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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugscheinwerfereinheit,
die ein Lichtemitterelement wie eine Lichtemitterdiode als eine
Lichtquelle verwendet.
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Stand der Technik
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Eine
Anzahl von Fahrzeugscheinwerfereinheiten, die als ein Lichtemitterelement
wie eine Lichtemitterdiode als eine Lichtquelle verwenden, wurden in
den letzten Jahren vorgeschlagen.
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Patent-Dokumente
1 und 2 beschreiben Konfigurationen, bei denen eine solche Fahrzeugscheinwerfereinheit
mit einer auf einer sich in einer Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden optischen Achse
angeordneten Projektionslinse, und mit einer hinter der Projektionslinse
angeordneten ersten und zweiten Lichtquelleneinheit versehen ist.
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Bei
einer in diesen Patentdokumenten beschriebenen Fahrzeugscheinwerfereinheit
umfasst die erste Lichtquelleneinheit ein erstes Lichtemitterelement,
einen ersten Reflektor, und eine erste Spiegelkomponente. Das erste
Lichtemitterelement ist in einer Nähe der der optischen Achse
weiter hinten als ein hinterseitiger Brennpunkt der Projektionslinse
angeordnet. Der erste Reflektor ist derart angeordnet, um das erste
Lichtemitterelement von oben abzudecken, und ist derart strukturiert,
um Licht vom ersten Lichtemitterelement vorwärts in Richtung der optischen
Achse zu reflektieren. Die erste Spiegelkomponente weist eine nach
oben weisende Reflexionsfläche
auf, die sich im Allgemeinen entlang der optischen Achse von einer
Nähe des
hinterseitigen Brennpunkts der Projektionslinse derart nach hinten erstreckt,
um einen Abschnitt des reflektierten Lichts vom ersten Reflektor
nach oben zu reflektieren. Ein Leuchten der ersten Lichtquelleneinheit
bildet ein erstes Lichtverteilungsmuster aus, dessen oberer Endabschnitt
eine Schnittlinie aufweist, das ein invertiertes Projektionsbild
einer vorderen Endkante der nach oben weisenden Reflexionsfläche ist,
wodurch ein tiefes Stahlverteilungsmuster oder ein Abschnitt hiervon
ausgebildet wird.
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Gemäß der im
Patentdokument 1 beschriebenen Fahrzeugscheinwerfereinheit umfasst
eine zweite Lichtquelleneinheit eine zweite Spiegelkomponente, ein
zweites Lichtemitterelement und einen zweiten Reflektor. Die zweite
Spiegelkomponente weist eine nach unten weisende Reflexionsfläche auf,
die sich von der vorderen Endkante der nach oben weisenden Reflexionsfläche der
ersten Spiegelkomponente diagonal nach unten zur Leuchtenhinterseite
erstreckt. Das zweite Lichtemitterelement ist unterhalb der optischen
Achse angeordnet und weist vorwärts
und diagonal nach unten. Der zweite Reflektor ist derart strukturiert,
um ein Licht vom zweiten Lichtemitterelement nach oben zu reflektieren,
wobei ein solches Licht im Allgemeinen in einer Region nahe des
hinterseitigen Brennpunkts der Projektionslinse auf der nach unten
weisenden Reflexionsfläche
der zweiten Spiegelkomponente konvergiert. Das zusätzliche
Leuchten der zweiten Lichtquelleneinheit bildet zusätzlich ein
zweites Lichtverteilungsmuster oberhalb der Schnittlinie des tiefen Strahlverteilungsmusters,
wodurch ein hohes Strahlverteilungsmuster oder ein Abschnitt hiervon
ausgebildet wird.
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Gemäß der im
Patent-Dokument 2 beschriebenen Fahrzeugscheinwerfereinheit umfasst
die zweite Lichtquelleneinheit das zweite Lichtemitterelement, einen
dritten Reflektor und eine zusätzliche Projektionslinse.
Das zweite Lichtemitterelement ist nach unten weisend in einer Nähe der optischen
Achse angeordnet. Der dritte Reflektor konvergiert und reflektiert
Licht vom zweiten Lichtemitterelement nach vorne. Die zusätzliche
Projektionslinse ist vor dem dritten Reflektor angeordnet. Das zusätzliche Leuchten
der zweiten Lichtquelleneinheit bildet zusätzlich das zweite Lichtverteilungsmuster,
um die Schnittlinie des tiefen Strahlverteilungsmusters von oberhalb
und unterhalb zu spreizen, wodurch das hohe Strahlverteilungsmuster
oder ein Abschnitt hiervon ausgebildet wird.
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Die
US 2004/0 240 223
A1 offenbart einen Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug, der einen
Reflektor und eine Lichtquelle umfasst, die quer zu der optischen
Achse des Reflektors verläuft
und nahe zu dem Fokus des Reflektors angeordnet ist. Die Lichtquelle
ist nahe zu dem inneren Fokus eines ellipsoidalen Reflektors angeordnet.
Die Wand des ellipsoidalen Reflektors weist eine Öffnung auf,
die an einer Seite der Ebene angeordnet ist, die durch die geometrische
Achse der Lichtquelle und parallel zu der optischen Achse des ellipsoidalen
Reflektors verläuft. Eine
Linse mit einer optischen Achse, die parallel zu der des ellipsoidalen
Reflektors ist oder mit dieser übereinstimmt,
ist vor diesem Reflektor angeordnet, wobei der Fokus der Linse nahe
zu dem äußeren Fokus
des ellipsoidalen Reflektors liegt. Ein weiterer Reflektor ist an
der Seite der Öffnung
dem ellipsoidalen Reflektor gegenüberliegend angeordnet, wobei dieser
weitere Reflektor dafür
ausgelegt ist, mittels der in dem ellipsoidalen Reflektor angeordneten Lichtquelle
einen weitreichenden Strahl zu erzeugen, der nicht von der Linse aufgefangen
wird, und wobei der ellipsoidale Reflektor einen breiten Strahl
mit kürzerer
Reichweite bereitstellt.
- [Patent-Dokument 1] Veröffentlichte
japanische Patentanmeldung (Kokai) JP 2006-164 735 A
- [Patent-Dokument 2] Veröffentlichte
japanische Patentanmeldung (Kokai) JP 2007-109 493 A
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INHALT DER ERFINDUNG
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Ein Übernehmen
einer Fahrzeugscheinwerfereinheit, wie sie in den obigen Patentdokumenten
1 und 2 beschrieben ist, ermöglicht
ein Schalten zwischen einem tiefen Strahl und einem hohen Strahl, indem
die zweite Lichtquelleneinheit an- oder ausgeschaltet wird.
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Jedoch
wird gemäß der im
Patentdokument 1 beschriebenen Fahrzeugscheinwerfereinheit das hohe
Strahlverteilungsmuster durch das erste Lichtverteilungsmuster und
das zweite Lichtverteilungsmuster ausgebildet, welche sich an sowohl
der Spitzen- als auch der Bodenseite der Schnittlinie nicht gegenseitig überlappen.
Wenn nicht die vordere Endkante der nach oben weisenden Reflexionsfläche der ersten
Spiegelkomponente (d. h. ein kreuzender Abschnitt zwischen der nach
oben weisenden Reflexionsfläche
der ersten Spiegelkomponente und der nach unten weisenden Reflexionsfläche der
zweiten Spiegelkomponente), mit guter Präzision ausgebildet ist, wird
als eine Konsequenz ein abgedunkelter Abschnitt im hohen Strahlverteilungsmuster
entlang der Schnittlinie ausgebildet.
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Indessen
ist gemäß der im
Patent-Dokument 2 beschriebenen Fahrzeugscheinwerfereinheit beim Ausbilden
des hohen Strahlverteilungsmusters das zweite Lichtverteilungsmuster
bezüglich
des ersten Lichtverteilungsmusters derart ausgebildet, um die Schnittlinie
hiervon von oberhalb und unterhalb zu spreizen. Als eine Konsequenz
kann ein Abschnitt der Schnittlinie am Abdunkeln gehindert werden.
Jedoch kann ein Unterschied im Kontrast oberhalb und unterhalb der
Schnittlinie des ersten Lichtverteilungsmusters nicht adäquat ausgelöscht werden,
selbst wenn das zweite Lichtverteilungsmuster überlagert wird.
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Somit
können
diese konventionellen Fahrzeugleuchteneinheiten für eine exzellente
Sichtbarkeit des hohen Strahlverteilungsmusters von einer Entfernung
weiter verbessert werden.
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Lichte der vorangegangenen Umstände erarbeitet,
und eine oder mehrere Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sehen eine Lampeneinheit für eine Fahrzeugleuchte
vor, die eine Projektorfahrzeugleuchteneinheit mit einer hinter
der Projektionslinse angeordneten ersten und zweiten Lichtquelleneinheit
ist, und welche ein hohes Strahlverteilungsmuster mit einer exzellenten Fernsichtbarkeit
erreichen kann, das durch ein hiervon abgestrahltes Licht ausgebildet wird.
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Eine
oder mehrere Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung umfassen verschiedene Verbesserungen
des Aufbaus der zweiten Lichtquelleneinheit.
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Und
zwar ist eine Fahrzeugscheinwerfereinheit gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung eine Fahrzeugleuchteneinheit, die ein Lichtemitterelement
als eine Lichtquelle verwendet, und ist dadurch gekennzeichnet, dass
sie umfasst:
eine Projektionslinse, die auf einer sich in einer
Fahrzeuglängsrichtung
erstreckenden optischen Achse angeordnet ist, und eine hinter der
Projektionslinse angeordnete erste und zweite Lichtquelleneinheit, wobei
die
erste Lichtquelleneinheit ein erstes Lichtemitterelement umfasst,
das in einer Nähe
der optischen Achse weiter hinten als ein hinterseitiger Brennpunkt
der Projektionslinse angeordnet ist, einen ersten Reflektor, der
derart angeordnet ist, um das erste Lichtemitterelement von oberhalb
abzudecken, und derart strukturiert ist, um Licht vom ersten Lichtemitterelement
nach vorne in Richtung der optischen Achse zu reflektieren, und
eine erste Spiegelkomponente, die eine nach oben weisende Reflexionsfläche aufweist, die
sich von einer Position des hinterseitigen Brennpunkts entlang der
optischen Achse nach hinten erstreckt, um einen Teil des reflektierten
Lichts vom ersten Reflektor nach oben zu reflektieren, und
wobei
die zweite Lichtquelleneinheit eine zweite Spiegelkomponente umfasst,
die eine nach unten weisende Reflexionsfläche aufweist, die sich von
einer vorderen Endkante der nach oben weisenden Reflexionsfläche diagonal
nach unten in Richtung der Leuchtenhinterseite erstreckt, ein zweites
Lichtemitterelement, das auf der nach vorne und diagonal nach unten
weisenden zweiten Spiegelkomponente unterhalb der optischen Achse
angeordnet ist, einen zweiten Reflektor, der derart strukturiert
ist, um ein Licht vom zweiten Lichtemitterelement nach oben zu reflektieren
und ein solches Licht auf der nach unten weisenden Reflexionsfläche zu konvergieren,
und dann durch die hinterseitige Brennebene der Projektionslinie
in der Nähe
des hinterseitigen Brennpunkts gelagen zu lassen und einen nach
unten vom zweiten Lichtemitterelement angeordneten dritten Reflektor, welcher
ein Licht vom zweiten Lichtemitterelement derart nach vorne reflektiert,
dass ein solches Licht in einen Bereich unterhalb der Projektionslinse
gelangt, ohne dass dieses Licht in die Projektionslinie eintritt.
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Das
für das
zuvor genannte erste Lichtemitterelement und das zweite Lichtemitterelement
verwendete Lichtemitterelement betrifft eine Lichtquelle in einer
Elementausbildung mit einem Lichtemitterchip, der Licht in einer
Ebene in einem allgemeinen Punktaufbau emittiert. Die Art des Lichtemitterelements
ist nicht im Besonderen begrenzt, und eine Lichtemitterdiode, eine
Laserdiode oder ähnliches kann
zum Beispiel eingesetzt werden.
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Das
obige erste Lichtemitterelement ist nach oben weisend in einer Nähe der optischen
Achse angeordnet. Jedoch muss das erste Lichtemitterelement nicht
notwendigerweise vertikal nach oben weisend angeordnet sein.
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Das
zuvor genannte zweite Lichtemitterelement ist nach vorne und diagonal
nach unten weisend unterhalb der optischen Achse angeordnet. Jedoch
ist ein spezifischer Neigungswinkel hiervon nicht im Besonderen
begrenzt.
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Die
nach oben weisende Reflexionsfläche der
zuvor genannten ersten Spiegelkomponente ist hinsichtlich einer
spezifischen Reflexionsflächengestalt
hiervon nicht im Besonderen begrenzt, gesetzt dass die nach oben
weisende Reflexionsfläche
derart ausgebildet ist, um sich im Allgemeinen von einer Nähe des hinterseitigen
Brennpunkts der Projektionslinse entlang der optischen Achse nach
hinten zu erstrecken, und derart aufgebaut ist, um einen Abschnitt
des reflektierten Lichts vom ersten Reflektor nach oben reflektieren.
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Die
nach unten weisende Reflexionsfläche der
zuvor genannten zweiten Spiegelkomponente ist hinsichtlich einer
spezifischen Querschnittsgestalt, eines Neigungswinkels und ähnlichem
hiervon nicht im Besonderen begrenzt, gesetzt dass die nach unten
weisende Reflexionsfläche
derart ausgebildet ist, um sich von der vorderen Endkante der nach
oben weisenden Reflexionsfläche
diagonal nach unten in Richtung der Leuchtenhinterseite zu erstrecken.
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Der
zuvor genannte dritte Reflektor ist hinsichtlich einer spezifischen
Anordnung, einer Reflexionsflächengestalt
und ähnlichem
hiervon nicht im Besonderen begrenzt, gesetzt dass der dritte Reflektor
nach unten vom zweiten Lichtemitterelement angeordnet ist und derart
konfiguriert ist, um ein Licht vom zweiten Lichtemitterelement derart
nach vorne zu reflektieren, dass ein solches Licht durch einen tieferen
Raum der Projektionslinse gelangt.
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Wie
im zuvor genannten Aufbau dargestellt, ist die Fahrzeugscheinwerfereinheit
gemäß einer oder
mehrere Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung mit der auf der sich in der Fahrzeuglängsrichtung
erstreckenden optischen Achse angeordneten Projektionslinse und
der hinter der Projektionslinse angeordneten ersten und zweiten
Lichtquelleneinheit versehen. Die erste Lichtquelleneinheit weist
das erste Lichtemitterelement, den ersten Reflektor und die erste
Spiegelkomponente auf. Das erste Lichtemitterelement ist in einer
Nähe der
optischen Achse weiter hinten als der hinterseitige Brennpunkt der Projektionslinse
angeordnet. Der erste Reflektor ist derart angeordnet, um das erste
Lichtemitterelement von oben abzudecken, und ist derart strukturiert,
um ein Licht vom ersten Lichtemitterelement nach vorne in Richtung
der optischen Achse zu reflektieren. Die erste Spiegelkomponente
weist eine nach oben weisende Reflexionsfläche auf, die sich entlang der
optischen Achse von einer Position des hinterseitigen Brennpunkts
der Projektionslinse derart nach hinten erstreckt, um einen Teil
des reflektierten Lichts vom ersten Reflektor nach oben zu reflektieren.
Deshalb macht es ein Leuchten der ersten Lichtquelleneinheit möglich, ein
erstes Lichtverteilungsmuster auszubilden, dessen oberer Endabschnitt
Schnittlinien aufweist, welche invertierte Projektionsbilder der
vorderen Endkante der nach oben weisenden Reflexionsfläche der
ersten Spiegelkomponente sind, wodurch ein tieferes Strahlverteilungsmuster
oder ein Abschnitt hiervon ausgebildet werden kann.
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Weiter
weist in der Fahrzeugscheinwerfereinheit gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung die zweite Lichtquelleneinheit, die zweite
Spiegelkomponente, das zweite Lichtemitterelement, den zweiten Reflektor
und den dritten Reflektor auf. Die zweite Spiegelkomponente weist
eine nach unten weisende Reflexionsfläche auf, die sich von der vorderen
Endkante der nach oben weisenden Reflexionsfläche diagonal nach unten in
Richtung der Leuchtenhinterseite auf der ersten Spiegelkomponente
erstreckt. Das zweite Lichtemitterelement ist nach vorne und diagonal
nach unten weisend unterhalb der optischen Achse angeordnet. Der
zweite Reflektor ist derart strukturiert, um ein Licht vom zweiten
Lichtemitterelement nach oben zu reflektieren, und ein solches Licht,
das durch die hinterseitige Brennebene der Projektionslinse in der Nähe des hinterseitigen
Brennpunkts der Projektionslinse gelangt, auf der nach unten weisenden
Reflexionsfläche
der zweiten Spiegelkomponente zu konvergieren. Der dritte Reflektor
ist nach unten vom zweiten Lichtemitterelement angeordnet, und reflektiert
Licht vom zweiten Lichtemitterelement derart nach vorne, dass solches
Licht in einen Bereich unterhalb der Projektionslinse gelangt, ohne
dass dieses Licht in die Projektionslinse eintritt. Deshalb macht
es zusätzliches Leuchten
der zweiten Lichtquelleneinheit möglich, zusätzlich ein zweites Lichtverteilungsmuster
unter Verwendung des vom zweiten Reflektor reflektierten Lichts
auszubilden, und ein drittes Lichtverteilungsmuster unter Verwendung
des vom dritten Reflektor reflektierten Lichts auszubilden, wodurch
ein hohes Strahlverteilungsmuster oder ein Abschnitt hiervon ausgebildet
werden kann.
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In
einem solchen Fall wird ein zweites Lichtverteilungsmuster derart
ausgebildet, um benachbart zum ersten Lichtverteilungsmuster an
der oberen Seite der Schnittlinien ohne Überlappen befindlich zu sein.
Deshalb kann ein Kontrastunterschied oberhalb und unterhalb der
Schnittlinien im ersten Lichtverteilungsmuster angemessen geglättet werden,
indem zusätzlich
das zweite Lichtverteilungsmuster ausgebildet wird.
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Es
mag Fälle
geben, wo der kreuzende Abschnitt zwischen der nach oben weisenden
Reflexionsfläche
der ersten Spiegelkomponente und der nach unten weisenden Reflexionsfläche der
zweiten Spiegelkomponente nicht mit guter Präzision ausgebildet ist, und
in einem abgedunkelten Abschnitt resultiert, der entlang der Schnittlinien
in einem Lichtverteilungsmuster ausgebildet ist, welches das erste Lichtverteilungsmuster
und das zweite Lichtverteilungsmuster kombiniert. Weil jedoch das
dritte Lichtverteilungsmuster derart ausgebildet ist, um die Schnittlinien
von oberhalb und unterhalb zu spreizen, verhindert ein Überlappen
des dritten Lichtverteilungsmusters das Auftreten eines solchen
abgedunkelten Abschnitts.
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In
einer Fahrzeugscheinwerfereinheit gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, wie zuvor beschrieben, bildet ein zusätzliches
Leuchten der zweiten Lichtquelleneinheit zusätzlich zwei inhärent unterschiedliche
Lichtverteilungsmuster bezüglich
des ersten Lichtverteilungsmusters aus. Deshalb kann ein Kontrastunterschied
zwischen der oberen und unteren Seite der Schnittlinien beim ersten
Lichtverteilungsmuster angemessen geglättet werden, und das Abdunkeln
eines Abschnitts entlang der Schnittlinien verhindert werden.
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So
kann ein von der Fahrzeugscheinwerfereinheit gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung abgestrahltes Licht verwendet werden,
um ein hohes Strahlverteilungsmuster mit exzellenter Fernsichtbarkeit
auszubilden.
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Es
sei angemerkt, dass, obwohl die zuvor genannten Schnittlinien als
invertierte Projektionsbilder der vorderen Endkante der nach oben
weisenden Reflexionsfläche
auf der ersten Spiegelkomponente ausgebildet werden, die Schnittlinien
hinsichtlich einer spezifischen Gestalt hiervon nicht im Besonderen beschränkt sind.
Zum Beispiel können
Gestalten angenommen werden, wie eine sich von einer in horizontaler
Richtung erstreckenden Schnittlinie und einer sich diagonal nach
oben von dieser horizontalen Schnittlinie erstreckenden Schnittlinie
ausgebildete, und eine in einem stufenförmigen Aufbau durch ein Paar
von in einer gestuften Art angeordneten linken und rechten horizontalen
Schnittlinien ausgebildete.
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Gemäß dem obigen
Aufbau kann ein integrales Ausbilden der ersten Spiegelkomponente
und der zweiten Spiegelkomponente die Präzision der gegenseitigen Positionsbeziehung
zwischen der ersten und der zweiten Spiegelkomponente erhöhen. Deshalb
kann das durch die zweite Lichtquelleneinheit ausgebildete zweite
und dritte Lichtverteilungsmuster präzise in einer vorbestimmten
Positionsbeziehung mit dem durch ein Leuchten der ersten Lichtquelleneinheit
ausgebildeten ersten Lichtverteilungsmuster ausgebildet werden.
Durch Annehmen eines solchen Aufbaus kann eine kompaktere Fahrzeugscheinwerfereinheit
erhalten und die Anzahl der Teile reduziert werden.
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Beim
zuvor genannten Aufbau weist der zweite Reflektor einen Aufbau auf,
bei dem ein gekerbter Abschnitt, der eine Schnittöffnung aufweist, im
hinteren Endabschnitt des zweiten Reflektors ausgebildet ist, und
der dritte Reflektor derart angeordnet ist, dass ein durch den gekerbten
Abschnitt gelangendes Licht vom zweiten Lichtemitterelement auf die
Reflexionsfläche
einfällt.
In einem solchen Fall, wo der zweite und der dritte Reflektor in
einer vernünftigen
Lageanordnung angeordnet sind, kann eine Menge des Lichtes vom zweiten
Lichtemitterelement gezwungen werden, auf den zweiten Reflektor oder
den dritten Reflektor einzufallen.
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Gemäß dem zuvor
beschriebenen Aufbau umfasst der dritte Reflektor eine Reflexionsfläche, die
einen Brennpunkt aufweist, der ein Punkt in einer Nähe des zweiten
Lichtemitterelements ist, und umfasst eine vertikale Querschnittsgestalt,
die durch eine Parabel ausgebildet ist, deren Achse eine Achsenlinie
ist, die sich im Allgemeinen parallel zur optischen Achse erstreckt.
In einem solchen Fall kann das dritte Lichtverteilungsmuster mit
einer vergleichsweise schmalen vertikalen Breite durch ein vom dritten
Reflektor reflektiertes Licht ausgebildet werden, wodurch ein abgedunkelter
Abschnitt entlang der Schnittlinien effektiv eliminiert werden kann.
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Gemäß dem zuvor
genannten Aufbau umfasst der dritte Reflektor eine Reflexionsfläche mit
einer vertikalen Querschnittsgestalt, die durch eine Ellipse ausgebildet
ist, deren erster Brennpunkt ein Punkt in einer Nähe des zweiten
Lichtemitterelements ist, und deren zweiter Brennpunkt ein vorbestimmter
Punkt zwischen dem zweiten Lichtemitterelement und der Projektionslinse
ist. Darüber
hinaus ist eine zusätzliche
Projektionslinse mit einer zusätzlichen
optischen Achse unterhalb der Projektionslinse angeordnet, welche
Achse sich parallel zur optischen Achse erstreckt und ebenfalls
einen hinterseitigen Brennpunkt aufweist, der ein Punkt in einer Nähe des zweiten
Brennpunkts ist. In einem solchen Fall kann das dritte Lichtverteilungsmuster
mit einer vergleichsweise schmalen vertikalen Breite durch ein von
einem dritten Reflektor reflektiertes Licht ausgebildet werden,
das vorne über
eine zusätzliche
Projektionslinse abgestrahlt wird, wodurch ein abgedunkelter Abschnitt
entlang der Schnittlinien effektiv eliminiert werden kann.
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Weitere
Aspekte und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung,
die Zeichnungen und die Ansprüche
deutlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Vorderansicht, die eine Fahrzeugscheinwerfereinheit gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
eine entlang einer Linie II-II in 1 entnommene
Querschnittsansicht.
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3 ist
eine entlang einer Linie III-III in 1 entnommene
Querschnittsansicht.
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4 ist
eine Ansicht, die ein tiefes Strahlverteilungsmustertransparent
transparent zeigt, das auf einem virtuellen, vertikalen, 25 m vor
einem Fahrzeug positionierten Schirm durch das Licht ausgebildet
wird, das von der Fahrzeuglampeneinheit nach vorne abgestrahlt wird.
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5 ist
eine Ansicht, die ein hohes Strahlverteilungsmustertransparent transparent
zeigt, das an einem virtuellen, vertikalen Schirm durch dasjenige
Licht ausgebildet wird, das von der Fahrzeugscheinwerfereinheit
nach vorne abgestrahlt wird.
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6 ist
eine Ansicht ähnlich
zu 2, die eine Fahrzeugscheinwerfereinheit gemäß einer
Modifikation der zuvor genannten Ausführungsform zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Hiernach
werden Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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1 ist
eine Vorderansicht, die eine Fahrzeugscheinwerfereinheit 10 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine
entlang einer Linie II-II in 1 entnommene Querschnittsansicht,
und 3 ist eine entlang der Linie III-III in 1 entnommene
Querschnittsansicht.
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Wie
in diesen Figuren gezeigt, ist die Fahrzeugscheinwerfereinheit 10 mit
einer auf einer sich in einer Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden optischen
Achse Ax angeordneten Projektionslinse 12, und einer hinter
der Projektionslinse 12 angeordneten ersten und zweiten
Lichtquelleneinheit 14, 16 versehen.
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Die
Fahrzeugscheinwerfereinheit 10 ist eine Fahrzeugscheinwerfereinheit,
die eingesetzt als ein Abschnitt eines Fahrzeugscheinwerfers verwendet wird.
In einem solchen mit einem Scheinwerfer eingesetzten Zustand, ist
die Fahrzeugscheinwerfereinheit 10 derart angeordnet, dass
sich die optische Achse Ax hinsichtlich der Fahrzeuglängsrichtung
ungefähr 0,5
bis 0,6 Grad nach unten erstreckt.
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Die
Projektionslinse 12 wird fest durch einen Linsenhalter 22 gestützt, und
der Linsenhalter 22 ist fest durch einen Lichtquelleneinheitenhalter 24 gestützt. Ebenso
sind die erste und die zweite Lichtquelleneinheit 14, 16 fest
durch den Lichtquelleneinheitenhalter 24 gestützt.
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Die
Projektionslinse 12 ist aus einer plan-konvexen, asphärischen
Linse ausgebildet, bei der eine Vorderseitenfläche eine konvexe Fläche, und
eine Hinterseitenfläche
eine plane Fläche
ist. Ein Bild auf einer Brennebene, die einen hinterseitigen Brennpunkt
F der Projektionslinse 12 umfasst, wird als ein invertiertes
Bild an einem virtuellen, vertikalen, vor diesem platzierten Schirm
projiziert.
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Die
erste Lichtquelleneinheit 14 weist ein erstes Lichtemitterelement 32,
einen ersten Reflektor 34 und eine erste Spiegelkomponente 36 auf.
Das erste Lichtemitterelement 32 ist auf der optischen Achse
Ax weiter nach hinten als der hinterseitige Brennpunkt F der Projektionslinse 12 angeordnet. Der
erste Reflektor 34 ist derart angeordnet, um das erste
Lichtemitterelement 32 von oben abzudecken, und ist derart
strukturiert, um ein Licht vom ersten Lichtemitterelement 32 nach
vorne in Richtung der optischen Achse Ax zu reflektieren. Die erste
Spiegelkomponente 36 weist eine nach oben weisende Reflexionsfläche 36a auf,
die sich von der Position des hinterseitigen Brennpunktes F entlang
der optischen Achse Ax nach hinten erstreckt, um einen Abschnitt
des reflektierten Lichts vom ersten Reflektor 34 nach oben
zu reflektieren. In einem solchen Fall ist die erste Spiegelkomponente 36 als
ein Abschnitt des Lichtquelleneinheitenhalters 24 strukturiert.
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Das
erste Lichtemitterelement 32 ist eine weiße Lichtemitterdiode,
die ungefähr
0,3 bis 3 mm an jeder Seite einen rechteckigen Lichtemitterchip 32a aufweist.
Das erste Lichtemitterelement 32 ist positionsmäßig an einem
konkaven Lichtquellenstützabschnitt 36b befestigt,
der an einer sich von der nach oben weisenden Reflexionsfläche 36a der
ersten Spiegelkomponente 36 nach hinten erstreckenden oberen
Fläche ausgebildet
ist, wobei der Lichtemitterchip 32a angeordnet ist, um
an der optischen Achse Ax vertikal nach oben zu weisen.
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Eine
Reflexionsfläche 34a des
ersten Reflektors 34 weist eine zur optischen Achse Ax
identische Hauptachse auf, und ist durch eine im Allgemeinen elliptisch
gekrümmte
Fläche
mit einem ersten Brennpunkt strukturiert, der die Mitte der Lichtemission
vom ersten Lichtemitteelement 33 ist. In einem solchen Fall
weist die Reflexionsfläche 34a eine
vertikale, mit einer elliptischen Gestalt festgelegte Querschnittsgestalt
entlang der optischen Achse Ax auf, deren zweiter Brennpunkt ein
vom hinterseitigen Brennpunkt F leicht nach vorne positionierter
Punkt A ist, und eine Exzentrizität hiervon ist derart festgelegt,
um sie schrittweise von einer vertikalen Quersektion in Richtung
einer horizontalen Quersektion zu erhöhen. Entsprechend konvergiert
der erste Reflektor 34 Licht vom ersten Lichtemitterelement 33 an
dem Punkt A innerhalb der vertikalen Quersektion, und bewegt die Konvergenzposition
innerhalb der horizontalen Quersektion beträchtlich nach vorne. Der erste
Reflektor 34 ist an einer oberen Fläche der ersten Spiegelkomponente 36 an
einem tieferen Umfangsendabschnitt der Reflexionsfläche 34a befestigt.
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Die
nach oben weisende Reflexionsfläche 36a der
ersten Spiegelkomponente 36 ist durch eine Spiegelflächenbehandlung,
wie Aluminiumbedampfen ausgebildet, das an der oberen Fläche der
ersten Spiegelkomponente 36 angewendet wird. In der nach oben
weisenden Reflexionsfläche 36a ist
eine links zur optischen Achse Ax positionierte linksseite Region
durch eine horizontale Ebene aufgebaut, welche die optische Achse
Ax umfasst, und eine rechts zur optischen Achse Ax positionierte
rechtsseitige Region ist durch eine horizontale Ebene aufgebaut,
die einen Schritt tiefer als die linksseitige Region ist, und über eine
kurze, geneigte Fläche
verbunden ist. Eine vordere Endkante 36a1 der nach oben
weisenden Reflexionsfläche 36a ist
derart ausgebildet, um sich entlang der den hinterseitigen Brennpunkt
F umfassenden Brennebene zu erstrecken. So reflektiert in der ersten
Spiegelkomponente 36 die nach oben weisende Reflexionsfläche 36a einen
Abschnitt des reflektierten, von der Reflexionsfläche 34a des
ersten Reflektors 34 zur Projektionslinse 12 kommenden Lichts
nach oben. Ein solches Licht fällt
dann auf die Projektionslinse 12 ein und wird von der Projektionslinse 12 als
ein nach unten weisendes Licht abgestrahlt. Es sei angemerkt, dass
die nach oben weisende Reflexionsfläche 36a innerhalb
eines Bereichs ausgebildet ist, der es einem vom ersten Reflektor 34 reflektierten
Lichts ermöglicht,
von der vorderen Endkante 36a1 zu einer Position einzutreten,
die sich in einem vorbestimmten Abstand nach hinten befindet.
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Die
zweite Lichtquelleneinheit 16 weist eine zweite Spiegelkomponente 46,
ein zweites Lichtemitterelement 42, einen zweiten Reflektor 44 und
einen dritten Reflektor 48 auf. Die zweite Spiegelkomponente 46 weist
eine nach unten weisende Reflexionsfläche 46a auf, die sich
an der ersten Spiegelkomponente 36 diagonal nach unten
in Richtung einer Leuchtenhinterseite von der vorderen Endkante 36a1 der
nach oben weisenden Reflexionsfläche 36a erstreckt.
Das zweite Lichtemitterelement 42 ist an der nach vorne
und diagonal nach unten weisenden zweiten Spiegelkomponente 46 angeordnet.
Der zweite Reflektor 44 ist derart strukturiert, um ein
Licht vom zweiten Lichtemitterelement 42 nach oben zu reflektieren,
und ein solches Licht im Allgemeinen an einem vom hinterseitigen
Brennpunkt F an der nach unten weisenden Reflexionsfläche 46a leicht
diagonal nach unten weisend positionierten Punkt B konvergiert.
Der dritte Reflektor 48 ist vom zweiten Lichtemitterelement 42 nach
unten angeordnet, und reflektiert ein Licht vom zweiten Lichtemitterelement 42 derart
nach vorne, dass ein solches Licht in einen tieferen Raum der Projektionslinse 12 gelangt.
In einem solchen Fall ist die zweite Spiegelkomponente 46 auch
als ein Abschnitt des Lichtquelleneinheitenhalters 24 strukturiert.
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Der
Aufbau des zweiten Lichtemitterelements 42 ist vollständig identisch
zum ersten Lichtemitterelement 32. Ein Lichtemitterchip 42a ist
derart angeordnet, um im Allgemeinen in der gleichen Ebene wie die
nach unten weisende Reflexionsfläche 46a der
zweiten Spiegelkomponente 46 zu sein. Mit dem Lichtemitterchip 42a in
einem solchen Zustand ist das zweite Lichtemitterelement 42 positionsmäßig an einem
konkaven Lichtquellenstützabschnitt 46b befestigt,
der an einer nach unten weisenden, geneigten Fläche ausgebildet ist, die sich
von der nach unten weisenden Reflexionsfläche 46a diagonal nach
unten erstreckt.
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Der
zweite Reflektor 44 ist derart angeordnet, um das zweite
Lichtemitterelement 42 von einer Seite nach vorne und diagonal
nach unten abzudecken. Eine Reflexionsfläche 44a des zweiten
Reflektors 44 weist eine Hauptachse an einer linearen Linie auf,
die den Punkt B und die Mitte der Lichtemission vom zweiten Lichtemitterelement 42 verbindet,
und ist durch eine im Allgemeinen elliptisch gekrümmte Fläche mit
einem ersten Brennpunkt strukturiert, der die Mitte der Lichtemission
des Lichtemitterelements 42 ist. In einem solchen Fall
weist die Reflexionsfläche 44a eine
mit einer elliptischen Gestalt festgelegte vertikale Querschnittsgestalt
entlang der Hauptachse hiervon auf, deren zweiter Brennpunkt der
Punkt B ist, und eine Exzentrizität hiervon ist derart festgelegt, um
sich von einer vertikalen Quersektion in Richtung sowohl der rechten
als auch der linken Seite schrittweise zu erhöhen. Entsprechend konvergiert
der zweite Reflektor 44 Licht vom zweiten Lichtemitterelement 42 am
Punkt B hinsichtlich einer hoch-runter-Richtung,
und glättet
den Konvergenzgrad hinsichtlich einer links-rechts-Richtung. Der
zweite Reflektor 44 ist an einer nach unten weisenden,
geneigten Fläche
der zweiten Spiegelkomponente 46 an einem hinteren Umfangsendabschnitt
der Reflexionsfläche 44a befestigt.
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Die
nach unten weisende Reflexionsfläche 46a der
zweiten Spiegelkomponente 46 ist durch eine um ungefähr 45 Grad
hinsichtlich einer die optische Achse Ax umfassenden horizontalen
Ebene geneigten Ebene strukturiert. So reflektiert, wie in 3 gezeigt,
in der zweiten Spiegelkomponente 46 die nach unten weisende
Reflexionsfläche 46a einen Hauptteil
des reflektierten Lichts von der Reflexionsfläche 44a der zweiten
Spiegelkomponente 44 nach vorne. Ein solches Licht fällt dann
auf die Projektionslinse 12. Es sei angemerkt, dass die
nach unten weisende Reflexionsfläche 46a der
zweiten Spiegelkomponente 46 innerhalb eines Bereichs ausgebildet
ist, der es dem vom zweiten Reflektor reflektierten Licht ermöglicht,
in eine diagonal nach unten weisende Position einzutreten, welche
ein vorbestimmter Abstand von der vorderen Endkante 36a1 der
nach oben weisenden Reflexionsfläche 36a der
ersten Spiegelkomponente 36 ist.
-
Der
zweite Reflektor 44 ist mit einem gekerbten Abschnitt 44b an
einem hinteren Endabschnitt hiervon ausgebildet. Der gekerbte Abschnitt 44 wird durch
Schneiden des zweiten Reflektors 44 entlang einer Ebene
ausgebildet, die im Allgemeinen orthogonal zur nach oben weisenden,
geneigten Ebene der zweiten Spiegelkomponente 46 befindlich
ist, und eine Schnittöffnung
aufweist, die im Allgemeinen eine semi-elliptische Gestalt ist.
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Der
dritte Reflektor 48 ist derart angeordnet, dass ein durch
den gekerbten Abschnitt 44b gelangendes Licht vom zweiten
Lichtemitterelement 42 auf eine Reflexionsfläche 48a des
dritten Reflektors 48 einfällt.
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Die
Reflexionsfläche 48a des
dritten Reflektors 48 weist einen Brennpunkt auf, der die
Mitte der Lichtemission des zweiten Lichtemitterelements 42 ist,
weist eine vertikale Querschnittsgestalt auf, die durch eine Parabel
ausgebildet wird, deren Achse eine Achsenlinie Axt ist, die sich
parallel zur optischen Achse Ax erstreckt. Eine horizontale Querschnittsgestalt
der Reflexionsfläche 48a wird
durch eine Hyperbel ausgebildet, deren Achse eine Achsenlinie Axt
ist. In der vertikalen Quersektion wird ein Licht vom zweiten Lichtemitterelement 42 als
ein paralleles Licht reflektiert, und in der horizontalen Quersektion
wird ein Licht vom zweiten Lichtemitterelement 42 als ein
von sowohl der linken als auch der rechten Seite gestreutes Licht
reflektiert.
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Entsprechend
strahlt der dritte Reflektor 48 Licht vom zweiten Lichtemitterelement 42 vom
Fahrzeug nach vorne, ohne dass ein solches Licht in die Projektionslinse 12 eintritt.
Der dritte Reflektor 48 ist fest an einem tieferen Endabschnitt
der zweiten Spiegelkomponente 46 an einem oberen Umfangsendabschnitt
der Reflexionsfläche 48a gestützt.
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4 und 5 stellen
Lichtverteilungsmuster dar, die an einem virtuellen, vertikalen,
25 Meter vor einem Fahrzeug positionierten Schirm durch das Licht
ausgebildet werden, das von der Fahrzeugscheinwerfereinheit 10 abgestrahlt
wird. 4 zeigt ein tiefes Strahlverteilungsmuster PL,
und 5 zeigt ein hohes Strahlverteilungsmuster PH.
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Das
in 4 gezeigte tiefe Strahlverteilungsmuster 4 ist
als ein erstes Lichtverteilungsmuster ausgebildet, wenn die erste
Lichtquelleneinheit 14 erleuchtet ist.
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Das
tiefe Strahlverteilungsmuster PL ist ein tiefes Strahlverteilungsmuster
für eine
linke Lichtverteilung, und eine obere Endkante hiervon weist Schnittlinien
CL1, CL2 auf, die in einer schrittweisen Art in der links-rechts-Richtung
ausgebildet sind. Die Schnittlinien CL1, CL2 erstrecken sich in
der horizontalen Richtung in einer links-rechts-schrittweisen Art und werden durch eine
Linie V-V begrenzt, welche in einer orthogonalen Richtung mit einem
verschwindenden Punkt in einer Leuchtenvorderrichtung kreuzt, d.
h. H-V. Ein Abschnitt an einer nahenden Fahrzeugspurseite, die sich
rechts von der Linie V-V befindet, ist als die tiefere Stufenschnittlinie
CL1 ausgebildet, und ein Abschnitt an einer Gastfahrzeugspurseite,
die sich links von der Linie V-V befindet, ist als die obere Stufenschnittlinie
CL2 ausgebildet, die aufgrund eines geneigten Abschnitts einen Schritt höher ist
als die tiefere Stufenschnittlinie CL1.
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Das
tiefere Strahlverteilungsmuster PL ist als ein invertiertes Projektionsbild
an einem virtuellen, vertikalen Schirm durch die Projektionslinse 12 ausgebildet.
Das tiefe Strahlverteilungsmuster PL ist eine Projektion des Bildes
des ersten Lichtemitterelements 32, das an einer hinterseitigen
Brennebene der Projektionslinse 12 durch ein vom ersten
Lichtemitterelement 32 abgestrahltes und durch den ersten Reflektor 34 reflektiertes
Licht ausgebildet ist. Die Schnittlinien CL1, CL2 sind als invertierte
Projektionsbilder der vorderen Endkante 36a1 der nach oben weisenden
Reflexionsfläche 36a der
ersten Spiegelkomponente 36 ausgebildet.
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Im
tiefen Strahlverteilungsmuster PL ist ein Bogenpunkt E an der Kreuzung
der tieferen Schrittschnittlinie CL1 und der Linie V-V unterhalb
H-V um ungefähr
0,5 bis 0,6 Grad positioniert. Dies liegt darin begründet, weil
die optische Achse Ax wie zuvor beschrieben um ungefähr 0,5 bis
0,6 Grad hinsichtlich der Fahrzeuglängsrichtung nach unten festgelegt
ist. Eine Heißzone
HZL, welche ein Gebiet hoher Lichtintensität ist, ist im tiefen Strahlverteilungsmuster
PL derart ausgebildet, um den Bogenpunkt E zu umgeben.
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Das
in 5 gezeigte hohe Strahlverteilungsmuster PH wird
ausgebildet, wenn die erste und die zweite Lichtquelleneinheit 14, 16 simultan
erleuchtet werden.
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Das
hohe Strahlverteilungsmuster PH ist als ein Lichtverteilungsmuster
ausgebildet, welches das tiefe Strahlverteilungsmuster PL und zwei
zusätzliche
hohe Strahlverteilungsmuster PA, PB kombiniert, die hinsichtlich
des tiefen Strahlverteilungsmusters PL zusätzlich ausgebildet sind. In
einem solchen Fall ist das zusätzliche
hohe Strahlverteilungsmuster PA ein Lichtverteilungsmuster, das
als ein zweites Lichtverteilungsmuster durch ein vom zweiten Reflektor 44 reflektiertes
Licht ausgebildet wird, und das zusätzliche hohe Strahlverteilungsmuster
PB ist ein Lichtverteilungsmuster, das als ein drittes Lichtverteilungsmuster
durch ein vom dritten Reflektor 48 reflektiertes Licht
ausgebildet wird.
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Das
zusätzliche
hohe Strahlverteilungsmuster PA wird derart ausgebildet, um sich
von den Schnittlinien CL1, CL2 des tiefen Strahlverteilungsmusters
PL nach oben zu erweitern. In diesem Fall wird das zusätzliche
hohe Strahlverteilungsmuster PA als ein kleineres Lichtverteilungsmuster
als das tiefe Strahlverteilungsmuster PL ausgebildet, und ein tieferer
Endabschnitt hiervon wird entlang der Schnittlinien CL1, CL2 ausgebildet.
Eine Heißzone HZA,
welche ein Gebiet hoher Intensitätslichtes
ist, wird im zusätzlichen
hohen Strahlverteilungsmuster PA derart ausgebildet, um den Bogenpunkt
E zu umgeben. Eine Heißzone
des hohen Strahlverteilungsmusters PH wird durch diese Heißzone HZA
und die Heißzone
HZL des tiefen Strahlverteilungsmusters PL erzeugt.
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Das
hohe Strahlverteilungsmuster PA ist als ein kleineres Lichtverteilungsmuster
als das tiefe Strahlverteilungsmuster PL ausgebildet, weil ein durch
den zweiten Reflektor 44 reflektiertes Licht vom zweiten
Lichtemitterelement 42 in einer Nähe des Punkt B durch die nach
vorne weisende Reflexionsfläche 46a der
zweiten Spiegelkomponente 46 nach vorne reflektiert wird.
Ein solches Licht gelangt dann durch die hinterseitige Brennebene
der Projektionslinse 12 in der Nähe des hinterseitigen Brennpunkts
F. Zusätzlich
wird der tiefere Endabschnitt des hohen Strahlverteilungsmusters
PA entlang der Schnittlinien CL1, CL2 ausgebildet, weil sich die nach unten
weisende Reflexionsfläche 46a der
zweiten Spiegelkomponente 46 diagonal nach unten von der vorderen
Endkante 36a1 der nach oben weisenden Reflexionsfläche 36a der
ersten Spiegelkomponente 36 in Richtung der Leuchtenhinterseite
erstreckt.
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Das
hohe Strahlverteilungsmuster PA wird hinsichtlich des tiefen Strahlverteilungsmusters
PL ausgebildet, um benachbart zum ersten Lichtverteilungsmuster
an einer oberen Seite der Schnittlinien CL1, CL2 ohne Überlappung
befindlich zu sein. Deshalb wird ein Kontrastunterschied zwischen
der oberen und der unteren Seite der Schnittlinien CL1, CL2 im tiefen
Strahlverteilungsmuster PL angemessen geglättet.
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Außer wenn
jedoch ein kreuzender Abschnitt zwischen der nach oben weisenden
Reflexionsfläche 36a der
ersten Spiegelkomponente 36 und der nach oben weisenden
Reflexionsfläche 46a der
zweiten Spiegelkomponente 46 (d. h. die vordere Endkante 36a1 der
nach oben weisenden Reflexionsfläche 36a)
mit guter Präzision
ausgebildet ist, wird ein Abschnitt entlang der Schnittlinien CL1,
CL2 in demjenigen Lichtverteilungsmuster abgedunkelt ausgebildet, welcher
das tiefe Strahlverteilungsmuster PL und das zusätzlich hohe Strahlverteilungsmuster
PA kombiniert.
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Das
zusätzliche
hohe Strahlverteilungsmuster PB ist derart ausgebildet, um die Schnittlinien CL1,
CL2 des tiefen Strahlverteilungsmusters PL von oberhalb und unterhalb
zu spreizen. In einem solchen Fall wird das zusätzliche hohe Strahlverteilungsmuster
PB als ein längliches
Lichtverteilungsmuster ausgebildet, das sich nahe aus sowohl der rechten
als auch der linken Seite mit dem Bogenpunkt E als seiner Mitte
erstreckt.
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Das
zusätzliche
hohe Strahlverteilungsmuster PB wird als ein längliches Lichtverteilungsmuster ausgebildet,
das sich eng zu sowohl der rechten als auch der linken Seite mit
dem Bogenpunkt E als seine Mitte erstreckt, weil ein durch den dritten
Reflektor 48 reflektiertes Licht vom zweiten Lichtemitterelement 42 ein
Licht parallel mit der optischen Achse Ax hinsichtlich der hoch-runter-Richtung
wird, und ein Licht wird, das zur linken und zur rechten Seite hinsichtlich
der horizontalen Richtung streut.
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Das
zusätzliche
hohe Strahlverteilungsmuster PB ist derart ausgebildet, um die Schnittlinien CL1,
CL2 von oberhalb und unterhalb zu spreizen. Selbst wenn ein Abschnitt
entlang der Schnittlinien CL1, CL2 im Lichtverteilungsmuster abgedunkelt ausgebildet
wird, welches das tiefe Strahlverteilungsmuster PL und das zusätzliche
hohe Strahlverteilungsmuster PA kombiniert, verhindert deshalb ein Überlappen
des zusätzlichen
hohen Strahlverteilungsmuster PB das Auftreten eines abgedunkelten Abschnitts.
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Beim
Einsetzen der Fahrzeugscheinwerfereinheit 10 gemäß einer
oder mehrerer Ausführungsformen
der vorliegenden in einen eigentlichen Scheinwerfer, setzt das Design
eine Vielzahl von Fahrzeugscheinwerfereinheiten 10 ein.
So werden das tiefe Strahlverteilungsmuster und das hohe Strahlverteilungsmuster
des gesamten Scheinwerfers als ein Lichtverteilungsmuster ausgebildet,
bei dem ein mehrfaches Überlappen
des in 4 und 5 gezeigten tiefen Strahlverteilungsmusters
PL und des hohen Strahlverteilungsmusters PH stattfindet. Vorausgesetzt,
dass ein Lichtfluss von der Lichtquelle, nämlich des ersten Lichtemitterelements 33 und
des zweiten Lichtemitterelements 42, angemessen gesichert
werden kann, ist es möglich,
den Scheinwerfer ebenfalls unter Verwendung einer einzelnen Fahrzeugscheinwerfereinheit 10 zu
strukturieren.
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Wie
zuvor beschrieben, ist die Fahrzeugscheinwerfereinheit 10 gemäß einer
oder mehrerer Ausführungsformen
mit der an der sich in der Fahrzeuglängsrichtung erstreckenden optischen
Achse Ax angeordneten Projektionslinse 12, und der nach hinten
von der Projektionslinse 12 angeordneten ersten und zweiten
Lichtquelleneinheit 14, 16 versehen. Die erste
Lichtquelleneinheit 14 weist das erste Lichtemitterelement 32,
den ersten Reflektor 34 und die erste Spiegelkomponente 36 auf.
Das erste Lichtemitterelement 32 ist an der optischen Achse
Ax weiter nach hinten als der hinterseitige Brennpunkt F der Projektionslinse 12 angeordnet.
Der erste Reflektor 34 ist derart angeordnet, um das erste
Lichtemitterelement 32 von oberhalb abzudecken, und ist
derart strukturiert, um ein Licht vom ersten Lichtemitterelement 32 nach
vorne in Richtung der optischen Achse Ax zu reflektieren. Die erste
Spiegelkomponente 36 weist eine nach oben weisende Reflexionsfläche 36a auf,
die sich entlang der optischen Achse Ax von der Position des hinterseitigen
Brennpunktes F der Projektionslinse 12 derart erstreckt,
um einen Abschnitt des vom ersten Reflektor 34 reflektierten
Lichts nach oben zu reflektieren. Deshalb kann ein Leuchten der ersten
Lichtquelleneinheit 14 das tiefe Strahlverteilungsmuster
PL ausbilden, dessen oberer Endabschnitt die scharfen Schnittlinien
CL1, CL2 aufweist, welche invertierte Projektionsbilder der vorderen
Endkante 36a1 der nach oben weisenden Reflexionsfläche 36a der
ersten Spiegelkomponente 36 sind.
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Weiter
weist in der Fahrzeugscheinwerfereinheit 10 gemäß einer
oder mehrerer Ausführungsformen
die zweite Lichtquelleneinheit 16, die zweite Spiegelkomponente 46,
das zweite Lichtemitterelement 42, den zweiten Reflektor 44 und
den dritten Reflektor 48 auf. Die zweite Spiegelkomponente 46 weist
eine nach unten weisende Reflexionsfläche 46a auf, die sich
von der vorderen Endkante 36a1 der nach oben weisenden
Reflexionsfläche 36a an
der ersten Spiegelkomponente 36 diagonal nach unten in Richtung
der Leuchtenhinterseite erstreckt. Das zweite Lichtemitterelement 42 ist
nach unten von der optischen Achse Ax angeordnet. Der zweite Reflektor 44 ist
derart strukturiert, um ein Licht vom zweiten Lichtemitterelement 42 nach
oben zu reflektieren, und im Allgemeinen ein solches Licht am Punkt
B nahe dem hinterseitigen Brennpunkt F der Projektionslinse 12 an
der nach unten weisenden Reflexionsfläche 46a der zweiten
Spiegelkomponente 46 zu konvergieren. Der dritte Reflektor 48 ist
vom zweiten Lichtemitterelement 42 nach unten angeordnet,
und reflektiert ein Licht vom zweiten Lichtemitterelement 42 derart
nach vorne, dass ein solches Licht durch einen unteren Raum der
Projektionslinse 12 gelangt. Deshalb macht es ein zusätzliches
Leuchten der zweiten Lichtquelleneinheit 16 möglich, zusätzlich das
zusätzlich
hohe Strahlverteilungsmuster PA unter Verwendung eines vom zweiten
Reflektor 44 reflektierten Lichts auszubilden, und das
zusätzliche hohe
Strahlverteilungsmuster PB unter Verwendung eines vom dritten Reflektor 48 reflektierten
Lichts auszubilden, wodurch das hohe Strahlverteilungsmuster PH
ausgebildet werden kann.
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In
einem solchen Fall wird das hohe Strahlverteilungsmuster PA derart
ausgebildet, um benachbart zum tiefen Strahlverteilungsmuster PL
an der oberen Seite der Schnittlinien CL1, CL2 ohne Überlappen
befindlich zu sein. Deshalb kann ein Kontrastunterschied oberhalb
und unterhalb der Schnittlinien CL1, CL2 im tiefen Strahlverteilungsmuster
PL durch ein zusätzliches
Ausbilden des zusätzlichen
hohen Strahlverteilungsmusters PA angemessen geglättet werden.
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Es
kann Fälle
geben, in denen der kreuzende Abschnitt zwischen der nach oben weisenden
Reflexionsfläche 36a der
ersten Spiegelkomponente 36 und der nach unten weisenden
Reflexionsfläche 46a der
zweiten Spiegelkomponente 46 (d. h., der vorderen Endkante 36a1 der
nach oben weisenden Reflexionsfläche 36a)
nicht mit guter Präzision
ausgebildet ist. Dies resultiert in einem entlang der Schnittlinien CL1,
CL2 im Lichtverteilungsmuster ausgebildeten abgedunkelten Abschnitt,
der das tiefe Strahlverteilungsmuster PL und das zusätzlich hohe
Strahlverteilungsmuster PA kombiniert. Weil jedoch das zusätzliche
hohe Strahlverteilungsmuster PB derart ausgebildet ist, um die Schnittlinien
CL1, CL2 von oberhalb und unterhalb zu spreizen, selbst wenn ein
Abschnitt abgedunkelt entlang der Schnittlinien CL1, CL2 im Lichtverteilungsmuster
ausgebildet wird, welches das tiefe Strahlverteilungsmuster PL und
das zusätzliche
hohe Strahlverteilungsmuster Pa kombiniert, verhindert ein Überlappen
des zusätzlichen
hohen Strahlverteilungsmusters PB das Auftreten eines solchen abgedunkelten
Abschnitts.
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In
der Fahrzeugscheinwerfereinheit 10 gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen
wie zuvor beschrieben, bildet ein zusätzliches Leuchten der zweiten
Lichtquelleneinheit 16 zusätzlich die zwei inhärent unterschiedlichen,
zusätzlichen
hohen Strahlverteilungsmuster PA, PB hinsichtlich dem tiefen Strahlverteilungsmuster
PL. Deshalb kann ein Kontrastunterschied zwischen der oberen und
der unteren Seite der Schnittlinien CL1, CL2 im tiefen Strahlverteilungsmuster
PL angemessen geglättet
werden, und das Abdunkeln eines Abschnitts entlang der Schnittlinien
CL1, CL2 kann verhindert werden.
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So
kann ein von der Fahrzeugscheinwerfereinheit 10 gemäß einer
oder mehrerer Ausführungsformen
abgestrahltes Licht verwendet werden, um das hohe Strahlverteilungsmuster
PH mit exzellenter Fernsichtbarkeit auszubilden.
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Gemäß einer
oder mehrerer Ausführungsformen
werden die erste Spiegelkomponente 36 und die zweite Spiegelkomponente 46 integriert
als der Lichtquelleneinheitenhalter 24 ausgebildet. Deshalb
ist es möglich,
die Präzision
einer gegenseitigen Positionsbeziehung zwischen der ersten und der
zweiten Spiegelkomponente 36, 46 zu erhöhen. So
kann das durch die zweite Lichtquelleneinheit 16 ausgebildete zusätzliche
hohe Strahlverteilungsmuster PA präzise in einer vorbestimmten
Position mit dem durch ein Leuchten der ersten Lichtquelleneinheit 14 ausgebildeten
tiefen Strahlverteilungsmuster PL ausgebildet werden. Darüber hinaus
kann ein integrales Ausbilden der ersten Spiegelkomponente 36 und
der zweiten Spiegelkomponente 46 ebenfalls eine kompaktere
Fahrzeugscheinwerfereinheit 10 erreichen, und die Anzahl
der verwendeten Teile reduzieren.
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In
der zweiten Lichtquelleneinheit der vorliegenden Ausführungsform
weist der zweite Reflektor 44 einen Aufbau auf, bei dem
ein gekerbter Abschnitt 44b im hinteren Endabschnitt des
zweiten Reflektors 44 ausgebildet ist, und der dritte Reflektor 48 derart angeordnet
ist, dass ein durch den gekerbten Abschnitt 44b gelangendes
Licht vom zweiten Lichtemitterelement 42 auf die Reflexionsfläche 48a trifft. Deshalb
kann mit dem zweiten und dem dritten Reflektor 44, 48 in
einer angemessenen Lageanordnung angeordnet eine Menge des Lichtes
gezwungen werden, vom zweiten Lichtemitterelement 42 auf den
zweiten Reflektor 44 oder den dritten Reflektor 48 einzufallen.
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Weiter
umfasst gemäß einer
oder mehrerer Ausführungsformen
der dritte Reflektor 48 der zweiten Lichtquelleneinheit 16 die
Reflexionsfläche 48a, welche
einen Brennpunkt aufweist, der die Mitte der Lichtemission vom zweiten
Lichtemitterelement 42 ist, und umfasst eine vertikale
Querschnittsgestalt, die durch eine Parabel ausgebildet ist, deren
Achse die sich parallel zur optischen Achse Ax erstreckende Achsenlinie
Ax1 ist. Deshalb kann das zusätzliche hohe
Strahlverteilungsmuster PB mit einer verglichenen engen vertikalen
Breite durch ein vom dritten Reflektor 48 reflektiertes
Licht ausgebildet werden, wodurch ein abgedunkelter Abschnitt entlang
der Schnittlinien CL1, CL2 effektiv eliminiert werden kann.
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Durch
Annehmen des Aufbaus einer oder mehrerer Ausführungsformen, wie zuvor beschrieben,
kann das erste Lichtemitterelement 32 und das zweite Lichtemitterelement 42 an
Positionen angeordnet werden, die in einem angemessenen Abstand voneinander
befindlich sind. Deshalb ist es möglich, ein Wärmeabstrahlverhalten
hinsichtlich der Lichtemitterelemente 32, 42 zu
verbessern.
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Es
sei angemerkt, dass gemäß der zuvor
beschriebenen Ausführungsformen,
um das zusätzliche hohe
Strahlverteilungsmuster PB ein längliches Lichtverteilungsmuster
zu machen, die horizontale Querschnittsgestalt der Reflexionsfläche 48a des dritten
Reflektors 48 als eine Hyperbel beschrieben wurde. Jedoch
kann anstelle eines solchen Aufbaus die Reflexionsfläche 48a des
dritten Reflektors 48 ebenso durch eine Vielzahl von horizontalen
diffusen Elementen ausgebildet werden.
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In
den zuvor beschriebenen Ausführungsformen
wurde eine die vertikale Querschnittsgestalt der Reflexionsfläche 48a des
dritten Reflektors 48 ausbildende Achse der Parabel als
die sich parallel zur optischen Achse Ax erstreckende Achsenlinie
Axt beschrieben. Jedoch kann auch eine sich etwas mehr oberhalb
oder unterhalb als die Achsenlinie Axt erstreckende Achsenlinie
verwendet werden, vorausgesetzt, dass sich die Achsenlinie innerhalb
eines Bereichs befindet, wo das zusätzliche hohe Strahlverteilungsmuster
PB derart ausgebildet wird, um die Schnittlinien CL1, CL2 zu spreizen.
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In
den zuvor genannten Ausführungsformen wurde
das zweite Lichtemitterelement 42 als an der zweiten Spiegelkomponente 46 angeordnet
beschrieben. Jedoch kann das zweite Lichtemitterelement 42 ebenfalls
eine Struktur sein, die durch ein anderes Element als die zweite
Spiegelkomponente 46 gestützt wird, vorausgesetzt, dass
das zweite Lichtemitterelement 42 von der optischen Achse
Ax nach unten angeordnet ist.
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Als
nächstes
wird eine Modifikation der zuvor beschriebenen Ausführungsformen
beschrieben.
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6 ist
eine der 2 ähnliche Ansicht, die eine Fahrzeugscheinwerfereinheit 110 gemäß der vorliegenden
Modifikation zeigt.
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Wie
in der Figur dargestellt, ist die Fahrzeugscheinwerfereinheit 110 vollständig identisch
zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen
hinsichtlich des Aufbaus der Projektionslinse 12 und der
ersten Lichtquelleneinheit 14, unterscheidet sich jedoch
von den zuvor beschriebenen Ausführungsformen
hinsichtlich des Aufbaus der zweiten Lichtquelleneinheit 116.
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Und
zwar sind die Aufbauten der zweiten Spiegelkomponente 46,
des zweiten Lichtemitterelements 42 und des zweiten Reflektors 44 in
der zweiten Lichtquelleneinheit 116 der Modifikation identisch zu
denen in der zweiten Lichtquelleneinheit 16 der zuvor beschriebenen
Ausführungsformen;
jedoch unterscheidet sich der Aufbau eines dritten Reflektors 148 von
denjenigen des dritten Reflektors 48 der zuvor beschriebenen
Ausführungsformen.
Weiter weist die zweite Lichtquelleneinheit 116 einen Aufbau
auf, bei dem eine zusätzliche
Projektionslinse 150 vor dem dritten Reflektor 148 angeordnet
ist.
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Die
zusätzliche
Projektionslinse 150 ist unterhalb und in der Nähe der Projektionslinse 12 positioniert,
und wird fest durch einen integral mit dem Linsenhalter 22 ausgebildeten
zusätzlichen
Halter 122a gestützt.
Die zusätzliche
Projektionslinse 150 ist aus einer plan-konvexen Linse
ausgebildet, bei der eine Vorderseitenfläche eine konvexe Fläche und eine
Hinterseitenfläche
eine plane Fläche
ist, und weist eine zusätzliche,
sich parallel zur optischen Achse Ax erstreckende optische Achse
Ax2 auf. Die zusätzliche
Projektionslinse 150 projiziert ein Bild auf eine einen
hinterseitigen Brennpunkt Fa der zusätzlichen Projektionslinse 150 umfassende
Brennebene als ein invertiertes Bild auf einen virtuellen, vertikalen,
vor diesem platzierten Schirm.
-
Der
dritte Reflektor 148 umfasst eine Reflexionsfläche 148a mit
einer vertikalen Querschnittsgestalt, die durch eine Ellipse ausgebildet
wird, deren erster Brennpunkt die Mitte der Lichtemission vom zweiten
Lichtemitterelement 42 ist, und deren zweiter Brennpunkt
ein vorbestimmter Punkt zwischen dem zweiten Lichtemitterelement 42 und
der Projektionslinse 12 ist (genauer gesagt, die Position
des hinterseitigen Brennpunktes Fa der zusätzlichen Projektionslinse 150),
und eine Exzentrizität
hiervon wird derart festgelegt, um sich schrittweise von einer vertikalen
Quersektion in Richtung einer horizontalen Quersektion zu erhöhen. Entsprechend
konvergiert der dritte Reflektor 148 ein Licht vom zweiten
Lichtemitterelement 42 auf den hinterseitigen Brennpunkt Fa
der zusätzlichen
Projektionslinse 150 innerhalb der vertikalen Quersektion,
und bewegt die Konvergenzposition innerhalb der horizontalen Quersektion beträchtlich
nach vorne.
-
Entsprechend
ermöglicht
der dritte Reflektor 148 es dem Licht vom zweiten Lichtemitterelement 42,
die unterhalb und in der Nähe
der Projektionslinse 12 angeordnete zusätzliche Projektionslinse 150 ohne
in die Projektionslinse 12 einzudringen, und strahlt ein
solches Licht über
die zusätzliche
Projektionslinse 150 nach vorne vom Fahrzeug ab. Der dritte Reflektor 148 ist
fest am tieferen Endabschnitt der zweiten Spiegelkomponente 46 an
einem oberen Umfangsendabschnitt der Reflexionsfläche 148a gestützt.
-
Beim
Annehmen des Aufbaus der vorliegenden Modifikation kann ein drittes
Lichtverteilungsmuster mit einer verglichenen engen vertikalen Breite durch
ein vom dritten Reflektor 148 reflektiertes Licht, das über die
zusätzliche
Projektionslinse 150 nach vorne abgestrahlt wird, ausgebildet
werden (und zwar ein zum zusätzlichen
hohen Strahlverteilungsmuster PB in der zuvor genannten Ausführungsform identisches
Lichtverteilungsmuster), wodurch ein abgedunkelter Abschnitt entlang
der Schnittlinien CL1, CL2 effektiv eliminiert werden kann.
-
Während die
Beschreibung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung erstellt wurde, ist es für die in
der Technik Bewanderten einleuchtend, dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen hierin ausgeführt werden
können,
ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
-
- 10,
110
- Fahrzeugscheinwerfereinheit
- 12
- Projektionslinse
- 14
- erste
Lichtquelleneinheit
- 16,
116
- zweite
Lichtquelleneinheit
- 22
- Linsenhalter
- 24
- Lichtquelleneinheitenhalter
- 32
- erstes
Lichtemitterelement
- 32a,
42a
- Lichtemitter-Chip
- 34
- erster
Reflektor
- 34a,
44a, 48a, 148a
- Reflexionsfläche
- 36
- erste
Spiegelkomponente
- 36a
- nach
oben weisende Reflexionsfläche
- 36a1
- vordere
Endkante
- 36b,
46b
- konkaver
Lichtquellenstützabschnitt
- 42
- zweites
Lichtemitterelement
- 44
- zweiter
Reflektor
- 44b
- gekerbter
Abschnitt
- 46
- zweite
Spiegelkomponente
- 46a
- nach
unten weisende Reflexionsfläche
- 48,
148
- dritter
Reflektor
- 122a
- zusätzlicher
Halter
- 150
- zusätzliche
Projektionslinse
- A,
B
- Punkt
- Ax
- optische
Achse
- Axt
- Achsenlinie
- Ax2
- zusätzliche
optische Achse
- CL1
- tiefere
Schnittlinie
- CL2
- obere
Schnittlinie
- E
- Bogenpunkt
- F,
Fa
- hinterseitiger
Brennpunkt
- HZA,
HZL
- Heißzone
- PA,
PB
- zusätzliches
hohes Strahlverteilungsmuster
- PH
- hohes
Strahlverteilungsmuster
- PL
- tiefes
Strahlverteilungsmuster