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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugleuchte.
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Bei einer Fahrzeugleuchte, beispielsweise einem Fahrzeugscheinwerfer, ist es unter Sicherheitsgesichtspunkten erforderlich, ein Lichtverteilungsmuster mit hoher Genauigkeit auszubilden. Das Lichtverteilungsmuster wird durch ein optisches System erzeugt, bei dem ein Reflektor und eine Linse vorhanden sind, wie dies beispielsweise in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung
JP 06-89 601 A beschrieben wird. Darüber hinaus wird seit kurzem untersucht, ein Halbleiterlichtemissionselement in einem Fahrzeugscheinwerfer einzusetzen.
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Bei der optischen Konstruktion zur Erzeugung des Lichtverteilungsmusters kann es erforderlich sein, die Form eines Aussendebereichs der Lichtquelle zu berücksichtigen. Ein Halbleiterlichtemissionselement erzeugt Licht von dem Emissionsbereich mit Aufweitung, beispielsweise von seiner gesamten Oberfläche. Wenn das Halbleiterlichtemissionselement bei einem Fahrzeugscheinwerfer eingesetzt wird, ist daher die optische Konstruktion kompliziert, und es ist schwierig, ein ordnungsgemäßes Lichtverteilungsmuster zu erzeugen.
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JP 2003-31 011 A beschreibt eine lineare Lichtquelle für ein Fahrzeug, die sich in seitlicher Richtung erstreckt und ein Reflexionselement aufweist, so dass Licht von der Lichtquelle nach vorn reflektiert wird, das eine Abschneidelinie aufweist.
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Die später veröffentlichte
EP 1 418 621 A2 zeigt eine Fahrzeugleuchte mit einer Halbleiterlichtquelle und einer Mehrzahl von Lichtemissionselementen. Separate Lichtquellen in der Vorrichtung werden zum Ausbilden von Fern- und Abblendlicht verwendet.
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Daher besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Fahrzeugleuchte, welche die voranstehend geschilderten Schwierigkeiten überwinden kann, die beim Stand der Technik auftreten. Das voranstehende und weitere Ziele können durch die Kombinationen erreicht werden, die im unabhängigen Patentanspruch angegeben sind. Die abhängigen Patentansprüche legen weitere vorteilhafte und beispielhafte Kombinationen gemäß der vorliegenden Erfindung fest.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Fahrzeugleuchte ein Halbleiterlichtemissionselement auf einer Basisplatte zur Erzeugung von Licht auf, ein Dichtungsteil, das aus einem Material besteht, durch welches das Licht hindurchgeht, zum Abdichten des Halbleiterlichtemissionselementes, ein Befestigungsteil zur Befestigung des Halbleiterlichtemissionselementes durch Einpassen des Halbleiterlichtemissionselementes aus einer sichtbaren Position, die eine Seite des Halbleiterlichtemissionselementes einnimmt und die durch das Dichtungsteil sichtbar ist, in einer Referenzposition, an welcher das Halbleiterlichtemissionselement angebracht werden soll, wobei das Befestigungsteil Markierungen aufweist, die entsprechend der Referenzposition vorgesehen sind, um die Basisplatte des Halbleiterlichtemissionselementes einzupassen, und ein optisches Teil zur Ausbildung zumindest eines Teils einer Abschneidelinie, die eine Grenze zwischen hell und dunkel eines Lichtverteilungsmusters der Fahrzeugleuchte bestimmt, durch Projizieren der Form der einen Seite des Halbleiterlichtemissionselementes aus der Fahrzeugleuchte heraus.
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Das Befestigungsteil kann das Halbleiterlichtemissionselement dadurch befestigen, dass die sichtbare Position der einen Seite in der Referenzposition befestigt wird, die innerhalb einer Horizontalebene festgelegt ist, die eine Lichtachse der Fahrzeugleuchte enthält.
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Das Dichtungsteil kann wie eine konvexe Linse geformt sein, und das Befestigungsteil kann das Halbleiterlichtemissionselement dadurch befestigen, dass eine Seite eines Bildes des Halbleiterlichtemissionselementes, das durch das Dichtungsteil in Form einer konvexen Linse vergrößert wird, in der Referenzposition befestigt wird, um so die sichtbare Position der einen Seite des Halbleiterlichtemissionselementes in die Referenzposition einzupassen.
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Die voranstehende Zusammenfassung der Erfindung beschreibt nicht notwendigerweise sämtliche notwendigen Merkmale der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung kann auch eine Unterkombination der voranstehend angegebenen Merkmale sein.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
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1 eine Perspektivansicht einer Fahrzeugleuchte 10;
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2 eine Horizontalschnittansicht der Fahrzeugleuchte 10;
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3 eine Vertikalschnittansicht AA einer Lichtquelleneinheit 20;
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4 eine Vertikalschnittansicht BB der Lichtquelleneinheit 20;
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5 ein Beispiel für ein Bild 120;
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6 ein Beispiel für ein Lichtverteilungsmuster 300;
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7 ein weiteres Beispiel für die Ausbildung eines LED-Moduls 100;
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8 eine Horizontalschnittansicht AA einer Lichtquelleneinheit 20;
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9 eine Vertikalschnittansicht BB der Lichtquelleneinheit 20;
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10 ein Beispiel für ein Lichtverteilungsmuster 300a; und
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11 ein Beispiel für ein Lichtverteilungsmuster 300b.
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Die Erfindung wird nachstehend auf Grundlage ihrer bevorzugten Ausführungsformen beschrieben, welche nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Erfindung einzuschränken, sondern dazu, die Erfindung zu verdeutlichen. Es sind nicht sämtliche Merkmale und deren Kombinationen, die anhand der Ausführungsformen beschrieben werden, notwendigerweise unbedingt für die Erfindung erforderlich.
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Die 1 und 2 zeigen ein Beispiel für die Ausbildung einer Fahrzeugleuchte 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 zeigt eine Perspektivansicht der Fahrzeugleuchte 10. 2 zeigt eine Horizontalschnittansicht der Fahrzeugleuchte 10 durch eine Horizontalebene, welche die Mitte einer Lichtquelleneinheit 20 kreuzt. Das Ziel der vorliegenden Ausführungsform besteht darin, ein Lichtverteilungsmuster der Fahrzeugleuchte 10 mit hoher Genauigkeit zu erzeugen. Die Fahrzeugleuchte 10 ist ein Fahrzeugscheinwerfer, der in einem Fahrzeug, beispielsweise einem Kraftfahrzeug eingesetzt wird, und Licht in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs aussendet. Die Fahrzeugleuchte 10 weist mehrere Lichtquelleneinheiten 20 auf, eine Abdeckung 12, einen Leuchtenkörper 14, eine Schaltungseinheit 16, mehrere Wärmeabstrahlteile 24, einen Verlängerungsreflektor 28, sowie Kabel 22 und 26.
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Jede der Lichtquelleneinheiten 20 weist ein LED-Modul 100 auf, so dass Licht mit einem vorbestimmten Verteilungsmuster auf Grundlange des von dem LED-Modul 100 erzeugten Lichtes ausgesandt wird. Die Lichtquelleneinheiten 20 werden durch den Leuchtenkörper 14 so gehaltert, dass sie sich schräg bewegen können, mit Hilfe eines Ausrichtungsmechanismus zur Einstellung der Richtung der Lichtachse der Lichtquelleneinheiten 20. Die Lichtquelleneinheiten 20 können durch den Leuchtenkörper 14 so gehaltert sein, dass die Lichtachse um 0,3 bis 0,6 Grad nach unten weist, wenn die Fahrzeugleuchte 10 an einer Fahrzeugkarosserie angebracht ist.
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Weiterhin können die mehreren Lichtquelleneinheiten 20 gleiche oder ähnliche Lichtverteilungseigenschaften aufweisen, oder Lichtverteilungseigenschaften, die sich voneinander unterscheiden. Bei einer anderen Ausführungsform kann eine der Lichtquelleneinheiten 20 mehrere LED-Module 100 aufweisen. Bei den Lichtquelleneinheiten 20 können Halbleiterlaser anstelle der LED-Module 100 vorgesehen sein.
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Die Abdeckung 12 und der Leuchtenkörper 14 bilden eine Leuchtenkammer der Fahrzeugleuchte 10, in welcher die Lichtquelleneinheiten 20 aufgenommen sind. Die Abdeckung 12 und der Leuchtenkörper 14 können die Lichtquelleneinheiten 20 abdichten, gegebenenfalls wasserdicht. Die Abdeckung 12 ist lichtdurchlässig, und besteht aus einem Material, durch welche das von dem LED-Modul 100 erzeugte Licht hindurchgeht, ist auf einer vorderen Oberfläche des Fahrzeugs vorgesehen, und deckt die Vorderseite der Lichtquelleneinheiten 20 ab. Der Leuchtenkörper 14 liegt der Abdeckung 12 so gegenüber, dass die Lichtquelleneinheiten 20 dazwischen angeordnet sind, so dass die Rückseite der Lichtquelleneinheiten 20 abgedeckt ist.
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Die Schaltungseinheit 16 ist ein Modul, in welcher eine Beleuchtungsschaltung zur Stromversorgung des LED-Moduls 100 vorgesehen ist. Die Schaltungseinheit 16 ist elektrisch an die Lichtquelleneinheiten 20 über die Kabel 22 angeschlossen. Weiterhin ist die Schaltung 16 elektrisch an die Außenseite der Fahrzeugleuchte 10 über die Kabel 26 angeschlossen.
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Die Wärmeabstrahlteile 24 sind Kühlkörper, die so angeordnet sind, dass sie zumindest ein Teil der Lichtquelleneinheiten 20 berühren. Jedes Wärmeabstrahlteil 24 besteht aus einem Material, dessen Wärmeleitungskoeffizient höher ist als jener von Luft, beispielsweise aus Metall. Die Wärmeabstrahlteile 24 sind schwenkbar auf dem Ausrichtungsmechanismus beweglich angebracht, und gehen mit den Lichtquelleneinheiten 20 innerhalb des Bewegungsbereiches der Lichtquelleneinheiten 20 mit, wobei ausreichend viel Raum gegenüber dem Leuchtenkörper 14 vorgesehen ist, dass die Lichtachsen der Lichtquelleneinheiten 20 eingestellt werden können. Die Wärmeabstrahlteile 24 können einstückig als Metallteil ausgebildet sein. In diesem Fall können die gesamten Wärmeabstrahlteile 24 wirksam Wärme abführen.
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Der Verlängerungsreflektor 28 besteht aus einer dünnen Metallplatte, welche die Abdeckung 12 von den Unterseiten der Lichtquelleneinheiten 20 aus erreicht. Der Verlängerungsreflektor 28 deckt zumindest ein Teil einer Innenoberfläche des Leuchtenkörpers 14 so ab, dass die innere Oberfläche des Leuchtenkörpers 14 verdeckt wird, wodurch das Erscheinungsbild der Fahrzeugleuchte 10 verbessert wird.
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Zumindest ein Teil des Verlängerungsreflektors 28 berührt die Lichtquelleneinheiten 20 und/oder die Wärmeabstrahlteile 24. In diesem Fall dient der Verlängerungsreflektor 28 als Wärmeleitungsteil zum Leiten der Wärme, die von dem LED-Modul 100 gezeugt wird, zu der Abdeckung 12. Daher führt der Verlängerungsreflektor 28 die Wärme des LED-Moduls 100 ab.
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Weiterhin ist ein Teil des Verlängerungsreflektors 28 an der Abdeckung 12 oder dem Leuchtenkörper 14 befestigt. Der Verlängerungsreflektor 28 kann eine solche Form aufweisen, dass er die Oberseite, die Unterseite, und die Seiten der Lichtquelleneinheiten 20 abdeckt.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform kann, wenn das LED-Modul 100 als Lichtquelle verwendet wird, erreicht werden, dass die Lichtquelleneinheiten 20 klein sind. Weiterhin wird infolge dieser Tatsache die konstruktive Freiheit in bezug auf die Anordnung der Lichtquelleneinheiten 20 verbessert, was es ermöglicht, eine Fahrzeugleuchte 10 mit guten Eigenschaften in bezug auf das Design zur Verfügung zu stellen.
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Die 3 und 4 zeigen ein Beispiel für die Ausbildung der Lichtquelleneinheit 20. 3 zeigt eine Vertikalschnittansicht AA einer Lichtquelleneinheit 20. 4 zeigt eine Vertikalschnittansicht BB der Lichtquelleneinheit 20. Die Lichtquelleneinheit 20 ist eine Lichtquelleneinheit des Typs mit geradliniger Emission, welche das von dem LED-Modul 100 erzeugte Licht in Vorwärtsrichtung durch die Linse 204 aussendet, und weist ein LED-Modul 100 auf, eine Linse 204, ein Befestigungsteil 202, eine Verlängerung 208, und ein Gehäuse 206.
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Das LED-Modul ist eine Lichtquelle zum Aussenden weißen Lichtes, die Licht auf Grundlage der Energie erzeugt, die von außerhalb der Lichtquelleneinheit 20 über das Kabel 22 empfangen wird. Die Linse 204 ist ein Beispiel für ein optisches Bauteil, das in der Fahrzeugleuchte 10 eingesetzt wird (vgl. 1), und das von dem LED-Modul 100 erzeugte Licht in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs aussendet, wodurch zumindest ein Teil des Lichtverteilungsmusters der Fahrzeugleuchte 10 erzeugt wird.
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Das Befestigungsteil 202 weist die Form einer Platte auf, deren Oberfläche in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs weist, auf welcher eine untere Oberfläche des LED-Moduls 100 befestigt ist. Das Befestigungsteil 202 führt daher dazu, dass das LED-Modul 100 Licht in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs aussendet. Weiterhin besteht das Befestigungsteil 202 aus einem Material, dessen Wärmeleitungskoeffizient höher ist als jener von Luft, beispielsweise aus Metall, so dass es als Abstrahlplatte zum Abführen der Wärme dient, die von dem LED-Modul 100 erzeugt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform berührt das Befestigungsteil 202 das Gehäuse 206 an seinem einen Ende, so dass es die von dem LED-Modul 100 erzeugte Wärme an das Gehäuse 206 weiterleitet, wodurch die Wärme des LED-Moduls 100 abgeführt wird. Hierdurch wird ermöglicht, zu verhindern, dass die Lichtmenge, die von dem LED-Modul 100 ausgesandt wird, durch Wärmeeinfluss verringert wird.
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Die Verlängerung 208 besteht aus einer dünnen Metallplatte, die sich von dem Bereich in der Nähe des LED-Moduls 100 bis zum Bereich eines Randabschnittes der Linse 204 erstreckt. Daher verdeckt die Verlängerung 208 den Spalt zwischen einer inneren Oberfläche des Gehäuses 206 und dem LED-Modul 100, wodurch das Erscheinungsbild der Fahrzeugleuchte 10 verbessert wird. Die Verlängerung 208 kann, falls erwünscht, das Licht reflektieren, das von dem LED-Modul 100 erzeugt wird.
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Das Gehäuse 206 ist kastenförmig ausgebildet, um das LED-Modul 100, das Befestigungsteil 202 und die Verlängerung 208 aufzunehmen. Weiterhin weist das Gehäuse 206 eine Öffnung in seiner oberen Oberfläche auf, in welcher die Linse 204 gehaltert ist. Das Gehäuse 206 kann, falls erwünscht, die von dem LED-Modul 100 aufgenommene Wärme über das Befestigungsteil 202 zu den Wärmeabstrahlteilen 24 (vgl. 1) und/oder den Verlängerungsreflektor 28 (siehe 1) leiten. Hierdurch wird ermöglicht, die Wärme des LED-Moduls 100 ordnungsgemäß abzuführen.
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Als nächstes werden das LED-Modul 100 und das Befestigungsteil 202 mit weiteren Einzelheiten erläutert. Das LED-Modul 100 weist mehrere Elektroden 104 auf, eine Basisplatte 106, ein Halbleiterlichtemissionselement 102, und ein Dichtungsteil 108. Die Elektroden 104 sind elektrisch mit dem Halbleiterlichtemissionselement 102 verbunden, und liefern die Energie, die von außerhalb der Lichtquelleneinheiten 20 geliefert wird, über die Kabel 22 an das Halbleiterlichtemissionselement 102.
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Die Basisplatte 106 ist ein plattenförmiger Körper, der an einer Oberfläche des Befestigungsteils 202 befestigt ist, und das Halbleiterlichtemissionselement 102 zur Linse 204 hin haltert. Weiterhin besteht zumindest ein Teil der Basisplatte 106 aus einem Material, dessen Wärmeleitungskoeffizient höher ist als jener von Luft, beispielsweise aus Metall, und die von dem Halbleiterlichtemissionselement 102 erzeugte Wärme zum Befestigungsteil 202 leitet.
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Das Halbleiterlichtemissionselement 102 ist ein Lichtemissionsdiodenelement zum Aussenden von Licht von einer Oberfläche, die in Richtung von der Basisplatte 106 zum Dichtungsteil 108 hin weist, welches dem Befestigungsteil 202 zugewandt ist, mit der Basisplatte 106 dazwischen, und erzeugt Licht in Reaktion auf die von außerhalb der Lichtquelleneinheiten 20 empfangene Energie. Das Halbleiterlichtemissionselement 102 sendet blaues Licht zu einem fluoreszierenden Material hin aus, das auf seiner Oberfläche vorgesehen ist, wodurch erreicht wird, dass das fluoreszierende Material gelbes Licht aussendet, das komplementär zum blauen Licht ist. In diesem Fall erzeugt das LED-Modul 100 weißes Licht auf Grundlage des blauen und des gelben Lichtes, die von dem Halbleiterlichtemissionselement 102 bzw. vom fluoreszierenden Material erzeugt werden. Bei einer anderen Ausführungsform kann das Halbleiterlichtemissionselement 102 Infrarotlicht zum fluoreszierenden Material so aussenden, dass ermöglicht wird, dass das fluoreszierende Material weißes Licht aussendet.
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Weiterhin ist die Oberfläche des Halbleiterlichtemissionselementes 102 annähernd rechteckig mit einer Fläche von 1 mm2. Das Halbleiterlichtemissionselement 102 erzeugt Licht von seiner gesamten Oberfläche aus. Das Halbleiterlichtemissionselement 102 ist ein Beispiel für eine ebene Lichtquelle, zur Erzeugung von Licht von einem ebenen Bereich mit Aufweitung.
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Das Dichtungsteil 108 ist ein Formteil zum Abdichten des Halbleiterlichtemissionselementes 102. Das Dichtungsteil 108 besteht aus einem Material, durch welches das weiße Licht hindurchgeht, das von dem Halbleiterlichtemissionselement 102 erzeugt wird, beispielsweise aus lichtdurchlässigem Harz. Das Dichtungsteil 108 kann aus einem Material bestehen, dessen Brechungsindex höher ist als jener von Luft, und die Lichtaussendeoberfläche des Halbleiterlichtemissionselementes 102 abdeckt. Hierdurch wird ermöglicht, dass das durch das Innere des Halbleiterlichtemissionselementes 102 erzeugte Licht wirksam herausgeführt und eingesetzt wird.
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Weiterhin ist zumindest ein Teil der Oberfläche des Dichtungsteils 108 annähernd kugelförmig ausgebildet, mit dem Zentrum der Kugel auf dem Halbleiterlichtemissionselement 102. Daher ist das Dichtungsteil 108 wie eine konvexe Linse geformt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Dichtungsteil 108 eine Halbkugel, die zur Abdichtung des Halbleiterlichtemissionselementes 102 in ihrem Zentrum dient.
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Im vorliegenden Fall kann durch Steuern der Richtwirkung des Lichtes, das von dem Halbleiterlichtemissionselement erzeugt wird, das Licht ordnungsgemäß in die Linse 204 hineingelangen. Wenn das Halbleiterlichtemissionselement 102 von der Linse 204 aus durch das Dichtungsteil 108 betrachtet wird, weist das Halbleiterlichtemissionselement 102, das durch die konvexe Linse vergrößert wird, welche durch das Dichtungsteil 108 gebildet wird, ein Bild 120 auf, dessen Abmessungen und Größe gestrichelt dargestellt sind. Die Abmessungen des Bildes 120 ergeben sich durch Multiplikation der Abmessungen des Halbleiterlichtemissionselementes 102 mit dem Brechungsindex. Daher sind die Abmessungen des Bildes 120 annähernd 1,4 bis 1,6 mal so groß wie die Abmessungen des Halbleiterlichtemissionselementes 102. Darüber hinaus kann auch nur ein Teil des Dichtungsteils 108 als konvexe Linse ausgebildet sein.
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Das Befestigungsteil 202 weist mehrere Markierungen 210 auf, die entsprechend einer Referenzposition vorgesehen sind, an welcher das Halbleiterlichtemissionselement 102 angebracht werden soll, wobei das LED-Modul 100 auf Grundlage des Positionierens der Markierungen 210 befestigt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform geben die Markierungen 210 die Referenzposition an, an welcher eine Seite des Bildes 120 des Halbleiterlichtemissionselementes 102, vergrößert durch das die Form einer konvexen Linse aufweisende Dichtungsteil 108, angebracht werden soll. Das Befestigungsteil 202 befestigt das Halbleiterlichtemissionselement 102 in einer vorbestimmten Position durch Befestigung des LED-Moduls 100.
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In diesem Fall passt durch Befestigung der einen Seite des Bildes 120 an der Referenzposition eine sichtbare Position einer Seite des Halbleiterlichtemissionselementes 102, betrachtet durch das Dichtungsteil 108, in die Referenzposition, wodurch das Befestigungsteil 202 das Halbleiterlichtemissionselement 102 befestigt. Die sichtbare Position der einen Seite des Halbleiterlichtemissionselementes 102, betrachtet durch das Dichtungsteil 108, welche in die Referenzposition passt, ist eine Position, welche optisch der einen Seite des Halbleiterlichtemissionselementes 102 entspricht, bei Betrachtung durch das Dichtungsteil 108. Weiterhin ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Referenzposition, in welche die eine Seite des Bildes 120 eingepasst werden soll, vorbestimmt innerhalb einer Horizontalebene, welche die Lichtachse der Lichtquelleneinheiten 20 enthält. Die Referenzposition ist auf einer Linie festgelegt, die sich in Querrichtung des Fahrzeugs erstreckt, und einen Brennpunkt F der Linse 204 kreuzt. In diesem Fall bringt das Befestigungsteil 202 das Zentrum der einen Seite des Bildes 120, beispielsweise einer unteren Seite, mit dem Brennpunkt F in Übereinstimmung, um so das LED-Modul 100 zu befestigen.
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Weiterhin wird in diesem Fall die eine Seite des Halbleiterlichtemissionselementes 102, beispielsweise die Unterseite, an einer Position befestigt, die gegenüber der Referenzposition nach oben um eine Entfernung entsprechend dem Vergrößerungsverhältnis des Bildes 120 in bezug auf das Halbleiterlichtemissionselement 102 verschoben ist. Die eine Seite des Halbleiterlichtemissionselementes 102 kann an einer Position befestigt sein, die nach oben um die Hälfte der Differenz der Abmessungen des Bildes 120 und des Halbleiterlichtemissionselementes 102 gegenüber der Referenzposition verschoben ist, in welche die eine Seite des Bildes 120 eingepasst werden soll.
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Wenn beispielsweise jede Seite des Bildes 120 annähernd 1,4 bis 1,6 mal so groß ist wie jede Seite des Halbleiterlichtemissionselementes 102, wird die untere Seite des Halbleiterlichtemissionselementes 102 weiter oben um eine Entfernung befestigt, die annähernd 0,2 bis 0,3 mal so groß ist wie die Länge der Seite des Halbleiterlichtemissionselementes 102, die in Vertikalrichtung verläuft. Die eine Seite des Halbleiterlichtemissionselementes 102 kann um eine Entfernung weiter nach oben befestigt sein, welche sich aus dem Vergrößerungsverhältnis des Bildes 120 in bezug auf das Halbleiterlichtemissionselement 102 ergibt, in bezug auf die Lichtachse der Lichtquelleneinheiten 20.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform projiziert die Linse 204 die Form der einen Seite des Halbleiterlichtemissionselementes 102 zur Außenseite der Fahrzeugleuchte 10, wodurch zumindest ein Teil einer Abschneidelinie erzeugt wird, welche die Grenze zwischen hell und dunkel des Lichtverteilungsmusters der Fahrzeugleuchte 10 festlegt. Wenn die eine Seite des Halbleiterlichtemissionselementes 102 befestigt ist, eingepasst in den Brennpunkt F, projiziert daher die Linse 204 das Bild 120, welches durch das Dichtungsteil 108 vergrößert wurde, so dass es geschehen kann, dass die Form der einen Seite des Halbleiterlichtemissionselementes 102 nicht mit hoher Genauigkeit projiziert wird. Jedoch kann bei der vorliegenden Ausführungsform, unter Berücksichtigung der Auswirkung des Bildes 120, das Halbleiterlichtemissionselement 102 an der Linse 204 mit hoher Genauigkeit befestigt werden. Daher kann die Linse 204 die Form der einen Seite des Halbleiterlichtemissionselementes 102 in Reaktion auf die eine Seite des Bildes 120 in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs mit hoher Genauigkeit projizieren. Dies führt dazu, dass das Lichtverteilungsmuster der Fahrzeugleuchte 10 mit hoher Genauigkeit ausgebildet werden kann.
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Weiterhin stellt der Brennpunkt F ein Beispiel für das optische Zentrum des optischen Teils dar, das bei der Lichtquelleneinheit 20 eingesetzt wird. Das optische Zentrum kann auch ein Referenzpunkt bei der Konstruktion des optischen Teils sein. Weiterhin kann die Horizontalebene, welche die Lichtachse enthält, eine Horizontalebene sein, welche die Lichtachse enthält, wenn die Lichtachse der Lichtquelleneinheiten 20 in Horizontalrichtung weist. Wenn die Richtung der Lichtachse der Lichtquelleneinheiten 20 durch den Ausrichtungsmechanismus eingestellt wird, kann die Referenzposition, in welche die eine Seite des Bildes 120 eingepasst werden soll, vorher festgelegt werden, damit ihre Horizontalebene in einer geneigten Ebene in Reaktion auf den Winkel liegt, um welchen die Lichtquelleneinheit 20 bei der Einstellung geneigt wird. Die Referenzposition kann innerhalb einer Horizontalebene vorbestimmt werden, welche die Lichtachse der Fahrzeugleuchte 10 enthält.
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Weiterhin kann das Befestigungsteil 202 darüber hinaus eine Referenzlinie 212 aufweisen, die in 4 gestrichelt dargestellt ist. Die Referenzlinie 212 kann die Position angeben, in welche die eine Seite der Basisplatte 106, beispielsweise eine Unterseite der Basisplatte 106, eingepasst werden soll. Die Referenzlinie 212 gibt vorzugsweise die Position an, in welche die eine Seite der Basisplatte 106 eingepasst werden soll, parallel zu der einen Seite des Bildes 120, welche in die Referenzposition eingepasst wird. Die Referenzlinie 212 kann an einer Position vorgesehen sein, die auf Grundlage der Entfernung zwischen der einen Seite des Bildes 120 und der einen Seite der Basisplatte 106 vorher festgelegt wird. In diesem Fall kann das Halbleiterlichtemissionselement 102 auch mit hoher Genauigkeit befestigt werden. Weiterhin kann das Befestigungsteil 202 einen Niveauunterschied zum Eingriff mit der einen Seite der Basisplatte 106 an der Position entsprechend der Referenzlinie 212 aufweisen.
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5 zeigt ein Beispiel für das Bild 120. Das Bild 120 ist ein virtuelles Bild des Halbleiterlichtemissionselementes 102, welches durch das Dichtungsteil 108 in Form einer konvexen Linse erzeugt wird, das für einen Betrachter sichtbar ist, wenn das Licht von der Oberfläche des Halbleiterlichtemissionselementes 102 den Betrachter über das Dichtungsteil 108 erreicht.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Dichtungsteil 108 wie eine Halbkugel oder konvexe Linse geformt, deren Zentrum das Zentrum des Halbleiterlichtemissionselementes 102 ist. In diesem Fall ermöglicht das Dichtungsteil 108, dass das Licht vom Zentrum des Halbleiterlichtemissionselementes 102 zum Betrachter geradlinig durch es hindurchgeht. Weiterhin lenkt das Dichtungsteil 108 das Licht von einem Abschnitt mit Ausnahme des Zentrums des Halbleiterlichtemissionselementes 102 zum Betrachter zur Lichtachse der konvexen Linse ab. So lenkt beispielsweise das Dichtungsteil 108 einen Teil des Lichtes von einem Randabschnitt des Halbleiterlichtemissionselementes 102 zum Betrachter in Richtung senkrecht zur Oberfläche des Halbleiterlichtemissionselementes 102 ab. Der Betrachter nimmt das Bild 120 wahr, welches durch das Dichtungsteil 108 in Reaktion auf das abgelenkte Licht vergrößert wird. Daher weist im Erscheinungsbild das Halbleiterlichtemissionselement 102 die Abmessungen und die Form des Bildes 120 auf, wenn es durch das Dichtungsteil 108 betrachtet wird.
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Weiterhin beträgt bei der vorliegenden Ausführungsform die Breite des Halbleiterlichtemissionselementes 102, betrachtet von seiner Seite aus, 1. Die Aufsicht auf das Halbleiterlichtemissionselement 102 kann annähernd ein Rechteck sein, dessen eine Seite gleich 1 ist. In diesem Fall nimmt der Betrachter das Bild 120 wahr, dessen Breite L 1,4 bis 1,6 mal so groß wie 1 ist, anstatt des Halbleiterlichtemissionselementes 102, dessen Breite gleich 1 ist.
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Wenn ein Teil des Dichtungsteils 108 wie eine konvexe Linse geformt ist, erzeugt das Dichtungsteil 108 ein Bild des Halbleiterlichtemissionselementes 102, dessen Abmessungen und Form dem Licht entsprechen, das von dem Abschnitt in Form einer konvexen Linse abgelenkt wird. In diesem Fall weist das Halbleiterlichtemissionselement 102 im Erscheinungsbild die Abmessungen und die Form des Bildes auf.
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6 zeigt ein Beispiel für ein Lichtverteilungsmuster 300, das von der Fahrzeugleuchte 10 (vgl. 1) erzeugt wird. Das Lichtverteilungsmuster 300 ist ein Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster, das auf einer vertikalen, gedachten Leinwand 25 m vor der Vorderseite der Fahrzeugleuchte 10 erzeugt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform erzeugt die Fahrzeugleuchte 10 das Lichtverteilungsmuster 300, das eine horizontale Abschneidelinie 302 aufweist, welche die Grenze zwischen hell und dunkel annähernd in Horizontalrichtung festlegt, sowie eine schräge Abschneidelinie 304, welche die Grenze zwischen hell und dunkel in Schrägrichtung von 15 Grad gegenüber der Horizontalrichtung festlegt.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die Fahrzeugleuchte 10 die mehreren Lichtquelleneinheiten 20 auf, deren Lichtverteilungseigenschaften sich voneinander unterscheiden, und die das Lichtverteilungsmuster 300 auf Grundlage des Lichtes erzeugen, das von jeder der Lichtquelleneinheiten 20 erzeugt wird. In diesem Fall erzeugt jede der Lichtquelleneinheiten 20 einen Teilbereich des Lichtverteilungsmusters 300. So erzeugt beispielsweise die Lichtquelleneinheit 20, die im Zusammenhang mit den 3 und 4 beschrieben wurde, einen Teilbereich 306 des Lichtverteilungsmusters 300.
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Als nächstes werden die Lichtverteilungseigenschaften der Lichtquelleneinheiten 20, die im Zusammenhang mit den 3 und 4 beschrieben wurden, im einzelnen erläutert. Bei der vorliegenden Ausführungsform sendet die Linse 204 der Lichtquelleneinheiten 20 das von dem Halbleiterlichtemissionselement 102 erzeugte Licht in Vorwärtsrichtung aus, und projiziert die Form des Halbleiterlichtemissionselementes 102 in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs, um einen Bereich 306 zu erzeugen. Die Linse 204 kann die Form des Halbleiterlichtemissionselementes 102 in Horizontalrichtung vergrößern und projizieren.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die Linse 204 ihren Brennpunkt F an der unteren Seite des Bildes 120 des Halbleiterlichtemissionselementes 102 auf, das in Horizontalrichtung verläuft, betrachtet durch das Dichtungsteil 108 (siehe 3). Weiterhin sendet die Linse 204 das von dem Halbleiterlichtemissionselement 102 erzeugte Licht so aus, dass die Lichtachsen der Lichtquelleneinheiten 20 sich kreuzen. Daher projiziert die Linse 204 die untere Seite des Bildes 120, welche der unteren Seite des Halbleiterlichtemissionselementes 102 entspricht, als obere Seite des Bereiches 306.
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Die Linse 204 bildet zumindest einen Teil der oberen Seite des Bereiches 306 an der Position aus, an welcher zumindest ein Teil der horizontalen Abschneidelinie 302 erzeugt werden soll. Daher erzeugen die Lichtquelleneinheiten 20 zumindest ein Teil der horizontalen Abschneidelinie 302 auf Grundlage der Grenze zwischen hell und dunkel, die durch den Bereich 306 erzeugt wird. Hierbei weist die Linse 204 ihren Brennpunkt F an der einen Seite des Bildes 120 auf, welcher optisch der einen Seite des Halbleiterlichtemissionselementes 102 entspricht. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird daher ermöglicht, eine deutliche, horizontale Abschneidelinie 302 auf Grundlage der Form der einen Seite des Halbleiterlichtemissionselementes 102 auszubilden.
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Weiterhin können bei einer anderen Ausführungsform die Lichtquelleneinheiten 20 zumindest ein Teil der schrägen Abschneidelinie auf Grundlage des Lichtes erzeugen, das von dem Halbleiterlichtemissionselement 102 erzeugt wird, dessen untere Seite parallel zu einer Schrägrichtung befestigt ist. Bei einer derartigen Ausführungsform wird ermöglicht, eine deutliche horizontale Abschneidelinie 302 zu erzeugen.
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7 zeigt ein anderes Beispiel für den Aufbau des LED-Moduls 100. Bei dieser Ausführungsform weist das LED-Modul 100 mehrere Halbleiterlichtemissionselemente 102 auf. Weiterhin ist das Bild 120 ein Bild, welches den mehreren Halbleiterlichtemissionselementen 102 entspricht. Das Bild 120 stellt die Umhüllende der Außenkontur des Bildes jedes der Halbleiterlichtemissionselemente 102 dar. Da die eine Seite des Bildes 120 in die Referenzposition passt, kann in diesem Fall das Lichtverteilungsmuster ordnungsgemäß ausgebildet werden. Weiterhin kann das Befestigungsteil 202 (vgl. die 3 und 4) die eine Seite des Bildes eines der Halbleiterlichtemissionselemente 102 in die Referenzposition einpassen, um so die sichtbare Position der einen Seite des Halbleiterlichtemissionselementes 102 in die Referenzposition einzupassen, wodurch die Halbleiterlichtemissionselemente 102 befestigt werden.
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Die 8 und 9 zeigen ein weiteres Beispiel für den Aufbau der Lichtquelleneinheit 20. 8 ist eine Horizontalschnittansicht AA der Lichtquelleneinheit 20. 9 ist eine Vertikalschnittansicht BB der Lichtquelleneinheit 20. Weiterhin werden Teile in den 8 und 9, die mit den selben Bezugszeichen wie in den 3 und 4 bezeichnet sind, abgesehen von den nachstehend erläuterten Einzelheiten, nicht erneut beschrieben, da sie die gleiche oder eine ähnliche Funktion wie in den 3 und 4 aufweisen.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die Lichtquelleneinheit 20 eine Abdeckung 252 auf, mehrere LED-Module 100a und 100b, ein Befestigungsteil 202, und mehrere Reflektoren 256 und 260. Die Abdeckung 252 besteht aus einem Material, durch welches das Licht hindurchgehen kann, das von dem Halbleiterlichtemissionselement 102 erzeugt wird, und das lichtdurchlässig auf den vorderen Oberflächen der Lichtquelleneinheiten 20 vorgesehen ist.
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Die LED-Module 100a und 100b sind an dem Befestigungsteil 202 befestigt, wo ihre unteren Oberflächen zueinander hinweisen, wobei das Befestigungsteil 202 dazwischen angeordnet ist. Die vorderen und hinteren Oberflächen des Befestigungsteils 202 weisen in Querrichtung des Fahrzeugs. Weiterhin sind das LED-Modul 100a und das LED-Modul 100b an der vorderen bzw. hinteren Oberfläche des Befestigungsteils 202 befestigt. In diesem Fall passt das Befestigungsteil 202 die eine Seite des Bildes 120 jedes der LED-Module 100a und 100b in die entsprechende Referenzposition ein, um die Module zu befestigen.
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Die Referenzposition entsprechend dem LED-Modul 100a nimmt hierbei das optische Zentrum F', welches einen Referenzpunkt bei der Konstruktion des Reflektors 256 darstellt, als ihr eines Ende, festgelegt auf einer Linie, die in Horizontalrichtung verläuft. Das Befestigungsteil 202 bringt eine Spitze des Bildes 120 des Halbleiterlichtemissionselementes 102 des LED-Moduls 100a mit dem optischen Zentrum F' in Übereinstimmung, und passt die eine Seite des Bildes 120 in die Referenzposition ein, um so das LED-Modul 100a zu befestigen. Weiterhin bringt das Befestigungsteil 202 das optische Zentrum F' des Reflektors 260 mit einer Spitze des Bildes 120 des LED-Moduls 100b in Übereinstimmung, um so das LED-Modul 100b zu befestigen.
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Jeder der Reflektoren 256 und 260 ist entsprechend dem LED-Modul 100a bzw. 100b so ausgebildet, dass er das zugehörige LED-Modul 100 von der Rückseite des Fahrzeugs aus abdeckt. Daher reflektiert jeder der Reflektoren 256 und 260 das Licht, das von dem Halbleiterlichtemissionselement 102 des zugehörigen LED-Moduls 100 erzeugt wird, in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs. Weiterhin stellen die Reflektoren 256 und 260 ein Beispiel für optische Teile dar, die in der Fahrzeugleuchte 10 (vgl. 1) verwendet werden, die das von den zugehörigen Halbleiterlichtemissionselementen 102 erzeugte Licht in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs aussenden, um so zumindest ein Teil des Lichtverteilungsmusters der Fahrzeugleuchte 10 zu erzeugen (siehe 1).
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Bei der vorliegenden Ausführungsform weist der Reflektor 256 mehrere Lichtverteilungsstufen 254a bis 254f auf. Der Reflektor 256 bildet zumindest ein Teil der schrägen Abschneidelinie des Lichtverteilungsmusters der Fahrzeugleuchte 10 aus, auf Grundlage des Lichtes, das von den Lichtverteilungsstufen 254a bis 254f reflektiert wird.
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Weiterhin ist jede der Lichtverteilungsstufen 254a bis 254f ein Teil des Reflektors 256, der im Schnitt die Form eines Rechteckes oder schrägverlaufenden Trapezes aufweist, und beispielsweise aus einer hyperbel- und parabelförmigen Oberfläche besteht, die entsprechend der Form der schrägen Abschneidelinie ausgebildet ist, die an jeder Position auf einer parabelförmigen Oberfläche erzeugt werden soll. Hierbei ist die hyperbelförmige und parabelförmige Oberfläche ebenso oder ähnlich wie eine gekrümmte Oberfläche ausgebildet, die aus Parabeln besteht, deren Querschnitt im wesentlichen in Vertikalrichtung breiter zur Vorderseite der Lichtquelleneinheit 20 wird, und deren Querschnitt im wesentlichen in Horizontalrichtung breiter zur Rückseite der Lichtquelleneinheit 20 wird.
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Der Reflektor 260 weist mehrere Lichtverteilungsstufen 258a bis 258f auf. Der Reflektor 260 erzeugt zumindest ein Teil der horizontalen Abschneidelinie des Lichtverteilungsmusters der Fahrzeugleuchte 10 auf Grundlage des Lichtes, das von den Lichtverteilungsstufen 258a bis 258f reflektiert wird. Die Lichtverteilungsstufen 258a bis 258f können ebenso ausgebildet sein wie die Lichtverteilungsstufen 254a bis 254f. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann das Lichtverteilungsmuster ordnungsgemäß ausgebildet werden.
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10 zeigt ein Beispiel für ein Lichtverteilungsmuster 300a, das durch den Reflektor 256 erzeugt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform erzeugt der Reflektor 256 das Lichtverteilungsmuster 300a, welches mehrere Bereiche 602a bis 602f aufweist. Jede der Lichtverteilungsstufen 254a bis 254f reflektiert das Licht, das von dem Halbleiterlichtemissionselement 102 des LED-Moduls 100a erzeugt wird, um so jeweils einen der Bereiche 602a bis 602f zu erzeugen.
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In diesem Fall erzeugt die Lichtverteilungsstufe 254a den Bereich 602a, der sich annähernd in Horizontalrichtung aufweitet. Die Lichtverteilungsstufen 254b bis 254f erzeugen die Bereiche 602b bis 602f, die sich in einer vorbestimmten Schrägrichtung aufweiten. Daher erzeugt der Reflektor 256 zumindest ein Teil der schrägen Abschneidelinie 304, auf Grundlage der Grenze zwischen hell und dunkel der Bereiche 602b bis 602f.
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Hierbei ist das Halbleiterlichtemissionselement 102 so befestigt, dass zumindest ein Teil der einen Seite des Bildes 120 in das optische Zentrum F' des Reflektors 256 passt. Weiterhin sind die Lichtverteilungsstufen 254a bis 254f so ausgebildet, dass konstruktiv das optische Zentrum F' ihr gemeinsamer Referenzpunkt wird. Daher kann bei der vorliegenden Ausführungsform die schräge Abschneidelinie 304 mit hoher Genauigkeit erzeugt werden, auf Grundlage des Lichtes, das von dem LED-Modul 100a erzeugt wird. Darüber hinaus kann das Lichtverteilungsmuster ordnungsgemäß ausgebildet werden.
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11 zeigt ein Beispiel für ein Lichtverteilungsmuster 300b, das von dem Reflektor 260 erzeugt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform erzeugt der Reflektor 260 das Lichtverteilungsmuster 300b, welches mehrere Bereiche 604a bis 604d aufweist. Jede der Lichtverteilungsstufen 258a bis 258f reflektiert das Licht, das von dem Halbleiterlichtemissionselement 102 des LED-Moduls 100b erzeugt wird, um so die jeweiligen Bereiche 604a bis 604d auszubilden. Der Reflektor 260 erzeugt zumindest ein Teil der horizontalen Abschneidelinie 302 auf Grundlage der Grenze zwischen hell und dunkel der Bereiche 604a bis 604d.
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Hierbei ist das Halbleiterlichtemissionselement 102 so befestigt, dass zumindest ein Teil der einen Seite des Bildes 120 in das optische Zentrum F' des Reflektors 260 eingepasst ist. Weiterhin sind die Lichtverteilungsstufen 258a bis 258f so ausgebildet, dass sie konstruktiv das optische Zentrum F' als ihren gemeinsamen Referenzpunkt aufweisen. Daher kann bei der vorliegenden Ausführungsform die horizontale Abschneidelinie 302 mit hoher Genauigkeit erzeugt werden, auf Grundlage des Lichtes, das von dem LED-Modul 100b erzeugt wird. Darüber hinaus kann das Lichtverteilungsmuster ordnungsgemäß ausgebildet werden.
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Wie aus der voranstehenden Beschreibung deutlich geworden sein sollte, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht, das Lichtverteilungsmuster ordnungsgemäß auszubilden.
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Zwar wurde die vorliegende Erfindung anhand beispielhafter Ausführungsformen beschrieben, jedoch wird darauf hingewiesen, dass von Fachleuten Änderungen und Ersetzungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, die sich auf der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen ergeben und von den beigefügten Patentansprüchen umfasst sein sollen.