen Achse Ax1 zur Richtung
nach unten in gewissem Ausmaß divergiert, sodass ein oberer Endrand des Lichtverteilungsmusters
PA2 im Wesentlichen mit der horizontalen Abschneidelinie CL1 fluchtet, und sich
in Horizontalrichtung erstreckt.
Die 7(a) und 7(b)
zeigen schematisch die Lichtverteilung des von dem Lichtemitterchip 34a
ausgesandten Lichts, wobei 7(a) eine Lichtstärkeverteilung
zeigt, und 7(b) eine Leuchtdichteverteilung.
Der Lichtemitterchip 34a sendet Licht von seiner Lichtaussendeoberfläche
aus, sodass, wie in 7(a) gezeigt, die Lichtstärke
I des Lichtemitterchips 37a am höchsten in Richtung orthogonal zur
Lichtaussendeoberfläche ist, und mit wachsendem Winkel gegenüber der Orthogonalrichtung
abnimmt, wogegen, wie in 7(b) gezeigt ist, die Leuchtdichte
L des Lichtemitterchips 34a konstant ist, unabhängig vom Winkel zur
Lichtaussendeoberfläche.
Weiterhin wird die Lichtstärke an jedem Punkt des Lichtverteilungsmusters
PA1, das auf der gedachten, vertikalen Leinwand durch Licht erzeugt wird, das auf
die Linse 32 von dem Lichtemitterchip 34a einfällt, als direkt
ausgesandtes Licht, durch das Produkt der Leuchtdichte L des Lichtemitterchips
34a und eine effektive Durchmesserfläche der Linse 32 festgelegt,
sodass selbst dann, wenn der Lichtemitterchip 34a nach oben in Bezug auf
die Richtung der vorderen Oberfläche der Leuchte schräg steht, die Leuchtdichte
den gleichen Wert annimmt wie dann, wenn der Lichtemitterchip 34a in Richtung
der vorderen Oberfläche der Leuchte weist.
Als nächstes wird die Konstruktion der zweiten Leuchteneinheit
40 erläutert.
8 ist eine ähnliche Ansicht wie 4,
und zeigt ein einzelnes Teil der Leuchteneinheit 40.
Obwohl, wie aus der Zeichnung hervorgeht, der grundlegende Aufbau
der Leuchteneinheit 40 ähnlich jenem der Leuchteneinheit
30 ist, unterscheidet sich die Ausbildung ihres Reflektors 46
von dem Fall der Leuchteneinheit 30.
Daher weist der Reflektor 46 die Form einer Halbkuppel auf,
um das Lichtemitterelement 34 von der Oberseite aus abzudecken, ähnlich
wie beim Reflektor 36 der Leuchteneinheit 30, und ist dessen untere
Endoberfläche seines Umfangsrandes auf einer horizontalen Oberfläche angeordnet,
welche eine optische Achse Ax2 enthält. Weiterhin reflektiert der Reflektor
46 Licht von dem Lichtemitterchip 34a des Lichtemitterelements
34 zur Vorderseite, in die Nähe der optischen Achse Ax2.
Im Einzelnen ist eine reflektierende Oberfläche 46 des
Reflektors 46 ellipsenförmig im Schnitt ausgebildet, welcher die optische
Achse Ax2 enthält, und ist die Exzentrizität so gewählt, dass sie
allmählich von einem Vertikalschnitt zu einem Horizontalschnitt zunimmt. Hierbei
ist zwar die vertikale Schnittform der reflektierenden Oberfläche
46 des Reflektors 46, welche die optische Achse Ax2 enthält,
relativ ähnlich jenem Fall der reflektierenden Oberfläche 36a
des Reflektors 36, aber weist die Horizontalschnittform, welche die optische
Achse Ax2 enthält, eine Exzentrizität auf, die etwas kleiner ist als im
Falle der reflektierenden Oberfläche 36a des Reflektors
36. Weiterhin sammelt daher die reflektierende Oberfläche
46a im Wesentlichen Licht von einem Punkt, der an dem rückseitigen
Brennpunkt F des Lichtemitterchips 34a angeordnet ist,
auf der optischen Achse Ax2 an der Seite etwas weiter hinten im Vergleich zum Falle
der reflektierenden Oberfläche 36a im Horizontalschnitt.
Weiterhin ist, wie in 1 gezeigt, die
Leuchteneinheit 40 in einen solchen Zustand versetzt, in welchem sie um
15° nach rechts gedreht ist (nach links bei der Ansicht von vorn der Leuchte),
gegenüber einem Zustand, der durch die Aufsicht in 8
gezeigt ist, zentriert auf der optischen Achse Ax2, und ist fest durch die aus Metall
bestehende Stütze 20 in einem Zustand gehaltert, in welchem die optische
Achse Ax2 geringfügig in Richtung links nach oben relativ zur optischen Achse
Ax1 verläuft, wie dies voranstehend geschildert wurde.
Als nächstes wird die Konstruktion der dritten Leuchteneinheit
50 erläutert.
Obwohl an sich die Konstruktion der Leuchteneinheit 50 relativ
ähnlich jener der Leuchteneinheit 40 ist, wie sie in 1
gezeigt ist, ist die Leuchteneinheit 50 fest durch die aus Metall bestehende
Stütze 20 in einem Zustand gehaltert, in welchem die Leuchteneinheit
40 nach rechts um 165° gedreht ist (also bei einer Anordnung, bei
welcher die Leuchteneinheit 30 von oben nach unten umgedreht ist), wobei
weiterhin, wie voranstehend geschildert, sich die optische Achse Ax3 etwas unterhalb
relativ zur optischen Achse Ax1 erstreckt.
9 zeigt schematisch in Perspektivdarstellung ein Lichtverteilungsmuster
PL für Abblendlicht, das auf der gedachten, vertikalen Leinwand durch Licht
erzeugt wird, das von dem Fahrzeugscheinwerfer 10 gemäß der Ausführungsform
zur Vorderseite abgestrahlt wird.
Das Lichtverteilungsmuster PL für Abblendlicht ist ein Lichtverteilungsmuster
für Abblendlicht eines linken Lichtverteilungsmusters, und ist als ein Lichtverteilungsmuster
ausgebildet, das eine Vereinigung eines Lichtverteilungsmusters darstellt, das vierfach
den Lichtverteilungsmustern PA überlagert ist (vergleiche 6),
die durch Licht ausgebildet werden, das von der jeweiligen Leuchteneinheit
30 abgestrahlt wird, und eines Lichtverteilungsmusters, das eine doppelte
Überlagerung von Lichtverteilungsmustern PB darstellt, die durch Licht ausgebildet
werden, das von den jeweiligen Leuchteneinheiten 40 abgestrahlt wird.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist das Lichtverteilungsmuster PB
als Lichtverteilungsmuster ausgebildet, das eine Vereinigung eines Lichtverteilungsmusters
PB1 und eines Lichtverteilungsmusters PB2 darstellt.
Das Lichtverteilungsmuster PB1 ist ein Lichtverteilungsmuster, das
durch Licht ausgebildet wird, das auf die Linse 32 von dem Lichtemitterchip
34a einfällt, als direkt ausgesandtes Licht, und ist als ein kleines
Lichtverteilungsmuster in Form eines in Seitenrichtung verlängerten Rechtecks
als ein umgekehrtes, projiziertes Bild des Lichtemitterchips 34a durch
die Linse 32 ausgebildet.
Zwar ist hierbei die Form, an sich, des Lichtverteilungsmusters PB1
relativ ähnlich jener des Lichtverteilungsmusters PA1 des Lichtverteilungsmusters
PA, jedoch ist das Lichtverteilungsmuster PB1 an einem Ort etwas links oberhalb
relativ zum Lichtverteilungsmuster PA1 ausgebildet, und darüber hinaus erstreckt
sich sein oberer Endrand in einer Richtung, die nach rechts zur Horizontalrichtung
um 15° schräg steht, als abgeschrägte Abschneidelinie CL2, die ein
hohes Helligkeitsverhältnis aufweist. Weiterhin schneidet sich die schräge
Abschneidelinie CL2 mit der horizontalen Abschneidelinie CL1 auf der Linie V-V,
welche durch H-V in Vertikalrichtung hindurchgeht. Dies liegt daran, dass die Leuchteneinheit
40 so angeordnet ist, dass sie nach rechts um 50° in Bezug auf das
Zentrum der optischen Achse Ax2 gedreht ist, und sich darüber hinaus die optische
Achse Ax2 geringfügig in Richtung links nach oben relativ zur optischen Achse
Ax1 erstreckt.
Andererseits ist das Lichtverteilungsmuster PB2 ein Lichtverteilungsmuster,
das durch Licht ausgebildet wird, das von dem Lichtemitterchip 34a stammt,
und das auf die Linse 32 einfällt, nachdem es durch die reflektierende
Oberfläche 46a des Reflektors 46 reflektiert wurde, und ist
als Lichtverteilungsmuster ausgebildet, das im Wesentlichen bogenförmig ist,
und in gewissem Ausmaß in einer Richtung divergiert, die in Bezug zur Horizontalrichtung
nach rechts um 50° schräg steht, wobei der obere Endrand im Wesentlichen
mit der schrägen Abschneidelinie CL2 fluchtet, und sich in einer Richtung erstreckt,
die um 15° schräg steht. Hierbei ist der Divergenzwinkel des Lichtverteilungsmusters
PB2 in der Richtung, die um 15° schräg steht, kleiner als der Divergenzwinkel
des Lichtverteilungsmusters PA2 in Horizontalrichtung, infolge des Unterschiedes
der Formen der reflektierenden Oberfläche 46a des Reflektors
46 und der reflektierenden Oberfläche 36a des Reflektors
36.
Auf diese Weise wird das Lichtverteilungsmuster PL für Abblendlicht
als das Lichtverteilungsmuster ausgebildet, welches die horizontale Abschneidelinie
CL1 und die schräge Abschneidelinie CL2 am oberen Endabschnitt aufweist, durch
das Lichtverteilungsmuster PA und das Lichtverteilungsmuster PB, und wird darüber
hinaus eine „heiße Zone" HZL, die einen Bereich mit hoher Lichtstärkeintensität
bildet, so ausgebildet, dass sie einen Abknickpunkt E umgibt, welcher einen Schnittpunkt
der beiden Abschneidelinien CL1, CL2 infolge des Lichtverteilungsmusters
PA1 und des Lichtverteilungsmusters PB1 bildet.
10 zeigt schematisch in Perspektivdarstellung ein Lichtverteilungsmuster
PH für Fernlicht, das auf der gedachten, vertikalen Leinwand durch Licht erzeugt
wird, das von dem Fahrzeugscheinwerfer 10 gemäß der Ausführungsform
zur Vorderseite abgestrahlt wird.
Das Lichtverteilungsmuster PH für Fernlicht ist als Lichtverteilungsmuster
ausgebildet, welches eine Vereinigung des Lichtverteilungsmusters, das eine vierfache
Überlagerung der Lichtverteilungsmuster PA, die durch von den Leuchteneinheiten
30 abgestrahltes Licht erzeugt werden, und eines Lichtverteilungsmusters
bildet, das eine doppelte Überlagerung von Lichtverteilungsmustern PC darstellt,
die durch von den Leuchteneinheiten 50 erzeugtes Licht ausgebildet werden.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist das Lichtverteilungsmuster PC
als ein Lichtverteilungsmuster ausgebildet, das eine Vereinigung eines Lichtverteilungsmusters
PC1 und eines Lichtverteilungsmusters PC2 darstellt, und ist so ausgebildet, dass
es teilweise das Lichtverteilungsmuster PA überlagert, durch eine Anordnung,
bei welcher das Lichtverteilungsmuster PA von oben nach unten umgedreht ist. Dies
liegt daran, dass die Leuchteneinheit 50 eine Anordnung darstellt, bei
welcher die Leuchteneinheit 30 von oben nach unten umgedreht ist, und darüber
hinaus die optische Achse Ax3 geringfügig unterhalb in Bezug auf die optische
Achse Ax1 verläuft.
Hierbei ist an sich die Form des Lichtverteilungsmusters PC1 relativ
ähnlich jener des Lichtverteilungsmusters PB1 des Lichtverteilungsmusters PB,
und ist darüber hinaus an sich die Form des Lichtverteilungsmusters PC2 relativ
ähnlich jener des Lichtverteilungsmusters PB2 des Lichtverteilungsmusters PB.
Dies liegt daran, dass an sich die Ausbildung der Leuchteneinheit 50 relativ
ähnlich jener der Leuchteneinheit 40 ist.
Auf diese Weise wird das Lichtverteilungsmuster PH für Fernlicht
als ein Lichtverteilungsmuster ausgebildet, das beträchtlich in Richtung nach
links und rechts divergiert, und auch in gewissem Ausmaß in Richtung nach oben
und unten divergiert, im Wesentlichen zentriert auf H-V, durch das Lichtverteilungsmuster
PA und das Lichtverteilungsmuster PC, wobei darüber hinaus eine „heiße
Zone" HZH in der Nähe von H-V durch das Lichtverteilungsmuster PA1 und das
Lichtverteilungsmuster PC1 ausgebildet wird.
Wie voranstehend im Einzelnen geschildert wurde, weist die erste Leuchteneinheit
30 des Fahrzeugscheinwerfers 10 gemäß der beispielhaften
Ausführungsform einen kompakten Aufbau auf, welcher die Linse 32 aufweist,
die auf der optischen Achse Ax1 angeordnet ist, die sich in Richtung nach vorn und
hinten der Leuchte erstreckt, und das Lichtemitterelement 34, das dahinter
angeordnet ist, wobei die Linse 32 die Form einer konvexen Linse aufweist,
deren rückseitiger Brennpunkt F auf der optischen Achse Ax1 im Schnitt entlang
der vertikalen Oberfläche aufweist, welche die optische Achse Ax1 enthält,
wobei weiterhin das Lichtemitterelement 34 in der Nähe des rückseitigen
Brennpunkts F der Linse 32 in einem Zustand angeordnet ist, in welchem
der Lichtemitterchip 34a in Richtung schräg nach vorn weist, und in
Richtung nach oben schräg relativ zur Richtung der oberen Oberfläche der
Leuchte um den vorbestimmten Winkel steht, wobei weiterhin in der Nähe des
Lichtemitterelements 34 der Reflektor 36 zum Reflektieren von
Licht von dem Lichtemitterchip 34a zur Linse 32 angeordnet ist,
sodass der folgende Betriebsablauf und die folgenden Auswirkungen erzielt werden
können.
Das Lichtemitterelement 34 ist so angeordnet, dass der Lichtemitterchip
34a in Richtung schräg nach vorn gerichtet wird, sodass Licht, das
in Richtung in der Nähe der optischen Achse Ax1 unter dem Licht gerichtet ist,
das von dem Lichtemitterchip 34a ausgesandt wird, auf die Linse
32 als Licht auftrifft, das in Richtung des Winkels kleiner oder gleich
dem Öffnungswinkel der Linse 32 ausgesandt wird, wobei weiterhin der
Hauptanteil des Lichts, das in anderen Richtungen als der Richtung in der Nähe
der optischen Achse Ax1 von dem Lichtemitterchip 34a geschickt wird, auf
die Linse 32 infolge des Reflektors 36 einfällt, der in der
Nähe des Lichtemitterelements 34 angeordnet ist. Darüber hinaus
kann der Hauptanteil des Lichts, das von dem Lichtemitterchip 34a ausgesandt
wird, als Licht zur Abstrahlung in Vorwärtsrichtung genutzt werden.
Hierbei weist der Reflektor 36 relativ geringe Abmessungen
in der Nähe des Lichtemitterelements 34 auf, sodass die Leuchteneinheit
30 einen kompakten Aufbau beibehalten kann.
Auf diese Weise kann bei der beispielhaften Ausführungsform der
Wirkungsgrad der Nutzung des Lichtflusses einer Lichtquelle gefördert werden,
und der Erzielung einer kompakten Ausbildung der Leuchteneinheit 30.
Weiterhin weist die Leuchteneinheit 30 eine solche Konstruktion
auf, dass im wesentlichen Licht von dem Lichtemitterchip 34a in der Nähe
der optischen Achse Ax1 in der Nähe der Vorderseite des rückseitigen Brennpunkts
F der Linse 32 in der vertikalen Oberfläche gesammelt wird, welche
die optische Achse Ax1 und den Reflektor 36 enthält, sodass die Breite
in Richtung nach oben und unten des Lichtverteilungsmusters, das
durch Abstrahlung von Licht von der Leuchteneinheit 30 erzeugt wird, relativ
klein ausgebildet werden kann, wodurch das in Seitenrichtung verlängerte Lichtverteilungsmuster
PA einfach zur Verfügung gestellt werden kann, welches für die Fahrzeugleuchte
geeignet ist.
Weiterhin ist bei der Leuchteneinheit 30 als das Lichtemitterelement
34 die Lichtaussendeoberfläche des Lichtemitterchips 34a
so angeordnet, dass sie im Wesentlichen mit der geraden Linie B zusammenfällt,
welche den rückseitigen Brennpunkt F der Linse 32 und den Außenumfangsrand
des effektiven Durchmessers der Linse 32 in der vertikalen Oberfläche
verbindet, welche die optische Achse Ax1 enthält, sodass der Hauptanteil des
Lichts, das von dem Lichtemitterchip 34a ausgesandt wird, zum Einfall auf
die Linse 32 veranlasst werden kann, wodurch der Wirkungsgrad der Nutzung
des Lichtflusses der Lichtquelle weiter verbessert werden kann.
Weiterhin ist bei dem Lichtemitterelement 34 der untere Endrand
des Lichtemitterchips 34a so angeordnet, dass er am rückseitigen Brennpunkt
F der Linse 32 angeordnet ist, sodass das Lichtverteilungsmuster PA so
ausgebildet werden kann, dass es die Abschneidelinie als umgekehrtes, projiziertes
Bild des unteren Endrandes des Lichtemitterchips 34a am oberen Endabschnitt
aufweist. Hierbei weist der Lichtemitterchip 34a die Lichtaussendeoberfläche
mit quadratischer Form auf, sodass die Abschneidelinie als das umgekehrte, projizierte
Bild des unteren Endrandes als die horizontale Abschneidelinie CL1 ausgebildet werden
kann.
Weiterhin wird, wie voranstehend geschildert, die Lichtstärke
jedes Punktes des Lichtverteilungsmusters PA1, das durch Licht gebildet wird, das
auf die Linse 32 von dem Lichtemitterchip 34a einfällt, als
direkt ausgesandtes Licht, durch einen Wert gebildet, der ebenso groß ist wie
in dem Falle, in welchem der Lichtemitterchip 34a in Richtung der vorderen
Oberfläche der Leuchte hinweist, selbst in jenem Fall, wenn der Lichtemitterchip
34a in Richtung nach oben schräg steht, sodass die Lichtstärke
im Zentrum des Lichtverteilungsmusters PA nicht durch Einsatz der Konstruktion der
Leuchteneinheit 30 verringert wird.
Weiterhin wird die Leuchteneinheit 30 fest durch die aus
Metall bestehende Stütze 20 am Halter 38 befestigt, sodass
von dem Lichtemitterelement 34 erzeugte Wärme an die aus Metall bestehende
Stütze 20 weitergeleitet werden kann, die eine große Wärmekapazität
aufweist, über den Halter 38, sodass vorher verhindert werden kann,
dass die Temperatur des Lichtemitterelements 34 zu stark ansteigt. Weiterhin
ist der vertikale Abschnitt 38C des Halters 38 mit den mehreren
Wärmeabstrahlrippen 38E versehen, die sich zur Rückseite in Form
eines vertikalen Streifens am Schrägoberflächenabschnitt 38D
und dessen Umfangsabschnitt erstrecken, wodurch die von dem Lichtemitterelement
34 erzeugte Wärme abgestrahlt werden kann, und hierdurch ein Temperaturanstieg
des Lichtemitterelements 34 weiter wirksam eingeschränkt werden kann.
Ein Betriebsablauf und Auswirkungen ähnlich dem Falle der ersten
Leuchteneinheit 30 können auch bei der zweiten Leuchteneinheit
40 und der dritten Leuchteneinheit 50 erzielt werden, welche den
Fahrzeugscheinwerfer 10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform
bilden.
Der Fahrzeugscheinwerfer 10 gemäß der beispielhaften
Ausführungsform weist acht der Leuchteneinheiten 30, 40,
50 auf, das Lichtverteilungsmuster PL für Abblendlicht wird dadurch
ausgebildet, dass Licht von vier der Leuchteneinheiten 30 und zwei der
Leuchteneinheiten 40 abgestrahlt wird, das Lichtverteilungsmuster PH für
Fernlicht wird dadurch ausgebildet, dass Licht von vier der Leuchteneinheiten
30 und zwei der Leuchteneinheiten 50 abgestrahlt wird, und die
Leuchteneinheiten 30, 40, 50 weisen einen hohen Wirkungsgrad
der Nutzung des Lichtflusses der Lichtquellen auf, sodass die Eigenschaft eines
Fahrzeugscheinwerfers mit einer relativ geringen Anzahl an Leuchteneinheiten erzielt
werden kann.
Weiterhin ist der Fahrzeugscheinwerfer 10 gemäß
der beispielhaften Ausführungsform so ausgebildet, dass eine Konstruktion mit
acht der Leuchteneinheiten 30, 40, 50 vorgesehen ist,
die sämtlich kompakt ausgebildet sind, innerhalb der Leuchtenkammer, die durch
den Leuchtenkörper 12 und die lichtdurchlässige Abdeckung
14 gebildet wird, in zwei Stufen, einer oberen und einer unteren Stufe,
sodass die Fahrzeugleuchte 10 als dünne Leuchte ausgebildet werden
kann.
Obwohl bei der beispielhaften Ausführungsform eine solche Erläuterung
erfolgte, dass der Lichtemitterchip 34a des Lichtemitterelements
34 eine Lichtaussendeoberfläche in Form eines Quadrats mit Seitenabmessungen
von 1 mm aufweist, kann natürlich auch ein Lichtemitterchip eingesetzt werden,
der eine Lichtaussendeoberfläche mit anderen Abmessungen oder einer anderen
Form aufweist.
Anstatt das Lichtverteilungsmuster PH für Fernlicht dadurch zu
erzeugen, dass Licht von vier der Leuchteneinheiten 30 und zwei der Leuchteneinheiten
50 abgestrahlt wird, wie bei der beispielhaften Ausführungsform, kann
das Lichtverteilungsmuster PH für Fernlicht auch so erzeugt werden, dass eine
Konstruktion vorgesehen wird, bei welcher Licht von acht der Leuchteneinheiten
30, 40, 50 abgestrahlt wird. Durch Einsatz einer derartigen
Konstruktion kann ein Lichtverteilungsmuster für Fernlicht ausgebildet
werden, das heller ist als das Fernlicht-Lichtverteilungsmuster PH.
Zwar erfolgte bei der beispielhaften Ausführungsform eine derartige
Erläuterung, dass acht der Leuchteneinheiten 30, 40,
50 in zwei Stufen, einer oberen und einer unteren Stufe vorgesehen sind,
jedoch kann selbstverständlich auch eine Konstruktion eingesetzt werden, die
eine andere Anzahl an Teilen oder eine andere Anordnung aufweist.
Weiterhin erfolgte zwar eine derartige Erläuterung, dass bei
den jeweiligen Leuchteneinheiten 30, 40, 50 der beispielhaften
Ausführungsform sämtliche vertikalen Schnittformen und horizontalen Schnittformen
der reflektierenden Oberfläche 34a, 46a der Reflektoren
36, 46 ellipsenförmig ausgebildet sind, jedoch kann auch
die vertikale Schnittform und/oder die horizontale Schnittform auf eine Form einer
gekrümmten Linie über eine Ellipsenform hinaus eingestellt werden (beispielsweise
auf eine Parabelform, eine Hyperbelform und der gleichen).
Als nächstes werden abgeänderte Beispiele für die erste
Leuchteneinheit 30 erläutert.
Als erstes wird ein erstes, abgeändertes Beispiel für die
Leuchteneinheit 30 geschildert.
11 ist eine Ansicht von vorn, die ein einzelnes Teil
einer Leuchteneinheit 130 zeigt, und 12 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie XII-XII von 11.
Weiterhin ist 13 eine Detailansicht eines wesentlichen
Abschnitts von 12.
Wie aus diesen Zeichnungen hervorgeht, ist zwar die grundlegende Konstruktion
der Leuchteneinheit 130 ähnlich jener der Leuchteneinheit
30, jedoch unterscheidet sich der Aufbau ihres Halters 138 von
dem Fall der Leuchteneinheit 30.
Hierbei ist der Halter 138 als aus Metall bestehendes Teil
ausgebildet, ähnlich wie bei dem Halter 38 der Leuchteneinheit
30, und weist einen zylindrischen Abschnitt 138A auf, einen halbzylindrischen
Abschnitt 138B, einen vertikalen Abschnitt 138C, einen Schrägflächenabschnitt
138D, und mehrere Wärmeabstrahlrippen 138E, jedoch ist der
zylindrische Abschnitt 138A so ausgebildet, dass er etwas länger ist
als der zylindrische Abschnitt 38A, und darüber hinaus ist eine obere
Oberfläche des Schrägflächenabschnitts 138D mit einer Abschirmung
140 einstückig oder vereinigt mit dem Halter 138 versehen.
Daher ist bei dem Lichtemitterelement 134 der zylindrische
Abschnitt 138A zur Rückseite um ein Ausmaß verschoben, das größer
ist als der zylindrische Abschnitt 38A, und ist der Lichtemitterchip
34a an der Rückseite in der Nähe des rückseitigen Brennpunkts
F der Linse 32 angeordnet. Weiterhin ist die Abschirmung 140 als
vertikale Wand ausgebildet, die so verläuft, dass sie sich orthogonal zur optischen
Achse Ax1 am Ort des rückseitigen Brennpunkts F der Linse 32 erstreckt,
und einen Anteil des direkt ausgesandten Lichts abschirmt, das von dem Lichtemitterchip
34a zur Linse 32 ausgesandt wird.
Die Abschirmung 140 ist so ausgebildet, dass ihr oberer Endrand
140a durch die optische Achse Ax1 hindurchgeht, wobei die Abschirmung
140 so ausgebildet ist, dass ein hinterer Endrand des oberen Endrandes
140a durch den rückseitigen Brennpunkt F hindurchgeht. Ein Bereich
des oberen Endrandes 140a an der linken Seite der optischen Achse Ax1 (an
der rechten Seite bei Betrachtung der Leuchte von vorn) wird durch eine horizontale
Oberfläche gebildet, die sich in Horizontalrichtung von der optischen Achse
Ax1 in Richtung nach links erstreckt, wobei ein Bereich an der rechten Seite der
optischen Achse Ax1 durch eine kurze Schrägfläche gebildet wird, die sich
von der optischen Achse Ax1 in Richtung schräg nach unten in Richtung nach
rechts erstreckt (beispielsweise um 15° nach unten), und sich eine horizontale
Oberfläche in Richtung nach rechts weiter von einem rechten Endabschnitt der
Schrägoberfläche erstreckt.
14 zeigt schematisch in Perspektivdarstellung ein Lichtverteilungsmuster
PD, das auf der gedachten, vertikalen Leinwand durch Licht erzeugt wird, das von
der Leuchteneinheit 130 gemäß dem abgeänderten Beispiel
zur Vorderseite abgestrahlt wird.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist das Lichtverteilungsmuster PD
als ein Lichtverteilungsmuster ausgebildet, das eine Vereinigung eines Lichtverteilungsmusters
PD1 und eines Lichtverteilungsmusters PD2 darstellt.
Das Lichtverteilungsmuster PD1 ist ein Lichtverteilungsmuster, das
durch Licht gebildet wird, das auf die Linse 32 von dem Lichtemitterchip
34a als direkt ausgesandtes Licht einfällt, und ist als ein kleines
Lichtverteilungsmuster in Form eines in Seitenrichtung verlängerten Rechtecks
ausgebildet, als umgekehrtes, projiziertes Bild des Lichtemitterchips
34a infolge der Linse 32.
Das Lichtverteilungsmuster PD1 ist als ein in Seitenrichtung verlängertes
Lichtverteilungsmuster ausgebildet, das etwas größer ist als das Lichtverteilungsmuster
PA1 des Lichtverteilungsmusters PA, und sein oberer Endrandabschnitt ist mit einer
horizontalen Abschneidelinie CL3 einer unteren Stufe versehen, einer schrägen
Abschneidelinie CL4, und einer horizontalen Abschneidelinie CL5 einer oberen Stufe,
mit einem extrem hohen Helligkeitsverhältnis.
Hierbei ist das Lichtverteilungsmuster PD1 etwas
größer als das Lichtverteilungsmuster PA1, da der Lichtemitterchip
34a hinter dem rückseitigen Brennpunkt F der Linse 32 und
in dessen Nähe angeordnet ist.
Weiterhin werden die horizontale Abschneidelinie CL3 der unteren Stufe,
die schräge Abschneidelinie CL4, die horizontale Abschneidelinie CL5 der oberen
Stufe mit einem extrem hohen Helligkeitsverhältnis ausgebildet, da diese als
das umgekehrte, projizierte Bild des oberen Endrandes 140a der Abschirmung
140 erzeugt werden.
Die horizontale Abschneidelinie CL3 der unteren Stufe erstreckt sich
in Horizontalrichtung in Richtung nach rechts von der Linie V-V an einer Höhenposition,
welche gleich jener der horizontalen Abschneidelinie CL1 des Lichtverteilungsmusters
PA1 ist, die schräge Abschneidelinie CL4 erstreckt sich schräg nach links
in Richtung nach oben (beispielsweise um einen Schrägstellwinkel von 15°)
von einem Schnittpunkt der horizontalen Abschneidelinie CL3 und der Linie V-V aus,
und die horizontale Abschneidelinie CL5 der oberen Stufe verläuft in Horizontalrichtung
in Richtung nach links, sodass sie gegenüber der schrägen Abschneidelinie
CL4 oben in der Nähe der Linie H-H abgebogen ist.
Andererseits wird das Lichtverteilungsmuster PD2 durch eine Form gebildet,
die im Wesentlichen jener des Lichtverteilungsmusters PA2 des Lichtverteilungsmusters
PA entspricht, und ist ein oberer Endrand so ausgebildet, dass er im Wesentlichen
mit der horizontalen Abschneidelinie CL3 der unteren Stufe fluchtet, und in Horizontalrichtung
verläuft.
Durch Einsetzen einer Konstruktion, bei welcher die Abschirmung
140 wie bei der Leuchteneinheit 130 gemäß dem abgeänderten
Beispiel vorgesehen wird, kann das Lichtverteilungsmuster PD1, das eine Abschneidelinie
mit frei wählbarer Form aufweist, mit einem extrem hohen Helligkeitsverhältnis
an seinem oberen Endabschnitt als ein umgekehrtes, projiziertes Bild des oberen
Endrandes 140a der Abschirmung 140 ausgebildet werden. Hierbei
ist bei dem abgeänderten Beispiel die Abschneidelinie des Lichtverteilungsmusters
PD1 als die horizontale Abschneidelinie CL3 der unteren Stufe ausgebildet, als die
schräge Abschneidelinie CL4, und die horizontale Abschneidelinie CL5 der oberen
Stufe, sodass das Lichtverteilungsmuster PD, welches das Lichtverteilungsmuster
PD1 aufweist, so ausgebildet werden kann, dass es geeignet ist zur Ausbildung eines
Lichtverteilungsmusters für Abblendlicht.
Weiterhin wird zwar bei der Leuchteneinheit 130 gemäß
dem abgeänderten Beispiel durch Vorsehen der Abschirmung 140 ein Anteil
des direkt von dem Lichtemitterchip 34a zur Linse 32 ausgesandten
Lichtes abgeschirmt, sodass das Ausmaß des abgestrahlten Lichts in diesem Ausmaß
verringert wird, jedoch wird, da der Lichtemitterchip 34a in Richtung nach
oben um etwa 60° in Bezug auf die Richtung der vorderen Oberfläche der
Leuchte geneigt angeordnet ist, von der Abschirmung 140 abgeschirmtes Licht
in jene Richtung geschickt, die um etwa 60° oder mehr relativ zur Richtung
orthogonal zur Lichtaussendeoberfläche geneigt ist. Hierbei nimmt, wie in
7(a) gezeigt, die Lichtstärke I des Lichtemitterchips
34a einen beträchtlich kleinen Wert an, wenn der Winkel gegenüber
der Richtung orthogonal zur Lichtaussendeoberfläche sich an 90° annähert,
sodass die Lichtmenge, die durch die Abschirmung 140 abgeschirmt wird,
klein ausgebildet werden kann, wodurch eine Verringerung des Ausmaßes abgestrahlten
Lichtes minimiert werden kann. Weiterhin bleibt, wie in 7(b)
gezeigt, die Leuchtdichte L des Lichtemitterchips 34a konstant, unabhängig
von dem Winkel relativ zur Lichtaussendeoberfläche, sodass die Helligkeitsverhältnisse
der horizontalen Abschneidelinie CL3 der unteren Stufe, der schrägen Abschneidelinie
CL4 und der horizontalen Abschneidelinie CL5 der oberen Stufe in einem extrem hohen
Zustand aufrechterhalten werden können.
Als nächstes wird ein zweites, abgeändertes Beispiel der
ersten Leuchteneinheit 30 erläutert.
15 ist eine ähnliche Darstellung wie
4, und zeigt ein einzelnes Teil einer Leuchteneinheit
230 gemäß dem zweiten, abgeänderten Beispiel.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist zwar der grundsätzliche
Aufbau der Leuchteneinheit 230 ähnlich jenem der Leuchteneinheit
30, jedoch unterscheiden sich die Konstruktion einer Linse 232
und eines Reflektors 246 von dem Fall der Leuchteneinheit 30.
Hierbei ist der Aufbau des Reflektors 246 relativ ähnlich
dem Aufbau des Reflektors 46 der Leuchteneinheit 40.
Andererseits ist, obwohl die Linse 232 der Linse
32 der Leuchteneinheit 30 in ihrer Schnittform entlang der vertikalen
Oberfläche relativ ähnlich ist, welche die optische Achse Ax1 enthält,
der Krümmungsradius einer Schnittform entlang der horizontalen Oberfläche,
welche die optische Achse Ax1 enthält, auf einen Wert eingestellt, der kleiner
ist als der Krümmungsradius der Linse 32. Weiterhin werden sowohl
Licht, das auf die Linse 232 von dem Lichtemitterchip 34a als
direkt ausgesandtes Licht einfällt, und Licht, das auf die Linse
232 einfällt, nachdem es durch die reflektierende Oberfläche
246a des Reflektors 246 reflektiert wurde, mit einem Divergenzwinkel
ausgesandt, der größer ist als im Falle der Linse 32, in Richtung
nach links und rechts.
16 zeigt schematisch in Perspektivansicht ein Lichtverteilungsmuster
PE, das auf der gedachten, vertikalen Leinwand durch Licht erzeugt wird, das von
der Leuchteneinheit 230 gemäß dem zweiten, abgeänderten
Beispiel zur Vorderseite abgestrahlt wird.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist das Lichtverteilungsmuster PE
als ein Lichtverteilungsmuster ausgebildet, das eine Vereinigung aus einem Lichtverteilungsmuster
PE1 und einem Lichtverteilungsmuster PE2 darstellt.
Das Lichtverteilungsmuster PE1 ist als Lichtverteilungsmuster ausgebildet,
das durch Licht gebildet wird, das auf die Linse 232 einfällt, und
direkt von dem Lichtemitterchip 34a ausgesandt wird, und ist als ein vergleichsweise
kleines Lichtverteilungsmuster in Form eines in Seitenrichtung verlängerten
Rechtecks ausgebildet, als ein umgekehrtes, projiziertes Bild des Lichtemitterchips
34a infolge der Linse 232.
Das Lichtverteilungsmuster PE1 ist als Lichtverteilungsmuster ausgebildet,
das eine Breite in Richtung nach oben und unten aufweist, die ebenso ist wie bei
dem Lichtverteilungsmuster PA1 des Lichtverteilungsmusters PA, und in Seitenrichtung
stärker verlängert ist als das Lichtverteilungsmuster PA1, wobei dessen
horizontale Abschneidelinie CL6 seines oberen Endrandes an einem Ort in der Höhe
vorgesehen ist, welcher dem Ort der horizontalen Abschneidelinie CL1 des Lichtverteilungsmusters
PA1 entspricht. Hierbei ist das Lichtverteilungsmuster PE1 als ein Lichtverteilungsmuster
ausgebildet, das in Seitenrichtung stärker verlängert ist als das Lichtverteilungsmuster
PA1, da der Krümmungsradius der Schnittform entlang der Horizontaloberfläche,
welche die optische Achse Ax1 der Linse 232 enthält, auf einen Wert
eingestellt ist, der kleiner ist als der Krümmungsradius der Linse
32.
Andererseits ist das Lichtverteilungsmuster PA2 als ein Lichtverteilungsmuster
ausgebildet, das eine Form aufweist, die im Wesentlichen jener des Lichtverteilungsmusters
PA2 des Lichtverteilungsmusters PA gleicht. Dies liegt daran, dass infolge der Tatsache,
dass zwar der Winkel des divergierenden, reflektierten Lichtes infolge des Reflektors
246 in Richtung nach links und rechts kleiner ist als im Falle des Reflektors
36, der Divergenzwinkel des ausgesandten Lichtes von der Linse
232 in Richtung nach links und rechts größer ist als im Falle
der Linse 32, sodass sich die Auswirkungen der Divergenzwinkel im Wesentlichen
gegenseitig ausgleichen.
Durch Einsatz der Konstruktion der Leuchteneinheit 230 gemäß
dem zweiten, abgeänderten Beispiel wird zwar die Form des gesamten Lichtverteilungsmusters
PE mit einer Form im Wesentlichen gleich jener des Falles des Lichtverteilungsmusters
PA aufrechterhalten, aber wird das Lichtverteilungsmuster PE1 als ein Lichtverteilungsmuster
ausgebildet, das in Seitenrichtung stärker verlängert ist als das Lichtverteilungsmuster
PA1.
Wenn die Leuchteneinheit 230 in dem Fahrzeugscheinwerfer
10 anstelle der Leuchteneinheit 30 vorgesehen ist, kann daher
die „heiße Zone" HZL des Lichtverteilungsmusters PL für Abblendlicht,
die in 9 gezeigt ist, darüber hinaus so ausgebildet
werden, dass sie in Seitenrichtung verlängert ist.
Weiterhin kann die Leuchteneinheit 230 geeignet zum Einsatz
als Fahrzeugleuchte zum Abstrahlen von Licht mit starker Divergenz in Richtung nach
links und rechts ausgebildet werden, wie beispielsweise bei einer Nebelleuchte,
einer Abbiegeleuchte und dergleichen.
Als nächstes wird ein drittes, abgeändertes Beispiel für
die erste Leuchteneinheit 30 erläutert.
17 ist eine ähnliche Darstellung wie
3, die ein einzelnes Teil einer Leuchteneinheit
330 gemäß dem dritten, abgeänderten Beispiel zeigt.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist zwar die grundsätzliche
Konstruktion der Leuchteneinheit 330 ähnlich jener der Leuchteneinheit
30, aber ist die Konstruktion eines Reflektors 336 anders als
im Falle der Leuchteneinheit 30.
Ähnlich wie beim Reflektor 36 wird der Reflektor
336 des dritten, abgeänderten Beispiels durch die Form einer Halbkuppel
ausgebildet, um das Lichtemitterelement 34 von der Oberseite aus abzudecken,
und ist eine obere Endoberfläche seines Umfangsrandes auf einer horizontalen
Oberfläche angeordnet, welche die optische Achse Ax1 enthält. Der Reflektor
336 reflektiert Licht von dem Lichtemitterchip 34a zur Linse
32.
Eine reflektierende Oberfläche 336a des Reflektors
336 weist eine Schnittform in der horizontalen Oberfläche auf, welche
im Wesentlichen ebenso ist wie die Schnittform in der horizontalen Oberfläche
des Reflektors 36. Allerdings ist die Schnittform in der vertikalen Oberfläche
der reflektierenden Oberfläche 336a auf eine Hyperbelform eingestellt,
also keine Ellipsenform. Die Schnittform in der vertikalen Oberfläche der reflektierenden
Oberfläche 336a wird daher durch eine Hyperbellinie eines Paars von
Hyperbellinien gebildet, welche einen ersten Brennpunkt an dem rückseitigen
Brennpunkt F der Linse 32 aufweisen, und einen zweiten Brennpunkt an einem
Punkt C, der weiter hinten angeordnet ist als der Brennpunkt F auf der geraden Linie
B (welche eine gerade Linie ist, welche den rückseitigen Brennpunkt F und ein
unteres Ende des Außenumfangsrandes des effektiven Durchmessers
der Linse 32 verbindet).
Die reflektierende Oberfläche 336a reflektiert Licht
von einem Punkt des Lichtemitterchips 34a, der auf dem rückseitigen
Brennpunkt F angeordnet ist, als divergentes Licht von dem Punkt C in der vertikalen
Oberfläche. Daher wird das von der reflektierenden Oberfläche
336a in der vertikalen Ebene reflektierte Licht in Vorwärtsrichtung
der Leuchte von der Linse 32 ausgesandt. In der horizontalen Ebene wird
das von der reflektierenden Oberfläche 336a reflektierte Licht im
Wesentlichen auf der optischen Achse Ax1 gesammelt.
Daher kann die Leuchteneinheit 330 gemäß dem dritten,
abgeänderten Beispiel im Wesentlichen das gleiche Lichtverteilungsmuster ausbilden,
wie die Leuchteneinheit 30.
Obwohl die Abmessungen des Reflektors 336 beim dritten, abgeänderten
Beispiel größer sind als die Abmessungen des Reflektors 36, ist
ein hinteres Ende des Reflektors 336 in der Nähe der Rückseite
des Lichtemitterelements 34angeordnet, ähnlich wie beim Reflektor
36. Daher kann die Leuchteneinheit 330 ebenfalls eine derartig
kompakte Konstruktion aufweisen wie die Leuchteneinheit 30.
Weiterhin kann bei den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung ein Reflektor mit einer reflektierenden Oberfläche, die einen Vertikalschnitt
aufweist, der durch eine gekrümmte Linie (beispielsweise einer Parabellinie)
gebildet wird, die sich von jener der reflektierenden Oberfläche
336a des Reflektors 336 oder der reflektierenden Oberfläche
36a des Reflektors 36 unterscheidet, anstelle des Reflektors
336 oder des Reflektors 36 eingesetzt werden.
Fachleute auf diesem Gebiet werden merken, dass verschiedene Abänderungen
und Variationen bei den geschilderten, beispielhaften Ausführungsformen und
abgeänderten Beispielen der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können,
ohne vom Wesen oder Umfang der Erfindung abzuweichen. Wesen und Umfang der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen, und
sollen von den beigefügten Patentansprüchen umfasst sein.