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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer, der mit einer sogenannten Projektor-Leuchteneinheit versehen ist.
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Es ist bereits ein Fahrzeugscheinwerfer bekannt, der so ausgebildet ist, dass er eine Lichtumschaltung zwischen Abblendlicht und Fernlicht durch Verschiebung einer Abschirmung durchführt. So wird beispielsweise ein Fahrzeugscheinwerfer, der einen Lichtumschaltmechanismus wie voranstehend geschildert aufweist, der durch Verschiebung einer Abschirmung betrieben wird, im
US-Patent Nr. 6,286,985 B1 beschrieben.
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Obwohl der Lichtumschaltmechanismus, der durch Verschiebung der Abschirmung betrieben wird, in einer sogenannten Leuchteneinheit des Parabeltyps in dem Fahrzeugscheinwerfer eingesetzt wird, der in der voranstehend angegebenen Veröffentlichung beschrieben wird, ist es ebenfalls möglich, einen Lichtumschaltmechanismus einzusetzen, der durch Verschiebung der Abschirmung in einer Leuchteneinheit des Projektortyps betrieben wird.
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Bei einer Leuchteneinheit des Projektortyps ist jedoch ein Lichtquellenbild, das ein Lichtverteilungsmuster ausbildet, größer als bei der Leuchteneinheit des Parabeltyps, infolge der konstruktiven Unterschiede. Daher kann die Lichtintensität einer ”heissen Zone” (eines Bereichs mit Licht hoher Intensität) nicht ausreichend zum Zeitpunkt der Abstrahlung von Fernlicht erhöht werden, wenn eine Lichtumschaltung mittels Verschiebung der Abschirmung durchgeführt wird.
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Dieses Problem wird nachstehend im einzelnen erläutert.
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Die 9A und 9B zeigen ein Lichtverteilungsmuster, das durch Lichtabstrahlung von der Leuchteneinheit ausgebildet wird, wenn der Lichtumschaltmechanismus, der durch Verschiebung der Abschirmung betrieben wird, in einer Leuchteneinheit des Projektortyps verwendet wird. 9A zeigt ein Lichtverteilungsmuster für Abblendlicht, und 9B eines für Fernlicht.
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Bei dem Lichtverteilungsmuster P(L) für Abblendlicht, das in 9A gezeigt ist, ist es vorzuziehen, dass die Leuchtdichte der Zone A in der Nähe einer Abschneidelinie CL in einer entgegenkommenden Fahrspur auf unterhalb eines vorbestimmten Wertes heruntergesetzt oder begrenzt wird. Dies liegt daran, dass eine Blendung eines entgegenkommenden Fahrers verhindert werden soll. Dagegen ist es bei einem Lichtverteilungsmuster P(H) für Fernlicht, das in 9B gezeigt ist, vorzuziehen, die Zone A als Teil der ”heissen” Zone (Bereich mit Licht hoher Intensität) HZ so lichtstark wie möglich auszubilden.
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Es bestehen daher sich widersprechende Anforderungen in Bezug auf die Beleuchtung in der Zone A beim Betrieb mit Abblendlicht bzw. mit Fernlicht. Bei der Leuchteneinheit des Projektortyps, bei welcher ein Lichtquellenbild größer wird, ist es recht schwierig, diese Anforderungen dadurch zu erfüllen, dass man sich nur auf das Vorhandensein oder die Abwesenheit einer Abschirmung zum Abschirmen des Lichtes verlässt. In diesem Fall wird die Lichtstärke der heissen Zone des Fernlichts in gewissem Ausmass geopfert, da der Verhinderung einer Blendung eines entgegenkommenden Fahrers Priorität gegeben wird.
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Aus den bezüglich der vorliegenden Erfindung älteren, jedoch nicht vorveröffentlichten Druckschriften
EP 1 219 887 A2 ,
EP 1 286 106 A1 und
EP 1 213 532 A2 sind verschiedene Fahrzeugscheinwerfer mit einer sogenannten Projektorleuchteneinheit bekannt. Diese Fahrzeugscheinwerfer umfassen jeweils einen Hauptreflektor, der Licht von einer Lichtquelle nach vom in Richtung einer optischen Achse reflektiert, wobei eine Linse vor dem Reflektor angeordnet ist. Weiterhin ist bei diesen bekannten Fahrzeugscheinwerfern eine bewegbare Abschirmung zwischen der Linse und dem Hauptreflektor vorgesehen. Zur Erhöhung der Lichtstärke weisen diese Scheinwerfer Zusatzreflektoren auf, die in verschiedenen Anordnungen vorgesehen sind. Diese Zusatzreflektoren werden oberhalb und unterhalb der optischen Achse sowie links und rechts der optischen Achse vorgesehen.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Fahrzeugscheinwerfer zu schaffen, der wirksam die Lichtstärke der heissen Zone zum Zeitpunkt der Abstrahlung von Fernlicht erhöhen kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Fahrzeugscheinwerfen mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargelegt.
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Es wird auf vorteilhafte Weise ein Fahrzeugscheinwerfer geschaffen, der bei Erhöhung der Lichtstärke der heissen Zone zum Zeitpunkt der Abstrahlung von Fernlicht weiterhin die Blendung eines entgegenkommenden Fahrers beim Abstrahlen von Abblendlicht verhindert.
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Ein Fahrzeugscheinwerfer gemäß der vorliegenden technischen Lehre ist so ausgebildet, dass er die Abstrahlung von Licht in Vorwärtsrichtung mit einem vorbestimmten Lichtverteilungsmuster mit Hilfe einer Leuchteneinheit des Projektortyps durchführt. Eine Lichtquelle ist auf einer optischen Achse vorgesehen, die in Längsrichtung eines Fahrzeugs verläuft, ein Reflektor reflektiert Licht von der Lichtquelle nach vom und zur optischen Achse hin, eine Projektionslinse ist an der Vorderseite des Reflektors vorgesehen, und eine Abschirmung ist zwischen der Projektionslinse und dem Reflektor angeordnet, und schirmt einen Teil des von dem Reflektor reflektierten Lichts ab. Ein erster zusätzlicher Reflektor, der direktes Licht von der Lichtquelle schräg nach unten entlang der optischen Achse reflektiert, ist zwischen dem Reflektor, der schräg oberhalb der optischen Achse liegt, und der Projektionslinse vorgesehen. Ein zweiter zusätzlicher Reflektor, der von dem ersten zusätzlichen Reflektor reflektiertes Licht nach vom reflektiert, ist schräg unterhalb der optischen Achse vorgesehen, also diagonal entgegengesetzt zum ersten zusätzlichen Reflektor. Die reflektierende Oberfläche des ersten zusätzlichen Reflektors ist wie eine Ellipsoid-Kugeloberfläche ausgebildet, die einen ersten Brennpunkt in der Nähe der Lichtquelle sowie einen zweiten Brennpunkt auf der Seite des zweiten zusätzlichen Reflektors in Bezug auf eine vertikale Ebene aufweist, in der die optische Achse liegt.
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Die Arten der ”Lichtquelle” sind nicht irgendwie eingeschränkt. So kann beispielsweise ein Entladungslichtabschnitt einer Entladungslampe verwendet werden, ein Heizfaden einer Glühlampe wie beispielsweise einer Halogenlampe, oder dergleichen.
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Da der ”zweite zusätzliche Reflektor” so ausgebildet ist, dass er vom ersten zusätzlichen Reflektor reflektiertes Licht nach vom reflektiert, gibt es keine spezielle Einschränkung für Einzelheiten des Aufbaus, einschließlich der Form der reflektierenden Oberfläche und der Abmessungen. In Bezug auf die Form der reflektierenden Oberfläche des zweiten zusätzlichen Reflektors ist es möglich, eine quadratische Oberfläche (also ein Paraboloid, eine Ellipsoid-Oberfläche, oder ein Hyperboloid) einzusetzen, eine Freiformoberfläche, oder dergleichen.
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Wie voranstehend erläutert ist ein Fahrzeugscheinwerfer gemäß der vorliegenden technischen Lehre mit einer Leuchteneinheit des Projektortyps versehen. Der Fahrzeugscheinwerfer weist einen ersten zusätzlichen Reflektor auf, der direktes Licht von der Lichtquelle schräg nach unten näher zur optischen Achse hin reflektiert, und einen zweiten zusätzlichen Reflektor, der von dem ersten zusätzlichen Reflektor reflektiertes Licht nach vom reflektiert, schräg nach unten in Bezug auf die optische Achse, ist also diagonal entgegengesetzt zum ersten zusätzlichen Reflektor in Bezug auf die optische Achse angeordnet, zwischen dem Reflektor, der schräg oberhalb der optischen Achse angeordnet ist und der Projektionslinse. Weiterhin ist eine reflektierende Oberfläche des ersten zusätzlichen Reflektors wie eine Ellipsoid-Kugeloberfläche ausgebildet, die einen ersten Brennpunkt in der Nahe der Lichtquelle sowie einen zweiten Brennpunkt auf der Seite des zweiten zusätzlichen Reflektors in Bezug auf eine vertikale Ebene aufweist, welche die optische Achse einschliesst. Daher lassen sich folgende Auswirkungen erzielen.
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Es wird ermöglicht, ein Lichtverteilungsmuster (ein zusätzliches Lichtverteilungsmuster) hinzuzufügen. Das zusätzliche Lichtverteilungsmuster kann durch Licht ausgebildet werden, das von dem zweiten zusätzlichen Reflektor reflektiert wird, zusätzlich zu einem grundlegenden Lichtverteilungsmuster, das durch Licht gebildet wird, das von dem Reflektor reflektiert wird, und durch die Projektionslinse hindurchgelangt. Das Lichtverteilungsmuster wird von der Leuchteneinheit in Vorwärtsrichtung abgestrahlt, durch Reflektieren von Licht, das schräg nach oben in Bezug auf die optische Achse gerichtet ist, unter dem direkten Licht, das schräg nach vom und oben von der Lichtquelle ausgesandt wird, in Vorwärtsrichtung durch den zweiten zusätzlichen Reflektor, nachdem das voranstehend geschilderte Licht schräg nach unten entlang der optischen Achse durch den ersten zusätzlichen Reflektor reflektiert wurde.
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Weiterhin weist die reflektierende Oberfläche des ersten zusätzlichen Reflektors die Form einer Ellipsoid-Kugeloberfläche auf, die einen ersten Brennpunkt in der Nähe der Lichtquelle sowie einen zweiten Brennpunkt auf der Seite des zweiten zusätzlichen Reflektors in Bezug auf eine Vertikalebene aufweist, welche die optische Achse enthält. Daher kann die reflektierende Oberfläche des ersten zusätzlichen Reflektors Licht sammeln, das von dem ersten Reflektor reflektiert wurde, an dem zweiten Brennpunkt, in einem Winkel, der relativ nahe an der Horizontallinie liegt, so dass ein Lichtquellenbild, das in den zweiten zusätzlichen Reflektor hineingelangt, relativ horizontal rechteckig wird. Hierdurch wird auch das zusätzliche Lichtverteilungsmuster, das durch Licht ausgebildet wird, das von dem zweiten zusätzlichen Reflektor reflektiert wird, als Muster mit relativ geringer Vertikalbreite ausgebildet.
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Die Hinzufügung des zusätzlichen Lichtverteilungsmusters zu dem grundlegenden Lichtverteilungsmuster zur Ausbildung einer heissen Zone bei der Abstrahlung von Fernlicht ermöglicht es daher, die Leuchtdichte der heissen Zone zu erhöhen, ohne dass ein Bereich in kurzer Entfernung einer Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug extrem stark beleuchtet wird, durch das Lichtverteilungsmuster mit relativ geringer Vertikalbreite. Zum Zeitpunkt der Abstrahlung von Abblendlicht führt die Verwendung nur des grundlegenden Lichtverteilungsmusters, ohne das zusätzliche Lichtverteilungsmuster hinzuzufügen, zu einer Verhinderung der Blendung eines entgegenkommenden Fahrers.
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Gemäß der vorliegenden technischen Lehre ist es bei einem Fahrzeugscheinwerfer, der so ausgebildet ist, dass er Abstrahlung von Fernlicht in Vorwärtsrichtung mit einem vorbestimmten Lichtverteilungsmuster mit Hilfe einer Leuchteneinheit des Projektortyps durchführt, möglich, wirksam die Lichtintensität der heissen Zone zum Zeitpunkt der Abstrahlung von Fernlicht zu erhöhen, wobei gleichzeitig die Blendung eines entgegenkommenden Fahrers verhindert wird.
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Weiterhin wird im allgemeinen direktes Licht von der Lichtquelle schräg nach vom und oben geschickt, und wird Licht zur Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters in der Leuchteneinheit des Projektortyps verwendet. Da bei der vorliegenden technischen Lehre das direkte Licht zur Ausbildung des zusätzlichen Lichtverteilungsmusters eingesetzt wird, kann das zusätzliche Lichtverteilungsmuster ausgebildet werden, ohne negativ die Ausbildung des grundlegenden Lichtverteilungsmusters zu beeinflussen.
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Soweit der ”zweite Brennpunkt” an der Seite des zweiten zusätzlichen Reflektors in Bezug auf eine Vertikalebene angeordnet ist, welche die optische Achse enthält, gibt es keine spezielle Einschränkungen für die Position. Wird jedoch der zweite Brennpunkt auf einen Ort gesetzt, an welchem der zweite Brennpunkt um 45 Grad oder mehr zum zweiten zusätzlichen Reflektor hin gegenüber der Vertikalrichtung unterhalb der optischen Achse gedreht wird, so wird das Lichtquellenbild, das in den zweiten zusätzlichen Reflektor hineingelangt, auf geeignete Weise horizontal-rechteckig. Wird zusätzlich der zweite Brennpunkt auf einen Ort gesetzt, der 20 mm von der optischen Achse in Horizontalrichtung entfernt ist, so können die Abmessungen verkleinert werden, ohne dass eine zu große Entfernung von der optischen Achse vorhanden ist.
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Obwohl voranstehend erwähnt wurde, dass es für den jeweiligen Aufbau des ”zweiten zusätzlichen Reflektors” keine speziellen Einschränkungen gibt, kann Licht, das von dem ersten zusätzlichen Reflektor reflektiert wird, einfach von dem zweiten zusätzlichen Reflektor reflektiert und gesteuert werden, unter der Voraussetzung, dass die reflektierende Oberfläche des zweiten zusätzlichen Reflektors als quadratische Oberfläche ausgebildet ist, die einen Brennpunkt in der Nähe des zweiten Brennpunktes des ersten zusätzlichen Reflektors aufweist.
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Bei dem voranstehend geschilderten Aufbau kann eine bewegliche Abschirmung vorgesehen sein, so dass die Abschirmung eine Abschirmungsposition einnehmen kann, in welcher von dem Reflektor reflektiertes Licht teilweise abgeschirmt wird, sowie eine Lichtdurchlassposition, an welcher keine Lichtabschirmung stattfindet. Die Abschirmung kann weiterhin so ausgebildet sein, dass dann, wenn sich die Abschirmung in der Abschirmposition befindet, die Abschirmung Licht abschirmt, das von dem ersten zusätzlichen Reflektor zum zweiten zusätzlichen Reflektor gerichtet ist, und dann, wenn sich die Abschirmung in der Durchlassposition befindet, die Abschirmung das Abschirmen von Licht aufgibt, das von dem ersten zusätzlichen Reflektor zum zweiten zusätzlichen Reflektor geschickt wird. Daher kann die Lichtabstrahlung mit dem grundlegenden Lichtverteilungsmuster zum Zeitpunkt der Abstrahlung von Fernlicht erfolgen, und kann weiterhin ein zusätzliches Lichtverteilungsmuster dem grundlegenden Lichtverteilungsmuster zum Zeitpunkt der Abstrahlung von Fernlicht hinzugefügt werden, ohne dass ein neuer Mechanismus benötigt wird.
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Weiterhin kann ein ortsfestes Teil vorgesehen sein, welches Durchgangslöcher aufweist, die Licht durchlassen, das von dem ersten zusätzlichen Reflektor zum zweiten zusätzlichen Reflektor geschickt wird, und in der Nähe des zweiten Brennpunktes des ersten zusätzlichen Reflektors angeordnet ist. Ein Verschlussteil kann ebenfalls vorgesehen sein, um die Durchgangslöcher zu versperren, wenn sich die Abschirmung in der Abschirmposition befindet, und um die Durchgangslöcher zu öffnen, wenn sich die Abschirmung in der Durchlassposition befindet. Es ist daher möglich, Abschirmung von Licht, das von dem ersten zusätzlichen Reflektor zum zweiten zusätzlichen Reflektor geschickt wird, mit einem einfachen Aufbau vorzunehmen bzw. aufzuheben, und darüber hinaus, Umstände zu verhindern, bei denen Streulicht in der Leuchteneinheit in den zweiten zusätzlichen Reflektor über die Durchgangslöcher zum Zeitpunkt der Abstrahlung von Abblendlicht hineingelangt.
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Wenn wie voranstehend geschildert die Abschirmung vorgesehen ist, ist ein Betätigungsglied zum Antrieb der Abschirmung erforderlich. Wird das Betätigungsglied auf einer Seite der optischen Achse in Bezug auf den zweiten zusätzlichen Reflektor angeordnet, so wird hierdurch ermöglicht, den Raum unterhalb der optischen Achse wirksam zu nutzen, was zur Ausbildung einer kompakteren Leuchteneinheit führt. Der konkrete Aufbau des ”Betätigungsglieds” unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, so dass beispielsweise ein Elektromagnet, ein Schrittmotor oder dergleichen verwendet werden kann.
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Bei dem voranstehend geschilderten Aufbau ist es möglich, nur zwei Reflektoren vorzusehen, nämlich einen ersten und einen zweiten Reflektor. Werden jedoch zwei Paare aus ersten und zweiten Reflektoren sowohl auf der rechten als auch auf der linken Seite der optischen Achse bereitgestellt, so gestattet dies die Ausbildung eines lichtstärkeren zusätzlichen Lichtverteilungsmusters, wodurch ermöglicht wird, wirksam die Leuchtintensität der heissen Zone zum Zeitpunkt der Abstrahlung von Fernlicht zu erhöhen.
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Bei dem Fahrzeugscheinwerfer gemäß der vorliegenden technischen Lehre ist es ebenfalls möglich, eine Leuchteneinheit des Projektortyps als Leuchteneinheit exklusiv für die Abstrahlung von Abblendlicht zu verwenden, und das zusätzliche Lichtverteilungsmuster, das durch Licht gebildet wird, das von dem zweiten zusätzlichen Reflektor reflektiert wird, dem grundlegenden Lichtverteilungsmuster (also Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster) jederzeit oder nur zu geeigneten Zeiten hinzuzufügen.
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Nachfolgend wird die vorliegenden Erfindung anhand von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine Vertikalschnittansicht eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden technischen Lehre;
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2 eine Vertikalschnittansicht mit Einzelheiten der Leuchteneinheit des Fahrzeugscheinwerfers von 1;
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3 eine Vertikalschnittansicht der Leuchteneinheit von 2;
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4 eine Horizontalschnittansicht der Leuchteneinheit allein;
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5 eine Vorderansicht der Leuchteneinheit allein;
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6 eine Perspektivansicht von Hauptbestandteilen der Leuchteneinheit;
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7A und 7B eine Perspektivansicht eines Lichtverteilungsmusters für Abblendlicht bzw. für Fernlicht, die auf einer vertikalen Leinwand ausgebildet werden, die an einem Ort 25 m vor der Leuchteneinheit durch Licht ausgebildet werden, das von der Leuchteneinheit gemäß der vorliegenden technischen Lehre abgestrahlt wird;
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8A, 8B und 8C Lichtverteilungsmuster zur Erläuterung der Auswirkungen der Ausführungsform; und
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9A und 9B Beispiele für herkömmliche Lichtverteilungsmuster beim Betrieb mit Abblendlicht bzw. mit Fernlicht.
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1 ist eine Vertikalschnittansicht eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden technischen Lehre.
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Wie in der Figur gezeigt, weist ein Fahrzeugscheinwerfer 10 ein Leuchtengehäuse 14 und eine lichtdurchlässige Abdeckung 12 auf. Eine Leuchteneinheit 20 ist in Vertikalrichtung und Querrichtung durch einen Ausrichtungsmechanismus 50 verkippbar, in einem Leuchtenraum, der durch die lichtdurchlässige Abdeckung 12 und das Leuchtengehäuse 14 gebildet wird.
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2 und 3 sind Vertikalschnittansichten der Leuchteneinheit 20 allein, und 4 und 5 sind eine entsprechende Horizontalschnittansicht bzw. Vorderansicht. Weiterhin ist 6 eine Perspektivansicht, die Hauptbestandteile der Leuchteneinheit 20 zeigt.
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Wie in diesen Figuren gezeigt, ist die Leuchteneinheit 20 eine Leuchteneinheit des Projektortyps, die eine Entladungslampe 22 aufweist, einen Reflektor 24, einen Halter 26, eine Projektionslinse 28, eine Abschirmung 32, ein Betätigungsglied 34, erste zusätzliche Reflektoren 36L, 36R, und zweite zusätzliche Reflektoren 40L, 40R.
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Bei dieser Ausführungsform ist die Entladungslampe 22 eine Metallhalogenidlampe, die so auf dem Reflektor 24 angebracht ist, dass ihr Entladungslichtabschnitt 22a (ihre Lichtquelle) koaxial zu einer optischen Achse Ax angeordnet ist, die in Längsrichtung eines Fahrzeugs verläuft.
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Der Reflektor 24 weist eine im wesentlichen Ellipsoid-kugelförmige, reflektierende Oberfläche 24a auf, deren Zentrumsachse die optische Achse Ax ist. In Bezug auf die reflektierende Oberfläche 24a ist ein Querschnitt, der die optische Achse Ax enthält, ellipsoidförmig, und ist die Exzentrizität so gewählt, dass sie von dem Vertikalschnitt zum Horizontalschnitt allmählich zunimmt. Die rückwärtigen Spitzen der Ellipsoide, welche diese Querschnitte bilden, liegen jedoch an derselben Position. Die Lichtquelle 22a ist an einem ersten Brennpunkt F1 des Ellipsoids angeordnet, das den Vertikalschnitt der reflektierenden Oberfläche 24a bildet. Hierdurch reflektiert die reflektierende Oberfläche 24a Licht von der Lichtquelle 22a nach vom und zur optischen Achse Ax hin, wobei dann das Licht in einem zweiten Brennpunkt F2 des Ellipsoids im Vertikalschnitt gesammelt wird, der die optische Achse Ax enthält. Kreisförmige, ausgekerbte Abschnitte 24b, 24c sind in einem oberen Endabschnitt und einem unteren Endabschnitt eines Vorderendöffnungsabschnitts des Reflektors 24 vorgesehen.
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Der Halter 26 ist zylinderförmig ausgebildet, und verläuft von dem vorderen Öffnungsabschnitt des Reflektors 24 aus nach vom, und ist an dem Reflektor 24 an einem hinteren Endabschnitt befestigt, während die Projektionslinse 28 durch einen Haltering in einem vorderen Endabschnitt befestigt ist. In dem unteren Endabschnitt des Halters 26 ist ein Betätigungsglied-Halteteil 26a zur Befestigung des Betätigungsgliedes 34 vorgesehen. Weiterhin sind in dem oberen Endabschnitt des Halters 26 ein rechtes und ein linkes Paar der ersten zusätzlichen Reflektoren 36L, 36R einstückig mit dem Halter 26 ausgebildet, so dass sie schräg oberhalb der optischen Achse Ax liegen.
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Die ersten zusätzlichen Reflektoren 36L und 36R weisen reflektierende Oberflächen 36La und 36Ra auf, die ellipsoid-kugelförmig ausgebildet sind, wobei der erste Brennpunkt auf dieselbe Position eingestellt ist wie der erste Brennpunkt F1 des Reflektors 24. Weiterhin sind die zweiten Brennpunkte F3L und F3R der ersten zusätzlichen Reflektoren 36L und 36R auf vorbestimmte Positionen (die später erläutert werden) unterhalb der optischen Achse Ax eingestellt.
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Die Projektionslinse 28 enthält eine Plankonkav-Linse, deren vordere Oberfläche konkav ist, und deren hintere Oberfläche plan, und ist so ausgebildet, dass die Position des hinteren Brennpunktes mit dem zweiten Brennpunkt F2 des Reflektors 24 übereinstimmt. Daher sammelt die Projektionslinse 28 Licht, das von der reflektierenden Oberfläche 24a des Reflektors reflektiert wird, näher an der optischen Achse Ax und leitet es weiter.
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Die Abschirmung 32 ist mit einem kreisförmigen, vertikalen Abschnitt 32A versehen, der in Querrichtung verläuft, mit zwei vertikalen Abschnitten 32B an der Seite, die von rechten und linken Endabschnitten in Vorwärtsrichtung des kreisförmigen, vertikalen Abschnitts 32A verlaufen, sowie einer zentralen Stütze 32C, die von dem unteren Endabschnitt eines Zentrumsabschnitts in Querrichtung des kreisförmigen, vertikalen Abschnitts 32A in Vorwärtsrichtung verläuft. Die zentrale Stütze 32C ist drehbar an beiden Seitenwandabschnitten 26bL, 26bR des Halters 26 über ein Drehwellenteil 38 befestigt, das in Querrichtung verläuft, in einem Innenraum des Halters 26. Weiterhin kann die Abschirmung 32 um das Drehwellenteil 38 herum zwischen der Abschirmposition (der in 1 mit einer durchgezogenen Linie angedeuteten Position) und der Lichtdurchlassposition (der in 1 mit einer doppelt gepunkteten Kettenlinie angedeuteten Position) verschwenkt werden.
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Befindet sich die Abschirmung 32 in der Abschirmposition, so überquert der obere Rand 32a den zweiten Brennpunkt F2, um einen Teil des Lichtes abzuschirmen, das von der reflektierenden Oberfläche 24a reflektiert wird, und nach oben gerichtetes Licht zu entfernen, das von der Leuchteneinheit 20 abgestrahlt wird. Dann wird Licht für Abblendlicht (das mit durchgezogener Linie in 2 gezeigte Licht) nach unterhalb in Bezug auf die optische Achse Ax erhalten. Hierdurch wird ein Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster P(L) mit einer linken Lichtverteilung erhalten, die eine Z-förmige Abschneidelinie in Bezug auf eine abgestufte Differenz zwischen rechts und links aufweist, wie dies in 7A gezeigt ist.
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Befindet sich die Abschirmung 32 in der Lichtdurchlassposition, wie in 3 gezeigt, gibt die Abschirmung 32 die Abschirmung von Licht aus, das von der reflektierenden Oberfläche 24a reflektiert wird, und gestattet die Abstrahlung von Licht in Aufwärtsrichtung von der Leuchteneinheit 20. Dann wird Abstrahllicht für Fernlicht (das mit einer durchgezogenen Linie in 3 dargestellte Licht) erhalten. Hierdurch wird ein Fernlicht-Lichtverteilungsmuster P(H) ausgebildet, wie es in 7B gezeigt ist.
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Es wird darauf hingewiesen, dass Bereiche, die mit HZ in dem Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster P(L) und dem Fernlicht-Lichtverteilungsmuster P(H) bezeichnet sind, heisse Zonen sind (Bereiche mit Licht hoher Intensität).
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Wenn sich bei dieser Ausführungsform die Abschirmung 32 in der Lichtdurchlassposition befindet, wird ein zusätzliches Lichtverteilungsmuster P(A) im Zentralbereich des Fernlicht-Lichtverteilungsmusters P(H) ausgebildet, wie dies in 7B gezeigt ist (dies wird nachstehend genauer erläutert).
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Der Oberrand 32a der Abschirmung 32 ist stufenförmig ausgebildet (vgl. 5), so dass die rechte Seite in Bezug auf die optische Achse Ax in derselben Höhe liegt wie die optische Achse Ax, und die linke Seite eine Stufe höher liegt als die optische Achse, in dem kreisförmigen, vertikalen Abschnitt 32A. Weiterhin sind die beiden Seitenwandabschnitte 26bL, 26bR des Halters 26 so ausgebildet, dass ihre Oberränder in derselben Höhe liegen wie die optische Achse Ax.
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Beide vertikalen Abschnitte 32B der Abschirmung 32 sind in der Nähe der Innenoberfläche beider Seitenwandabschnitte 26bL, 26bR des Halters 26 angeordnet, und trapezförmige Verschlussteile 32D, die in Vorwärtsrichtung verlaufen, sind einstückig mit den beiden vertikalen Abschnitten 32B ausgebildet. Die Verschlussteile 32D sind so gewählt, dass die Schrägabschnitte 32Da am Oberrand in derselben Höhe liegen wie die oberen Randabschnitte beider Seitenwandabschnitte 26bL, 26bR des Halters 26, wenn die Abschirmung 32 in die Lichtdurchlassposition gedreht ist.
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Das Drehwellenteil 38 der Abschirmung 32 ist im unteren Endabschnitt beider vertikaler Abschnitte 32B sowie im zentralen Stützenabschnitt 32C gelagert. Ein rechtes und linkes Paar aus drehbaren Eingriffsstücken 32E, die sich schräg nach unten und rückwärts von dem Drehwellenteil 38 erstrecken, ist einstückig mit der zentralen Stütze 32C ausgebildet. Abschnitte einer Spitze dieser Dreheingriffsteile 32E sind geringfügig größer ausgebildet, als kreisförmige Abschnitte 32Ea an der Spitze. Diese stehen im Eingriff mit dem Betätigungsglied 34 an dem Paar der kreisförmigen Abschnitte 32Ea an der Spitze.
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Das Betätigungsglied 34 weist einen Elektromagnet mit eingebauter Rückstellfeder auf, der auf dem Betätigungsglied-Halteabschnitt 26a des Halters 26 befestigt ist, auf solche Weise, dass der Elektromagnet schräg nach oben und hinten gerichtet ist, und ist so ausgebildet, dass der Tauchkolben 34a im Eingriff mit dem Paar der Drehwellenteile 32E der Abschirmung 32 steht. Das Betätigungsglied 34 wird entsprechend einem Umschaltvorgang bei Lichtumschaltung in Gang gesetzt, was nicht dargestellt ist, und dreht die Abschirmung 32 zwischen der Abschirmposition und der Lichtdurchlassposition, um die Umschaltung zwischen Abblendlicht und Fernlicht durchzuführen.
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Der Tauchkolben 34a des Betätigungsgliedes 34 ist so ausgebildet, dass ein Abschnitt in der Nähe des Abschnittes seiner Spitze ein Abschnitt mit kleinem Durchmesser ist, und die kreisförmigen Abschnitte 32Ea an der Spitze der beiden Dreheingriffsabschnitte 32E im Eingriff mit dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser stehen. Weiterhin hält das Betätigungsglied 34 die Abschirmung 32 in der Abschirmposition unter Verwendung der Federkraft der eingebauten Rückstellfeder, in einem nicht erregten Zustand.
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Auf Seitenabschnitten beider Verschlussteile 32D in beiden Seitenwandabschnitten 26bL, 26bR des Halters 26 sind jeweils Durchgangslöcher 26c vorgesehen. Jedes der Durchgangslöcher 26c ist um eine Abmessung kleiner ausgebildet als jedes Verschlussteil 32D. Die Durchgangslöcher 26c werden durch jedes Verschlussteil 32D gesperrt, wenn sich die Abschirmung 32 in der Abschirmposition befindet, und werden infolge einer Drehverschiebung jedes Verschlussteils 32D geöffnet, wenn sich die Abschirmung 32 in der Lichtdurchlassposition befindet. Sind die Durchgangslöcher 26c geöffnet, weisen die Durchgangslöcher die Form eines Fünfecks auf. Die zweiten Brennpunkte F3L, F3R der zusätzlichen Reflektoren 36L, 36R sind im wesentlichen im Zentrum des Fünfecks angeordnet (vgl. 6).
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Dann ist der zweite Brennpunkt F3L des linken, ersten zusätzlichen Reflektors 36L nahezu im Zentrum des Durchgangslochs 26c angeordnet, das auf der rechten Wand 26bR des Halters 26 vorgesehen ist, und ist der zweite Brennpunkt F3R des rechten, ersten zusätzlichen Reflektors 36R im wesentlichen im Zentrum des Durchgangsloches 26c angeordnet, das in dem linken Wandabschnitt 26bL des Halters 26 vorgesehen ist. Wie aus 5 hervorgeht, liegen die zweiten Brennpunkte F3L, F3R an einem Ort, an dem die zweiten Brennpunkte um einen Winkel θ (θ = annähernd 70 Grad) gegenüber der Vertikalrichtung unterhalb der optischen Achse Ax nach rechts bzw. links gedreht sind, und der sich ebenfalls annähernd 30 mm in Horizontalrichtung entfernt von der optischen Achse Ax befindet.
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Ein rechtes und linkes Paar aus den zweiten zusätzlichen Reflektoren 40L, 40R ist an dem Halter 26 durch eine Befestigungsvorrichtung (nicht in 5 gezeigt) befestigt, in einem Bereich, der schräg nach unten sowohl zur rechten als auch linken Seite des Halters 26 geneigt ist. Die reflektierenden Oberflächen 40La, 40Ra der zweiten zusätzlichen Reflektoren 40L, 40R weisen eine Zentrumsachse auf, die parallel zur optischen Achse Ax verläuft, die durch die zweiten Brennpunkte F3R, F3L hindurchgeht, und sind mit Rotationsparaboloiden versehen, deren Brennpunkte an den Orten der zweiten Brennpunkte F3R, F3L liegen.
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Wie aus den 4 und 5 hervorgeht, wird Licht von der Lichtquelle 22a schräg nach oben geschickt, und ist nach vom und links von der Lichtquelle 22a aus geneigt, gelangt in den linken, ersten zusätzlichen Reflektor 36L hinein, wird durch den ersten zusätzlichen Reflektor 36L reflektiert, und auf dem zweiten Brennpunkt F3L gesammelt. Wie jedoch aus 2 hervorgeht, gelangt das Licht, das an dem zweiten Brennpunkt F3L gesammelt wird, nicht in den rechten, zweiten zusätzlichen Reflektor 40R hinein, da das Durchgangsloch 26c am rechten Wandabschnitt 26Br des Halters 26 durch das Verschlussteil 32D gesperrt ist, wenn sich die Abschirmung 32 in der Abschirmposition befindet.
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Weiterhin tritt, wie in 3 gezeigt, das am zweiten Brennpunkt F3L gesammelte Licht in den rechten, zweiten zusätzlichen Reflektor 40R ein, da das Durchgangsloch 26c am rechten Wandabschnitt 26bR des Halters 26 geöffnet ist, wenn sich die Abschirmung 32 in der Lichtdurchlassposition befindet. Da das auftreffende Licht als divergentes Licht von dem zweiten Brennpunkt F3L ankommt, wird das von dem zweiten zusätzlichen Reflektor 40R reflektierte Licht in Vorwärtsrichtung als paralleles Licht ausgesandt.
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Zu diesem Zeitpunkt ist es möglich, da sich der zweite Brennpunkt F3L an einem Ort befindet, an dem er annähernd um 70 Grad nach rechts gegenüber der Vertikalrichtung nach unterhalb der optischen Achse Ax verdreht ist, und sich auch annähernd 30 mm in Horizontalrichtung entfernt von der optischen Achse Ax befindet, ist es möglich, Licht, das von dem ersten zusätzlichen Reflektor 36L zum zweiten Brennpunkt F3L reflektiert wird, in einem annähernd horizontalen Winkel zu sammeln, so dass das Lichtquellenbild, das in den zweiten zusätzlichen Reflektor 40R hineingelangt, horizontal rechteckig ist. Daher ist es ebenfalls möglich, wie in 8B gezeigt, ein horizontal rechteckiges Lichtquellenbild IR zu erzeugen, das durch Licht, das von dem zweiten zusätzlichen Reflektor 40R reflektiert wird, auf einer gedachten vertikalen Leinwand erzeugt wird, die vor der Leuchteneinheit angeordnet ist.
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Wie in 6 gezeigt erfolgt in Bezug auf direktes Licht von der Lichtquelle 22a, das nach oben und vom geneigt und nach rechts geneigt abgestrahlt wird, und das in den rechten ersten zusätzlichen Reflektor 36R hineingelangt, eine ebenso symmetrische Steuerung wie bei dem direkten Licht, das in den linken ersten zusätzlichen Reflektor 36L hineingelangt. Das Licht, das in den linken, zweiten zusätzlichen Reflektor 40L von dem rechten, ersten zusätzlichen Reflektor 36R aus hineingelangt, wird dann durch den zweiten zusätzlichen Reflektor 40L reflektiert, so dass sich ein Lichtquellenbild IL ergibt, das symmetrisch zur Lichtquelle IR auf der gedachten vertikalen Leinwand angeordnet ist, wie dies in 8A gezeigt ist.
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Weiterhin wird, wie in 8C gezeigt, ein zusätzliches Lichtverteilungsmuster P(A) als Hüllenform eines Lichtquellenbildes ausgebildet, nämlich durch Vereinigung dieser beiden Paare aus dem Lichtquellenbild IR und dem Lichtquellenbild IL der 8A und 8B, und wird dieses zusätzliche Lichtverteilungsmuster P(A) zusätzlich im Zentrumsbereich des Fernlicht-Lichtverteilungsmusters P(H) bereitgestellt, wie dies in 7B gezeigt ist. Da sowohl das Lichtquellenbild IR als auch das Lichtquellenbild IL symmetrisch als horizontal rechteckige Bilder ausgebildet werden, wird auch das zusätzliche Lichtverteilungsmuster P(A), das als deren Hüllenform ausgebildet wird, ein symmetrisch ausgebildetes Muster mit einer in Vertikalrichtung geringen Breite.
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Auswirkungen der Ausführungsformen werden nachstehend erläutert.
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Zum Zeitpunkt der Abstrahlung von Abblendlicht wird das zusätzliche Lichtverteilungsmuster P(A) nicht erzeugt, und wird nur das Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster P(L), das grundlegende Lichtverteilungsmuster, ausgebildet, wie in 7A gezeigt. In diesem Fall ist das Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster P(L) ein Lichtintensitätsverteilungsmuster, bei welchem die Leuchtstärke der Zone A in der Nähe der Abschneidelinie CL in der entgegengesetzten Spur nicht höher wird als erforderlich, wobei jedoch die Leuchtstärke der Zone A in der heissen Zone HZ in dem Fernlicht-Lichtverteilungsmuster P(H) nicht ausreichend sein kann.
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In dieser Hinsicht wird bei der Ausführungsform, da das zusätzliche Lichtverteilungsmuster P(A) dem Fernlicht-Lichtverteilungsmuster P(H) überlagert wird, die Lichtstärke in Zone A ausreichend sichergestellt, selbst wenn die Lichtstärke der heissen Zone HZ in dem Fernlicht-Lichtverteilungsmuster P(H) nicht besonders hoch ist. Weiterhin ist es bei der Ausführungsform möglich, da das zusätzliche Lichtverteilungsmuster P(A) als Muster mit geringer Vertikalbreite ausgebildet wird, die Lichtstärke in der heissen Zone HZ zu erhöhen, während der Bereich der Straße in kurzer Entfernung vor dem Fahrzeug nicht übermäßig stark ausgeleuchtet wird.
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Bei der Ausführungsform ist es, wie voranstehend erwähnt, möglich, wirksam die Lichtstärke der heissen Zone HZ in dem Fernlicht-Lichtverteilungsmuster P(H) zu erhöhen, zusätzlich zur Verhinderung einer Blendung eines entgegenkommenden Fahrers, in dem Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster P(L).
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Insbesondere kann bei der Ausführungsform das zusätzliche Lichtverteilungsmuster P(A) symmetrisch mit hoher Lichtintensität ausgebildet werden, da das zusätzliche Lichtverteilungsmuster P(A) durch die beiden Paare der zusätzlichen ersten Reflektoren 36L, 36R und der zweiten Reflektoren 40R, 40L ausgebildet wird, die symmetrisch in Bezug auf die optische Achse Ax angeordnet sind. Dies ermöglicht es, die Lichtstärke in der heissen Zone HZ zum Zeitpunkt der Abstrahlung von Fernlicht wirksamer zu erhöhen.
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Weiterhin kann bei der Ausführungsform, da direktes Licht von der Lichtquelle 22a schräg nach vom und oben ausgesandt wird, was üblicherweise nicht zur Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters in einer Leuchteneinheit des Projektortyps der Fall ist, und zur Ausbildung des zusätzlichen Lichtverteilungsmusters verwendet wird, das zusätzliche Lichtverteilungsmuster P(A) erzeugt werden, ohne negativ die Ausbildung des grundlegenden Lichtverteilungsmusters zu beeinflussen, die Ausbildung des Abblendlicht-Lichtverteilungsmusters P(L), und jene des Fernlicht-Lichtverteilungsmusters P(H).
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Bei der Ausführungsform ist die Abschirmung 32 drehbar, so dass die Abschirmung 32 die Abschirmposition einnehmen kann, in welcher Licht, das von dem Reflektor reflektiert wird, teilweise abgeschirmt wird, und die Abschirmung die Lichtdurchlassposition einnehmen kann, in welcher die Lichtabschirmung aufgehoben ist. Die Abschirmung ist so ausgebildet, dass sie Licht abschirmt, das von den ersten Reflektoren 36L, 36R zu den zweiten zusätzlichen Reflektoren 40R, 40L geschickt wird, wenn sie sich in der Abschirmposition befindet, und die Abschirmung von Licht aufhebt, das von den ersten zusätzlichen Reflektoren 36L, 36R zu den zweiten zusätzlichen Reflektoren 40R, 40L geschickt wird, wenn sie sich in der Lichtdurchlassposition befindet. Daher kann die Lichtabstrahlung nur in dem Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster P(L), dem grundlegenden Lichtverteilungsmuster, zum Zeitpunkt der Abstrahlung von Abblendlicht erfolgen. Weiterhin kann das zusätzliche Lichtverteilungsmuster P(A) dem Fernlicht-Lichtverteilungsmuster P(H) hinzugefügt werden, dem grundlegenden Lichtverteilungsmuster, zum Zeitpunkt der Abstrahlung von Fernlicht, ohne dass eine neue Einrichtung benötigt wird.
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Ein Paar der Durchgangslöcher 26c, die auf beiden Seitenwandabschnitten 26bL, 26bR des Halters 26 vorgesehen sind, wird gesperrt, wenn sich die Abschirmung 32 in der Abschirmposition befindet, und ist geöffnet, wenn sich die Abschirmung in der Lichtdurchlassposition befindet, durch ein Paar aus den Verschlussteilen 32D, die an beiden vertikalen Abschnitten 32B der Abschirmung 32 vorgesehen sind. Hierdurch wird ermöglicht, die Sperrung von Licht durchzuführen und aufzuheben, das von den ersten zusätzlichen Reflektoren 36L, 36R zu den zweiten zusätzlichen Reflektoren 40R, 40L geschickt wird, und zu verhindern, dass Streulicht in der Leuchteneinheit 20 in die zweiten Reflektoren 40R, 40L durch die Durchgangslöcher 26c beim Abstrahlen von Abblendlicht hineingelangt.
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Da bei der Ausführungsform die zweiten Brennpunkte F3L, F3R an dem Ort angeordnet sind, an welchem jeder von ihnen um annähernd 70 Grad nach rechts oder links gegenüber der Vertikalrichtung unterhalb der optischen Achse Ax verdreht ist, und auch etwa 30 mm in Horizontalrichtung entfernt von der optischen Achse Ax angeordnet sind, wird ermöglicht, das Lichtquellenbild, das in die zweiten zusätzlichen Reflektoren 40R, 40L hineingelangt, horizontal rechteckig auszubilden. Es wird ebenfalls ermöglicht, die zweiten Reflektoren 40R, 40L kompakt auszubilden, ohne dass eine übermäßige Entfernung von der optischen Achse Ax vorhanden ist.
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Es wird darauf hingewiesen, dass jedes Verschlussteil 32D so ausgebildet ist, dass der Schrägoberflächenabschnitt 32Da am oberen Ende annähernd in derselben Höhe liegt wie die oberen Randabschnitte der beiden Seitenwandabschnitte 26bL, 26bR des Halters 26, so dass, wenn die Abschirmung 32 in die Lichtdurchlassposition gedreht wird, die Möglichkeit ausgeschaltet werden kann, dass von dem Reflektor 24 reflektiertes Licht teilweise durch jedes Verschlussteil 32D zum Zeitpunkt der Abstrahlung von Fernlicht abgeschirmt wird.
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Da bei der Ausführungsform das Betätigungsglied 34 zum Antrieb der Abschirmung 32 zwischen dem rechten und dem linken Paar der zweiten zusätzlichen Reflektoren 40R, 40L angeordnet ist, kann der Raum unterhalb der optischen Achse wirksam genutzt werden, wodurch ermöglicht wird, eine kompakte Leuchteneinheit auszubilden.
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Da bei der Ausführungsform die reflektierenden Oberflächen 40Ra, 40La der zweiten zusätzlichen Reflektoren 40R, 40L Rotationsparaboloide aufweisen, deren Brennpunkte an den Orten der zweiten Brennpunkte F3L, F3R der ersten zusätzlichen Reflektoren 36L, 36R liegen, wird ermöglicht, das zusätzliche Lichtverteilungsmuster P(A) mit hoher Leuchtintensität durch parallel reflektiertes Licht auszubilden. Falls es jedoch nicht speziell erforderlich ist, die Lichtintensität der heissen Zone HZ zu erhöhen, ist es ebenfalls möglich, die reflektierenden Oberflächen 40Ra, 40La als diffus reflektierende Oberflächen auszubilden, oder dergleichen, die Licht von den ersten zusätzlichen Reflektoren 36L, 36R in Querrichtung reflektieren und diffus ausbilden, anstatt als Rotationsparaboloide.
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Weiterhin sind bei der Ausführungsform, wie dies bereits erläutert wurde, die zweiten Brennpunkte F3L, F3R der ersten zusätzlichen Reflektoren 36L, 36R an den Orten vorgesehen, an welchen jeder zweite Brennpunkt um einen Winkel θ (θ = annähernd 70 Grad) nach links und rechts gegenüber der Vertikalrichtung nach unterhalb der optischen Achse Ax gedreht ist, und die annähernd 30 mm in Horizontalrichtung beabstandet von der optischen Achse Ax liegen. Wenn jedoch die zweiten Brennpunkte auf der Seite der zweiten zusätzlichen Reflektoren 40R, 40L in Bezug auf die optische Achse Ax liegen, können annähernd die gleichen Auswirkungen wie bei der Ausführungsform erzielt werden, selbst wenn ein anderer Wert gewählt wird. Hierbei ist es vorzuziehen, den Winkel θ auf 45 Grad oder mehr einzustellen, damit das zusätzliche Lichtverteilungsmuster P(A) ein Muster mit einer ausreichend geringen Vertikalbreite ist. Weiterhin ist es vorzuziehen, die Entfernung zwischen den zweiten Brennpunkten F3L, F3R und der optischen Achse Ax auf 20 mm oder mehr einzustellen, damit kompakte zweite zusätzliche Reflektoren 40R, 40L ausgebildet werden, ohne dass eine übermäßig große Entfernung von der optischen Achse Ax vorhanden ist.
