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Die
vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung
Nr. 2003-100478, eingereicht am 03. April 2003, deren Inhalt durch
Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen wird.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer, und ein
Halbleiterlichtemissionselement. Spezieller betrifft die vorliegende
Erfindung einen Fahrzeugscheinwerfer zum Aussenden von Licht mit
einem vorbestimmten Lichtverteilungsmuster.
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Bei
einem Fahrzeugscheinwerfer ist aus Sicherheitsgründen erforderlich, ein Lichtverteilungsmuster
mit hoher Genauigkeit auszubilden. Dieses Lichtverteilungsmuster
wird durch ein optisches System erzeugt, das beispielsweise einen
Reflektor oder eine Linse verwendet, wie dies beispielsweise in
der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 1994–089601
beschrieben wird. Seit einiger Zeit erfolgten Untersuchungen in
Bezug auf den Einsatz eines Halbleiterlichtemissionselements bei
Fahrzeugscheinwerfern.
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Ein
Halbleiterlichtemissionselement erzeugt Licht von seinem Lichtemissionsbereich,
der eine vorbestimmte Ausbreitung in Bezug auf seine Oberfläche oder
seinen Querschnitt aufweist. Da die Konstruktion des optischen Systems
in diesem Falle kompliziert wird, kann es schwierig werden, ein
ordnungsgemäßes Lichterzeugungsmuster
zu erzeugen.
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Daher
besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung
eines Fahrzeugscheinwerfers und eines Halbleiterlichtemissionselements, welche
die voranstehend geschilderten Schwierigkeiten überwinden können, die beim Stand der Technik auftreten.
Die voranstehenden und weitere Ziele werden durch die Kombinationen
erreicht, die in den unabhängigen
Patentansprüchen
angegeben sind. Die abhängigen
Patentansprüchen
geben weitere vorteilhafte und beispielhafte Kombinationen gemäß der vorliegenden
Erfindung an.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Fahrzeugscheinwerfer
zum Aussenden von Licht mit einem vorbestimmten Lichtverteilungsmuster
ein Halbleiterlichtemissionselement auf, das einen im wesentlichen
geradlinigen Lichtemissionsbereich aufweist, um dort Licht zu erzeugen,
sowie eine optische Vorrichtung zur Ausbildung zumindest eines Teils
einer Abschneidelinie, um eine Grenze zwischen Hell und Dunkel in
Bezug auf das Lichtverteilungsmuster festzulegen, durch Reflektieren
oder Ablenken des von dem Halbleiterlichtemissionselement erzeugten
Lichts, und zum Projizieren einer Form des Lichtaussendebereichs.
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Der
Fahrzeugscheinwerfer kann weiterhin mehrere der Halbleiterlichtemissionselemente
aufweisen, die in einer Reihe in Richtung entsprechend zumindest
einem Teil der Abschneidelinie angeordnet sind, wobei die optische
Vorrichtung zumindest einen Teil der Abschneidelinie so erzeugt,
dass sie die Form des Lichtaussendebereichs in Bezug auf jedes der
mehreren Halbleiterlichtemissionselemente zu Positionen projiziert,
die in einer Reihe über
zumindest einem Teil der Abschneidelinie angeordnet sind.
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Das
Halbleiterlichtemissionselement kann weiterhin eine aktive Schicht
aufweisen, wobei der Lichtaussendebereich eine Nut zum Aussenden
des Lichts von zumindest einem Teil einer Öffnung der Nut aus aufweist,
sich die Nut im wesentlichen geradlinig auf einer Oberfläche des
Halbleiterlichtemissionselements erstreckt, und die Tiefe der Nut
zumindest einen Teil der aktiven Schicht erreicht.
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Bei
einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Halbleiterlichtemissionselement, das
bei einem Scheinwerfer zum Aussenden von Licht mit einem vorbestimmten
Lichtverteilungsmuster verwendet wird, eine aktive Schicht auf,
sowie einen Lichtaussendebereich, der mit einer Nut zum Aussenden
des Lichts von zumindest einem Teil der Öffnung der Nut versehen ist,
wobei sich die Nut auf einer Oberfläche des Halbleiterlichtemissionselements
in einer Richtung entsprechend zumindest einem Teil einer Abschneidelinie
erstreckt, um eine Grenze zwischen Hell und Dunkel in Bezug auf
das Lichtverteilungsmuster festzulegen, und die Tiefe der Nut zumindest
einen Teil der aktiven Schicht erreicht.
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Der
Scheinwerfer, bei welchem die vorliegende Erfindung eingesetzt wird,
umfasst, ist jedoch nicht hierauf beschränkt, einen normalen Scheinwerfer,
Nebelleuchten und Abbiegeleuchten von Kraftfahrzeugen, Motorrädern und
Zügen.
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In
der voranstehenden Zusammenfassung der Erfindung sind nicht notwendigerweise
alle erforderlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Weiterhin kann die vorliegende Erfindung auch in einer Unterkombination
der voranstehend angegebenen Merkmale bestehen. Die Erfindung wird nachstehend
anhand zeichnerisch durchgeführter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
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1 ein Beispiel für den Aufbau
eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ein Beispiel für die Ausbildung
der Lichtquelleneinheit;
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3 ein Beispiel für die Ausbildung
einer Lichtquelleneinheit 100b;
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4 ein Beispiel für ein Lichtverteilungsmuster;
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5 ein Beispiel für den Aufbau
einer Lichtquelleneinheit;
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6 ein Beispiel für den Aufbau
einer Lichtquelleneinheit 100d;
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7 ein Beispiel für die Lichtverteilungseigenschaften
mehrerer der Lichtquelleneinheiten;
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8 ein Beispiel für den Aufbau
eines Halbleiterlichtemissionselements;
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9 ein weiteres Beispiel
für die
Ausbildung einer Lichtquelle;
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10 ein weiteres Beispiel
für den
Aufbau der Lichtquelle;
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11 eine Vertikalquerschnittsansicht
B-B einer Lichtquelleneinheit;
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12 eine Horizontalquerschnittsansicht A-A
einer Lichtquelleneinheit;
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13 ein Beispiel für ein Lichtverteilungsmuster;
und
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14 ein anderes Beispiel
für den
Aufbau eines Halbleiterlichtemissionselements.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun auf Grundlage bevorzugter Ausführungsformen
beschrieben, die jedoch nicht den Umfang der vorliegenden Erfindung
einschränken
sollen, sondern die Erfindung verdeutlichen sollen. Es sind nicht
sämtliche
Merkmale und deren Kombinationen, die anhand einer Ausführungsform
beschrieben werden, notwendigerweise unbedingt für die Erfindung erforderlich.
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1 zeigt ein Beispiel für den Aufbau
einer Fahrzeugleuchte 400 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Fahrzeugleuchte 400 dient
beispielsweise zum Abstrahlen von Abblendlicht, um Licht in Vorwärtsrichtung
von einem Fahrzeug in einer vorbestimmten Aussenderichtung auszusenden.
Ein Ziel der Fahrzeugleuchte 400 gemäß dieser Ausführungsform
besteht darin, ordnungsgemäß ein Lichtverteilungsmuster
für einen
Fahrzeugscheinwerfer auszubilden. Die Fahrzeugleuchte 400 weist
mehrere Lichtquelleneinheiten 100 in einer annähernd horizontal
verlaufenden Reihe innerhalb einer Leuchtenkammer auf, die aus einer
lichtdurchlässigen
Abdeckung 102 mit lichtdurchlässiger Form in einem Leuchtenkörper 404 besteht.
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Diese
Lichtquelleneinheiten 100 sind gleich oder ähnlich ausgebildet,
und ihre optischen Achsen weisen um 0,3 bis 0,6 Grad innerhalb der
Leuchtenkammer nach unten, wenn die Fahrzeugleuchte 400 an
einer Fahrzeugkarosserie angebracht ist. Die Fahrzeugleuchte 400 sendet
Licht in Vorwärtsrichtung
des Fahrzeugs aus, und bildet ein vorbestimmtes Lichtverteilungsmuster
aus, auf Grundlage des Lichtes, das von diesen Lichtquelleneinheiten 100 ausgesandt
wird. Die Fahrzeugleuchte 400 kann mehrere Lichtquelleneinheiten 100 enthalten,
deren Lichtverteilungseigenschaften sich voneinander unterscheiden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform weist
die Fahrzeugleuchte 400 mehrere Lichtquelleneinheiten 100a bis 100d auf,
deren Lichtverteilungseigenschaften voneinander verschieden sind.
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2 zeigt ein Beispiel für den Aufbau
einer Lichtquelleneinheit 100a. Die Lichtquelleneinheit 100a,
die eine Direktemissionslichtquelle zum Aussenden des von einer
Lichtquelle 120 erzeugten Lichts in Vorwärtsrichtung über eine
Linse 104 ist, weist ein Halterungsteil 110 auf,
eine Lichtquelle 120, und eine Linse 104. Das
Halterungsteil 110 ist ein plattenförmiger Körper zum Haltern und Befestigen des
Bodens der Lichtquelle 120 auf seiner Oberfläche, die
in Vorwärtsrichtung
des Fahrzeugs weist, wodurch die Lichtquelle 120 Licht
in Vorwärtsrichtung des
Fahrzeugs aussendet. Zusätzlich
besteht das Halterungsteil 110 aus einem Material, dessen
Wärmeleitfähigkeit
höher ist
als die von Luft, beispielsweise aus einem Metall, so dass als Wärmeabstrahlplatte
zum Abstrahlen der von der Lichtquelle 120 erzeugten Wärme dient,
wobei seine Oberfläche
den Boden der Lichtquelle 120 berührt. Hierdurch wird eine Abnahme
der Helligkeit der Lichtquelle verhindert.
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Die
Lichtquelle 120, die ein Lichtemissionsdiodenmodul ist,
weist ein Substrat 106 auf, mehrere Halbleiterlichtemittierende
Elemente 102a bis 102e, und ein Dichtungsteil 108.
Das Substrat 106, dessen scheibenförmiger Körper an der Oberfläche des
Halterungsteils 110 befestigt ist, haltert die mehreren Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102e so, dass
sie zur Linse 104 hin gerichtet sind. Weiterhin ist zumindest
ein Teil des Substrats 106 aus einem Material hergestellt,
dessen Wärmeleitfähigkeit
höher ist als
die von Luft, beispielsweise aus Metall, damit die Wärme, die
von den Halbleiter-Lichtemissionselementen 102a bis 102e erzeugt
wird, zum Halterungsteil 110 geleitet wird.
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Die
mehreren Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102e,
welche lichtemittierende Dioden zum Aussenden von Licht aus annähernd geradlinigen
Lichtaussendebereichen 114a bis 114e darstellen,
sind in einer Reihe in annähernd
gleichen Abständen
in Querrichtung eines Fahrzeugs angeordnet, und dem Halterungsteil 110 zugewandt,
wobei das Substrat 106 dazwischen liegt. Bei dieser Ausführungsform
sind die mehreren Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102e so
angeordnet, dass ihre Lichtaussendebereiche 114a bis 114e annähernd auf
einer geraden Linie angeordnet sind. In diesem Fall erzeugt die
Lichtquelle 120 Licht aus einem Bereich in Form einer annähernd geraden
Linie, welche die Lichtaussendebereiche 114a bis 114e verbindet.
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Hierbei
ist jede der Oberflächen
der Halbleiterlichtemissionselemente 102 annähernd quadratisch
mit 1 mm ausgebildet. Der Lichtaussendebereich 114 hat
eine Breite von etwa 0,1 bis 0,2 mm an der kürzeren Seite sowie von etwa
von 0,7 bis 0,8 mm an der längeren
Seite. Die Breite des Lichtaussendebereichs 114 kann etwa
1 bis 10 μm
betragen. Die Länge
des Lichtaussendebereichs 114 kann annähernd so groß sein wie
die Breite des Halbleiterlichtemissionselements 102 entlang
der längeren Seite
des Lichtaussendebereichs 114. Die Breite des Lichtaussendebereichs 114 kann
kleiner sein als beim Halbleiterlichtemissionselement 102.
Die Breite des Lichtaussendebereichs 114 kann etwa ein 100-stel
bis 1000-stel der Länge
betragen. Die Breite des Lichtaussendebereichs 114 kann
0,1 mm oder weniger betragen, beispielsweise einige 10 μm.
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Weiterhin
sind die Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102e vorzugsweise
in engen Abständen
angeordnet, so dass zwei benachbarte Halbleiterlichtemissionselemente 102 einander
beinahe berühren.
In diesem Fall kann ein geradliniges Bild ohne Spalte auf Grundlage
des von der Lichtquelle 120 erzeugten Lichts erzeugt werden.
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Weiterhin
ermöglicht
es bei dieser Ausführungsform
jedes der Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102e,
dass ein auf ihm vorgesehenes Fluoreszenzmaterial gelbes Licht aussendet,
komplementär
zu blauem Licht, durch Aussenden von blauem Licht zu dem Fluoreszenzmaterial
hin. Daher erzeugt die Lichtquelle 120 weißes Licht
auf Grundlage des blauen und des gelben Lichts, die von den Halbleiterlichtemissionselementen 102a bis 102e erzeugt werden,
bzw. von den fluoreszierenden Materialien. Bei einer anderen Ausführungsform
können
die Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102e weißes Licht mit
Hilfe der fluoreszierenden Materialien dadurch erzeugen, dass sie
Ultraviolettlicht auf die fluoreszierenden Materialien schicken.
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Das
Dichtungsteil 108, welches eine Form darstellt, die beispielsweise
aus transparentem Kunstharz besteht, um dem Substrat 106 so
gegenüber
zu liegen, dass die Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102e dazwischen
angeordnet sind, dichtet die mehreren Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102e ab.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
weist das Dichtungsteil 108 die Form einer Halbkugel auf,
deren Zentrum in der Mitte des Lichtaussendebereichs 114c angeordnet
ist. Hierdurch werden Reflexionen von der Oberfläche des Dichtungsteils 108 reduziert.
Daher kann die Lichtquelle 120 das von den Halbleiterlichtemissionselementen 102a bis 102e nach
außen
mit hohem Wirkungsgrad abstrahlen.
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Die
Linse 104, die eine optische Vorrichtung zum Ablenken des
von dem mehreren Halbleiterlichtemissionselementen 102a bis 102 erzeugten
Lichts darstellt, ist weiter in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs vorgesehen,
zugewandt den Halbleiterlichtemissionselementen 102a bis 102e,
und sendet das erzeugte Licht in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs dadurch
aus, dass sie das Licht hindurchgehen lässt. Die Linse 104 bildet
zumindest einen Teil einer Abschneidelinie zur Verfestigung einer
Grenze zwischen Hell und Dunkel in Bezug auf die Lichtverteilung
aus, durch Projizieren der Formen der Lichtaussendebereiche 114a bis 114e von
dem Fahrzeug aus nach vorn. Die Linse 104 kann die Lichtaussendebereiche 114a bis 114e so
projizieren, dass zumindest ein Teil der Abschneidelinie erzeugt
wird, auf Grundlage der Grenze zwischen Hell und Dunkel bei den Bildern.
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Bei
dieser Ausführungsform
weist die Linse 104 ihr optisches Zentrum F auf dem Lichtaussendebereich 114c auf,
wobei das optische Zentrum F ein Brennpunkt oder ein Bezugspunkt
bei der Konstruktion ist. In diesem Fall können die Formen der Lichtaussendebereiche 114a bis 114e innerhalb
der Brennpunktoberfläche äußerst exakt
projiziert werden. Bei dieser Ausführungsform kann die Abschneidelinie
exakt und ordnungsgemäß ausgebildet
werden. Bei dieser Ausführungsform
können
auch die Abmessungen der Lichtquelleneinheit 100 verringert werden,
durch Verwendung der Halbleiterlichtemissionselement 102 als
Lichtquelle.
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Weiterhin
weist die Linse 104 ihr optisches Zentrum F in der Mitte
eines vorbestimmten Bereiches auf dem Lichtaussendebereich 114c entsprechend
der Genauigkeit auf, die zur Ausbildung der Abschneidelinie erforderlich
ist. Weiterhin kann die Linse 104 ihr optisches Zentrum
F annähernd
auf irgendeinen der Lichtaussendebereiche 114a, 114b, 114d und 114e aufweisen.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
kann die Lichtquelleneinheit 100a ein Halbleiterlichtemissionselement 102 aufweisen.
In diesem Fall weist die Linse 104 ihr optisches Zentrum
F auf dem Lichtaussendebereich 114 des Halbleiterlichtemissionselements 102 auf,
und projiziert das Bild dieses Lichtaussendebereichs 114,
um zumindest einen Teil der Abschneidelinie auszubilden. Die Linse 104 bildet
die Abschneidelinie auf Grundlage der Grenze zwischen Hell und Dunkel
bei diesem Bild aus. Auch in diesem Fall kann die Abschneidelinie
ordnungsgemäß erzeugt
werden, auf Grundlage der annähernd
geradlinigen Form des Lichtaussendebereichs 114.
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In
diesem Fall kann, da die Lichtquelleneinheit 100a das Bild
des Lichtaussendebereichs 114 in Bezug auf ein Halbleiterlichtemissionselement 102 projiziert,
ein geradliniges Bild ohne irgendeinen Spalt ebenfalls ordnungsgemäß auf Grundlage
der Form des lichtemittierenden Bereichs 114 erzeugt werden.
Da eine Linse 104 in Reaktion auf ein Halbleiterlichtemissionselement 102 vorgesehen
ist, kann darüber
hinaus das Bild des Lichtaussendebereichs 114 deutlich
projiziert werden. Darüber
hinaus kann die Abschneidelinie deutlich ausgebildet werden.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
kann die Lichtquelleneinheit 100a weiterhin ein Lichtabschirmteil
(Abschirmung) aufweisen, um einen Teil des von der Lichtquelle 120 erzeugten
Lichts abzuschirmen. Das Lichtabschirmteil kann zwischen der Projektionslinse 104 und
der Lichtquelle 120 vorgesehen sein. Die Projektionslinse 104 kann
einen Teil der Abschneidelinie bilden, auf Grundlage der Grenze
zwischen Hell und Dunkel, die in der Nähe eines Umfangsabschnitts
des Lichtabschirmteils ausgebildet wird.
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3 zeigt ein Beispiel für den Aufbau
einer Lichtquelleneinheit 100b. Die Lichtquelleneinheit 100b weist
ein Halterungsteil 110 auf, eine Lichtquelle 120,
und eine Linse 104. Die Lichtquelle 120 weist ein
Substrat 106 auf, mehrere Halbleiterlichtemissionselemente 102f bis 102i,
und ein Dichtungsteil 108.
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Die
Lichtquelle 120 ist ebenso ausgebildet und arbeitet ebenso
wie die Lichtquelle 120 der Lichtquelleneinheit 100a,
mit Ausnahme der Tatsache, dass die Halbleiterlichtemissionselemente 102f bis 102i anstelle
der Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102e aufweisen
(vgl. 2).
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Die
Halbleiterlichtemissionselemente 102f bis 102i sind
in solchen Abständen
angeordnet, die annähernd
gleich jenen der Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102e sind,
so dass ihre Lichtaussendebereiche 114f bis 114i annähernd auf
einer geraden Linie angeordnet sind. Weiterhin ist jedes der Halbleiterlichtemissionselemente 102f bis 102i so angeordnet,
dass sein Zentrum entsprechend jedem Abstand zwischen jeweils zwei
benachbarten Halbleiterlichtemissionselementen 102 angeordnet
ist, die in der Lichtquelleneinheit 100a angeordnet sind.
So ist beispielsweise das Halbleiterlichtemissionselement 102f so
angeordnet, dass sein Zentrum in Bezug auf den Abstand zwischen
den Halbleiterlichtemissionselementen 102a und 102b positioniert
ist (vgl. 2). Entsprechend
erzeugen die Halbleiterlichtemissionselemente 102f bis 102i jenes
Licht, welches die Abstände
ausgleicht, die in Bezug auf das Licht vorhanden sind, das von den
Halbleiterlichtemissionselementen 102a bis 102e erzeugt
wird. Die Halbleiterlichtemissionselemente 102f bis 102i können so
angeordnet sein, dass sie in Querrichtung um die Hälfte der
Breite eines der Halbleiterlichtemissionselemente 102 in
Bezug auf die Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102d der
Lichtquelleneinheit 100a verschoben sind.
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In
diesem Fall projizieren die Lichtquelleneinheiten 100a und 100b die
Bilder der Lichtaussendebereiche 114a bis 114i komplementär. Die Fahrzeugleuchte 400 erzeugt
zumindest einen Teil der Abschneidelinie auf Grundlage der Grenze
zwischen dem hellen und dem dunklen Bereich dieser Bilder. Bei dieser
Ausführungsform
kann daher die Abschneidelinie ordnungsgemäß ausgebildet werden. Weiterhin
werden Einzelheiten in Figur, die mit denselben Bezugszeichen wie
in 2 bezeichnet sind, abgesehen
von derartigen Einzelheiten, die voranstehend geschildert wurden,
nicht erneut beschrieben werden, da sie ebenso oder ähnlich ausgebildet sind
wie in 2.
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4 zeigt ein Beispiel für ein Lichtverteilungsmuster 300,
das von der Fahrzeugleuchte 400 erzeugt wird. Das Lichtverteilungsmuster 300 ist
ein Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster,
das auf einer gedachten, vertikal angeordneten Leinwand erzeugt wird,
die 25 Meter vor der Lichtquelleneinheit 100 angeordnet
ist. Bei dieser Ausführungsform
bildet die Fahrzeugleuchte 400 das Lichtverteilungsmuster 300 aus,
welches eine horizontale Abschneidelinie 304 aufweist,
um die Grenze zwischen Hell und Dunkel annähernd horizontal festzulegen,
sowie eine schräge
Abschneidelinie 302 zur Festlegung der Grenze zwischen
Hell und Dunkel in Schrägrichtung
um etwa 15 Grad in Bezug auf die Horizontalrichtung.
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Die
Fahrzeugleuchte 400 bei dieser Ausführungsform weist mehrere Lichtquelleneinheiten 100 auf,
deren Lichtverteilungeigenschaften voneinander verschieden sind,
zur Ausbildung des Lichtverteilungsmusters 300 auf Grundlage
des Lichtes, das von jeder der Lichtquelleneinheiten 100 erzeugt
wird. In diesem Fall erzeugt jede der Lichtquelleneinheiten 100 einen
Teilbereich des Lichtverteilungsmusters 300. So bildet
beispielsweise die Lichtquelleneinheit 100a Teilbereiche 306a bis 306e des
Lichtverteilungsmusters 300 aus. Die Lichtquelleneinheit 100b erzeugt
Teilbereiche 306f bis 306i.
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Nachstehend
werden die Lichtverteilungseigenschaften der Lichtquelleneinheiten 100a und 100b mit
weiteren Einzelheiten beschrieben. In Bezug auf die Lichtquelleneinheit 100a sind die
mehreren Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102e horizontal
in einer Reihe zur Querrichtung des Fahrzeugs hin angeordnet, entsprechend
der horizontalen Abschneidelinie 304. Daher sind die mehreren Lichtaussendebereiche 114a bis 114e annähernd entlang
einer geraden Linie angeordnet.
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Die
Linse 104 projiziert jede der Formen der Lichtaussendebereiche 114a bis 114e in
Bezug auf die Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102e zu
den Bereichen 306a bis 306e, die entlang den Positionen
angeordnet sind, an welchen die horizontale Abschneidelinie 304 ausgebildet
werden soll. Die Linse 104 kann die Formen der Lichtaussendebereiche 114a bis 114e jeweils
auf unterschiedliche Bereiche projizieren.
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Bei
der Linse 104 ist deren optisches Zentrum F auf dem Lichtaussendebereich 114c angeordnet.
Die mehreren Lichtaussendebereiche 114a bis 114e sind
innerhalb einer Oberfläche
vorhanden, welche das optische Zentrum F enthält, senkrecht zur optischen
Achse der Lichtquelleneinheit 100a. Daher projiziert die
Linse 104 deutlich die Formen der Lichtaussendebereiche 114a bis 114e auf
die Bereiche 306a bis 306e auf der vertikalen,
gedachten Leinwand. Die Linse 104 kann das ausgesandte
Licht von dem Zentrum des Lichtverteilungsmusters 300 in Querrichtung
des Fahrzeugs mit Hilfe einer Linsenstufe ablenken. In diesem Fall
kann das Licht ordnungsgemäß auf die
Bereiche 306a bis 306e entlang den Positionen
ausgesandt werden, an welchen die horizontale Abschneidelinie 304 ausgebildet
werden soll.
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In
Bezug auf die Lichtquelleneinheit 100b sind die Halbleiterlichtemissionselemente 102f bis 102i in
Horizontalrichtung in einer Reihe zur selben Richtung hin angeordnet
wie jener der Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102e.
Die Linse 104 projiziert jede der Formen der Lichtaussendebereiche 114f bis 114i in
Bezug auf die Halbleiterlichtemissionselemente 102f bis 102i zu
den Bereichen 306f bis 306i, die entlang den Positionen
angeordnet sind, an welchen die horizontale Abschneidelinie 304 ausgebildet
werden soll. In diesem Fall projiziert die Linse 104 die
Formen der Lichtemissionsbereiche 114f bis 114i so,
dass das Zentrum jedes der Bereiche 306f bis 306i an
jede der Grenzen oder jeden der Spalte zwischen jeweils benachbarten
zwei Bereichen 306a bis 306e angepasst ist, die
durch die Lichtquelleneinheit 100a erzeugt werden.
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Die
Lichtquelleneinheiten 100a und 100b erzeugen daher
die mehreren Bereiche 306a bis 306i in einer Reihe
ohne Spalte. Weiterhin bilden die Lichtquelleneinheiten 100a und 100b ordnungsgemäß die horizontale
Abschneidelinie 304 aus. Die übrigen Lichtquelleneinheiten 100 mit
Ausnahme der Lichtquelleneinheiten 100a und 100b senden
darüber
hinaus Licht zu Bereichen mit Ausnahme der Bereiche 306a bis 306i
d Lichtverteilungsmusters 300 aus.
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Wenn
hierbei die Abstände
unter den Halbleiterlichtemissionselementen 102a bis 102e groß sind,
könnten
dunkle Bereiche in dem Lichtverteilungsmuster vorhanden sein, das
von der Fahrzeugleuchte 400 infolge der Abstände ausgebildet
wird, einfach dadurch, dass das von der Lichtquelleneinheit 100a erzeugte
Licht in Vorwärtsrichtung
ausgesandt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform bildet zwar die
Lichtquelleneinheit 100a das Lichtverteilungsmuster mit
dunklen Bereichen aus, jedoch kann das Lichtverteilungsmuster ordnungsgemäß dadurch
erzeugt werden, dass eine Kompensation in Bezug auf das Licht erfolgt,
das von der Lichtquelleneinheit 100b erzeugt wird. Daher
kann bei dieser Ausführungsform
die Abschneidelinie des Lichtverteilungsmusters 300 deutlich
und ordnungsgemäß erzeugt
werden. Darüber
hinaus kann das Lichtverteilungsmuster ordnungsgemäß erzeugt
werden.
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5 zeigt ein Beispiel für die Ausbildung
einer Lichtquelleneinheit 100c. Die Lichtquelleneinheit 100c weist
ein Halteteil 110 auf, eine Lichtquelle 120, sowie
eine Linse 104. Die Lichtquelle 120 weist ein Substrat 106 auf,
mehrere Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102d,
sowie ein Dichtungsteil 108.
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In
Bezug auf die Lichtquelleneinheit 100c sind die mehreren
Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102e in
einer Reihe angeordnet, die um 15 Grad in Bezug auf die Horizontalrichtung
schräg
verläuft,
entsprechend der schrägen
Abschneidelinie 202 (vgl. 4).
Die Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102e sind
so angeordnet, dass ihre Lichtaussendebereiche 114a bis 114e annähernd entlang einer
geraden Linie in Schrägrichtung
angeordnet sind.
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Die
Linse 104 projiziert die Bilder der Lichtaussendebereiche 114a bis 114e,
und erzeugt zumindest einen Teil der schrägen Abschneidelinie 302 auf
Grundlage der Grenze zwischen Hell und Dunkel dieser Bilder. Daher
kann bei dieser Ausführungsform
die schräge
Abschneidelinie 302 ordnungsgemäß ausgebildet werden. Einzelheiten
in 4 mit denselben Bezugszeichen
wie in 2 mit Ausnahme
der voranstehend geschilderten Einzelheiten werden daher nicht erneut
erläutert,
da sie ähnlich oder
entsprechend wie in 2 ausgebildet
sind.
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6 zeigt ein Beispiel für die Ausbildung
einer Lichtquelleneinheit 100d. Die Lichtquelleneinheit 100d weist ein
Halteteil 110 auf, eine Lichtquelle 120, und eine
Linse 104. Die Lichtquelle 120 weist ein Substrat 106 auf,
mehrere Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102e,
sowie ein Dichtungsteil 108.
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In
Bezug auf die Lichtquelleneinheit 100d weisen die Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102e Lichtaussendebereiche 114a bis 114e auf, deren
Breite größer ist
als jede der Lichtaussendebereiche 114a bis 114e der
Lichtquelleneinheit 100a (vgl. 2). Die Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102e können Lichtaussendebereiche 114a bis 114e aufweisen,
deren Breite etwa 0,3 bis 0,4 mm beträgt.
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In
diesem Fall projiziert die Linse 104 die Bilder der Lichtaussendebereiche 114a bis 114e,
deren Breite größer ist
als jene der Bilder der Lichtaussendebereiche 114a bis 114e,
die von der Lichtquelleneinheit 100a erzeugt werden. Die
Linse 104 projiziert diese Bilder zu einem Teil des Lichtverteilungsmusters 300 (vgl. 4) mit Ausnahme der Abschneidelinie.
Die Linse 104 kann das von den Halbleiterlichtemissionselementen 102a bis 102e erzeugte
Licht als diffuses Licht aussenden, zu einem Abschnitt mit Ausnahme
der Abschneidelinie. Bei dieser Ausführungsform kann das Lichtverteilungsmuster 300 ordnungsgemäß ausgebildet
werden. Weiterhin werden Einzelheiten in 6, die mit denselben Bezugszeichen wie
in 2 bezeichnet sind,
abgesehen von den voranstehend geschilderten Einzelheiten, nicht erneut
beschrieben, da sie ebenso oder ähnlich
ausgebildet sind wie in 2.
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7 zeigt ein Beispiel für die Lichtverteilungseigenschaften
der mehreren Lichtquelleneinheiten 100a, 100c,
und 100d. Bei dieser Ausführungsform senden die Lichtquelleneinheiten 100a, 100c und 100d Licht
zu den Teilbereichen 306, 308, und 310 jeweils
entsprechend dem Lichtverteilungsmuster 300 der Fahrzeugleuchte 400 aus
(vgl. 1).
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So
sendet beispielsweise die Lichtquelleneinheit 100a Licht
zum Bereich 306 aus, der eine Grenze aufweist, die zumindest
einen Teil der horizontalen Abschneidelinie 304 bildet,
durch Projizieren der Formen der Lichtemissionsbereiche 114 nach vorn,
wobei jeder der Lichtaussendebereiche 114 auf den Halbleiterlichtemissionselementen 102 angeordnet
ist, die in einer Reihe in Horizontalrichtung angeordnet sind. Daher
bildet die Lichtquelleneinheit 100a zumindest einen Teil
der horizontalen Abschneidelinie 304 aus.
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Weiterhin
sendet die Lichtquelleneinheit 100c Licht zum Bereich 308 aus,
der eine Grenze aufweist, die zumindest einen Teil der horizontalen Abschneidelinie 302 bildet,
durch Projizieren der Formen der Lichtaussendebereiche 114 nach
vorn, wobei jeder der Lichtaussendebereiche 114 auf den Halbleiterlichtemissionselementen 102 angeordnet ist,
die in einer Reihe in Schrägrichtung
angeordnet sind. Daher bildet die Lichtquelleneinheit 100c zumindest
einen Teil der horizontalen Abschneidelinie 302 aus.
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Die
Lichtquelleneinheit 100d sendet Licht zum Bereich 310 unterhalb
der horizontalen Abschneidelinie 304 dadurch aus, dass
die Formen der Lichtaussendebereiche 114 in Vorwärtsrichtung
projiziert werden, wobei jeder der Lichtaussendebereiche 114 auf
den Halbleiterlichtemissionselementen 102 angeordnet ist,
die in einer Reihen in Horizontalrichtung angeordnet sind. Die Lichtquelleneinheit 100d sendet
Licht zum Bereich 310 hin aus, der größer ist als der Bereich 306,
durch Projizieren der Formen der Lichtaussendebereiche 114 nach
vorn, wobei die breite der Lichtaussendebereiche 114 größer ist
als bei den Lichtaussendebereichen 114 der Lichtquelleneinheit 100a.
Daher sendet die Lichtquelleneinheit 100c diffuses Licht
zu zumindest einem Teil der horizontalen Abschneidelinie 302 aus,
um einen Abschnitt mit Ausnahme der Abschneidelinie auszubilden.
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Bei
dieser Ausführungsform
können
daher die schräge
und die horizontale Abschneidelinie 302 bzw. 304 ordnungsgemäß und klar
ausgebildet werden. Darüber
hinaus kann ein ordnungsgemäßes Lichtverteilungsmuster 300 erzeugt
werden. In Bezug auf die Lichtquelleneinheiten 100a und 100c kann
darüber
hinaus die Linse 104 das vom Zentrum des Lichtverteilungsmusters 300 ausgesandte
Licht mit Hilfe einer Linsenstufe ablenken. In diesem Fall kann
jede der Lichtquelleneinheiten 100a und 100c das
Licht in entgegengesetzte Richtungen schicken. Weiterhin können die
Lichtquelleneinheiten 100d Licht zum Bereich 310 hin
schicken, ohne Licht durch eine Linsenstufe abzulenken.
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Die
Fahrzeugleuchte 400 (vgl. 1)
kann darüber
hinaus mehrere Lichtquelleneinheiten 100 aufweisen, um
Licht auszusenden, welches komplementär zum Licht der Lichtquelleneinheiten 100c und 100d ausgebildet
ist. Diese Lichtquelleneinheiten 100 können, wie die Lichtquelleneinheit 100b bei
der Lichtquelleneinheit 100a (vgl. 3), Licht zu den Zwischenräumen in
Bezug auf das Licht aussenden, das von den Lichtquelleneinheiten 100c und 100d komplementär ausgesandt
wird.
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8 zeigt ein Beispiel für die Ausbildung des
Halbleiterlichtemissionselements 102. Das Halbleiterlichtemissionselement 102 weist
eine aktive Schicht 116 und einen Lichtaussendebereich 114 auf.
Die aktive Schicht 116 ist eine Schicht, bei welcher ein
PN-Übergang
innerhalb des Halbleiterlichtemissionselements 102 vorgesehen
ist, und erzeugt Licht mit einer Signalform, die durch die Eigenschaften
des PN-Übergangs
festgelegt wird, beispielsweise ultraviolettes Licht oder blaues
Licht, in Reaktion auf die Energie, die dem Halbleiterlichtemissionselement 102 zugeführt wird.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist der Lichtaussendebereich 114 eine V-förmige Nut,
die auf der Oberfläche
des Halbleiterlichtemissionselements 102 vorgesehen ist,
und sich annähernd
geradlinig erstreckt. Diese Nut erreicht zumindest einen Teil der aktiven
Schicht in Bezug auf die Tiefe. Daher erzeugt der Lichtaussendebereich 114 Licht
von zumindest einem Teil einer Öffnung
der Nut. Daher erzeugt der Lichtaussendebereich 114 Licht
aus einem im wesentlichen geradlinigen Bereich.
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Weiterhin
erstreckt sich der Lichtaussendebereich 114 in Querrichtung
in Bezug auf das Fahrzeug, bei Anbringung an der Fahrzeugkarosserie, entsprechend
der horizontalen Abschneidelinie 304 (vgl. 4). In diesem Fall kann die Linse 104 (vgl. 4) ordnungsgemäß zumindest
einen Teil der horizontalen Abschneidelinie 304 dadurch
erzeugen, dass die Form des Lichtaussendebereichs 114 projiziert
wird.
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Weiterhin
ist das Halbleiterlichtemissionselement 102 eine Lichtemissionsdiode
des Randaussendetyps, zur Erzeugung von Licht in Richtung senkrecht
zu ihrer Oberfläche.
Hierbei erzeugt die aktive Schicht 116 Licht in Richtung
senkrecht zur Oberfläche
des Lichtemissionselements 102 zu einem Abschnitt des nutförmigen Lichtaussendebereichs 114, der
die aktive Schicht 116 erreicht. Der Lichtaussendebereich 114 reflektiert
Licht auf einer Wandoberfläche
der Nut, so dass Licht in Richtung senkrecht zur Oberfläche des
Halbleiterlichtemissionselements 102 ausgesandt wird. Hierbei
sendet das Halbleiterlichtemissionselement 102 Licht mit
hoher Helligkeit dadurch aus, dass es Licht intensiv an dem nutförmigen Lichtaussendebereich 114 erzeugt.
Bei dieser Ausführungsform
wird ermöglicht,
eine Lichtquelle zur Erzeugung von Licht mit hoher Helligkeit aus
einem schmalen und geradlinigen Bereich bereitzustellen.
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Weiterhin
kann das Halbleiterlichtemissionselement 102 ein fluoreszierendes
Material aufweisen, das zumindest einen Teil der Öffnung der
Nut bedeckt. Diese fluoreszierende Material kann weißes Licht
oder gelbes Licht in Reaktion auf das von dem Lichtaussendebereich 114a erzeugen.
Bei dieser Ausführungsform
kann ordnungsgemäß ein Halbleiterlichtemissionselement
ausgebildet werden, das annähernd
einen geradlinigen Lichtaussendebereich aufweist.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
kann das Halbleiterlichtemissionselement eine Lichtemissionsdiode
des Oberflächenemissionstyps
aufweisen, um Licht in Richtung senkrecht zur Oberfläche auszusenden.
In diesem Fall kann der Lichtaussendebereich 114 eine Nut
sein, deren Tiefe nicht die aktive Schicht 116 erreicht,
die dazu vorgesehen ist, Licht von der Oberfläche des Halbleiterlichtemissionselements 102 auszusenden.
Auch in diesem Fall kann der Lichtaussendebereich 114 so
ausgebildet sein, dass er einen Teil der Oberfläche des Halbleiterlichtemissionselements 102 abdeckt,
mit Ausnahme des Lichtaussendebereiches 114 mit einem lichtdurchlässigen Teil.
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9 zeigt ein weiteres Beispiel
für die
Ausbildung der Lichteinheit 120. Bei dieser Ausführungsform
weist die Lichtquelle mehrere Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102f auf.
Die Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102c sind
so ausgebildet, dass sie in einer Reihe angeordnet sind, die annähernd quer
zum Fahrzeug verlaufen, entsprechend der horizontalen Abschneidelinie 304 (vgl. 4). Weiterhin sind die Halbleiterlichtemissionselemente 102d bis 102f annähernd schräg nach unten in
einer Reihe annähernd
in Querrichtung zum Fahrzeug, entsprechend der schrägen Abschneidelinie 302 (vgl. 4). Weiterhin sind die Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102f in
Form eines umgekehrten V angeordnet.
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Hierbei
erzeugt die Linse 304 (vgl. 2)
die horizontale Abschneidelinie 304 auf Grundlage des Lichts,
das von dem Lichtaussendebereich 114a bis 114c der
Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102c ausgesandt
wird, sowie die schräge
Abschneidelinie 302 Abschneidelinie des Lichts, das von
dem Lichtaussendebereich 114d bis 114f der Halbleiterlichtemissionselemente 102d bis 102f ausgesandt wird.
Auch in diesem Fall kann daher die Abschneidelinie deutlich und
ordnungsgemäß erzeugt
werden. Darüber
hinaus kann ein ordnungsgemäßes Lichtverteilungsmuster
erzielt werden. Einzelheiten in 9,
die mit denselben Bezugszeichen wie in 2 bezeichnet sind, abgesehen von den
voranstehend geschilderten, einzelnen Einzelheiten, werden nicht
erneut beschrieben, da sie ähnlich
oder entsprechend wie in 2 ausgebildet
sind.
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10 zeigt ein weiteres Beispiel
für die Ausbildung
der Lichteinheit 120. Bei dieser Ausführungsform sind mehrere Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102e in
einer Reihe angeordnet. Weiterhin ist das Abdichtungsteil 108 annähernd halbzylinderförmig ausgebildet,
wobei ein Zylinder durch eine Oberfläche getrennt ist, welche die
Zentrumsachse enthält.
Das Dichtungsteil 108 kann als Zylinderlinse dienen.
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Das
Dichtungsteil 108 weist sein Zentrum annähernd auf
den Lichtaussendebereichen 114a bis 114e auf,
und seine Längsrichtung
ist zu jener Richtung ausgerichtet, in welcher die Halbleiterlichtemissionselemente 102a bis 102e angeordnet
sind. Hierbei sendet die Lichtquelle 120 das Licht, das
in den annähernd
geradlinigen Bereichen erzeugt wird, nach außen hochsymmetrisch aus. Weiterhin
können die
Abmessungen der Lichtquelle 120 verringert werden. Einzelheiten
in 10, welche mit denselben Bezugszeichen
wie in 2 bezeichnet
sind, abgesehen von den voranstehend geschilderten Einzelheiten,
werden nicht erneut beschrieben, da sie ebenso oder ähnlich ausgebildet
sind wie die Einzelheiten in 2.
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Die 11 und 12 zeigen ein weiteres Beispiel für die Ausbildung
der Lichtquelleneinheit 100. 11 ist
ein vertikaler Querschnittsansicht BB durch die Lichtquelleneinheit 100. 12 ist eine horizontale
Querschnittsansicht AA der Lichtquelleneinheit 100. Bei
dieser Ausführungsform
weist die Lichtquelleneinheit 100 ein Halterungsteil 204 auf,
eine Lichtquelle 120, und einen Reflektor 202.
Das Halterungsteil 204 ist ein plattenförmiger Körper zum Haltern der Lichtquelle 120 auf
einer annähernd
horizontal verlaufenden unteren Oberfläche. Das Halterungsteil 204 kann
als Wärmeabstrahlplatte
zur Abstrahlung der Wärme
von der Lichtquelle 120 dienen. Die Lichtquelle 120 weist
ein Substrat 106 auf, ein Dichtungsteil 108, und
mehrere Halbleiterlichtemissionselemente 102, und ist nach
unten auf der unteren Oberfläche
des Halterungsteils 204 befestigt.
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Das
Halbleiterlichtemissionselement 102 arbeitet ebenso oder ähnlich wie
das Halbleiterlichtemissionselement 102, das im Zusammenhang
mit 8 beschrieben wurde,
und ist so befestigt, dass die Längsrichtung
des Lichtaussendebereiches 114 annähernd parallel zur Vorwärts- oder
Rückwärtsrichtung
verläuft.
Das Substrat 106 und das Dichtungsteil 108 können ebenso
oder ähnlich
ausgebildet sein wie das Substrat 106 und das Dichtungsteil 108,
die im Zusammenhang mit 2 beschrieben wurden.
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Der
Reflektor 202, der ein Beispiel für eine optische Vorrichtung
zum Reflektieren des von dem Halbleiterlichtemissionselement 102 erzeugten Lichts
ist, erstreckt sich nach vorn und nach unten von der Rückseite
der Lichtquelle 120 aus, um die Lichtquelle 120 abzudecken,
und liegt dem Halterungsteil 204 so gegenüber, dass
die Lichtquelle dazwischen angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform
weist der Reflektor 202, der ein parabelförmiger Reflektor
ist, ein optisches Zentrum F auf, das in der Nähe des Vorderendes des Lichtaussendebereiches 114 angeordnet
ist.
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Der
Reflektor 202 reflektiert, wie in den 9 und 10 gezeigt,
das von den Lichtaussendebereichen 114 erzeugte Licht der
Halbleiterlichtemissionselemente 102 nach vorn, an jedem
Punkt auf dem Reflektor 202, beispielsweise an den Punkten 502a bis 502c.
Weiterhin erzeugt der Reflektor 202 die Bilder 504a bis 504c der
Lichtaussendebereiche 114, die jeweils den Punkten 502a bis 502c entsprechen, in
Vorwärtsrichtung
des Fahrzeugs. Die Lichtquelleneinheit 100 bildet einen
Teil des Lichtverteilungsmusters der Fahrzeugleuchte 400 (vgl. 1), durch Projektion der
Bilder 504a bis 504c in Vorwärtsrichtung. Auch bei dieser Ausführungsform
kann das Lichtverteilungsmuster ordnungsgemäß ausgebildet werden.
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13 zeigt ein Beispiel für das Lichtverteilungsmuster,
das von der Lichtquelleneinheit 100 erzeugt wird, die im
Zusammenhang mit den 11 und 12 beschrieben wurde. Bei
dieser Ausführungsform
sind die Lichtaussendebereiche 114 der Halbleiterlichtemissionselemente 102 (vgl. 11) weiter hinten angeordnet
als das optische Zentrum F in Bezug auf das Fahrzeug. In diesem
Fall erzeugt der Reflektor 202 die Bilder 504 der Lichtaussendebereiche 114,
ohne dass das reflektierte Licht die optische Achse kreuzt.
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Der
Reflektor 202 projiziert daher das Bild eines Endes der
Lichtaussendebereiche 114 in Nähe des optischen Zentrums F
zur Nähe
des Zentrums des Lichtverteilungsmusters 300, wobei er
das Bild des anderen Endes der Lichtaussendebereiche 114 weit
entfernt vom optischen Zentrum F zum Rand des Lichtverteilungsmusters 300 entfernt
von dessen Zentrum projiziert. Die Lichtquelleneinheit 100 erzeugt
daher die Bilder 504, die vom Zentrum bis zum Rand des
Lichtverteilungsmusters 300 reichen, entsprechend jedem
der Punkte auf dem Reflektor 202. So erzeugt beispielsweise
die Lichtquelleneinheit 100 die Bilder 504a bis 504c entsprechend
den Punkten 502a bis 502c (vgl. die 11 und 12).
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Die
Lichtquelleneinheit 100 erzeugt mehrere Bilder 504 entsprechend
mehreren Punkten auf dem Reflektor 202 so, dass zumindest
ein Teil des Lichtverteilungsmusters 300 ausgebildet wird.
Daher kann bei dieser Ausführungsform
das Lichtverteilungsmuster ordnungsgemäß ausgebildet werden.
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14 zeigt ein weiteres Beispiel
für die Ausbildung
des Halbleiterlichtemissionselements 102. Bei dieser Ausführungsform
weist das Halbleiterlichtemissionselement 102, das annähernd zylinderförmig ausgebildet
ist, einen saphirförmigen
Abschnitt 602 auf, eine Halbleiterschicht 604 des N-Typs,
und eine Halbleiterschicht 606 des P-Typs. Der Saphirabschnitt 602 stellt
eine Stange dar, die aus Saphir besteht, und dazu verwendet wird,
einen Kristall aus GaN auf ihrer Seitenoberfläche auszubilden.
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Die
Halbleiterschicht 604 des N-Typs deckt annähernd die
Seitenoberfläche
des Saphirabschnitts 602 ab. Die Halbleiterschicht 604 des
N-Typs wird dadurch hergestellt, dass aufeinanderfolgend eine polykristalline
GaN-Pufferschicht,
eine einkristalline GaN-Schicht des N-Typs, und eine AlGaN-Schicht
des N-Typs auf der Seitenoberfläche des
Saphirabschnitts 602 übereinander
laminiert werden.
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Die
Halbleiterschicht 606 des P-Typs deckt annähernd die
Oberfläche
der Halbleiterschicht 604 des N-Typs ab. Die Halbleiterschicht 606 des
P-Typs wird dadurch hergestellt, dass aufeinanderfolgend eine InGaN-Aktivschicht,
dotiert mit Zn, eine AlGaN-Schicht des P-Typs, und eine GaN-Schicht
des P-Typs, der AlGaN-Schicht des N-Typs der Halbleiterschicht 604 des
N-Typs überlagert
zusammenlaminiert werden.
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Das
Halbleiterlichtemissionselement 102 erzeugt daher blaues
Licht mit Hilfe der InGaN-Aktivschicht des P-Typs. Das Halbleiterlichtemissionselement 102 sendet
daher das erzeugte blaue Licht nach außen, durch jede der Schichten,
die über
die InGaN-Aktivschicht des P-Typs laminiert wurden. Das Halbleiterlichtemissionselement 102 erzeugt
daher Licht aus einem geradlinigen Lichtemissionsbereich. Bei dieser
Ausführungsform
kann daher das Halbleiterlichtemissionselement 102 ordnungsgemäß ausgebildet
werden.
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Weiterhin
kann der stangenförmige
Saphirabschnitt 602 durch eine mechanische Vorgehensweise
ausgebildet werden. Der Saphirabschnitt 602 kann auch als
annähernd
geradlinige Platte ausgebildet werden. Jede der Schichten der Halbleiterschichten 604 und 606 des
N-Typs bzw. des P-Typs können mittels
MOCVD (metallorganische, chemische Dampfablagerung), MBE (Molekularstrahlepitaxie), LPE
(Flüssigphasenepitaxie),
usw. hergestellt werden.
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Weiterhin
kann jede der Halbleiterschichten 604 und 606 des
N-Typs und des P-Typs Energie von einer nicht durchgeführten Elektrode
empfangen. Die Elektrode für
die Halbleiterschicht 604 des N-Typs kann dadurch hergestellt
werden, dass ein Teil der Halbleiterschicht 604 des N-Typs
freigelegt wird, durch Entfernen eines Teils der Halbleiterschicht 604 des
P-Typs mittels Ätzung.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
kann ein Teil einer Schicht, die in der Halbleiterschicht 604 oder 606 des
N-Typs oder des P-Typs vorhanden ist, zu einer Stange dadurch ausgeformt
werden, dass CZ-Verfahren (Czochralski-Verfahren) oder ein FZ-Verfahren
(Schwebezonenverfahren) eingesetzt wird, und kann das Halbleiterlichtemissionselement 102 durch
Anlaminieren der anderen Schichten auf die Stange hergestellt werden.
In diesem Fall können die
Abmessungen des Halbleiterlichtemissionselements 102 dadurch
verringert werden, dass der Saphirabschnitt 602 nicht eingesetzt
wird. Darüber
hinaus können
die Halbleiterschichten 604 und 606 des N-Typs
bzw. des P-Typs aus SiC des N-Typs bzw. des P-Typs hergestellt werden.
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Der
Scheinwerfer, bei welchem die vorliegende Erfindung eingesetzt wird,
umfasst, ist jedoch nicht hierauf beschränkt, einen normalen Scheinwerfer,
Nebelleuchten, und Abbiegeleuchten von Kraftfahrzeugen, Motorrädern und
Zügen.
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Wie
aus der voranstehend Beschreibung deutlich geworden sein sollte,
kann gemäß der vorliegenden
Erfindung ein ordnungsgemäßes Lichtverteilungsmuster
ausgebildet werden.
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Zwar
wurde die vorliegende Erfindung anhand von beispielhaften Ausführungsformen
beschrieben, jedoch wird darauf hingewiesen, dass Fachleute auf
diesem Gebiet zahlreiche Änderungen und
Ersetzungen vornehmen können,
ohne vom Wesen und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen,
die sich aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen ergeben
und von den beigefügten
Patentansprüchen
umfasst sein sollen.