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HINTERGRUND
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1. Technisches Gebiet
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Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung beziehen sich auf eine Lampeneinheit und insbesondere auf eine Lampeneinheit für die Verwendung in einer Fahrzeuglampe.
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2. Verwandte Technik
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Es ist eine optische Einheit bekannt, die mit einem Drehreflektor versehen ist, der sich unidirektional um eine Drehachse dreht, während er das von einer Lichtquelle emittierte Licht reflektiert (siehe
JP 2012-227102 A (entsprechend
US 2014/0043805 A ). In dem Drehreflektor sind Blätter, von denen jedes eine Reflexionsfläche aufweist, durch die das Licht reflektiert wird, um ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster zu bilden, in Umfangsrichtung um die Drehachse vorgesehen. Weil eine derartige optische Einheit ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster durch die unidirektionale Drehung des Drehreflektors bilden kann, gibt es einen Vorteil, dass die Last auf einen Antriebsabschnitt zum Antreiben der Drehung des Reflektors klein ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Wenn Licht gleichzeitig auf beide benachbarte Blätter in der optischen Einheit einfällt, treten zwei Beleuchtungsstrahlenbündel gleichzeitig in verschiedenen Richtungen aus. Deshalb werden zwei Endabschnitte des Lichtverteilungsmusters gleichzeitig beleuchtet. In einem derartigen Fall ist es schwierig, die Beleuchtungszustände der beiden Endabschnitte des Lichtverteilungsmusters unabhängig zu steuern.
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In Anbetracht dieser Situation sind beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung erreicht worden, wobei sie eine Technik schaffen, die unterdrücken oder verhindern kann, dass Licht gleichzeitig auf beide benachbarte Blätter in einer Lampeneinheit einfällt, die mit einem Drehreflektor versehen ist.
- (1) Gemäß einem Aspekt der Erfindung enthält eine Lampeneinheit eine erste Lichtquelle und einen Drehreflektor, der sich um eine Drehachse dreht. Der Drehreflektor enthält mehrere Blätter, die in Umfangsrichtung um die Drehachse vorgesehen sind. Jedes der Blätter weist eine Reflexionsfläche auf, die das von der ersten Lichtquelle emittierte Licht während der Drehung des Drehreflektors um einen vorgegebenen Winkel reflektiert, so dass ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster gebildet wird. Jedes der Blätter weist eine verdrehte Form auf, so dass sich ein Winkel zwischen einer optischen Achse und der Reflexionsfläche ändert, wie es entlang einer Umfangsrichtung um die Drehachse des Reflektors läuft. Ein Teil von wenigstens einem der benachbarten Blätter ist gekerbt, so dass, wenn das Licht von der Lichtquelle auf die Reflexionsfläche von einem der benachbarten Blätter einfällt, verhindert wird, dass das Licht von der Lichtquelle auf die Reflexionsfläche des anderen der benachbarten Blätter einfällt.
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Wenn bei dieser Konfiguration das Licht von der Lichtquelle auf die Reflexionsfläche des einen der benachbarten Blätter einfällt, fällt das Licht nicht auf die Reflexionsfläche des anderen der benachbarten Blätter. Dementsprechend ist es möglich, ein derartiges Phänomen zu unterdrücken oder zu verhindern, dass zwei Endabschnitte des Lichtverteilungsmusters gleichzeitig beleuchtet werden.
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Eine Umfangslänge des Kerbabschnitts des Blattes kann kleiner werden, wie sie von einer Innenseite des Blattes zu einer Außenseite des Blattes geht.
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Außerdem kann hinter den Kerbabschnitten der Blätter eine zweite Lichtquelle vorgesehen sein. Bei dieser Konfiguration kann die zweite Lichtquelle verwendet werden, um eine von der ersten Lichtquelle unterschiedliche Funktion auszuüben.
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Außerdem kann die zweite Lichtquelle während eines Zeitraums eingeschaltet sein, während dessen sich der Drehreflektor dreht, um den Kerbabschnitt des Blattes in eine Position vor der zweiten Lichtquelle zu bringen. Bei dieser Konfiguration geht das von der zweiten Lichtquelle emittierte Licht durch den Kerbabschnitt, um projiziert zu werden, so dass das Licht, das durch die Reflexionsfläche des Blattes nicht reflektiert worden ist, ausgegeben werden kann.
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Außerdem kann die Lampeneinheit ferner einen zweiten Reflektor enthalten, der eine Reflexionsfläche aufweist, die das Licht von der zweiten Lichtquelle zu dem Kerbabschnitt des Blattes reflektiert. Bei dieser Konfiguration kann der Nutzungswirkungsgrad des Lichtes von der zweiten Lichtquelle verbessert werden.
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Die zweite Lichtquelle kann eine Infrarotlichtquelle enthalten. Bei dieser Konfiguration kann ein Bereich, in dem die erste Lichtquelle ausgeschaltet ist, mit Infrarotlichtstrahlen beleuchtet und durch eine Kamera abgebildet werden.
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Die zweite Lichtquelle kann eine Lichtquelle enthalten, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die eine Halbleiterlaser-Lichtquelle und eine Lichtquelle, die Licht durch das Anregen von Leuchtstoffen mit einem Halbleiterlaser emittiert, umfasst.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält eine Fahrzeuglampe die oben beschriebene Lampeneinheit.
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Gemäß der Erfindung ist es möglich, es zu unterdrücken oder zu verhindern, dass Licht gleichzeitig auf beide benachbarte Blätter in einer Lampeneinheit einfällt, die mit einem Drehreflektor versehen ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine horizontale Schnittansicht eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß einer ersten Ausführungsform;
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2 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration einer Lampeneinheit schematisch zeigt, die eine optische Einheit gemäß der ersten Ausführungsform enthält;
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3 ist eine Seitenansicht in dem Fall, in dem die Lampeneinheit aus einer in 1 gezeigten Richtung A betrachtet wird;
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4A bis 4E sind perspektivische Ansichten, die die Zustände der Blätter entsprechend den Drehwinkeln eines Drehreflektors in der Lampeneinheit gemäß der ersten Ausführungsform zeigen;
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4F bis 4J sind Ansichten zum Erklären eines Punktes, an dem sich eine Reflexionsrichtung des Lichts von der Lichtquelle entsprechend den Zuständen nach den 4A bis 4E ändert;
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5A bis 5E sind Ansichten, die Projektionsbilder an Abtastpositionen zeigen, wo der Drehreflektor den Zuständen nach den 4F bis 4J entspricht;
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6A ist eine Ansicht, die ein Lichtverteilungsmuster in dem Fall zeigt, in dem ein lateraler Bereich von ±5° bezüglich einer optischen Achse unter Verwendung eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß der ersten Ausführungsform abgetastet wird;
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6B ist eine Ansicht, die eine Lichtstärkeverteilung des in 6A gezeigten Lichtverteilungsmusters zeigt;
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6C ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Teil des Lichtverteilungsmusters unter Verwendung des Fahrzeugscheinwerfers gemäß der ersten Ausführungsform abgeschirmt wird;
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6D ist eine Ansicht, die eine Lichtstärkeverteilung des in 6C gezeigten Lichtverteilungsmusters zeigt;
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6E ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem mehrere Teile des Lichtverteilungsmusters unter Verwendung des Fahrzeugscheinwerfers gemäß der ersten Ausführungsform abgeschirmt werden;
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6F ist eine Ansicht, die eine Lichtstärkeverteilung des in 6E gezeigten Lichtverteilungsmusters zeigt;
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7 ist eine perspektivische Ansicht eines Drehreflektors gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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8 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration einschließlich einer Lampeneinheit gemäß der zweiten Ausführungsform schematisch zeigt; und
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9 ist eine perspektivische Ansicht eines Drehreflektors gemäß einer dritten Ausführungsform.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Völlig gleichen oder äquivalenten konstituierenden Elementen, Teilen und Prozessen, die in den Zeichnungen jeweils gezeigt sind, sind die gleichen Bezugszeichen gegeben, so dass deren doppelte Beschreibung geeignet weggelassen wird. Außerdem sind die beispielhaften Ausführungsformen nicht zum Einschränken der Erfindung zu betrachten, sondern sie sind beispielhaft beschrieben. Alle Merkmale, die in den beispielhaften Ausführungsformen oder deren Kombinationen beschrieben sind, sind nicht notwendigerweise wesentliche Merkmale oder Kombinationen der Erfindung.
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Eine Lampeneinheit gemäß der Erfindung kann in verschiedenen Fahrzeuglampen verwendet werden. Der Fall, in dem die Lampeneinheit gemäß der Erfindung auf einen Fahrzeugscheinwerfer unter den Fahrzeuglampen angewendet wird, wird im Folgenden beschrieben.
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(Erste Ausführungsform)
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1 ist eine horizontale Schnittansicht eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß einer ersten Ausführungsform. Ein Fahrzeugscheinwerfer 10 ist ein rechter Scheinwerfer, der auf der rechten Seite eines vorderen Endabschnitts eines Fahrzeugs angebracht ist. Der Fahrzeugscheinwerfer 10 weist die gleiche Struktur wie ein Scheinwerfer auf, der auf der linken Seite angebracht ist, mit Ausnahme, dass der Fahrzeugscheinwerfer 10 zu dem auf der linken Seite angebrachten Scheinwerfer bilateral symmetrisch ist. Deshalb wird der rechte Fahrzeugscheinwerfer 10 im Folgenden ausführlich beschrieben, während die Beschreibung des linken Fahrzeugscheinwerfers weggelassen wird.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist der Fahrzeugscheinwerfer 10 mit einem Lampenkörper 12 versehen, der einen Aussparungsabschnitt aufweist, der in der Vorderseite geöffnet ist. In dem Lampenkörper 12 ist die vordere Öffnung mit einer transparenten vorderen Abdeckung 14 abgedeckt, so dass darin eine Lampenkammer 16 ausgebildet ist. Die Lampenkammer 16 dient als ein Raum zum Unterbringen von zwei Lampeneinheiten 18 und 20, die in einer Fahrzeugbreitenrichtung nebeneinander angeordnet sind.
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Eine äußere dieser Lampeneinheiten, d. h. die Lampeneinheit 20, die auf der Oberseite des Blattes der 1 in dem rechten Fahrzeugscheinwerfer 10 angeordnet ist, ist eine Lampeneinheit, die mit einer Linse versehen ist und konfiguriert ist, um ein variables helles Strahlenbündel zu emittieren. Andererseits ist eine innere dieser Lampeneinheiten, d. h. die Lampeneinheit 18, die auf der Unterseite des Blattes der 1 in dem rechten Fahrzeugscheinwerfer 10 angeordnet ist, konfiguriert, um ein schwaches Strahlenbündel zu emittieren.
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Die Lampeneinheit 18 für das schwache Strahlenbündel weist einen Reflektor 22, einen Lichtquellen-Kolben (eine Glühlampe) 24, die durch den Reflektor 22 gestützt ist, und einen (nicht gezeigten) Schirm auf. Der Reflektor 22 ist durch eine (nicht gezeigte) bekannte Einheit, z. B. eine Einheit unter Verwendung einer Ausrichtungsschraube und einer Mutter, gestützt, so dass der Reflektor 22 bezüglich des Lampenkörpers 12 frei gekippt werden kann.
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Wie in 1 gezeigt ist, weist die Lampeneinheit 20 einen Drehreflektor 26, eine LED 28 und eine konvexe Linse 30 auf. Die konvexe Linse 30 dient als eine Projektionslinse und ist vor dem Drehreflektor 26 angeordnet. Anstelle der LED 28 kann im Übrigen eine Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung, wie z. B. eine EL-Vorrichtung oder eine LD-Vorrichtung, als eine Lichtquelle verwendet werden. Außerdem kann anstelle der LED 28 ein Halbleiterlaser oder eine Lichtquelle, die Licht durch das Anregen von Leuchtstoffen mit einem Halbleiterlaser emittiert, verwendet werden oder es kann eine Kombination von diesen mit der LED als die Lichtquelle verwendet werden. Insbesondere ist eine Lichtquelle, die in einem kurzen Zeitraum genau ein-/ausgeschaltet werden kann, für die Steuerung für die Abschirmung eines Teils des Lichtverteilungsmusters bevorzugt, was später beschrieben wird. Obwohl die Form der konvexen Linse 30 in Übereinstimmung mit dem erforderlichen Lichtverteilungsmuster und der erforderlichen Lichtverteilungseigenschaft, wie z. B. einer Beleuchtungsstärkenverteilung, geeignet gewählt werden kann, kann eine asphärische Linse oder eine Linse mit einer frei gekrümmten Oberfläche verwendet werden. In dieser beispielhaften Ausführungsform wird eine asphärische Linse als die konvexe Linse 30 verwendet.
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Der Drehreflektor 26 wird durch eine (nicht gezeigte) Antriebsquelle, wie z. B. einen Motor, um eine Drehachse R unidirektional gedreht. Außerdem ist der Drehreflektor 26 mit Reflexionsflächen versehen, die konfiguriert sind, um das von der LED 28 emittierte Licht während der Drehung zu reflektieren, um ein gewünschtes Lichtverteilungsmusters zu bilden. In dieser beispielhaften Ausführungsform bildet der Drehreflektor 26 eine optische Einheit.
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2 ist eine Draufsicht, die die Konfiguration der Lampeneinheit 20, die die optische Einheit gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform enthält, schematisch zeigt. 3 ist eine Seitenansicht, wenn die Lampeneinheit 20 aus einer in 1 gezeigten Richtung A betrachtet wird.
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In dem Drehreflektor 26 sind drei Blätter 26a, die die gleichen Formen aufweisen und als die Reflexionsflächen dienen, um einen zylinderförmigen Drehabschnitt 26b vorgesehen. Die Drehachse R des Drehreflektors 26 ist bezüglich einer optischen Achse Ax schräg und in einer Ebene vorgesehen, die die optische Achse Ax und die LED 28 enthält. Mit anderen Worten, die Drehachse R ist etwa mit einer Abtastebene des Lichts (des Beleuchtungsstrahlenbündels) der LED 28, die aufgrund der Drehung in einer Rechts-/Linksrichtung abtastet, parallel vorgesehen. Auf diese Weise kann eine Verringerung der Dicke der optischen Einheit erreicht werden. Hier kann die Abtastebene als eine fächerförmige Ebene verstanden werden, die z. B. gebildet wird, indem ein geometrischer Ort des Lichts der LED 28, das das Abtastlicht ist, kontinuierlich verbunden wird. Außerdem ist die in der Lampeneinheit 20 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform vorgesehene LED 28 relativ klein, wobei sich die Position, wo die LED 28 angeordnet ist, zwischen dem Drehreflektor 26 und der konvexen Linse 30 befindet, aber von der optischen Achse Ax versetzt ist. Deshalb kann eine Länge des Fahrzeugscheinwerfers 10 in der Tiefenrichtung (Vorwärts-/Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs) im Vergleich zu dem Fall verkürzt werden, in dem in einer Lampeneinheit des Projektionstyps eine Lichtquelle, ein Reflektor und eine Linse in einer Reihe auf einer optischen Achse angeordnet sind.
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Außerdem sind die Formen der Blätter 26a des Drehreflektors 26 so konfiguriert, dass eine sekundäre Lichtquelle der LED 28, die durch Reflexion erzeugt wird, in der Umgebung des Brennpunkts der konvexen Linse 30 gebildet werden kann. Außerdem weist jedes der Blätter 26a eine derartige verdrehte Form auf, dass sich ein Winkel zwischen der optischen Achse Ax und der Reflexionsfläche ändert, wie er entlang der Umfangsrichtung um die Drehachse des Drehreflektors 26 läuft. Diese Konfiguration macht es möglich, unter Verwendung des Lichts von der LED 28 abzutasten, wie in 2 gezeigt ist. Dieser Punkt wird weiter ausführlich beschrieben.
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4A bis 4E sind perspektivische Ansichten, die die Zustände der Blätter in Übereinstimmung mit den Drehwinkeln des Drehreflektors 26 in der Lampeneinheit gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform zeigen. 4F bis 4J sind Ansichten zum Erklären eines Punkts, wo sich eine Reflexionsrichtung des Lichts von der Lichtquelle entsprechend den Zuständen nach den 4A bis 4E ändert.
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4A zeigt einen Zustand, in dem die LED 28 angeordnet ist, um einen Grenzbereich zwischen zwei Blättern 26a1 und 26a2 zu beleuchten. In diesem Zustand wird das Licht von der LED 28 durch eine Reflexionsfläche S des Blattes 26a1 in einer bezüglich der optischen Achse Ax schrägen Richtung reflektiert, wie in 4F gezeigt ist. Im Ergebnis wird von einem vorderen Bereich des Fahrzeugs, wo ein Lichtverteilungsmuster gebildet wird, ein Bereich von einem von zwei (einem linken und einem rechten) Endabschnitten beleuchtet. Danach, wenn sich der Drehreflektor 26 dreht, um in den in 4B gezeigten Zustand zu gelangen, ändert sich die Reflexionsfläche S (der Reflektionswinkel) des Blattes 26a1, die das Licht von der LED 28 reflektiert, weil das Blatt 26a1 verdreht ist. Im Ergebnis wird das Licht von der LED 28 in einer Richtung, die näher bei der optischen Achse Ax als die in 4F gezeigte Reflexionsrichtung liegt, reflektiert, wie in 4G gezeigt ist.
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Wenn sich der Drehreflektor 26 sukzessiv dreht, wie in den 4C, 4D und 4E gezeigt ist, ändert sich die Reflexionsrichtung des Lichts von der LED 28 zu dem anderen der beiden (dem rechten und dem linken) Endabschnitte des vorderen Bereichs des Fahrzeugs, in dem das Lichtverteilungsmuster gebildet wird. Der Drehreflektor 26 gemäß der ersten Ausführungsform ist so konfiguriert, dass, wenn sich der Drehreflektor 26 um 120 Grad dreht, die Vorderseite durch das Licht der LED 28 einmal bidirektional (horizontal) abgetastet werden kann. Mit anderen Worten, wenn ein Blatt 26a vor der LED 28 hindurchgeht, wird ein gewünschter vorderer Bereich des Fahrzeugs durch das Licht von der LED 28 einmal abgetastet. Es wird angegeben, dass sich, wie in den 4F bis 4J gezeigt ist, eine sekundäre Lichtquelle (ein virtuelles Bild der Lichtquelle) 31 lateral in der Umgebung des Brennpunkts der konvexen Linse 30 bewegt. Die Anzahl der Blätter 26a, die Form jedes Blattes 26a und die Drehzahl des Drehreflektors 26 werden basierend auf einem Ergebnis des Experimentierens oder der Simulation in Anbetracht der erforderlichen Eigenschaft des Lichtverteilungsmusters und des Flackerns jedes abgetasteten Bildes geeignet festgelegt. Ein Motor ist außerdem als ein Antriebsabschnitt zum Ändern der Drehzahl in Übereinstimmung mit verschiedenen Lichtverteilungsteuerungen bevorzugt. Auf diese Weise kann eine Abtastzeitsteuerung einfach geändert werden. Als ein derartiger Motor ist ein Motor, der Drehungszeitsteuerungsinformationen von dem Motor selbst erhalten kann, bevorzugt. Spezifische Beispiele eines derartigen Motors enthalten einen bürstenlosen Gleichstrommotor. In dem Fall, in dem der bürstenlose Gleichstrommotor verwendet wird, können die Drehungszeitsteuerungsinformationen von dem Motor selbst erhalten werden, so dass auf eine Vorrichtung, wie z. B. einen Codierer, verzichtet werden kann.
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Folglich kann der Drehreflektor 26 gemäß der ersten Ausführungsform die Vorderseite des Fahrzeugs in der Links-/Rechtsrichtung unter Verwendung des Lichts von der LED 28 abtasten, wenn an der Form des Blattes 26a und/oder der Drehzahl ein Kunstgriff ausgeführt wird. Die 5A bis 5E sind Ansichten, die Projektionsbilder in den Abtastpositionen zeigen, in denen der Drehreflektor den Zuständen nach den 4F bis 4J entspricht. Die Einheit der Ordinate und der Abszisse in jeder Zeichnung ist Grad (°), wobei sie einen Beleuchtungsbereich und eine Beleuchtungsposition angeben. Wie in den 5A bis 5E gezeigt ist, bewegt die Drehung des Drehreflektors 26 das Projektionsbild horizontal.
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6A ist eine Ansicht, die ein Lichtverteilungsmuster in dem Fall zeigt, in dem ein lateraler Bereich von ±5° bezüglich der optischen Achse unter Verwendung des Fahrzeugscheinwerfers gemäß der ersten Ausführungsform abgetastet wird. 6B ist eine Ansicht, die eine Lichtstärkeverteilung des in 6A gezeigten Lichtverteilungsmusters zeigt. 6C ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Teil des Lichtverteilungsmusters unter Verwendung des Fahrzeugscheinwerfers gemäß der ersten Ausführungsform abgeschirmt wird. 6D ist eine Ansicht, die eine Leuchtstärkeverteilung des in 6C gezeigten Lichtverteilungsmusters zeigt. 6E ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem mehrere Teile des Lichtverteilungsmusters unter Verwendung des Fahrzeugscheinwerfers gemäß der ersten Ausführungsform abgeschirmt werden. 6F ist eine Ansicht, die eine Lichtstärkeverteilung des in 6E gezeigten Lichtverteilungsmusters zeigt.
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Wie in 6A gezeigt ist, kann der Fahrzeugscheinwerfer 10 gemäß der ersten Ausführungsform den Drehreflektor 26 verwenden, um das Licht von der LED 28 zu reflektieren, und das reflektierte Licht verwenden, um die Vorderseite abzutasten, um dadurch ein im Wesentlichen rechteckiges Lichtverteilungsmuster für ein helles Strahlenbündel zu bilden. Auf diese Weise kann ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster durch die unidirektionale Drehung des Drehreflektors 26 gebildet werden. Deshalb ist es nicht notwendig, einen speziellen Antriebsmechanismus, wie z. B. einen Resonanzspiegel, zu verwenden, wobei die Einschränkung an die Größe der Reflexionsfläche wie den Resonanzspiegel gering ist. Wenn der Drehreflektor 26, der größere Reflexionsflächen aufweist, gewählt wird, kann deshalb das von der Lichtquelle emittierte Licht für die Beleuchtung effizient verwendet werden. Das heißt, die maximale Lichtstärke in dem Lichtverteilungsmuster kann vergrößert werden. Es wird angegeben, dass der Drehreflektor 26 gemäß der ersten Ausführungsform im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie der Durchmesser der konvexen Linse 30 aufweist, so dass die Fläche jedes Blattes 26a dementsprechend vergrößert werden kann.
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In dem Fahrzeugscheinwerfer 10, der mit der optischen Einheit gemäß der ersten Ausführungsform versehen ist, sind außerdem die Zeitsteuerung des Ein-/Ausschaltens der LED 28 und/oder die Änderung einer Lichtstärke des Emissionslichts mit der Drehung des Drehreflektors 26 synchronisiert, so dass ein Lichtverteilungsmuster des hellen Strahlenbündels, in dem ein erwünschter Bereich (erwünschte Bereiche) abgeschirmt ist (sind), gebildet werden kann (können), wie in den 6C und 6E gezeigt ist. Wenn außerdem die Lichtstärke des von der LED 28 emittierten Lichts synchron mit der Drehung des Drehreflektors 26 geändert wird (das Licht ein-/ausgeschaltet wird), um ein Lichtverteilungsmuster eines hellen Strahlenbündels zu bilden, kann außerdem eine Steuerung ausgeführt werden, um die Phase der Änderung der Lichtstärke zu verschieben, um dadurch das Lichtverteilungsmuster selbst zu schwenken.
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Wie oben beschrieben worden ist, kann der Fahrzeugscheinwerfer gemäß der ersten Ausführungsform das Licht von der LED zum Abtasten verwenden, um dadurch ein Lichtverteilungsmuster zu bilden, wobei er die Änderung der Lichtstärke des Emissionslichts steuern kann, um dadurch einen Lichtabschirmungsabschnitt in einem Teil des Lichtverteilungsmusters erwünscht zu bilden. Deshalb kann im Vergleich zu dem Fall, in dem mehrere LEDs teilweise ausgeschaltet werden, um einen Lichtabschirmungsabschnitt zu bilden, ein erwünschter Bereich durch eine kleine Anzahl von LEDs genau abgeschirmt werden. Außerdem kann der Fahrzeugscheinwerfer 10 mehrere Lichtabschirmungsabschnitte bilden. Selbst wenn sich mehrere Fahrzeuge vor einem Fahrzeug, an dem der Fahrzeugscheinwerfer 10 angebracht ist, befinden, kann deshalb der Fahrzeugscheinwerfer 10 die Bereiche, die den vorderen Fahrzeugen entsprechen, einzeln abschirmen.
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Außerdem kann der Fahrzeugscheinwerfer 10 die Lichtabschirmungssteuerung ausführen, ohne das grundlegende Lichtverteilungsmuster zu bewegen. Deshalb kann der Fahrzeugscheinwerfer 10 einen Eindruck von Fremdheit verringern, der einem Fahrer zum Zeitpunkt der Lichtabschirmungssteuerung gegeben wird. Weil außerdem der Fahrzeugscheinwerfer 10 das Lichtverteilungsmuster schwenken kann, ohne die Lampeneinheit 20 zu bewegen, kann der Mechanismus der Lampeneinheit 20 vereinfacht werden. Deshalb ist der Fahrzeugscheinwerfer 10 auf irgendeine Weise konfiguriert, solange wie der Fahrzeugscheinwerfer 10 einen Motor, der für die Drehung des Drehreflektors 26 erforderlich ist, als einen Antriebsabschnitt für die variable Lichtverteilungsteuerung aufweist. Folglich können eine Vereinfachung der Konfiguration, eine Verringerung der Kosten und eine Verringerung der Größe erreicht werden.
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Wie außerdem in 1 oder 2 gezeigt ist, ist die LED 28 vor dem Drehreflektor 26 gemäß der ersten Ausführungsform angeordnet, wobei der Drehreflektor 26 außerdem als ein Lüfter dient, um Wind zur LED 28 zu schicken. Deshalb ist es nicht notwendig, den Lüfter und den Drehreflektor separat vorzusehen, so dass die Konfiguration der optischen Einheit vereinfacht werden kann. Weil außerdem die LED 28 durch den Wind, der durch den Drehreflektor 26 erzeugt wird, gekühlt wird, kann auf einen Kühlkörper zum Kühlen der LED 28 verzichtet werden oder kann die Größe eines Kühlkörpers zum Kühlen der LED verringert werden. Folglich können eine Verringerung der Größe, der Kosten und des Gewichts der optischen Einheit erreicht werden.
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Ein derartiger Lüfter kann nicht notwendigerweise eine Funktion aufweisen, um Wind direkt zur Lichtquelle zu schicken. Der Lüfter kann nur eine Konvektion in einem Wärmestrahlungsabschnitt, wie z. B. einem Kühlkörper, erzeugen. Weil der durch den Drehreflektor 26 erzeugte Wind eine Konvektion in der Umgebung des Wärmestrahlungsabschnitts, wie z. B. des separat von der LED 28 vorgesehenen Kühlkörpers, erzeugt, können der Drehreflektor 26 und der Kühlkörper so angeordnet sein, um die LED 28 zu kühlen. Es wird angegeben, dass der Wärmestrahlungsabschnitt entweder ein separates Element wie der Kühlkörper oder ein Teil der Lichtquelle sein kann.
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(Zweite Ausführungsform)
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Wenn das Licht gleichzeitig auf beide benachbarte Blätter in der Lampeneinheit gemäß der ersten Ausführungsform einfällt, treten zwei Beleuchtungsstrahlenbündel in unterschiedlichen Richtungen gleichzeitig aus, so dass beide Endabschnitte eines Lichtverteilungsmusters gleichzeitig beleuchtet werden. In einem derartigen Fall ist es schwierig, die Beleuchtungszustände der beiden Endabschnitte des Lichtverteilungsmusters unabhängig zu steuern. Deshalb kann, wenn die Lichtquelle zu dem Zeitpunkt, zu dem das Licht gleichzeitig auf beide benachbarte Blätter einfallen kann, ausgeschaltet ist, verhindert werden, dass die beiden Endabschnitte des Lichtverteilungsmusters gleichzeitig beleuchtet werden. Falls andererseits die Lichtquelle zum obenerwähnten Zeitpunkt vorübergehend ausgeschaltet wird, kann die Helligkeit der beiden Abschnitte des Lichtverteilungsmusters in einem gewissen Grad verringert werden.
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Um mit dieser Sache umzugehen, ist ein Drehreflektor gemäß einer zweiten Ausführungsform auf eine derartige Weise konfiguriert, dass ein Kerbabschnitt zwischen benachbarten Blättern vorgesehen ist, so dass verhindert werden kann, dass das Licht auf die beiden benachbarten Blätter gleichzeitig einfällt.
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7 ist eine perspektivische Ansicht eines Drehreflektors 126 gemäß der zweiten Ausführungsform. Der Drehreflektor 126 weist mehrere (in 7 drei) Blätter 126a auf, die in Umfangsrichtung um einen zylinderförmigen Drehabschnitt 126b vorgesehen sind. Jedes der Blätter 126a weist eine Reflexionsfläche auf, die das von einer Lichtquelle emittierte Licht während der Drehung des Drehreflektors 126 um einen vorgegebenen Winkel reflektiert, so dass ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster gebildet werden kann. Die Formen dieser Blätter 126a sind ähnlich zu den Blättern 26a des Drehreflektors 26 gemäß der ersten Ausführungsform konfiguriert, so dass eine durch die Reflexion erzeugte sekundäre Lichtquelle in der Umgebung des Brennpunkts einer konvexen Linse 156 gebildet werden kann (siehe 8). Außerdem weist jedes der Blätter 126a eine verdrehte Form auf, so dass sich ein Winkel zwischen einer optischen Achse Ax und der Reflexionsfläche ändert, wie es entlang der Umfangsrichtung um die Drehachse des Drehreflektors 126 läuft.
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Abweichend von der ersten Ausführungsform ist in einem Endabschnitt von einem der beiden Blätter 126a auf den Seiten der beiden Blätter 126a, wo die beiden Blätter 126a zueinander benachbart sind, ein Kerbabschnitt 126c ausgebildet. Der Kerbabschnitt 126c ist in einer derartigen Form ausgebildet, dass, wenn das Licht von der Lichtquelle auf die Reflexionsfläche von einem der beiden benachbarten Blätter 126a einfällt, während sich die Umgebung der Grenze zwischen den beiden Blättern 126a über der Lichtquelle befindet, das Licht von der Lichtquelle nicht auf die Reflexionsfläche des anderen Blattes 126a einfällt, sondern durch den Kerbabschnitt 126c hindurchgeht, um dadurch durch den Drehreflektor 126 hindurchzugehen. Während das Licht durch die Reflexionsfläche von einem der beiden benachbarten Blätter 126a reflektiert wird, kann folglich die Reflexion des Lichts durch die Reflexionsfläche des anderen Blattes 126a fast oder vollständig verhindert werden.
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Auf diese Weise ist ein Zeitraum, während dessen das Licht von der Lichtquelle auf beide benachbarte Blätter gleichzeitig einfällt, im Wesentlichen null. Deshalb ist es nicht notwendig, die Lichtquelle in Reaktion auf den gleichzeitigen Einfall auszuschalten, oder es ist möglich, den Zeitraum zu verkürzen, während dessen die Lichtquelle ausgeschaltet ist, so dass es möglich ist, einen Verringerungsbetrag des Beleuchtungswirkungsgrads auf ein Minimum zu unterdrücken.
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In Anbetracht eines Lichtweges, auf dem die Lichtstrahlen auf die Reflexionsfläche einfallen, ist eine Umfangslänge (die in 7 durch ”L” bezeichnet ist) des Kerbabschnitts 126c jedes Blattes 126a vorzugsweise so ausgebildet, dass sie kleiner wird, wie sie von einer Innenseite des Blattes zu einer Außenseite des Blattes läuft.
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8 ist eine Draufsicht, die eine Konfiguration schematisch zeigt, die eine Lampeneinheit 120 gemäß der zweiten Ausführungsform enthält. Die Lampeneinheit 20 gemäß der ersten Ausführungsform kann durch die Lampeneinheit 120 der zweiten Ausführungsform ersetzt sein.
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Die Lampeneinheit 120 ist mit dem obenerwähnten Drehreflektor 126 und einer Halbleiter-Lichtemissionsvorrichtung 130, wie z. B. einer LED, die als eine Lichtquelle dient, versehen. In der Lampeneinheit 120 ist der Drehreflektor 126 so angeordnet, dass die Drehachse R des Drehreflektors 126 bezüglich der optischen Achse Ax der Lampeneinheit 120 schräg ist.
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In 8 ist der Kerbabschnitt 126c in einem vorderen Blatt 126a2 der benachbarten Blätter 126a1 und 126a2 vorgesehen. Wenn sich die Umgebung der Grenze zwischen den benachbarten Blättern 126a1 und 126a2 über der Lichtemissionsvorrichtung 130 befindet, wird das Licht von der Lichtemissionsvorrichtung 130 durch die Reflexionsfläche des hinteren Blattes 126a1 reflektiert. Das reflektierte Licht fällt dann auf eine konvexe Linse 156 ein (die Lichtstrahlen A1 in 8). Andererseits geht das Licht von der Lichtemissionsvorrichtung 130 durch den Kerbabschnitt 126c in dem vorderen Blatt 126a2 hindurch (die Lichtstrahlen A2 in 8). Dementsprechend kann verhindert werden, dass das Licht gleichzeitig auf beide benachbarte Blätter einfällt.
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Die Helligkeit eines Endabschnitts eines projizierten Lichtverteilungsmusters wird verringert, wie die Umfangslänge des Kerbabschnitts 126c vergrößert wird. Deshalb ist es bevorzugt, dass die Umfangslänge des Kerbabschnitts 126c in Übereinstimmung mit einem zulässigen Verringerungsniveau der Helligkeit gewählt wird.
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Eine zweite Lichtemissionsvorrichtung 132, die als eine zweite Lichtquelle dient, kann in einer Position vorgesehen sein, die der Rückseite des Kerbabschnitts 126c des Blattes 126a bei Betrachtung von der Vorderseite des Fahrzeugs entspricht. Die zweite Lichtemissionsvorrichtung 132 ist gesteuert, um nur eingeschaltet zu sein, wenn sich der Kerbabschnitt 126c des Blattes 126a während der Drehung des Drehreflektors 126 vor der zweiten Lichtemissionsvorrichtung 132 befindet. Folglich wird das von der zweiten Lichtemissionsvorrichtung 132 emittierte Licht durch die Reflexionsfläche des Blattes 126a nicht reflektiert, sondern es geht durch den Kerbabschnitt 126c hindurch, um direkt auf die konvexe Linse 156 einzufallen (die Lichtstrahlen B in 8).
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Das Licht von der zweiten Lichtemissionsvorrichtung 132 kann für verschiedene Zwecke verwendet werden. Wenn die zweite Lichtemissionsvorrichtung 132 z. B. in der Umgebung des Brennpunkts der konvexen Linse 156 angeordnet ist, kann ein anderes Lichtverteilungsmuster gebildet werden, wenngleich nur während eines sehr kurzen Zeitraums und nur dann, wenn der Kerbabschnitt 126c des Blattes 126a vor der zweiten Lichtemissionsvorrichtung 132 hindurchgeht. Außerdem kann eine Infrarotlicht-Emissionsvorrichtung als die zweite Lichtemissionsvorrichtung 132 verwendet werden. In diesem Fall kann das Infrarotlicht als Navigation verwendet werden. Außerdem kann anstelle der zweiten Lichtemissionsvorrichtung 132 ein Halbleiterlaser oder eine Lichtquelle, die Licht durch das Anregen von Leuchtstoffen mit einem Halbleiterlaser emittiert, als die zweite Lichtquelle verwendet werden, oder es kann eine Kombination von diesen und der LED als die zweite Lichtquelle verwendet werden.
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Ferner kann ein (nicht gezeigter) zweiter Reflektor vorgesehen sein, der eine Reflexionsfläche aufweist, die das Licht von der zweiten Lichtemissionsvorrichtung 132 zu dem Kerbabschnitt 126c des Blattes 126a reflektiert. Auf diese Weise kann der Nutzungswirkungsgrad des Lichts von der zweiten Lichtemissionsvorrichtung 132 verbessert werden.
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Selbst wenn das Licht von der zweiten Lichtemissionsvorrichtung 132 durch die Reflexionsfläche des Blattes 126a reflektiert wird, kann die zweite Lichtemissionsvorrichtung 132 während der Drehung des Drehreflektors 126 immer eingeschaltet sein, solange wie das Austreten von Licht usw. kein Problem verursacht.
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9 ist eine perspektivische Ansicht eines Drehreflektors 226 gemäß einer dritten Ausführungsform. In der Lampeneinheit 120 gemäß der zweiten Ausführungsform kann der Drehreflektor 126, der unter Bezugnahme auf 7 beschrieben worden ist, durch den Drehreflektor 126 ersetzt sein.
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Der Drehreflektor 226 weist mehrere (in 9 drei) Blätter 226a auf, die in Umfangsrichtung um einen zylinderförmigen Drehabschnitt 226b vorgesehen sind. Jedes der Blätter 226b weist eine Reflexionsfläche auf, die während der Drehung des Drehreflektors 226 das von der Lichtquelle emittierte Licht um einen vorgegebenen Winkel reflektiert, so dass ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster gebildet werden kann. Die Formen dieser Blätter 226a sind ähnlich zu den Blättern 26a des Drehreflektors 26 gemäß der ersten Ausführungsform konfiguriert, so dass eine durch Reflektion erzeugte zweite Lichtquelle in der Umgebung des Brennpunkts der konvexen Linse 156 gebildet werden kann (siehe 8). Außerdem weist jedes der Blätter 226a eine verdrehte Form auf, so dass sich ein Winkel zwischen einer optischen Achse Ax und der Reflexionsfläche ändert, wie es entlang der Umfangsrichtung um die Drehachse des Deflektors 226 läuft.
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Abweichend von der ersten und der zweiten Ausführungsform sind die Endabschnitte der beiden Blätter 226a auf den Seiten der beiden Blätter 226a, wo die beiden Blätter 226a zueinander benachbart sind, in gekrümmten Linien ausgebildet, die in der gleichen Richtung gekrümmt sind. Ein Kerbabschnitt 226c, der größer als der Kerbabschnitt 126c der zweiten Ausführungsform ist, ist zwischen den Endabschnitten der Blätter 226a ausgebildet. Ähnlich zur zweiten Ausführungsform ist der Kerbabschnitt 226c in einer derartigen Form ausgebildet, dass, wenn das Licht von der Lichtquelle auf die Reflexionsfläche von einem der beiden benachbarten Blätter 226a einfällt, während sich die Umgebung der Grenze zwischen den beiden Blättern 226a über der Lichtquelle befindet, das Licht von der Lichtquelle nicht auf die Reflexionsfläche des anderen Blattes 226a einfällt, sondern durch den Kerbabschnitt 226c hindurchgeht, um dadurch durch den Drehreflektor 226 hindurchzugehen. Während das Licht durch die Reflexionsfläche von einem der beiden benachbarten Blätter reflektiert wird, kann folglich die Reflexion des Lichts durch die Reflexionsfläche des anderen Blattes fast oder vollständig verhindert werden.
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Auf diese Weise ist ein Zeitraum, während dessen das Licht von der Lichtquelle gleichzeitig auf beide benachbarte Blätter einfällt, im Wesentlichen gleich null. Dementsprechend ist es nicht notwendig, die Lichtquelle in Reaktion auf den gleichzeitigen Einfall auszuschalten, oder es ist möglich, den Zeitraum zum Ausschalten der Lichtquelle zu verkürzen, so dass es möglich ist, den Verringerungsbetrag des Einstrahlungswirkungsgrades auf ein Minimum zu unterdrücken.
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In Anbetracht eines Lichtweges, auf dem die Lichtstrahlen auf die Reflexionsfläche einfallen, ist die Umfangslänge jedes Kerbabschnittes 226c vorzugsweise so ausgebildet, dass sie kleiner wird, wie sie von einer Innenseite des Blattes zu einer Außenseite des Blattes läuft.
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Obwohl beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung oben beschrieben worden sind, ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt. Geeignete Kombinationen oder Ersetzungen der Bestandteile in den beispielhaften Ausführungsformen sollten in der Erfindung enthalten sein. Außerdem können Kombinationen oder Verarbeitungsabläufe in den beispielhaften Ausführungsformen basierend auf der Kenntnis der Fachleute auf dem Gebiet geeignet geändert werden, oder es können Modifikationen, wie z. B. verschiedene Konstruktionsänderungen, an den beispielhaften Ausführungsformen vorgenommen werden. Die Ausführungsformen, an denen derartige Modifikationen vorgenommen werden, können außerdem im Schutzumfang der Erfindung enthalten sein.
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Obwohl der Fall, in dem die Lampeneinheit auf eine Fahrzeuglampe angewendet wird, in den obenerwähnten beispielhaften Ausführungsformen beschrieben worden ist, wird die Lampeneinheit nicht immer auf dieses Gebiet angewendet. Die Lampeneinheit kann z. B. auf ein Beleuchtungsgerät auf einer Bühne oder einer Unterhaltungseinrichtung angewendet werden, um verschiedene Lichtverteilungsmuster zu wechseln, um eine Beleuchtung auszuführen. Im technischen Hintergrund war ein Antriebsmechanismus in großem Umfang zum Ändern einer Beleuchtungsrichtung für ein Beleuchtungsgerät auf einem derartigen Gebiet erforderlich. Wenn die Lampeneinheit gemäß irgendeiner der obenerwähnten Ausführungsformen verwendet wird, können durch die Drehung des Drehreflektors und das Ein-/Ausschalten der Lichtquelle verschiedene Lichtverteilungsmuster gebildet werden. Dementsprechend kann auf einen Antriebsmechanismus in großem Umfang verzichtet werden und kann die Größe verringert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2012-227102 A [0002]
- US 2014/0043805 A [0002]
