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GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Einheit, und insbesondere eine optische Einheit, die für eine Fahrzeugleuchte verwendet wird.
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HINTERGRUND
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Unlängst ist eine optische Einheit mit einem Rotationsreflektor entwickelt worden, welcher sich in eine Richtung um seine Rotationsachse herum dreht, während er von einer Lichtquelle emittiertes Licht reflektiert (siehe JPWO 2011129105 (A1)).
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Diese optische Einheit kann ein Lichtverteilungsmuster ausbilden, das teilweise abgeschirmt ist, durch Steuern der Zeitgebung des An-/Ausschaltens der Lichtquelle, während die Vorderseite der optischen Einheit mit einem Lichtquellenbild gescannt wird.
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Bei der oben beschriebenen optischen Einheit sind jedoch sämtliche der Abtastbereiche, die durch das reflektierte Licht gescannt werden können, das in jedem einer Vielzahl an Flügeln reflektiert wird, die gleichen. Deshalb können in den Abtastbereichen ein bestrahlter Bereich und ein nicht-bestrahlter Bereich, die in einer Abtastrichtung geteilt sind, ausgebildet werden, wobei aber ein bestrahlter Bereich und ein nicht-bestrahlter Bereich in eine sich mit der Abtastrichtung schneidenden Richtung nicht ausgebildet werden können.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht derartiger Situationen ausgeführt worden, und eine Aufgabe von ihr ist es eine Technik bereitzustellen, die imstande ist, einen bestrahlten Bereich und einen nicht-bestrahlten Bereich auszubilden, die in eine sich mit einer Abtastrichtung schneidende Richtung in einem durch eine optische Einheit ausgebildeten Lichtverteilungsmuster geteilt sind.
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Um das obige Problem zu lösen, umfasst eine optische Einheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung einen Rotationsreflektor, der sich in eine Richtung um seine Rotationsachse herum dreht, während er von einer Lichtquelle emittiertes bzw. abgegebenes Licht reflektiert. Der Rotationsreflektor ist mit einer Vielzahl an reflektierenden Oberflächen versehen, derart dass Licht von der Lichtquelle, das durch den sich drehenden Rotationsreflektor reflektiert wird, ausgestaltet ist, um ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster auszubilden. Jede der reflektierenden Oberflächen weist eine erste reflektierende Oberfläche, die ausgestaltet ist, um einen ersten Teilbereich des Lichtverteilungsmusters auszubilden, und eine zweite reflektierende Oberfläche auf, die ausgestaltet ist, um einen zweiten Teilbereich des Lichtverteilungsmusters auszubilden, der sich von dem ersten Teilbereich unterscheidet.
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Gemäß diesem Aspekt weist das Lichtverteilungsmuster den ersten Teilbereich, der durch das durch die erste reflektierende Oberfläche reflektierte Licht der Lichtquelle ausgebildet wird, und den zweiten Teilbereich auf, der durch das durch die zweite reflektierende Oberfläche reflektierte Licht der Lichtquelle ausgebildet wird. Deshalb können zum Beispiel durch Bewirken, dass ein nicht-bestrahlter Bereich (bestrahlter Bereich) in einer Scan- bzw. Abtastrichtung des ersten Teilbereichs und ein nicht-bestrahlter Bereich (bestrahlter Bereich) in der Abtastrichtung des zweiten Teilbereichs voneinander abweichen, der bestrahlte Bereich und der nicht-bestrahlte Bereich ausgebildet werden, die in der sich mit der Abtastrichtung schneidenden Richtung unterteilt bzw. geteilt sind.
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Bei dem Rotationsreflektor kann die Anzahl der ersten reflektierenden Oberflächen und die Anzahl der zweiten reflektierenden Oberflächen die gleiche sein. Auf diese Weise wird der Schwerpunkt des Rotationsreflektors einfach nahe an die Rotationsachse gebracht, so dass die Exzentrizität während einer Drehung des Rotationsreflektors unterdrückt werden kann.
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Der Rotationsreflektor kann mit vier oder mehr reflektierenden Oberflächen versehen sein. Auf diese Weise kann eine Vielzahl an ersten reflektierenden Oberflächen und eine Vielzahl an zweiten reflektierenden Oberflächen vorgesehen werden. Als eine Folge kann, da der erste Teilbereich mehrmals gescannt bzw. abgetastet wird und der zweite Teilbereich mehrmals gescannt wird, während der Rotationsreflektor eine Umdrehung macht, die Abtastfrequenz erhöht werden.
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Bei dem Rotationsreflektor können die ersten reflektierenden Oberflächen und die zweiten reflektierenden Oberflächen abwechselnd in einer Umfangsrichtung vorgesehen sein. Auf diese Weise kann die Exzentrizität während einer Drehung des Rotationsreflektors weiter unterdrückt werden.
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Bei dem Rotationsreflektor kann ein Flügel, der als die reflektierende Oberfläche dient, um die Rotationsachse herum vorgesehen sein, und der Flügel kann eine Form aufweisen, bei welcher sich ein durch eine optische Achse und die reflektierende Oberfläche ausgebildeter Winkel entlang der Umfangsrichtung um die Rotationsachse herum verändert.
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Unterdes sind jegliche Kombination der oben beschriebenen Komponenten und die Umwandlung der vorliegenden Erfindung zwischen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen oder dergleichen auch als Aspekte der vorliegenden Erfindung effektiv. Ferner kann jegliche geeignete Kombination der oben beschriebenen Teile auch in dem Bereich der Erfindung, der durch die vorliegende Patentanmeldung ersucht wird, enthalten sein.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung können der bestrahlte Bereich und der nicht-bestrahlte Bereich, die in der sich mit der Abtastrichtung schneidenden Richtung geteilt sind, in dem durch die optische Einheit ausgebildeten Lichtverteilungsmuster ausgebildet werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine horizontale Schnittansicht eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß einem Bezugsbeispiel.
- 2 ist eine Draufsicht, die schematisch eine Ausgestaltung einer Leuchteneinheit mit einer optischen Einheit gemäß dem Bezugsbeispiel zeigt.
- 3 ist eine Seitenansicht der Leuchteneinheit, wie aus der in 1 gezeigten Richtung „A“ gesehen.
- 4A bis 4E sind Perspektivansichten, welche die Zustände eines Flügels gemäß eines Rotationswinkels eines Rotationsreflektors in der Leuchteneinheit gemäß dem Bezugsbeispiel zeigen, und 4F bis 4J sind Ansichten zum Erläutern, dass sich die Reflexionsrichtung von Licht von einer Lichtquelle gemäß den in 4A bis 4E gezeigten Zuständen ändert.
- 5A bis 5E sind Ansichten, die Projektionsbilder an Abtastpositionen zeigen, wo der Rotationsreflektor den in 4F bis 4J gezeigten Zuständen entspricht.
- 6A ist eine Ansicht, die ein Lichtverteilungsmuster zeigt, wenn ein Bereich von ±5 Grad in einer rechten und linken Richtung in Bezug auf eine optische Achse unter Verwendung des Fahrzeugscheinwerfers gemäß dem Bezugsbeispiel gescannt wird, 6B ist eine Ansicht, welche die Lichtintensitätsverteilung des in 6A gezeigten Lichtverteilungsmusters zeigt, 6C ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem ein Abschnitt des Lichtverteilungsmusters unter Verwendung des Fahrzeugscheinwerfers gemäß dem Bezugsbeispiel abgeschirmt wird, 6D ist eine Ansicht, welche die Lichtintensitätsverteilung des in 6C gezeigten Lichtverteilungsmusters zeigt, 6E ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem eine Vielzahl von Abschnitten des Lichtverteilungsmusters unter Verwendung des Fahrzeugscheinwerfers gemäß dem Bezugsbeispiel abgeschirmt wird, und 6F ist eine Ansicht, welche die Lichtintensitätsverteilung des in 6E gezeigten Lichtverteilungsmusters zeigt.
- 7A und 7B sind schematische Ansichten zum Erläutern der Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters durch eine optische Einheit gemäß einer ersten Ausführungsform.
- 8 ist eine schematische Ansicht, die ein Fernlichtverteilungsmuster zeigt, in welchem ein vorbestimmter Bereich abgeschirmt wird, durch die optische Einheit gemäß der ersten Ausführungsform.
- 9A und 9B sind schematische Ansichten zum Erläutern der Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters durch eine optische Einheit gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachstehend wird die vorliegende Erfindung basierend auf Bezugsbeispielen und Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die gleichen oder ähnliche Bestandteile, Elemente oder Prozesse, die in jeder Zeichnung gezeigt werden, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und die wiederholten Erläuterungen werden wie angemessen weggelassen. Ferner sind die Ausführungsformen nicht beabsichtigt, die Erfindung zu beschränken, sondern sind Beispiele. Sämtliche der in den Ausführungsformen beschriebenen Merkmale und Kombinationen davon sind nicht notwendigerweise wesentlich für die Erfindung.
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Eine optische Einheit der vorliegenden Erfindung kann für verschiedene Fahrzeugleuchten verwendet werden. Nachstehend wird ein Fall beschrieben werden, wo die optische Einheit der vorliegenden Erfindung auf einen Fahrzeugscheinwerfer einer Fahrzeugleuchte angewandt wird.
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(Bezugsbeispiel)
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Zuerst werden eine Basisausgestaltung und ein Basisbetrieb einer optischen Einheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf ein Bezugsbeispiel beschrieben. 1 ist eine horizontale Schnittansicht eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß dem Bezugsbeispiel. Ein in 1 gezeigter Fahrzeugscheinwerfer 10 ist ein rechter Scheinwerfer, der an der rechten Seite eines vorderen Endabschnitts von einem Automobil montiert ist, und weist die gleiche Struktur wie ein linker Scheinwerfer auf, der an der linken Seite montiert ist, außer dass er disymmetrisch mit dem linken Scheinwerfer ist. Deshalb wird nachstehend der rechte Fahrzeugscheinwerfer 10 im Detail beschrieben werden, und die Beschreibung des linken Fahrzeugscheinwerfers wird weggelassen.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst der Fahrzeugscheinwerfer 10 einen Leuchtenkörper 12 mit einer Aussparung, die sich nach vorne öffnet. Die vordere Öffnung des Leuchtenkörpers 12 ist mit einer transparenten Front- bzw. Vorderabdeckung 14 bedeckt, wobei dadurch eine Leuchtenkammer 16 ausgebildet wird. Die Leuchtenkammer 16 fungiert wie ein Raum, in welchem zwei Leuchteneinheiten 18, 20 in einem Zustand untergebracht sind, dass sie Seite an Seite in einer Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet sind.
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Von den Leuchteneinheiten ist die an der Außenseite angeordnete Leuchteneinheit, d.h. die Leuchteneinheit 20, die an der oberen Seite in 1 in dem rechten Fahrzeugscheinwerfer 10 angeordnet ist, eine Leuchteneinheit mit einer Linse. Die Leuchteneinheit 20 ist ausgestaltet, um einen variablen hohen Strahl bzw. Fernlicht zu strahlen. Andererseits ist von den Leuchteneinheiten die an der Innenseite angeordnete Leuchteneinheit, d.h. die Leuchteneinheit 18, die an der unteren Seite in 1 in dem rechten Fahrzeugscheinwerfer 10 angeordnet ist, ausgestaltet, um einen niedrigen Strahl bzw. Abblendlicht zu strahlen.
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Die Abblendlicht-Leuchteneinheit 18 umfasst einen Reflektor 22, eine an dem Reflektor 22 gestützte Lichtquellenlampe (Glühlampe) 24, und einen Schirm (nicht gezeigt). Der Reflektor 22 wird kippbar bzw. schwenkbar in Bezug auf den Leuchtenkörper 12 durch eine bekannte Einrichtung (nicht gezeigt) gestützt, z.B. eine Einrichtung, die eine Richt- bzw. Zielschraube und eine Mutter verwendet.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst die Leuchteneinheit 20 einen Rotationsreflektor 26, eine LED 28 und eine Konvexlinse bzw. Sammellinse 30 als eine Projektionslinse, die vor dem Rotationsreflektor 26 angeordnet ist. Unterdes kann anstelle der LED 28 ein lichtemittierendes Halbleiterelement, wie beispielsweise ein EL-Element oder ein LD-Element, als die Lichtquelle verwendet werden. Insbesondere für die Steuerung des Abschirmens eines Teils von einem Lichtverteilungsmuster (ist später zu beschreiben) ist es wünschenswert, eine Lichtquelle zu verwenden die imstande ist, das An-/Ausschalten in einer kurzen Zeit präzise durchzuführen. Obwohl die Form der Konvexlinse 30 gemäß den Lichtverteilungscharakteristika, wie beispielsweise Lichtverteilungsmuster oder Beleuchtungsmuster, die erforderlich sind, angemessen ausgewählt werden kann, wird eine asphärische Linse oder eine Linse mit frei gekrümmter Oberfläche verwendet. Bei dem Bezugsbeispiel wird eine asphärische Linse als die Konvexlinse 30 verwendet.
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Der Rotationsreflektor 26 dreht sich durch eine Antriebsquelle, wie beispielsweise ein Motor (nicht gezeigt), in eine Richtung um seine Rotationsachse R herum. Ferner weist der Rotationsreflektor 26 eine Reflexionsoberfläche auf, die ausgestaltet ist, um während des Drehens Licht von der LED 28 zu emittieren, und ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster auszubilden.
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2 ist eine Draufsicht, die schematisch eine Ausgestaltung der Leuchteneinheit 20 mit der optischen Einheit gemäß dem Bezugsbeispiel zeigt. 3 ist eine Seitenansicht der Leuchteneinheit 20, wie von der in 1 gezeigten Richtung „A“ gesehen.
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Der Rotationsreflektor 26 ist derart ausgestaltet, dass drei Flügel 26a, die als die Reflexionsoberfläche dienen und die gleiche Form aufweisen, um einen zylindrischen rotierenden Teil 26b herum vorgesehen sind. Die Rotationsachse R des Rotationsreflektors 26 ist schräg zu einer optischen Achse Ax und ist in einer Ebene vorgesehen, welche die optische Achse Ax und die LED 28 enthält. Mit anderen Worten ist die Rotationsachse R im Wesentlichen parallel zu der Abtastebene des Lichts (Bestrahlungsstrahl) der LED 28 vorgesehen, das in einer rechten und linken Richtung durch Drehung scannt. Auf diese Weise kann die Dicke der optischen Einheit verringert werden. Hier kann die Abtastebene als eine fächerförmige Ebene angesehen werden, die durch kontinuierliches Verbinden des Orts bzw. Locus des Lichts der LED 28 ausgebildet ist, die zum Beispiel das Abtastlicht ist. Ferner ist bei der Leuchteneinheit 20 gemäß dem Bezugsbeispiel die vorgesehene LED 28 relativ klein, und die Position, wo die LED 28 angeordnet ist, befindet sich zwischen dem Rotationsreflektor 26 und der Konvexlinse 30 und weicht von der optischen Achse Ax ab. Deshalb kann die Abmessung in einer Tiefenrichtung (eine Fahrzeug-Vorne-Hinten-Richtung) des Fahrzeugscheinwerfers 10 verkürzt werden, verglichen mit dem Fall, wo eine Lichtquelle, ein Reflektor und eine Linse in einer Reihe an einer optischen Achse angeordnet sind, wie bei einer herkömmlichen Leuchteneinheit des Projektortyps.
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Ferner sind die Formen der Flügel 26a des Rotationsreflektors 26 derart ausgestaltet, dass eine Sekundärlichtquelle der LED 28 aufgrund von Reflexion nahe dem Fokus bzw. Brennpunkt der Konvexlinse 30 ausgebildet wird. Außerdem weist jeder der Flügel 26a eine Form auf, die verdreht ist, so dass sich ein durch die optische Achse Ax und die reflektierende Oberfläche ausgebildeter Winkel entlang einer Umfangsrichtung um die Rotationsachse R herum verändert. Auf diese Weise wird, wie in 2 gezeigt, das Abtasten unter Verwendung des Lichts der LED 28 möglich. Dieser Punkt wird detaillierter beschrieben.
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4A bis 4E sind Perspektivansichten, welche die Zustände der Flügel gemäß einem Rotationswinkel des Rotationsreflektors 26 in der Leuchteneinheit gemäß dem Bezugsbeispiel zeigen, und 4F bis 4J sind Ansichten zum Erläutern, dass sich die Reflexionsrichtung von Licht von einer Lichtquelle gemäß den in 4A bis 4E gezeigten Zuständen ändert.
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4A zeigt einen Zustand, in welchem die LED 28 angeordnet ist, um einen Grenzbereich zwischen den zwei Flügeln 26a1, 26a2 zu bestrahlen. In diesem Zustand wird, wie in 4F gezeigt, das Licht der LED 28 durch eine reflektierende Oberfläche S des Flügels 26a1 in eine Richtung schräg zu der optischen Achse Ax reflektiert. Als eine Folge wird ein Endbereich von beiden rechten und linken Endabschnitten unter den Bereichen vor dem Fahrzeug, wo das Lichtverteilungsmuster ausgebildet wird, bestrahlt. Wenn sich der Rotationsreflektor 26 zu dem in 4B gezeigten Zustand dreht, ändert sich deshalb die reflektierende Oberfläche S (Reflexionswinkel) des Flügels 26a1, die das Licht der LED 28 reflektiert, weil der Flügel 26a1 verdreht wird. Als eine Folge wird, wie in 4G gezeigt, das Licht der LED 28 in eine Richtung reflektiert, die näher zu der optischen Achse Ax ist, als die in 4F gezeigte Reflexionsrichtung.
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Nachfolgend, wenn der Rotationsreflektor 26 wie in 4C, 4D und 4E gezeigt gedreht wird, ändert sich die Reflexionsrichtung des Lichts der LED 28 zu dem anderen Endabschnitt der beiden rechten und linken Endabschnitte unter bzw. zwischen den Bereichen vor dem Fahrzeug hin, wo das Lichtverteilungsmuster ausgebildet wird. Der Rotationsreflektor 26 gemäß dem Bezugsbeispiel ist derart ausgestaltet, dass er die Vorderseite einmal in eine Richtung (horizontale Richtung) durch das Licht der LED 28 dadurch scannen kann, dass sie um 120 Grad gedreht wird. Mit anderen Worten wird, wenn ein Flügel 26a vor der LED 28 vorbeigeht, ein gewünschter Bereich vor dem Fahrzeug einmal durch das Licht der LED 28 gescannt. Unterdes bewegt sich, wie in 4F bis 4J gezeigt, eine Sekundärlichtquelle (Lichtquelle-Virtuelles-Bild) 32 rechts und links nahe dem Fokus der Konvexlinse 30. Die Anzahl und Form der Flügel 26a und die Rotationsgeschwindigkeit des Rotationsreflektors 26 werden angemessen festgelegt, basierend auf den Ergebnissen von Experimenten oder Simulationen in Anbetracht von erforderlichen Charakteristika des Lichtverteilungsmusters oder dem Flimmern des zu scannenden Bildes. Weiter ist ein Motor als eine Antriebseinheit wünschenswert, die ihre Rotationsgeschwindigkeit gemäß verschiedener Lichtverteilungssteuerungen ändern kann. Somit ist es möglich, die Abtastzeitgebung bzw. das Abtasttiming einfach zu ändern. Als ein derartiger Motor ist ein Motor wünschenswert, der imstande ist, Rotationszeitgebungsinformationen von dem Motor selbst zu erhalten. Insbesondere kann ein bürstenloser Gleichstrommotor verwendet werden. Wenn der bürstenlose Gleichstrommotor verwendet wird, können die Rotationszeitgebungsinformationen von dem Motor selbst erhalten werden, und somit kann eine Ausrüstung, wie beispielsweise ein Decoder, weggelassen werden.
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Auf diese Weise kann der Rotationsreflektor 26 gemäß dem Bezugsbeispiel die Vorderseite des Fahrzeugs in der rechten und linken Richtung unter Verwendung des Lichts der LED 27 scannen, durch Entwerfen bzw. Konstruieren der Form und Rotationsgeschwindigkeit des Flügels 26a. 5A bis 5E sind Ansichten, die Projektionsbilder an Abtastpositionen zeigen, wo der Rotationsreflektor den in 4F bis 4J gezeigten Zuständen entspricht. Die Einheiten auf der vertikalen Achse und der horizontalen Achse in diesen Figuren sind Grad (°), welche den Bestrahlungsbereich und die Bestrahlungsposition angeben. Wie in 5A bis 5E gezeigt, verursacht die Drehung des Rotationsreflektors 26, dass sich das Projektionsbild in die horizontale Richtung bewegt.
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6A ist eine Ansicht, die das Lichtverteilungsmuster zeigt, wenn ein Bereich von ±5 Grad in einer rechten und linken Richtung in Bezug auf die optische Achse unter Verwendung des Fahrzeugscheinwerfers gemäß dem Bezugsbeispiel gescannt wird, 6B ist eine Ansicht, welche die Lichtintensitätsverteilung des in 6A gezeigten Lichtverteilungsmusters zeigt, 6C ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem ein Abschnitt des Lichtverteilungsmusters unter Verwendung des Fahrzeugscheinwerfers gemäß dem Bezugsbeispiel abgeschirmt wird, 6D ist eine Ansicht, welche die Lichtintensitätsverteilung des in 6C gezeigten Lichtverteilungsmusters zeigt, 6E ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem eine Vielzahl von Stellen des Lichtverteilungsmusters unter Verwendung des Fahrzeugscheinwerfers gemäß dem Bezugsbeispiel abgeschirmt wird, und 6F ist eine Ansicht, welche die Lichtintensitätsverteilung des in 6E gezeigten Lichtverteilungsmusters zeigt.
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Wie in 6A gezeigt, reflektiert der Fahrzeugscheinwerfer 10 gemäß dem Bezugsbeispiel das Licht der LED 28 durch den Rotationsreflektor 26 und scannt die Vorderseite mit dem reflektierten Licht, wobei dadurch ein Fernlicht-Lichtverteilungsmuster ausgebildet wird, das im Wesentlichen in der horizontalen Richtung seitlich verlängert ist. Auf diese Weise ist, da ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster durch Drehung in eine Richtung des Rotationsreflektors 26 ausgebildet werden kann, ein Antreiben durch einen speziellen Mechanismus, wie beispielsweise ein Resonanzspiegel, nicht notwendig, und Größenbeschränkungen der reflektierenden Oberfläche sind klein wie der Resonanzspiegel. Durch Auswählen des Rotationsreflektors 26 mit einer größeren reflektierenden Oberfläche kann deshalb das von der Lichtquelle emittierte Licht effizient für die Beleuchtung verwendet werden. Das heißt, die maximale Lichtintensität in dem Lichtverteilungsmuster kann erhöht werden. Unterdes weist der Rotationsreflektor 26 gemäß dem Bezugsbeispiel im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die Konvexlinse 30 auf, und die Fläche des Flügels 26a kann entsprechend vergrößert werden.
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Ferner kann der Fahrzeugscheinwerfer 10 mit der optischen Einheit gemäß dem Bezugsbeispiel ein Fernlicht-Lichtverteilungsmuster ausbilden, bei welchem ein beliebiger Bereich abgeschirmt wird, wie in 6C und 6E gezeigt, durch Synchronisieren der Zeitgebung des An-/Ausschaltens der LED 28 und die Änderungen bei der Lichtemission-Lichtintensität bzw. Leuchtstärke mit der Drehung des Rotationsreflektors 26. Wenn das Fernlicht-Lichtverteilungsmuster durch Ändern (An-/Ausschalten der LED) der Lichtemission-Lichtintensität der LED 28 synchron mit der Rotation des Rotationsreflektors 26 ausgebildet wird, ist es ferner auch möglich, eine Steuerung des Schwenkens des Lichtverteilungsmusters selbst durchzuführen, durch Abweichen der Phase der Änderungen bei der Lichtintensität.
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Wie oben beschrieben, wird bei dem Fahrzeugscheinwerfer gemäß dem Bezugsbeispiel das Lichtverteilungsmuster durch Scannen des Lichts der LED ausgebildet, und der Lichtabschirmabschnitt kann an einem Teil des Lichtverteilungsmusters beliebig ausgebildet werden, durch Steuern der Änderungen bei der Lichtemission-Lichtintensität. Deshalb ist es möglich, einen gewünschten Bereich durch eine kleine Anzahl von LEDs präzise abzuschirmen, verglichen mit dem Fall, wo der Lichtabschirmabschnitt durch Ausschalten einiger einer Vielzahl an LEDs ausgebildet wird. Da der Fahrzeugscheinwerfer 10 eine Vielzahl an Lichtabschirmabschnitten ausbilden kann, ist es ferner möglich, den jedem Fahrzeug entsprechenden Bereich abzuschirmen, sogar wenn eine Vielzahl an Fahrzeugen vorne vorhanden ist.
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Da der Fahrzeugscheinwerfer 10 die Lichtabschirmsteuerung ohne Bewegen des Basis-Lichtverteilungsmusters durchführen kann, ist es ferner möglich, das Gefühl an Unannehmlichkeit zu verringern, das einem Fahrer während der Lichtabschirmsteuerung verliehen wird. Da das Lichtverteilungsmuster ohne Bewegen der Leuchteneinheit 20 geschwenkt werden kann, kann ferner der Mechanismus der Leuchteneinheit 20 vereinfacht werden. Deshalb muss der Fahrzeugscheinwerfer 10 lediglich einen Motor enthalten, der für die Drehung des Rotationsreflektors 26 als ein Antriebsteil zur variablen Lichtverteilungssteuerung notwendig ist, so dass die vereinfachte Ausgestaltung, die Kostenverringerung und die Verkleinerung erzielt werden können.
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(Erste Ausführungsform)
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Bei dem in der Leuchteneinheit 20 gemäß dem oben beschriebenen Bezugsbeispiel enthaltenen Rotationsreflektor 26, sind drei Flügel 26a mit der gleichen Form an dem äußeren Umfang des rotierenden Teils 26b vorgesehen. Deshalb ist der Rotationsreflektor 26 derart ausgestaltet, dass er die Vorderseite einmal in eine Richtung (horizontale Richtung) durch das Licht der LED 28 scannen kann, dadurch dass er um 120 Grad gedreht wird. Mit anderen Worten, wenn der Rotationsreflektor 26 eine Umdrehung macht, wird der gleiche Bereich an der Vorderseite drei Mal durch das Licht der LED 28 gescannt. Deshalb kann durch Steuern des An-/Ausschaltens der LED 28 ein Fernlicht-Lichtverteilungsmuster, bei welchem ein bestrahlter Bereich und ein nicht-bestrahlter Bereich in der Abtastrichtung abwechselnd angeordnet sind, ausgebildet werden, wie in 6C und 6E gezeigt, wobei aber ein Lichtverteilungsmuster, bei welchem ein bestrahlter Bereich und ein nicht-bestrahlter Bereich in der sich mit der Abtastrichtung schneidenden Richtung (Richtung orthogonal zu der Abtastrichtung) angeordnet sind, nicht ausgebildet werden kann.
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Deshalb werden bei der optischen Einheit gemäß der ersten Ausführungsform die vorderen Bereiche, die durch das Licht der Lichtquelle zu scannen sind, das durch jede der reflektierenden Oberflächen reflektiert wird, nicht die Gleichen, durch Entwerfen der Form und Anordnung einer Vielzahl an in dem Rotationsreflektor enthaltenen, reflektierenden Oberflächen.
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7A und 7B sind schematische Ansichten zum Erläutern der Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters durch die optische Einheit gemäß der ersten Ausführungsform.
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Eine optische Einheit 40 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst einen Rotationsreflektor 42, der sich in eine Richtung um seine Rotationsachse herum dreht, während er das von der LED 28 emittierte Licht reflektiert, die eine Lichtquelle ist. Der Rotationsreflektor 42 ist mit einer Vielzahl an reflektierenden Oberflächen 42a, 42b versehen, derart dass das durch den sich drehenden Rotationsreflektor reflektierte Licht der LED 28 ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster PH ausbildet. Die reflektierenden Oberflächen weisen eine erste reflektierende Oberfläche 42a, die einen ersten Teilbereich R1 ausbildet, der sich an der oberen Seite des Lichtverteilungsmusters PH befindet, und eine zweite reflektierende Oberfläche 42b auf, die einen zweiten Teilbereich R2 ausbildet, der sich von dem ersten Teilbereich R1 unterscheidet und sich an der unteren Seite des Lichtverteilungsmusters PH befindet.
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Die erste reflektierende Oberfläche 42a reflektiert von der LED 28 emittiertes Licht und scannt den ersten Teilbereich R1, der in 7A gezeigt wird, als ein Lichtquellenbild 44 von links nach rechts. Wenn der Rotationsreflektor 42 weiter gedreht wird, wie in 7B gezeigt, reflektiert die zweite reflektierende Oberfläche 42b das von der LED 28 emittierte Licht und scannt den zweiten Teilbereich R2, der in 7B gezeigt wird, als das Lichtquellenbild 44 von links nach rechts.
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Auf diese Weise ist das Lichtverteilungsmuster PH eine Kombination des ersten Teilbereichs R1, der durch Scannen des Lichts der LED 28 ausgebildet wird, das durch die erste reflektierende Oberfläche 42a reflektiert wird, und des zweiten Teilbereichs R2, der durch Scannen des Lichts der LED 28 ausgebildet wird, das durch die zweite reflektierende Oberfläche 42b reflektiert wird. Unterdes sind bei dem in 7A und 7B gezeigten Lichtverteilungsmuster PH der erste Teilbereich R1 und der zweite Teilbereich R2 aneinander angrenzend angeordnet. Der erste Teilbereich R1 und der zweite Teilbereich R2 können jedoch teilweise miteinander überlappen.
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Ferner unterscheiden sich die Formen der ersten reflektierenden Oberfläche 42a und der zweiten reflektierenden Oberfläche 42b voneinander. Genauer weist jede der ersten reflektierenden Oberfläche 42a und der zweiten reflektierenden Oberfläche 42b eine Form auf, die so verdreht ist, dass sich ein durch die Rotationsachse R und die reflektierenden Oberflächen ausgebildeter Winkel entlang der Umfangsrichtung um die Rotationsachse R herum ändert. Außerdem unterscheiden sich bei der ersten reflektierenden Oberfläche 42a und der zweiten reflektierenden Oberfläche 42 durch die Rotationsachse R und jede reflektierende Oberfläche ausgebildete Winkel und Verhältnisse von Änderungen bei diesen Winkeln voneinander.
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8 ist eine schematische Ansicht, die ein Fernlicht-Lichtverteilungsmuster zeigt, bei welchem ein vorbestimmter Bereich abgeschirmt wird, durch die optische Einheit gemäß der ersten Ausführungsform. Bei einem in 8 gezeigten Fernlicht-Lichtverteilungsmuster PH1 werden Lichtabschirmabschnitte 46a, 46b durch Steuern des An-/Ausschaltens der LED 28 ausgebildet, wenn der erste Teilbereich R1 mit dem durch die erste reflektierende Oberfläche 42a des Rotationsreflektors 42 reflektierten Licht gescannt wird, und Lichtabschirmabschnitte 48a, 48b werden durch Steuern des An-/Ausschaltens der LED 28 ausgebildet, wenn der zweite Teilbereich R2 mit dem durch die zweite reflektierende Oberfläche 42b reflektierten Licht gescannt wird.
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Auf diese Weise können, durch Verursachen, dass die Lichtabschirmabschnitte 46a, 46b (nicht-bestrahlte Abschnitte) in einer Abtastrichtung X des ersten Teilbereichs R1 und die Lichtabschirmabschnitte 48a, 48b (nicht-bestrahlte Abschnitte) in der Abtastrichtung X des zweiten Teilbereichs R2 voneinander abweichen, der bestrahlte Bereich 46c (oder bestrahlte Bereich 48c) und der Lichtabschirmabschnitt 48a (oder der Lichtabschirmabschnitt 46b), die in einer sich mit der Abtastrichtung schneidenden Richtung Y unterteilt sind, ausgebildet werden.
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Ferner sind bei dem Rotationsreflektor 42 die Anzahl der ersten reflektierenden Oberflächen 42a und die Anzahl der zweiten reflektierenden Oberflächen 42b die gleichen. Auf diese Weise wird der Schwerpunkt des Rotationsreflektors 42 einfach nahe an die Rotationsachse R gebracht, so dass die Exzentrizität während einer Drehung des Rotationsreflektors 42 unterdrückt werden kann.
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(Zweite Ausführungsform)
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9A und 9B sind schematische Ansichten zum Erläutern der Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters durch eine optische Einheit gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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Eine optische Einheit 50 gemäß einer zweiten Ausführungsform unterscheidet sich hauptsächlich von der optischen Einheit 40 gemäß der ersten Ausführungsform dahingehend, dass ein Rotationsreflektor 52 vier reflektierende Oberflächen aufweist. Der Rotationsreflektor 52 ist mit einer Vielzahl an reflektierenden Oberflächen 52a bis 52d versehen, derart dass das Licht der LED 28, das durch den sich drehenden Rotationsreflektor reflektiert wird, das gewünschte Lichtverteilungsmuster PH ausbildet. Die reflektierenden Oberflächen weisen erste reflektierende Oberflächen 52a, 52c, die den ersten Teilbereich R1 ausbilden, der sich an der oberen Seite des Lichtverteilungsmusters PH befindet, und zweite reflektierende Oberflächen 52b, 52d auf, die den zweiten Teilbereich R2 ausbilden, der sich von dem ersten Teilbereich R1 unterscheidet und sich an der unteren Seite des Lichtverteilungsmusters PH befindet.
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Die erste reflektierende Oberfläche 52a reflektiert das von der LED 28 emittierte Licht und scannt den ersten Teilbereich R1, der in 9A gezeigt wird, als das Lichtquellenbild 44 von links nach rechts. Wenn der Rotationsreflektor 52 weiter gedreht wird, wie in 9B gezeigt, reflektiert die zweite reflektierende Oberfläche 52b das von der LED 28 emittierte Licht und scannt den zweiten Teilbereich R2, der in 9B gezeigt wird, als das Lichtquellenbild 44 von links nach rechts. Wenn der Rotationsreflektor 52 weiter gedreht wird, wie in 9A gezeigt, reflektiert die erste reflektierende Oberfläche 52c das von der LED 28 emittierte Licht und scannt den ersten Teilbereich R1, der in 9A gezeigt wird, als das Lichtquellenbild 44 wieder von links nach rechts. Wenn der Rotationsreflektor 52 weiter gedreht wird, wie in 9B gezeigt, reflektiert die zweite reflektierende Oberfläche 52d das von der LED 28 emittierte Licht und scannt den zweiten Teilbereich R2, der in 9B gezeigt wird, als das Lichtquellenbild 44 wieder von links nach rechts.
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Auf diese Weise ist das Lichtverteilungsmuster PH eine Kombination des ersten Teilbereichs R1, der durch Scannen des Lichts der LED 28 ausgebildet wird, das durch die ersten reflektierenden Oberflächen 52a, 52c reflektiert wird, und des zweiten Teilbereichs R2, der durch Scannen des Lichts der LED 28 ausgebildet wird, das durch die zweiten reflektierenden Oberflächen 52b, 52d reflektiert wird.
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Da der Rotationsreflektor 52 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit vier oder mehr reflektierenden Oberflächen versehen ist, kann eine Vielzahl an ersten reflektierenden Oberflächen 52a, 52c und eine Vielzahl an zweiten reflektierenden Oberflächen 52b, 52d vorgesehen werden. Als eine Folge kann, da der erste Teilbereich R1 mehrmals gescannt wird und der zweite Teilbereich R2 mehrmals gescannt wird, während der Rotationsreflektor 52 eine Umdrehung macht, die Abtastfrequenz erhöht werden.
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Ferner sind bei dem Rotationsreflektor 52 die ersten reflektierenden Oberflächen 52a, 52c und die zweiten reflektierenden Oberflächen 52b, 52d abwechselnd in der Umfangsrichtung vorgesehen. Auf diese Weise kann die Exzentrizität während einer Drehung des Rotationsreflektors 52 weiter unterdrückt werden.
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Obenstehend ist die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf jede der oben beschriebenen Ausführungsformen beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf jede der oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern es ist auch beabsichtigt, dass eine geeignete Kombination oder Substitution für die Ausgestaltungen der Ausführungsform in der vorliegenden Erfindung enthalten ist. Basierend auf dem Wissen von Fachleuten kann ferner die Kombination oder die Reihenfolge des Verarbeitens bei jeder Ausführungsform angemessen geändert werden, oder eine Modifikation, wie beispielsweise Design-Änderungen, kann zu jeder Ausführungsform zugefügt werden. Eine Ausführungsform, zu welcher eine derartige Modifikation zugefügt ist, kann auch in dem Bereich der vorliegenden Erfindung enthalten sein.
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Bei den optischen Einheiten gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen wird das Lichtverteilungsmuster durch Kombinieren von zwei Teilbereichen ausgebildet. Das Lichtverteilungsmuster kann jedoch durch Kombinieren von drei oder mehr Teilbereichen ausgebildet werden. Auf diese Weise, da der Freiheitsgrad bei der Position, Größe und Anzahl des Lichtabschirmabschnitts vergrößert ist, ist es möglich die Fahrzeugleuchte zu realisieren, die imstande ist eine gute Sicht nach vorne zu erhalten, während eine Blendung zu dem vorderen Fahrzeug oder Fußgänger verringert wird. Ferner kann die Größe von jedem Teilbereich die Gleiche sein oder kann sich unterscheiden. Ferner kann ein Teil des Teilbereichs mit anderen Teilbereichen überlappen, oder die Teilbereiche können voneinander beabstandet sein.
