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Die
vorliegende Erfindung beansprucht die Auslandspriorität der Japanischen
Patentanmeldung Nr. 2005-264882, eingereicht am 13. September 2005,
deren Gesamtinhalt durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung
eingeschlossen wird.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchteneinheit für einen
Fahrzeugscheinwerfer, und spezieller eine Leuchteneinheit des Projektortyps,
bei welcher eine Lichtemittervorrichtung, beispielsweise eine Lichtemitterdiode,
als Lichtquelle verwendet wird.
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Seit
kurzem wird eine Lichtemittervorrichtung, beispielsweise eine Lichtemitterdiode,
als Lichtquelle für
einen Fahrzeugscheinwerfer eingesetzt.
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So
beschreibt beispielsweise die JP-A-2003-317513 („JP '513")
eine Leuchteneinheit des Projektortyps, bei welcher vorgesehen sind:
eine Projektorlinse, die auf einer optischen Achse angeordnet ist,
die sich in Längsrichtung
eines Fahrzeugs erstreckt; eine Lichtemittervorrichtung, die nach
oben weist, und hinter einem hinteren Brennpunkt der Projektorlinse
in der Nähe
der optischen Achse angeordnet ist; und ein Reflektor, der so angeordnet
ist, dass er die Lichtemittervorrichtung von der Oberseite aus abdeckt,
und der Licht von der Lichtemittervorrichtung in Vorwärtsrichtung
reflektiert, während
das Licht zur optischen Achse hin verstellt wird.
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Bei
der in der JP '513
beschriebenen Leuchteneinheit ist ein Spiegelteil, das eine obere
reflektierende Oberfläche
aufweist, die sich nach hinten parallel zur optischen Achse von
der Nähe
des hinteren Brennpunkts der Projektorlinse aus erstreckt, zwischen
dem Reflektor und der Projektorlinse angeordnet. Ein Teil des von
dem Reflektor reflektierten Lichts wird nach oben durch das Spiegelteil
reflektiert, wodurch ein Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster ausgebildet
wird, das in seinem oberen Endabschnitt eine Abschneidelinie als
umgekehrtes, projiziertes Bild eines vorderen Endrandes der nach oben
reflektierenden Oberfläche
aufweist. Weiterhin zeigt 13 der JP '513 eine Leuchteneinheit,
bei welcher das Spiegelteil nicht vorgesehen ist, wodurch ein Fernlicht-Lichtverteilungsmuster
ausgebildet wird.
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Im
Gegensatz hierzu beschreibt die JP-A-2000-348508 („JP '508") eine Leuchteneinheit des
Projektortyps, die keine Lichtemittervorrichtung als Lichtquelle
verwendet, und ein bewegliches Spiegelteil aufweist. Das Spiegelteil
kann nach unten um einen vorbestimmten Winkel um eine Schwenkachse herum
verschwenkt werden, die sich in einem hinteren Endabschnitt des
Spiegelteils in Richtung der Breite des Fahrzeugs erstreckt.
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Wenn
das bewegliche Spiegelteil, das in der JP '508 beschrieben wird, bei der Leuchteneinheit des
Projektortyps eingesetzt wird, die in der JP '513 beschrieben wird, bei welcher eine
Lichtemittervorrichtung als Lichtquelle verwendet wird, kann ein Fernlicht-Lichtverteilungsmuster
dadurch ausgebildet werden, dass das Spiegelteil nach unten um den vorbestimmten
Winkel verschwenkt wird. Daher kann der Beleuchtungsbereich nach
oberhalb der Abschneidelinie des Abblendlicht-Lichtverteilungsmusters
erweitert werden.
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Hierdurch
wird die Lichtumschaltung zwischen Abblendlicht und Fernlicht ermöglicht.
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Bei
dem Fernlicht-Lichtverteilungsmuster, das von der Leuchteneinheit
erzeugt wird, die in der JP '508
beschrieben wird, wird jedoch der untere Halbabschnitt so ausgebildet,
dass die Form und die Lichtstärkeverteilung
des Abblendlicht-Lichtverteilungsmusters
beibehalten werden. Daher wird bei einem Fernlicht-Lichtverteilungsmuster
ein Bereich in kurzer Entfernung einer Straßenoberfläche vor einem Fahrzeug zu stark
beleuchtet. Hierbei entsteht das Problem, dass die Sicht im Bereich
großer
Entfernungen einer Straßenoberfläche vor
dem Fahrzeug nicht sichergestellt wird.
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Dieses
Problem tritt auch bei der Fernlicht-Leuchteneinheit auf, die in 13 der JP '513 dargestellt ist.
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Die
Erfindung wurde angesichts dieser Umstände entwickelt.
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Ein
Aspekt der Erfindung ist eine Leuchteneinheit für einen Fahrzeugscheinwerfer,
bei welcher vorgesehen sind: eine Projektorlinse, die auf einer optischen
Achse angeordnet ist, die sich in Längsrichtung eines Fahrzeugs
erstreckt; eine Lichtemittervorrichtung, die weiter hinten als ein
hinterer Brennpunkt der Projektorlinse angeordnet ist; und ein Reflektor,
der Licht von der Lichtemittervorrichtung nach vorn reflektiert,
während
er das Licht zur optischen Achse hin verstellt, wobei die Lichtemittervorrichtung nach
unten gerichtet ist, und in der Nähe der optischen Achse angeordnet
ist, der Reflektor so angeordnet ist, dass er die Lichtemittervorrichtung
von der Unterseite aus abdeckt, ein Spiegelteil, das eine nach unten
reflektierende Oberfläche
aufweist, zwischen dem Reflektor und der Projektorlinse angeordnet
ist, sich die reflektierende Oberfläche aus der Nähe des hinteren
Brennpunkts nach hinten erstreckt, in der Nähe zu einem Abschnitt oberhalb
der optischen Achse, und im Wesentlichen parallel zur optischen
Achse, und ein Teil des von dem Reflektor reflektierten Lichts nach
unten durch das Spiegelteil reflektiert wird.
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Mit
der „Lichtemittervorrichtung" gemäß der Erfindung
ist eine Lichtquelle gemeint, die eine Festkörper-Lichtemittervorrichtung aufweist, beispielsweise
einen Lichtemitterchip, der Licht im Wesentlichen punktförmig aussendet.
In dieser Hinsicht gibt es keine spezielle Einschränkung für die Art
der Lichtemittervorrichtung. Es kann beispielsweise eine Lichtemitterdiode,
eine Laserdiode oder dergleichen verwendet werden. Weiterhin ist
die „Lichtemittervorrichtung" nach unten gewandt,
und ist in der Nähe
der optischen Achse angeordnet. Allerdings ist es nicht erforderlich,
dass die Lichtemittervorrichtung nur in Richtung vertikal nach unten
gerichtet ist.
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Voranstehend
weist das „Spiegelteil" die nach unten reflektierende
Oberfläche
auf, die sich nach hinten aus der Nähe des hinteren Brennpunkts der
Projektorlinse erstreckt, in der Nähe eines Abschnitts oberhalb
der optischen Achse und im Wesentlichen parallel zur optischen Achse.
Für das
spezielle Ausmaß der
Verschiebung nach oben der „nach
unten reflektierenden Oberfläche" gegenüber der
optischen Achse gibt es keine spezielle Einschränkung, soweit ein Teil des
von dem Reflektor reflektierten Lichts nach unten reflektiert werden
kann.
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Darüber hinaus
gibt es keine spezielle Einschränkung
in Bezug auf die Art und Weise der Bewegung des „Spiegelteils".
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
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1 eine
Ansicht von vorn einer Leuchteneinheit für einen Fahrzeugscheinwerfer
gemäß einer ersten,
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung;
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2 eine
Schnittansicht entlang der Linie II-II von 1;
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3 eine
Ansicht eines Fernlicht-Lichtverteilungsmusters,
das auf einer gedachten, vertikalen Leinwand erzeugt wird, die an
einem Ort 25 m vor einem Fahrzeug angeordnet ist, durch Licht, das
in Vorwärtsrichtung
von der Leuchteneinheit ausgesandt wird;
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4 eine ähnliche
Ansicht wie 2, wobei eine Leuchteneinheit
für einen
Fahrzeugscheinwerfer gemäß einer
zweiten, beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung dargestellt ist;
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5 eine ähnliche
Ansicht wie 2, wobei im Einzelnen ein Lichtweg
in einem Abblendlichtzustand bei der Leuchteneinheit gemäß der zweiten, beispielhaften
Ausführungsform
gezeigt ist;
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6 eine ähnliche
Ansicht wie 2, wobei im Einzelnen ein Lichtweg
in einem Abblendlichtzustand bei der Leuchteneinheit gemäß der zweiten, beispielhaften
Ausführungsform
gezeigt ist;
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7 eine
Ansicht eines Abblendlicht-Lichtverteilungsmusters,
das auf der gedachten, vertikalen Leinwand durch Licht erzeugt wird,
das in Vorwärtsrichtung
von der Leuchteneinheit gemäß der zweiten,
beispielhaften Ausführungsform
ausgesandt wird;
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8 eine
Ansicht eines Fernlicht-Lichtverteilungsmusters,
das auf der gedachten, vertikalen Leinwand durch Licht erzeugt wird,
das in Vorwärtsrichtung
von der Leuchteneinheit gemäß der zweiten, beispielhaften
Ausführungsform
ausgesandt wird;
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9 eine ähnliche
Ansicht wie 2, wobei ein anderes Einsatzbeispiel
für die
Leuchteneinheit gemäß der zweiten,
beispielhaften Ausführungsform
gezeigt ist;
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10 eine
Ansicht eines Abblendlicht-Lichtverteilungsmusters,
das auf der gedachten, vertikalen Leinwand durch das in 9 gezeigte
Einsatzbeispiel ausgebildet wird;
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11 eine ähnliche
Ansicht wie 2, wobei ein weiteres Einsatzbeispiel
der Leuchteneinheit gemäß der zweiten,
beispielhaften Ausführungsform gezeigt
ist; und
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12 eine
Ansicht eines Fernlicht-Lichtverteilungsmusters,
das auf der gedachten, vertikalen Leinwand durch das in 11 gezeigte
Einsatzbeispiel ausgebildet wird.
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Obwohl
die Erfindung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen
beschrieben wird, schränken
die folgenden, beispielhaften Ausführungsformen die Erfindung
nicht ein.
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Zuerst
wird eine erste, beispielhafte Ausführungsform der Erfindung erläutert.
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1 ist
eine Ansicht von vorn, die eine Leuchteneinheit 10 gemäß der beispielhaften
Ausführungsform
zeigt, und 2 ist eine Schnittansicht entlang
der Linie II-II von 1.
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Wie
in den Figuren dargestellt, ist die Leuchteneinheit 10 gemäß der ersten,
beispielhaften Ausführungsform
eine Fernlicht-Leuchteneinheit, die als Teil eines Fahrzeugscheinwerfers
vorgesehen ist. Die Leuchteneinheit 10 weist auf: eine
Projektorlinse 12, die auf einer optischen Achse Ax angeordnet
ist, die sich in Längsrichtung
eines Fahrzeugs erstreckt; eine Lichtemittervorrichtung 14,
die hinter einem hinteren Brennpunkt F der Projektorlinse 12 angeordnet ist;
einen Reflektor 16, der die Lichtemittervorrichtung 14 von
der Unterseite aus abdeckt, und welcher Licht von der Lichtemittervorrichtung 14 in
Vorwärtsrichtung
reflektiert, wobei er das Licht zur optischen Achse Ax hin verstellt;
und ein Spiegelteil 18, das zwischen dem Reflektor 16 und
der Projektorlinse 12 angeordnet ist, und das einen Teil
des von dem Reflektor 16 reflektierten Lichts nach unten
reflektiert.
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Die
Projektorlinse 12 ist als plankonvexe, asphärische Linse
ausgebildet, bei welcher die vordere Oberfläche konvex ist, und die hintere
Oberfläche eben
ist. Die Projektorlinse 12 projiziert ein Lichtquellenbild,
das in der rückwärtigen Brennebene
erzeugt wird (also in einer Brennebene, welche den hinteren Brennpunkt
F enthält),
als ein umgekehrtes Bild auf eine gedachte, vertikale Leinwand vor
der Leuchteneinheit. Die Projektorlinse 12 ist an einem
ringförmigen
Linsenhalter 28 befestigt, der an einem Basisteil 20 angebracht
ist.
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Die
Lichtemittervorrichtung 14 ist eine Lichtemitterdiode,
die weißes
Licht aussendet, und die einen Lichtemitterchip 14a aufweist,
der quadratisch mit Abmessungen von 0,3 bis 3 mm ist. Die Lichtemittervorrichtung 14 ist
auf einer Lichtquellenhalterungsausnehmung 20a angeordnet
und dort befestigt, die in der unteren Oberfläche des Basisteils 20 vorgesehen
ist. Der Lichtemitterchip 14a ist auf der optischen Achse
Ax angeordnet, und weist in Vertikalrichtung nach unten.
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Eine
reflektierende Oberfläche 16a des
Reflektors 16 ist als eine im Wesentlichen ellipsoidförmige, gekrümmte Oberfläche ausgebildet,
die eine Hauptachse aufweist, die koaxial zur optischen Achse Ax
verläuft.
Ein Lichtaussendezentrum der Lichtemittervorrichtung 14 ist
als ein erster Brennpunkt der reflektierenden Oberfläche 16a eingestellt.
Die Exzentrizität
der reflektierenden Oberfläche 16a ist
so gewählt,
dass sie allmählich
von einem Vertikalschnitt zu einem Horizontalschnitt zunimmt. Die
reflektierende Oberfläche 16a ist
daher so ausgebildet, dass im Vertikalschnitt Licht von der Lichtemittervorrichtung 14 am
hinteren Brennpunkt F der Projektorlinse 12 gesammelt wird,
und im Horizontalschnitt die Sammelposition beträchtlich nach vorn verstellt
ist. Der Reflektor 16 ist an einem oberen Endabschnitt des
Umfangs der reflektierenden Oberfläche 16a an der unteren
Oberfläche
des Basisteils 20 befestigt.
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Das
Spiegelteil 18 weist eine nach unten reflektierende Oberfläche 18a auf,
die sich nach hinten von einem Ort in der Nähe des hinteren Brennpunktes
F entlang der optischen Achse Ax erstreckt. Die nach unten reflektierende
Oberfläche 18a ist
als horizontale Oberfläche
ausgebildet, und der vordere Endrand ist so ausgebildet, dass er
sich geradlinig in Richtung senkrecht zur optischen Achse Ax erstreckt.
Das Spiegelteil 18 ist an einer Spiegelhalterungsausnehmung 20b angeordnet
und dort befestigt, die in der unteren Oberfläche des Basisteils 20 vorgesehen
ist, sodass die nach unten reflektierende Oberfläche 18a an einem Ort
angeordnet ist, der sich 2 bis 4 mm oberhalb der optischen Achse
Ax befindet.
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Das
Spiegelteil 18 ist so ausgebildet, dass von jenem Licht
von der Lichtemittervorrichtung 14, das durch die reflektierende
Oberfläche 16a des
Reflektors 16 reflektiert wird, ein Teil des Lichts, das
zu einem Ort oberhalb des hinteren Brennpunkts F der Projektorlinse 12 gerichtet
ist, nach unten durch die nach unten reflektierende Oberfläche 18a reflektiert wird.
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Die
Funktionsweise des Spiegelteils 18 wird nachstehend im
Einzelnen geschildert.
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Bei
dem Licht, das von Abschnitten des Lichtemitterchips 14a der
Lichtemittervorrichtung 14 ausgesandt wird, wird Licht
von dem vorderen Halbabschnitt des Lichtemitterchips 14a durch
die reflektierende Oberfläche 16a des
Reflektors 16 reflektiert, und wird dann zu Licht, das
nach oben in Bezug auf den hinteren Brennpunkt F der Projektorlinse 12 gerichtet
ist, und durch die hintere Brennebene der Projektorlinse 12 an
der Seite oberhalb der optischen Achse Ax hindurchgeht.
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Da
das Spiegelteil 18, das die nach unten reflektierende Oberfläche 18a aufweist,
die sich nach hinten von einem Ort oberhalb und in der Nähe des hinteren
Brennpunkts F der Projektorlinse 12 erstreckt, zwischen
dem Reflektor 16 und der Projektorlinse 12 angeordnet
ist, wird allerdings ein Teil des von dem Reflektor 16 reflektierten
Lichts, das zu einem Ort oberhalb des hinteren Brennpunkts F gerichtet
ist (speziell Licht, das durch die hintere Brennebene der Projektorlinse 12 an
einem Ort hindurchgehen soll, der weit oberhalb der optischen Achse
Ax liegt), durch die nach unten reflektierende Oberfläche 18a des
Spiegelteils 18 reflektiert, und geht durch die hintere
Brennebene der Projektorlinse 12 an einem Ort in einer
Höhe hindurch,
die nahe an der optischen Achse Ax liegt.
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3 zeigt
ein Fernlicht-Lichtverteilungsmuster PH, das auf der gedachten,
vertikalen Leinwand ausgebildet wird, die sich an einem Ort 25 m vor
einem Fahrzeug befindet, durch Licht, das in Vorwärtsrichtung
von der Leuchteneinheit 10 der beispielhaften Ausführungsform
ausgesandt wird.
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Das
Fernlicht-Lichtverteilungsmuster PH wird als ein in Horizontalrichtung
verlaufendes Lichtverteilungsmuster ausgebildet, das sich in Vertikalrichtung
und Horizontalrichtung erstreckt, zentriert bei H-V, also einem
Fluchtpunkt in Vorwärtsrichtung der
Leuchte. Eine „heiße Zone" HZH, die einen Bereich
mit starker Helligkeit des Musters darstellt, weist eine im Wesentlichen
ellipsoidförmige
Form auf, die sich in Horizontalrichtung erstreckt, zentriert bei
H-V.
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Ein
Fernlicht-Lichtverteilungsmuster PH0, in der Figur durch eine doppelt
gepunktete, gestrichelte Linie dargestellt, ist ein Lichtverteilungsmuster,
das von der Leuchteneinheit 10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform
erzeugt wurde, wenn das Spiegelteil 18 nicht vorhanden
wäre. Das
Fernlicht-Lichtverteilungsmuster
PH0 weist eine Form auf, die im Wesentlichen in Vertikalrichtung
symmetrisch zur Linie H-H ist, und in Horizontalrichtung durch H-V
hindurchgeht. Eine „heiße Zone" HZH0 des Musters weist
eine im Wesentlichen ellipsoidförmige
Form auf, die sich in Horizontalrichtung erstreckt, zentriert bei
H-V.
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Bei
dem Fernlicht-Lichtverteilungsmuster PH weist der obere Halbabschnitt,
der höher
liegt als die Linie H-H, eine Form und eine Helligkeitsverteilung auf,
die im Wesentlichen ebenso sind wie bei dem oberen Halbabschnitt
des Fernlicht-Lichtverteilungsmusters
PH0. Allerdings weist der untere Halbabschnitt, der unterhalb der
Linie H-H liegt, eine Form auf, bei welcher der Ort eines unteren
Endabschnitts nach oben in Bezug auf den unteren Halbabschnitt des
Fernlicht-Lichtverteilungsmusters
PH0 verschoben ist. Darüber
hinaus ist der untere Halbabschnitt der „heißen Zone" HZH geringfügig erweitert im Vergleich
zu der „heißen Zone" HZH0 des Fernlicht-Lichtverteilungsmusters
PH0.
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Wie
voranstehend geschildert, ist das Fernlicht-Lichtverteilungsmuster PH so ausgebildet,
dass der Ort des unteren Endabschnitts nach oben in Bezug auf das
Fernlicht-Lichtverteilungsmuster
PH0 verschoben ist, und weist eine Helligkeitsverteilung auf, bei
welcher die Helligkeit von dem unteren Endabschnitt zum Zentrumsabschnitt
schnell zunimmt. Daher wird die Beleuchtung des Bereichs in kurzer Entfernung
einer Straßenoberfläche vor
einem Fahrzeug unterdrückt,
und wird die Sicht im Bereich großer Entfernungen der Straßenoberfläche vor
dem Fahrzeug verbessert.
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In
diesem Fall wird in dem unteren Halbabschnitt des Fernlicht-Lichtverteilungsmusters
PH, wenn der Ort des unteren Endabschnitts nach oben in Bezug auf
den unteren Halbabschnitt des Fernlicht-Lichtverteilungsmusters
PH0 verschoben ist, eine Helligkeitsverteilung erzeugt, bei welcher
die Helligkeit schnell von dem unteren Endabschnitt zum Zentrumsabschnitt
hin zunimmt, aus folgenden Gründen.
Die Leuchteneinheit ist so ausgebildet, dass bei dem von dem Reflektor 16 reflektierten
Licht jenes Licht, das durch die rückwärtige Brennebene der Projektorlinse 12 hindurchgehen
soll, an einem Ort, der weit oberhalb der optischen Achse Ax liegt,
dazu veranlasst wird, durch das Spiegelteil 18 reflektiert
zu werden, und durch die hintere Brennebene der Projektorlinse 12 an
einem Ort in einer Höhe
hindurchgeht, die nahe an der optischen Achse Ax liegt.
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Wie
voranstehend im Einzelnen erläutert, weist
die Leuchteneinheit 10 für einen Fahrzeugscheinwerfer
gemäß der beispielhaften
Ausführungsform
auf: die Projektorlinse 12, die auf der optischen Achse
Ax angeordnet ist, die sich in Längsrichtung des
Fahrzeugs erstreckt; die Lichtemittervorrichtung 14, die
hinter dem hinteren Brennpunkt F der Projektorlinse 12 angeordnet
ist; und den Reflektor 16, der Licht von der Lichtemittervorrichtung 14 nach
vorn reflektiert, während
er das Licht zur optischen Achse Ax hin verstellt. Die Lichtemittervorrichtung 14 weist nach
unten, und ist auf der optischen Achse Ax angeordnet. Der Reflektor 16 deckt
die Lichtemittervorrichtung 14 von unten aus ab. Das Spiegelteil 18,
das die nach unten reflektierende Oberfläche 18a aufweist,
die sich nach hinten, parallel zur optischen Achse Ax, von der Nähe des hinteren
Brennpunkts F in der Nähe
eines Abschnitts oberhalb der optischen Achse Ax erstreckt, ist
zwischen dem Reflektor 16 und der Projektorlinse 12 angeordnet.
Die nach unten reflektierende Oberfläche 18a ist so ausgebildet, dass
ein Teil des Lichts, das von dem Reflektor 16 reflektiert
wird, nach unten durch das Spiegelteil 18 reflektiert wird.
Daher wird ermöglicht,
die folgenden Funktionsweisen und Auswirkungen zu erzielen.
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Wenn
das Spiegelteil 18 nicht vorhanden ist, fällt das
gesamte Licht, das von dem Reflektor 16 reflektiert wird,
direkt auf die Projektorlinse 12 ein, und wird das Fernlicht-Lichtverteilungsmuster
PH als ein umgekehrtes, projiziertes Bild eines Lichtquellenbildes
erzeugt, das in der rückwärtigen Brennebene
der Linse ausgebildet wird. Tatsächlich
ist jedoch das Spiegelteil 18 vorgesehen, sodass ein Teil
des von dem Reflektor 16 reflektierten Lichts durch die
nach unten reflektierende Oberfläche 18a des
Spiegelteils 18 reflektiert wird, und dann durch die hintere
Brennebene der Projektorlinse 12 hindurchgeht. Hierbei wird
Licht, das durch die hintere Brennebene der Projektorlinse 12 an
einem Ort hindurchgeht, der weit nach oben entfernt von der optischen
Achse Ax ist, durch die Reflexion infolge des Spiegelteils 18 dazu veranlasst,
durch die hintere Brennebene der Projektorlinse 12 an einem
Ort hindurchzugehen, der nahe an der optischen Achse Ax liegt.
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Im
Vergleich zu jenem Fall, bei welchem das Spiegelteil 18 nicht
vorhanden ist, kann daher die Helligkeit des unteren Endabschnitts
des Fernlicht-Lichtverteilungsmusters PH verringert werden, und
kann die Helligkeit im Zentrum des Fernlicht-Lichtverteilungsmusters
PH durch Licht erhöht werden,
das von dem Spiegelteil 18 reflektiert wird. Daher kann
die Fernsicht bei dem Fernlicht-Lichtverteilungsmuster PH verbessert
werden.
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Wie
voranstehend geschildert, kann bei der beispielhaften Ausführungsform,
wenn die Leuchteneinheit 10 des Projektortyps verwendet
wird, welche die Lichtemittervorrichtung 14 als Lichtquelle
verwendet, als Leuchteneinheit für
einen Fahrzeugscheinwerfer eingesetzt wird, das Fernlicht-Lichtverteilungsmuster
PH, das von der Leuchteneinheit 10 erzeugt wird, zu einer
hervorragenden Fernsicht führen.
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Als
nächstes
wird eine zweite, beispielhafte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
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4 ist
eine ähnliche
Ansicht wie 2, und zeigt eine Leuchteneinheit 110 gemäß dieser beispielhaften
Ausführungsform.
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Wie
in der Figur dargestellt, ist die Leuchteneinheit 110 eine
Leuchteneinheit, die so eingesetzt wird, dass sie als ein Teil eines
Fahrzeugscheinwerfers vorgesehen ist, und die so ausgebildet ist,
dass eine Lichtumschaltung zwischen Abblendlicht und Fernlicht ermöglicht wird.
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Die
Leuchteneinheit 110 gemäß der beispielhaften
Ausführungsform
weist hierbei die gleiche, grundsätzliche Konstruktion wie die
Leuchteneinheit 10 gemäß der voranstehend
geschilderten, beispielhaften Ausführungsform auf, unterscheidet
sich jedoch von der Leuchteneinheit 10 gemäß der ersten, beispielhaften
Ausführungsform
in der Hinsicht, dass ein Spiegelteil 118 als bewegliches
Spiegelteil ausgebildet ist, und eine Abschirmung 122 vorgesehen ist,
um eine Lichtumschaltung zwischen Abblendlicht und Fernlicht durchzuführen.
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Weiterhin
ist die Leuchteneinheit 110 in einem solchen Zustand angeordnet,
dass nach ihrem Einbau in einen Fahrzeugscheinwerfer sich die optische
Achse Ax in Richtung nach unten um etwa 0,5 bis 0,6 Grad in Bezug
auf die Längsrichtung
eines Fahrzeugs erstreckt.
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Das
Spiegelteil 118 kann zwischen einer Lichtreflexionsposition
(in 4 jener Position, die mit der durchgezogenen Linie
dargestellt ist, und ebenso ist wie bei dem Spiegelteil 18,
gemäß der ersten,
beispielhaften Ausführungsform),
bei welcher ein vorderer Endrand der nach unten reflektierenden Oberfläche 118a in
der Nähe
des hinteren Brennpunkts F der Projektorlinse 12 angeordnet
ist, und einer Reflexionsneutralisierungsposition (in 4 jener
Position, die durch die doppelt gepunktete, gestrichelte Linie angedeutet
ist) bewegt werden, bei welcher die Reflexion des von dem Reflektor 16 reflektierten
Lichtes durch das Spiegelteil 118 nicht erfolgt. Die Bewegung
des Spiegelteils 118 ist als geradlinige Hin- und Herbewegung
in Vertikalrichtung ausgebildet, durch Betreiben eines Elektromagneten 124.
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Der
Elektromagnet 124 ist an einem Elektromagnetbefestigungsabschnitt 120c angebracht,
der in einem oberen Abschnitt eines Basisteils 120 vorgesehen
ist, in einem Zustand, in welchem ein Kolben 124a nach
unten vorsteht. Der Elektromagnet 124 ist in einem unteren
Endabschnitt des Kolbens 124a mit dem Spiegelteil 118 verbunden
und an diesem befestigt.
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Ein
Führungsabschnitt 118b,
der sich in Vertikalrichtung nach oben erstreckt, ist in einem hinteren
Endabschnitt des Spiegelteils 118 vorgesehen. Der Führungsabschnitt 118b kann
entlang einer vertikalen Führungsoberfläche 120d gleiten,
die auf dem Basisteil 120 vorgesehen ist, wodurch eine
Führung der
Bewegung des Spiegelteils 118 erfolgt. Wenn das Spiegelteil 118 zur
Lichtreflexionsposition oder zur Reflexionsneutralisierungsposition
bewegt wird, wird der Führungsabschnitt 118b dazu
veranlasst, gegen die obere Endoberfläche bzw. die untere Endoberfläche der
vertikalen Führungsoberfläche 120d des
Basisteils 120 anzustoßen,
wodurch das Spiegelteil 118 positioniert wird.
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Die
Abschirmung 122 ist zwischen dem Reflektor 16 und
der Projektorlinse 12 so angeordnet, dass sie ein Teil
des von dem Reflektor 16 reflektierten Lichts absperrt.
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Die
Abschirmung 122 ist so ausgebildet, dass ein oberer Endabschnitt
eine keilförmige Schnittform
aufweist. Der obere Endrand 122a der Abschirmung ist so
ausgebildet, dass er durch den hinteren Brennpunkt F der Projektorlinse 12 hindurchgeht.
In diesem Fall erstreckt sich der obere Endrand 122a entlang
der hinteren Brennebene der Projektorlinse 12, ist der
linke Bereich, der sich an der linken Seite der optischen Achse
Ax befindet (an der rechten Seite bei Betrachtung der Leuchte von vorn)
als oberer, horizontaler Abschnitt ausgebildet, dessen Niveau mit
jenem der optischen Achse Ax übereinstimmt,
und ist der rechte Bereich, der sich an der rechten Seite der optischen
Achse Ax befindet, als unterer horizontaler Abschnitt ausgebildet,
der sich auf einem niedrigerem Niveau befindet als der linke Bereich, über einen
kurzen Schrägabschnitt.
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Die
Abschirmung 122 ist bewegbar zwischen einer Lichtsperrposition
(in 4 jener Position, die mit einer durchgezogenen
Linie dargestellt ist), an welcher der obere Endrand 122a sich
an dem hinteren Brennpunkt F der Projektorlinse 12 befindet,
und einer Sperrneutralisierungsposition bewegbar (in 4 jener
Position, die durch die doppelt gepunktete, gestrichelte Linie angedeutet
ist), bei welcher die Sperrung des von dem Reflektor 16 reflektierten
Lichtes durch die Abschirmung 122 aufgehoben ist. Die Bewegung
der Abschirmung 122 ist eine geradlinige Hin- und Herbewegung
in Vertikalrichtung, infolge des Antriebs durch einen Elektromagneten 126.
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Der
Elektromagnet 126 ist an einem Elektromagnetbefestigungsabschnitt 120e angebracht,
der in einem unteren Abschnitt des Basisteils 120 vorgesehen
ist, in einem Zustand, in welchem ein Kolben 126a nach
oben vorsteht. In einem oberen Endabschnitt des Kolbens 126a steht
der Elektromagnet 126 im Eingriff mit der Abschirmung 122.
In diesem Fall ist eine Strebe 122c, die sich nach hinten
erstreckt, auf der hinteren Oberfläche der Abschirmung 122 vorgesehen.
Der Eingriff mit dem Kolben 126a erfolgt in der Strebe 122c.
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Ein
Führungsabschnitt 122b,
der nach vorn vorsteht, ist in einem unteren Endabschnitt der Abschirmung 122 vorgesehen.
Der Führungsabschnitt 122b gleitet
entlang einer vertikalen Führungsoberfläche 120f,
die auf dem Basisteil 120 vorgesehen ist, wodurch die Bewegung
der Abschirmung 122 geführt wird.
Wenn die Abschirmung 122 zur Lichtabsperrposition oder
zur Absperrneutralisierungsposition bewegt wird, wird der Führungsabschnitt 122b dazu veranlasst,
gegen die obere Endoberfläche
bzw. untere Endoberfläche
der vertikalen Führungsoberfläche 120f des
Basisteils 120 anzustoßen,
wodurch die Abschirmung 122 positioniert wird.
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Das
Basisteil 120 ist so ausgebildet, dass ein vorderer Halbabschnitt 120A und
ein hinterer Halbabschnitt 120B miteinander verbunden und
aneinander befestigt sind, sodass das Spiegelteil 118, die
Abschirmung 122, und die Elektromagneten 124, 126 einfach
angeordnet werden können.
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Die
beiden Elektromagneten 124, 126 werden gegenseitig
verriegelt durch Betätigung
eines Lichtumschalters betrieben, der nicht dargestellt ist.
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5 ist
eine ähnliche
Darstellung wie 2, und zeigt im Einzelnen einen
Lichtweg in dem Abblendlichtzustand, und 6 ist eine ähnliche Darstellung
wie 2, und zeigt im Einzelnen einen Lichtweg im Fernlichtzustand.
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Wie
in 5 gezeigt, wird dann, wenn der Lichtumschalter
sich in der Abblendlichtposition befindet, der Kolben 124a des
Elektromagneten 124 zum Antrieb des Spiegelteils 118 nach
oben zurückgezogen,
sodass das Spiegelteil 118 in die Reflexionsneutralisierungsposition
bewegt wird, und wird der Kolben 126a des Elektromagneten 126 zum
Antrieb der Abschirmung 122 nach oben vorgestellt, sodass
die Abschirmung 122 in die Lichtabsperrposition bewegt
wird.
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Im
Gegensatz hierzu wird, wie in 6 gezeigt,
wenn der Lichtumschalter auf Fernlicht umgeschaltet wird, der Kolben 124a des
Elektromagneten 124 zum Antrieb des Spiegelteils 118 nach
unten vorgestellt, um das Spiegelteil 118 in die Lichtreflexionsposition
zu bewegen, und wird der Kolben 126a des Elektromagneten 126 zum
Antrieb der Abschirmung 122 nach unten zurückgestellt,
um die Abschirmung 122 in die Absperrneutralisierungsposition
zu bewegen.
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Die 7 und 8 zeigen
ein Lichtverteilungsmuster, das auf der gedachten, vertikalen Leinwand
erzeugt wird, die an einem Ort 25 m vor einem Fahrzeug angeordnet
ist, durch Licht, das in Vorwärtsrichtung
von der Leuchteneinheit 110 der beispielhaften Ausführungsform
ausgesandt wird. 7 zeigt ein Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster
PL1, und 8 zeigt ein Fernlicht-Lichtverteilungsmuster PH1.
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Das
in 7 gezeigt Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster
PL1 ist ein Lichtverteilungsmuster, das dann erzeugt wird, wie dies
in 5 gezeigt ist, wenn sich das Spiegelteil 118 in
der Reflexionsneutralisierungsposition befindet, und sich die Abschirmung 122 in
der Lichtabsperrposition befindet.
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Das
Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster PL1 ist ein Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster
für eine
Lichtverteilung nach links, und weist eine rechte bzw. linke, abgestufte
Abschneidelinie CL1 bzw. CL2 am oberen Endrand auf. Die Abschneidelinien
CL1, CL2 erstrecken sich in Horizontalrichtung abgestuft an beiden
Seiten einer Linie V-V,
die in Vertikalrichtung durch H-V hindurchgeht, also den Fluchtpunkt, in
Vorwärtsrichtung
der Leuchte. Der Abschnitt für
die entgegengesetzte Fahrspur, der sich an der rechten Seite der
Linie V-V befindet, ist als die untere Abschneidelinie CL1 ausgebildet,
und der Abschnitt für die eigene
Fahrspur, der sich an der linken Seite der Linie V-V befindet, ist
als die obere Abschneidelinie CL2 ausgebildet, die stufenweise von
der unteren Abschneidelinie CL1 aus ansteigt, über einen Schrägabschnitt.
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Das
Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster PL1 wird folgendermaßen erzeugt.
Ein Bild der Lichtemittervorrichtung 14 wird in der hinteren
Brennebene der Projektorlinse 12 durch Licht ausgebildet,
das von der Lichtemittervorrichtung 14 ausgesandt wird, und
von dem Reflektor 16 reflektiert wird. Das Bild wird durch
die Projektorlinse 12 als umgekehrtes Projektionsbild auf
die gedachte, vertikale Leinwand projiziert. Die Abschneidelinien
CL1, CL2 werden als umgekehrtes, projiziertes Bild des oberen Endrandes 122a der
Abschirmung 122 ausgebildet.
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Bei
dem Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster PL1 befindet sich ein Abknickpunkt
E, der den Schnittpunkt der unteren Abschneidelinie CL1 und der
Linie V-V darstellt, unterhalb von H-V, um etwa 0,5 bis 0,6 Grad.
Dies wird durch den Verlauf hervorgerufen, in welchem sich die optische
Achse Ax in Richtung nach unten um etwa 0,5 bis 0,6 Grad in Bezug
auf die Längsrichtung
eines Fahrzeugs erstreckt. Bei dem Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster
PL1 wird eine „heiße Zone" HZL1 so ausgebildet,
dass sie den Abknickpunkt E umgibt.
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Das
in 8 gezeigte Fernlicht-Lichtverteilungsmuster PH1
wird erzeugt, wenn sich das Spiegelteil 118 in der Lichtreflexionsposition
befindet, und sich die Abschirmung 122 in der Absperrneutralisierungsposition
befindet, wie in 6 dargestellt.
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Das
Fernlicht-Lichtverteilungsmuster PH1 ist ein Lichtverteilungsmuster,
das dadurch erhalten wird, dass das Fernlicht-Lichtverteilungsmuster
PH, das durch die Leuchteneinheit 10 der ersten, beispielhaften
Ausführungsform
ausgebildet wird, um etwa 0,5 bis 0,6 Grad nach unten verschoben
wird.
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Hierbei
hat bei dem Fernlicht-Lichtverteilungsmuster PH1 der obere Halbabschnitt
eine Form, die dadurch erhalten wird, dass das Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster
PL1 bis zu einem Ort auf geweitet wird, der im Wesentlichen in Vertikalrichtung symmetrisch
zur unteren Abschneidelinie CL1 ist, und weist der untere Halbabschnitt
eine Form auf, bei welcher das Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster
PL1 geringfügig
zur unteren Abschneidelinie CL1 abgeflacht ist. Daher wird die Beleuchtung
im Bereich einer kurzen Entfernung einer Straßenoberfläche vor einem Fahrzeug unterdrückt, und
wird die Sicht im Bereich großer
Entfernungen der Straßenoberfläche vor
dem Fahrzeug verbessert. Allerdings ist die „heiße Zone" HZH1 des Fernlicht-Lichtverteilungsmusters
PH1 geringfügig
nach unten gegenüber
der „heißen Zone" HZH des Fernlicht-Lichtverteilungsmusters
PH verschoben.
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Wie
voranstehend im Einzelnen beschrieben wurde, weist die Leuchteneinheit 110 bei
der beispielhaften Ausführungsform
die bewegliche Abschirmung 122 auf, und ist daher so ausgebildet,
dass eine Lichtumschaltung zwischen Abblendlicht und Fernlicht durchgeführt werden
kann. Im Fernlichtzustand befindet sich das Spiegelteil 118 in
der Lichtreflexionsposition. Im Vergleich zu jenem Fall, bei welchem
sich das Spiegelteil 118 in der Reflexionsneutralisierungsposition
befindet, oder das Spiegelteil 118 nicht vorhanden ist,
kann daher die Helligkeit des unteren Endabschnitts des Fernlicht-Lichtverteilungsmusters
PH1 verringert werden, und kann die Helligkeit im Zentrum des Fernlicht-Lichtverteilungsmusters
PH1 durch das Licht erhöht
werden, das von dem Spiegelteil 118 reflektiert wird. Daher
kann die Fernsicht bei dem Fernlicht-Lichtverteilungsmuster PH1
verbessert werden.
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Im
Gegensatz hierzu befindet sich im Abblendlichtzustand das Spiegelteil 118 in
der Reflexionsneutralisierungsposition, sodass das Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster
PL1 so ausgebildet werden kann, dass eine ausreichende Helligkeit
des unteren Endabschnitts sichergestellt wird. Daher kann das Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster
PL1 geeignet für
den normalen Fahrbetrieb ausgebildet werden.
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Wie
in 9 gezeigt, ist es möglich, die Leuchteneinheit 110 gemäß der beispielhaften
Ausführungsform
weiterhin so auszubilden, dass in dem Abblendlichtzustand das Spiegelteil 118 in
die Lichtreflexionsposition bewegt wird, beispielsweise durch Betätigung eines
Betriebsartumschalters, der nicht dargestellt ist.
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In
diesem Fall kann ein in 10 gezeigtes Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster
PL2 ausgebildet werden. Das Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster PL2
weist eine solche Form auf, dass das Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster
PL1, das in der Figur durch die doppelt gepunktete, gestrichelte
Linie dargestellt ist, geringfügig
zur unteren Abschneidelinie CL1 hin abgeflacht ist. Die Helligkeit
des unteren Endabschnitts wird verringert, und jene der „heißen Zone" HZL2 wird vergrößert. Daher
kann das Muster geeignet zum Fahren bei hoher Geschwindigkeit oder
im Regen ausgebildet werden.
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Wie
in 11 gezeigt, ist es ebenfalls möglich, die Leuchteneinheit 110 gemäß der beispielhaften
Ausführungsform
so auszubilden, dass in dem Fernlichtzustand das Spiegelteil 118 in
die Reflexionsneutralisierungsposition bewegt wird, beispielsweise
durch Betätigung
des Betriebsartumschalters, der nicht dargestellt ist.
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In
diesem Fall kann das in 12 gezeigte Fernlicht-Lichtverteilungsmuster
PH2 ausgebildet werden. Bei dem Fernlicht-Lichtverteilungsmuster PH2
ist, im Vergleich zum Fernlicht-Lichtverteilungsmuster PH1, das
in der Figur durch die doppelt gepunktete, gestrichelte Linie dargestellt
ist, die „heiße Zone" HZH2 etwas dunkler
als die „heiße Zone" HZH1, jedoch kann
die Helligkeit des unteren Endabschnitts vergrößert werden. Daher kann das
Muster geeignet zum Fahren auf Bergstraßen ausgebildet werden.
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Bei
den voranstehenden, beispielhaften Ausführungsformen ist die Lichtemittervorrichtung 14 auf der
optischen Achse Ax angeordnet. Allerdings ist es möglich, die
gleiche Funktionsweise und die gleichen Auswirkungen wie bei den
beispielhaften Ausführungsformen
zu erzielen, wenn die Vorrichtung an einem Ort angeordnet wird,
der geringfügig
von der optischen Achse Ax abweicht.
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Bei
den voranstehenden, beispielhaften Ausführungsformen sind die nach
unten reflektierenden Oberflächen 18a, 118a der
Spiegelteile 18, 118 als horizontale Oberflächen ausgebildet.
Allerdings können
die nach unten reflektierenden Oberflächen 18a, 118a auch
als flache Oberflächen
ausgebildet sein, die geringfügig
in Bezug auf eine horizontale Ebene schräg stehen, oder als gekrümmte Oberflächen mit geringer
Krümmung.
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Bei
der zweiten, beispielhaften Ausführungsform
ist die Bewegung sowohl des Spiegelteils 118 als auch der
Abschirmung 122 eine geradlinige Hin- und Herbewegung in
Vertikalrichtung. Allerdings kann auch eine andere Bewegungsbetriebsart
eingesetzt werden (beispielsweise eine geradlinige Hin- und Herbewegung
in Längsrichtung,
oder eine Schwenkbewegung um eine Achse, die in Richtung der Breite
des Fahrzeugs verläuft).
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Zwar
wurde die Erfindung unter Bezugnahme auf die beispielhaften Ausführungsformen
beschrieben, jedoch ist der technische Umfang der Erfindung nicht
auf die Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen beschränkt. Fachleute
auf diesem Gebiet wissen, dass verschiedene Änderungen oder Verbesserungen
vorgenommen werden können.
Aus der Beschreibung oder den Patentansprüchen wird deutlich, dass auch
geänderte
oder verbesserte Konstruktionen vom technischen Umfang der vorliegenden
Erfindung umfasst sein können.