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Die
vorliegende Patentanmeldung beansprucht ausländische Priorität auf der
Grundlage der japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-138276 vom 12.
Mai 2004, deren Inhalt hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist.
Dieser Prioritätsanspruch
wird gleichzeitig zu der Einreichung der Anmeldung erhoben.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeug-Scheinwerfer des Projektortyps und insbesondere
einen Fahrzeug-Scheinwerfer zum Ausstrahlen von Licht zur Bildung
eines Abblendlichtverteilungsmusters.
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Ein
Fahrzeug-Scheinwerfer ist allgemein derart konfiguriert, dass eine
Projektionslinse auf einer optischen Achse angeordnet ist, die sich
in der Längsrichtung
eines Fahrzeugs erstreckt, wobei eine Lichtquelle hinter einem hinteren
Brennpunkt der Projektionslinse angeordnet ist und Licht aus der Lichtquelle
nahe der optischen Achse durch einen Reflektor reflektiert wird.
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Die
japanische Patentveröffentlichung JP-A-2001-76510
gibt eine Leuchtenkonfiguration an, in der eine Blende zum Abschirmen
eines Teils des durch den Reflektor reflektierten Lichts in der Nachbarschaft
zu einem hinteren Brennpunkt der Projektionslinse angeordnet ist.
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Außerdem gibt
die japanische Patentanmeldung JP-A-4-39137 eine Leuchtenkonfiguration
an, in der eine ringförmige prismatische
Linse das direkt von der Lichtquelle in der Breitenrichtung des
Fahrzeugs nach außen
gehende Licht bricht, um es zu einer optischen Achse zu führen. Die
Linse ist zwischen der Projektionslinse und dem Reflektor angeordnet.
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Wenn
die in der japanischen Patentveröffentlichung
JP-A-2001-76510
angegebene Leuchtenkonfiguration verwendet wird, kann Licht zur
Bildung eines Abblendlichtverteilungsmusters ausgestrahlt werden.
Die Leuchtenergie des vom Fahrzeug nach vorne ausgestrahlten Lichts
wird jedoch um die durch die Blende abgeschirmte Lichtmenge reduziert.
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Wenn
diese Leuchtenkonfiguration das in der japanischen Patentveröffentlichung JP-A-4-39137
angegebene ringförmige
durchscheinende Glied umfasst, wird das direkt von der Lichtquelle
zu dem Raum hinter der äußeren Peripherie der
Projektionslinse gehende Licht von der Leuchte nach vorne ausgestrahlt,
wodurch eine effektive Nutzung des Lichtflusses der Lichtquelle
ermöglicht
wird. Dementsprechend kann die Leuchtenergie des von dem Fahrzeug
nach vorne ausgestrahlten Lichts erhöht werden.
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Die
in der japanischen Patentveröffentlichung
JP-A-4-39137 angegebene prismatische Linse weist eine ringförmige Form
auf. Dementsprechend kann das aus der prismatischen Linse ausgetretene
Licht nicht mit hoher Genauigkeit kontrolliert werden. Weiterhin
wird ein Teil des ausgetretenen Lichts zu einem nach oben ausgestrahlten
Licht, wodurch die Bildung des Abblendlichtverteilungsmusters behindert
wird. Dies ist problematisch.
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Die
vorliegende Erfindung nimmt auf den oben geschilderten Sachverhalt
Bezug und bezweckt einen Fahrzeug-Scheinwerfer des Projektortyps
anzugeben, der ein Abblendlichtverteilungsmuster bilden kann und
die Leuchtenergie eines Abblendlichtverteilungsmusters erhöhen kann,
ohne die Bildung des Musters zu behindern. Die vorliegende Erfindung kann
jedoch auch andere Aufgaben erfüllen.
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Die
vorliegende Erfindung gibt eine Konfiguration für die prismatische Linse an
und sieht außerdem
einen zusätzlichen
Reflektor vor.
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Ein
Scheinwerfer, der konfiguriert ist, um Licht zum Bilden eines Abblendlichtverteilungsmusters
auszustrahlen, umfasst eine Projektionslinse, die auf einer optischen
Achse in einer Längsrichtung
eines Fahrzeugs angeordnet ist und einen hinteren Brennpunkt umfasst,
eine Lichtquelle, die hinter dem hinteren Brennpunkt angeordnet
ist, und einen ersten Reflektor, der Licht von der Lichtquelle nach
vorne und im wesentlichen nahe der optischen Achse reflektiert.
Der Scheinwerfer umfasst weiterhin eine Blende, die in der Nähe des hinteren
Brennpunkts angeordnet ist, sodass eine obere Kante der Blende nahe
der optischen Achse ist, und einen Teil des durch den Reflektor
reflektierten Lichts abschirmt, sowie eine prismatische Linse, die
direkt von der Lichtquelle in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs nach
außen
gehendes Licht bricht, um es zu der optischen Achse zu führen, und
an einer Position außerhalb
der optischen Achse in der Breitenrichtung des Fahrzeugs zwischen
der Projektionslinse und dem Reflektor angeordnet ist. Außerdem umfasst
der Scheinwerfer einen zweiten Reflektor, der direkt von der Lichtquelle
in der Breitenrichtung nach innen gehendes Licht zu der prismatischen
Linse reflektiert und an einer Position innerhalb der optischen
Achse in der Breitenrichtung des Fahrzeugs zwischen der Projektionslinse
und dem Reflektor angeordnet ist.
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Weiterhin
wird eine Leuchte mit einer optischen Achse in einer ersten Richtung
angegeben, wobei die Leuchte einen Leuchtenkörper und eine Abdeckung an
einer Öffnung
des Leuchtenkörpers umfasst,
um eine Leuchtenkammer zu bilden, wobei eine Leuchteneinheit in
dem Leuchtenkörper
positioniert ist. Die Leuchteneinheit umfasst einen ersten Reflektor
mit einer Reflexionsfläche,
die Licht von einer Lichtquelle zu der optischen Achse reflektiert, eine
Linsenhalterung, die sich von einer Öffnung des Reflektors mit einer
im wesentlichen zylindrischen und sich verjüngenden Form nach vorne erstreckt, und
eine Projektionslinse mit einer im wesentlichen konvexen Vorderfläche und
einer im wesentlichen planen Rückfläche, die
auf der optischen Achse hinter dem hinteren Brennpunkt der Projektionslinse
angeordnet ist. Die Leuchtenhalterung umfasst weiterhin eine Blende,
die einstückig
mit der Linsenhalterung im wesentlichen in der unteren Hälfte eines
Innenraums der Linsenhalterung ausgebildet ist, eine prismatische
Linse, die an einer im wesentlichen rechteckigen Öffnung an
der Außenseite
einer Umfangswand der Linsenhalterung in einer Breitenrichtung angebracht
ist, und einen zweiten Reflektor innerhalb der Umfangswand der Linsenhalterung
in der Breitenrichtung. Die Reflexionsfläche reflektiert das direkt
von der Lichtquelle zu der prismatischen Linse gehende Licht als
im wesentlichen paralleles Licht.
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Es
wird keine Beschränkung
hinsichtlich des Typs der Lichtquellenbirne auferlegt. Zum Beispiel kann
eine Entladungsbirne, eine Halogenbirne oder ähnliches verwendet werden.
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Es
wird keine Beschränkung
hinsichtlich der spezifischen Konfiguration wie etwa der Größe oder der
Form der prismatischen Linse auferlegt, solange die prismatische
Linse an einer Position außerhalb der
optischen Achse in der Breitenrichtung des Fahrzeugs zwischen der
Projektionslinse und dem Reflektor angeordnet ist und konfiguriert
ist, um das direkt von der Lichtquelle in der Breitenrichtung des Fahrzeugs
nach außen
gehende Licht zu brechen, um es näher zu der optischen Achse
zu führen.
Unter „prismatischer
Linse" ist hier
ein optisches Glied zu verstehen, das eine Funktion zur optischen
Ablenkung aufweist, wobei es sich entweder um ein Prisma mit nur
einer Funktion zur optischen Ablenkung oder um eine Linse handeln
kann, die zusätzlich
zu der Funktion zur optischen Ablenkung eine Funktion zur optischen
Streuung aufweist. Die „Position", an der die prismatische
Linse angeordnet ist, ist nicht auf eine spezifische Position beschränkt, solange
das aus der prismatischen Linse austretende Licht nach vorne ausgestrahlt
werden kann, ohne dass das Licht durch die Projektionslinse geht.
Die Position wird jedoch vorzugsweise derart gewählt, dass von der Lichtquelle
ausgestrahltes und durch den Reflektor reflektiertes Licht nicht
abgeschirmt wird.
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Es
wird keine besondere Beschränkung
hinsichtlich der Konfiguration wie etwa Größe oder der Form der Reflexionsfläche des
zusätzlichen
Reflektors auferlegt, solange der zusätzliche Reflektor an einer
Position innerhalb der optischen Achse in der Breitenrichtung des
Fahrzeugs zwischen der Projektionslinse und dem Reflektor angeordnet
ist und derart konfiguriert ist, dass er das direkt von der Lichtquelle
in der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen gehende Licht zu
der prismatischen Linse reflektiert. Außerdem ist die „Position", an der der zusätzliche
Reflektor angeordnet ist, nicht auf eine spezifische Position beschränkt. Die
Position wird jedoch vorzugsweise derart gewählt, dass das von der Lichtquelle
ausgestrahlte und durch den Reflektor reflektierte Licht nicht abgeschirmt
wird.
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Wie
oben beschrieben ist der Fahrzeug-Scheinwerfer gemäß der Erfindung
derart konfiguriert, dass der Reflektor Licht von der Lichtquelle, die
hinter dem hinteren Brennpunkt der Projektionslinse angeordnet ist,
nach vorne und nahe zu der optischen Achse reflektiert, wobei ein
Teil des durch den Reflektor reflektierten Lichts durch die Blende
abgeschirmt wird, die in der Nähe
des hinteren Brennpunkts angeordnet ist. Dementsprechend kann ein grundlegendes
Lichtverteilungsmuster als Abblendlichtverteilungsmuster aus dem
Licht gebildet werden, das von der Lichtquelle ausgestrahlt wird,
durch den Reflektor reflektiert wird und durch die Projektionslinse
geht.
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Außerdem ist
eine prismatische Linse, die das von der Lichtquelle in der Breitenrichtung
des Fahrzeugs nach außen
gehende Licht reflektiert, um es zu der optischen Achse zu führen, ohne
dass es durch die Projektionslinse geht, an einer Position außerhalb
der optischen Achse in der Breitenrichtung des Fahrzeugs zwischen
der Projektionslinse und dem Reflektor angeordnet. Auf diese Weise
kann aus dem Licht, das aus der prismatischen Linse austritt, ein
zusätzliches
Lichtverteilungsmuster in der Breitenrichtung des Fahrzeugs außerhalb
des grundlegenden Lichtverteilungsmusters, das aus dem von der Lichtquelle
ausgestrahlten, durch den Reflektor reflektierten und durch die
Projektionslinse gegangenen Licht gebildet wird, vorgesehen werden.
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Außerdem ist
ein zusätzlicher
Reflektor zum Reflektieren des direkt von der Lichtquelle in der
Breitenrichtung des Fahrzeugs nach innen gehenden Lichts zu der
prismatischen Linse an einer Position innerhalb der optischen Achse
in der Breitenrichtung des Fahrzeugs zwischen der Projektionslinse
und dem Reflektor angeordnet. Dementsprechend kann ein zweites zusätzliches
Lichtverteilungsmuster aus dem von der Lichtquelle ausgestrahlten,
durch den zusätzlichen
Reflektor reflektierten und durch die prismatische Linse gehenden
Licht gebildet werden. Dabei weist das durch den zusätzlichen
Reflektor reflektierte und zu der prismatischen Linse gerichtete Licht
einen größeren nach
außen
in der Bereitenrichtung des Fahrzeugs geöffneten Abweichungswinkel in
Bezug auf die optische Achse auf. Folglich wird das zweite zusätzliche
Lichtverteilungsmuster außerhalb
des zusätzlichen
Lichtverteilungsmusters in der Breitenrichtung des Fahrzeugs gebildet.
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Indem
das zusätzliche
Lichtverteilungsmuster und das zweite zusätzliche Lichtverteilungsmuster
zusätzlich
zu dem grundlegenden Lichtverteilungsmuster gebildet werden, kann
die Leuchtenergie des Abblendlichtverteilungsmusters erhöht werden.
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Außerdem wird
das zusätzliche
Lichtverteilungsmuster außerhalb
des grundlegenden Lichtverteilungsmusters in Bezug auf die Breitenrichtung
des Fahrzeugs gebildet, und wird das zweite zusätzliche Lichtverteilungsmuster
außerhalb
des zusätzlichen Lichtverteilungsmusters
in derselben Richtung gebildet. Daraus resultiert, dass die Sicht
nach vorne beim Fahren von Kurven verbessert werden kann, ohne dass
der Fahrer eines entgegenkommenden Fahrzeugs oder andere Personen
geblendet werden.
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Wie
oben beschrieben, gibt die vorliegende Erfindung einen Fahrzeug-Scheinwerfer
des Projektortyps an, der konfiguriert ist, um ein Abblendlichtverteilungsmuster
zu bilden, wobei er die Leuchtenergie des Abblendlichtverteilungsmusters
erhöhen kann,
ohne die Bildung des Musters zu behindern.
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Wenn
bei der oben beschriebenen Konfiguration die prismatische Linse
durch eine Vielzahl von Linsenelementen gebildet wird, kann die
Lichtablenksteuerung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden,
wobei die Dicke der prismatischen Linse im wesentlichen gleichmäßig ist.
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Wenn
bei der oben beschriebenen Konfiguration die prismatische Linse
unter der optischen Achse angeordnet ist und der zusätzliche
Reflektor über
der optischen Achse angeordnet ist, kann verhindert werden, dass
nach oben ausstrahlendes Licht aus der prismatischen Linse austritt,
ohne dass dazu die vertikale optische Ablenkung der prismatischen
Linse kontrolliert werden muss. Auf diese Weise kann verhindert
werden, dass Fahrer von entgegenkommenden Fahrzeugen oder andere
Personen geblendet werden. Daraus resultiert, dass die Konfiguration
der prismatischen Linse vereinfacht werden kann.
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Wenn
die oben beschriebene Konfiguration weiterhin derart beschaffen
ist, dass die Projektionslinse mittels einer im wesentlichen zylindrischen
Linsenhalterung an dem Reflektor befestigt ist, die prismatische
Linse an einer Öffnung
in einer Umfangswand der Linsenhalterung angebracht ist und der
zusätzliche
Reflektor als Teil der Linsenhalterung konfiguriert ist, können die
Positionsgenauigkeit der prismatischen Lisen und der zusätzliche
Reflektor verbessert werden, wodurch die Leuchtenkonfiguration vereinfacht
werden kann.
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Wenn
in der oben beschriebenen Konfiguration ein zweiter zusätzlicher
Reflektor zum Reflektieren des direkt von der Lichtquelle ausgestrahlten Lichts
zu dem zusätzlichen
Reflektor angeordnet ist, kann ein drittes zusätzliches Lichtverteilungsmuster zusätzlich zu
dem ersten zusätzlichen
Lichtverteilungsmuster und dem zweiten zusätzlichen Lichtverteilungsmuster
gebildet werden. Dementsprechend kann die Leuchtenergie des Abblendlichtverteilungsmusters
weiter verbessert werden. Weiterhin kann der zweite zusätzliche
Reflektor entweder einstückig mit
dem Reflektor oder separat ausgebildet werden.
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1 ist
eine Querschnittansicht eines Fahrzeug-Scheinwerfers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
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2 ist
eine Draufsicht im Querschnitt auf den Fahrzeug-Scheinwerfer gemäß der beispielhaften
Ausführungsform.
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3 ist
eine seitliche Querschnittansicht auf eine Leuchteneinheit gemäß der beispielhaften Ausführungsform.
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4 ist
eine Draufsicht im Querschnitt auf die Leuchteneinheit gemäß der beispielhaften
Ausführungsform.
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5 ist
eine Vorderansicht auf die Leuchteneinheit gemäß der beispielhaften Ausführungsform.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht eines Abblendlichtverteilungsmusters
aus Licht, das von dem Scheinwerfer auf eine vor der Leuchte aufgestellte
virtuelle Projektionsfläche
geworfen wird.
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7 ist
eine 5 ähnliche
Ansicht, die eine Modifikation der beispielhaften Ausführungsform
zeigt.
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8 ist
eine 4 ähnliche
Ansicht, die eine Modifikation der beispielhaften Ausführungsform
zeigt.
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9 ist
eine 6 ähnliche
Ansicht, die die Effekte der Modifikation zeigt.
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Im
Folgenden werden Ausführungsformen der
Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die Leuchte
kann in einem Fahrzeug verwendet werden, ist jedoch nicht hierauf
beschränkt.
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1 ist
eine seitliche Querschnittansicht, die einen Scheinwerfer 10 gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
zeigt, und 2 ist eine Draufsicht im Querschnitt
auf denselben. Der Fahrzeug-Scheinwerfer 10 ist eine am
rechten vorderen Ende eines Fahrzeugs montierte Leuchte, die wie folgt
konfiguriert ist. In einer Leuchtenkammer mit einem Leuchtenkörper 12 und
einer klaren, durchscheinenden Abdeckung 14 an einer vorderen Öffnung des
Leuchtenkörpers 12 ist
eine Leuchteinheit 20 untergebracht, die mittels eines
Richtmechanismus 50 im wesentlichen vertikal und lateral
gekippt werden kann. Die Leuchteneinheit 20 weist eine
optische Achse Ax auf, die sich in einer Längsrichtung erstreckt (z.B.
in der Längsrichtung
des Fahrzeugs).
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Die
Leuchteneinheit 20 ist derart konfiguriert, dass sich die
optische Achse Ax nach Abschluss der Richtsteuerung durch den Richtmechanismus 50 in einer
Richtung erstreckt, die mit 0,5 bis 0,6 Grad gegenüber der
Längsrichtung
nach unten ausgerichtet ist.
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Außerdem umfasst
der Richtmechanismus 50 einen Schwenkmechanismus 52 wie
in 2 gezeigt. Der Schwenkmechanismus 52 umfasst
ein Stellglied wie etwa einen Schrittmotor, der an dem Leuchtenkörper 12 befestigt
ist. Der Schwenkmechanismus 52 ist konfiguriert, um eine
Ausgangswelle 52a in der Längsrichtung in Übereinstimmung
mit z.B. einer Antriebsbedingung des Fahrzeugs zu bewegen, wodurch
die Leuchteinheit 20 innerhalb eines Winkelbereichs in
der lateralen Richtung wie durch eine strichpunktierte Linie angegeben
drehend bewegt wird.
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Die
durchscheinende Abdeckung 14 erstreckt sich von innen nach
außen
und hinten in der Breitenrichtung des Fahrzeugs in Übereinstimmung mit
der Form des Fahrzeugkörpers
an der rechten vorderen Ecke des Fahrzeugs. Ein Verlängerungspaneel 16 erstreckt
sich entlang der durchscheinenden Abdeckung 14 in der Leuchtenkammer.
Eine Öffnung 16a,
die die Leuchteneinheit 20 in der Nachbarschaft zu dem
vorderen Ende der Leuchteneinheit 20 umgibt, ist in dem
Verlängerungspaneel 16 ausgebildet.
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3 ist
eine seitliche Querschnittansicht der Leuchteinheit 20; 4 ist
eine Draufsicht im Querschnitt auf dieselbe; und 5 ist
eine Vorderansicht derselben. Die Leuchteneinheit 20 ist
eine Leuchteneinheit des Projektortyps und umfasst eine Lichtquellenbirne 22,
einen Reflektor 24, eine Linsenhalterung 26, eine
Projektionslinse 28, eine Blende 32, eine prismatische
Linse 34 und einen zusätzlichen
Reflektor 36.
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Die
Projektionslinse 28 wird durch eine plankonvexe Linse mit
einer im wesentlichen konvexen Vorderfläche und einer im wesentlichen
planen Rückfläche gebildet
und ist auf der optischen Achse Ax angeordnet. Die Projektionslinse 28 ist
derart konfiguriert, dass ein Bild auf der Brennebene einschließlich eines
hinteren Brennpunkts F als umgekehrtes Bild nach vorne projiziert
wird.
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Die
Lichtquellenbirne 22 ist eine Entladungsleuchte wie etwa
eine Halogenbirne, die einen Entladungslicht-Emissionsabschnitt als Lichtquelle 22a verwendet.
Die Lichtquelle 22a ist eine Liniensegment-Lichtquelle,
die sich parallel zu einer zentralen Achse der Birne erstreckt.
Die Lichtquellenbirne 22 ist fix in einer am hinteren Scheitel
des Reflektors 24 ausgebildeten Öffnung 24b eingesetzt,
sodass die Lichtquelle 22a auf der optischen Achse Ax und
hinter dem hinteren Brennpunkt F der Projektionslinse 28 angeordnet
ist.
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Der
Reflektor 24 umfasst eine Reflexionsfläche 24a zum Reflektieren
von Licht von der Lichtquellenbirne 22 nach vorne und nahe
zu der optischen Achse Ax. Die Reflexionsfläche 24a weist ein im
wesentlichen elliptisches Querschnittprofil auf und ist derart konfiguriert,
dass die Exzentrizität
der Ellipse graduell von einem vertikalen Querschnitt zu einem horizontalen
Querschnitt zunimmt. Dank der oben beschriebenen Konfiguration läuft das
durch die Lichtquelle 22a ausgestrahlte und durch die Reflexionsfläche 24a reflektierte
Licht im wesentlichen in der Nähe
des hinteren Brennpunkts F in der vertikalen Schnittebene zusammen.
Der Konvergenzpunkt ist in der horizontalen Schnittebene stark nach vorne
verschoben.
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Der
Reflektor 24 wird durch den Leuchtenkörper 12 über den
Richtmechanismus 50 an Richtklammern 24d gehalten,
die an drei Punktend des Reflektors 24 ausgebildet sind.
Es kann jedoch, wie dem Fachmann deutlich sein sollte, auch eine
andere Haltestruktur verwendet werden.
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Die
Blende 32 ist einstückig
mit der Linsenhalterung 26 ausgebildet und ist in einer
im wesentlichen unteren Hälfte
eines Innenraums der Linsenhalterung 26 positioniert. Die
Blende 32 ist derart geformt, dass eine obere Kante 32a derselben
durch den hinteren Brennpunkt F der Projektionslinse 28 verläuft. Wegen
dieser Konfiguration wird ein Teil des durch die Reflexionsfläche 24a des
Reflektors 24 reflektierten Lichts abgeschirmt, wodurch
verhindert wird, dass der Großteil
des nach oben gerichteten Lichts von der Projektionslinse 28 nach
vorne austritt. Die obere Kante 32a der Blende 32 erstreckt
sich im wesentlichen horizontal in der Form eines Bogens entlang
einer hinteren Brennebene der Projektionslinse 28, wobei
die rechte und die linke Seite der Kante unterschiedliche Höhen aufweisen.
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Die
Linsenhalterung 26 erstreckt sich von einer vorderen Öffnung des
Reflektors 24 in einer im wesentlichen zylindrischen Form,
die sich etwas verjüngt.
Der hintere Endabschnitt der Linsenhalterung 26 ist an
dem Reflektor 24 befestigt, und der vordere Endabschnitt
der Linsenhalterung 26 hält die Projektionslinse 28 fest.
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Eine
im wesentlichen rechteckige Öffnung 26a ist
außen
in der Umfangswand der Linsenhalterung 26 ausgebildet und
erstreckt sich in der Breite. Die Öffnung 26a ist etwas
unterhalb der optischen Achse Ax angeordnet. Die prismatische Linse 34 ist passend
in die Öffnung 26a eingefügt. Die
prismatische Linse 34 umfasst eine Vielzahl von Linsenelementen 34s,
die ein im wesentlichen vertikales Streifenmuster bilden. Die prismatische
Linse 34 ist konfiguriert, um von der Lichtquelle 22a ausgestrahltes Licht
nach außen
in der Breitenrichtung zu brechen und zu der optischen Achse Ax
zu führen.
Auf diese Weise wird das Licht nach vorne ausgestrahlt, ohne durch
die Projektionslinse 28 zu gehen. Die entsprechenden Linsenelemente 34s sind
derart konfiguriert, dass sie das direkt von der Lichtquelle 22a ausgestrahlte
Licht in der horizontalen Richtung streuen und im wesentlichen nahe
zu der optischen Achse Ax brechen.
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Der
zusätzliche
Reflektor 36 ist innerhalb der Umfangswand der Linsenhalterung 26 in
der Breitenrichtung angeordnet. Der zusätzliche Reflektor 36 ist als
ein Teil der Linsenhalterung 26 konfiguriert. Eine Reflexionsfläche 36a des
zusätzlichen
Reflektors 36 wird gebildet, indem ein Teil einer Innenumfangsfläche der
Linsenhalterung 26 an einer Position etwas über der
optischen Achse Ax verformt wird und eine Spiegelbehandlung auf
denselben angewendet wird. Die Reflexionsfläche 36a wird aus einem
Paraboloid gebildet, dessen Brennpunkt das Leuchtzentrum der Lichtquelle 22a ist.
Bei dieser Konfiguration reflektiert die Reflexionsfläche 36a das
von der Lichtquelle 22a ausgestrahlte Licht zu der prismatischen
Linse 34 als im wesentlichen paralleles Licht.
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Um
das Einfallen von Licht von dem zusätzlichen Reflektor 36 zu
der prismatischen Linse 34 zu gestatten, ist eine Vertiefung 32b an
dem oberen Ende einer rechten Wand der Blende 32 ausgebildet.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht eines Abblendlichtverteilungsmusters,
das durch das aus dem Fahrzeug-Scheinwerfer 10 ausgestrahlte
Licht auf einer virtuellen vertikalen Projektionsfläche mit
einem Abstand von 25 m vor der Leuchte erzeugt wird. Das Abblendlichtverteilungsmuster
PL1 ist ein nach links ausgerichtetes Abblendlichtverteilungsmuster. Das
Muster PL1 weist an seinem oberen Rand Abschneidungslinien CL1 und
CL2 auf, die sich auf der rechten und der linken Seite jeweils in
der Höhe
unterscheiden. Die Abschneidungslinien CL1 und CL2 erstrecken sich
im wesentlichen horizontal und unterscheiden sich in der Höhe auf der
rechten und linken Seite, wobei eine Linie V-V vertikal durch einen
Punkt H-V verläuft.
Der Punkt H-V ist ein Fluchtpunkt in der Strahlungsrichtung der
Leuchte.
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Bei
den Abschneidungslinien wird der Teil rechts von der Linie V-V in
Entsprechung zu der der Gegenfahrbahn als untere Abschneidungslinie
CL1 vorgesehen, während
der Teil links von der Linie V-V in Entsprechung zu der eigenen
Fahrbahn als obere Abschneidungslinie CL2 vorgesehen wird. Die obere Abschneidungslinie
CL2 verläuft
von der unteren Abschneidungslinie CL1 in Stufen und mit einem schrägen Abschnitt
nach oben. In dem Abblendlichtverteilungsmuster PL1 ist der Kniepunkt
E, d.h. der Schnittpunkt der unteren Abschneidungslinie CL1 mit
der Linie V-V, an einer Position vorgesehen, die ungefähr 0,5 bis
0,6 Grad unterhalb des Punkts H-V liegt. Eine heiße Zone
HZ mit hoher Intensität
ist um den Kniepunkt E herum vorgesehen.
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Das
Abblendlichtverteilungsmuster PL1 ist als ein zusammengesetztes
Lichtverteilungsmuster vorgesehen, das durch das grundlegende Lichtverteilungsmuster
P0 und die zusätzlichen
Lichtverteilungsmuster Pa1 und Pa2 gebildet wird.
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Das
grundlegende Lichtverteilungsmuster P0 wird durch die Grundform
des Abblendlichtverteilungsmusters PL1 gebildet. Das grundlegende
Lichtverteilungsmuster P0 wird durch aus der Lichtquelle 22a ausgestrahltes,
durch den Reflektor 24 reflektiertes und durch die Projektionslinse 28 hindurch
gegangenes Licht gebildet. Insbesondere wird das grundlegende Lichtverteilungsmuster
P0 gebildet, indem ein Bild durch aus der Lichtquelle 22a ausgestrahltes
Licht auf der virtuellen vertikalen Projektionsfläche als
umgekehrtes Projektionsbild gebildet wird – durch aus der Lichtquelle 22a ausgestrahltes und
durch die Reflexionsfläche 24a des
Reflektors reflektiertes Licht auf der hinteren Brennebene der Projektionslinse 28 gebildet
wird. Die Abschneidungslinien CL1 und CL2 werden als umgekehrte Projektionsbilder
der oberen Kante 32a der Blende 32 gebildet.
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Weiterhin
wird das zusätzliche
Lichtverteilungsmuster Pa1 gebildet, um den rechten Streubereich
des grundlegenden Lichtverteilungsmusters P0 zu verbessern und das
Abblendlichtverteilungsmuster PL1 nach rechts zu erweitern, damit
es breiter als das grundlegende Lichtverteilungsmuster P0 ist. Das zusätzliche
Lichtverteilungsmuster Pa1 wird durch das direkt von der Lichtquelle 22a ausgestrahlte
und durch die prismatische Linse 34 hindurch gegangene Licht
gebildet.
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Die
entsprechenden Linsenelemente 34s der prismatischen Linse 34 sind
konfiguriert, um das Licht aus der Lichtquelle 22a in der
horizontalen Richtung zu streuen und nahe zu der optischen Achse
Ax zu brechen. Auf diese Weise wird das zusätzliche Lichtverteilungsmuster
Pa1 als horizontal ausgerichtetes Lichtverteilungsmuster gebildet.
Weil außerdem
die prismatische Linse 34 etwas unterhalb der optischen
Achse Ax angeordnet ist, wird das zusätzliche Lichtverteilungsmuster
Pa1 derart gebildet, dass sein oberer Rand etwas unter der Abschneidungslinie
CL1 liegt.
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Das
zusätzliche
Lichtverteilungsmuster Pa2 ist ein Lichtverteilungsmuster, das gebildet
wird, um den rechten Streubereich des zusätzlichen Lichtverteilungsmusters
Pa1 zu verbessern und das Abblendlichtverteilungsmuster PL1 nach
rechts zu erweitern, damit es breiter als das grundlegende Lichtverteilungsmuster
P0 und das zusätzliche
Lichtverteilungsmuster Pa1 ist. Das zusätzliche Lichtverteilungsmuster
Pa2 wird aus Licht gebildet, das durch den zusätzlichen Reflektor 36 reflektiert
wird und durch die prismatische Linse 34 nach vorne ausgestrahlt
wird.
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Das
zusätzliche
Lichtverteilungsmuster Pa2 wird auch als horizontal ausgerichtetes
Lichtverteilungsmuster gebildet. Weil jedoch das durch den zusätzlichen
Reflektor 36 reflektierte Licht als im wesentlichen paralleles
Licht in die prismatische Linse 34 einfällt, ist der Streuwinkel des
reflektierten Lichts in der horizontalen Richtung kleiner als derjenige
des zusätzlichen
Lichtverteilungsmusters Pa1. Weil außerdem der zusätzliche
Reflektor 36 etwas oberhalb der optischen Achse Ax angeordnet
ist, wird das zusätzliche
Lichtverteilungsmuster Pa2 derart gebildet, dass der obere Rand
etwas unterhalb der unteren Abschneidungslinie CL1 liegt.
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Wie
oben im Detail beschrieben, ist der Fahrzeug-Scheinwerfer 10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform
derart konfiguriert, das der Reflektor 24 der Leuchteneinheit 20 Licht
von der Lichtquelle 22a, die hinter dem hinteren Brennpunkt
der Projektionslinse 28 angeordnet ist, nach vorne und
nahe zu der optischen Achse Ax reflektiert, wobei ein Teil des durch
den Reflektor 24 reflektierten Lichts durch die Blende 32 abgeschirmt
wird, die in der Nachbarschaft zu dem hinteren Brennpunkt F angeordnet
ist. Dementsprechend kann das als Abblendlichtverteilungsmuster
dienende grundlegende Lichtverteilungsmuster aus dem Licht gebildet
werden, das von der Lichtquelle 22a ausgestrahlt wird,
durch den Reflektor 24 reflektiert wird und durch die Projektionslinse 28 geht.
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Dabei
ist an einer Position zwischen der Projektionslinse 28 und
dem Reflektor 24 außerhalb
der optischen Achse Ax in der Breitenrichtung des Fahrzeugs eine
prismatische Linse 34 zum Brechen des von der Lichtquelle 22a in
der Breitenrichtung des Fahrzeugs nach außen ausgestrahlten Lichts angeordnet,
damit dieses näher
zu der optischen Achse Ax geführt
wird, ohne durch die Projektionslinse 28 zu gehen. Bei
diesem Aufbau kann das zusätzliche Lichtverteilungsmuster
Pa1 aus dem aus der prismatischen Linse 34 austretenden
Licht im wesentlichen außerhalb
der Breitenausrichtung des grundlegenden Lichtverteilungsmusters
P0 aus Licht gebildet werden, das von der Lichtquelle 22a ausgestrahlt wird,
durch den Reflektor 24 reflektiert wird und durch die Projektionslinse 28 geht.
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Der
zusätzliche
Reflektor 36, der das direkte Licht, das von der Lichtquelle 22a in
der Breitenrichtung nach innen geht, zu der prismatischen Linse 34 reflektiert,
ist an einer Position innerhalb der optischen Achse Ax in der Breitenrichtung
des Fahrzeugs zwischen der Projektionslinse 28 und dem
Reflektor 24 angeordnet. Dementsprechend kann das zweite
zusätzliche
Lichtverteilungsmuster Pa2 aus dem Licht gebildet werden, das von
der Lichtquelle 22a ausgestrahlt wird, durch den zusätzlichen
Reflektor 36 reflektiert wird und durch die prismatische Linse 34 geht.
Dabei weist das durch den zusätzlichen
Reflektor 36 reflektierte und zu der prismatischen Linse 34 gerichtete
Licht einen größeren Abweichungswinkel
in der Breitenrichtung des Fahrzeugs in Bezug auf die optische Achse
Ax auf. Folglich wird das zusätzliche
Lichtverteilungsmuster Pa2 außerhalb
des zusätzlichen
Lichtverteilungsmusters Pa1 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs
gebildet.
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Durch
die Bildung der zusätzlichen
Lichtverteilungsmuster Pa1 und Pa2 zusätzlich zu dem grundlegenden
Lichtverteilungsmuster P0 kann die Leuchtenergie des Abblendlichtverteilungsmusters PL1
erhöht
werden.
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Außerdem wird
das zusätzliche
Lichtverteilungsmuster Pa1 außerhalb
des grundlegenden Lichtverteilungsmusters P0 in der Breitenrichtung des
Fahrzeugs gebildet und wird das zusätzliche Lichtverteilungsmuster
Pa2 außerhalb
des zusätzlichen
Lichtverteilungsmusters Pa1 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs
gebildet. Daraus resultiert, dass die Sicht auf die Straße schräg rechts
vor dem Fahrzeug verbessert werden kann, ohne dass der Fahrer eines
entgegenkommenden Fahrzeugs oder andere Personen geblendet werden.
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Wie
oben beschrieben kann gemäß der vorliegenden
beispielhaften Ausführungsform
die Leuchtenergie des Abblendlichtverteilungsmusters PL1 erhöht werden,
ohne dass die Bildung des Musters behindert wird. Daraus resultiert,
dass die Sicht auf die Straße
vor dem Fahrzeug bei einer Kurvenfahrt verbessert wird, wodurch
die Sicherheit beim Fahren des Fahrzeugs verbessert wird.
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Außerdem umfasst
die Leuchteneinheit 20 der Ausführungsform die prismatische
Linse 34, die durch die Vielzahl von Linsenelemente 34s gebildet wird.
Dementsprechend kann die Lichtablenkung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden,
wobei die im wesentlichen gleichmäßige Dicke der prismatischen
Linse 34 aufrechterhalten wird.
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Außerdem ist
in der Leuchteneinheit 20 die prismatische Linse 34 unter
der optischen Achse Ax angeordnet, während der zusätzliche
Reflektor 36 über
der optischen Achse Ax angeordnet ist. Dementsprechend kann ohne
eine Kontrolle der vertikalen optischen Ablenkung durch die prismatische
Linse verhindert werden, dass nach oben ausgestrahltes Licht aus
der prismatischen Linse 34 austritt. Dadurch kann verhindert
werden, dass ein Fahrer eines entgegenkommenden Fahrzeugs oder eine
andere Person geblendet wird. Folglich kann die Konfiguration der
prismatischen Linse 34 vereinfacht werden.
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Insbesondere
ist in der Ausführungsform
die prismatische Linse 34 etwas unterhalb der optischen Achse
Ax angeordnet, während
der zusätzliche
Reflektor 36 etwas oberhalb der optischen Achse Ax angeordnet
ist. Dementsprechend können
die zusätzlichen
Lichtverteilungsmuster Pa1 und Pa2 derart gebildet werden, dass
ihre oberen Ränder
etwas unterhalb der unteren Abschneidungslinie CL1 liegen. Daraus
resultiert, dass die Sicht nach vorne bei einer Kurvenfahrt oder ähnlichem
weiter verbessert werden kann. Außerdem sind die entsprechenden
Linsenelemente 34s der prismatischen Linse 34 konfiguriert,
um das direkte Licht von der Lichtquelle 22a nicht nur
nahe zu der optischen Achse Ax zu brechen, sondern zusätzlich in
der horizontalen Richtung zu streuen. Dementsprechend können die
zusätzlichen
Lichtverteilungsmuster Pa1 und Pa2 horizontal ausgerichtete Lichtverteilungsmuster
sein. Weil die Straße
schräg
rechts (oder links) vor dem Fahrzeug breit beleuchtet werden kann,
wird die Sicht nach vorne verbessert.
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Weiterhin
ist in der beispielhaften Ausführungsform
die Projektionslinse 28 mittels der im wesentlichen zylindrischen
Linsenhalterung 26 an dem Reflektor 24 befestigt,
ist die prismatische Linse 34 an der Öffnung 26a in der
Umfangswand der Linsenhalterung 26 angebracht und ist der
zusätzliche
Reflektor 36 als ein Teil der Linsenhalterung 26 konfiguriert.
Dementsprechend können
die Positionsgenauigkeiten der prismatischen Linse 34 und
des zusätzlichen
Reflektors 36 erhöht
werden und kann die Konfiguration der Leuchteneinheit 20 vereinfacht
werden. Weil außerdem
die Leuchteneinheit 20 kompakt konfiguriert werden kann,
kann die Leuchteneinheit 20 insgesamt schwenkbar und kompakt
vorgesehen werden, ähnlich
wie die Leuchteneinheit 10.
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Im
Folgenden wird eine Modifikation der Ausführungsform beschrieben. 7 ist
eine seitliche Querschnittansicht einer Leuchteneinheit 120 eines als
einzelner Artikel vorgesehenen Fahrzeug-Scheinwerfers gemäß der Modifikation. 8 ist
eine Draufsicht im Querschnitt auf die Leuchteneinheit 120.
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Die
Leuchteneinheit 120 der Modifikation weist dieselbe Grundkonfiguration
auf wie die Leuchteneinheit 20. Die Leuchteneinheit 120 unterscheidet sich
jedoch von der Leuchteneinheit 20 dadurch, dass sich die
Konfiguration eines zusätzlichen
Reflektors 136 von derjenigen des zusätzlichen Reflektors 36 der
Leuchteneinheit 20 unterscheidet und dass die Leuchteneinheit 120 einen
zweiten zusätzlichen
Reflektor 138 aufweist.
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Der
zusätzliche
Reflektor 136 weist zwei Reflexionsflächen einschließlich einer
Reflexionsfläche 136a und
einer Reflexionsfläche 136b auf,
die in zwei Schichten vertikal angeordnet sind. Die untere Reflexionsfläche 136a reflektiert
das direkt aus der Lichtquelle 22a ausgestrahlte Licht
zu der prismatischen Linse, wie im Fall der Reflexionsfläche 36a des
zusätzlichen
Reflektors 36.
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Der
zweite zusätzliche
Reflektor 138 ist unter der Lichtquelle 22a angeordnet.
Der zusätzliche
Reflektor 138 wird gebildet, indem der Reflektor 24 teilweise
verformt wird, und ist somit als Teil des Reflektors 24 konfiguriert.
Der zusätzliche
Reflektor 138 reflektiert das direkt von der Lichtquelle 22a ausgestrahlte
Licht zu der oberen Reflexionsfläche 136b. Eine
Reflexionsfläche 138a des
zusätzlichen
Reflektors 138 wird durch ein Sphäroid gebildet, dessen erster
Brennpunkt an einem Leuchtzentrum der Lichtquelle 22a liegt
und dessen zweiter Brennpunkt an einem Punkt zwischen dem Leuchtzentrum
und der Reflexionsfläche 136b liegt.
Bei diesem Aufbau wird das direkt aus der Lichtquelle 22a ausgestrahlte Licht
durch die Reflexionsfläche 138a reflektiert
und damit konvergiert, wobei es danach auf die obere Reflexionsfläche 136b einfällt.
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Die
obere Reflexionsfläche 136b des
zusätzlichen
Reflektors 136 wird aus einem Paraboloid gebildet, dessen
Brennpunkt ein zweiter Brennpunkt des Sphäroids der Reflexionsfläche 138a des
zusätzlichen
Reflektors 138 ist. Bei dieser Konfiguration reflektiert
die Reflexionsfläche 136b das
durch die Reflexionsfläche 138a reflektierte
Licht als im wesentlichen paralleles Licht zu der prismatischen
Linse 34.
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9 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein Abblendlichtverteilungsmuster
zeigt, das von einem Fahrzeug-Scheinwerfer
einschließlich
der Leuchteneinheit 120 auf eine vertikale virtuelle Projektionsfläche geworfen
wird, die mit einem Abstand von 25 m vor der Leuchte positioniert
ist.
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Das
Abblendlichtverteilungsmuster PL2 ist ein zusammengesetztes Lichtverteilungsmuster,
das ein grundlegendes Lichtverteilungsmuster P0 und zusätzliche
Lichtverteilungsmuster Pa1, Pa2 und Pa3 umfasst.
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Das
grundlegende Lichtverteilungsmuster P0 und die zusätzlichen
Lichtverteilungsmuster Pa1 und Pa2 sind im wesentlichen identisch
mit denjenigen der Abblendlichtverteilungsmuster PL1.
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Das
dritte zusätzliche
Lichtverteilungsmuster Pa3 ist ein Lichtverteilungsmuster, das zusätzlich gebildet
wird, um die Helligkeit der zusätzlichen
Lichtverteilungsmuster Pa1 und Pa2 zu verbessern. Das zusätzliche
Lichtverteilungsmuster Pa3 wird durch Licht gebildet, das durch
den zusätzlichen
Reflektor 138 reflektiert und über den zusätzlichen Reflektor 136 und
die prismatische Linse 34 nach vorne gerichtet wird. Das
zusätzliche
Lichtverteilungsmuster Pa3 wird in dem zusätzlichen Reflektor 136 durch
Licht gebildet, das durch die Reflexionsfläche 136b oberhalb
der Reflexionsfläche 136a zum
Bilden des zusätzlichen
Lichtverteilungsmusters Pa2 reflektiert wird. Dementsprechend ist
das zusätzliche
Lichtverteilungsmuster Pa3 unterhalb des zusätzlichen Lichtverteilungsmusters
Pa2 vorgesehen.
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Wenn
die Konfiguration der Modifikation verwendet wird, kann die Helligkeit
außerhalb
des grundlegenden Lichtverteilungsmusters P0 in der Breitenrichtung
des Fahrzeugs verbessert werden, während die Konfiguration der
Leuchteneinheit 120 kompakt gehalten wird. Daraus resultiert,
dass die Sicht auf die Straße
vorne rechts vor dem Fahrzeug weiter verbessert werden kann.
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Die
Ausführungsform
und die Modifikation wurde mit Bezug auf einen Fall beschrieben,
in dem die Leuchteneinheit 20, 120 eine Leuchteneinheit
für einen
Fahrzeug-Scheinwerfer auf der rechten Seite des Fahrzeugs ist. Jedoch
auch im Fall einer Leuchteneinheit für einen linken Fahrzeug-Scheinwerfer, bei
dem die prismatische Linse 34 und die zusätzlichen
Reflektoren 36, 136, 138 lateral symmetrisch
zu der Leuchteneinheit 20, 120 angeordnet sind,
kann die Sicht auf die Straße
schräg
links vor dem Fahrzeug verbessert werden, wodurch die Sicherheit beim
Fahren des Fahrzeugs bei einer Kurve nach links verbessert werden
kann.
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Die
Erfindung wurde vorstehend mit Bezug auf die Ausführungsform
beschrieben, wobei die Erfindung jedoch nicht auf diese Anwendung
beschränkt
ist. Dem Fachmann sollte deutlich sein, dass verschiedene Änderungen
und Verbesserungen vorgenommen werden können, ohne dass deshalb der
in den beigefügten
Ansprüchen
definierte Erfindungsumfang verlassen wird.