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[Technisches Gebiet]
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung und ein Kraftfahrzeug bzw. Automobil, das die Beleuchtungsvorrichtung umfasst.
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[Stand der Technik]
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Fahrzeuge, wie z. B. Kraftfahrzeuge bzw. Automobile, sind an der Vorderseite mit Beleuchtungsvorrichtungen, wie z. B. Frontscheinwerfern (Fahrzeugscheinwerfern) ausgestattet. Solche Beleuchtungsvorrichtungen umfassen eine Projektionslinse, eine Lichtquelle hinter der Projektionslinse, einen Reflektor, der Licht von der Lichtquelle in die Richtung der Projektionslinse reflektiert, und eine Abschirmung, die einen Teil des Lichts blockiert, das direkt von der Lichtquelle kommt, so dass in einem Verteilungsmuster des Lichts eine Grenzlinie gebildet wird.
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Eine herkömmlich bekannte Beleuchtungsvorrichtung dieses Typs ist eine Fahrzeugleuchte, die eine ungleichmäßige Verteilung von Licht verhindern kann und den Kontrast zwischen hellen und dunklen Bereichen, die aus der Grenzlinie resultieren, durch Bilden eines texturierten Abschnitts auf der Projektionslinse vermindern kann (vgl. das Patentdokument (PTL) 1).
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[Dokumentenliste]
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[Patentdokumente]
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- [PTL 1] Japanische ungeprüfte Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2015-35337
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[Zusammenfassung der Erfindung]
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[Technisches Problem]
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Licht, das von einem Kraftfahrzeugfrontscheinwerfer abgegeben wird, weist vorzugsweise ein Verteilungsmuster auf, das es dem Fahrer des Kraftfahrzeugs ermöglicht, Fußgänger leicht zu erkennen.
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Die in PTL 1 offenbarte Fahrzeugleuchte kann jedoch keine ausreichende Lichtintensität im linken und rechten Bereich des Sichtfelds sicherstellen. Als Ergebnis kann der Fahrer Fußgänger nicht leicht erkennen.
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die Lösung des vorstehend genannten Problems gemacht und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Beleuchtungsvorrichtung und eines Kraftfahrzeugs, die ein geeignetes Ausmaß einer Lichtstreuung aufrechterhalten können und eine ausreichende Lichtintensität im linken und rechten Bereich des Sichtfelds sicherstellen können, und zwar zusätzlich zum Verhindern eines Blendens durch Sicherstellen, dass Licht um die Oberseite und die Unterseite der Grenzlinie in dem zentralen Bereich des Sichtfelds gestreut wird.
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[Lösung des Problems]
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Zum Lösen der vorstehend genannten Aufgabe umfasst eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung: eine Projektionslinse, eine Lichtquelle hinter der Projektionslinse, einen Reflektor, der Licht von der Lichtquelle in die Richtung der Projektionslinse reflektiert, und eine Abschirmung, die einen Teil des Lichts blockiert, das durch den Reflektor reflektiert wird, so dass in einem Verteilungsmuster des Lichts eine Grenzlinie gebildet wird. Ein texturierter Abschnitt, der durch eine Mehrzahl von Einheitsbereichen abgegrenzt ist, ist auf einer Oberfläche der Projektionslinse ausgebildet. Wenn ein Bereich in der Mitte der Projektionslinse als zentraler Bereich festgelegt ist, ein Bereich links von dem zentralen Bereich als linker Bereich festgelegt ist und ein Bereich rechts von dem zentralen Bereich als rechter Bereich festgelegt ist, ist in einer Vorderansicht der Anteil der Mehrzahl von Einheitsbereichen in dem zentralen Bereich größer als der Anteil der Mehrzahl von Einheitsbereichen in jedem des linken Bereichs und des rechten Bereichs.
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Darüber hinaus umfasst gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung ein Kraftfahrzeug die vorstehend beschriebene Beleuchtungsvorrichtung und eine Fahrzeugkarosserie, an der die Beleuchtungsvorrichtung als Fahrzeugscheinwerfer angebaut ist.
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[Vorteilhafte Effekte der Erfindung]
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Demgemäß kann zusätzlich zum Verhindern eines Blendens durch Sicherstellen, dass Licht um die Oberseite und die Unterseite der Grenzlinie in dem zentralen Bereich des Sichtfelds gestreut wird, ein geeignetes Ausmaß der Lichtstreuung aufrechterhalten werden und eine ausreichende Lichtintensität kann in dem linken und dem rechten Bereich des Sichtfelds sichergestellt werden.
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[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
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1 ist eine Vorderansicht eines Kraftfahrzeugs, das eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform umfasst,
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2 ist eine perspektivische Ansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform,
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3 ist eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform,
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4 ist eine Querschnittsansicht einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform,
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5 ist eine perspektivische Ansicht einer Projektionslinse, die in die Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform einbezogen ist,
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In der 6 ist (a) eine Seitenansicht und (b) eine Vorderansicht der Projektionslinse, die in die Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform einbezogen ist,
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7 ist eine vergrößerte Ansicht von relevanten Teilen einer Projektionslinse gemäß einer Variation 1,
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8 ist eine vergrößerte Ansicht von relevanten Teilen einer Projektionslinse gemäß einer Variation 2 und
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9 ist eine vergrößerte Ansicht von relevanten Teilen einer Projektionslinse gemäß einer Variation 3.
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[Beschreibung von Ausführungsformen]
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Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass die nachstehend beschriebene Ausführungsform ein spezifisches Beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Zahlenwerte, Formen, Materialien, Elemente, die Anordnung und die Verbindung der Elemente, usw., die in der folgenden Ausführungsform angegeben sind, sind lediglich Beispiele und sollen daher die vorliegende Erfindung nicht beschränken. Daher sind von den Elementen in der folgenden Ausführungsform diejenigen, die nicht in irgendeinem der unabhängigen Ansprüche angegeben sind, die den allgemeinsten Teil der vorliegenden Erfindung festlegen, als optionale Elemente beschrieben.
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Es sollte beachtet werden, dass die Zeichnungen schematisch dargestellt sind und nicht notwendigerweise genaue Darstellungen sind. Zusätzlich geben entsprechende Bezugszeichen in den Zeichnungen entsprechende Elemente an und überlappende Erläuterungen davon werden weggelassen oder vereinfacht.
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Wie es hier beschrieben ist, beziehen sich „vorne” und „vorwärts” auf die Richtung, in die Licht von der Beleuchtungsvorrichtung emittiert wird (d. h., die Lichtemissionsrichtung) und die Lichtabgaberichtung, in der Licht abgegeben wird (d. h., die Beleuchtungsrichtung), und „hinten” und „rückwärts” beziehen sich auf die Richtung entgegengesetzt zu der Richtung, auf die sich „vorne” und „vorwärts” beziehen. Darüber hinaus beziehen sich „vorne” und „vorwärts” auf die Bewegungsrichtung, wenn sich das Kraftfahrzeug vorwärts bewegt, „rechts” und „links” beziehen sich auf die Perspektive des Fahrers des Kraftfahrzeugs, wenn er vorwärts blickt, „nach oben” bezieht sich auf die Richtung zu dem Dach des Kraftfahrzeugs und „nach unten” und „abwärts” beziehen sich auf die Richtung entgegengesetzt zu der Richtung, auf die sich „nach oben” bezieht.
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Die Z-Achse entspricht der Vorne- und Hinten-Richtung, die Y-Achse entspricht der Oben- und Unten-Richtung (vertikale Richtung) und die X-Achse entspricht der Links- und Rechts(horizontal, seitlich)-Richtung. Mit anderen Worten, in der folgenden Ausführungsform entspricht „vorwärts”, welche die Richtung ist, in der Licht von dem Fahrzeugscheinwerfer emittiert wird, der positiven Richtung entlang der Z-Achse.
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AUSFÜHRUNGSFORM
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(KRAFTFAHRZEUG)
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Als erstes wird ein Kraftfahrzeug 100 gemäß einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben. Die 1 ist eine Vorderansicht eines Kraftfahrzeugs 100 gemäß der Ausführungsform.
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Das Kraftfahrzeug 100 gemäß dieser Ausführungsform ist ein Beispiel eines Fahrzeugs, wie z. B. eines vierrädrigen Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug 100 ist z. B. ein Kraftfahrzeug, das durch einen Benzinmotor angetrieben wird, ein Kraftfahrzeug, das durch einen Elektromotor angetrieben wird, oder ein Hybridkraftfahrzeug.
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Wie es in der 1 gezeigt ist, umfasst das Kraftfahrzeug 100 eine Beleuchtungsvorrichtung 1 und eine Fahrzeugkarosserie 110, an der die Beleuchtungsvorrichtung 1 aLs Fahrzeugscheinwerfer angebaut ist. Die Fahrzeugkarosserie 110 umfasst zwei Beleuchtungsvorrichtungen 1, und zwar eine auf jeder der linken und der rechten Seite an der Vorderseite der Fahrzeugkarosserie 110.
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Ein Gehäuse 121 zum Aufnehmen der Beleuchtungsvorrichtung 1 und eine Vorderseitenabdeckung 122, die vor dem Gehäuse 121 angeordnet ist, sind an der Fahrzeugkarosserie 110 bereitgestellt.
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Das Gehäuse 121 ist z. B. ein Metallgehäuse und umfasst eine Öffnung, durch die Licht von der Beleuchtungsvorrichtung 1 emittiert wird. Die Vorderseitenabdeckung 122 ist eine lichtdurchlässige Fahrzeugscheinwerferabdeckung und ist an der Öffnung des Gehäuses 121 angeordnet. Das Gehäuse 121 und die Vorderseitenabdeckung 122 sind miteinander abgedichtet, so dass ein Eindringen von z. B. Wasser oder Staub in das Gehäuse 121 verhindert wird. Es sollte beachtet werden, dass ein Gehäuse 121 und eine Vorderseitenabdeckung 122 auf jeder der linken und der rechten Seite der Vorderseite der Fahrzeugkarosserie 110 angeordnet sind.
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Die Beleuchtungsvorrichtung 1 ist eine Leuchte, die Licht nach vorne emittiert. Die Beleuchtungsvorrichtung 1 ist hinter der Vorderseitenabdeckung 122 angeordnet und an dem Gehäuse 121 angebracht. Licht, das durch die Beleuchtungsvorrichtung 1 emittiert wird, tritt durch die Vorderseitenabdeckung 122 hindurch und breitet sich von der Vorderseite des Kraftfahrzeugs 100 nach vorne aus.
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(BELEUCHTUNGSVORRICHTUNG)
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Als nächstes wird die Beleuchtungsvorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 beschrieben. Die 2 ist eine perspektivische Ansicht der Beleuchtungsvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform. Die 3 ist eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht der Beleuchtungsvorrichtung 1. Die 4 ist eine Querschnittsansicht der Beleuchtungsvorrichtung 1 in der YZ-Ebene.
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Wie es in den 2 bis 4 gezeigt ist, umfasst die Beleuchtungsvorrichtung 1 eine Projektionslinse 10, eine Lichtquelle 20, einen Reflektor 30 und eine Abschirmung 40. In dieser Ausführungsform umfasst die Beleuchtungsvorrichtung 1 ferner eine Basis 50 und einen Rahmen 60. Die Beleuchtungsvorrichtung 1 emittiert Licht mit einem vorgegebenen Verteilungsmuster zum Beleuchten z. B. eines Bereichs vor einem Kraftfahrzeug 100.
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Nachstehend wird jedes Element der Beleuchtungsvorrichtung 1 detailliert beschrieben.
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(PROJEKTIONSLINSE)
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Wie es in den 2 bis 4 gezeigt ist, ist die Projektionslinse 10 vor der Lichtquelle 20 und dem Reflektor 30 angeordnet. Die Projektionslinse 10 ist sandwichartig zwischen dem Rahmen 60 und der Abschirmung 40 angeordnet.
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Die Projektionslinse 10 lässt Licht von der Lichtquelle 20 durch. Insbesondere lässt die Projektionslinse 10 Licht durch, dass durch die Lichtquelle 20 emittiert und durch den Reflektor 30 reflektiert worden ist. In diesem Beispiel kann die Projektionslinse 10 das Licht brechen, das sie durchlässt, so dass die Verteilung des Lichts eingestellt wird.
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Die Projektionslinse 10 ist aus einem lichtdurchlässigen Material hergestellt. Beispielsweise ist die Projektionslinse 10 aus einem transparenten Harz hergestellt, wie z. B. einem Acryl (PMMA), Polycarbonat (PC) oder einem cyclischen Olefinharz. Es sollte beachtet werden, dass die Projektionslinse 10 nicht auf ein Harz beschränkt ist. Die Projektionslinse 10 kann aus einem anderen lichtdurchlässigen Material, wie z. B. Glas, hergestellt sein.
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Die Vorderfläche der Projektionslinse 10 ist so gekrümmt, dass sie als Ganzes vorragt. Beispielsweise kann die Vorderfläche der Projektionslinse 10 als Ganzes im Wesentlichen kugelförmig sein. Im Gegensatz dazu ist die Rückfläche der Projektionslinse 10 flach.
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Als nächstes wird die detaillierte Struktur der Projektionslinse 10 gemäß dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 5 und die 6 beschrieben. Die 5 ist eine perspektivische Ansicht der Projektionslinse 10, die in die Beleuchtungsvorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform einbezogen ist. In der 6 ist (a) eine Seitenansicht der Projektionslinse 10 und (b) ist eine Vorderansicht der Projektionslinse 10.
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Wie es in der 5 und der 6 gezeigt ist, sind auf einer Oberfläche der Projektionslinse 10 texturierte Abschnitte 11 ausgebildet, die durch eine Mehrzahl von gedachten Linien, die sich in der Vorderansicht schneiden, abgegrenzt sind. Insbesondere sind die texturierten Abschnitte 11, die durch eine Mehrzahl von Einheitsbereichen A abgegrenzt sind, auf einer Oberfläche der Projektionslinse 10 ausgebildet. Die texturierten Abschnitte 11 sind auf der Oberfläche der Projektionslinse 10 ausgebildet, durch die Licht aus der Projektionslinse 10 austritt (d. h., der Vorderfläche). Mit anderen Worten, die texturierten Abschnitte 11 sind auf der kugelförmigen Vorderfläche der Projektionslinse 10 ausgebildet.
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Die Bildung der texturierten Abschnitte 11 auf der Projektionslinse 10 verleiht der Projektionslinse 10 eine Lichtstreufunktion. Mit anderen Worten, die Bildung der texturierten Abschnitte 11 auf der Projektionslinse 10 ermöglicht die Verteilung (Streuung) von Licht, das durch die texturierten Abschnitte 11 hindurchtritt.
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Darüber hinaus ist der Einheitsbereich A eine Minimumeinheit, durch welche die texturierten Abschnitte 11 abgegrenzt sind. Jeder Einheitsbereich A weist in einer Vorderansicht der Projektionslinse 10 die gleiche Vieleckform auf. Insbesondere weist jeder Einheitsbereich A in einer Vorderansicht der Projektionslinse 10 die gleiche Viereck- bzw. Quadratform auf. Es sollte beachtet werden, dass die Form jedes Einheitsbereichs A ein Vieleck sein kann, wenn sie entlang einer Senkrechten zu der Projektionslinse 10 betrachtet wird.
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Die texturierten Abschnitte 11 sind aus einer Mehrzahl von Vorwölbungen 11a ausgebildet. Jede Vorwölbung 11a weist die gleiche Form auf. Wie es in der 5 gezeigt ist, weist jede Vorwölbung 11a eine konvexe Oberfläche mit einer vorgegebenen Krümmung auf, wie z. B. die Oberfläche einer Kuppel oder einer Halbkugel, deren Seiten weggeschnitten worden sind, so dass vier Kanten erzeugt werden, die jeder Vorwölbung 11a in der Draufsicht eine Quadratform verleihen. Die Seiten von zwei benachbarten Vorwölbungen 11a sind miteinander in Kontakt.
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In dieser Ausführungsform ist pro Einheitsbereich A eine Vorwölbung 11a ausgebildet. Mit anderen Worten, die Einheitsbereiche A und die Vorwölbungen 11a entsprechen sich eins zu eins und in dieser Ausführungsform stimmt in einer Vorderansicht der Umriss einer Vorwölbung 11a mit dem Umriss eines Einheitsbereichs A überein. Es sollte beachtet werden, dass es akzeptabel ist, wenn der Umriss einer Vorwölbung 11a nicht mit dem Umriss des entsprechenden Einheitsbereichs A übereinstimmt. Die Vorwölbung 11a kann innerhalb des entsprechenden Einheitsbereichs A vorliegen. Folglich stehen angrenzende Vorwölbungen 11a nicht notwendigerweise miteinander in Kontakt.
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Darüber hinaus liegt, wie es in (b) in der 6 gezeigt ist, wenn ein Bereich in der Mitte der Projektionslinse 10 als zentraler Bereich C festgelegt ist, ein Bereich links von dem zentralen Bereich C als linker Bereich (linksseitiger Bereich) L festgelegt ist und ein Bereich rechts von dem zentralen Bereich C als rechter Bereich (rechtsseitiger Bereich) R festgelegt ist, nur der texturierte Abschnitt 11 in dem zentralen Bereich C vor und sowohl texturierte Abschnitte 11 als auch flache Abschnitte 12 liegen in dem linken Bereich L und dem rechten Bereich R vor.
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Ein texturierter Teilabschnitt 11C in dem zentralen Bereich C ist aus Einheitsbereichen A ausgebildet, die in einer geneigten Gestaltung angeordnet sind. Mit anderen Worten, der texturierte Teilabschnitt 11C in dem zentralen Bereich C ist zeilenartig mit Vorwölbungen 11a versehen, die in jeweilige Einheitsbereiche A einbezogen sind, und in dieser Ausführungsform sind die Vorwölbungen 11a derart zeilenartig angeordnet, dass sich der texturierte Teilabschnitt 11C vertikal erstreckt und eine einheitliche seitliche Breite aufweist.
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Die texturierten Teilabschnitte 11L in dem linken Bereich L und die texturierten Teilabschnitte 11R in dem rechten Bereich R sind auch aus Einheitsbereichen A ausgebildet, die in einer geneigten Gestaltung angeordnet sind. In dieser Ausführungsform sind texturierte Teilabschnitte 11L in dem linken Bereich L und texturierte Teilabschnitte 11R in dem rechten Bereich R in einer Mehrzahl von Spalten ausgebildet. In dem linken Bereich L und dem rechten Bereich R ist jede Spalte von texturierten Teilabschnitten 11L und 11R aus einer Mehrzahl von Einheitsbereichen A ausgebildet, die in der Vorderansicht in der vertikalen Richtung angeordnet sind. Mit anderen Worten, jede Spalte von texturierten Teilabschnitten 11L und 11R ist aus Vorwölbungen 11a ausgebildet, die in der Vorderansicht in der vertikalen Richtung angeordnet sind. Es sollte beachtet werden, dass in dieser Ausführungsform die texturierten Teilabschnitte 11L in dem linken Bereich L und die texturierten Teilabschnitte 11R in dem rechten Bereich R in jeweils sechs Spalten ausgebildet sind, jedoch nicht darauf beschränkt sind.
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Darüber hinaus sind flache Abschnitte 12 so ausgebildet, dass sie sich in der Vorderansicht zwischen angrenzenden Spalten von texturierten Teilabschnitten 11L in dem linken Bereich L und zwischen angrenzenden Spalten von texturierten Teilabschnitten 11R in dem rechten Bereich R vertikal erstrecken. Es sollte beachtet werden, dass in dieser Ausführungsform die flachen Abschnitte 12 in jedem des linken Bereichs L und des rechten Bereichs R in jeweils sieben Spalten ausgebildet sind, jedoch nicht darauf beschränkt sind.
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Die Oberfläche jedes flachen Abschnitts 12 ist eine untexturierte, gekrümmte Oberfläche. Flache Abschnitte 12, die zwischen Spalten von texturierten Teilabschnitten 11L und texturierten Teilabschnitten 11R ausgebildet sind, weisen eine Form auf, die eine Anordnung von Einheitsbereichen A in einer geneigten Gestaltung ermöglichen. Mit anderen Worten, die flachen Abschnitte 12 weisen eine Form auf, die Einheitsbereiche A (mit Vorwölbungen 11a) aufnehmen würde, wenn flache Abschnitte 12 zeilenartig mit Einheitsbereichen A versehen würden.
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Ferner ist in der Vorderansicht der Projektionslinse 10 der Anteil der Einheitsbereiche A in dem zentralen Bereich C größer als der Anteil der Einheitsbereiche A in jedem des linken Bereichs L und des rechten Bereichs R. Mit anderen Worten, in der Vorderansicht ist die Dichte von Vorwölbungen 11a in dem zentralen Bereich C größer als die Dichte von Vorwölbungen 11a in dem linken Bereich L und die Dichte von Vorwölbungen 11a in dem rechten Bereich R. Anders gesagt ist in der Vorderansicht der Projektionslinse 10 der Anteil (Dichte) von Einheitsbereichen A in jedem des linken Bereichs L und des rechten Bereichs R kleiner als der Anteil (Dichte) von Einheitsbereichen A in dem zentralen Bereich C.
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Ferner nimmt in dem linken Bereich L und dem rechten Bereich R der Anteil von Einheitsbereichen A in einer Auswärtsrichtung nach und nach ab. Insbesondere nimmt in dem linken Bereich L und dem rechten Bereich R der Anteil von Einheitsbereichen A in beiden Richtungen entlang der X-Achse (Rechts- und Links-Richtung) von der Mitte der Projektionslinse 10 nach und nach ab. Mit anderen Worten, in dem linken Bereich L und dem rechten Bereich R nimmt die Dichte von Vorwölbungen 11a in einer Auswärtsrichtung entlang der X-Achse nach und nach ab. Insbesondere nimmt die Größe der Lücken zwischen Spalten von texturierten Abschnitten 11 in der Auswärtsrichtung zu.
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Die auf diese Weise ausgebildete Projektionslinse kann z. B. durch Harzformen unter Verwendung eines Harzmaterials hergestellt werden.
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Es sollte beachtet werden, dass in dieser Ausführungsform die Projektionslinse 10 eine beidseitige Symmetrie aufweist, wodurch die Form der Oberfläche der Projektionslinse 10 in dem linken Bereich L und dem rechten Bereich R identisch ist, wobei jedoch die Form der Oberfläche der Projektionslinse 10 in dem linken Bereich L und dem rechten Bereich R verschieden sein kann. Auf diese Weise kann das Aussehen der Verteilung von Licht auf der rechten und der linken Seite durch Differenzieren der Formen der Oberflächen des linken Bereichs L und des rechten Bereichs R eingestellt werden (d. h., durch Differenzieren der Formen der Oberflächen des Bereichs der Seite des entgegenkommenden Verkehrs und des Bereichs der Fahrseite der Projektionslinse 10). Wenn beispielsweise eine breitere Verteilung von Licht auf der rechten Seite des Kraftfahrzeugs erwünscht ist, können vom Fahrer aus gesehen in der linksseitigen Beleuchtungsvorrichtung 1 Vorwölbungen 11a vom Fahrer aus gesehen in dem linken Bereich L so ausgebildet werden, dass sie weniger dicht sind als Vorwölbungen 11a in dem vom Fahrer aus gesehenen rechten Bereich R. Mit anderen Worten, vom Fahrer aus gesehen kann der Anteil von Einheitsbereichen A in dem gesamten linken Bereich L kleiner sein als der Anteil von Einheitsbereichen A in dem gesamten rechten Bereich R.
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(LICHTQUELLE)
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Die Lichtquelle 20 ist eine Weißlicht-Lichtquelle, die weißes Licht emittiert. Die Lichtquelle 20 ist z. B. eine Weißlicht-LED-Lichtquelle des B-Y-Typs, die weißes Licht unter Verwendung einer Blaulicht-LED, die blaues Licht emittiert, und eines gelben Leuchtstoffs emittiert. Es sollte beachtet werden, dass die Lichtquelle 20 eine Weißlicht-LED-Lichtquelle sein kann, die weißes Licht unter Verwendung einer Mehrzahl von LED-Chips emittiert, die blaues, rotes und grünes Licht emittieren.
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Wie es in der 3 und der 4 gezeigt ist, ist die Lichtquelle 20 ein Lichtquellenmodul, das den Lichtemitter 21 und das Substrat 22 umfasst, auf dem der Lichtemitter 21 montiert ist. In dieser Ausführungsform weist die Lichtquelle 20 die Struktur eines Bauelements für eine Oberflächenmontage (SMD) auf. Mit anderen Worten, der Lichtemitter 21 ist z. B. eine SMD-LED-Vorrichtung, die aus einem LED-Chip (ungekapselten Chip) ausgebildet ist, der in einem Harzgehäuse montiert ist und mit einem Einkapselungsmittel eingekapselt ist. In diesem Fall kann das Einkapselungsmittel ein Leuchtstoff-enthaltendes Harz sein, das eine Wellenlängenumwandlungssubstanz, wie z. B. einen Leuchtstoff, umfasst.
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Es sollte beachtet werden, dass die Lichtquelle 20 eine Nacktchipmontage(COB, „Chip an board”)-Struktur aufweisen kann. Durch diese Struktur ist der Lichtemitter 21 selbst ein LED-Chip (ungekapselter Chip) und der LED-Chip ist direkt auf dem Substrat 22 montiert. In diesem Fall wird der auf dem Substrat 22 montierte LED-Chip durch ein Einkapselungsmittel, wie z. B. ein Leuchtstoff-enthaltendes Harz, eingekapselt.
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Beispiele für das Substrat 22 umfassen ein Keramiksubstrat, das aus einem gesinterten Keramikmaterial, wie z. B. Aluminiumoxid, hergestellt ist, ein Harzsubstrat, das aus einem elektrisch isolierenden Harz hergestellt ist, und ein Substrat auf Metallbasis, das aus einer Metallbasis, die mit einem elektrischen Isolator bedeckt ist, ausgebildet ist.
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Wie es in der 4 gezeigt ist, ist die Lichtquelle 20 hinter der Projektionslinse 10 angeordnet. Die Lichtquelle 20 ist an der Basis 50 fixiert. Insbesondere ist das Substrat 22 mit einem dazwischen angeordneten Wärmeableitungsmaterial 23 auf einer vorgegebenen Anordnungsoberfläche der Basis 50 angeordnet und fixiert. Dies ermöglicht die Ableitung von Wärme, die durch die Lichtquelle 20 erzeugt wird, zur Basis 50. Das Wärmeableitungsmaterial 23 ist z. B. ein sehr gut wärmeleitendes, flüssiges Wärmeableitungssilikon oder eine wärmeableitende Lage bzw. Folie. Das Wärmeableitungsmaterial 23 ist z. B. aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt.
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Darüber hinaus ist in dieser Ausführungsform das Substrat 22 flach liegend (d. h., horizontal) angeordnet, so dass die Lichtquelle 20 Licht in einer Aufwärtsrichtung emittiert. Dies ermöglicht es der Lichtquelle 20 (Lichtemitter 21), Licht in die Richtung des Reflektors 30 zu emittieren.
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In dieser Ausführungsform ist die Lichtquelle 20 eine Abblendlicht- bzw. Fahrlicht-Lichtquelle, die Licht emittiert, das ein Abblendlicht („passing beam”) bildet. Die Abblendlicht-Lichtquelle wird eingeschaltet, wenn ein Bereich vorwärts und abwärts von dem Kraftfahrzeug 100 (insbesondere wenn die Straßenoberfläche) beleuchtet werden soll. Das Licht, das durch die Abblendlicht-Lichtquelle emittiert wird, wird von der Beleuchtungsvorrichtung 1 als Beleuchtungslicht mit einem vorgegebenen Verteilungsmuster abgegeben, in dem eine Grenzlinie als Ergebnis der Reflexion des Lichts von der Abblendlicht-Lichtquelle durch den Reflektor 30 und des partiellen Blockierens durch die Abschirmung 40 ausgebildet ist.
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Obwohl dies nicht in den Zeichnungen gezeigt ist, sollte beachtet werden, dass eine Fernlicht-Lichtquelle, die Licht emittiert, das ein Fernlicht (Fahrlicht) bildet, ebenfalls auf der Basis 50 zusätzlich zu der Abblendlicht-Lichtquelle (Lichtquelle 20) angeordnet sein kann. Die Fernlicht-Lichtquelle wird eingeschaltet, wenn ein Bereich weit vor dem Kraftfahrzeug 100 beleuchtet werden soll. Die Fernlicht-Lichtquelle ist ebenfalls eine Weißlicht-Lichtquelle und weist den gleichen Aufbau auf wie die Lichtquelle 20. Licht von der Fernlicht-Lichtquelle kann auch durch die Projektionslinse 10 austreten.
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(REFLEKTOR)
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Der in den 2 bis 4 gezeigte Reflektor 30 ist ein Reflektor, der Licht von der Lichtquelle 20 in die Richtung der Projektionslinse 10 reflektiert. Der Reflektor 30 ist in einem Lichtweg von der Lichtquelle 20 angeordnet. Der Reflektor 30 weist eine reflektierende Innenoberfläche auf, die auf die Lichtquelle 20 gerichtet ist.
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Der Reflektor 30 wird z. B. durch Harzformen unter Verwendung eines wärmebeständigen Harzes gebildet und ein reflektierender Film wird auf der Oberfläche gebildet. Beispielsweise kann Polycarbonat als das wärmebeständige Harz verwendet werden. Alternativ kann anstelle eines wärmebeständigen Harzes ein faserverstärkter Kunststoff (FRP) oder eine Masseformverbindung (BMC) verwendet werden. Der reflektierende Film ist z. B. ein Metallabscheidungsfilm, wie z. B. ein Aluminiumabscheidungsfilm. Der reflektierende Film bildet die reflektierende Oberfläche des Reflektors 30 und reflektiert Licht von der Lichtquelle 20 in einer spiegelnden Weise.
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(ABSCHIRMUNG)
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Die in den 2 bis 4 gezeigte Abschirmung 40 ist eine Abschirmung, die einen Teil des Lichts blockiert, das durch die Lichtquelle 20 emittiert und durch den Reflektor 30 reflektiert worden ist, so dass eine Grenzlinie in dem Verteilungsmuster des Lichts gebildet wird. Die Abschirmung 40 ist zwischen der Projektionslinse 10 und der Lichtquelle 20 angeordnet und ist an der Basis 50 angebracht. Die Abschirmung 40 wird entsprechend wie der Reflektor 30 z. B. unter Verwendung eines wärmebeständigen Harzes oder eines faserverstärkten Kunststoffs gebildet.
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Wie es in den 3 und 4 gezeigt ist, umfasst die Abschirmung 40 einen Abschirmungsabschnitt 41 zum Blockieren eines Teils des Lichts, das durch den Reflektor 30 reflektiert worden ist, und zum Bilden einer Grenzlinie, und einen Linsenhalteabschnitt 42, der die Projektionslinse 10 hält.
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Der Abschirmungsabschnitt 41 ist ein Grenzlinie-Bildungsabschnitt, der eine Grenzlinie (Grenze zwischen hellen und dunklen Bereichen) in dem Lichtverteilungsmuster der Beleuchtungsvorrichtung 1 durch Blockieren eines Teils des Lichts bildet, das durch die Lichtquelle 20 emittiert und durch den Reflektor 30 reflektiert worden ist. Der Abschirmungsabschnitt 41 verläuft durch einen hinteren Brennpunkt der Projektionslinse 10.
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Der Linsenhalteabschnitt 42 hält die Projektionslinse 10 durch sandwichartiges Anordnen der Projektionslinse 10 mit dem Rahmen 60. Der Linsenhalteabschnitt 42 ist zu einer im Wesentlichen kreisförmigen Ringform ausgebildet, die der Außenform der Projektionslinse 10 entspricht. Die Abschirmung 40 und die Projektionslinse 10 können durch Anstoßenlassen des Linsenhalteabschnitts 42 an der Projektionslinse 10 in einer geeigneten Weise positioniert werden.
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(BASIS)
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Wie es in den 2 bis 4 gezeigt ist, ist die Basis 50 eine Haltekomponente, welche die Lichtquelle 20 und auch eine Wärmeableitungskomponente zum Ableiten von Wärme, die durch die Lichtquelle 20 erzeugt worden ist, nach außen (in die Luft) hält. Dabei umfasst die Basis 50 z. B. ein Material mit einer hohen Wärmeübertragungsgeschwindigkeit, wie z. B. ein Metall. Die Basis 50 ist z. B. eine Aluminiumdruckgussgehäusebasis, die ein Verbundaluminium umfasst. Die Basis 50 umfasst eine Mehrzahl von Wärmeableitungsrippen.
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Die Lichtquelle 20 ist an der Basis 50 fixiert. Insbesondere ist die Lichtquelle 20 an der Anordnungsoberfläche, wobei es sich um die oberste Oberfläche handelt, der Basis 50 angeordnet und daran fixiert. Obwohl dies nicht in den Zeichnungen gezeigt ist, ist zusätzlich zu der Lichtquelle 20, welche die Abblendlicht-Lichtquelle ist, auch eine Fernlicht-Lichtquelle an der Basis 50 fixiert.
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(RAHMEN)
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Wie es in den 2 bis 4 gezeigt ist, schließt der Rahmen 60 die Projektionslinse 10 mit der Abschirmung 40 sandwichartig ein, so dass die Projektionslinse 10 gehalten wird. Der Rahmen 60 weist die Form eines im Wesentlichen kreisförmigen Rings auf. Der Außenumfang des Rahmens 60 stimmt etwa mit der Außenform der Beleuchtungsvorrichtung 1 in der Vorderansicht überein. Beispielsweise ist der Rahmen 60 aus einem Harzmaterial hergestellt, ohne darauf beschränkt zu sein. Der Rahmen 60 kann aus einem Metallmaterial hergestellt sein.
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(VORTEILHAFTE EFFEKTE, USW.)
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Bei der Beleuchtungsvorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform sind, wie es in (b) in der 6 gezeigt ist, texturierte Abschnitte 11, die durch Einheitsbereiche A abgegrenzt sind, auf einer Oberfläche der Projektionslinse 10 ausgebildet und in einer Vorderansicht der Projektionslinse 10 ist der Anteil der Einheitsbereiche A in dem zentralen Bereich C größer als der Anteil der Einheitsbereiche A in jedem des linken Bereichs L und des rechten Bereichs R.
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Dabei kann die Lichtintensität in dem linken Bereich L und dem rechten Bereich R der Projektionslinse 10 dadurch erhöht werden, dass der Streueffekt des linken Bereichs L und des rechten Bereichs R schwächer gemacht wird als der Streueffekt des zentralen Bereichs C. Als Ergebnis kann Licht, das durch den zentralen Bereich C der Projektionslinse 10 hindurchtritt, ausreichend gestreut werden, und Licht, das durch den linken Bereich L und den rechten Bereich R der Projektionslinse 10 hindurchtritt, kann in einer geeigneten Weise gestreut werden, so dass in dem linken Bereich L und dem rechten Bereich R eine größere Lichtintensität erreicht wird als in dem zentralen Bereich C. Folglich kann zusätzlich zum Verhindern eines Blendens durch Sicherstellen, dass Licht um die Oberseite und die Unterseite der Grenzlinie in dem zentralen Bereich des Sichtfelds gestreut wird, ein geeignetes Ausmaß einer Lichtstreuung aufrechterhalten werden und eine ausreichende Lichtintensität in dem linken und dem rechten Bereich des Sichtfelds kann sichergestellt werden. Durch Sicherstellen einer ausreichenden Lichtintensität in dem linken und dem rechten Bereich des Sichtfelds kann der Fahrer des Kraftfahrzeugs Fußgänger leicht erkennen.
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Darüber hinaus weist in dieser Ausführungsform in der Vorderansicht jeder Einheitsbereich A eine regelmäßige Vieleckform oder eine vertikal längliche Vieleckform auf.
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Dies macht es einfacher, das Ausmaß eines Blendens um die Oberseite und die Unterseite der Grenzlinie in dem zentralen Bereich des Sichtfelds zu vermindern und ein geeignetes Ausmaß der Lichtstreuung aufrechtzuerhalten, und eine ausreichende Lichtintensität in dem linken und dem rechten Bereich des Sichtfelds sicherzustellen.
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Darüber hinaus umfasst in dieser Ausführungsform die Abschirmung 40 einen Abschirmungsabschnitt 41, der den Teil des Lichts, das durch den Reflektor 30 reflektiert wird, blockiert, so dass die Grenzlinie gebildet wird, und der Abschirmungsabschnitt 41 verläuft durch den hinteren Brennpunkt der Projektionslinse 10.
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Dadurch kann eine Grenzlinie in dem Verteilungsmuster des Lichts von der Beleuchtungsvorrichtung 1 leicht gebildet werden.
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Darüber hinaus sind in dieser Ausführungsform in dem linken Bereich L und dem rechten Bereich R texturierte Abschnitte 11 (texturierte Teilabschnitte 11L, 11R) in Spalten ausgebildet, wobei jede der Spalten von texturierten Abschnitten 11 (texturierte Teilabschnitte 11L, 11R) aus einer Mehrzahl von Teilbereichen A ausgebildet ist, die in der Vorderansicht in der vertikalen Richtung angeordnet sind, und flache Abschnitte 12 sind so ausgebildet, dass sie sich vertikal in der Vorderansicht zwischen angrenzenden Spalten der texturierten Abschnitte 11 (texturierte Teilabschnitte 11L, 11R) erstrecken.
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Auf diese Weise kann durch Bilden der flachen Abschnitte 12 in dem linken Bereich L und dem rechten Bereich R der Anteil von Einheitsbereichen A in dem linken Bereich L und dem rechten Bereich R einfach vermindert werden. Demgemäß kann der Anteil von Einheitsbereichen A in dem zentralen Bereich C größer gemacht werden als der Anteil von Einheitsbereichen A in dem linken Bereich L und der Anteil von Einheitsbereichen A in dem rechten Bereich R.
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In diesem Fall können die flachen Abschnitte 12 eine Form aufweisen, welche die Anordnung einer Mehrzahl von Einheitsbereichen A in einer geneigten Gestaltung ermöglicht.
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Dadurch können in dem linken Bereich L und dem rechten Bereich R Einheitsbereiche A entweder in den texturierten Abschnitten 11 (texturierte Teilabschnitte 11L, 11R) oder den flachen Abschnitten 12 gebildet werden. Dadurch kann der Streueffekt des linken Bereichs L und des rechten Bereichs R der Projektionslinse 10 in einer geeigneten Weise und einfach eingestellt werden, wodurch ein geeignetes Ausmaß der Lichtstreuung einfach aufrechterhalten werden kann und eine ausreichende Lichtintensität in dem linken und rechten Bereich des Sichtfelds sichergestellt werden kann.
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Darüber hinaus umfasst in dieser Ausführungsform in dem zentralen Bereich C der texturierte Abschnitt 11 (texturierter Teilabschnitt 11C) eine Mehrzahl von Einheitsbereichen A, die in einer geneigten Gestaltung angeordnet sind.
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Dies ermöglicht ein ausreichendes Streuen von Licht, das durch den zentralen Bereich C der Projektionslinse 10 hindurchtritt.
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Darüber hinaus nimmt in dieser Ausführungsform in dem linken Bereich L und dem rechten Bereich R der Anteil der Mehrzahl von Einheitsbereichen A in der Auswärtsrichtung nach und nach ab.
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Dadurch ist es möglich, Veränderungen des Verhaltens des Lichts zwischen verschiedenen Positionen in dem linken Bereich L und dem rechten Bereich R der Projektionslinse 10 weniger drastisch zu machen. Als Ergebnis kann eine Veränderung der Lichtintensität in dem linken Bereich L und dem rechten Bereich R durch Vermindern der Lichtintensität in einer abgestuften Weise in der Auswärtsrichtung weniger drastisch gemacht werden. Folglich kann ein Lichtverteilungsmuster erreicht werden, das für den Fahrer nicht anomal erscheint.
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Darüber hinaus ist in dieser Ausführungsform die Oberfläche der Projektionslinse 10, auf der texturierte Abschnitte 11 ausgebildet sind, eine Oberfläche, durch die Licht aus der Projektionslinse 10 austritt.
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Dadurch kann auf Licht, das von der Projektionslinse 10 emittiert wird, ein Streueffekt ausgeübt werden, wodurch ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster einfach erreicht werden kann.
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(VARIATION)
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Obwohl die Beleuchtungsvorrichtung und das Kraftfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung vorstehend auf der Basis von Ausführungsformen beschrieben worden sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
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Beispielsweise ist in der vorstehenden Ausführungsform die Form von texturierten Abschnitten 11 in jedem Einheitsbereich A der Projektionslinse 10 eine Vorwölbung, wie sie beispielhaft durch die Vorwölbung 11a gezeigt ist, jedoch kann jedwede Form, die Licht streut, verwendet werden. Insbesondere kann die Form von texturierten Abschnitten 11 in jedem Einheitsbereich A eine Vertiefung sein, wie sie beispielhaft durch die Vertiefung 11b gezeigt ist, die eine konkave Oberfläche mit einer vorgegebenen Krümmung aufweist, wie es in der 7 gezeigt ist, oder eine Vorwölbung, wie sie beispielhaft durch die Vorwölbung 11c gezeigt ist, die eine Kombination aus konkaven und konvexen Oberflächen aufweist, wie es in der 8 gezeigt ist.
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Darüber hinaus ist in der vorstehenden Ausführungsform die Form jedes Einheitsbereichs A in den texturierten Abschnitten 11 in der Vorderansicht rechteckig, jedoch ist die Form nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Beispielsweise kann in der Vorderansicht jeder Einheitsbereich A eine regelmäßige Vieleckform, wie z. B. eine regelmäßige Fünfeckform, eine regelmäßige Sechseckform oder eine regelmäßige Achteckform, aufweisen und er kann alternativ eine vertikal längliche Vieleckform aufweisen. Es sollte beachtet werden, dass die 9 ein Beispiel zeigt, bei dem jeder Einheitsbereich A eine vertikal längliche Sechseckform aufweist.
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Darüber hinaus ist in der vorstehenden Ausführungsform der Anteil von Einheitsbereichen A in jedem des linken Bereichs L und des rechten Bereichs R der Projektionslinse 10 so eingestellt, dass er kleiner ist als der Anteil von Einheitsbereichen A in dem zentralen Bereich C, und zwar durch Bilden von bandartigen flachen Abschnitten 12, die sich vertikal in dem linken Bereich L und dem rechten Bereich R erstrecken, jedoch ist dieses Beispiel nicht beschränkend. Beispielsweise kann der Anteil von Einheitsbereichen A in jedem des linken Bereichs L und des rechten Bereichs R der Projektionslinse 10 kleiner eingestellt werden als der Anteil von Einheitsbereichen A in dem zentralen Bereich C, und zwar durch Bilden von flachen Abschnitten 12 durch Anordnen von Vorwölbungen 11a in dem linken Bereich L und dem rechten Bereich R in einem Schachbrettmuster, einem Schachbrettmuster mit zufälligen Veränderungen oder einem Zufallsmuster.
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Darüber hinaus sind in der vorstehenden Ausführungsform texturierte Abschnitte 11 auf der Oberfläche der Projektionslinse 10 ausgebildet, durch die Licht austritt, jedoch ist dieses Beispiel nicht beschränkend. Beispielsweise können texturierte Abschnitte 11 auf der Oberfläche der Projektionslinse 10 ausgebildet sein, durch die Licht in die Projektionslinse 10 eintritt (d. h., der Rückfläche).
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Darüber hinaus umfasst in der vorstehenden Ausführungsform das Kraftfahrzeug 100 zwei Beleuchtungsvorrichtungen 1, jedoch ist das Kraftfahrzeug 100 nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug 100 zwei Beleuchtungsvorrichtungen 1 auf jeder der rechten und der linken Seite der Fahrzeugkarosserie 110 aufweisen. Alternativ kann das Kraftfahrzeug 100 drei oder mehr Beleuchtungsvorrichtungen 1 umfassen und es kann nur eine Beleuchtungsvorrichtung 1 umfassen.
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Darüber hinaus ist in der vorstehenden Ausführungsform der Lichtemitter beispielhaft als eine LED dargestellt, jedoch kann der Lichtemitter eine Halbleitervorrichtung, wie z. B. ein Halbleiterlaser, eine Elektrolumineszenz(EL)-Vorrichtung, wie z. B. eine organische EL-Vorrichtung oder eine anorganische EL-Vorrichtung, oder jedwede andere lichtemittierende Festkörpervorrichtung sein.
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Obwohl das Kraftfahrzeug in der vorstehenden Ausführungsform beispielhaft als ein vierrädriges Kraftfahrzeug gezeigt ist, kann das Kraftfahrzeug darüber hinaus ein anderer Typ von Kraftfahrzeug sein, wie z. B. ein zweirädriges Kraftfahrzeug (Motorrad).
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Obwohl vorstehend nur einige beispielhafte Ausführungsformen dieser Erfindung detailliert beschrieben worden sind, ist es für den Fachmann klar, dass die beispielhaften Ausführungsformen vielfältig modifiziert werden können, ohne wesentlich von den neuen Lehren und Vorteilen dieser Erfindung abzuweichen. Demgemäß sollen alle derartigen Modifizierungen vom Umfang dieser Erfindung umfasst sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Beleuchtungsvorrichtung
- 10
- Projektionslinse
- 11, 11C, 11L, 11R
- Texturierter Abschnitt, texturierter Teilabschnitt
- 20
- Lichtquelle
- 30
- Reflektor
- 40
- Abschirmung
- 41
- Abschirmungsabschnitt
- 100
- Kraftfahrzeug
- 110
- Fahrzeugkarosserie
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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