DE102005054660A1

DE102005054660A1 - Fahrzeug-Leuchtvorrichtung

Info

Publication number: DE102005054660A1
Application number: DE102005054660A
Authority: DE
Inventors: Hidetada Tanaka; Motohiro Komatsu
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-11-24
Filing date: 2005-11-16
Publication date: 2006-06-01
Also published as: JP2006147448A; JP4393971B2; US20060109669A1; US7416322B2

Abstract

Eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung einschließlich eines Licht emittierenden Elements umfasst einen primären Reflektor und einen sekundären Reflektor. Eine Reflexionsfläche des primären Reflektors weist die Form eines im Wesentlichen kuppelförmigen Rotationskörpers auf, der durch das Drehen einer Ellipse mit einem primären Brennpunkt in der Nähe des Licht emittierenden Elements und einem sekundären Brennpunkt in der Nähe der Reflexionsfläche um die optische Achse gebildet wird. Der primäre Reflektor umfasst einen bandförmigen Bereich, der um einen ringförmigen Bereich des sekundären Brennpunkts herum vorgesehen ist und als ein lichtdurchlässiger Teil konfiguriert ist, wobei das von dem primären Reflektor reflektierte Licht vorübergehend auf dem sekundären Brennpunkt in jedem Querschnitt des Rotationskörpers einschließlich der optischen Achse konvergiert und danach als gestreutes Licht auf den sekundären Reflektor fällt.

Description

Die vorliegende Anmeldung beansprucht ausländische Priorität von der japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-338663 vom 24. November 2004, deren gesamter Inhalt hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung, die ein Licht emittierendes Element wie etwa eine Licht emittierende Diode (LED) als Lichtquelle umfasst.
In den letzten Jahren wurden Leuchtvorrichtungen, die Licht emittierende Elemente wie etwa Licht emittierende Dioden als Lichtquellen verwenden, für die Verwendung in Fahrzeug-Leuchtvorrichtungen wie etwa in Scheinwerfern entwickelt.

In Bezug auf die Entwicklung dieser Leuchtvorrichtungen beschreibt die japanische Patentveröffentlichung Nr. 2001-283616 eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung mit einem primären Reflektor, der Licht von einem Licht emittierenden Element, das auf einer sich in der Längsrichtung der Leuchtvorrichtung erstreckenden optischen Achse derart angeordnet ist, dass das Licht zu der Vorderseite der Leuchtvorrichtung gerichtet wird, zu der Rückseite der Leuchtvorrichtung reflektiert, und mit sekundären Reflektor, der das an dem primären Reflektor reflektierte Licht aus dem Licht emittierenden Element zu der Vorderseite der Leuchtvorrichtung reflektiert. Bei der in JP-A-2001-283616 beschriebenen Fahrzeug-Leuchtvorrichtung weist die Reflexionsfläche des primären Reflektors die Form eines Rotationsellipsoids auf, das ein Licht emittierendes Zentrum des Licht emittierenden Elements als primären Brennpunkt aufweist und einen Punkt vor dem primären Brennpunkt auf der optischen Achse als sekundären Brennpunkt aufweist.

Während der Nutzungsfaktor der Lichtstrahlen aus dem Licht emittierenden Element verbessert werden kann, indem die in der oben genannten JP-A-2001-283616 beschriebene Fahrzeug-Leuchtvorrichtung verwendet wird, ist bei der oben beschriebenen Fahrzeug-Leuchtvorrichtung das Problem gegeben, dass das von dieser Fahrzeug-Leuchtvorrichtung emittierte Licht nicht genau kontrolliert werden kann, weil nicht nur das an dem primären Reflektor reflektierte Licht aus dem Licht emittierenden Element, sondern auch ein direkt aus dem Licht emittierenden Element austretendes Licht auf den sekundären Reflektor fällt.

Die vorliegende Erfindung nimmt auf diese Situation Bezug, wobei es eine Aufgabe der Erfindung ist, eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung einschließlich eines Licht emittierenden Elements als Lichtquelle anzugeben, die den Nutzungsfaktor eines Lichtstrahlenbündels aus dem Licht emittierenden Element verbessern und außerdem das daraus emittierte Licht genau kontrollieren kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine spezielle Form einer Reflexionsfläche eines primären Reflektors in einer Konfiguration, in der eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung einen primären und einen sekundären Reflektor umfasst.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung angegeben, die umfasst: ein Licht emittierendes Element, das auf einer sich in der Längsrichtung der Leuchtvorrichtung erstreckenden optischen Achse derart angeordnet ist, dass das Licht zu der Vorderseite der Leuchtvorrichtung gerichtet wird; einen primären Reflektor zum Reflektieren des Lichts aus dem Licht emittierenden Element zu der Rückseite der Leuchtvorrichtung; und einen sekundären Reflektor zum Reflektieren des an dem ersten Reflektor reflektierten Lichts aus dem Licht emittierenden Element zu der Vorderseite der Leuchtvorrichtung. Eine Reflexionsfläche des primären Reflektors weist die Form eines im wesentlichen kuppelförmigen Rotationskörpers auf, der durch das Drehen einer Ellipse mit einem primären Brennpunkt in der Nähe des Licht emittierenden Elements und einem sekundären Brennpunkt in der Nähe der Reflexionsfläche um die optische Achse gebildet wird. In dem primären Reflektor ist ein bandförmiger Bereich um einen ringförmigen Bereich, der aus einer Drehung des sekundären Brennpunkts um die optische Achse resultiert, als ein lichtdurchlässiger Bereich ausgebildet.

Die Erfindung ist nicht auf bestimmte Typen von Fahrzeug-Leuchtvorrichtungen beschränkt und kann deshalb zum Beispiel auf Scheinwerfer, Nebelscheinwerfer, Blinkleuchten, Tageslicht-Fahrleuchten oder auf bestimmte Leuchteneinheiten in denselben angewendet werden.

Das Licht emittierende Element kann einen Licht emittierenden Chip umfassen, der im wesentlichen einen Punkt beleuchtet. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, und es können zum Beispiel auch Licht emittierende Dioden oder Laserdioden verwendet werden.

Der primäre Reflektor ist derart konfiguriert, dass er Licht aus dem Licht emittierenden Element zu der Rückseite der Leuchtvorrichtung reflektiert, wobei die Erfindung nicht auf eine bestimmte Konfiguration der Reflexionsfläche hinsichtlich der Größe, Krümmung oder ähnlichem beschränkt ist, solange die Reflexionsfläche derart beschaffen ist, dass sie in der Form eines im wesentlichen kuppelförmigen Rotationskörpers ausgebildet ist, der durch das Drehen einer Ellipse gebildet wird und einen primären Brennpunkt in der Nähe des Licht emittierenden Elements und einen sekundären Brennpunkt in der Nähe der Reflexionsfläche um die optische Achse herum aufweist.

Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Position des sekundären Brennpunkts beschränkt, solange der sekundäre Brennpunkt in der Nähe der Reflexionsfläche liegt. Unter einem Punkt in der Nähe der Reflexionsfläche ist hier ein Punkt auf der Reflexionsfläche, ein Punkt, der etwas von der Reflexionsfläche in einer senkrechten Richtung zu derselben beabstandet ist, ein Punkt, der etwas von einem Endteil der Reflexionsfläche auf einer sich von der Reflexionsfläche erstreckenden Ebene beabstandet ist, oder ein Punkt, der etwas von einem Endteil der Reflexionsfläche auf einer sich von der Reflexionsfläche erstreckenden Ebene beabstandet ist und weiterhin etwas von der Ebene in einer Richtung senkrecht dazu beabstandet ist, zu verstehen.

Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Größe oder Form der Reflexionsfläche des sekundären Reflektors oder ähnliches beschränkt, solange der sekundäre Reflektor das an dem primären Reflektor reflektierte Licht aus dem Licht emittierenden Element zu der Vorderseite der Leuchtvorrichtung reflektiert.

Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Konfiguration der lichtdurchlässigen Teils beschränkt, solange der lichtdurchlässige Teil das an dem primären Reflektor reflektierte Licht aus dem Licht emittierenden Element nicht blockiert. Die Bezeichnung „lichtdurchlässig" ist in der vorliegenden Erfindung in einem breiten Sinn zu verstehen und umfasst auch die Bedeutung „transparent", sodass diese optische Eigenschaft hier in die Definition von „durchlässig" aufgenommen wird.

Die Vorteile, die Beschaffenheit und verschiedene zusätzliche Merkmale der Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf eine beispielhafte Ausführungsform verdeutlicht, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt ist.

1 ist eine Vorderansicht einer Fahrzeug-Leuchtvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
2 ist eine Schnittansicht von oben und zeigt die Fahrzeug-Leuchtvorrichtung.
3 ist eine Zeichnung, die einen Hauptteil von 2 im Detail zeigt.
4 ist eine perspektivische Ansicht der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung.
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Lichtverteilungsmusters, das auf einer imaginären vertikalen Bildfläche 25 Meter vor dem Fahrzeug durch das von der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung nach vorne emittierte Licht gebildet wird.
6 ist eine 3 ähnliche Ansicht, die eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung gemäß einer ersten Modifikation der Ausführungsform zeigt.
7 ist eine 3 ähnliche Ansicht, die eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung gemäß einer zweiten Modifikation der Ausführungsform zeigt.
8 ist eine perspektivische Ansicht eines Lichtverteilungsmusters, das auf einer imaginären vertikalen Bildfläche durch das von der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung gemäß der zweiten Modifikation nach vorne emittierte Licht gebildet wird.
9 ist eine 3 ähnliche Ansicht, die eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung gemäß einer dritten Modifikation der Ausführungsform zeigt.
10 ist eine perspektivische Ansicht eines Lichtverteilungsmusters, das auf einer imaginären vertikalen Bildfläche durch das von der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung gemäß der dritten Modifikation nach vorne emittierte Licht gebildet wird.
11 ist eine 3 ähnliche Ansicht, die eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung gemäß einer vierten Modifikation der Ausführungsform zeigt.
12 ist eine 3 ähnliche Ansicht, die eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung gemäß einer fünften Modifikation der Ausführungsform zeigt.
13 ist eine perspektivische Ansicht eines Lichtverteilungsmusters, das auf einer imaginären vertikalen Bildfläche durch das von der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung gemäß der fünften Modifikation nach vorne emittierte Licht gebildet wird.
14 ist eine 2 ähnliche Ansicht, die eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung gemäß einer sechsten Modifikation der Ausführungsform zeigt.
15 ist eine perspektivische Ansicht eines Lichtverteilungsmusters, das auf einer imaginären vertikalen Bildfläche durch das von der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung gemäß der sechsten Modifikation nach vorne emittierte Licht gebildet wird.
16 ist eine 2 ähnliche Ansicht, die eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung gemäß einer siebten Modifikation der Ausführungsform zeigt.
17 ist eine perspektivische Ansicht eines Lichtverteilungsmusters, das auf einer imaginären vertikalen Bildfläche durch das von der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung gemäß der siebten Modifikation nach vorne emittierte Licht gebildet wird.
Die Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf eine beispielhafte Ausführungsform sowie Modifikationen derselben beschrieben, wobei die Erfindung jedoch nicht auf diese beispielhafte Ausführungsform und die Modifikationen derselben beschränkt ist. Die beispielhafte Ausführungsform wird im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 und 2 sind jeweils eine Vorderansicht und eine Schnittansicht von oben einer Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform der Erfindung, und 3 ist eine Detailansicht eines Hauptteils von 2. Außerdem ist 4 eine perspektivische Ansicht der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung.
Wie in diesen Figuren gezeigt, ist die Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 10 eine Lampeneinheit, die als Teil eines Scheinwerfers vorgesehen ist und ein Licht emittierendes Element 12 umfasst, das angeordnet ist, um Licht zu der Vorderseite der Leuchtvorrichtung 10 zu richten. Ein Licht emittierendes Zentrum des Licht emittierendes Elements ist auf einer in der Längsrichtung der Leuchtvorrichtung erstreckenden optischen Achse Ax positioniert, wobei das Licht emittierende Element 12 durch einen lichtdurchlässigen Block 14 gehalten wird. Innerhalb des Scheinwerfers ist diese Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 10 derart angeordnet, dass sich ihre optische Achse Ax in einer Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckt.
Das Licht emittierende Element 12 ist eine weißes Licht emittierende Diode. Das Licht emittierende Element 12 umfasst einen Licht emittierenden Chip 22 mit einer Größe von ungefähr 0,3 bis 3 mm², ein Basisglied 24, auf dem der Licht emittierende Chip 22 installiert ist, und ein im wesentlichen halbkugelförmiges Kunstharzdichtungsglied 26. Das Licht emittierende Element 12 ist an dem lichtdurchlässigen Block 14 über eine Halteplatte 20 fixiert.
Der lichtdurchlässige Block 14 ist ein transparentes und blockförmig aus Kunstharz ausgebildetes Glied. Der lichtdurchlässige Block 14 besteht aus einem zentralen Block 14A, der auf der optischen Achse Ax angeordnet ist, und aus einem umgebenden Randblock 14B, der den zentralen Block 14A umgibt. Der zentrale Block 14A und der umgebende Randblock 14B sind einstückig miteinander ausgebildet.
Der zentrale Block 14A weist auf einer Vorderfläche 14Aa die Form eines im wesentlichen kuppelförmigen Rotationskörpers auf, der durch eine Drehung einer Ellipse E mit einem primären Brennpunkt F1, der dem Licht emittierenden Zentrum des Licht emittierenden Chips 22 entspricht, und mit einem sekundären Brennpunkt F2, der auf einer Seite des primären Brennpunkts F1 und etwas weiter vorne als der primäre Brennpunkt F1 liegt, um die optische Achse Ax gebildet wird. Bei dieser Drehung ist die Distanz zwischen dem sekundären Brennpunkt F2 und dem primären Brennpunkt F1 derart gewählt, dass der sekundäre Brennpunkt F2 auf der Ellipse E liegt. Eine hintere Kante der Vorderfläche 14Aa des zentralen Blocks 14A ist etwas weiter vorne als der sekundäre Brennpunkt F2 positioniert.
Eine Rückfläche 14Ab des zentralen Blocks 14A ist als Lichtquellen-Montagefläche konfiguriert, auf der das Licht emittierende Element 12 montiert wird. Die Rückfläche 14Ab wird nämlich durch eine vertikale Fläche, die die optische Achse Ax mit rechten Winkeln schneidet, und einen Vertiefungsteil 14Ab1 gebildet, der auf der Rückfläche 14Ab an einer Position auf der optischen Achse Ax derart ausgebildet ist, dass er der Form der Vorderfläche des Licht emittierenden Elements 12 folgt. Das Licht emittierende Element 12 wird an der Rückfläche 14Ab über eine Halteplatte 20 fixiert, wenn das Licht emittierende Element in den Vertiefungsteil 14Ab1 eingesetzt wird.
Der zentrale Block 14A funktioniert als primärer Reflektor 16, der Licht aus dem Licht emittierenden Element 12 zu der Rückseite der Leuchtvorrichtung reflektiert. Eine Planierungsverarbeitung wird über die gesamte Fläche der Vorderfläche 14Aa des zentralen Blocks 14A mittels einer Aluminiumablagerung oder ähnlichem durchgeführt, um eine Reflexionsfläche 16a zu bilden. Die Reflexionsfläche 16a reflektiert Licht aus dem Licht emittierenden Element 12 zu der Rückseite der Leuchtvorrichtung. Weil diese Reflexionsfläche 16a die Form eines Rotationskörpers aufweist, dessen definierende Kurve die Ellipse E ist, die das Licht emittierende Element 12 als primären Brennpunkt F1 aufweist, wird das an der Reflexionsfläche 16a reflektierte Licht aus dem Licht emittierenden Element 12 vorübergehend auf dem sekundären Brennpunkt F2 der Ellipse E in jedem Querschnitt des Rotationskörpers einschließlich der optischen Achse Ax konvergiert.
Der zentrale Block 14A ist mit dem umgebenden Randblock 14B in einem bandförmigen Bereich um einen ringförmigen Bereich LF2 herum verbunden. Der ringförmige Bereich LF2 wird durch die sekundären Brennpunkte F2 der Ellipse E gebildet, die um die optische Achse Ax gedreht wird. Der bandförmige Bereich ist ein lichtdurchlässiger Bereich 14Ac.
Weiterhin wird die Vorderfläche 14Ba des umgebenden Randblocks 14B aus einer vertikalen Fläche gebildet, die die optische Achse Ax mit rechten Winkeln schneidet. Eine Innenumfangskante der Vorderfläche 14Ba fällt mit der Position der hinteren Endkante der Vorderfläche 14Aa des zentralen Blocks 14A zusammen.
Eine Rückfläche 14Bb des umgebenden Randblocks 14B weist die Form eines Rotationskörpers auf, der durch die Rotation um die optische Achse Ax einer Parabel gebildet wird, die den sekundären Brennpunkt F2 der Ellipse E als Brennpunkt aufweist. Die Achse dieser Parabel ist parallel zu der optischen Achse Ax.
Eine Innenumfangsfläche 14Bc des umgebenden Randblocks 14B wird durch eine zylindrische Fläche gebildet, die durch das Drehen der Achse der Parabel um die optische Achse Ax gebildet wird. Der umgebende Randblock 14B ist mit der Rückfläche 14Ab des zentralen Blocks 14A an einem vorderen Endteil der Innenumfangsfläche 14Bc verbunden. Außerdem ist ein ringförmiger Flanschteil 14Bb1 mit einer Rille auf einem Innenumfangsendteil der Rückfläche 14Bb des umgebenden Randblocks 14B derart ausgebildet, dass er nach hinten vorsteht.
Der umgebende Randblock 14B funktioniert als sekundärer Reflektor 18, der an dem primären Reflektor 16 reflektiertes Licht aus dem Licht emittierenden Element 12 reflektiert. Das Licht wird durch den sekundären Reflektor 18 zu der Vorderseite der Leuchtvorrichtung reflektiert.
Die Planierungsverarbeitung wird mittels einer Aluminiumablagerung oder ähnlichem über die gesamte Fläche der Rückfläche 14Bb des umgebenden Randblocks 14B mit Ausnahme des ringförmigen Flanschteils 14Bb1 aufgetragen. Dadurch wird eine Reflexionsfläche 18a gebildet. Die Reflexionsfläche 18a reflektiert Licht, das aus dem Licht emittierenden Element 12 emittiert wurde und auf der Reflexionsfläche 16a des primären Reflektors 16 reflektiert wurde, zu der Vorderseite der Leuchtvorrichtung. Weil dabei die Reflexionsfläche 18a die Form eines Rotationskörpers aufweist, dessen definierende Kurve die Parabel ist, die den sekundären Brennpunkt F2 der Ellipse E als Brennpunkt aufweist, und weil das aus dem Licht emittierenden Element 12 emittierte Licht, das auf der Reflexionsfläche 16a des primären Reflektors 16 reflektiert wird, vorübergehend auf dem sekundären Brennpunkt F2 in jedem Querschnitt des Rotationskörpers einschließlich der optischen Achse Ax konvergiert wird, wird das von der Reflexionsfläche 18a des sekundären Reflektors 18 reflektierte Licht zu einem Licht, das parallel zu der optischen Achse Ax ist. Dieses parallel reflektierte Licht geht dann gerade durch die Vorderfläche 14Ba des umgebenden Randblocks 14B, der aus der vertikalen Ebene besteht, die die optische Achse Ax mit rechten Winkeln schneidet, und tritt dann zu der Vorderseite der Leuchtvorrichtung als paralleles Licht aus der Vorderfläche 14Ba aus.
Wie in 3 gezeigt, ist der Licht emittierende Chip 22 zwar klein, weist aber eine gewissen Größe auf. Deshalb fällt das von entsprechenden Positionen des Licht emittierenden Chips 22 kommende und auf der Reflexionsfläche 16a des primären Reflektors 16 reflektierte Licht in der Form eines Strahlenbündels auf die Reflexionsfläche 18a des sekundären Reflektors 18, das in Bezug auf das Licht aus dem Licht emittierenden Zentrum etwas gestreut ist. Dann wird das auf der Reflexionsfläche 18a des sekundären Reflektors 18 reflektierte Strahlenbündel zu einem Strahlenbündel, das relativ zu dem Licht aus dem Licht emittierenden Zentrum des Licht emittierenden Chips 22 etwas konvergiert wird. Ein aus der Vorderfläche 14Ba des umgebenden Randblocks 14B austretendes Strahlenbündel wird durch die Brechungswirkung an der Vorderfläche 14Ba zu etwas wie einem parallelen Strahlenbündel.
5 ist eine perspektivische Ansicht eines Lichtverteilungsmusters, das auf einer imaginären vertikalen Bildfläche 25 Meter vor dem Fahrzeug durch das aus der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung emittierte Licht gebildet wird.
Wie in der Figur gezeigt, ist dieses Lichtverteilungsmuster Pa als Teil eines Fernlichtverteilungsmusters PH vorgesehen, das durch eine doppelt gepunktete Strichlinie angegeben ist.
Dieses Fernlichtverteilungsmuster ist ein Lichtverteilungsmuster, das durch Licht gebildet wird, das von dem gesamten Scheinwerfer einschließlich der darin vorgesehenen Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 10 emittiert wird, wobei ein in der Querrichtung gedehntes Lichtverteilungsmuster gebildet wird, das sich von einem H-V-Punkt nach links und rechts erstreckt. Der H-V-Punkt ist ein Fluchtpunkt in einer Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs, und die Fläche in der Nachbarschaft zu dem H-V-Punkt bildet eine heiße Zone HZ, die eine Zone mit einer hohen Leuchtintensität ist.
Weiterhin ist das Lichtverteilungsmuster Pa ein spotförmiges Lichtverteilungsmuster, das um den H-V-Punkt gebildet wird. Der Grund hierfür ist, dass ein von der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 10 nach vorne emittiertes Strahlenbündel im wesentlichen parallel zu der optischen Achse Ax ist. Außerdem weist dieses Lichtverteilungsmuster Pa eine gerundete und im wesentlichen quadratische Außenform auf. Der Grund hierfür ist, dass die Außenform des Licht emittierenden Chips 22 quadratisch ist.
Weil also eine Spotform um den H-V-Punkt gebildet wird, ist das Lichtverteilungsmuster Pa geeignet, um die heiße Zone HZ für das Fernlichtverteilungsmuster PH zu bilden.
Es ist zu beachten, dass bei diesem Lichtverteilungsmuster Pa eine Vielzahl von Kurven im wesentlichen konzentrisch zu einer den Umriss definierenden Kurve gebildet werden, wobei diese Kurven jeweils eine gleiche Leuchtintensität aufweisen, sodass das Lichtverteilungsmuster Pa graduell von einer Außenumfangskante zu einem Zentrum hin heller wird (dies gilt auch für die weitere Beschreibung).
Wie zuvor im Detail erläutert, umfasst die Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform das Licht emittierende Element 12, das auf der sich in der Längsrichtung der Leuchtvorrichtung erstreckenden optischen Achse Ax derart angeordnet ist, dass das Licht zu der Vorderseite der Leuchtvorrichtung gerichtet wird; den primären Reflektor 16 zum Reflektieren des Lichts aus dem Licht emittierenden Element 12 zu der Rückseite der Leuchtvorrichtung; und den sekundären Reflektor 18 zum Reflektieren des Lichts aus dem Licht emittierenden Element 12, das an dem primären Reflektor 16 reflektiert wird, zu der Vorderseite der Leuchtvorrichtung. Weil die Reflexionsfläche 16a des primären Reflektors 16 die Form eines im wesentlichen kuppelförmigen Rotationskörpers aufweist, der durch eine Drehung der Ellipse E mit dem primären Brennpunkt F1 in der Nähe des Licht emittierenden Elements 12 und dem sekundären Brennpunkt F2 in der Nähe der Reflexionsfläche 16a um die optischen Achse Ax gebildet wird, und weil bei dem primären Reflektor 16 der bandförmige Bereich um den ringförmigen Bereich LF2, der aus einer Drehung des sekundären Brennpunkts F2 um die optische Achse resultiert, als ein Licht durchlässiger Bereich 14Ac ausgebildet ist, werden die folgenden Funktionen und Vorteile erhalten.
Weil nämlich die Reflexionsfläche 16a des primären Reflektors 16 die Form eines im wesentlichen kuppelförmigen Rotationskörpers aufweist, der durch eine Drehung der Ellipse E mit dem primären Brennpunkt F1 in der Nähe des Licht emittierenden Elements 12 und mit dem sekundären Brennpunkt F2 in der Nähe der Reflexionsfläche 16a um die optische Achse Ax gebildet wird, wird das Licht aus dem Licht emittierenden Element 12, das auf der Reflexionsfläche 16a reflektiert wird, vorübergehend auf dem sekundären Brennpunkt F2 in jedem Querschnitt des Rotationskörpers einschließlich der optischen Achse Ax konvergiert und fällt danach auf den sekundären Reflektor 18 als in Bezug auf den sekundären Brennpunkt F2 gestreutes Licht. Dabei kann die Kontrolle des aus der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 10 emittierten Lichts mit einer guten Genauigkeit implementiert werden, indem das zu der Vorderseite der Leuchtvorrichtung fallende Licht unter Verwendung des sekundären Reflektors 18 reflektiert wird.
Weil dabei der lichtdurchlässige Teil 14Ac auf dem primären Reflektor 16 vorgesehen ist, erstreckt sich die Reflexionsfläche 16a des primären Reflektors 16 nicht zu dem lichtdurchlässigen Teil 14Ac und liegt der ringförmige Bereich LF2 des sekundären Brennpunkts F2 in der Nähe der Reflexionsfläche 16a des primären Reflektors 16, wobei die erforderliche Breite des bandförmigen Bereichs des lichtdurchlässigen Teils 14Ac auf ein Minimum reduziert werden kann. Dementsprechend kann eine Reduktion der Fläche der Reflexionsfläche 16a des primären Reflektors 16 aufgrund des lichtdurchlässigen Teils 16Ac auf ein Minimum unterdrückt werden.
Gemäß der beispielhaften Ausführungsform kann also bei der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 10, das das Licht emittierende Element 12 als Lichtquelle verwendet, nicht nur der Nutzungsfaktor eines Strahlenbündels aus dem Licht emittierenden Element 12 erhöht werden, sondern kann auch die Kontrolle des emittierten Lichts mit guter Genauigkeit implementiert werden.
Weil dabei der primäre Reflektor 16 aus dem zentralen Block 14A des lichtdurchlässigen Blocks 14 besteht, dessen Vorderfläche 14Aa zu der Reflexionsfläche 16a ausgebildet ist, sodass aus dem Licht emittierenden Element 12 auf den zentralen Block 14A fallendes Licht intern auf der Reflexionsfläche 16a reflektiert wird, kann die Halterung des Licht emittierenden Elements 12 durch den zentralen Block 14A vorgesehen werden. Weil bei dieser Konfiguration die Genauigkeit der Positionsbeziehung zwischen dem Licht emittierenden Element 12 und der Reflexionsfläche 16a des primären Reflektors 16 erhöht werden kann, kann die Kontrolle des aus der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 10 emittierten Lichts mit größerer Genauigkeit implementiert werden.
Weil außerdem der sekundäre Reflektor 18 einstückig mit dem zentralen Block 14A, der den primären Reflektor 15 bildet, als umgebender Randblock 14B des lichtdurchlässigen Blocks 14 ausgebildet ist, kann die Genauigkeit der Positionsbeziehung zwischen der Reflexionsflache 18a des sekundären Reflektors 18, der Reflexionsfläche 16a des primären Reflektors 16 und dem Licht emittierenden Element 12 verbessert werden. Dementsprechend kann die Kontrolle des aus der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 10 emittierten Lichts mit größerer Genauigkeit implementiert werden. Weil dabei der ringförmige Bereich LF2 des sekundären Brennpunkts F2 innerhalb des lichtdurchlässigen Blocks 14 liegt, geht das Licht aus dem Licht emittierenden Element 12, das an dem primären Reflektor 16 reflektiert wird, gerade bis zu der Reflexionsfläche 18a des sekundären Reflektors 18, ohne auf dem lichtdurchlässigen Teil 14Ac gebrochen zu werden. Dementsprechend kann die Kontrolle des reflektierten Lichts durch den sekundären Reflektor 18 erleichtert werden, wodurch die Kontrolle des aus der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 10 emittierten Lichts mit größerer Genauigkeit implementiert werden kann.
In der beispielhaften Ausführungsform weist die Reflexionsfläche 18a des sekundären Reflektors 18 die Form eines Rotationskörpers auf, der durch eine Drehung der Parabel, die den sekundären Brennpunkt F2 der Ellipse E als Brennpunkt verwendet und eine Achse parallel zu der optischen Achse Ax aufweist, um die optische Achse Ax gebildet wird, sodass Licht aus dem Licht emittierenden Element 12, das an der Reflexionsfläche 16a des primären Reflektors 16 reflektiert wird, durch die Reflexionsfläche 18a des sekundären Reflektors 18 als Licht reflektiert werden kann, das parallel zu der optischen Achse Ax ist, wobei das derart reflektierte Licht von der Vorderfläche 14Ba des umgebenden Randblocks 14B so wie es ist zu der Vorderseite der Leuchtvorrichtung austritt. Weil dabei das Strahlenbündel aus den entsprechenden Positionen des Licht emittierenden Chips 22, das auf der Reflexionsfläche 18a des sekundären Reflektors 18 reflektiert wird, zu einem Strahlenbündel wird, das relativ zu dem Licht aus dem Licht emittierenden Zentrum des Licht emittierenden Chips 22 etwas konvergiert wird, wird das Strahlenbündel, das aus der Vorderfläche 14Ba des umgebenden Randblocks 14B austritt, aufgrund der Brechwirkung an der Vorderfläche 14Ba zu etwas wie einem parallelen Strahlenbündel, sodass das Lichtverteilungsmuster Pa als spotförmiges Lichtverteilungsmuster vorgesehen werden kann, das für die Bildung einer heißen Zone HZ für das Fernlichtverteilungsmuster PH geeignet ist.
Weil in dieser Ausführungsform außerdem der sekundäre Brennpunkt F2 an einer Position vorgesehen ist, die auf der Seite des primären Brennpunkts und etwas weiter vorne liegt, können die folgenden Funktionen und Vorteile erhalten werden.
Während es nämlich schwierig ist, die Kontrolle der Reflexion des direkt aus dem Licht emittierenden Element 12 zu dem lichtdurchlässigen Teil 14Ac gehenden Lichts durch den sekundären Reflektor 18 mit guter Genauigkeit zu implementieren, weil das Licht emittierende Element 12 auf der optischen Achse Ax derart angeordnet ist, dass das Licht zu der Vorderseite der Leuchtvorrichtung gerichtet wird, ist die Lichtverteilung des Lichts aus dem Licht emittierenden Chip 22 derart beschaffen, dass die Leuchtintensität an vorderen Positionen entlang der optischen Achse am höchsten ist und graduell abnimmt, wenn der Streuwinkel des Lichts zu der optischen Achse Ax größer wird. Folglich kann die Menge des direkt von dem Licht emittierenden Element 12 zu dem lichtdurchlässigen Teil 14Ac gehenden Lichts auf ein Minimum unterdrückt werden, indem in der Ausführungsform der sekundäre Brennpunkt F2 an der Position in der Nähe des primären Brennpunkts F1 vorgesehen wird, wodurch nicht nur der Nutzungsfaktor eines Strahlenbündels aus dem Licht emittierenden Element 12 erhöht werden kann, sondern auch die Erzeugung von Licht, die zu einem Problem bei der Implementierung der Kontrolle des aus dem Licht emittierenden Element 12 emittierten Lichts führen kann, auf ein Minimum reduziert werden kann.
Es ist zu beachten, dass in der Ausführungsform der Licht emittierende Chip 22 des Licht emittierenden Elements 12 mit einer quadratischen Form und einer Größe von ungefähr 0,3 bis 3 mm² ausgebildet ist, wobei jedoch auch Licht emittierende Chips mit anderen Außenformen (zum Beispiel mit einer sich in der Querrichtung erstreckenden Rechteckform) verwendet werden können, wodurch Lichtverteilungsmuster mit unterschiedlichen Größen und Formen als bei den Lichtverteilungsmustern Pa in Übereinstimung mit den Größen und Formen des verwendeten Licht emittierenden Chips gebildet werden können.
Im Folgenden werden Modifikationen der oben genannten beispielhaften Ausführungsform beschrieben.
Zuerst wird eine erste Modifikation der beispielhaften Ausführungsform beschrieben.
6 ist eine 3 ähnliche Ansicht und zeigt eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 110 gemäß der ersten Ausführungsform.
Wie in der Figur gezeigt, ist diese Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 110 der beispielhaften Ausführungsform darin ähnlich, dass die Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 110 auch ein Licht emittierendes Element 112 und einen lichtdurchlässigen Block 114 umfasst, wobei sich diese Modifikation von der beispielhaften Ausführungsform dadurch unterscheidet, dass das Licht emittierende Element 112 der Modifikation das in der zuvor beschriebenen Ausführungsform vorgesehene Kunstharz-Dichtungslied 26 zum Dichten des Licht emittierenden Chips 22 nicht umfasst. Der Licht emittierende Chip 22 ist dabei derart konfiguriert, dass er direkt durch den lichtdurchlässigen Block 114 gedichtet wird.
Durch die Konfiguration dieser Modifikation kann die Kontrolle des aus der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 110 emittierten Lichts mit einer guten Genauigkeit implementiert werden und kann der Nutzungsfaktor eines Strahlenbündels aus dem Licht emittierenden Element 112 verbessert werden.
Indem die Konfiguration verwendet wird, bei der der Licht emittierende Chip 22 direkt durch den lichtdurchlässigen Block 114 gedichtet wird, sodass der lichtdurchlässige Block 114 zusätzlich auch als Kunstharzdichtung dient, kann nicht nur die Konfiguration der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 110 vereinfacht werden, sondern kann auch ein Verlust in dem Strahlenbündel aufgrund einer Reflexion an der Schnittstelle verhindert werden.
Im Folgenden wird eine zweite Modifikation der beispielhaften Ausführungsform beschrieben.
7 ist eine 3 ähnliche Ansicht einer Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 210 gemäß der zweiten Modifikation.
Wie in der Figur gezeigt, ist diese Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 210 derjenigen der zuvor beschriebenen beispielhaften Ausführungsform ähnlich, wobei die Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 210 jedoch ein Licht emittierendes Element 12 und einen lichtdurchlässigen Block 214 umfasst, wobei sich der lichtdurchlässige Block 214 der zweiten Modifikation von der beispielhaften Ausführungsform dadurch unterscheidet, dass die Konfiguration eines zentralen Blocks 214A anders als in der beispielhaften Ausführungsform beschaffen ist.
In dem zentralen Block 214A der Modifikation wird nämlich keine Planierungsverarbeitung auf eine Vorderfläche 214Aa in einem vorbestimmten Bereich (zum Beispiel innerhalb eines kreisrunden Konus mit einem primären Brennpunkt F1 als Scheitel und einem zentralen Winkel auf einer Seite im Bereich zwischen 20 und 30°) um die optische Achse Ax herum angewendet. Statt dessen ist dieser Bereich als eine direkt Licht emittierende Fläche 214Aa1 konfiguriert, von der Licht aus dem Licht emittierenden Element 12, das auf den zentralen Block 214A fäll, direkt zu der Vorderseite der Leuchtvorrichtung emittiert wird. Dabei weist diese direkt Licht emittierenden Fläche 214Aa1 im wesentlichen die Form einer elliptischen Kugel auf, sodass Licht aus dem Licht emittierenden Element 12 parallel zu der optischen Achse Ax emittiert werden kann.
Aufgrund der direkt Licht emittierenden Fläche 214Aa1 ist außerdem auf der Reflexionsfläche 16a des primären Reflektors 16 kein vorbestimmter Bereich um die optische Achse Ax herum vorgesehen.
8 ist eine perspektivische Ansicht, die das Lichtverteilungsmuster Pb zeigt, das auf einer imaginären vertikalen Bildfläche 25 Meter vor dem Fahrzeug durch das aus der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 210 nach vorne emittierte Licht gebildet wird.
Wie in derselben Figur gezeigt, wird dieses Lichtverteilungsmuster Pb als Teil eines Fernlichtverteilungsmusters PH gebildet, das durch eine doppelt gepunktete Strichlinie angegeben wird.
Dieses Lichtverteilungsmuster Pb ist ein spotförmiges Lichtverteilungsmuster, das um einen H-V-Punkt als Zentrum gebildet wird und als ein zusammengesetztes Lichtverteilungsmuster aus einem Lichtverteilungsmuster Pb0 und einem Lichtverteilungsmuster Pb1 gebildet wird.
Das Lichtverteilungsmuster Pb0 ist ein Lichtverteilungsmuster, das durch Licht aus dem Licht emittierenden Element 12 gebildet wird, das von einer Vorderfläche 14Ba eines umgebenden Randblocks 14B zu der Vorderseite der Leuchtvorrichtung über die Reflexionsfläche 16a des primären Reflektors 16 und eine Reflexionsfläche 18a eines sekundären Reflektors 18 emittiert wird und eine gerundete, im wesentlichen quadratische Außenform aufweist, wobei das derart gebildete Lichtverteilungsmuster ein Lichtverteilungsmuster bildet, das etwas kleiner als das Lichtverteilungsmuster Pb in der zuvor beschriebenen beispielhaften Ausführungsform ist. Der Grund hierfür liegt darin, dass ein Teil (d.h. ein Teil in Entsprechung zu der direkt Licht emittierenden Fläche 214Aa1) der Reflexionsfläche 16a des primären Reflektors 16 fehlt und deshalb kein Licht auf einen Bereich der Reflexionsfläche 18a des sekundären Reflektors 18 fällt, der näher zu einer Innenumfangskante hin angeordnet ist.
Weiterhin ist das Lichtverteilungsmuster Pb1 ein Lichtverteilungsmuster, das durch das Licht aus dem Licht emittierenden Element 12 gebildet wird und direkt von der direkt Licht emittierenden Fläche 214Aa1 des zentralen Blocks 214A zu der Vorderseite der Leuchtvorrichtung emittiert wird. Das Lichtverteilungsmuster Pb1 weist eine gerundete, im wesentlichen quadratische Außenform auf, wobei das derart gebildete Lichtverteilungsmuster ein Lichtverteilungsmuster bildet, das etwas größer als das Lichtverteilungsmuster Pa der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist. Der Grund hierfür ist, dass das Lichtverteilungsmuster Pb1 durch direktes Licht gebildet wird.
Weil ein spotförmiges Lichtmuster gebildet wird, ist das Lichtverteilungsmuster Pb geeignet, um eine heiße Zone HZ für das Fernlichtverteilungsmuster PH zu bilden.
Durch die Konfiguration der zweiten Modifikation kann die Kontrolle des aus der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 210 emittierten Lichts mit einer guten Genauigkeit implementiert werden und kann der Nutzungsfaktor eines Strahlenbündels aus dem Licht emittierenden Element 12 verbessert werden.
Weil bei dieser Konfiguration außerdem die optische Länge für das aus der direkt Licht emittierenden Fläche 214Aa1 innerhalb des lichtdurchlässigen Blocks 214 verkürzt werden kann, indem der Bereich auf der Vorderfläche 214Aa des zentralen Blocks 214A in dem vorbestimmten Bereich an der optischen Achse Ax als direkt Licht emittierender Fläche 214Aa1 vorgesehen wird, kann die Lichtabsorption durch den lichtdurchlässigen Block 214 auf ein Minimum unterdrückt werden, wodurch der Nutzungsfaktor eines Strahlenbündels aus der Leuchtvorrichtung 12 weiter erhöht werden kann.
Dabei ist zu beachten, dass die direkt Licht emittierende Fläche 214Aa1 natürlich auch mit einer anderen Form als in dieser zweiten Modifikation versehen werden kann.
Im Folgenden wird eine dritte Modifikation der weiter oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform beschrieben.
9 ist eine 3 ähnliche Ansicht, die eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 210 gemäß einer dritten Ausführungsform der beispielhaften Ausführungsform zeigt.
Wie in der Figur gezeigt, ist diese Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 310 der zuvor beschriebenen beispielhaften Ausführungsform darin ähnlich, dass die Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 310 ein Licht emittierendes Element 12 und einen lichtdurchlässigen Block 314 umfasst, wobei sich jedoch die Konfiguration des lichtdurchlässigen Blocks 314 von derjenigen der beispielhaften Ausführungsform unterscheidet.
In dem lichtdurchlässigen Block 314 dieser Modifikation nämlich wird die Funktion eines sekundären Reflektors 318 eines umgebenden Randblocks 314B durch eine Oberflächenreflexion auf einer Vorderfläche 314Ba des umgebenden Randblocks 314B vorgesehen.
Um dies zu realisieren, weist ähnlich wie bei der Rückfläche 14Bb des umgebenden Randblocks 14B der zuvor beschriebenen Ausführungsform die Vorderfläche 314Ba des umgebenden Randblocks 314B die Form eines Rotationskörpers auf, der durch eine Drehung einer Parabel, die den sekundären Brennpunkt F2 der Ellipse E als Brennpunkt verwendet und eine Achse parallel zu der optischen Achse Ax aufweist, um die optische Achse Ax gebildet wird. Dann wird eine Planierungsverarbeitung auf die Vorderfläche 314Ba des umgebenden Randblocks 314B mittels einer Aluminiumablagerung durchgeführt, wodurch eine Reflexionsfläche 18a des sekundären Reflektors 18 gebildet wird.
Während weiterhin ein zentraler Block 314A des lichtdurchlässigen Blocks 314 eine ähnliche Konfiguration wie der zentrale Block 14A der zuvor beschriebenen Ausführungsform aufweist, unterscheidet sich die dritte Modifikation dadurch von der zuvor beschriebenen Ausführungsform, dass eine hintere Endkante einer Vorderfläche 314Aa etwas weiter hinten als ein sekundärer Brennpunkt F2 angeordnet ist und keine Planierungsverarbeitung auf einen bandförmigen Bereich um einen ringförmigen Bereich LF2 auf der Vorderfläche 314Aa angewendet wird, wodurch der lichtdurchlässige Bereich 314Aa1 konfiguriert wird. Es ist zu beachten, dass ein Bereich, der hinter dem lichtdurchlässigen Bereich 314Aa1 auf der Vorderfläche 314Aa angeordnet ist, mit einer zylindrischen Form ausgebildet ist, um das Formen des zentralen Blocks 314a zu vereinfachen.
Weil in dieser Modifikation der lichtdurchlässige Teil 314Aa1 an einer Schnittstelle zwischen dem lichtdurchlässigen Block 314A und einem peripheren Raum angeordnet ist, wird das Licht aus dem Licht emittierenden Element 12, das auf einer Reflexionsfläche 16a eines primären Reflektors 16 reflektiert wird, zuerst vorübergehend an dem sekundären Brennpunkt F2 in jedem Querschnitt des Rotationskörpers einschließlich der optischen Achse Ax konvergiert, danach zu der Rückseite der Leuchtvorrichtung an dem lichtdurchlässigen Teil 314Aa gebrochen und fällt dann auf die Reflexionsfläche 18a des sekundären Reflektors 18. Dann wird das von der Reflexionsfläche 18a reflektierte Licht so wie es ist zu der Vorderseite der Leuchtvorrichtung parallel zu der optischen Achse Ax emittiert. Dabei fällt das Licht aus einem Licht emittierenden Chip 22, das an der Reflexionsfläche 16a des primären Reflektors 16 reflektiert wird, als Strahlenbündel auf die Reflexionsfläche 18a des sekundären Reflektor 18, das etwas relativ zu dem Licht aus der Licht emittierenden Zentrum gestreut ist. Das an der Reflexionsfläche 18a des sekundären Reflektors 18 reflektierte Strahlenbündel wird dann zu einem Strahlenbündel, das etwas relativ zu dem Licht aus dem Licht emittierenden Zentrum des Licht emittierenden Chips 22 konvergiert ist.
Bei dieser Modifikation wird das von der Reflexionsfläche 18a des sekundären Reflektors 18 reflektierte Licht an der Vorderfläche 314Ba des umgebenden Randblocks 314B wie in der zuvor beschriebenen Ausführungsform gebrochen, und weil die Lichteinfallsposition auf der Reflexionsfläche 18a des sekundären Reflektors 18 zu einer Position geändert wird, die näher zu der optischen Achse Ax als in der zuvor beschriebenen beispielhaften Ausführungsform ist, wird das von der Reflexionsfläche 18a reflektierte Strahlenbündel zu einem Strahlenbündel, das etwas weiter als in der zuvor beschriebenen beispielhaften Ausführungsform gespreizt ist.
10 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Lichtverteilungsmuster Pc zeigt, das auf einer imaginären vertikalen Bildfläche 25 Meter vor dem Fahrzeug durch das aus der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 310 nach vorne emittierte Licht gebildet wird.
Wie in der Figur gezeigt, wird dieses Lichtverteilungsmuster Pc als Teil eines Fernlichtverteilungsmusters PH gebildet, das durch eine doppelt gepunktete Strichlinie angegeben wird.
Das Lichtverteilungsmuster Pc ist ein spotförmiges Lichtverteilungsmuster, das um einen H-V-Punkt herum gebildet wird, wobei das derart gebildete Lichtverteilungsmuster etwas größer ist als das Lichtverteilungsmuster Pa der zuvor beschriebenen beispielhaften Ausführungsform. Der Grund hierfür ist, dass das reflektierte Strahlenbündel von der Reflexionsfläche 18a des sekundären Reflektors 2 etwas breiter gestreut ist als in der zuvor beschriebenen beispielhaften Ausführungsform.
Weil ein spotförmiges Lichtverteilungsmuster gebildet wird, ist das Lichtverteilungsmuster Pc für die Bildung einer heißen Zone HZ für das Fernlichtverteilungsmuster PH geeignet.
Durch die Konfiguration der dritten Konfiguration wird der Nutzungsfaktor eines Strahlenbündels aus dem Licht emittierenden Element 12 verbessert und kann die Kontrolle des Lichts aus der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 310 mit guter Genauigkeit implementiert werden.
Weil außerdem die Reflexionsfläche 16a des primären Reflektors 16 und die Reflexionsfläche 18a des sekundären Reflektors 18 beide der Vorderseite der Leuchtvorrichtung zugewandt sind, kann die Planierungsverarbeitung mit guter Effizienz implementiert werden.
Im Folgenden wird eine vierte Modifikation der Ausführungsform beschrieben.
11 ist eine 3 ähnliche Ansicht einer Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 410 gemäß der vierten Ausführungsform.
Wie in der Figur gezeigt, umfasst die Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 40 ein Licht emittierendes Element 12, einen lichtdurchlässigen Block 414 und einen sekundären Reflektor 418.
Der lichtdurchlässige Block 414 weist eine im wesentlichen ähnliche Konfiguration auf, die daraus resultiert, dass von dem lichtdurchlässigen Block 314 der dritten Modifikation nur der zentrale Block 314A übrig gelassen wird, wenn der umgebende Randblock 314B abgeschnitten wird.
Eine hintere Endkante einer Vorderfläche 414a des lichtdurchlässigen Blocks 414 ist nämlich etwas weiter hinten als ein sekundärer Brennpunkt F2 angeordnet, und es wird keine Planierungsbehandlung auf einen bandförmigen Bereich um einen ringförmigen Bereich LF2 auf der Vorderfläche 414a herum angewendet, wodurch ein lichtdurchlässiger Bereich 414a1 konfiguriert wird. Weiterhin ist ein Bereich, der hinter dem lichtdurchlässigen Bereich 414a1 auf der Vorderfläche 414a angeordnet ist, mit einer zylindrischen Form ausgebildet, um das Formen des lichtdurchlässigen Blocks 414 zu vereinfachen.
Weiterhin ist ein sekundärer Reflektor 418 aus einem nicht lichtdurchlässigen Glied ausgebildet, und ist eine Reflexionsfläche 418a auf einer Vorderfläche ausgebildet.
Diese Reflexionsfläche 418a weist wie die Reflexionsfläche 18a des sekundären Reflektors 18 der dritten Modifikation die Form eines Rotationskörpers auf, der durch eine Drehung einer Parabel, die den sekundären Brennpunkt F2 der Ellipse E als einen Brennpunkt verwendet und eine Achse parallel zu der optischen Achse Ax aufweist, um die optische Achse Ax gebildet wird.
Die Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 410 gemäß dieser Modifikation ist optisch im wesentlichen äquivalent zu der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 310 gemäß der dritten Modifikation. Folglich wird ein Lichtverteilungsmuster Pc wie das in 10 gezeigte durch das von der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 410 nach vorne emittierte Licht auf der imaginären vertikalen Bildfläche 25 Meter vor dem Fahrzeug gebildet.
Durch die Konfiguration der Modifikation wird der Nutzungsfaktor eines Strahlenbündels aus dem Licht emittierenden Element 12 verbessert und kann die Kontrolle des aus der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 310 emittierten Lichts mit guter Genauigkeit implementiert werden.
Außerdem kann in der vierten Modifikation das Formen des lichtdurchlässigen Blocks 414, der den primären Reflektor 16 bildet, vereinfacht werden, indem der primäre Reflektor 16 und der sekundäre Reflektor 418 separat zueinander vorgesehen werden.
Im Folgenden wird eine fünfte Modifikation der zuvor beschriebenen Ausführungsform beschrieben.
12 ist eine 3 ähnliche Ansicht einer Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 510 gemäß dieser Modifikation.
Wie in der Figur gezeigt, umfasst diese Fahrzeugleuchte 510 ein Licht emittierendes Element 12, einen primären Reflektor 516 und einen sekundären Reflektor 518.
Wie bei dem sekundären Reflektor 418 der vierten Modifikation wird der sekundäre Reflektor 518 durch ein nicht lichtdurchlässiges Glied gebildet, wobei eine Reflexionsfläche 518a eine ähnliche Form aufweist wie die Reflexionsfläche 418a des sekundären Reflektors 418 der vierten Modifikation. In dieser Modifikation wird das Licht emittierende Element 12 durch den sekundären Reflektor 518 über eine Halteplatte 20 gehalten.
Weiterhin wird auch der primäre Reflektor 516 durch ein nicht lichtdurchlässiges Glied gebildet, wobei eine Reflexionsfläche 518a auf einer Innenfläche gebildet wird.
Die Form der Reflexionsfläche 516a des primären Reflektors 516 ist der Form der Reflexionsfläche 16a des primären Reflektors 16 der vierten Modifikation im wesentlichen ähnlich, wobei ein hintere Endkante der Reflexionsfläche 516a etwas weiter vorne als ein sekundärer Brennpunkt F2 angeordnet ist. Der primäre Reflektor 516 wird über eine Vielzahl von Säulen 516b, dies sich von der Position der hinteren Endkante der Reflexionsfläche 516a nach hinten erstrecken, fest auf dem sekundären Reflektor 518 gehalten. Bei diesem primären Reflektor 516 bildet ein bandförmiger Bereich um einen ringförmigen Bereich LF2 herum, der aus einer Drehung des sekundären Brennpunkts F2 der Ellipse E um die optische Achse Ax herum resultiert, einen lichtdurchlässigen Teil 516c, der als Spalt zwischen dem primären Reflektor 516 und dem sekundären Reflektor 518 dient. Es ist zu beachten, dass dieser lichtdurchlässige Teil 516 teilweise durch die Vielzahl von Säulen 516b unterbrochen wird.
Die Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 510 gemäß dieser Modifikation ist optisch im wesentlichen äquivalent zu der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 10 gemäß der zuvor beschriebenen beispielhaften Ausführungsform. Nachdem das Licht aus dem Licht emittierenden Element 12 auf der Reflexionsfläche 516a des primären Reflektors 516 reflektiert wurde, wird das derart reflektierte Licht auf der Reflexionsfläche 518a des sekundären Reflektors 518 reflektiert, wobei das auf der Reflexionsfläche 518a des sekundären Reflektors 518 reflektierte Licht so wie es ist zu der Vorderseite der Leuchtvorrichtung emittiert wird, ohne an der Vorderfläche 14Ba des umgebenden Randblocks 14 gebrochen zu werden, wie es in der zuvor beschriebenen Ausführungsform geschieht.
13 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Lichtverteilungsmuster Pd zeigt, das durch das von der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 510 nach vorne emittierte Licht auf der imaginären vertikalen Bildfläche 25 Meter vor dem Fahrzeug gebildet wird.
Wie in der Figur gezeigt, wird dieses Lichtverteilungsmuster als Teil eines Fernlichtverteilungsmusters PH gebildet, das durch eine doppelt gepunktete Strichlinie angegeben wird.
Das Lichtverteilungsmuster Pd ist ein spotförmiges Lichtverteilungsmuster, das um einen H-V-Punkt herum gebildet wird, wobei das Lichtverteilungsmuster Pd ein Lichtverteilungsmuster bildet, das etwas größer als das Lichtverteilungsmuster Pa der zuvor beschriebenen Ausführungsform, aber etwas kleiner als das Lichtverteilungsmuster Pc der vierten Modifikation ist. Der Grund dafür, dass das Lichtverteilungsmuster Pd etwas größer als das Lichtverteilungsmuster Pa der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist, liegt darin, dass keine Brechungswirkung wie an der Vorderfläche 14ba des umgebenden Randblocks 14B in der zuvor beschriebenen Ausführungsform erfolgt. Und der Grund dafür, dass das Lichtverteilungsmuster Pd etwas kleiner als das Lichtverteilungsmuster Pc der vierten Modifikation ist, liegt darin, dass keine Brechungswirkung zu der Rückseite der Leuchtvorrichtung wie an dem lichtdurchlässigen Teil 314a des zentralen Blocks 314A in der vierten Modifikation erfolgt.
Weil ein spotförmiges Lichtverteilungsmuster gebildet wird, ist das Lichtverteilungsmuster Pd für die Bildung einer heißen Zone HZ für das Fernlichtverteilungsmuster PH geeignet.
Durch die Konfiguration dieser Modifikation kann die Kontrolle des aus der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 510 emittierten Lichts mit guter Genauigkeit implementiert werden und kann der Nutzungsfaktor eines Strahlenbündels aus dem Licht emittierenden Element 12 erhöht werden.
Außerdem kann die Wärmeableitungseigenschaft für die durch das Licht emittierende Element 12 erzeugte Wärme verbessert werden, indem die Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 510 wie in dieser Modifikation ohne einen lichtdurchlässigen Block ausgebildet wird.
Im Folgenden wird eine sechste Modifikation der zuvor beschriebenen Ausführungsform beschrieben.
14 ist eine 2 ähnliche Ansicht, die eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 610 gemäß dieser Modifikation zeigt.
Wie in der Figur gezeigt, ist diese Modifikation der zuvor beschriebenen Ausführungsform darin ähnlich, dass die Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 610 auch ein Licht emittierendes Element 12 und einen lichtdurchlässigen Block 614 umfasst, wobei sie sich jedoch dadurch unterscheidet, dass sich die Konfiguration eines umgebenden Randblocks 614B des lichtdurchlässigen Blocks 614 teilweise von dem entsprechenden Glied in der zuvor beschriebenen Ausführungsform unterscheidet.
In dem umgebenden Randblock 614B der Modifikation sind nämlich eine Vielzahl von divergierenden Linsenelementen 614Bs in vertikalen Streifen auf einer Vorderfläche 614Ba ausgebildet. Wenn entsprechend Licht aus dem Licht emittierenden Element 12, das eine Vorderfläche 614Ba des umgebenden Randblocks 614B über eine Reflexionsfläche 16a eines primären Reflektors 16 und eine Reflexionsfläche 18a eines sekundären Reflektors 18 erreicht, von der Vorderfläche 614Ba zu der Vorderseite der Leuchtvorrichtung emittiert wird, wird das derart emittierte Licht durch die Vielzahl von divergierenden Linsenelementen 614Bs in einer Querrichtung divergiert.
15 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Lichtverteilungsmuster Pe zeigt, das durch das von der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 610 nach vorne emittierte Licht auf der imaginären vertikalen Bildfläche 25 Meter vor dem Fahrzeug gebildet wird.
Wie in der Figur gezeigt, wird dieses Lichtverteilungsmuster Pe als Teil eines Fernlichtverteilungsmusters gebildet, das durch eine doppelt gepunktete Strichlinie angegeben wird.
Das Lichtverteilungsmuster Pe bildet ein in der Querrichtung gedehntes Lichtverteilungsmuster, das durch eine Dehnung des Lichtverteilungsmuster Pa der zuvor beschriebenen Ausführungsform in der Querrichtung resultiert.
Weil das Lichtverteilungsmuster in der Querrichtung gedehnt ist, ist das Lichtverteilungsmuster Pe für eine Verstärkung der Helligkeit auf der linken und rechten Seite einer heißen Zone HZ des Fernlichtverteilungsmuster PH geeignet.
Durch die Konfiguration dieser Modifikation kann die Kontrolle des von der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 610 emittierten Lichts mit einer guten Genauigkeit implementiert werden und kann der Nutzungsfaktor eines Strahlenbündels aus dem Licht emittierenden Element 12 erhöht werden.
Indem das Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 610 derart konfiguriert ist, dass das in der Querrichtung gedehnte Lichtverteilungsmuster Pe wie in dieser Modifikation gebildet wird, kann die Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 610 nicht nur als Teil eines Scheinwerfers verwendet werden, sondern auch als eine andre Leuchte wie etwa eine Blinkleuchte oder ähnliches. Dabei kann die Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 610 auch in einem Zustand verwendet werden, in dem das Licht in einer Richtung gerichtet wird, die in der Querrichtung mit einem vorbestimmten Winkel relativ zu der Längsrichtung des Fahrzeugs nach außen geneigt ist, sodass die Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 610 besser für eine Blinkleuchte oder ähnliches geeignet ist.
Im Folgenden wird eine siebte Modifikation der zuvor beschriebenen beispielhaften Ausführungsform beschrieben.
16 ist eine 2 ähnliche Ansicht, die eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 710 gemäß dieser Modifikation zeigt.
Wie in der Figur gezeigt, umfasst die Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 710 ein Licht emittierendes Element 12, einen primären Reflektor 716, einen sekundären Reflektor 718 und eine Projektionslinse 740.
Die Projektionslinse 740 umfasst eine plankonvexe Linse, die eine konvexe Fläche auf einer Vorderseite und eine flache Fläche auf einer Rückseite aufweist und an einer Position mit einer vorbestimmten Distanz vor dem primären Reflektor 716 auf der optischen Achse Ax angeordnet ist. Die Projektionslinse 740 kann ein Bild auf eine Brennebene einschließlich eines Brennpunkts F nach vorne als invertiertes Bild projizieren.
Die Grundkonfigurationen des primären und des sekundären Reflektors 716, 718 sind ähnlich wie diejenigen der sekundären Reflektoren 516, 518 der fünften Modifikation, wobei sich jedoch die Flächenform einer Reflexionsfläche 718a des sekundären Reflektors 718 von derjenigen der fünften Modifikation unterscheidet.
Die Reflexionsfläche 718a des sekundären Reflektors 718 weist die Form eines Rotationskörpers auf, der durch eine Drehung einer Ellipse um die optischen Achse Ax gebildet wird, wobei der sekundäre Brennpunkt F2 der Ellipse als primärer Brennpunkt und der hintere Brennpunkt F der Projektionslinse 740 als sekundärer Brennpunkt verwendet wird, wobei die Reflexionsfläche 718a dafür sorgt, dass das Licht von dem Licht emittierenden Element 12, das an der Reflexionsfläche 716a des primären Reflektors 716 reflektiert wird, auf dem hinteren Brennpunkt F der Projektionsliste 740 konvergiert wird.
Es ist zu beachten, dass die Projektionslinse 740 fix auf dem sekundären Reflektor 718 über eine Klammer (nicht gezeigt) oder ähnliches gehalten wird.
17 ist eine perspektivische Ansicht eines Lichtverteilungsmuster Pf, das durch das von der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 710 nach vorne auf die imaginäre vertikale Bildfläche 25 Meter vor dem Fahrzeug emittierte Licht gebildet wird.
Wie in der Figur gezeigt, wird dieses Lichtverteilungsmuster Pf als Teil eines Fernlichtverteilungsmusters PH gebildet, das durch eine doppelt gepunktete Linie in der Figur gebildet wird.
Das Lichtverteilungsmuster Pf ist ein spotförmiges Lichtverteilungsmuster, das um einen H-V-Punkt herum gebildet wird, wobei das Lichtverteilungsmuster Pf ein Lichtverteilungsmuster bildet, das viel kleiner als das Lichtverteilungsmuster Pa der zuvor beschriebenen beispielhaften Ausführungsform ist. Der Grund hierfür wird im Folgenden beschrieben.
Das Licht aus dem Licht emittierenden Element 12, das auf der Reflexionsfläche 716a des primären Reflektors 716 und der Reflexionsfläche 718a des sekundären Reflektors 718 reflektiert wird, konvergiert auf dem hinteren Brennpunkt F der Projektionslinse 740, weil das Licht von entsprechenden Positionen auf einem Licht emittierenden Chip 22 ein Strahlenbündel bildet, das relativ zu dem Licht aus einem Licht emittierenden Zentrum des Licht emittierenden Chips 22 etwas konvergiert, sodass ein Bild des Licht emittierenden Chips 22 auf einer Brennebene an dem hinteren Brennpunkt F der Projektionslinse 740 ausreichend klein wird. Folglich wird ein durch die Projektionslinse 740 auf die imaginäre vertikale Bildfläche invertiert projiziertes Bild ausreichend klein, sodass ein eher kleines Lichtverteilungsmuster Pf gebildet wird.
Weil das Lichtverteilungsmuster Pf ein spotförmiges Lichtverteilungsmuster bildet, ist das Lichtverteilungsmuster Pf für die Bildung einer heißen Zone HZ für das Fernlichtverteilungsmuster PH geeignet.
Durch die Konfiguration dieser Modifikation kann der Nutzungsfaktor eines aus dem Licht emittierenden Element 12 emittierten Strahlenbündels erhöht werden und kann die Kontrolle des aus der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung 710 emittierten Lichts mit guter Genauigkeit implementiert werden.
Indem wie in dieser Modifikation ein kleines Lichtverteilungsmuster Pf gebildet wird, kann die zentrale Leuchtintensität der heißen Zone HZ einfach erhöht werden.
Die Erfindung wurde mit Bezug auf eine beispielhafte Ausführungsform und Modifikationen derselben beschrieben, wobei der Erfindungsumfang jedoch nicht auf die beispielhafte Ausführungsform und die Modifikationen beschränkt ist. Dem Fachmann sollte deutlich sein, dass verschiedene Änderungen und Verbesserungen vorgenommen werden können. Der Erfindungsumfang wird durch die beigefügten Ansprüche definiert.

Claims

Fahrzeug-Leuchtvorrichtung, die umfasst: ein Licht emittierendes Element, das derart angeordnet ist, dass sich die optische Achse des Licht emittierenden Elements in der Längsrichtung der Leuchtvorrichtung erstreckt, sodass das Licht zu der Vorderseite der Leuchtvorrichtung gerichtet wird, einen primären Reflektor zum Reflektieren des Lichts aus dem Licht emittierenden Element zu der Rückseite der Leuchtvorrichtung, und einen sekundären Reflektor zum Reflektieren des durch den ersten Reflektor reflektierten Lichts aus dem Licht emittierenden Element zu der Vorderseite der Leuchtvorrichtung, wobei eine Reflexionsfläche des primären Reflektors in der Form eines im wesentlichen kuppelförmigen Rotationskörpers vorgesehen ist, der durch das Drehen einer Ellipse um die optische Achse gebildet wird, wobei die Ellipse einen primären Brennpunkt in der Nähe des Licht emittierenden Elements und einen sekundären Brennpunkt in der Nähe der Reflexionsfläche aufweist, und wobei der primäre Reflektor einen bandförmigen Bereich als Licht durchlässigen Bereich um einen ringförmigen Bereich herum aufweist, der durch die sekundären Brennpunkte der um die optische Achse gedrehten Ellipse gebildet wird.
Fahrzeug-Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der primäre Reflektor durch einen lichtdurchlässigen Block gebildet wird, an dem ein vorbestimmter Bereich auf einer Fläche des primären Reflektors als eine Reflexionsfläche konfiguriert ist, sodass Licht aus dem Licht emittierenden Element, das auf den lichtdurchlässigen Block fällt, intern auf der Reflexionsfläche reflektiert wird.
Fahrzeug-Leuchtvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich auf einer Fläche des lichtdurchlässigen Blocks mit einer vorbestimmten Ausdehnung um die optische Achse herum als direkt Licht emittierende Fläche konfiguriert ist, von der Licht aus dem Licht emittierenden Element, das auf den lichtdurchlässigen Block fällt, direkt zu der Vorderseite der Leuchtvorrichtung emittiert wird.
Fahrzeug-Leuchtvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der sekundäre Reflektor einstückig mit dem primären Reflektor durch den lichtdurchlässigen Block gebildet wird, der auch den primären Reflektor bildet, wobei der ringförmige Bereich des sekundären Brennpunkts im Inneren des lichtdurchlässigen Blocks liegt.
Fahrzeug-Leuchtvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der sekundäre Reflektor einstückig mit dem primären Reflektor durch den lichtdurchlässigen Block gebildet wird, der auch den primären Reflektor bildet, wobei der ringförmige Bereich des sekundären Brennpunkts im Inneren des lichtdurchlässigen Blocks liegt.
Fahrzeug-Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reflexionsfläche des sekundären Reflektors die Form eines Rotationskörpers aufweist, der durch das Drehen einer Parabel, die den sekundären Brennpunkt als Brennpunkt enthält, um die optische Achse gebildet wird.