-
Hintergrund
-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugleuchte mit einem Licht aussendenden Element als Lichtquelle.
-
Stand der Technik
-
Beispielsweise beschreibt die Patentschrift 1 einen herkömmlichen Aufbau einer Fahrzeugleuchte, die ein Licht aussendendes Element als Lichtquelle aufweist. In dem Aufbau ist ein Licht aussendendes Element so angeordnet, dass es von der Leuchte nach vorn weist, und ein durchscheinendes Element ist so angeordnet, dass es das Licht aussendende Element von der Vorderseite her abdeckt.
-
Das in der Patentschrift 1 beschriebene durchscheinende Element weist auf: einen mittleren Bereich, der sich vor dem Licht aussendenden Element befindet, die Form einer plankonvexen Linse aufweist und als direkter Lichtsteuerteil dient; und einen peripheren Bereich, der sich um den mittleren Bereich befindet, als reflektierender Lichtsteuerteil dient, der vom Licht aussendenden Element kommendes und auf das durchscheinende Element fallendes Licht empfängt, intern das Licht mit der Rückfläche des peripheren Bereichs nach vorn reflektiert und dann das Licht aus der Vorderfläche des peripheren Bereichs nach vorn aussendet.
-
[Patentschrift 1]
-
-
Japanisches Patent Nr. 4497348
-
Zusammenfassung
-
Es ist erwünscht, dass bei Fahrzeugleuchten, wie etwa Nebelschlussleuchten, Licht in einem bestimmten Winkelbereich bezüglich der Vorderrichtung der Leuchte mit einer möglichst gleichförmigen Leuchtstärke ausgesendet wird.
-
Bei der in der Patentschrift 1 beschriebenen Fahrzeugleuchte ist die Lichtstärke am höchsten in der Vorderrichtung der Leuchte in den Lichtstärkeverteilungen des vom direkten Lichtsteuerteil und vom reflektierenden Lichtsteuerteil ausgesendeten Lichts. Demgemäß ist in der gesamten, durch Zusammensetzen dieser Lichtstärkeverteilungen erhaltenen Lichtstärkeverteilung die Lichtstärke am höchsten in der Vorderrichtung der Leuchte. Dies kann es erschweren, die Lichtstärkeverteilung flach zu machen.
-
Eine oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung schaffen eine Fahrzeugleuchte, die ein durchscheinendes Element aufweist, bei dem ein direkter Lichtsteuerteil und ein reflektierender Lichtsteuerteil vorgesehen sind, und die Licht mit relativ gleichförmiger Leuchtstärke in einem bestimmten Winkelbereich bezüglich der Vorderrichtung der Leuchte aussenden kann.
-
Eine oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung arbeiten die Gestaltung eines durchscheinenden Elements aus.
-
Das heißt, bei einer Fahrzeugleuchte gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die ein Licht aussendendes Element, das von der Leuchte nach vorn weist, und ein durchscheinendes Element enthalten, das so angeordnet ist, dass es das Licht aussendende Element von einer Vorderseite her abdeckt, ist die Fahrzeugleuchte dadurch gekennzeichnet, dass
bei dem durchscheinenden Element ein mittlerer Bereich, der sich vor dem Licht aussendenden Element befindet, als linsenartiger direkter Lichtsteuerteil dient,
bei dem durchscheinenden Element ein peripherer Bereich, der den mittleren Bereich umgibt, als reflektierender Lichtsteuerteil dient, in dem vom Licht aussendenden Element ausgesendetes und auf das durchscheinende Element fallendes Licht intern durch eine Rückfläche des durchscheinenden Elements nach vorn reflektiert und aus einer Vorderfläche des durchscheinenden Elements nach vorn ausgesendet wird,
der direkte Lichtsteuerteil so gestaltet ist, dass von dem direkten Lichtsteuerteil ausgesendetes Licht eine Lichtstärkeverteilung aufweist, bei der die Lichtstärke am höchsten in einer Richtung bei einem ersten geforderten Winkel gegenüber einer Vorderrichtung der Leuchte ist, und
der reflektierende Lichtsteuerteil so gestaltet ist, dass von dem reflektierenden Lichtsteuerteil ausgesendetes Licht eine Lichtstärkeverteilung aufweist, bei der die Lichtstärke am höchsten in einer Richtung bei einem zweiten geforderten Winkel ist, der kleiner ist als der erste geforderte Winkel.
-
Der Typ des „Licht aussendenden Elements” sollte nicht auf einen bestimmten Typ beschränkt sein. Zum Beispiel kann eine Leuchtdiode oder Laserdiode verwendet sein.
-
Die Formen der Rückfläche und der Vorderfläche des „direkten Lichtsteuerteils” sollten nicht auf bestimmte Formen beschränkt sein, solange der direkte Lichtsteuerteil linsenförmig ausgebildet ist und bei der Lichtstärkeverteilung des von dem direkten Lichtsteuerteil ausgesendeten Lichts die Lichtstärke am höchsten in der Richtung bei dem ersten geforderten Winkel bezüglich der Vorderfläche der Leuchte ist.
-
Die Formen der Einfallsfläche, der Rückfläche und der Vorderfläche des „reflektierenden Lichtsteuerteils” sollten nicht auf bestimmte Formen beschränkt sein, solange das vom Licht aussendenden Element ausgesendete und auf das durchscheinende Element fallende Licht intern durch die Rückfläche nach vorn reflektiert und dann aus der Vorderfläche nach vorn ausgesendet wird.
-
Der „erste geforderte Winkel” sollte nicht auf einen bestimmten Wert beschränkt sein. Der Wert kann in beliebigen Richtungen derselbe oder unterschiedlich sein.
-
Der „zweite geforderte Winkel” sollte nicht auf einen bestimmten Wert beschränkt sein, solange der Winkel kleiner gewählt ist als der erste geforderte Winkel.
-
Das durchscheinende Element der Fahrzeugleuchte gemäß der vorliegenden Erfindung weist den mittleren Bereich, der als der linsenartige direkte Lichtsteuerteil dient, und den peripheren Bereich auf, der als der reflektierende Lichtsteuerteil dient. Der direkte Lichtsteuerteil ist so gestaltet, dass von dem direkten Lichtsteuerteil ausgesendetes Licht eine Lichtstärkeverteilung aufweist, bei der die Lichtstärke am höchsten in einer Richtung bei einem ersten geforderten Winkel bezüglich der Vorderrichtung der Leuchte ist. Dagegen ist der reflektierende Lichtsteuerteil so gestaltet, dass von dem reflektierenden Lichtsteuerteil ausgesendetes Licht eine Lichtstärkeverteilung aufweist, bei der die Lichtstärke am höchsten in einer Richtung bei einem zweiten geforderten Winkel ist, der kleiner ist als der erste geforderte Winkel.
-
Zusammensetzen der Lichtstärkeverteilung von Licht, das vom direkten Lichtsteuerteil ausgesendet ist, und der Lichtstärkeverteilung von Licht, das vom reflektierenden Lichtsteuerteil ausgesendet ist, ergibt eine Lichtstärkeverteilung, die insgesamt eine relativ flache Lichtstärkeverteilung ist. Demgemäß kann die Fahrzeugleuchte Licht in einem bestimmten Winkelbereich bezüglich der Vorderrichtung der Leuchte mit relativ gleichförmiger Leuchtstärke aussenden.
-
Auf diese Weise kann gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Fahrzeugleuchte, die das durchscheinende Element aufweist, bei dem der direkte Lichtsteuerteil und der reflektierende Lichtsteuerteil vorgesehen sind, Licht mit relativ gleichförmiger Leuchtstärke in einem bestimmten Winkelbereich bezüglich der Vorderrichtung der Leuchte aussenden.
-
Wenn in der obigen Anordnung der Wert des ersten geforderten Winkels so gewählt ist, dass der horizontale Winkel bezüglich der Vorderrichtung der Leuchte kleiner ist als der vertikale Winkel bezüglich der Vorderrichtung der Leuchte, ist es möglich, das Lichtverteilungsmuster, in dem Licht mit relativ gleichförmiger Leuchtstärke in einem bestimmten Winkelbereich bezüglich der Vorderrichtung der Leuchte verteilt wird, zu einem horizontal langen Verteilungsmuster auszubilden. Dies macht es möglich, ein für Fahrzeugleuchten, wie etwa Nebelschlussleuchten, geeigneteres Lichtverteilungsmuster zu erhalten.
-
Wenn in der obigen Anordnung der Wert des zweiten geforderten Winkels auf 0° gesetzt ist, kann das Lichtverteilungsmuster zu einem Lichtverteilungsmuster mit gleichförmigerer Leuchtstärke ausgebildet sein. Der Wert des zweiten geforderten Winkels ist nicht unbedingt auf 0° im strengen Sinn eingestellt, sondern kann auf ungefähr 0° eingestellt sein.
-
Wenn in der obigen Anordnung der direkte Lichtsteuerteil in Form einer doppelkonvexen Linse ausgebildet ist, kann das Licht von dem Licht aussendenden Element leicht an der Rückfläche und der Vorderfläche des direkten Lichtsteuerteils gebrochen werden. Dies ermöglicht Feinsteuerung der Lichtablenkung, durch die bei der Lichtstärkeverteilung des vom direkten Lichtsteuerteil ausgesendeten Lichts die Lichtstärke am höchsten in der Richtung ist, die beim ersten geforderten Winkel bezüglich der Vorderrichtung der Leuchte liegt.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnung
-
1 ist eine Vorderansicht einer Fahrzeugleuchte gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
-
2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in 1.
-
3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in 1.
-
4(a) bis 4(f) zeigen Lichtstärkeverteilungen von Licht, das von der Fahrzeugleuchte ausgesendet ist.
-
5 ist eine Ansicht ähnlich 2 und zeigt eine Fahrzeugleuchte gemäß einer Abwandlung einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
-
6 ist eine Ansicht ähnlich 3 und zeigt eine Fahrzeugleuchte gemäß der Abwandlung.
-
7(a) bis 7(f) zeigen Lichtstärkeverteilungen von Licht, das von der Fahrzeugleuchte gemäß der Abwandlung ausgesendet ist.
-
Genaue Beschreibung
-
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In Ausführungsformen der Erfindung sind zahlreiche besondere Einzelheiten dargelegt, um ein gründlicheres Verständnis der Erfindung vorzusehen. Es wird einem gewöhnlichen Fachmann jedoch offensichtlich sein, dass die Erfindung ohne diese besonderen Einzelheiten ausgeführt sein kann. In anderen Fällen sind wohl bekannte Merkmale nicht genau beschrieben, um unnötiges Verschleiern der Beschreibung zu vermeiden.
-
1 ist eine Vorderansicht einer Fahrzeugleuchte 10 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in 1. 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in 1.
-
Wie in der Zeichnung gezeigt, ist die Fahrzeugleuchte 10 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine am Heck des Fahrzeugs angeordnete Nebelschlussleuchte und enthält ein so angeordnetes Licht aussendendes Element 12, dass es nach vorn von der Leuchte weist, und ein so angeordnetes durchscheinendes Element 14, dass es das Licht aussendende Element 12 von der Vorderseite abdeckt.
-
Bei der Fahrzeugleuchte 10 in 2 ist die durch X bezeichnete Richtung „vorwärts” („rückwärts” für ein Fahrzeug), und die durch Y bezeichnete Richtung ist die „rechte Richtung” senkrecht zur „vorderen” Richtung.
-
Das Licht aussendende Element 12 ist eine rote Leuchtdiode. Der Licht aussendende Mittelpunkt eines Licht aussendenden Chips 12a des Licht aussendenden Elements 12 weist vorwärts von der Leuchte auf einer optischen Achse Ax, die sich in der Vorn-Hinten-Richtung des Fahrzeugs erstreckt. In diesem Zustand ist das Licht aussendende Element 12 an einer Trägerplatte 16 befestigt.
-
Das durchscheinende Element 14 besteht aus einem transparenten Kunstharzguss und ist an der Trägerplatte 16 über eine Klammer (nicht gezeigt) befestigt.
-
Das durchscheinende Element 14 weist einen mittleren Bereich, der sich vor dem Licht aussendenden Element 12 befindet und als direkter Lichtsteuerteil 14A dient, und einen ringförmigen peripheren Bereich auf, der den direkten Lichtsteuerteil 14A umgibt und als reflektierender Lichtsteuerteil 14B dient.
-
In dem durchscheinenden Element 14 fällt aus dem Licht, das vom Licht aussendenden Element 12 ausgesendet wird, das Licht, das in einem kleinen Winkel (zum Beispiel einem Winkel von ungefähr 40° oder weniger) bezüglich der optischen Achse Ax ausgesendet ist, auf den direkten Lichtsteuerteil 14A, und das Licht, das in einem großen Winkel (zum Beispiel einem Winkel über 40°) bezüglich der optischen Achse Ax ausgesendet ist, fällt auf den reflektierenden Lichtsteuerteil 14B.
-
Der direkte Lichtsteuerteil 14A ist in Form einer doppelkonvexen Linse ausgebildet und lenkt das vom Licht aussendenden Element 12 ausgesendete Licht ab und sendet es nach vorn aus.
-
Eine Vorderfläche 14Aa des direkten Lichtsteuerteils 14A weist eine ovale sphärisch gekrümmte Fläche auf, deren Krümmung in der vertikalen Richtung größer ist als in der seitlichen Richtung. Dagegen weist eine Rückfläche 14Ab des direkten Lichtsteuerteils 14A eine Rotationsfläche mit der optischen Achse Ax als Mittelpunkt auf. Die Rotationsfläche ist eine gekrümmte Fläche, deren Krümmung sich allmählich erhöht, wenn sich der Abstand von der optischen Achse Ax erhöht.
-
Da die Rückfläche 14Ab des direkten Lichtsteuerteils 14A wie oben beschrieben aus der Rotationsfläche besteht, breitet sich das von dem direkten Lichtsteuerteil 14A ausgesendete Licht relativ breit in der radialen Richtung um die optische Achse Ax in einem Bereich aus, in dem der Winkel gegen die optische Achse Ax klein ist. In dem Bereich, in dem der Winkel gegen die optische Achse Ax groß ist, breitet sich das von dem direkten Lichtsteuerteil 14A ausgesendete Licht relativ schmal aus, und das Ausmaß der Ausbreitung verringert sich allmählich, wenn sich der Winkel gegen die optische Achse Ax vergrößert.
-
Da die Vorderfläche 14Aa des direkten Lichtsteuerteils 14A wie oben beschrieben aus der ovalen sphärisch gekrümmten Fläche besteht, ist das Ausmaß der Ausbreitung des vom direkten Lichtsteuerteil 14A ausgesendeten Lichts in der vertikalen Richtung geringer als in der seitlichen Richtung.
-
Der reflektierende Lichtsteuerteil 14B weist eine Einfallsfläche 14Bc, auf die das vom Licht aussendenden Element 12 ausgesendete Licht fällt, eine Reflektionsfläche 14Bb, durch die das auf die Einfallsfläche 14Bc fallende Licht intern nach vorn reflektiert wird, und eine Emissionsfläche 14Ba auf, aus der das reflektierte Licht von der Reflektionsfläche 14Bb nach vorn ausgesendet wird.
-
In einer Ebene, die die optische Achse Ax einschließt, fällt das vom Licht aussendenden Element 12 ausgesendete Licht auf die Einfallsfläche 14Bc und läuft als paralleles Licht diagonal nach vorn bezüglich der optischen Achse Ax. Das parallele Licht wird durch die Reflektionsfläche 14Bb als in der Vorderrichtung der Leuchte laufendes paralleles Licht totalreflektiert. Das parallele Licht wird aus der Emissionsfläche 14Ba als Diffusionslicht mittig um die Vorderrichtung der Leuchte ausgesendet.
-
Die Reflektionsfläche 14Bb und die Emissionsfläche 14Ba sind so ausgebildet, dass sie sich diagonal nach vorn stufig in der Ebene erstrecken, die die optische Achse Ax enthält. Die Emissionsfläche 14Ba besteht aus einer Vielzahl fächerartiger Bereiche, die ausgebildet sind, indem konzentrische gürtelartige Bereiche mit der optischen Achse Ax als Mittelpunkt umlaufend aufgeteilt sind und ein Streulinsenelement 14Ba1 in Form einer Fischaugenlinse an jedem der fächerartigen Bereiche angebracht ist. Die Reflektionsfläche 14Bb besteht aus einer Vielzahl konischer Flächenbereiche 14Bb1. Die konischen Flächenbereiche 14Bb1 sind jeweils hinter dem entsprechenden gürtelartigen Bereich der Emissionsfläche 14Ba angeordnet.
-
4(a) bis 4(f) sind Zeichnungen, die Lichtstärkeverteilungen von Licht zeigen, das von der Fahrzeugleuchte 10 ausgesendet ist.
-
4(a) bis 4(c) zeigen Lichtstärkeverteilungen in der horizontalen Richtung, und 4(d) bis 4(f) zeigen Lichtstärkeverteilungen in der vertikalen Richtung. In 4(a) bis 4(c) stellt „L” die Richtung nach links dar, und „R” stellt die Richtung nach rechts dar. In 4(d) bis 4(f) stellt „O” die Richtung nach oben dar, und „U” stellt die Richtung nach unten dar.
-
Zuerst sind die Lichtstärkeverteilungen in der horizontalen Richtung beschrieben.
-
4(a) zeigt eine Lichtstärkeverteilung Ah des Lichts, das vom direkten Lichtsteuerteil 14A ausgesendet ist.
-
In der Lichtstärkeverteilung Ah ist die Lichtstärke I am höchsten in Richtungen um einen ersten geforderten Winkel αh nach links und rechts bezüglich der Vorderrichtung der Leuchte. Der Bereich innerhalb der Winkel zeigt eine Lichtstärkeverteilung, die in Form einer konkaven Kurve vertieft ist.
-
Dies ist der Fall, weil die Rotationsfläche, aus der die Rückfläche 14Ab des direkten Lichtsteuerteils 14A besteht, eine gekrümmte Fläche ist, deren Krümmung sich allmählich erhöht, wenn sich der Abstand von der optischen Achse Ax erhöht, und weil sich somit das Ausmaß der Ausbreitung allmählich verringert, wenn sich der Winkel gegen die optische Achse Ax vergrößert.
-
In 4(a) zeigt die durch eine strichpunktierte Linie gezeigte Lichtstärkeverteilung Ah' eine Lichtstärkeverteilung in einem hypothetischen Fall, in dem der direkte Lichtsteuerteil 14A als gewöhnliche plankonvexe Linse ausgebildet ist. Bei der Lichtstärkeverteilung Ah' ist die Lichtstärke I am höchsten in der Vorderrichtung der Leuchte.
-
4(b) zeigt eine Lichtstärkeverteilung Bh des Lichts, das vom reflektierenden Lichtsteuerteil 14B ausgesendet ist.
-
Bei der Lichtstärkeverteilung Bh ist die Lichtstärke I am höchsten in der Vorderrichtung der Leuchte. Das heißt, bei der Lichtstärkeverteilung Bh ist die Lichtstärke I am höchsten in Richtungen in einem zweiten geforderten Winkel βh, der kleiner ist als der erste geforderte Winkel αh. Der Wert des zweiten geforderten Winkels βh ist auf 0° eingestellt.
-
4(c) zeigt eine Lichtstärkeverteilung Ah + Bh, die aus der Lichtstärkeverteilung Ah des von dem direkten Lichtsteuerteil 14A ausgesendeten Lichts und der Lichtstärkeverteilung Bh des von dem reflektierenden Lichtsteuerteil 14B ausgesendeten Lichts zusammengesetzt ist (oder Lichtstärkeverteilung von Licht, das von der gesamten Fahrzeugleuchte 10 ausgesendet ist).
-
Die Lichtstärkeverteilung Ah + Bh ist insgesamt relativ flach, weil der konkave Teil der Lichtstärkeverteilung Ah durch den konvexen Teil der Lichtstärkeverteilung Bh ausgeglichen ist.
-
In 4(c) zeigt der kreuzschraffierte Lichtstärkebereich einen Bereich bevorzugter Lichtstärkeverteilung für Nebelschlussleuchten. Im kreuzschraffierte Lichtstärkebereich ist die Lichtstärke I niedriger als die maximale Lichtstärke Imax und ist höher als die minimale Lichtstärke Imin innerhalb des Winkelbereichs, der sich nach links und rechts bezüglich der Vorderrichtung der Leuchte bis zu einem Winkel θh erstreckt (zum Beispiel θh = 10°).
-
Die Lichtstärkeverteilung Ah + Bh ist ausreichend in dem kreuzschraffierten Lichtstärkebereich enthalten.
-
Eine in 4(c) durch eine strichpunktierte Linie gezeigte Lichtstärkeverteilung Ah' + Bh zeigt eine Lichtstärkeverteilung in einem hypothetischen Fall, in dem der direkte Lichtsteuerteil 14A als gewöhnliche plankonvexe Linse ausgebildet ist. In der Lichtstärkeverteilung Ah' + Bh ist der konvexe Teil der Lichtstärkeverteilung Ah' dem konvexen Teil der Lichtstärkeverteilung Bh überlagert. Die Lichtstärke I ist somit sehr hoch in der Vorderrichtung der Leuchte, und ein Teil der Lichtstärkeverteilung liegt außerhalb des kreuzschraffierten Lichtstärkebereichs.
-
Als Nächstes sind die Lichtstärkeverteilungen in der vertikalen Richtung beschrieben.
-
4(d) ist eine Lichtstärkeverteilung Av des Lichts, das vom direkten Lichtsteuerteil 14A ausgesendet ist.
-
Bei der Lichtstärkeverteilung Av ist die Lichtstärke I am höchsten in Richtungen nach oben und unten von der Vorderrichtung der Leuchte um einen ersten geforderten Winkel αv. Der Bereich innerhalb der Winkel zeigt eine Lichtstärkeverteilung, die in Form einer konkaven Kurve vertieft ist.
-
Der Grund für eine solche Lichtstärkeverteilung Av ist derselbe wie im Fall der Lichtstärkeverteilung Ah in der horizontalen Richtung. Bei der Lichtstärkeverteilung Av ist der erste geforderte Winkel αv kleiner als der erste geforderte Winkel αh.
-
Dies ist der Fall, weil die Vorderfläche 14Aa des direkten Lichtsteuerteils 14A die ovale sphärisch gekrümmte Fläche ist, deren Krümmung in der vertikalen Richtung größer ist als in der seitlichen Richtung, und das Ausmaß der Ausbreitung des vom direkten Lichtsteuerteil 14A ausgesendeten Lichts ist somit in der vertikalen Richtung geringer als in der seitlichen Richtung.
-
4(e) zeigt eine Lichtstärkeverteilung Bv von Licht, das vom reflektierenden Lichtsteuerteil 14B ausgesendet ist.
-
Die Lichtstärkeverteilung Bv ist dieselbe wie die Lichtstärkeverteilung Bh. Der Wert eines zweiten geforderten Winkels βv, bei dem die Lichtstärke I am höchsten ist, beträgt 0°.
-
4(f) zeigt eine Lichtstärkeverteilung Av + Bv, die aus der Lichtstärkeverteilung Av des von dem direkten Lichtsteuerteil 14A ausgesendeten Lichts und der Lichtstärkeverteilung Bv des von dem reflektierenden Lichtsteuerteil 14B ausgesendeten Lichts zusammengesetzt ist (d. h. Lichtstärkeverteilung von Licht, das von der gesamten Fahrzeugleuchte 10 ausgesendet ist).
-
Die Lichtstärkeverteilung Av + Bv ist insgesamt relativ flach, weil der konkave Teil der Lichtstärkeverteilung Av durch den konvexen Teil der Lichtstärkeverteilung Bv ausgeglichen ist.
-
In 4(f) zeigt der kreuzschraffierte Bereich einen Bereich bevorzugter Lichtstärkeverteilung für Nebelschlussleuchten, ähnlich dem kreuzschraffierten Lichtstärkebereich in 4(c). Zu beachten ist, dass in diesem kreuzschraffierten Lichtstärkebereich in einem Winkelbereich, der sich nach oben und unten von der Vorderrichtung der Leuchte bis zu einem Winkel θv (zum Beispiel θv = 5°) erstreckt, der kleiner ist als der Winkel θh, die Lichtstärke I höher ist als die minimale Lichtstärke Imin.
-
Die Lichtstärkeverteilung Av + Bv ist ausreichend in dem kreuzschraffierten Lichtstärkebereich enthalten.
-
Wie oben beschrieben, sendet die Fahrzeugleuchte 10 Licht in einem bestimmten Winkelbereich bezüglich der Vorderrichtung der Leuchte mit relativ gleichförmiger Leuchtstärke aus.
-
Das durchscheinende Element 14 der Fahrzeugleuchte 10 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist einen mittleren Bereich, der als der linsenartige direkte Lichtsteuerteil 14A dient, und einen peripheren Bereich auf, der als der reflektierende Lichtsteuerteil 14B dient. Der direkte Lichtsteuerteil 14A ist so ausgebildet, dass bei den Lichtstärkeverteilungen Ah, Av des vom direkten Lichtsteuerteil 14A ausgesendeten Lichts die Lichtstärke I am höchsten in Richtungen ist, die sich bei den ersten geforderten Winkeln αh, αv bezüglich der Vorderrichtung der Leuchte befinden. Der reflektierende Lichtsteuerteil 14B ist so ausgebildet, dass bei den Lichtstärkeverteilungen Bh, Bv des vom reflektierenden Lichtsteuerteil 14B ausgesendeten Lichts die Lichtstärke I am höchsten in Richtungen ist, die sich bei den zweiten geforderten Winkeln βh, βv bezüglich der Vorderrichtung der Leuchte befinden.
-
Zusammensetzen der Lichtstärkeverteilungen Ah, Av des Lichts, das vom direkten Lichtsteuerteil 14A ausgesendet ist, und der Lichtstärkeverteilungen Bh, Bv des Lichts, das vom reflektierenden Lichtsteuerteil 14B ausgesendet ist, ergibt die Lichtstärkeverteilungen Ah + Bh, Av + Bv, die insgesamt relativ flache Lichtstärkeverteilungen sind. Dies ermöglicht Lichtaussendung mit relativ gleichförmiger Leuchtstärke in einem bestimmten Winkelbereich bezüglich der Vorderrichtung der Leuchte.
-
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann somit die Fahrzeugleuchte 10, die das durchscheinende Element 14 aufweist, bei dem der direkte Lichtsteuerteil 14A und der reflektierende Lichtsteuerteil 14B vorgesehen sind, Licht mit relativ gleichförmiger Leuchtstärke in einem bestimmten Winkelbereich bezüglich der Vorderrichtung der Leuchte aussenden.
-
Darüber hinaus sind in einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Werte der ersten geforderten Winkel αh, αv gegenüber der Vorderrichtung der Leuchte so eingestellt, dass der vertikale Winkel αv kleiner ist als der horizontale Winkel αh. Somit ist es möglich, das Lichtverteilungsmuster, in dem Licht mit relativ gleichförmiger Leuchtstärke in einem bestimmten Winkelbereich bezüglich der Vorderrichtung der Leuchte verteilt ist, zu einem horizontal langen Lichtverteilungsmuster auszubilden. Dies macht es möglich, ein für Nebelschlussleuchten geeigneteres Lichtverteilungsmuster zu erhalten.
-
In einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind die Werte der zweiten geforderten Winkel βh, βv auf 0° gesetzt, sodass das Lichtverteilungsmuster zu einem Lichtverteilungsmuster mit gleichförmigerer Leuchtstärke ausgebildet ist.
-
In einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der direkte Lichtsteuerteil 14A in Form einer doppelkonvexen Linse ausgebildet, sodass Licht von dem Licht aussendenden Element 12 leicht an der Rückfläche 14Ab und der Vorderfläche 14Aa des direkten Lichtsteuerteils 14A gebrochen werden kann. Dies ermöglicht Feinsteuerung der Lichtablenkung, durch die bei der Lichtstärkeverteilung Ah, Av des vom direkten Lichtsteuerteil 14A ausgesendeten Lichts die Lichtstärke I am höchsten in den Richtungen ist, die bei den ersten geforderten Winkeln αh, αv bezüglich der Vorderrichtung der Leuchte liegen.
-
Obwohl eine oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Verwendung eines Falls beschrieben sind, in dem der direkte Lichtsteuerteil 14A in Form einer doppelkonvexen Linse ausgebildet ist, kann auch ein in Form einer plankonvexen Linse oder einer konvexen Meniskuslinse ausgebildeter direkter Lichtsteuerteil verwendet sein.
-
Obwohl oben ein Fall beschrieben ist, in dem die Fahrzeugleuchte 10 eine am Heck des Fahrzeugs vorgesehene Nebelschlussleuchte ist, können eine oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf andere Bereiche des Fahrzeugs angewendet werden. Zum Beispiel kann die Fahrzeugleuchte 10 außer als Nebelschlussleuchte als Heckleuchte, als Bremsleuchte, als Tagfahrleuchte und als Umrissleuchte verwendet werden. In solchen Fällen können neben der roten Leuchtdiode gemäß den Funktionen dieser Leuchten weiße und braune Leuchtdioden verwendet werden.
-
Als Nächstes ist eine Abwandlung einer oder mehrerer der obigen Ausführungsformen beschrieben.
-
5 und 6 zeigen Ansichten ähnlich 2 bzw. 3 und zeigen eine Fahrzeugleuchte 110 gemäß der Abwandlung.
-
Wie in den Figuren gezeigt, ist die Fahrzeugleuchte 110 gemäß der Abwandlung in ihrem Grundaufbau ähnlich einer oder mehreren der obigen Ausführungsformen, aber der Aufbau eines durchscheinenden Elements 114 unterscheidet sich teilweise von einer oder mehreren der obigen Ausführungsformen.
-
Das heißt, obwohl ein reflektierender Lichtsteuerteil 114B, der den peripheren Bereich des durchscheinenden Elements 114 bildet, dieselbe Form aufweist wie der oben beschriebene reflektierende Lichtsteuerteil 14B, weist bei dem durchscheinenden Element 114 der Abwandlung ein direkter Lichtsteuerteil 114A, aus dem der mittlere Bereich des durchscheinenden Elements 114 besteht, eine andere Form auf als der oben beschriebene direkte Lichtsteuerteil 14A.
-
Genauer weist der direkte Lichtsteuerteil 114A eine Vorderfläche 114Aa auf, bei der ein mittlerer Bereich aus einer konkaven gekrümmten Fläche 114Aa1 ausgebildet ist und ein peripherer Bereich aus einer konvexen gekrümmten Fläche 114Aa2 ausgebildet ist. Die konkave gekrümmte Fläche 114Aa1 ist glatt mit der konvexen gekrümmten Fläche 114Aa2 verbunden. In jeder aus der konkaven gekrümmten Fläche 114Aa1 und der konvexen gekrümmten Fläche 114Aa2 ist die Krümmung in der vertikalen Richtung so eingestellt, dass sie größer als diejenige in der seitlichen Richtung ist.
-
Dagegen besteht eine Rückfläche 114Ab des direkten Lichtsteuerteils 114A aus einer flachen Fläche rechtwinklig zur optischen Achse Ax.
-
Die konvexe gekrümmte Fläche 114Aa2 in der Vorderfläche 114Aa des direkten Lichtsteuerteils 114A sendet Licht, das die konvexe gekrümmte Fläche 114Aa2 erreicht hat, so aus, dass sich das Licht breit in der radialen Richtung um die optische Achse Ax in einem Bereich ausbreitet, in dem Winkel gegenüber der optischen Achse Ax klein sind, und nahezu paralleles Licht in einem Bereich ist, in dem Winkel gegenüber der optischen Achse Ax groß sind.
-
7(a) bis 7(f) sind Zeichnungen ähnlich 4 und zeigen Lichtstärkeverteilungen von Licht, das von der Fahrzeugleuchte 110 ausgesendet ist.
-
7(a) bis 7(c) zeigen Lichtstärkeverteilungen in der horizontalen Richtung, und 4(d) bis 4(f) zeigen Lichtstärkeverteilungen in der vertikalen Richtung.
-
Zuerst sind die Lichtstärkeverteilungen in der horizontalen Richtung beschrieben.
-
7(a) zeigt eine Lichtstärkeverteilung Ch des Lichts, das vom direkten Lichtsteuerteil 114A ausgesendet ist.
-
In der Lichtstärkeverteilung Ch ist die Lichtstärke I am höchsten in Richtungen um einen ersten geforderten Winkel γh nach links und rechts bezüglich der Vorderrichtung der Leuchte. Der Bereich innerhalb der Winkel zeigt eine Lichtstärkeverteilung, die in Form einer konkaven Kurve vertieft ist. Bezüglich des oben beschriebenen ersten geforderten Winkels αh ist der erste geforderte Winkel γh größer als αh eingestellt.
-
Dies ist der Fall, weil das Verhältnis von Licht in den Richtungen, die sich beim ersten geforderten Winkel γh gegenüber der Vorderrichtung der Leuchte befinden, aufgrund der Gestaltung erhöht ist, in der der mittlere Bereich in der Vorderfläche 114Aa des direkten Lichtsteuerteils 114A aus der konkaven gekrümmten Fläche 114Aa1 ausgebildet ist und der periphere Bereich des direkten Lichtsteuerteils 114A aus der konvexen gekrümmten Fläche 114Aa2 ausgebildet ist. Daher ist bei der Lichtstärkeverteilung Ch die Neigung sowohl am linken als auch am rechten Ende steil.
-
7(b) zeigt eine Lichtstärkeverteilung Bh des Lichts, das vom reflektierenden Lichtsteuerteil 114B ausgesendet ist. Die Lichtstärkeverteilung Bh kann ähnlich einer oder mehreren der obigen Ausführungsformen sein.
-
7(c) zeigt eine Lichtstärkeverteilung Ch + Bh, die aus der Lichtstärkeverteilung Ch des von dem direkten Lichtsteuerteil 114A ausgesendeten Lichts und der Lichtstärkeverteilung Bh des von dem reflektierenden Lichtsteuerteil 114B ausgesendeten Lichts zusammengesetzt ist (d. h. Lichtstärkeverteilung von Licht, das von der gesamten Fahrzeugleuchte 110 ausgesendet ist).
-
Die Lichtstärkeverteilung Ch + Bh ist insgesamt flacher und eher einem Rechteck angenähert, verglichen mit der Lichtverteilung Ah + Bh, weil der konkave Teil der Lichtstärkeverteilung Ch durch den konvexen Teil der Lichtstärkeverteilung Bh ausgeglichen ist. Die Lichtstärkeverteilung Ch + Bh ist ausreichend in dem kreuzschraffierten Lichtstärkebereich enthalten.
-
Als Nächstes ist die Lichtstärkeverteilung in der vertikalen Richtung beschrieben.
-
7(d) ist eine Lichtstärkeverteilung Cv des Lichts, das vom direkten Lichtsteuerteil 114A ausgesendet ist.
-
Bei der Lichtstärkeverteilung Cv ist die Lichtstärke 1 am höchsten in Richtungen um einen ersten geforderten Winkel γv nach oben und unten von der Vorderrichtung der Leuchte. Der Bereich innerhalb der Winkel zeigt eine Lichtstärkeverteilung, die in Form einer konkaven Kurve vertieft ist.
-
Der Grund für eine solche Lichtstärkeverteilung Cv ist derselbe wie im Fall der Lichtstärkeverteilung Ch in der horizontalen Richtung. Bei der Lichtstärkeverteilung Cv ist der erste geforderte Winkel γv kleiner als der erste geforderte Winkel γh.
-
Die konkave gekrümmte Fläche 114Aa1 und die konvexe gekrümmte Fläche 114Aa2, die die Vorderfläche 114Aa des direkten Lichtsteuerteils 114A bilden, weisen jeweils eine Krümmung auf, die so eingestellt ist, dass sie in der vertikalen Richtung größer als in der seitlichen Richtung ist. Das Ausmaß der Ausbreitung des vom direkten Lichtsteuerteil 114A ausgesendeten Lichts ist somit in der vertikalen Richtung geringer als in der seitlichen Richtung.
-
7(e) zeigt eine Lichtstärkeverteilung Bv von Licht, das vom reflektierenden Lichtsteuerteil 114B ausgesendet ist. Die Lichtstärkeverteilung Bv ist dieselbe wie die Lichtstärkeverteilung Bh. Der Wert des zweiten geforderten Winkels βv, bei dem die Lichtstärke I am höchsten ist, beträgt 0°.
-
7(c) zeigt eine Lichtstärkeverteilung Cv + Bv, die aus der Lichtstärkeverteilung Cv des von dem direkten Lichtsteuerteil 114A ausgesendeten Lichts und der Lichtstärkeverteilung Bv des von dem reflektierenden Lichtsteuerteil 114B ausgesendeten Lichts zusammengesetzt ist (d. h. Lichtstärkeverteilung von Licht, das von der gesamten Fahrzeugleuchte 110 ausgesendet ist).
-
Die Lichtstärkeverteilung Cv + Bv ist insgesamt flacher und eher einem Rechteck angenähert, verglichen mit der Lichtverteilung Av + Bv, weil der konkave Teil der Lichtstärkeverteilung Cv durch den konvexen Teil der Lichtstärkeverteilung Bv ausgeglichen ist. Die Lichtstärkeverteilung Cv + Bv ist ausreichend in dem kreuzschraffierten Lichtstärkebereich enthalten.
-
Wenn die Gestaltung der Abwandlung angewendet ist, kann Licht mit gleichförmigerer Leuchtstärke in einem bestimmten Winkelbereich bezüglich der Vorderrichtung der Leuchte ausgesendet werden.
-
Gemäß der Abwandlung weist der direkte Lichtsteuerteil 114A die Vorderfläche 114Aa, die die konkave gekrümmte Fläche 114Aa1 und die konvexe gekrümmte Fläche 114Aa2 aufweist, und die Rückfläche 114Ab auf, die eine flache Fläche ist. Die Rückfläche 114Ab kann jedoch eine konvexe gekrümmte Fläche oder eine konkave gekrümmte Fläche aufweisen. Alternativ kann die Vorderfläche 114Aa des direkten Lichtsteuerteils 114A eine flache Fläche sein, und die Rückfläche 114Ab davon kann eine konkave gekrümmte Fläche und eine konvexe gekrümmte Fläche sein.
-
Oben sind die numerischen Werte als Angaben nur ein Beispiel.
-
Es ist selbstverständlich, dass nach Bedarf beliebige andere Werte für die Angaben eingesetzt werden können.
-
Die vorliegende Erfindung sollte nicht auf die oben beschriebenen Gestaltungen beschränkt sein und kann Gestaltungen anwenden, an denen verschiedene Änderungen gegenüber den obigen Ausführungsformen und Abwandlungen vorgenommen sind.
-
Während die Erfindung bezüglich einer begrenzten Anzahl von Ausführungsformen beschrieben ist, werden Fachleute unter Nutzung dieser Offenbarung erkennen, dass andere Ausführungsformen erdacht werden können, die nicht vom Umfang der Erfindung abweichen, wie er hier offenbart ist. Demgemäß sollte der Umfang der Erfindung nur durch die angefügten Ansprüche eingeschränkt sein.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10, 110
- Fahrzeugleuchte
- 12
- Licht aussendendes Element
- 12a
- Licht aussendender Chip
- 14, 114
- durchscheinendes Element
- 14A, 114A
- direkter Lichtsteuerteil
- 14Aa, 114Aa
- Vorderfläche
- 14Ab, 114AB
- Rückfläche
- 14B, 114B
- reflektierender Lichtsteuerteil
- 14Ba
- Emissionsfläche
- 14Ba1
- Streulinsenelement
- 14Bb
- Reflektionsfläche
- 14Bb1
- konischer Flächenbereich
- 14Bc
- Einfallsfläche
- 16
- Trägerplatte
- 114Aa1
- konkave gekrümmte Fläche
- 114Aa2
- konvexe gekrümmte Fläche
- Ah, Ah + Bh, Av, Av + Bv, Bh, Bv, Ch, Ch + Bh, Cv, Cv + Bv
- Lichtstärkeverteilung
- Ax
- optische Achse
- I
- Lichtstärke
- Imax
- höchste Lichtstärke
- Imin
- niedrigste Lichtstärke
- αh, αv, γh, γv
- erster geforderter Winkel
- βh, βv
- zweiter geforderter Winkel
- θh, θv
- Winkel
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
