DE102016201977A1

DE102016201977A1 - Fahrzeugleuchte

Info

Publication number: DE102016201977A1
Application number: DE102016201977.5A
Authority: DE
Inventors: Takahiko HONDA; Takayuki Yagi
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-02-13
Filing date: 2016-02-10
Publication date: 2016-08-18
Anticipated expiration: 2036-02-11
Also published as: CN105889837B; FR3032778B1; FR3032778A1; JP6516495B2; US10041644B2; CN105889837A; DE102016201977B4; JP2016149274A; US20160238206A1

Abstract

Die vorliegende Offenbarung schafft eine Fahrzeugleuchte mit: einer ersten Linse, die an einer Vorderfläche und einer Rückfläche derselben eine positive Brechkraft aufweist; einer zweiten Linse, die hinter der ersten Linse positioniert ist und eine Mehrzahl von positiven Brechbereichen aufweist, die eine positive Brechkraft aufweisen; und einer Mehrzahl von Lichtquellen, die in der Nähe von Brennpunkten der positiven Brechbereiche angeordnet sind. Daher können die Lichtquellen zueinander beabstandet angeordnet werden.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-025948 , die am 13. Februar 2015 beim japanischen Patentamt eingereicht worden ist, wobei ihr Inhalt hierin gänzlich durch Bezugnahme aufgenommen wird.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Fahrzeugleuchte, die eine Mehrzahl von Lichtverteilungen ausbildet.
HINTERGRUND
Ein solcher Typ von Leuchte weist eine erste Leuchteneinheit, die hauptsächlich zum Ausbilden eines Abblendlichts geeignet ist, und eine zweite Leuchteneinheit auf, die hauptsächlich zum Ausbilden eines Fernlichts geeignet ist, um zwei Typen von Lichtverteilungen auszubilden, zum Beispiel eine Abblendlicht-Lichtverteilung und eine Fernlicht-Lichtverteilung. Im Rahmen der jüngsten Nachfrage nach kompakter Größe wurde eine Leuchte entwickelt, die erste und zweite Lichtquellen aufweist, die oberhalb und unterhalb eines plattenförmigen Stützelements angeordnet sind, um sich eine Projektionslinse zu teilen, um so eine Mehrzahl von Lichtverteilungen mit einer einzelnen Leuchteneinheit auszubilden (siehe z.B. die japanische Patentveröffentlichungsnr. 2005-108554 ).
ZUSAMMENFASSUNG
Der in der japanischen Patentveröffentlichungsnur. 2005-108554 beschriebene Aufbau hat ein Problem, dass die Lichtquellen nahe bei einander liegen, sodass die Leuchte leicht mit Wärme erfüllt werden kann, die von den Lichtquellen erzeugt wird.
Die vorliegende Offenbarung wurde vorgeschlagen, um die vorstehend erwähnten Probleme zu lösen, und dient zum Schaffen einer Fahrzeugleuchte, die mit einer einzelnen Leuchteneinheit, deren Lichtquellen zueinander beabstandet angeordnet sein können, eine Mehrzahl von Lichtverteilungen ausbildet.
Um das vorstehend erwähnte Problem zu lösen schafft ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine Fahrzeugleuchte mit: einer ersten Linse, die auf einer Vorderfläche und einer Rückfläche derselben eine positive Brechkraft aufweist; einer zweiten Linse, die hinter der ersten Linse positioniert ist und eine Mehrzahl von positiven Brechbereichen aufweist, die respektive eine positive Brechkraft aufweisen; und einer Mehrzahl von Lichtquellen, die respektive bei einer Mehrzahl von Positionen hinter der zweiten Linse positioniert sind, die respektive zu der Mehrzahl der positiven Brechbereiche der zweiten Linse korrespondieren.
Mit anderen Worten bündelt die zweite Linse Licht von jedem Fokuspunkt der Mehrzahl der positiven Brechbereiche zu verschiedenen Bereichen der ersten Linse. Die erste Linse bündelt Licht von der zweiten Linse und emittiert das Licht als paralleles Licht.
Gemäß diesem Aspekt wird das von jedem der Brennpunkte der Mehrzahl der positiven Brechbereiche der zweiten Linse emittiertes Licht durch die zweite Linse zu einem positiven Brechbereich gebündelt, auf den das Licht einfällt, und wird verschiedenen Bereichen der ersten Linse zugewiesen. Dann wird das Licht durch die erste Linse gebündelt, um als paralleles Licht nach außen emittiert zu werden.
Da die Lichtquellen bei diesem Aspekt in der Nähe der Brennpunkte der positiven Brechbereiche angeordnet sind, können die Lichtquellen zueinander beabstandet angeordnet sein. Zudem kann eine einzelne Leuchteneinheit in Abhängigkeit der positiven Brechbereiche der hinteren zweiten Linse eine Mehrzahl von Lichtverteilungen ausbilden.
Die zweite Linse kann als ein integrierter Körper bzw. einstückiger Körper mit einer Mehrzahl von vorderen konvexen Linsen ausgebildet sein, die integral ausgebildet sind, und eine Vorderfläche der ersten Linse kann durch eine im Wesentlichen konvexe Fläche mit einer vertikal und quer bzw. transversal kontinuierlichen Krümmung ausgebildet sein.
Die positiven Brechbereiche der zweiten Linse können einen oberen Bereich und einen unteren Bereich aufweisen.
Die Lichtquellen können eine Abblendlicht-Lichtquelle, die zu dem oberen Bereich korrespondierend positioniert ist, und eine Fernlicht-Lichtquelle sein, die zu dem unteren Bereich korrespondierend positioniert ist.
Sowohl die erste Linse als auch die zweite Linse kann einen Flansch aufweisen, und sowohl der Flansch der ersten Linse als auch der Flansch der zweiten Linse können an einem Stützelement der Lichtquellen durch Linsenstützelemente positioniert und fixiert sein, die zum Fixieren beider Flansche geeignet sind.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, eine Fahrzeugleuchte zu schaffen, bei der eine einzelne Leuchteneinheit eine Mehrzahl von Lichtverteilungen ausbildet, und Lichtquellen können zueinander beabstandet angeordnet sein.
Die vorstehende Zusammenfassung ist lediglich illustrativ und nicht dazu gedacht, in irgendeiner Weise beschränkend zu sein. Zusätzlich zu den illustrativen Aspekten, Ausführungsformen und Eigenschaften, die vorstehend beschrieben worden sind, werden weitere Aspekte, Ausführungsformen und Eigenschaften durch Bezugnahme auf die Zeichnungen und die nachfolgende detaillierte Beschreibung ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Vorderansicht einer Leuchte gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform.
2 ist eine vertikale Querschnittsansicht der Leuchte gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform.
3A und 3B sind Ansichten, die Lichtstrahlen zeigen, die durch eine Leuchteneinheit gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform ausgebildet werden.
4 ist eine Ansicht, die Lichtverteilungsmuster zeigt, die mittels der Leuchte gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform erzeugt werden.
5 ist eine Perspektivansicht der Leuchteneinheit gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform.
6 ist eine Explosivansicht eines Teils der Leuchteneinheit gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform.
7 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer Leuchte gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform.
8 ist eine Ansicht, die Lichtverteilungsmuster zeigt, die mittels der Leuchte gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform erzeugt werden.
9A, 9B und 9C sind Abwandlungen einer Linse, die sich auf eine Implementierung der vorliegenden Offenbarung beziehen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In der nachfolgenden Beschreibung wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil hiervon bilden. Die illustrativen Ausführungsformen, die in der detaillierten Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen beschrieben werden, sind nicht als beschränkend gedacht. Andere Ausführungsformen können verwendet werden, und andere Veränderungen können vorgenommen werden, ohne von dem Rahmen oder Bereich des hierin präsentierten Offenbarungsgehalts abzuweichen.
Hiernach werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
(Erste beispielhafte Ausführungsform)
1 ist eine Vorderansicht einer Leuchte 1 gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform. 2 ist eine vertikale Querschnittsansicht der Leuchte 1 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform (eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in 1).
Die Leuchte 1 ist ein Scheinwerfer, der entweder auf der linken Seite oder der rechten Seite eines vorderen Abschnitts eines Fahrzeugs installiert ist. Der Pfeil L-R gibt eine links-rechts-Richtung an, wenn die Leuchte 1 von der Vorderseite her betrachtet wird, der Pfeil U-D gibt eine oben-unten-Richtung an, wenn die Leuchte 1 von der Vorderseite her betrachtet wird, und der Pfeil F-B gibt eine vorne-hinten-Richtung an, wenn die Leuchte 1 von der Vorderseite her betrachtet wird. Die Leuchte 1 weist eine Leuchtenkammer auf, die durch einen kastenförmigen Leuchtenkörper 1 mit einer Öffnung und eine Frontabdeckung 3 definiert ist, die an der Öffnung befestigt ist. Die Frontabdeckung ist aus transparentem Harz, Glas oder dergleichen ausgebildet.
In der Leuchtenkammer sind eine Leuchteneinheit 5, eine Leuchtenhalterung 6 und eine Verlängerung 7 angeordnet. Die Verlängerung 7 ist vor der Leuchteneinheit 5 positioniert und weist eine Öffnung auf, um von der Leuchteneinheit 5 emittiertem Licht zu erlauben, sich in Richtung der Vorderseite der Leuchte auszubreiten. Die Leuchtenhalterung 6 weist vier (4) Ecken auf, von denen drei Ecken durch Richtschrauben 8 in dem Leuchtenkörper 2 befestigt sind, und erlaubt, dass eine optische Achse der Leuchteneinheit 5 vertikal und transversal eingestellt wird.
Die Leuchteneinheit weist eine erste Linse 12, eine zweite Linse 14, eine Abblendlicht-Lichtquelle 16 und einen Abblendlicht-Reflektor 17 für ein Abblendlicht, eine Abschirmung 15, eine Fernlicht-Lichtquelle 18 und einen Fernlicht-Reflektor 19 für ein Fernlicht und eine Wärmesenke 20 in dieser Reihenfolge von der Vorderseite her auf. Die Wärmesenke 20 ist ein Metallblock, der durch Aluminiumdruckguss hergestellt wird und als ein Stützelement der Komponenten der Leuchteneinheit 5 dient. Ein (nicht gezeigter) Wärmestrahlungsstift ist auf der Rückfläche der Wärmesenke 20 ausgebildet, um zu erlauben, dass Wärme von der Abblendlicht-Lichtquelle 16 und der Fernlicht-Lichtquelle 18 in den Raum in der Leuchtenkammer gestrahlt wird. Die Wärmesenke 20 ist an der Vorderfläche der Leuchtenhalterung 6 befestigt.
Zuerst werden Beschreibungen der zwei Linsen abgegeben, die einen Hauptteil der vorliegenden Offenbarung darstellen, das heißt der ersten und zweiten Linse 12 und 14. 3A und 3B sind Ansichten, die Lichtstrahlen zeigen, die durch die Leuchteneinheit 5 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform gebildet werden. 3A ist eine vertikale Querschnittsansicht der ersten und zweiten Linsen 12 und 14 (eine Querschnittsansicht in der oben-unten-Richtung). 3B ist eine horizontale Querschnittsansicht der ersten und zweiten Linsen 12 und 14 (eine Querschnittsansicht in der links-rechts-Richtung). Die Pfeile in 3A und 3B stellen Lichtstrahlen dar.
Die erste Linse 12 ist eine plankonvexe Linse mit einer Vorderfläche 12f mit einer vertikal und transversal kontinuierlichen Krümmung und einer flachen Rückfläche 12b. Die erste Linse 12 weist eine positive Brechkraft zum Bündeln von auf die Rückfläche 12b einfallendem Licht und zum von der Vorderfläche 12f als paralleles Licht emittieren des Lichts auf. Indes kann die Vorderfläche 12f in der oben-unten-Richtung und in der links-rechts-Richtung verschiedene Krümmungen aufweisen (keine Drehsymmetrie).
Die zweite Linse 14 ist hinter der ersten Linse 12 positioniert. Die zweite Linse 14 weist zwei (2) positive Brechflächen bzw. Brechbereiche einer oberen Fläche bzw. eines oberen Bereichs 14u und einer unteren Fläche bzw. eines unteren Bereichs 14d auf, die eine positive Brechkraft zum Bündeln des von der Rückfläche einfallenden Lichts und zum von der Vorderfläche emittieren des Lichts aufweisen. Sowohl der obere Bereich 14u als auch der untere Bereich 14d weisen eine Form auf, die durch in zwei Abschnitte unterteilen einer plankonvexen Linse erhalten wird. Der obere Bereich 14u weist eine konvexe Vorderfläche 14uf auf, die eine vertikal und transversal kontinuierliche Krümmung aufweist, sodass das obere Ende des oberen Bereichs 14u am dicksten wird, und weist eine flache hintere Fläche 14ub auf. Der obere Bereich 14d weist eine konvexe Vorderfläche 14df auf, die eine vertikal und transversal kontinuierliche Krümmung aufweist, sodass das untere Ende des unteren Bereichs 14d am dicksten wird, und weist eine flache Rückfläche 14db auf. Dementsprechend wird das auf den oberen Bereich 14u einfallende Licht bei der zweiten Linse 14 einer Brechkraft ausgesetzt, die das Licht nach oben bündelt, und das auf den unteren Bereich 14d einfallende Licht wird einer Brechkraft ausgesetzt, die das Licht nach unten bündelt. Der obere Bereich 14u und der untere Bereich 14d sind mittels eines Verbindungsabschnitts 14c verbunden, um eine integrierte bzw. einstückige Linse auszubilden. Der Verbindungsabschnitt 14c kann in einer flachen Plattenform ohne Linseneigenschaft ausgebildet sein, kann aber einen Steg mit einer diskontinuierlichen Krümmung aufweisen.
Die zweite Linse 14 weist obere und untere hintere Brennpunkte auf, die um die optische Achse Ax1 der ersten Linse 12 miteinander symmetrisch sind. Das heißt, die zweite Linse 14 weist einen hinteren Brennpunkt A des oberen Bereichs 14u und einen hinteren Brennpunkt B des unteren Bereichs 14d auf (hiernach einfach als der "Brennpunkt A" und der "Brennpunkt B" bezeichnet). Die zweite Linse 14 bündelt bei ihrem oberen Bereich 14u das von dem Brennpunkt A einfallende Licht zu einem oberen Bereich 12A der ersten Linse 12 und bündelt bei ihrem unteren Bereich 14d das von dem Brennpunkt B einfallende Licht zu einem unteren Bereich 12B der ersten Linse 12, um das von den Brennpunkten A und B emittierte Licht nach oben und nach unten zuzuweisen.
Die erste Linse 12 bündelt auch das von dem oberen Bereich 12A einfallende Licht, um das Licht in Richtung der Vorderseite der Leuchte als paralleles Licht zu emittieren, und bündelt auch das von dem unteren Bereich 12B einfallende Licht, um das Licht in Richtung der Vorderseite der Leuchte als paralleles Licht zu emittieren. Zudem werden Lichtquellenbilder der Brennpunkte A und B, die auf der hinteren Brennebene der ersten Linse 12 ausgebildet sind, zu der Vorderseite der Leuchte als umgekehrte Bilder projiziert.
Danach wird die Umgebung der Lichtquellen beschrieben, die Lichtquellen sind aber in Bezug auf ihre Typen in der vorliegenden Offenbarung nicht speziell beschränkt. Neben den nachstehend zu beschreibenden Lichtemissionsdioden können eine Glühlampe, eine Entladungslampe oder andere Dioden für die Lichtquellen verwendet werden. Zusätzlich beziehen sich die folgenden Beschreibungen auf ein geeignetes Beispiel in einem Fall, in welchem es vorgesehen ist, zwei Typen von Lichtverteilungen auszubilden, beispielsweise ein Abblendlicht und ein Fernlicht unter Verwendung der ersten und zweiten Linsen 12 und 14, die einen Hauptteil der vorliegenden Offenbarung darstellen.
Wie in 2 gezeigt, ist die Abblendlicht-Lichtquelle 16 eine weißes Licht emittierende Diode mit einer rechteckigen Lichtemissionsfläche. Die Abblendlicht-Lichtquelle 16 ist hinter dem Brennpunkt A zu dem oberen Bereich 14u entsprechend positioniert und ist an der oberen Fläche der Wärmesenke 20 befestigt, wobei die Lichtemissionsfläche nach oben ausgerichtet ist. Der Abblendlicht-Reflektor 17 weist eine gekrümmte Oberfläche mit einer im Allgemeinen elliptischen Form auf und ist an der oberen Oberfläche der Wärmesenke 20 befestigt, sodass der erste Brennpunkt bei dem Lichtemissionszentrum der Abblendlicht-Lichtquelle 16 positioniert ist. Der Reflektor 17 reflektiert das von der Abblendlicht-Lichtquelle 16 emittierte Licht in Richtung der Vorderseite der Leuchte. Die Abschirmung 15 weist eine obere Endkante mit einer Form auf, die zum partiellen Abschirmen des Lichts geeignet ist, das von der Abblendlicht-Lichtquelle 16 emittiert, und durch den Abblendlicht-Reflektor reflektiert wird. Die Abschirmung 15 ist mit der Wärmesenke 20 integriert, sodass die obere Endkante bei dem Brennpunkt A angeordnet ist.
Die Fernlicht-Lichtquelle 18 kann elf (11) weißes Licht emittierende Dioden aufweisen, die jeweils eine rechteckige Lichtemissionsfläche aufweisen. Die Lichtemissionsdioden in der Fernlicht-Lichtquelle 18 sind auf den linken und rechten Seiten des Brennpunkts P in gleichen Abständen zu dem unteren Bereich 14d entsprechend angeordnet und an der Vorderfläche der Wärmesenke 20 befestigt, wobei die Lichtemissionsflächen nach vorne zugewandt sind. Jede weißes Licht emittierende Diode in der Fernlicht-Lichtquelle 18 wird unabhängig gesteuert, um mittels eines (nicht gezeigten) AN/AUS-Schaltkreises und einer (nicht gezeigten) Lichtverteilungssteuereinheit bzw. elektronischen Lichtverteilungssteuereinheit ein/ausgeschaltet zu werden. Der Fernlicht-Reflektor 19 weist eine flache Oberfläche oder eine parabolisch gekrümmte Oberfläche auf, und ist an der Vorderfläche der Wärmesenke 20 befestigt, um sich unterhalb der Reihe der weißes Licht emittierenden Dioden in der Fernlicht-Lichtquelle 18 zu erstrecken. Der Fernlicht-Reflektor 19 reflektiert das von der Lichtquelle 18 reflektierte Licht in Richtung der Vorderseite der Leuchte.
Es werden Beschreibungen von Lichtverteilungen abgegeben, die durch die Leuchteneinheit 5 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau erzeugt werden. 4 ist eine Ansicht, die Lichtverteilungsmuster zeigt, die mittels der Leuchte 1 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform erzeugt werden. 4 stellt einen virtuellen vertikalen Bildschirm dar, der bei einer Position in einem Abstand von 25 m von der Vorderseite des Fahrzeugs positioniert ist, und zeigt einen Fall, in dem sowohl die Abblendlicht-Lichtquelle 16 als auch die Fernlicht-Lichtquelle 18 eingeschaltet sind.
Wenn die Lichtquelle 16 eingeschaltet ist, wird ein Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster PL mit Abschneidlinien CL1 und CL2 in einem Bereich ausgebildet, der hauptsächlich unterhalb der Linie H-H des virtuellen vertikalen Bildschirms liegt. Da die Form des Abblendlicht-Lichtverteilungsmusters PL bekannt ist, werden Beschreibungen desselben weggelassen. Wenn all die weißes Licht emittierenden Dioden in der Fernlicht-Lichtquelle eingeschaltet sind, wird ein Fernlicht-Lichtverteilungsmuster PH durch die Kombination von elf (11) rechteckigen Segmenten Ph ausgebildet, die Projektionsbilder der weißes Licht emittierenden Dioden in der Fernlicht-Lichtquelle 18 darstellen, in einem Bereich, der hauptsächlich oberhalb der Linie H-H des virtuellen vertikalen Bildschirms liegt. Die weißes Licht emittierende Dioden in der Fernlicht-Lichtquelle 18 können, wie vorstehend beschrieben, unabhängig ein/ausgeschaltet werden. Obwohl nicht gezeigt, kann das Fernlicht-Lichtverteilungsmuster PH daher ein adaptives Fernlicht (ADB) ausbilden, um einige der Segmente Ph in 4 auszuschalten, wenn das elektronische Lichtverteilungssteuergerät die Präsenz von anderen Objekten erfasst, beispielsweise von einem Sensor für entgegenkommende Fahrzeuge, einem Fußgängersensor oder dergleichen, der zum Beispiel in einem Fahrzeug angebracht ist.
Danach werden Beschreibungen in Bezug auf eine beispielhafte Befestigungsform der zwei (2) Linsen 12 und 14, um die Funktion der Leuchteneinheit 5 geeignet zu implementieren, abgegeben. 5 ist eine Perspektivansicht der Leuchteneinheit 5 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform, und 6 ist eine Explosivperspektivansicht eines Teils der Leuchteneinheit 5 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform.
Ein Paar Flansche 121 ist integral mit der ersten Linse 12 ausgebildet, bei welcher sich die Flansche 121 jeweils von linken und rechten Umfangskanten der ersten Linse 12 in Richtung der linken und rechten Seiten erstrecken. Jeder der Flansche 121 weist Durchgangslöcher 122 auf, die bei zwei Punkten offen sind, wobei der vertikale Abstand zwischen zwei Punkten in einem Flansch 121 mit demjenigen in dem anderen Flansch 121 identisch ist. Ein Positionierungsloch 123 ist zwischen den Durchgangslöchern 122 in jedem der Flansche 121 ausgebildet.
Ähnlich dazu ist ein Paar von Flanschen 141 integral mit der zweiten Linse 14 ausgebildet, bei der sich die Flansche 141 jeweils von linken und rechten Umfangskanten der ersten Linse 14 in Richtung der linken und rechten Richtungen erstrecken. Jeder der Flansche 141 weist Durchgangslöcher 142 auf, die bei zwei Punkten offen sind, wobei der vertikale Abstand zwischen zwei Punkten in einem Flansch 141 mit demjenigen in dem anderen Flansch 141 identisch ist. Ein Positionierungsloch 143 ist zwischen den Durchgangslöchern 142 in jedem der Flansche 141 ausgebildet. Die Länge der Flansche 141 in den linken und rechten Richtungen ist kürzer als diejenige der Flansche 121 der ersten Linse 12.
Die zwei Linsen 12 und 14 sind an der Wärmesenke 20 mittels eines Paars von Linsenstützelementen 40 positioniert und befestigt. Jedes der Linsenstützelemente 40 weist einen ersten Anlageabschnitt 42, einen zweiten Anlageabschnitt 44 und einen Armabschnitt 46 auf.
Der zweite Anlageabschnitt 44 weist eine flache Plattenform auf und weist Befestigungslöcher 441 auf der vertikalen vorderen Endfläche desselben auf, die mit den Durchgangslöchern 142 der zweiten Linse 14 ausgerichtet („in line“) sind. Ein Positionierungsstift 442 ist bei einer Position ausgebildet, die zu dem Positionierungsloch 123 zwischen den Befestigungslöchern 441 korrespondiert. Die zweite Linse 14 wird zuerst durch das Positionierungsloch 123 und den Positionierungsstift 142 positioniert und dann durch die Durchgangslöcher 142 und die Befestigungslöcher 141 mittels (nicht gezeigter) Schraubensätzen an der vertikalen vorderen Endfläche befestigt.
Der erste Anlageabschnitt 42 ist außerhalb des zweiten Anlageabschnitts 44 positioniert und weist eine flache Plattenform auf, die sich von dem zweiten Anlageabschnitt 44 vorwärts erstreckt. Der erste Anlageabschnitt 2 weist Befestigungslöcher 421 an der vertikalen vorderen Endfläche desselben auf, die mit den Durchgangslöchern 122 der ersten Linse 12 ausgerichtet sind. Ein Positionierungsstift 422 ist bei einer Position ausgebildet, die zu dem Positionierungsloch 123 zwischen den Befestigungslöchern 421 korrespondiert. Die erste Linse 12 wird mittels des Positionierungslochs 123 und des Positionierungsstifts 422 positioniert und dann durch die Durchgangslöcher 122 und die Befestigungslöcher 421 mittels (nicht gezeigter) Schraubensätze an der vertikalen vorderen Endfläche befestigt.
Der Armabschnitt 46 erstreckt sich von der oberen Endfläche der ersten und zweite Anlageabschnitte 42 und 44 nach hinten und wird an der Wärmesenke 20 schraubgeklemmt ("screw-clamped") unter Verwendung von Befestigungslöchern 461, die bei zwei Punkten der Rückseite des Armabschnitts 46 ausgebildet sind, und einem Positionierungsloch 462, das mit einem (nicht gezeigten) Positionierungsstift in Eingriff zu bringen ist, der von der Wärmesenke 20 nach oben hervorsteht. Wie vorstehend beschrieben, weisen sowohl die erste Linse 12 als auch die zweite Linse 14 an der Außenumfangskante derselben ein Paar von flachen Flanschen 121 oder 141 auf, die jeweils eine flache Plattenform aufweisen, und die Linsenstützelemente 40 weisen in der vorwärts-rückwärts-Richtung Stufenabschnitte auf, deren Anzahl der Anzahl der Linsen entspricht. Sowohl die erste Linse 12 als auch die zweite Linse 14 werden wie folgt befestigt und positioniert: die Flansche 121 der ersten Linse 12 werden mit den vertikalen vorderen Endflächen der äußersten Stufenabschnitte (der ersten Anlageabschnitte 42) in Kontakt gebracht und daran befestigt, und innerhalb der Flansche 121 werden die Flansche 141 der zweiten Linse 14 mit den vertikalen vorderen Endflächen von Stufenabschnitten (der zweiten Anlageabschnitte 44) in Kontakt gebracht und daran befestigt, die so geformt sind, dass sie eine Länge aufweisen, die kürzer ist als die äußersten Stufenabschnitte in der vornehinten-Richtung bzw. vorwärts-rückwärts-Richtung. Dann werden die Linsenstützelemente 40 an der Wärmesenke 20 befestigt, an welcher die Lichtquellen 16 und 18 befestigt werden, sodass die Lichtquellen 16 und 18, die erste Linse 12 und die zweite Linse 14 positioniert sind.
Indes sind die Längen der Armabschnitte 45 und der ersten und zweiten Anlageabschnitte 42 und 44 auf Basis der Positionen der Brennpunkte der ersten und zweiten Linsen 12 und 14 in der vorne-hinten-Richtung geeignet gestaltet.
Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß der Leuchteneinheit 5 von den Brennpunkten A und B der zweiten Linse 14 emittiertes Licht jeweils zu den oberen und unteren Bereichen 14u und 14d der zweiten Linse 14 gebündelt, um respektive zu den oberen und unteren Bereichen 12A und 12B der ersten Linse 12 zugeteilt zu werden und durch die erste Linse 12 weiter gebündelt zu werden, um als paralleles Licht projiziert zu werden.
Wenn die Lichtquellen bei effektiven Positionen in der Leuchteneinheit 5 angeordnet werden, sind die Lichtquellen in der Nähe der hinteren Brennpunkte A und B der oberen und unteren Bereiche 14u und 14d angeordnet. Daher können die Lichtquellen in der Leuchteneinheit 5 zueinander beabstandet angeordnet werden.
Während die Leuchteneinheit 5 eine einzelne Leuchteneinheit ist, die zum Projizieren der Abblendlicht-Lichtquelle 16 und der Fernlicht-Lichtquelle 18 unter Verwendung einer einzelnen Projektionslinse (der ersten Linse 12) geeignet ist, kann die Leuchteneinheit 5 zudem zwei Typen von Lichtverteilungen ausbilden, das heißt, das Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster PL, das über den oberen Bereich 14u der zweiten Linse 14 ausgebildet wird, und das Fernlicht-Lichtverteilungsmuster PH, das über den unteren Bereich 14d der zweiten Linse 14 ausgebildet wird.
Da die zwei Linsen 12 und 14 in der vorne-hinten-Richtung angeordnet sind, sieht die Leuchte zudem wie eine Einzelbirnenleuchte auf, die lediglich die bei der von der Vorderseite der Leuchte her vordersten Position angeordnete erste Linse 12 aufweist und eine kontinuierliche Oberfläche aufweist, wenn die Leuchte ausgeschaltet ist (siehe 1). Daher ist die Leuchte auch hinsichtlich Gestaltung einer Leuchte geeignet. Ferner fällt die Struktur hinter der Linse 12 aufgrund der Brechkraft der vordersten ersten Linse 12 kaum auf.
Da die zwei Linsen 12 und 14 in der vorne-hinten-Richtung angeordnet sind, kann die Brechkraft zudem auf die Linsen verteilt werden, sodass jede der Linsen dünn ausgebildet werden kann. Daher kann die für das Spritzgießen der Linsen benötigte Zeitdauer reduziert werden.
Da die Flansche 121 und 141 an den ersten und zweiten Linsen 12 und 14 ausgebildet sind und die ersten und zweiten Linse 12 und 14 mittels der Linsenstützelemente 40 an der Wärmesenke 20 positioniert und befestigt sind, die ein Stützelement der Lichtquellen 16 und 18 darstellen, können die ersten und zweiten Linsen 12 und 14 zudem in einem Zustand befestigt werden, in welchem die Mittelachse der ersten Linse 12 (das heißt die optische Achse Ax1) und die Mittelachse der zweiten Linse 14 (die durch das Zentrum der gesamten zweiten Linse 14 laufende Achse, und bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform die Achse Ax2, bezüglich welcher der hintere Brennpunkt A des oberen Bereichs 14u und der hintere Brennpunkt B des unteren Bereichs 14d miteinander vertikal symmetrisch sind) koaxial zueinander ausgerichtet sind.
(Zweite beispielhafte Ausführungsform)
Die Leuchteneinheit 5 gemäß der vorliegenden Offenbarung kann in Abhängigkeit der Anzahl der positiven Brechbereiche der hinteren zweiten Linse 14 eine größere Anzahl von Leuchtverteilungen ausbilden. Beschreibungen zu diesem Aufbau werden nun aufgeführt. 7 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer Leuchte 1 gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform. Indes werden Bauteile, die mit Bauteilen der ersten beispielhaften Ausführungsform identisch sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und Beschreibungen derselben werden weggelassen. Die erste Linse 12 ist mit derjenigen der ersten beispielhaften Ausführungsform identisch.
Die zweite Linse 14 weist drei (3) positive Brechbereiche auf, die eine positive Brechkraft aufweisen, um von der hinteren Oberfläche einfallendes Licht zu bündeln und das Licht von der vorderen Oberfläche zu emittieren, das heißt dem oberen Bereich 14u, einem mittleren Bereich 14m und dem unteren Bereich 14d. Der obere Bereich 14u und der untere Bereiche 14d sind mit denjenigen der ersten beispielhaften Ausführungsform identisch. Der mittlere Bereich 14m ist eine plankonvexe Linse mit einer konvexen Vorderfläche 14mf mit einer vertikal und transversal kontinuierlichen Krümmung und einer flachen Rückfläche 14mb. Der mittlere Bereich 14m bündelt von der Rückfläche 14mb einfallendes Licht und emittiert das Licht von der Vorderfläche 14mf. Bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform entspricht die Mittelachse Ax2 der zweiten Linse 14 der optischen Achse des mittleren Bereichs 14m. Der Brennpunkt C des mittleren Bereichs 14m taucht auf der optischen Achse Ax1 der ersten Linse 12 auf, und der Brennpunkt A des oberen Bereichs 14u und der Brennpunkt 14b des unteren Bereichs 14d tauchen oberhalb bzw. unterhalb der optischen Achse Ax1 auf, um zueinander symmetrisch zu sein. Der obere Bereich 14u und der untere Bereich 14d sind durch den mittleren Bereich 14m verbunden, wodurch sie als eine integrale Linse ausgebildet sind.
Bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform wird das Licht, das von dem Brennpunkt A auf den oberen Bereich 14u der zweiten Linse 14 einfällt, auf den oberen Bereich 12AA der ersten Linse 12 gebündelt, Licht, das von dem Brennpunkt B auf den unteren Bereich 14d der zweiten Linse 14 einfällt, wird auf den unteren Bereich 12BB der ersten Linse 12 gebündelt, und Licht, das von dem Brennpunkt C auf den mittleren Bereich 14m der zweiten Linse 14 einfällt, wird auf den Mittelbereich 12CC der ersten Linse 12 gebündelt, sodass das Licht auf den oberen Bereich, den unteren Bereich und den mittleren Bereich der ersten Linse 12 verteilt wird und von der ersten Linse 12 in Richtung der Vorderseite der Leuchte als paralleles Licht emittiert wird.
Beschreibungen werden nun aufgeführt für beispielhafte Umgebungen von Lichtquellen, die für die Leuchteneinheit 5 in dem Fall geeignet sind, in welchem die vorliegende beispielhafte Ausführungsform implementiert wird. Die Beschreibungen, die hiernach abgegeben werden, beziehen sich auf Beispiele eines Falls, in welchem vorgesehen ist, drei Typen von Lichtverteilungen auszubilden, zum Beispiel ein Abblendlicht, ein Fernlicht und einen zusätzlichen Strahl.
Die Abblendlicht-Lichtquelle 16, die das Abblendlicht ausbildet, der Abblendlicht-Reflektor 17, und die Abschirmung 15 sind mit denjenigen der ersten beispielhaften Ausführungsform identisch, und die Befestigungspositionen derselben sind auch mit denjenigen der ersten beispielhaften Ausführungsform identisch.
Während die Fernlicht-Lichtquelle 18, welche das Fernlicht ausbildet, und der Fernlicht-Reflektor 19 auch mit denjenigen der ersten beispielhaften Ausführungsform identisch sind, und die Befestigungspositionen derselben auch mit denjenigen der ersten beispielhaften Ausführungsform identisch sind, sind die weißes Licht emittierenden Dioden in der Fernlicht-Lichtquelle 18 auf den linken und rechten Seiten des Brennpunkts C des mittleren Bereichs 14m angeordnet.
Die vorliegende beispielhafte Ausführungsform weist ferner eine zusätzliche Lichtquelle 26 und einen Reflektor 27 für die zusätzliche Lichtquelle 26 auf. Die zusätzliche Lichtquelle 26 ist beispielsweise eine weißes Licht emittierende Diode mit einer rechteckigen Lichtemissionsfläche. Die zusätzliche Lichtquelle 26 ist hinter dem Brennpunkt B des unteren Bereichs 14d positioniert und an der Bodenfläche der Wärmesenke 20 befestigt, wobei die Lichtemissionsfläche nach unten zugewandt ist. Der zusätzliche Reflektor 27 weist eine im Allgemeinen elliptische gekrümmte Oberfläche auf und ist an der Bodenfläche der Wärmesenke 20 befestigt, sodass der erste Brennpunkt bei dem Lichtemissionszentrum der zusätzlichen Lichtquelle 26 positioniert ist. Der zusätzliche Reflektor 27 reflektiert Licht, das von der zusätzlichen Lichtquelle 26 emittiert wird, in Richtung der Vorderseite der Leuchte.
Mittels der Leuchteneinheit 5 erzeugte Lichtverteilungen werden beschrieben. 8 ist eine Ansicht, die Lichtverteilungsmuster zeigt, die mittels der Leuchte gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform erzeugt werden. 8 stellt auch einen virtuellen vertikalen Bildschirm dar, der bei einer Position in einem Abstand von 25 m von der Vorderseite eines Fahrzeugs platziert ist, und zeigt einen Fall, in welchem sowohl die Abblendlicht-Lichtquelle 16, die Fernlicht-Lichtquelle 18, als auch die zusätzliche Lichtquelle 26 eingeschaltet sind.
Zusätzlich zu dem Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster PL durch Einschalten der Abblendlicht-Lichtquelle und dem Fernlicht-Lichtverteilungsmuster PH durch Einschalten der Fernlicht-Lichtquelle 19 wird bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ein zusätzliches Fernlicht-Lichtverteilungsmuster PH2 einer ovalen Form und den Schnittpunkt der Linie H-H und der Linie V-V ausgebildet, indem die zusätzliche Lichtquelle 26 eingeschaltet wird, um eine Sichtbarkeit eines weit entfernten Orts zu verbessern. Wie vorstehend beschrieben, ist die Leuchteneinheit 5 eine Leuchteneinheit, welche die Abblendlicht-Lichtquelle 16, die Fernlicht-Lichtquelle 18 und die zusätzliche Lichtquelle 26 mittels einer einzelnen Projektionslinse (der ersten Linse 12) projiziert und welche drei Typen von Lichtverteilungen erzeugen kann, das heißt, das Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster PL, das über den oberen Bereich 14u ausgebildet wird, das Fernlicht-Lichtverteilungsmuster PH, das über den unteren Bereich 14d ausgebildet wird, und das zusätzliche Fernlicht-Lichtverteilungsmuster PH2, das über den mittleren Bereich 14m ausgebildet wird.
Wie vorstehend beschrieben, kann die vorliegende Offenbarung so viele Lichtverteilungsmuster ausbilden, wie es der Anzahl der positiven Brechbereiche entspricht, die in der hinteren zweiten Linse 14 ausgebildet sind. Bei den vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen wurden Beschreibungen der Beispiele aufgeführt, bei denen die Leuchteneinheit 5 bei einem Scheinwerfer eingesetzt wird, der ein Abblendlicht und ein Fernlicht ausbildet. Die Leuchteneinheit 5 kann jedoch auch bei einer Rückleuchte eingesetzt werden, die eine Mehrzahl von Lichtverteilungen ausbildet, wie beispielsweise einer Blinkleuchte und einer Bremsleuchte.
(Abwandlungen)
Die erste Linse 12 und die zweite Linse 14 können hiernach beschriebenen Abwandlungen unterworfen werden. 9A bis 9C zeigen Abwandlungen der Linsen gemäß der vorliegenden Offenbarung. Die Abwandlung wird auf Basis der ersten beispielhaften Ausführungsform beschrieben. Die Bauteile, die mit denjenigen der ersten beispielhaften Ausführungsform identisch sind, werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und Beschreibungen derselben werden weggelassen.
In 9A weist die Rückfläche 12b der ersten Linse 12 einen kontinuierlich gekrümmten V-förmigen Konkavabschnitt 31 auf, der in einer V-Form bei dem Zentrum der vertikalen Richtung der ersten Linse 12 in Richtung der Vorderfläche 12f vertieft ist. Dementsprechend können das Licht von dem Brennpunkt A des oberen Bereichs 14u der zweiten Linse 14 und das Licht von dem Brennpunkt B des unteren Bereichs 14d der zweiten Linse 14 leichter zu den oberen und unteren Bereichen der Rückfläche 12b zugewiesen werden. Da die Rückfläche 12b gekrümmt ist, fällt die Struktur hinter der ersten Linse 12 ferner noch weniger auf.
In 9B weist die Vorderfläche 12f der ersten Linse 12 einen leicht konkaven Abschnitt 32 auf, der in einer V-Form bei dem Zentrum der Richtung der ersten Linse 12 in Richtung der Rückfläche 12b leicht vertieft ist. Die Rückfläche 12b weist, wie vorstehend beschrieben, den V-förmigen konkaven Abschnitt 31 auf. Dementsprechend können das Licht von dem Brennpunkt A des oberen Bereichs 14u der zweiten Linse 14 und das Licht von dem Brennpunkt B des unteren Bereichs 14d der zweiten Linse 14 auch leicht auf die oberen und unteren Bereiche der Vorderfläche 12f zugewiesen werden. Wie vorstehend beschrieben, kann die Vorderfläche 12f der ersten Linse 12 eine konvexe Fläche mit einer vertikalen und transversal kontinuierlichen Krümmung aufweisen, auf welcher partiell ein konkaver Abschnitt ausgebildet ist. In diesem Fall weist der leicht konkave Abschnitt 32 der Vorderfläche 12f der ersten Linse 12 eine negative Brechkraft auf, da in dem leicht konkaven Abschnitt 32 Diffusion auftritt. Der Fall wird jedoch als innerhalb des Bereichs der vorliegenden Offenbarung ausgelegt, da die gesamte erste Linse 12 zum Bündeln eine positive Brechkraft aufweist.
In 9C ist die erste Linse 12 als eine bikonvexe Linse ausgebildet. Die Rückfläche 12b weist eine konvexe Fläche mit einer vertikal und transversal kontinuierlichen Krümmung auf, und die Vorderfläche 12f weist, wie vorstehend beschrieben, den leicht konkaven Abschnitt 32 auf. Indes kann die Krümmung der zweiten Linse 14 in Abhängigkeit der ersten Linse 12 von 9A bis 9C geeignet festgelegt werden.
In Bezug auf andere Abwandlungen muss die zweite Linse 14 nicht notwendigerweise als eine Linse (eine integrierte Linse) ausgebildet sein. Das heißt, eine Linse mit der Funktion des oberen Bereichs 14u und eine Linse mit der Funktion des unteren Bereichs 14b können individuell positioniert und befestigt werden.
Zudem kann die zweite Linse 14 eine Mehrzahl von positiven Brechbereichen in der Transversalrichtung bzw. Querrichtung oder in der vertikalen und transversalen Richtung aufweisen, zusätzlich zu der Mehrzahl der positiven Brechbereiche in der vertikalen Richtung, wie bei den vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen.
Zudem können eine dritte Linse, eine vierte Linse und die nachfolgenden Linsen, welche dieselbe Funktion wie diejenige der zweiten Linse 14 aufweisen, hinter der zweiten Linse 14 angeordnet sein, um so die Brechkraft jeder der Linsen weiter zu verteilen.
Anhand des Vorstehenden wird ersichtlich, dass verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zum Zwecke der Illustration beschrieben worden sind, und dass verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne von dem Rahmen und Bereich der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Dementsprechend sind die verschiedenen Ausführungsformen, die hierin offenbart werden, nicht als beschränkend gedacht, wobei der eigentliche Rahmen und Bereich durch die nachfolgenden Ansprüche angegeben wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015-025948 [0001]
JP 2005-108554 [0003, 0004]

Claims

Fahrzeugleuchte mit: einer ersten Linse, die an einer Vorderfläche und einer Rückfläche derselben eine positive Brechkraft aufweist; einer zweiten Linse, die hinter der ersten Linse positioniert ist und eine Mehrzahl von positiven Brechbereichen aufweist, die jeweils eine positive Brechkraft aufweisen; und einer Mehrzahl von Lichtquellen, die bei einer Mehrzahl von Positionen hinter der zweiten Linse angeordnet sind, die zu der Mehrzahl von positiven Brechbereichen der zweiten Linse korrespondieren.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, bei welcher die zweite Linse Licht von jedem der Brennpunkte der Mehrzahl der positiven Brechbereiche zu verschiedenen Bereichen der ersten Linse bündelt; und die erste Linse das Licht von der zweiten Linse bündelt und das Licht als paralleles Licht emittiert.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die zweite Linse als eine integrierte Linse mit einer Mehrzahl von vorderen konvexen Linsen ausgebildet ist, die integral ausgebildet sind, und die Vorderfläche der ersten Linse durch eine im Wesentlichen konvexe Fläche mit einer vertikal und transversal kontinuierlichen Krümmung ausgebildet wird.
Fahrzeugleuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher die positiven Brechbereiche der zweiten Linse einen oberen Bereich und einen unteren Bereich aufweisen.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 4, bei der die Lichtquellen eine Abblendlicht-Lichtquelle, die zu dem oberen Bereich korrespondierend positioniert ist, und eine Fernlicht-Lichtquelle sind, die zu dem unteren Bereich korrespondierend positioniert ist.
Fahrzeugleuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der sowohl die erste Linse als auch die zweite Linse einen Flansch aufweist und durch ein Linsenstützelement, das zum Befestigen von sowohl dem Flansch der ersten Linse als auch dem Flansch der zweiten Linse geeignet ist, positioniert und an einem Stützelement der Lichtquellen befestigt ist.