DE102017218246A1

DE102017218246A1 - Optische Einheit

Info

Publication number: DE102017218246A1
Application number: DE102017218246.6A
Authority: DE
Inventors: Hidetada Tanaka; Takayuki Yagi
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2016-10-14
Filing date: 2017-10-12
Publication date: 2018-04-19
Also published as: US10180222B2; US20180106447A1

Abstract

Eine optische Einheit beinhaltet eine erste Lichtquelle, eine zweite Lichtquelle, einen Drehreflektor, der sich um seine Achse dreht, während dieser ein erstes Licht, das durch die erste Lichtquelle emittiert wird, reflektiert, und eine Projektionslinse, die dazu ausgestaltet ist, das erste Licht, das durch den Drehreflektor reflektiert wird, in einer Lichtstrahlungsrichtung der optischen Einheit zu projizieren. Die zweite Lichtquelle ist so angeordnet, dass ein zweites Licht, das von der zweiten Lichtquelle emittiert wird, auf die Projektionslinse einfällt, ohne durch den Drehreflektor reflektiert zu werden. Die Projektionslinse ist dazu ausgestaltet, das zweite Licht in der Lichtstrahlungsrichtung der optischen Einheit zu projizieren.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Einheit und insbesondere eine optische Einheit, die in einem Fahrzeugscheinwerfer verwendet wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In jüngster Zeit wurde ein Element entwickelt, bei dem ein vorbestimmtes Lichtverteilungsmuster durch Reflektieren von Licht, das durch eine Lichtquelle emittiert wird, zu dem Vorderen eines Fahrzeugs und Abtasten des Bereichs vor dem Fahrzeug mit dem reflektierten Licht ausgebildet wird. Zum Beispiel ist eine optische Einheit bekannt, die einen Drehreflektor und mehrere Lichtquellen beinhaltet. Der Drehreflektor dreht sich in einer Richtung um seine Achse während dieser Licht reflektiert, das von einer Lichtquelle emittiert wird. Die mehreren Lichtquellen sind aus lichtemittierenden Elementen ausgebildet. Der Drehreflektor ist mit einer reflektierenden Oberfläche bereitgestellt, sodass das Licht der Lichtquellen, das durch den Drehreflektor, der sich dreht, reflektiert wird, ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster ausbildet. Die mehreren Lichtquellen sind so angeordnet, dass Licht, das von den Lichtquellen emittiert wird, an verschiedene Positionen der Reflexionsoberfläche reflektiert wird (siehe Patentdokument 1) .
Patentdokument 1: JP 2015-26628(A )
Jedoch, wenn ein breiter Bereich mit dem durch den Drehreflektor reflektierten Licht abgetastet wird, besteht die Gefahr, dass die maximale Beleuchtungsintensität und ein Abfall in der Ausbildungseigenschaft des Lichts auftreten. Darum ist in der oben beschriebenen optischen Einheit eine streuende LED-Einheit zum Realisieren von diffusem Licht zum Bestrahlen eines breiten Bereichs getrennt von einer Sammel-LED-Einheit zum Realisieren eines starken Fokus an der vorderen Seite in der Ausbreitungsrichtung bereitgestellt. Ferner wird Licht, das von der Sammel-LED-Einheit emittiert wird, an einer ersten Position des Drehreflektors reflektiert und danach durch eine erste Projektionslinse nach vorne projiziert. Zusätzlich wird Licht, das von der Streuungs-LED-Einheit emittiert wird, an einer zweiten Position des Drehreflektors reflektiert und danach nach vorne durch eine zweite Projektionslinse projiziert. Darum werden mehrere Projektionslinsen benötigt und die gesamte Einheit tendiert dazu, groß zu sein.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde unter Beachtung solcher Situationen gemacht und ein Ziel davon ist es, eine neue optische Einheit bereitzustellen, die dazu in der Lage ist, einen breiten Bereich mit einem einfachen Aufbau zu bestrahlen.
Um das obige Problem zu lösen, beinhaltet eine optische Einheit entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine erste Lichtquelle, eine zweite Lichtquelle, einen Drehreflektor, der sich um seine Achse dreht, während ein erstes Licht, das von der ersten Lichtquelle emittiert wird, reflektiert wird, und eine Projektionslinse zum Projizieren des ersten Lichts, das durch den Drehreflektor reflektiert wurde, in einer Lichtstrahlungsrichtung der optischen Einheit. Die zweite Lichtquelle ist so angeordnet, dass das emittierte zweite Licht auf die Projektionslinse auftrifft, ohne durch den Drehreflektor reflektiert zu werden, und die Projektionslinse projiziert das zweite Licht in der Lichtstrahlungsrichtung der optischen Einheit.
Entsprechend diesem Aspekt, da das zweite Licht, das von der zweiten Lichtquelle emittiert wird, auf die Projektionslinse auftrifft, ohne durch den Drehreflektor reflektiert zu werden, ist es möglich, die optischen Charakteristika des zweiten Lichts zu wählen, ohne die Reflexion durch den Drehreflektor beachten zu müssen. Darum ist es möglich, einen breiten Bereich zum Beispiel unter Verwendung der zweiten Lichtquelle, die einen breiteren Strahlwinkel als die erste Lichtquelle aufweist, zu bestrahlen.
Die zweite Lichtquelle kann zwischen einem Substrat, an welchem die erste Lichtquelle montiert ist, und dem Drehreflektor angeordnet sein, wenn in einer vorderen Ansicht von der vorderen Seite des Fahrzeugs betrachtet. In dieser Weise kann die zweite Lichtquelle ohne ein Ausweiten der Breite der optischen Einheit platziert werden.
Die Projektionslinse kann dazu ausgestaltet sein, das erste Licht, das darauf einfällt, nachdem es durch den Drehreflektor reflektiert wurde, als ein gebündeltes Lichtverteilungsmuster in der Lichtstrahlungsrichtung der optischen Einheit zu projizieren und das zweite Licht, das darauf einfällt, ohne durch den Drehreflektor reflektiert zu werden, als ein diffuses/gestreutes Lichtverteilungsmuster in der Lichtstrahlungsrichtung der optischen Einheit zu projizieren. In dieser Weise ist es möglich, einen breiten Bereich ohne ein starkes Absenken der Beleuchtungsintensität des Lichtverteilungsmusters zu beleuchten.
Ein anderer Aspekt der Erfindung ist auch eine optische Einheit. Die optische Einheit beinhaltet eine erste Lichtquelle, einen Drehreflektor, der sich um seine Achse dreht, während ein erstes Licht, das von der ersten Lichtquelle emittiert wird, reflektiert wird, eine Projektionslinse zum Projizieren des ersten Lichts, das durch den Drehreflektor reflektiert wurde, in einer Lichtstrahlungsrichtung der optischen Einheit, eine zweite Lichtquelle, die zwischen der ersten Lichtquelle und der Projektionslinse angeordnet ist, und ein optisches Element zum Ändern eines optischen Pfads des zweiten Lichts, das von der zweiten Lichtquelle emittiert wird, und Richten des zweiten Lichts zu der Projektionslinse. Die zweite Lichtquelle ist so angeordnet, dass das emittierte zweite Licht auf die Projektionslinse auftrifft, ohne durch den Drehreflektor reflektiert zu werden.
Entsprechend diesem Aspekt, da das zweite Licht, das von der zweiten Lichtquelle emittiert wird, auf die Projektionslinse auftrifft, ohne durch den Drehreflektor reflektiert zu werden, ist es möglich, die optischen Charakteristika des zweiten Lichts zu wählen, ohne die Reflexion des Drehreflektors beachten zu müssen. Darum ist es möglich, einen breiteren Bereich zum Beispiel unter Verwendung einer zweiten Lichtquelle, die einen breiteren Abstrahlwinkel als die erste Lichtquelle aufweist, zu bestrahlen. Ferner, da das optische Element den optischen Pfad der zweiten Lichtquelle ändert und das zweite Licht zu der Projektionslinse richtet, ist es möglich, den Ort, an welchem die zweite Lichtquelle angeordnet ist, anzupassen und folglich ist der Freiheitsgrad in der Anordnung der Teile, welche die optische Einheit ausbilden, erhöht.
Die Projektionslinse kann dazu ausgestaltet sein, das erste Licht, das darauf einfällt, nachdem es durch den Drehreflektor reflektiert wurde, als ein gebündeltes Lichtverteilungsmuster in der Lichtstrahlungsrichtung der optischen Einheit zu projizieren und das zweite Licht, das darauf einfällt, ohne durch den Drehreflektor reflektiert zu werden, als ein diffuses (gestreutes) Lichtverteilungsmuster in der Lichtstrahlungsrichtung der optischen Einheit zu projizieren. In dieser Weise ist es möglich, einen breiten Bereich zu bestrahlen, ohne die Beleuchtungsintensität des Lichtverteilungsmusters stark zu senken.
Die zweite Lichtquelle kann mehrere lichtemittierende Elemente beinhalten, die in einer Matrixform angeordnet sind. In dieser Weise ist es möglich, den Bestrahlungsbereich schrittweise zu ändern.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auch eine optische Einheit. Die optische Einheit beinhaltet eine erste Lichtquelle, einen Drehreflektor, der sich um seine Achse dreht, während dieser ein erstes Licht, das von der ersten Lichtquelle emittiert wird, reflektiert, eine Projektionslinse zum Projizieren des ersten Lichts, das durch den Drehreflektor reflektiert wurde, in einer Lichtstrahlungsrichtung der optischen Einheit, eine zweite Lichtquelle, die zwischen der ersten Lichtquelle und der Projektionslinse angeordnet ist und ein optisches Element zum Reflektieren des zweiten Lichts, das durch die zweite Lichtquelle emittiert wurde, und Richten des zweiten Lichts zu der Projektionslinse. Die zweite Lichtquelle ist so angeordnet, dass das emittierte zweite Licht auf die Projektionslinse einfällt, ohne durch den Drehreflektor reflektiert zu werden.
Entsprechend diesem Aspekt, da das zweite Licht, das durch die zweite Lichtquelle emittiert wird, auf die Projektionslinse einfällt, ohne durch den Drehreflektor reflektiert zu werden, ist es möglich, die optischen Charakteristika des zweiten Lichts auszuwählen, ohne die Reflexion durch den Drehreflektor beachten zu müssen. Darum ist es möglich, einen breiteren Bereich, zum Beispiel unter Verwendung der zweiten Lichtquelle, die einen breiteren Abstrahlwinkel als die erste Lichtquelle aufweist, zu verwenden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auch eine optische Einheit. Die optische Einheit beinhaltet eine Lichtquelle und einen Drehreflektor, der sich um seine eigene Achse dreht, während dieser Licht reflektiert, das von der Lichtquelle emittiert wird. Der Drehreflektor ist mit einer Reflexionsoberfläche bereitgestellt, sodass ein vorbestimmtes Lichtverteilungsmuster durch Abtasten der vorderen Seite mit dem Licht, das durch den sich drehenden Drehreflektor reflektiert wird, ausgebildet wird. Die Lichtquelle beinhaltet erste lichtemittierende Teile, die dazu ausgestaltet sind, ein erstes Licht zum Abtasten eines ersten Bereichs, der einen Bereich des Lichtverteilungsmusters mit maximaler Beleuchtungsintensität beinhaltet, und zweite lichtemittierende Teile beinhaltet, die dazu ausgestaltet sind, ein zweites Licht zum Abtasten eines zweiten Bereichs benachbart zu dem ersten Bereich zu emittieren. Wenn die Summe der Längen der ersten lichtemittierenden Teile in einer Längsrichtung als L1 bezeichnet wird und die Summe der Längen der zweiten lichtemittierenden Teile in einer Richtung parallel zu der Längsrichtung der ersten lichtemittierenden Teile als L2 bezeichnet wird, wird eine Beziehung L1>L2 erfüllt.
Entsprechend diesem Aspekt, da die zweiten lichtemittierenden Teile zum Abtasten des zweiten Bereichs benachbart zu dem ersten Bereich zusätzlich zu den ersten lichtemittierenden Teilen zum Abtasten des ersten Bereichs, der einen Bereich mit maximaler Beleuchtungsintensität beinhaltet, bereitgestellt sind, ist ein größerer Bestrahlungsbereich möglich, während die maximale Beleuchtungsintensität erreicht wird.
Wenn die Anzahl der lichtemittierenden Elemente, welche die ersten lichtemittierenden Teile ausgestalten, als N1 ausgedrückt wird und die Anzahl der lichtemittierenden Elemente, welche die zweiten lichtemittierenden Teile ausbilden, als N2 bezeichnet wird, ist die Beziehung N1>N2 erfüllt. Auf diese Weise ist es möglich, die Anzahl der lichtemittierenden Elemente in den zweiten lichtemittierenden Teilen, welche das zweite Licht zum Abtasten des zweiten Bereichs emittieren, der den Bereich mit maximaler Beleuchtungsintensität nicht beinhaltet, gering zu halten.
Die Fläche der zweiten lichtemittierenden Teile ist kleiner als die der ersten lichtemittierenden Teile. In dieser Weise ist zum Beispiel die Anzahl der lichtemittierenden Elemente, welche die zweiten lichtemittierenden Teile ausgestalten, im Vergleich zu der der ersten lichtemittierenden Teile gering.
Die zweiten lichtemittierenden Teile können mehrere lichtemittierende Bereiche aufweisen, die voneinander mit einem Bereich dazwischen eingefügt beabstandet sind, der kein Licht emittiert. In dieser Weise ist es möglich, einen breiten Bereich zu bestrahlen, ohne die Größe der zweiten lichtemittierenden Teile zu erhöhen.
Die mehreren lichtemittierenden Bereiche können benachbart zu beiden Endabschnitten in der Längsrichtung der ersten lichtemittierenden Teile bereitgestellt sein. In dieser Weise kann ein Bereich, der dieselbe Breite wie die der ersten lichtemittierenden Teile aufweist, durch die zweiten lichtemittierenden Teile bestrahlt werden.
Entsprechende der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine neue optische Einheit zu realisieren, die dazu in der Lage ist, einen breiten Bereich mit einer einfachen Konfiguration zu bestrahlen.
Figurenliste

1 ist eine horizontale Schnittansicht eines Fahrzeugscheinwerfers.
2 ist eine Aufsicht, welche schematisch eine Konfiguration einer optischen Einheit entsprechend einem Referenzbeispiel zeigt.
3 ist eine Seitenansicht der optischen Einheit entsprechend dem Referenzbeispiel.
4 ist eine schematische Ansicht einer optischen Einheit entsprechend einer ersten Ausführungsform, von oben betrachtet.
5 ist eine schematische Ansicht der optischen Einheit, die in 4 gezeigt ist, von der Seite betrachtet.
6 ist eine schematische Ansicht der optischen Einheit, die in 4 gezeigt ist, von vorne betrachtet.
7A ist eine vergrößerte schematische Ansicht eines Hauptteils einer ersten Lichtquelle entsprechend der vorliegenden Erfindung und 7B ist eine vergrößerte schematische Ansicht eines Hauptteils eines lichtemittierenden Moduls entsprechend der vorliegenden Ausführungsform.
8 ist eine Ansicht, welche ein Lichtverteilungsmuster schematisch zeigt, das durch einen Fahrzeugscheinwerfer ausgebildet wird, der die optische Einheit entsprechend der ersten Ausführungsform beinhaltet.
9 ist eine schematische Ansicht einer optischen Einheit entsprechend einer zweiten Ausführungsform, von oben betrachtet.
10 ist eine schematische Ansicht einer optischen Einheit, die in 9 gezeigt ist, von der Seite betrachtet.
11 ist eine schematische Ansicht einer optischen Einheit, die in 9 gezeigt ist, von vorne betrachtet.
12 ist eine schematische Ansicht einer optischen Einheit entsprechend einer dritten Ausführungsform, von oben betrachtet.
13 ist eine schematische Ansicht einer optischen Einheit, die in 12 gezeigt ist, von der Seite betrachtet.
14 ist eine schematische Ansicht einer optischen Einheit, die in 12 gezeigt ist, von vorne betrachtet.
15 ist eine horizontale Schnittansicht eines Fahrzeugscheinwerfers entsprechend einer vierten Ausführungsform.
16 ist eine vordere Ansicht des Fahrzeugscheinwerfers entsprechende der vierten Ausführungsform.
17 ist eine Aufsicht einer ersten Lichtquelle entsprechend der vorliegenden Ausführungsform.
18 ist eine Ansicht, die schematisch eine Positionsbeziehung zwischen mehreren lichtemittierenden Modulen, die an der ersten Lichtquelle montiert sind, zeigt.
19 ist eine Ansicht, die ein Muster P zeigt, das nach vorne durch Reflektieren eines Lichtquellenbilds mit einem stationären Drehreflektor in einem Zustand, in dem die erste Lichtquelle vollständig leuchtet, projiziert wird.
20 ist eine Ansicht, die ein Lichtverteilungsmuster schematisch zeigt, das durch einen Fahrzeugscheinwerfer ausgebildet wird, welcher die optische Einheit entsprechend der vierten Ausführungsform beinhaltet.
21A bis 21C sind Ansichten, die Modifikationen eines Fernlichtverteilungsmusters der ersten Lichtquelle entsprechend der vorliegenden Ausführungsform zeigen.

AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird basierend auf Ausführungsformen die vorliegende Erfindung mit Bezug auf zu den Figuren beschrieben. Die gleichen oder ähnlichen ausgestaltenden Elemente, Teile oder Prozesse, die in jeder Figur gezeigt sind, werden durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und eine wiederholte Erklärung dieser wird geeignet ausgelassen. Ferner sind die Ausführungsformen nicht dazu gedacht, die Erfindung zu beschränken, sondern sind Beispiele. All die Merkmale, die in den Ausführungsformen beschrieben sind, und Kombinationen davon sind nicht notwendigerweise essenziell für die Erfindung.
Eine optische Einheit der vorliegenden Erfindung kann für verschiedenen Fahrzeugscheinwerfer verwendet werden. Zuerst wird ein Umriss eines Fahrzeugscheinwerfers beschrieben. Eine optische Einheit entsprechend jeder Ausführungsform (die später beschrieben wird) kann an dem Fahrzeugscheinwerfer montiert werden.
[Fahrzeugscheinwerfer]
1 ist eine horizontale Schnittansicht eines Fahrzeugscheinwerfers. 2 ist eine Aufsicht, die schematisch eine Konfiguration einer optischen Einheit entsprechend eines Referenzbeispiels zeigt. 3 ist eine Seitenansicht der optischen Einheit entsprechend dem Referenzbeispiel.
Ein Fahrzeugscheinwerfer 10, der in 1 gezeigt ist, ist ein rechter Scheinwerfer, der an der rechten Seite eines vorderen Endabschnitts eines Automobils montiert ist, und weist denselben Aufbau wie ein linker Scheinwerfer, der an der linken Seite montiert ist, mit der Ausnahme auf, dass dieser bilateral symmetrisch zu dem linken Scheinwerfer ist. Darum wird im Folgenden ein rechter Fahrzeugscheinwerfer 10 detailliert beschrieben und die Beschreibung des linken Fahrzeugschweinwerfers wird ausgelassen.
Wie in 1 gezeigt, beinhaltet der Fahrzeugscheinwerfer 10 einen Lampenkörper 12, der eine Vertiefung aufweist, die nach vorne geöffnet ist. Die vordere Öffnung des Lampenkörpers 12 ist mit einer transparenten vorderen Abdeckung 14 abgedeckt, wodurch eine Lampenkammer 16 ausgebildet wird. Die Lampenkammer 16 dient als ein Raum, in welchem zwei Lampeneinheiten 18, 20 in einem Zustand aufgenommen sind, in dem sie nebeneinander in einer Breitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind.
Unter diesen Lampeneinheiten ist die Lampeneinheit, die an der äußeren Seite, d.h. die Lampeneinheit 20, die an der oberen Seite in 1 in dem rechten Scheinwerfer 10 angeordnet ist, eine Lampeneinheit, die eine Linse beinhaltet. Die Lampeneinheit 20 ist dazu ausgestaltet, ein variables Fernlicht auszustrahlen. Andererseits ist aus den zwei Lampeneinheiten die Lampeneinheit, die an der inneren Seite, d.h. die Lampeneinheit 18, die an der unteren Seite in 1 in dem rechten Fahrzeugscheinwerfer 10 angeordnet ist, dazu ausgestaltet, Abblendlicht auszustrahlen.
Die Abblendlichtlampeneinheit 18 beinhaltet einen Reflektor 22, eine Lichtquellenbirne (Glühbirne) 24, die an dem Reflektor 22 getragen ist und eine Abschattung (nicht gezeigt). Der Reflektor 22 ist schwenkbar bzgl. des Lampenkörpers 12 durch ein bekanntes Mittel (nicht gezeigt) getragen zum Beispiel ein Mittel unter Verwendung einer Richtschraube und einer Mutter.
Die Lampeneinheit 20 ist eine optische Einheit, die einen Drehreflektor 26, eine LED 28 und eine konvexe Linse 30 als eine Projektionslinse beinhaltet, die vor dem Drehreflektor 26 angeordnet ist. Anstelle der LED 28 kann ein Halbleiter-lichtemittierendes-Element wie ein EL-Element oder ein LD-Element als die Lichtquelle verwendet werden. Insbesondere für die Steuerung eines Abschirmens eines Teils eines Lichtverteilungsmusters (das später beschrieben wird) ist gewünscht, eine Lichtquelle zu verwenden, die dazu geeignet ist, ein genaues Einschalten und Ausschalten in kurzer Zeit durchzuführen. Obwohl die Form der konvexen Linse 30 geeignet entsprechend der Lichtverteilungscharakteristika wie Lichtverteilungsmuster oder eines benötigten Beleuchtungsmusters gewählt werden kann, wird eine asphärische Linse oder eine Linse mit frei gekrümmter Oberfläche verwendet.
Der Drehreflektor 26 dreht sich in einer Richtung um seine Drehachse R durch eine Antriebsquelle wie einen Motor (nicht gezeigt). Ferner weist der Drehreflektor 26 eine Reflexionsoberfläche auf, die dazu ausgestaltet ist, Licht, das von der LED 28 emittiert wird, zu reflektieren, während sich dieser dreht, und ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster auszubilden.
Der Drehreflektor 26 ist so ausgestaltet, dass zwei Flügel 26a, die als eine Reflexionsoberfläche dienen und die gleiche Form aufweisen, an einen zylindrischen Drehteil 26b bereitgestellt sind. Die Drehachse R des Drehreflektors 26 ist zu einer optischen Achse Ax geneigt und ist einer Ebene bereitgestellt, welche die optische Achse Ax und die LED 28 beinhaltet. Mit anderen Worten ist die Drehachse R im Wesentlichen parallel zu einer Abtastebene des Lichts (Beleuchtungsstrahl) der LED 28 bereitgestellt, welche in einer Links- und Rechtsrichtung durch eine Drehung abgetastet wird. In dieser Weise kann die Dicke der optischen Einheit reduziert werden. Hier kann zum Beispiel die Abtastebene als eine gebläseförmige Ebene betrachtet werden, die durch kontinuierliches Verbinden des Orts des Lichts der LED 28 als das Abtastlicht ausgebildet wird. Ferner ist in der Lampeneinheit 20 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform die bereitgestellte LED 28 relativ klein und die Position, an welcher die LED 28 angeordnet ist, liegt zwischen dem Drehreflektor 26 und der konvexen Linse 30 und weicht von der optischen Achse Ax ab. Darum ist die Ausdehnung in einer Tiefenrichtung (vorne-hinten Richtung eines Fahrzeugs) eines Fahrzeugscheinwerfers 10 verkürzbar im Vergleich mit einem Fall, in dem eine Lichtquelle, ein Reflektor und eine Linse hintereinander an einer optischen Achse in einer konventionellen Lampeneinheit eines Projektionstyps angeordnet sind.
Ferner sind die Formen der Flügel 26a des Drehreflektors 26 so ausgestaltet, dass eine zweite Lichtquelle der LED 28 aufgrund einer Reflexion in der Nähe eines Fokuspunkts der konvexen Linse 30 ausgebildet ist. Zusätzlich weist jede der Klingen 26a eine Form auf, die verdreht ist, sodass ein Winkel durch die optische Achse Ax ausgebildet ist, und die Reflexionsoberfläche sich entlang einer umfänglichen Richtung mit der Drehachse R als ein Zentrum ändert. In dieser Weise, wie in 3 gezeigt, wird die abtastende Verwendung des Lichts der LED 28 möglich.
(Erste Ausführungsform)
In einem optischen Abtastsystem, das den Drehreflektor 26 verwendet, existiert die Möglichkeit, wenn ein Streubereich (Abtasten) ausgedehnt wird, dass die maximale Beleuchtungsintensität abgesenkt ist und die Bild-Ausbildungseigenschaft abnimmt. Darum ist ein praktischer Abtastbereich ungefähr ± 10° bzgl. der optischen Achse(zentrale Achse). Da die oben beschriebene Lampeneinheit 20 ein Fernlichtverteilungsmuster durch eine einzelne Lichtquelle ausbildet, existiert eine Beschränkung bzgl. des Ausweitens des Abtastbereichs. Darum sind in der optischen Einheit entsprechend jeder der folgenden Ausführungsformen mehrere Lichtquellen bereitgestellt, um den Bestrahlungsbereich des Fernlichtverteilungsmusters auszuweiten.
4 ist eine schematische Ansicht einer optischen Einheit 40 entsprechend einer ersten Einheit der ersten Ausführungsform, von oben betrachtet. 5 ist eine schematische Ansicht der optischen Einheit 40, die in 4 gezeigt ist, von der Seite betrachtet. 6 ist eine schematische Ansicht der optischen Einheit 40, die in 4 gezeigt ist, von vorne betrachtet.
Die optische Einheit 40 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet eine erste Lichtquelle 42, einen Drehreflektor 44, der sich um seine Drehachse R dreht, während dieser ein erstes Licht L1, das von der ersten Lichtquelle 42 emittiert wird, reflektiert, eine Projektionslinse 46 zum Projizieren des ersten Lichts L1, das von dem Drehreflektor 44 reflektiert wurde, in einer Lichtstrahlungsrichtung (rechte Richtung in 4) der optischen Einheit, eine zweite Lichtquelle 48, die zwischen der ersten Lichtquelle 42 und der Projektionslinse 46 angeordnet ist, eine innere Linse 50, die ein optisches Element ist, das dazu ausgestaltet ist, einen optischen Pfad eines zweiten Lichts L2, das von der zweiten Lichtquelle 48 emittiert wird, zu ändern und das zweite Licht L2 zu der Projektionslinse 46 zu richten, und einen Kühler 52, an welchem die erste Lichtquelle 42 und die zweite Lichtquelle 48 montiert sind.
In der ersten Lichtquelle 42 sind mehrere lichtemittierende Module in einer Matrixform angeordnet. Insbesondere sind acht lichtemittierende Module 54 in drei Stufen angeordnet. D.h., dass vier lichtemittierende Module 54 in einer oberen Stufe, zwei lichtemittierende Module 54 in einer mittleren Stufe und zwei lichtemittierende Module 54 in einer unteren Stufe angeordnet sind. Die zwei lichtemittierenden Module 54 in der mittleren Stufe sind benachbart zu der unteren Seite der lichtemittierenden Module 54 an beiden Enden der vier lichtemittierenden Module 54 in der oberen Stufe angeordnet. Die zwei lichtemittierenden Module 54 in der unteren Stufe sind benachbart zu der unteren Seite der zwei lichtemittierenden Module 54 in der mittleren Stufe angeordnet.
7A ist eine vergrößerte schematische Ansicht eines Hauptteils der ersten Lichtquelle entsprechend der vorliegenden Ausführungsform und 7B ist eine vergrößerte schematische Ansicht eines Hauptteils eines lichtemittierenden Moduls entsprechend der vorliegenden Ausführungsform.
Wie in 7A gezeigt, sind kleine Reflektoren 56, in welchen Öffnungen 56a entsprechend der lichtemittierenden Oberflächen 54a in einer Gitterform ausgebildet sind, an der Seite der lichtemittierenden Oberflächen 54a der lichtemittierenden Module 54 angeordnet. In dieser Weise erreicht das Licht, das von den lichtemittierenden Modulen 54 emittiert wurde, die Reflexionsoberfläche des Drehreflektors 44, ohne stark gestreut zu werden.
Wie in 7B gezeigt weist jedes lichtemittierende Modul 54 eine rechteckige LED 57 auf, die an einer Leiterplatte 55 montiert ist, ein Lichtwellenlängenumwandlungselement 58, das an einer lichtemittierenden Oberfläche der LED 57 montiert ist, und einen Rahmenkörper 59 auf, der so bereitgestellt ist, dass dieser eine äußere Umgebung der LED 57 und des Lichtwellenlängenumwandlungselements 58 umgibt. Die LED 57 ist zum Beispiel ein lichtemittierendes Halbleiterelement, das blaues Licht emittiert. Das Lichtwellenlängenumwandlungselement 58 ist zum Beispiel durch dispergierende YAG-Keramiken oder YAG-Pulver ausgebildet, die gelbes Licht in einem Kunststoff emittieren. Der Rahmenkörper 59 ist ein weißer Kunststoff, in welchem weißes Pulver gelöst ist. Der Rahmenkörper 59 reflektiert das Licht, das von der Seitenoberfläche der LED 57 und dem Lichtwellenumwandlungselement 58 emittiert wird.
In der zweiten Lichtquelle 58 sind zwei lichtemittierende Module 53 nebeneinander in einer horizontalen Richtung in einer Matrixform angeordnet und jedes der lichtemittierenden Module 53 kann einzeln ein- und ausgeschaltet werden. Eine besondere Konfiguration von jedem lichtemittierenden Modul 53 ist die gleiche wie die des lichtemittierenden Moduls 54.
Die zweite Lichtquelle 48 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist so angeordnet, dass das zweite Licht L2 auf die Projektionslinse 46 fällt, ohne durch den Drehreflektor 44 reflektiert zu werden. In dieser Weise ist es möglich, die optischen Charakteristika des zweiten Lichts L2, das durch die zweite Lichtquelle 48 emittiert wird, ohne eine Beachtung der Reflexion durch den Drehreflektor 44 auszuwählen. Darum ist es möglich, einen breiteren Bereich zum Beispiel unter Verwendung einer zweiten Lichtquelle 48 zu bestrahlen, die einen breiteren Abstrahlwinkel als die erste Lichtquelle 42 aufweist. Hier ist der Abstrahlwinkel ein Index, der durch einen Emissionswinkel des Lichts ausgedrückt wird, bei dem beide Enden an Positionen gesetzt sind, an denen die Emissionsintensität die Hälfte eines Spitzenwerts ist.
Ferner, da die innere Linse 50 den optischen Pfad des zweiten Lichts L2 ändert und das zweite Licht L2 zu dem Drehreflektor 44 lenkt, ist es möglich, den Ort anzupassen, an dem die zweite Lichtquelle 48 angeordnet ist. Zum Beispiel ist in der optischen Einheit 40 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, wenn die innere Linse 50 nicht bereitgestellt ist, die Position der zweiten Lichtquelle 48 geeignet für die Projektionslinse 46 hinter den Kühler 52 yu legen, was ein Anordnen schwierig macht. Jedoch durch Anordnen eines Elements zum Ändern des optischen Pfads des Lichts wie der inneren Linse 50 in der Position zwischen der zweiten Lichtquelle 48 und der Projektionslinse 46 kann das zweite Licht L2, das durch die zweite Lichtquelle 48 emittiert wird, betrachtet werden, als hätte es die Projektionslinse 46 von hinter dem Kühler 52 erreicht. Darum ist die Flexibilität bei der Anordnung der Teile, welche die optische Einheit 40 ausbilden, inklusive der zweiten Lichtquelle 48 erhöht.
8 ist eine Ansicht, die schematisch ein Lichtverteilungsmuster zeigt, das durch einen Fahrzeugscheinwerfer, der die optische Einheit entsprechend der ersten Ausführungsform beinhaltet, ausgebildet wird. Ein Fernlichtverteilungsmuster PH, das in 8 gezeigt ist, wird durch eine Kombination eines gesammelten Lichtverteilungsmusters PH1 und eines gestreuten Lichtverteilungsmuster PH2 gehalten. Das fokussierte Lichtverteilungsmuster PH1 ist in einer solchen Weise ausgebildet, dass das erste Lichte L1, das durch den Drehreflektor 44 reflektiert wird und danach auf die Projektionslinse 46 einfällt, als ein Lichtquellenbild X der ersten Lichtquelle 42 projiziert wird und in einer horizontalen Richtung abgetastet wird. Andererseits ist das gestreute Lichtverteilungsmuster PH2 in einer solchen Weise ausgebildet, dass das zweite Licht L2, das auf die Projektionslinse 46 einfällt, ohne durch den Drehreflektor 44 reflektiert zu werden, in der Lichtstrahlungsrichtung der optischen Einheit 40 projiziert ist. Das gestreute Lichtverteilungsmuster PH2 bestrahlt einen Bereich auf der rechten Seite eines rechten Endabschnitts des gesammelten Lichtverteilungsmusters PH1. In dieser Weise kann ein breiterer Bereich mit einer einfachen Konfiguration bestrahlt werden, ohne die maximale Beleuchtungsintensität des Fernlichtverteilungsmusters PH stark abzusenken.
Ferner beinhaltet die zweite Lichtquelle 48 mehrere lichtemittierende Module 53, die in einer Matrixform angeordnet sind, und ist so ausgestaltet, dass das Licht der lichtemittierenden Module 43 individuell angepasst werden kann. In dieser Weise kann der Strahlungsbereich schrittweise ausgeweitet werden.
(Zweite Ausführungsform)
9 ist eine schematische Ansicht einer optischen Einheit 60 entsprechend einer zweiten Ausführungsform wie oben gezeigt. 10 ist eine schematische Ansicht der optischen Einheit 60, die in 9 gezeigt ist, von der Seite betrachtet. 11 ist eine schematische Ansicht der optischen Einheit 60, die in 9 gezeigt ist, von vorne betrachtet. Die gleichen Komponenten wie in der optischen Einheit entsprechend der ersten Ausführungsform werden mit gleichen Bezugszeichen versehen und eine Erklärung dieser wird geeignet ausgelassen.
Die optische Einheit 60 entsprechend der zweiten Ausführungsform beinhaltet die erste Lichtquelle 42, die zweite Lichtquelle 48, den Drehreflektor 44, der sich um eine Drehachse R dreht, während dieser das erste Licht L1 reflektiert, das von der ersten Lichtquelle 42 emittiert wird, die Projektionslinse 46 zum Projizieren des ersten Lichts L1, das durch den Drehreflektor 44 reflektiert wird, in der Lichtstrahlungsrichtung der optischen Einheit 60 und einen Kühler 62, an welchem die erste Lichtquelle 42 und die zweite Lichtquelle 48 montiert sind. Die zweite Lichtquelle 48 ist so angeordnet, dass das emittierte zweite Licht L2 direkt auf die Projektionslinse 46 einfällt, ohne durch den Drehreflektor 44 reflektiert zu werden. Die Projektionslinse 46 projiziert das zweite Licht L2 in der Lichtstrahlungsrichtung der optischen Einheit 60.
In dieser Weise ist es möglich, die optischen Charakteristika des zweiten Lichts L2, das durch die zweite Lichtquelle 48 emittiert wird, zu wählen, ohne die Reflexion durch den Drehreflektor 44 beachten zu müssen. Darum ist es möglich, einen weiteren Bereich mit einer einfachen Konfiguration unter Verwendung der zweiten Lichtquelle 48 zu bestrahlen, die einen breiteren Strahlungswinkel als die erste Lichtquelle 42 aufweist.
Die zweite Lichtquelle 48 ist zwischen der Leiterplatte 55, an welcher die erste Lichtquelle 42 montiert ist, und dem Drehreflektor 44 in einer vorderen Ansicht (in 11 gezeigt) wie von der Front des Fahrzeugs gesehen, angeordnet. In dieser Weise kann die zweite Lichtquelle 48 platziert werden, ohne dass die Breite der optischen Einheit 60 aufgeweitet wird. Ferner kann die optische Einheit 60 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform das Fernlichtverteilungsmuster PH, das in 8 gezeigt ist, ähnlich zu der optischen 40 entsprechend der ersten Ausführungsform ausbilden.
(Dritte Ausführungsform)
12 ist eine schematische Ansicht einer optischen Einheit 80 entsprechend einer dritten Ausführungsform, von oben betrachtet. 13 ist eine schematische Ansicht der optischen Einheit 80, die in 12 gezeigt ist, von der Seite betrachtet. 14 ist eine schematische Ansicht der optischen Einheit 80, die in 12 gezeigt ist, von vorne betrachtet. Die gleichen Komponenten wie die der optischen Einheiten entsprechend der ersten und zweiten Ausführungsform werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und eine Erklärung dieser wird geeignet ausgelassen.
Die optische Einheit 80 entsprechend der dritten Ausführungsform beinhaltet die erste Lichtquelle 42, den Drehreflektor 44, der sich um die Drehachse R dreht, während dieser das erste Licht L1, das von der ersten Lichtquelle 42 emittiert wird, reflektiert, die Projektionslinse 46 zum Projizieren des ersten Lichts L1, das durch den Drehreflektor 44 reflektiert wird, in der Lichtstrahlungsrichtung der optischen Einheit 80, die zweite Lichtquelle 48, die zwischen der ersten Lichtquelle 42 und der Projektionslinse 46 angeordnet ist, und einen fixierten Reflektor 66 als ein optisches Element zum Reflektieren des zweiten Lichts L2, das von der zweiten Lichtquelle 48 emittiert wird, und Richten des zweiten Lichts L2 zu der Projektionslinse 46. Die zweite Lichtquelle 48 ist so angeordnet, dass das emittierte zweite Licht L2 auf die Projektionslinse 46 einfällt, ohne durch den Drehreflektor 44 reflektiert zu werden.
In dieser Weise ist es möglich, die optischen Charakteristika des zweiten Lichts L2, das durch die zweite Lichtquelle 48 emittiert wird, auszuwählen, ohne die Reflexion durch den Drehreflektor 44 zu beachten. Darum ist es möglich, einen größeren Bereich mit einer einfachen Konfiguration unter Verwendung der zweiten Lichtquelle 48 zu bestrahlen, die einen breiteren Abstrahlwinkel als die erste Lichtquelle 43 aufweist.
(Vierte Ausführungsform)
15 ist eine horizontale Schnittansicht eines Fahrzeugscheinwerfers entsprechend einer vierten Ausführungsform. 16 ist eine vordere Ansicht des Fahrzeugscheinwerfers entsprechend der vierten Ausführungsform. Einige Teile sind nicht in 16 gezeigt.
Ein Fahrzeugscheinwerfer 100 entsprechend der vierten Ausführungsform ist ein linker Scheinwerfer, der an der linken Seite eines vorderen Endabschnitts eines Automobils montiert ist und den gleichen Aufbau wie ein rechter Scheinwerfer aufweist, der an der rechten Seite montiert ist, mit der Ausnahme, dass dieser bilateral symmetrisch zu dem rechten Scheinwerfer ist. Darum wird im Folgenden der linke Scheinwerfer 100 detailliert beschrieben und die Beschreibung des rechten Fahrzeugscheinwerfers wird ausgelassen. Ferner wird die Beschreibung der Konfiguration, die mit den optischen Einheiten entsprechend der ersten bis dritten Ausführungsform überlappt, geeignet ausgelassen.
Wie in 15 gezeigt beinhaltet der Fahrzeugscheinwerfer 100 einen Lampenkörper 112, der eine Vertiefung aufweist, die sich nach vorne öffnet. Die vordere Öffnung des Lampenkörpers 112 ist mit einer transparenten vorderen Abdeckung 114 bedeckt, wodurch eine Lampenkammer 116 ausgebildet wird. Die Lampenkammer 116 dient als ein Raum, in welchem eine einzelne Lampeneinheit 118 aufgenommen ist. Die optische Einheit 118 ist eine optische Einheit, die dazu ausgestaltet ist, beides ein variables Fernlicht und ein Abblendlicht auszustrahlen. Hier betrifft das variable Fernlicht einen Strahl, der gesteuert ist, die Form des Fernlichtverteilungsmusters zu ändern. Zum Beispiel kann ein nicht bestrahlter Bereich (Abschnitt mit abgeschirmtem Licht) partiell in dem Lichtverteilungsmuster generiert werden.
Die optische Einheit 118 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet eine erste Lichtquelle 142, eine Kondensorlinse 143 als ein primäres optisches System (optisches Element) zum Ändern eines optischen Pfads des ersten Lichts L1, das von der ersten Lichtquelle 142 emittiert wird, und Richten des ersten Lichts L1 zu einem Flügel 126a eines Drehreflektors 126, wobei der Drehreflektor 126 sich um die Drehachse R dreht, während dieser das erste Licht L1 reflektiert, eine konvexe Linse 130 als eine Projektionslinse zum Projizieren des ersten Lichts L1, das durch den Drehreflektor 126 reflektiert wird, in einer Lichtstrahlungsrichtung (linke Richtung in 15) der optischen Einheit, eine zweite Lichtquelle 148, die zwischen der ersten Lichtquelle 142 und der konvexen Linse 130 angeordnet ist, eine Streulinse 150 als ein primäres optisches System (optisches Element) zum Ändern eines optischen Pfads eines zweiten Lichts L2, das durch die zweite Lichtquelle 148 emittiert wird, und das zweite Licht L2 zu der konvexen Linse 130 richtet, und einen Kühler 142, in welchem die erste Lichtquelle 142 und die zweite Lichtquelle 148 montiert sind.
Der Drehreflektor 126 weist denselben Aufbau wie der Drehreflektor 26 und der Drehreflektor 44, die oben beschrieben sind, auf. Der Drehreflektor 126 ist mit einem Flügel 126a als eine Reflexionsoberfläche bereitgestellt, sodass ein vorbestimmtes Lichtverteilungsmuster durch Abtasten der vorderen Seite mit dem Licht, das durch den Drehreflektor 126, der sich dreht, ausgebildet wird. Für jede Lichtquelle wird ein lichtemittierendes Halbleiterelement wie eine LED, ein EL-Element und ein LD-Element verwendet. Obwohl die Form der konvexen Linse 130 geeignet entsprechend der Lichtverteilungscharakteristika wie ein Lichtverteilungsmuster oder einem benötigten Beleuchtungsmuster gewählt werden kann, kann eine asphärische Linse oder eine Linse mit frei gekrümmter Oberfläche verwendet werden.
Zum Beispiel kann die konvexe Linse 130 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform mit einem ausgeschnittenen Abschnitt 130a bereitgestellt sein, in welchem ein Teil des äußeren Umfangs der konvexen Linse 130 in einer vertikalen Richtung durch ein Aufteilen der Anordnung der jeweiligen Lichtquellen und des Drehreflektors 126 ausgeschnitten ist. Darum kann die Größe der optischen Einheit 118 in der Fahrzeugbreite gering gehalten werden. Ferner macht das Vorhandensein des ausgeschnittenen Abschnitts 130a es für den Flügel 126s des Drehreflektors 126 schwierig, die konvexe Linse 130 zu behindern, sodass die konvexe Linse 130 und der Drehreflektor 126 nah zueinander gebracht werden können. Ferner, da ein nichtkreisförmiger (gerader) Abschnitt an dem äußeren Umfang der konvexen Linse 130 ausgebildet ist, wenn der Fahrzeugscheinwerfer 100 von vorne betrachtet wird, ist es möglich, einen Fahrzeugscheinwerfer mit einem neuen Design zu realisieren, der eine Linse mit einer äußeren Form beinhaltet, in der eine Krümmung und eine gerade Linie, wenn von der vorderen Seite des Fahrzeugs betrachtet, kombiniert sind.
17 ist eine Aufsicht der ersten Lichtquelle 142 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform. 18 ist eine Ansicht, die schematisch eine Positionsbeziehung zwischen mehreren lichtemittierenden Modulen, die an der ersten Lichtquelle 142 montiert sind, zeigt.
In der ersten Lichtquelle 142 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform sind mehrere lichtemittierende Module 145 in einer Matrixform angeordnet. Insbesondere, wie in 17 gezeigt, sind neun lichtemittierende Module 145 (145a-145i) in drei Stufen an einer Leiterplatte 144 angeordnet. D.h., dass fünf lichtemittierende Module 154c bis 154g an einer oberen Stufe angeordnet sind, zwei lichtemittierende Module 154b, 154h an einer mittleren Stufe angeordnet sind und zwei lichtemittierende Module 154a, 154i an einer unteren Stufe angeordnet sind. Die zwei lichtemittierenden Module 154b, 154h in der mittleren Stufe sind benachbart zu der unteren Seite der lichtemittierenden Module 154c, 154g an beiden Enden der fünf lichtemittierenden Module 154c bis 154h der oberen Stufe angeordnet. Die zwei lichtemittierenden Module 154a, 154i in der unteren Stufe sind benachbart zu der unteren Seite der zwei lichtemittierenden Module 154b, 154h in der mittleren Stufe angeordnet. Jedes der lichtemittierenden Module 154a bis 154i kann einzeln ein- und ausgeschaltet werden. Eine spezielle Konfiguration von jedem lichtemittierenden Modul 154 ist die gleiche wie die des lichtemittierenden Moduls 54, das oben beschrieben ist.
Wie in 15 und 16 gezeigt, ist die Kondensorlinse 143 aus mehreren inneren Linsen entsprechend den jeweiligen lichtemittierenden Oberflächen an der Seite der lichtemittierenden Oberflächen der lichtemittierenden Module 154 angeordnet, die in der ersten Lichtquelle 142 beinhaltet sind. In dieser Weise erreicht das Licht, das durch die lichtemittierenden Module 154 emittiert wird, die reflektierende Oberfläche des Drehreflektors 126 ohne massiv zu divergieren.
In der zweiten Lichtquelle 148 sind zwei lichtemittierende Module 143 nebeneinander in einer horizontalen Richtung in einer Matrixform angeordnet und jedes der lichtemittierenden Module 143 kann einzeln ein-und ausgeschaltet werden. Eine spezielle Konfiguration von jedem lichtemittierenden Modul 153 ist die Gleiche wie die des lichtemittierenden Moduls 54.
Die zweite Lichtquelle 148 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist so angeordnet, dass das zweite Licht L2 auf die konvexe Linse 130 einfällt, ohne durch den Drehreflektor 126 reflektiert zu werden. In dieser Weise ist es möglich, die optischen Charakteristika des zweiten Lichts L2, das durch die zweite Lichtquelle 148 emittiert wird, zu wählen, ohne die Reflexion durch den Drehreflektor 126 beachten zu müssen. Darum ist zum Beispiel das Licht, das durch die zweite Lichtquelle 148 emittiert wird, durch die Streuungslinse 150 gestreut und trifft danach auf die konvexe Linse 130, sodass ein breiterer Bereich bestrahlt werden kann. Als ein Ergebnis kann die zweite Lichtquelle 148 als eine Lichtquelle für ein Abblendlichtverteilungsmuster verwendet werden.
19 ist eine Ansicht, die ein Muster P zeigt, das durch Reflektieren eines Lichtquellenbilds nach vorne mit einem stationären Drehreflektor 126 in einem Zustand, in dem die erste Lichtquelle 142 vollständig leuchtet, nach vorne projiziert wird. 20 ist eine schematische Ansicht, die ein Lichtverteilungsmuster zeigt, das durch den Fahrzeugscheinwerfer 100, der die optische Einheit entsprechend der vierten Ausführungsform beinhaltet, ausgebildet ist.
Das Lichtverteilungsmuster, das in 20 gezeigt ist, wird durch Kombinieren eines Fernlichtverteilungsmusters PH und eine Abblendlichtverteilungsmusters PL erhalten. Ferner ist das Fernlichtverteilungsmuster PH ein Muster, das durch ein Abtasten des Musters P, das in 19 gezeigt ist, erhalten wird.
Wie in 19 gezeigt, ist ein konkaves Muster P durch die Lichtquellenbilder 155a bis 115i, welche den jeweiligen lichtemittierenden Oberflächen der lichtemittierenden Module 154a bis 154i entsprechen, ausgebildet. Ferner werden Abtastmuster Pa bis Pi durch Abtasten der jeweiligen Lichtquellenbilder 155a bis 155i und das Fernlichtlichtverteilungsmuster PH wird durch superponieren der jeweiligen Abtastmuster Pa bis Pi ausgebildet. In der Zwischenzeit ist ein Spalt zwischen den lichtemittierenden Modulen 154a und dem lichtemittierenden Modul 154i so gesetzt, dass das Abtastmuster Pa und das Abtastmuster Pi sich zumindest teilweise überlappen. Ähnlich ist ein Spalt zwischen dem lichtemittierenden Modul 154b und dem lichtemittierenden Modul 154h so gesetzt, dass das Abtastmuster Pb und das Abtastmuster Ph sich zumindest teilweise überlappen.
Ferner strahlt das Licht, das durch die ersten lichtemittierenden Module 153 der zweiten Lichtquelle 148 emittiert wird und durch die Streuungslinse 150 gestreut wird, durch die konvexe Linse 130, um den Bereich an der unteren Seite der H-H Linie und der rechten Seite der V-V Linie als ein Abblendlichtlichtverteilungsmuster PL zu bestrahlen. Selbstverständlich ist der gesamte Bereich an der unteren Seite der H-H Linie durch das Paar linker und rechter Fahrzeugscheinwerfer 100 bestrahlt. In dieser Weise, da die optische Einheit 118 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform das Licht, das durch die erste Lichtquelle 142 und die zweite Lichtquelle 148 emittiert wird, nach vorne unter Verwendung einer allgemeinen konvexen Linse 130 projizieren kann, ist es möglich, einen breiten Bereich mit einer einfachen Konfiguration zu bestrahlen.
Die erste Lichtquelle 142 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die lichtemittierenden Module 154c bis 154g als einen ersten lichtemittierenden Teil, der dazu ausgestaltet ist, Licht zum Abtasten des ersten Bereichs R1 inklusive eines Bereichs Rmax mit maximaler Beleuchtungsintensität des Fernlichtverteilungsmuster PH zu emittieren, die lichtemittierenden Module 154b und 154h als einen zweiten lichtemittierenden Teil, der dazu ausgestaltet ist, Licht zum Abtasten des zweiten Bereichs R2 benachbart zu dem ersten Bereich R1 zu emittieren, und die lichtemittierenden Module 154a, 154i als einen dritten lichtemittierenden Teil, der dazu ausgestaltet ist, Licht zum Abtasten eines dritten Bereichs R3 benachbart zu dem zweiten Bereich R2 zu emittieren. Der Bereich Rmax mit maximaler Beleuchtungsintensität des Fernlichtverteilungsmusters PH entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist ein Bereich in der Nähe eines Kreuzungspunkts zwischen der H-H Linie und der V-V Linie.
Ferner, wie in 18 gezeigt, ist in der ersten Lichtquelle 142 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Summe der Längen der gesamten lichtemittierenden Module 154c bis 154g in der Längsrichtung als L1 ausgedrückt ist und die Summe der Längen der lichtemittierenden Module 154b, 154a in der Richtung parallel zu der Längsrichtung der gesamten lichtemittierenden Module 154c bis 154g als L2 ausgedrückt ist (L2'+L2"), eine Beziehung L1>L2 erfüllt.
In dieser Weise, da die optische Einheit 118 die lichtemittierenden Module 154b, 154h zum Abtasten des zweiten Bereichs R2 benachbart zu dem ersten Bereich R1 zusätzlich zu den lichtemittierenden Modulen 154c bis 154g zum Abtasten des ersten Bereichs inklusive des Bereichs mit maximaler Beleuchtungsintensität beinhaltet, wird ein breiterer Bereich eines Bestrahlens möglich, während die maximale Beleuchtungsintensität erfüllt wird.
Ferner ist in der ersten Lichtquelle 142 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform, da die Anzahl der lichtemittierenden Module 154 zum Abtasten des ersten Bereichs R1, der den Bereich mit maximaler Beleuchtungsintensität beinhaltet, als N1 (N1=5) ausgedrückt ist und die Anzahl der lichtemittierenden Module 154 zum Abtasten des zweiten Bereichs als N2 (N2=2) ausgedrückt ist, eine Beziehung N1>N2 erfüllt. In dieser Weise ist es möglich, die Anzahl der lichtemittierenden Module 154, die Licht für ein Abtasten des zweiten Bereichs R2, der nicht den Bereich Rmax mit maximaler Beleuchtungsintensität beinhaltet, zu reduzieren.
Ferner, wie in 17 und 18 gezeigt, ist der Bereich des zweiten lichtemittierenden Teils (lichtemittierende Module 154b, 154h) kleiner als der des ersten lichtemittierenden Teils (lichtemittierende Module 154c bis 154g). In dieser Weise kann zum Beispiel die Anzahl der lichtemittierenden Module 154, welche den zweiten lichtemittierenden Teil ausbilden, im Vergleich mit dem ersten lichtemittierenden Teil reduziert werden.
Ferner, wie in 18 gezeigt, sind die lichtemittierenden Module 154b, 154h mehrere lichtemittierende Bereiche, die voneinander mit nichtlichtemittierenden Bereichen R4 dazwischen beabstandet. In dieser Weise, wie in 20 gezeigt, ist es möglich, den zweiten Bereich R2 über denselben breiten Bereich wie den ersten Bereich R1 nur durch die zwei Abtastmuster Pb, Ph zu bestrahlen, ohne die Größe der lichtemittierenden Module 154b, 154h zu vergrößern.
Die lichtemittierenden Module 154b, 154h sind benachbart zu jedem der lichtemittierenden Module 154c, 154g bereitgestellt, die an beiden Enden der lichtemittierenden Module 154c bis 154g in der Längsrichtung positioniert sind. In dieser Weise können die lichtemittierenden Module 154b, 154h einen Bereich bestrahlen, der dieselbe Breite wie der Bereich aufweist, der durch die lichtemittierenden Module 154c bis 154g bestrahlt wird.
21A bis 21C sind Ansichten, die Modifikationen des Fernlichtverteilungsmusters durch die erste Lichtquelle 142 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform zeigen.
Ein Fernlichtverteilungsmuster PH1', das in 21A gezeigt ist, ist ein Muster, in welchem ein Teil des dritten Bereichs R3 ein lichtabgeschirmter Bereich (ein nicht bestrahlter Bereich) ist. Für diesen Zweck können die lichtemittierenden Module 154a, 154i zu einem vorbestimmten Zeitpunkt ausgeschaltet werden.
Ein Fernlichtverteilungsmuster PH2', das in 21B gezeigt ist, ist ein Muster, in dem Teil des ersten Bereichs R1 und des zweiten Bereichs R2 ein lichtabgeschirmter Bereich (nicht bestrahlter Bereich) ist. Zu diesem Zweck können lichtemittierende Module 154b bis 154h zu einem vorbestimmten Zeitpunkt ausgeschaltet werden.
Ein Lichtverteilungsmuster PH3', das in 21C gezeigt ist, ist ein Muster, in welchem ein Teil des Bereichs R1 ein lichtabgeschirmter Bereich (nicht bestrahlter Bereich) ist. Zu diesem Zweck können lichtemittierende Module 154c bis 154g zu einem vorbestimmten Zeitpunkt ausgeschaltet werden.
Wie oben beschrieben sind in der optischen Einheit 118 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform mehrere lichtemittierende Module entlang der ersten Richtung angeordnet, sodass die Lichtquellenbilder in der Abtastrichtung (horizontalen Richtung) angeordnet sind, um die maximale Beleuchtungsintensität des zentralen Teils des ersten Bereichs R1 zu erhöhen, und die lichtemittierenden Module sind auch entlang der zweiten Richtung angeordnet, welche die erste Richtung kreuzt, um den Bestrahlungsbereich in der Richtung, welche die Abtastrichtung kreuzt, auszuweiten.
Vorhergehend wurde die vorliegende Erfindung mit Bezug zu jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf jede der Ausführungsformen, die oben beschrieben wurde, beschränkt, sondern eine geeignete Kombination oder Ersetzung der Konfigurationen der Ausführungsformen ist auch in der vorliegenden Erfindung erhalten. Ferner, basierend auf den Kenntnissen des Fachmanns ist die Kombination oder die Reihenfolge der Bearbeitung in jeder Ausführungsform geeignet änderbar oder eine Modifikation wie verschiedene Designänderungen können zu jeder Ausführungsform hinzugefügt werden. Eine Ausführungsform, zu welcher eine solche Modifikation hinzugefügt wurde, kann auch in dem Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 201526628 A [0003]

Claims

Optische Einheit, umfassend: eine erste Lichtquelle, eine zweite Lichtquelle, einen Drehreflektor, der sich um seine Achse dreht, während dieser ein erstes Licht, das durch die erste Lichtquelle emittiert wurde, reflektiert, und eine Projektionslinse, die dazu ausgestaltet ist, das erste Licht, das durch den Drehreflektor reflektiert wurde, in einer Lichtstrahlungsrichtung der optischen Einheit zu projizieren, wobei die zweite Lichtquelle so angeordnet ist, dass ein zweites Licht, das durch die zweite Lichtquelle emittiert wird, auf die Projektionslinse einfällt, ohne durch den Drehreflektor reflektiert zu werden, und wobei die Projektionslinse dazu ausgestaltet ist, das zweite Licht in der Lichtstrahlungsrichtung der optischen Einheit zu projizieren.
Optische Einheit nach Anspruch 1, wobei die zweite Lichtquelle zwischen einem Substrat, an welchem die erste Lichtquelle montiert ist, und dem Drehreflektor in einer vorderen Ansicht angeordnet ist, die von einer Front des Fahrzeugs betrachtet wird.
Optische Einheit nach Anspruch 1 oder 2 wobei die Projektionslinse dazu ausgestaltet ist, das erste Licht, das darauf einfällt, nachdem es durch den Drehreflektor reflektiert wurde, als ein gesammeltes Lichtverteilungsmuster in der Lichtstrahlungsrichtung der optischen Einheit zu projizieren, und das zweite Licht, das darauf einfällt, ohne durch den Drehreflektor reflektiert zu werden, als ein gestreutes Lichtverteilungsmuster in der Lichtstrahlungsrichtung der optischen Einheit zu projizieren.
Optische Einheit, umfassend: eine erste Lichtquelle, einen Drehreflektor, der sich um seine Achse dreht, während dieser ein erstes Licht, das durch die erste Lichtquelle emittiert wird, reflektiert, eine Projektionslinse, die dazu ausgestaltet ist, das erste Licht, das durch den Drehreflektor reflektiert wird, in einer Lichtstrahlungsrichtung der optischen Einheit zu projizieren, eine zweite Lichtquelle, die zwischen der ersten Lichtquelle und der Projektionslinse angeordnet ist, und ein optisches Element, das dazu ausgestaltet ist, einen optischen Pfad des zweiten Lichts, das durch die zweite Lichtquelle emittiert wird, zu ändern und das zweite Licht zu der Projektionslinse zu richten, wobei die zweite Lichtquelle so angeordnet ist, dass das zweite Licht, das von der zweiten Lichtquelle emittiert wird, auf die Projektionslinse einfällt, ohne durch den Drehreflektor reflektiert zu werden.
Optische Einheit nach Anspruch 4, wobei die Projektionslinse dazu ausgestaltet ist, das erste Licht, das darauf einfällt, nachdem es durch den Drehreflektor reflektiert wurde, als ein gesammeltes Lichtverteilungsmuster in der Lichtstrahlungsrichtung der optischen Einheit zu projizieren und das zweite Licht, das darauf einfällt, ohne durch den Drehreflektor reflektiert zu werden, als ein gestreutes Lichtverteilungsmuster in der Lichtstrahlungsrichtung der optischen Einheit zu projizieren.
Optische Einheit nach einem der Ansprüche 1-5, wobei die zweite Lichtquelle mehrere lichtemittierende Elemente umfasst, die in einer Matrixform angeordnet sind.
Optische Einheit, umfassend: eine erste Lichtquelle, einen Drehreflektor, der sich um seine Achse dreht, während dieser ein erstes Licht reflektiert, das durch die erste Lichtquelle emittiert wird, eine Projektionslinse, die dazu ausgestaltet ist, das erste Licht, das durch den Drehreflektor reflektiert wird, in einer Lichtstrahlungsrichtung der optischen Einheit zu projizieren, eine zweite Lichtquelle, die zwischen der ersten Lichtquelle und der Projektionslinse angeordnet ist, und ein optisches Element, das dazu ausgestaltet ist, das zweite Licht, das durch die zweite Lichtquelle emittiert wird, zu reflektieren und das zweite Licht zu der Projektionslinse zu richten, wobei die zweite Lichtquelle so angeordnet ist, dass das zweite Licht, das durch die zweite Lichtquelle emittiert wird, auf die Projektionslinse einfällt, ohne durch den Drehreflektor emittiert zu werden.
Optische Einheit, umfassend: eine Lichtquelle und einen Drehreflektor, der sich um seine Achse dreht, während dieser Licht, das durch die Lichtquelle emittiert wird, reflektiert, wobei der Drehreflektor mit einer Reflexionsoberfläche bereitgestellt ist, sodass ein vorbestimmtes Lichtverteilungsmuster durch Abtasten einer vorderen Seine mit einem Licht, das durch den sich drehenden Drehreflektor reflektiert wird, bereitgestellt ist, wobei die Lichtquelle umfasst: erste lichtemittierende Teile, die dazu ausgestaltet sind, ein erstes Licht zum Abtasten eines ersten Bereichs, der einen Bereich mit maximaler Beleuchtungsintensität beinhaltet, eines Lichtverteilungsmusters zu emittieren und zweite lichtemittierende Teile, die dazu ausgestaltet sind, ein zweites Licht zum Abtasten eines zweiten Bereichs benachbart zu dem ersten Bereich zu emittieren, und wobei, wenn eine Summe der Längen der ersten lichtemittierenden Teile in einer Längsrichtung als L1 ausgedrückt wird und eine Summe von Längen der zweiten lichtemittierenden Teile in einer Richtung parallel zu der Längsrichtung der ersten lichtemittierenden Teile als L2 ausgedrückt wird, eine Beziehung L1>L2 erfüllt ist.
Optische Einheit nach Anspruch 8, wobei, wenn eine Anzahl lichtemittierender Elemente, welche die ersten lichtemittierende Teile ausgestalten, als N1 ausgedrückt ist und eine Anzahl lichtemittierender Elemente, welche die zweiten lichtemittierenden Teile ausgestalten, als N2 ausgedrückt ist, eine Beziehen N1>N2 erfüllt ist.
Optische Einheit nach Anspruch 8 oder 9, wobei ein Bereich der zweiten lichtemittierenden Teile kleiner als ein Bereich der ersten lichtemittierenden Teile ist.
Optische Einheit nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die zweiten lichtemittierenden Teile mehrere lichtemittierende Bereiche umfassen, die voneinander mit einem Bereich, der kein Licht emittiert, dazwischen eingefügt beabstandet sind.
Optische Einheit nach Anspruch 11, wobei die mehreren lichtemittierenden Bereiche benachbart zu jedem der beiden Endabschnitte der ersten lichtemittierenden Teile in der Längsrichtung bereitgestellt sind.