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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugleuchte, die an einem Fahrzeug angebracht, ist und ein Steuerverfahren für diese.
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Hintergrund
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Patentdokument 1 schlägt eine Beleuchtungseinrichtung vor, die eine DMD (Digital Micromirror Device) verwendet, welche mehrere hundert bis hunderttausende mikroskopische Reflexionselemente aufweist. Das Patentdokument 1 schlägt vor, dass die Charakteristika eines Lichtbündels, das von der Beleuchtungseinrichtung ausgesendet wird, über einen großen Bereich verändert werden, einfach durch die einzelnen Reflexionselemente der DMD.
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Zitatliste
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Patentdokument
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- Patentdokument 1: JP-A-9-104288
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Typischerweise ist das Lichtverteilungsmuster, das von einer Fahrzeugleuchte ausgebildet wird, in horizontaler Richtung größer als in vertikaler Richtung, um die Sichtbarkeit eines Fußgängers oder eines Hindernisses, der bzw. das am linken oder rechten Rand einer Fahrbahn, auf der das Fahrzeug fährt, lokalisiert ist, zu verbessern. Allerdings ist bei einer DMD, die beispielsweise in einem herkömmlichen Fernsehgerät oder einem Projektor verwendet wird, kein großer Unterschied zwischen der vertikalen Abmessung und der horizontalen Abmessung. Folglich ist die Verwendung der DMD in dem Fall, in dem ein Lichtverteilungsmuster von einer Fahrzeugleuchte ausgebildet wird, die eine solche DMD so wie sie ist verwendet, insofern ineffizient, da Reflexionselemente verbleiben, die nicht genutzt werden.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Fahrzeugleuchte, die ein diesbezüglich erforderliches Lichtverteilungsmuster effektiv ausbilden kann, selbst mit einer üblichen bzw. existierenden DMD, und ein Verfahren zum Steuern der Fahrzeugleuchte bereitzustellen.
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Lösung des Problems
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Eine Fahrzeugleuchte der Erfindung, welche das obige Problem lösen kann, weist auf:
eine Projektionslinse;
eine zweidimensionale Bildausbildungseinrichtung, die eine Projektionsfläche aufweist, die in der Nähe eines hinteren Brennpunkts der Projektionslinse positioniert ist; und
eine Lichtquelle, die aufgebaut ist, um die zweidimensionale Bildausbildungseinrichtung mit Licht zu bestrahlen, wobei
die Projektionsfläche aus mehreren optischen Elementen ausgebildet ist, die unabhängig voneinander betätigt bzw. angesteuert werden können,
Beleuchtungsmuster in der Projektionsfläche gleichzeitig und individuell auf mehreren Projektionsbereichen ausgebildet werden können, und
die mehreren Beleuchtungsmuster durch die Projektionslinse nach vorn bezüglich der Leuchte projiziert werden, so dass ein einziges oder mehrere Lichtverteilungsmuster ausgebildet werden.
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Bei der Fahrzeugleuchte können durch die Projektionslinse wenigstens zwei Beleuchtungsmuster so projiziert werden, dass diese teilweise überlappen, um das einzige Lichtverteilungsmuster auszubilden.
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Bei der Fahrzeugleuchte kann ein Teil der Beleuchtungsmuster, die projiziert werden, um einander zu überlappen, auf ein Zentrum vor der Leuchte projiziert wird.
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Bei der Fahrzeugleuchte können die optischen Elemente Reflexionselemente sein und können die Reflexionselemente jeweils vorgesehen sein, um unabhängig von den anderen zwischen einer Einfallsposition, bei der Licht so von der Lichtquelle reflektiert wird, dass dieses auf die Projektionslinse fällt, und einer Nicht-Einfallsposition umschalten zu können, bei der Licht so von der Lichtquelle reflektiert wird, dass dieses nicht auf die Projektionslinse fällt.
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Bei der Fahrzeugleuchte können die optischen Elemente Flüssigkristallelemente sein und können die Flüssigkristallelemente jeweils vorgesehen sein, um unabhängig von den anderen zwischen einem Lichtübertragungszustand, in dem Licht so von der Lichtquelle übertragen wird, dass dieses auf die Projektionslinse fällt, und einem Nicht-Lichtübertragungszustand umschalten zu können, bei dem Licht so von der Lichtquelle unterbrochen wird, dass dieses nicht auf die Projektionslinse fällt.
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Ein Verfahren zur Steuerung einer Fahrzeugleuchte der Erfindung, welches das Problem lösen kann, wird bereitgestellt, wobei diese aufweist:
eine Projektionslinse,
eine zweidimensionale Bildausbildungseinrichtung, die eine Projektionsfläche aufweist, die in der Nähe eines hinteren Brennpunkts der Projektionslinse positioniert ist, und
eine Lichtquelle, die aufgebaut ist, um die zweidimensionale Bildausbildungseinrichtung mit Licht zu bestrahlen,
wobei die Projektionsfläche aus mehreren optischen Elementen ausgebildet ist, die unabhängig voneinander betätigt bzw. angesteuert werden können, wobei das Verfahren aufweist:
Ansteuern der zweidimensionalen Bildausbildungseinrichtung, um Beleuchtungsmuster gleichzeitig und individuell auf mehreren Projektionsbereichen auf der Projektionsfläche auszubilden; und
Projizieren der mehreren Beleuchtungsmuster durch die Projektionslinse nach vorn bezüglich der Leuchte, um ein einziges oder mehrere Lichtverteilungsmuster auszubilden.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der Erfindung werden eine Fahrzeugleuchte, die ein diesbezüglich erforderliches Lichtverteilungsmuster effektiv ausbilden kann, selbst mit einer existierenden bzw. üblichen DMD, und ein Verfahren zum Steuern der Fahrzeugleuchte bereitgestellt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Seitenschnittansicht eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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2 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht des Fahrzeugscheinwerfers, der in 1 gezeigt ist.
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3 ist eine vergrößerte Ansicht, welche die Umgebung einer Projektionsfläche einer DMD zeigt.
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4(a) ist eine Ansicht, die Beleuchtungsmuster, die auf der Projektionsfläche ausgebildet werden, zeigt, und
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4(b) ist eine Ansicht, die ein Lichtverteilungsmuster, das auf einem imaginären Schirm ausgebildet wird, zeigt.
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5 ist eine Vorderansicht einer Projektionslinse.
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6 ist eine Ansicht, die ein Beleuchtungsmuster zeigt, das auf einer Projektionsfläche einer Fahrzeugleuchte gemäß einem vergleichenden Beispiel ausgebildet wird.
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7 ist eine Ansicht, die ein Beleuchtungsmuster zeigt, das auf einer Projektionsfläche einer Fahrzeugleuchte gemäß einem modifizierten Beispiel ausgebildet wird.
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8 ist eine Ansicht, vergleichbar mit der 2, die eine Fahrzeugleuchte gemäß dem modifizierten Beispiel zeigt.
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9 ist eine vergrößerte Ansicht der Umgebung einer Projektionsfläche der Fahrzeugleuchte, die in 8 gezeigt ist.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, bei der eine Fahrzeugleuchte gemäß der Erfindung für einen Fahrzeugscheinwerfer angewendet wird. Ein Fahrzeugscheinwerfer 1 gemäß dieser Ausführungsform ist an einer Vorderseite eines Fahrzeugs befestigt, um den Bereich vor dem Fahrzeug zu beleuchten.
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1 ist eine Seitenschnittansicht des Fahrzeugscheinwerfers 1 gemäß der Ausführungsform. In der folgenden Beschreibung wird eine Richtung, in der Licht von dem Fahrzeugscheinwerfer 1 ausgesendet wird, als ”Vorn (Vorderseite der Leuchte)” bezeichnet, und eine Richtung entgegengesetzt dazu wird als ”Rückseite” bezeichnet.
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Wie es in 1 gezeigt ist, weist der Fahrzeugscheinwerfer 1 ein Gehäuse 2, das einen offenen Bereich aufweist, der zur Vorderseite der Leuchte offen ist, und eine äußere Abdeckung 3 auf. Die äußere Abdeckung 3 ist an dem Gehäuse 2 angebracht, um den offenen Bereich des Gehäuses 2 abzudecken, und definiert mit dem Gehäuse 2 eine Leuchtenkammer S. Die äußere Abdeckung 3 ist ein durchsichtiges Element, das aus einem transparenten Harz ausgebildet ist.
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In der Leuchtenkammer S sind zwei LEDs 4 als Lichtquelle, eine DMD (Digital Micromirror Device) 10 als zweidimensionale Bildausbildungseinrichtung, zwei Reflektoren 5, die Licht von den beiden LEDs 4 zur DMD 10 reflektieren, eine Projektionslinse 6, welche Licht von der DMD 10 zur Vorderseite der Leuchte projiziert und eine Lichtabschirmplatte 7, die sich in einer Längsrichtung der Leuchte erstreckt, vorgesehen.
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2 ist eine vergrößerte Ansicht, welche die DMD 10 und die Umgebung der Projektionslinse 6 der 1 auf eine vergrößerte Weise zeigt. Wie es in 2 gezeigt ist, ist eine Fläche der DMD 10, welche zur Vorderseite der Leuchte ausgerichtet ist, als Projektionsfläche 11 vorgesehen. Die Reflektoren 5 weisen jeweils eine reflektierende Fläche auf, die Licht, das von der entsprechenden LED 4 ausgesendet wird, zur Projektionsfläche 11 der DMD 10 reflektiert. Bezüglich der Reflektoren 5 reflektiert ein Reflektor 5 Licht von der LED 4 zu einem oberen Projektionsbereich 13a (vgl. 4(a)) der Projektionsfläche 11, und der andere Reflektor 5 reflektiert Licht von der LED 4 zu einem unteren Projektionsbereich 13b (vgl. 4(a)) der Projektionsfläche 11. Somit wird das Licht von den beiden Reflektoren 5 auf die gesamte Projektionsfläche 11 abgestrahlt.
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Die Projektionslinse 6 ist so vorgesehen, dass ein hinterer Brennpunkt F derselben im Wesentlichen mit der Projektionsfläche 11 der DMD 10 zusammenfällt. Ein Beleuchtungsmuster, das auf der Projektionsfläche 11 der DMD ausgebildet wird, wird auf eine vergrößerte Weise zur Vorderseite der Leuchte projiziert, während dieses vertikal und horizontal invertiert wird.
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3 ist eine vergrößerte Ansicht, welche die Umgebung der Projektionsfläche 11 der DMD 10 auf eine vergrößerte Weise zeigt. Die DMD ist ausgebildet, indem diese die MEMS-(Micro Electro Mechanical Systems)-Technologie nutzt. Mehrere Reflexionselemente (optische Elemente) 12 sind in Form einer Matrix auf einem einzigen Substrat der DMD 10 angeordnet, und die Projektionsfläche 11 der DMD 10 wird durch die mehreren Reflexionselemente 12 ausgebildet, die auf eine flächige Art und Weise angeordnet sind. Jedes Reflexionselement 12 ist drehbar um eine Drehachse vorgesehen. Eine Spannung wird individuell an die Reflexionselemente 12 angelegt, wodurch die Reflexionselement 12 individuell bzw. unabhängig voneinander zwischen einem Zustand, in dem das Reflexionselement 12 stationär in einer Lage verbleibt, die mit einem Pfeil A gekennzeichnet ist, und einem Zustand, in dem das Reflexionselement 12 stationär in einer Lage verbleibt, die mit einem Pfeil B gekennzeichnet ist, umgeschaltet werden können.
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Wenn das Reflexionselement 12 in einer Lage vorliegt, die mit dem Pfeil A gekennzeichnet ist (bei der die Reflexionsfläche einen Winkel von ungefähr 45 Grad relativ zur Projektionsfläche 11 ausbildet), wird Licht L1, das von dem Reflektor 5 auf dieses einfällt, zur Vorderseite der Leuchte reflektiert, um auf die Projektionslinse 6 zu treffen. Dies ermöglicht, dass das Licht von der LED 4 über die Projektionslinse 6 zur Vorderseite der Leuchte emittiert wird. Wenn das Reflexionselement 12 in der Lage bzw. Ausrichtung vorliegt, in der das Licht so von der LED 4 reflektiert wird, dass dieses auf die Projektionslinse 6 fällt, wird das Reflexionselement 12 in der folgenden Beschreibung als in einer Einfallsposition vorliegend bezeichnet.
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Auf der anderen Seite, wenn das Reflexionselement 12 in der Lage vorliegt, die mit dem Pfeil B gekennzeichnet ist (in der die Reflexionsfläche im Wesentlichen parallel zur Projektionsfläche 11 liegt), wird Licht L2, das von dem Reflektor 5 auf dieses einfällt, zur Lichtabschirmplatte 7 reflektiert und fällt nicht auf die Projektionslinse 6. Wenn das Reflexionselement 12 in der Lage vorliegt, in der das Licht so von der LED 4 reflektiert wird, dass dieses nicht auf die Projektionslinse fällt, wird das Reflexionselement 12 in der folgenden Beschreibung als in einer Nicht-Einfallsposition vorliegend bezeichnet.
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Die Reflexionselemente 12 werden als Antwort auf Befehle von einer Steuereinheit 8 (vgl. 1) individuell angesprochen, um zwischen der Einfallsposition und der Nicht-Einfallsposition umzuschalten. Indem die Reflexionselemente 12 veranlasst werden, unabhängig voneinander zwischen der Einfallsposition und der Nicht-Einfallsposition umzuschalten, kann ein Beleuchtungsmuster auf der Projektionsfläche 11 ausgebildet werden, wie es unten beschrieben ist.
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4(a) ist eine Vorderansicht der Projektionsfläche 11 der DMD 10, und 4(b) zeigt ein Aufblend-Lichtverteilungsmuster 20, das von der Projektionsfläche 11, wie sie in 4(a) gezeigt ist, ausgebildet wird. 4(b) zeigt das Lichtverteilungsmuster, das auf einem imaginären vertikalen Schirm, der 25 Meter vor dem Fahrzeugscheinwerfer 1 liegt, ausgebildet wird. In 4 zeigt ein schraffierter Bereich einen Bereich, der mit Licht bestrahlt wird, und ein nicht schraffierter Bereich zeigt einen Bereich, der nicht mit Licht bestrahlt wird. Wenngleich die Reflexionselemente 12 in der 4(a) groß gezeichnet sind, ist es in der Realität wünschenswert, dass 10.000 bis 1.000.000 Reflexionselemente 12 auf der Projektionsfläche 11 ausgebildet sind.
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In dieser Ausführungsform ist, wie es in 4 gezeigt ist, die Projektionsfläche 11 der DMD 10 vertikal in zwei Projektionsbereiche 13a, 13b unterteilt. Ein Beleuchtungsmuster 14a, das einen rechten Bereich 20a eines Aufblend-Lichtverteilungsmusters 20 ausbildet, vom Fahrer aus gesehen, kann auf dem oberen Projektionsbereich 13a ausgebildet werden. Ein Beleuchtungsmuster 14b, das einen linken Teil 20b des Aufblend-Lichtverteilungsmusters 20 ausbildet, vom Fahrer aus gesehen, kann auf dem unteren Projektionsbereich 13b der Projektionsfläche 11 ausgebildet werden. Diese Beleuchtungsmuster 14a, 14b können gleichzeitig ausgebildet werden.
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Bezüglich der Reflexionselemente 12 auf der Projektionsfläche 11 werden die Reflexionselemente 12, welche zu dem Bereich gehören, in dem das Lichtverteilungsmuster 20 ausgebildet wird, veranlasst, die Einfallspositionen einzunehmen, und die anderen Reflexionselemente 12 werden veranlasst, die Nicht-Einfallspositionen einzunehmen, wodurch die Beleuchtungsmuster 14a, 14b ausgebildet werden. Das heißt, in der 4(a) werden die Reflexionselemente 12, welche zu den Bereichen gehören, in denen die Beleuchtungsmuster 14a, 14b ausgebildet werden, veranlasst, die Einfallspositionen einzunehmen, wohingegen die Reflexionselemente 12, die zu Bereichen gehören, die sich von den Bereichen unterscheiden, in denen die Beleuchtungsmuster 14a, 14b ausgebildet sind, veranlasst werden, die Nicht-Einfallspositionen einzunehmen.
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Somit wird bezüglich des Lichts, das von den LEDs 4 auf den gesamten Bereich der Projektionsfläche 11 auftrifft, lediglich das Licht, das auf die Beleuchtungsmuster 14a, 14b aufgetroffen ist, zur Projektionslinse 6 reflektiert. Somit projiziert die Projektionslinse 6 das Beleuchtungsmuster 14a, das auf dem oberen Projektionsbereich 13a ausgebildet ist, und das Beleuchtungsmuster 14b, das auf dem unteren Projektionsbereich 13b ausgebildet ist, zur Vorderseite der Leuchte, so dass die Beleuchtungsmuster 14a, 14b in der horizontalen Richtung kontinuierlich sind. Dadurch wird vor der Leuchte ein Aufblend-Lichtverteilungsmuster 20 ausgebildet, das sich in der horizontalen Richtung länglich erstreckt.
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5 ist eine Vorderansicht der Projektionslinse 6, welche bewirkt, dass sich die Beleuchtungsmuster 14a, 14b überlappen. Die Projektionslinse 6 ist vertikal geteilt und ist so ausgebildet, dass ein optische Achse Ax1 eines oberen Abschnitts 6a und eine optische Achse Ax2 eines unteren Abschnitts 6b der Projektionslinse 6 voneinander verschoben sind. Durch die Verwendung einer Projektionslinse 6, die auf die oben beschriebene Weise gestaltet ist, können zur Projektion nach vorn bezüglich der Leuchte das Beleuchtungsmuster 14a, das in dem oberen Bereich ausgebildet wird, und das Beleuchtungsmuster 14b, das in dem unteren Bereich der Projektionsfläche 11 ausgebildet wird, im Zentrum der Leuchte überlappen.
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In dieser Ausführungsform werden das Beleuchtungsmuster 14a, das in dem oberen Projektionsbereich 13a ausgebildet wird, und das Beleuchtungsmuster, das in dem unteren Projektionsbereich 13b ausgebildet wird, auf eine solche Weise bezüglich der Leuchte nach vorn projiziert, dass ein linker Endabschnitt des Beleuchtungsmusters 14a und ein rechter Endabschnitt des Beleuchtungsmusters 14b an einem zentralen Bereich 21, der vor der Leuchte liegt, teilweise überlappt. Dadurch wird der mittlere Bereich 21 vor der Leuchte hell bestrahlt, wodurch es möglich wird, die Sichtbedingung für den Fahrer zu verbessern.
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Die Lichtabschirmplatte 7 vermeidet, dass Licht, welches auf den unteren Projektionsbereich 13b der Projektionsfläche 11 auftrifft, auf den unteren Bereich 6a der Projektionslinse fällt. Die Lichtabschirmplatte 7 vermeidet ferner, dass Licht, das auf den oberen Projektionsbereich 13a der Projektionsfläche 11 auftrifft, auf den unteren Bereich 6b der Projektionslinse 6 fällt. Dadurch wird eine ungewollte Kombination der Beleuchtungsmuster 14a, 14b, welche bezüglich der Leuchte nach vorn zu projizieren sind, vermieden.
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6 ist eine Ansicht, welche ein Beleuchtungsmuster zeigt, das auf einer Projektionsfläche 11 einer DMD 10 einer Fahrzeugleuchte gemäß einem vergleichenden Beispiel ausgebildet wird. Wie es in 6 gezeigt ist, sind in dem Fall, in dem ein Beleuchtungsmuster 14c, das eine Gestalt eines auszubildenden Lichtverteilungsmusters aufweist, direkt auf der Projektionsfläche 11 ausgebildet wird, viele Reflexionselemente 12 vorhanden, welche kein Licht auf die Projektionsfläche 11 reflektieren (das heißt, die in Nicht-Einfallspositionen vorliegen).
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Das Seitenverhältnis einer DMD, die in einem vorhandenen Fernsehgerät oder Projektor verwendet wird, beträgt 1:1 oder 1:2, wohingegen das Seitenverhältnis eines Lichtverteilungsmusters für ein Fahrzeug im Bereich von 1:4 bis 1:6 liegt, wobei die Breite größer als die Höhe ist. Aus diesem Grund trägt in dem Fall, in dem das Beleuchtungsmuster 14c auf der Projektionsfläche 11 ausgebildet wird, dessen gesamter Bereich aus einem einzigen Projektionsbereich vorgesehen ist, wie es in 6 gezeigt ist, ein Teil der Projektionsfläche 11 in der Höhenrichtung nicht zur Ausbildung des Beleuchtungsmusters 14c bei. Folglich können die Reflexionselemente 12 nicht effektiv verwendet werden.
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Infolgedessen wird das Beleuchtungsmuster 14c durch eine kleine Anzahl von Reflexionselementen 12 ausgebildet, und folglich werden Irregularitäten oder gewissen Schattierungen (serrations) in der Kontur des Beleuchtungsmusters 14c erzeugt. Alternativ fällt lediglich ein Teil des Lichts von den LEDs 4 auf die Projektionslinse 6, wobei dadurch die Helligkeit des projizierten Lichtverteilungsmusters 20 verringert ist.
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Allerdings, wie es in 4 gezeigt ist, wird gemäß dem Fahrzeugscheinwerfer 1 und dem Steuerverfahren desselben dieser Ausführungsform die Projektionsfläche 11 in mehrere Projektionsbereiche 13a, 13b unterteilt, und die Beleuchtungsmuster 14a, 14b werden entsprechend gleichzeitig für die Projektionsbereiche 13a, 13b ausgebildet. Die mehreren Beleuchtungsmuster 14a, 14b werden durch die Projektionslinse 6 bezüglich der Leuchte nach vorn projiziert, wodurch das Lichtverteilungsmuster 20 ausgebildet wird.
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Aus diesem Grund können gemäß dem Fahrzeugscheinwerfer 1 und dem Steuerverfahren desselben dieser Ausführungsform die Beleuchtungsmuster 14a, 14b auch unter Verwendung solcher Reflexionselemente 12 ausgebildet werden, die im vergleichenden Beispiel, das in 6 gezeigt ist, zu Bereichen gehören, in denen kein Beleuchtungsmuster 14c ausgebildet wird (beispielsweise den Bereichen, die in der Nähe von oberen und unteren Endabschnitten der Projektionsfläche 11 in 6 liegen), und folglich können viele der Reflexionselemente 12 zur Ausbildung der Beleuchtungsmuster 14a, 14b genutzt werden. Das heißt, die Reflexionselemente 12, die nicht zur Ausbildung des Lichtverteilungsmusters 20 beitragen, können verringert werden.
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Folglich kann selbst in dem Fall, in dem eine herkömmliche bzw. existierende DMD verwendet wird, das Lichtverteilungsmuster 20 durch effektive Nutzbarmachung der Reflexionselemente 12 ausgebildet werden. Durch Ausbilden des Lichtverteilungsmusters 20 auf diese Weise ist es möglich, einen Fahrzeugscheinwerfer 1 und ein Steuerverfahren desselben bereitzustellen, mit dem das Lichtverteilungsmuster fein gesteuert werden kann, so dass das Licht beispielsweise nicht auf solche Bereiche abgestrahlt wird, welche ein vorausfahrendes Fahrzeug oder einen Fußgänger blenden. Ferner, da dem größten Teil des Lichts, das auf die Projektionsfläche 11 trifft, ermöglicht wird, auf die Projektionslinse 6 zu fallen, ist es möglich, ein helles Lichtverteilungsmuster 20 zu projizieren.
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Ferner kann die Fahrzeugleuchte unter Verwendung einer herkömmlichen DMD 10 kostengünstig hergestellt werden, ohne auf eine spezielle horizontal verlängerte DMD 10 zur Ausbildung eines länglichen Lichtverteilungsmusters zurückgreifen zu müssen. Ferner, wenn gewünscht ist, ein Lichtverteilungsmuster 20, das eine sanfte Kontur aufweist, unter Verwendung einer speziellen Anzahl oder mehr (beispielsweise 1.000.000 oder mehr) Reflexionselemente 12 auszubilden, kann ein solches Lichtverteilungsmuster 20 unter Verwendung der DMD 10 ausgebildet werden, die etwa die erforderliche Anzahl von Reflexionselementen 12 aufweist. Auf diese Weise kann eine Fahrzeugleuchte, die ein hochgradig genaues Lichtverteilungsmuster 20 ausbilden kann, kostengünstig bereitgestellt werden.
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Während die Fahrzeugleuchte und das Steuerverfahren derselben gemäß der Erfindung mit Bezug auf die Ausführungsform beschrieben wurden, ist die Fahrzeugleuchte der Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern diese kann modifiziert, verbessert werden oder dergleichen, je nach Erfordernis. Während die Erfindung beispielsweise mit Bezug auf eine Anwendung als Fahrzeugscheinwerfer in der oben beschrieben Ausführungsform beschrieben wurde, kann die Erfindung etwa für eine Fahrzeugschlussleuchte (vehicle marker lamp) angewendet werden. Ferner, während die Erfindung mit Anwendung der LEDs als Lichtquelle beschrieben wurde, können andere bekannte Lichtquellen, wie beispielsweise eine organische EL, LD (Laserdiode), Entladungslampe oder dergleichen angewendet werden.
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Ferner, während die Erfindung als Anwendung zur Ausbildung des Aufblendlicht-Verteilungsmusters beschrieben wurde, ist die Erfindung darauf nicht beschränkt. Gemäß der Fahrzeugleuchte der Erfindung können verschiedene Beleuchtungsmuster auf der Projektionsfläche 11 ausgebildet werden, indem die mehreren Reflexionselemente 12 veranlasst werden unabhängig voneinander zwischen der Einfallsposition und der Nicht-Einfallsposition umzuschalten.
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Beispielsweise können verschiedene Beleuchtungsmuster sequentiell, eines nach dem anderen, auf derselben Projektionsfläche 11 ausgebildet werden, anstelle der Beleuchtungsmuster 14a, 14b, die in 4 gezeigt sind. Somit können zusätzlich zu dem normalen Aufblendlicht-Verteilungsmuster Lichtverteilungsmuster, die verschiedene Formen aufweisen, projiziert werden, wobei darunter ein Aufblendlicht-Verteilungsmuster für eine einzelne Fahrbahnspur, ein Abblendlicht-Verteilungsmuster mit einer Abschneidelinie und dergleichen enthalten sind. Somit können verschiedene Lichtverteilungsmuster mittels einer einzigen optischen Einheit, wie etwa derjenigen, die in der Ausführungsform beschrieben ist, ausgebildet werden.
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Ferner kann ein Lichtverteilungsmuster, das seine Form ändern kann, projiziert werden, indem ein Teil der Reflexionselemente 12 veranlasst werden, zwischen den Einfallspositionen und den Nicht-Einfallspositionen umzuschalten, so dass ein Beleuchtungsmuster auf einer Projektionsfläche 11 teilweise geändert wird.
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Beispielsweise kann das Lichtverteilungsmuster gemäß einer ADB-(Adaptive Driving Beam)-Steuerung wie unten beschrieben geändert werden. Zunächst wird das Aufblendlicht-Verteilungsmuster mittels des Fahrzeugscheinwerfers 1, wie es in 4 gezeigt ist, projiziert. Als Nächstes, wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug detektiert wird, wird ein Teil der Reflexionselemente 12, die in den Bereichen der Beleuchtungsmuster 14a, 14b, gezeigt in 4(a), enthalten sind, betätigt, um in die Nicht-Einfallspositionen umzuschalten, so dass ein beleuchtungsfreier Bereich in dem Aufblendlicht-Verteilungsmuster ausgebildet wird, um zu vermeiden, dass das vorausfahrende Fahrzeug durch das Licht von dem Fahrzeugscheinwerfer 1 beleuchtet wird. Ferner wird ein Teil der Reflexionselemente 12, die in die beleuchtungsfreien Bereiche zu bringen sind, sequentiell veranlasst, in die Nicht-Einfallspositionen umzuschalten, so dass der beleuchtungsfreie Bereich sich bewegt, um der Bewegung des vorausfahrenden Fahrzeugs zu folgen. Auf diese Weise kann das Lichtverteilungsmuster, das sich auf verschiedene Weise ändern kann, lediglich durch unabhängiges Ansprechen der Reflexionselemente 12 projiziert werden.
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Ferner ist das zu projizierende Lichtverteilungsmuster nicht auf ein einziges Lichtverteilungsmuster beschränkt. Beispielsweise zeigt 7 eine Projektionsfläche 11 einer DMD 10 einer Fahrzeugleuchte gemäß einem modifizierten Beispiel. Diese Projektionsfläche 11 ist in drei Projektionsbereiche unterteilt. Ein Beleuchtungsmuster 24a, das ein Abblendlicht-Verteilungsmuster ausbildet, ein Beleuchtungsmuster 24b, das ein Aufblendlicht-Verteilungsmuster ausbildet, und ein Beleuchtungsmuster 24c, das ein Blinklicht-Verteilungsmuster (turn signal light distribution pattern) ausbildet, werden in diesen Projektionsberechen individuell ausgebildet. Gemäß diesem modifizierten Beispiel können das Abblendlicht-Verteilungsmuster, das Aufblendlicht-Verteilungsmuster und das Blinklicht-Verteilungsmuster gleichzeitig projiziert werden.
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Ferner wird das einzige Lichtverteilungsmuster 20 durch die zwei Beleuchtungsmuster 14a, 14b in der Ausführungsform, die in 4 gezeigt ist, ausgebildet. Allerdings, wie es in dem modifizierten Beispiel, das in 7 gezeigt ist, beschrieben ist, kann ein Aufbau angewendet werden, in dem ein Beleuchtungsmuster ein (einziges) Lichtverteilungsmuster ausbildet.
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Ferner sind in der oben beschrieben Ausführungsform die Reflexionselemente 12 der DMD 10 als drehbar um eine Drehachse beschrieben, um in zwei spezifischen Lagen zu stoppen. Allerdings ist die Erfindung darauf nicht beschränkt. Wenn beispielsweise ein Aufbau angewendet wird, in dem Reflexionselemente 12 an beliebigen Winkeln stoppen können, können die Reflexionselemente 12 beispielsweise so vorgesehen sein, dass diese in einer ersten Einfallsposition und einer zweiten Einfallsposition, die verschiedene Reflexionswinkel aufweisen, stoppen, um verschiedene Beleuchtungsmuster auszubilden. Alternativ können Reflexionselement 12 angewendet werden, die sich um zwei Drehachsen drehen können.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform sind die Reflexionselemente 12, die im Wesentlichen eine quadratische Form aufweisen, auf eine gitterförmige Weise angeordnet, um die Projektionsfläche 11 auszubilden. Allerdings können beispielsweise Reflexionselement 12, die eine Diamantenform aufweisen, ohne Zwischenraum angeordnet werden, um eine Projektionsfläche 11 auszubilden.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform wird eine Projektionslinse 6, welche eine Form aufweist, die in 5 gezeigt ist, angewendet, um die beiden Beleuchtungsmuster 14a, 14b auf eine überlappende Weise zu projizieren. Allerdings können zwei Beleuchtungsmuster auf eine überlappende Weise projiziert werden, indem beispielsweise die Form der Reflektoren, die Licht von den LEDs 4 zur DMD 10 reflektieren, gestaltet wird, während eine allgemeine Projektionslinse, die eine einzige optische Achse aufweist, verwendet wird.
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Ferner wird in der oben beschrieben Ausführungsform die DMD 10 als zweidimensionale Bildausbildungseinrichtung beschrieben. Allerdings ist die Erfindung drauf nicht beschränkt. Beispielsweise kann eine Flüssigkristalleinrichtung 30 als zweidimensionale Bildausbildungseinrichtung verwendet werden. 8 ist eine Ansicht, vergleichbar mit der 2, die eine Fahrzeugleuchte zeigt, welche die Flüssigkristalleinrichtung 30 als zweidimensionale Bildausbildungseinrichtung anwendet.
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In diesem modifizierten Beispiel ist eine LED 4 auf einer Seite der Flüssigkristalleinrichtung 30 vorgesehen, die einer Seite gegenüberliegt, die einer Projektionslinse 6 zugewandt ist. Eine Projektionsfläche 31, die auf der Seite der Flüssigkristalleinrichtung 30 vorgesehen ist, welche der Projektionslinse 6 zugewandt ist, ist vertikal und horizontal invertiert, während diese für die Projektion nach vorn bezüglich der Leuchte vergrößert ist.
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9 ist eine vergrößerte Ansicht der Projektionsfläche 31 der Flüssigkristalleinrichtung. Mehrere Flüssigkristallelemente (optische Elemente) 32 sind in Form einer Matrix auf der Projektionsfläche 31 der Flüssigkristalleinrichtung 30 angeordnet. Diese Flüssigkristallelemente 32 sind individuell in die Matrix zwischen einer Glasabdeckung 33 und einer transparenten Elektrode 34 eingebettet (sealed). Diese Flüssigkristallelemente 32 sind vorgesehen, um unabhängig voneinander zwischen einem Lichtübertragungszustand, bezeichnet mit 32a, in dem Flüssigkristalle zufällig angeordnet sind, um Licht von der LED 4 durchzulassen bzw. zu übertragen, so dass dieses auf die Projektionslinse 6 fällt, und einem Nicht-Übertragungszustand, bezeichnet mit 32b, in dem Flüssigkristalle in einer Richtung ausgerichtet sind, um Licht von der LED 4 abzuschirmen, so dass dieses nicht auf die Projektionslinse 6 fällt, umzuschalten.
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Auf diese Weise werden auch in dieser Ausführungsform die mehreren Flüssigkristallelemente 32 veranlasst, unabhängig voneinander zwischen dem Lichtübertragungszustand und dem Lichtabschirmungszustand bzw. Nicht-Lichtübertragungszustand umzuschalten. Aus diesem Grund können die Flüssigkristallelemente unabhängig voneinander angesprochen werden, um verschiedene Beleuchtungsmuster auszubilden. Die Projektionsfläche 31 ist in mehrere Projektionsbereiche unterteilt, wie es in 4 oder 7 gezeigt ist, und die Flüssigkristalleinrichtung 30 kann betätigt werden, um Beleuchtungsmuster gleichzeitig auf einzelnen Projektionsbereichen auszubilden. Dadurch können die mehreren Beleuchtungsmuster, die auf den Projektionsbereichen individuell ausgebildet werden, durch die Projektionslinse 6 nach vorne bezüglich der Leuchte projiziert werden, wodurch verschiedene Lichtverteilungsmuster ausgebildet werden können.
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Die Erfindung wurde im Detail und mit Bezug auf die spezifische Ausführungsform und deren modifizierte Beispiele beschrieben. Allerdings ist es für den Fachmann, an den die Erfindung gerichtet ist, ersichtlich, dass verschiedene Abwandlungen oder Modifikationen durchgeführt werden können, ohne sich vom Gegenstand der Erfindung zu entfernen.
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Diese Patentanmeldung basiert auf der
japanischen Patentanmeldung (Nr. 2012-146195) , eingereicht am 29. Juni 2012, wobei deren Inhalte hierin durch Bezugnahme einbezogen sind.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Gemäß der Erfindung werden eine Fahrzeugleuchte und ein Steuerverfahren derselben bereitgestellt, mit denen ein Lichtverteilungsmuster, das für die Fahrzeugleuchte erforderlich ist, selbst mit einer herkömmlichen DMD ausgebildet werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1: Fahrzeugscheinwerfer; 2: Gehäuse; 3: äußere Abdeckung; 4: LED (Lichtquelle); 5: Reflektor; 6: Projektionslinse; 7: Lichtabschirmplatte; 10: DMD (zweidimensionale Bildausbildungseinrichtung); 30 Flüssigkristalleinrichtung (zweidimensionale Bildausbildungseinrichtung); 11, 31: Projektionsfläche; 12, 12a, 12b, 12c, 12d: Reflexionselement (optisches Element); 13a, 13b, 23a, 23b, 23c: Projektionsbereich; 14a, 14b, 24a, 24b, 24c: Beleuchtungsmuster; 20: Lichtverteilungsmuster.
