DE112014006794B4 - Scheinwerfermodul und Scheinwerfereinrichtung - Google Patents

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Abstract

Scheinwerfermodul (100, 130, 140, 160), umfassend:eine erste Lichtquelle (1) zum Emittieren von erstem Licht;ein optisches Kondensorelement (2) zum Bündeln des von der ersten Lichtquelle (1) emittierten ersten Lichts; undein optisches Element (3, 301) mit einer ersten Einfallsoberfläche (31) zum Empfangen des gebündelten Lichts, einer ersten reflektierenden Oberfläche (32) zum Reflektieren des empfangenen ersten Lichts, und einer ersten emittierenden Oberfläche (33) zum Emittieren des durch die erste reflektierende Oberfläche (32) reflektierten Lichts,wobei das optische Kondensorelement (2) einen Divergenzwinkel des ersten Lichts verändert, so dass ein Lichtverteilungsmuster gebildet wird,wobei ein Endabschnitt (321) an der ersten emittierenden Flächenseite der ersten reflektierenden Fläche (32) in eine Richtung einer optischen Achse der ersten emittierenden Fläche (33) einen Punkt umfasst, welcher sich an einer Brennpunktposition der ersten emittierenden Fläche (33) befindet;wobei das reflektierte Licht und Licht, welches in das optische Element (3, 301) eintritt und durch die erste reflektierende Oberfläche (32) nicht reflektiert wird, auf einer ersten Ebene, welche einen Punkt umfasst, welcher sich an der Brennpunktposition der ersten emittierenden Oberfläche (33) in einer Richtung der optischen Achse der ersten emittierenden Oberfläche (33) befindet, und welche senkrecht zur optischen Achse ist, überlagert werden, wodurch in dem Lichtverteilungsmuster auf der ersten Ebene ein Bereich hoher Lichtstärke gebildet wird,wobei die erste emittierende Oberfläche (33) positive Brechkraft aufweist und das auf der ersten Ebene gebildete Lichtverteilungsmuster projiziert, undwobei die erste Einfallsfläche (31) bei Betrachtung in einer zweiten Ebene, welche eine Ebene parallel zur optischen Achse und senkrecht zur ersten reflektierenden Oberfläche (32) ist, positive Brechkraft aufweist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Scheinwerfermodul und eine Scheinwerfereinrichtung zum Ausleuchten eines Bereichs vor einer Fahrzeugkarosserie.
  • Hintergrund zum Stand der Technik
  • Scheinwerfereinrichtungen müssen ein vorgegebenes Lichtverteilungsmuster aufweisen, welches durch Straßenverkehrsvorschriften oder dergleichen festgelegt ist. „Lichtverteilung“ bezieht sich auf eine Lichtstärkeverteilung von einer Lichtquelle in Bezug auf einen Raum. Das heißt, diese bezieht sich auf eine räumliche Verteilung von Licht, welches von einer Lichtquelle emittiert wird. Zudem gibt die „Lichtstärke“ den Stärkegrad von Licht an, welches von einem Leuchtkörper emittiert wird, und wird erhalten, indem ein Lichtstrom, welcher durch einen kleinen Raumwinkel in einer gegebenen Richtung verläuft, durch den kleinen Raumwinkel geteilt wird.
  • Eine der Straßenverkehrsvorschriften regelt zum Beispiel, dass ein vorgegebenes Lichtverteilungsmuster für ein Kraftfahrzeug-Abblendlicht eine horizontal lange Form aufweist, welche in einer Auf- und Abwärtsrichtung schmal ist. Um ein Blenden eines entgegenkommenden Fahrzeugs zu verhindern, ist es erforderlich, dass eine Grenze (Hell-Dunkel-Grenze) von Licht auf der oberen Seite des Lichtverteilungsmusters scharf sein muss. Das heißt, es ist eine scharfe Hell-Dunkel-Grenze mit einem dunklen Bereich oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze (außerhalb des Lichtverteilungsmusters) und einem hellen Bereich unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze (innerhalb des Lichtverteilungsmusters) erforderlich.
  • „Hell-Dunkel-Grenze“ bezieht sich hier auf eine Hell-Dunkel-Grenzlinie, welche gebildet wird, wenn eine Wand oder eine Projektionsfläche mit Licht von einem Scheinwerfer angestrahlt wird, und eine Grenzlinie auf der oberen Seite des Lichtverteilungsmusters. Das heißt, diese bezieht sich auf eine Hell-Dunkel-Grenzlinie auf der oberen Seite des Lichtverteilungsmusters. Diese bezieht sich auf eine Grenzlinie auf der oberen Seite des Lichtverteilungsmusters und zwischen einem hellen Bereich (innerhalb des Lichtverteilungsmusters) und einem dunklen Bereich (außerhalb des Lichtverteilungsmusters). Hell-Dunkel-Grenze ist ein Begriff, welcher verwendet wird, wenn eine Ausleuchtungsrichtung eines Scheinwerfers beim Vorbeifahren an anderen Fahrzeugen angepasst wird. Das Scheinwerferlicht zum Vorbeifahren an anderen Fahrzeugen wird auch als Abblendlicht bezeichnet.
  • Die Beleuchtungsstärke muss an einem Bereich auf der unteren Seite der Hell-Dunkel-Grenze (innerhalb des Lichtverteilungsmusters) am höchsten sein. Der Bereich mit der höchsten Beleuchtungsstärke wird als der „hohe Beleuchtungsstärkebereich“ bezeichnet. Hier bezieht sich „Bereich auf der unteren Seite der Hell-Dunkel-Grenze“ auf einen oberen Teil des Lichtverteilungsmusters, und entspricht einem Teil zum Ausleuchten eines entfernten Bereichs in einer Scheinwerfereinrichtung. Um eine solche scharfe Hell-Dunkel-Grenze zu erzielen, dürfen chromatische Aberration, Unschärfe oder dergleichen an der Hell-Dunkel-Grenze nicht auftreten. „Unschärfe tritt an der Hell-Dunkel-Grenze auf“ weist darauf hin, dass die Hell-Dunkel-Grenze unscharf ist.
  • Um ein derartiges kompliziertes Lichtverteilungsmuster bereitzustellen, wird für gewöhnlich eine optische Systemkonfiguration unter Verwendung einer Kombination aus einem Reflektor, einer lichtblockierende Platte und einer Projektionslinse eingesetzt (z.B. Patentliteratur 1). Die lichtblockierende Platte ist an einer Brennpunktposition der Projektionslinse angeordnet.
  • In dem in Patentliteratur 1 offenbarten Scheinwerfer ist eine Halbleiter-Lichtquelle an einem ersten Brennpunkt des Reflektors mit einem Rotationsellipsoid angeordnet. Von der Halbleiter-Lichtquelle emittiertes Licht wird an einem zweiten Brennpunkt gebündelt. Der in Patentliteratur 1 offenbarte Scheinwerfer blockiert einen Teil des Lichts durch den Schatten (lichtblockierende Platte) und emittiert dann parallel Licht durch die Projektionslinse.
  • Liste zitierter Schriften
  • Patentliteratur
  • Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer JP 2009-199938 A
  • Die JP 2010-170836 A offenbart einen Scheinwerfer zum Erzeugen von Lichtmustern für niedrige Strahlen und für das Beleuchten erhöhter Schilder.
    Die DE 103 02 969 A1 lehrt einen Schweinwerfer mit einem Lichtabschlusskörper, der zumindest bereichsweise eine Querschnittsveränderung zur Helligkeitsverteilung aufweist.
  • Weiterer Stand der Technik existiert in Form der US 7,261,449 B2 , DE 60 2005 002 442 T2 , DE 10 2008 045 765 A1 , DE 10 2004 005 931 A1 und DE 10 2007 052 696 A1 .
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Um ein Lichtverteilungsmuster zu bilden, welches Straßenverkehrsvorschriften oder dergleichen genügt, ist es allerdings erforderlich, dass die lichtblockierende Platte mit hoher Genauigkeit relativ zur Brennpunktposition der Projektionslinse angeordnet ist. In der optischen Systemkonfiguration gemäß Patenliteratur 1 ist eine hohe Genauigkeit bei der Platzierung der lichtblockierenden Platte relativ zur Projektionslinse notwendig, um eine Hell-Dunkel-Grenze auszubilden. Eine Verkleinerung des optischen Systems führt typischerweise zu einer erhöhten Platzierungsgenauigkeit, welche für den Reflektor, die lichtblockierende Platte und die Projektionslinse erforderlich ist. Dies verschlechtert die Herstellbarkeit der Scheinwerfereinrichtung. Eine Verkleinerung der Scheinwerfereinrichtung verschlechtert weiterhin die Herstellbarkeit.
  • In der optischen Systemkonfiguration gemäß Patentliteratur 1 ist die Lichtausnutzungseffizienz gering, da die Hell-Dunkel-Grenze mittels der lichtblockierenden Platte ausgebildet wird. Ein Teil des von der Lichtquelle emittierten Lichts wird durch die lichtblockierende Platte blockiert und wird nicht als Projektionslicht ausgenutzt. „Lichtausnutzungseffizienz“ bezieht sich auf die Ausnutzungseffizienz von Licht.
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die Probleme des Standes der Technik realisiert und dient dazu, eine Scheinwerfereinrichtung mit einer verbesserten Herstellbarkeit bereitzustellen, und dabei eine Herabsetzung der Lichtausnutzungseffizienz zu verhindern.
  • Lösung des Problems
  • Der Erfindungsgegenstand ist in den beigefügten unabhängigen Ansprüchen definiert.
  • Ein Scheinwerfermodul umfasst u.a. : eine erste Lichtquelle zum Emittieren von erstem Licht; und ein optisches Element mit einer ersten reflektierenden Fläche zum Reflektieren des ersten Lichts und einer ersten emittierenden Fläche zum Emittieren des durch die erste reflektierende Fläche reflektierten Lichts, wobei die erste emittierende Fläche positive Brechkraft aufweist, und wobei ein Endabschnitt an der ersten emittierenden Flächenseite der ersten reflektierenden Fläche in eine Richtung einer optischen Achse der ersten emittierenden Fläche einen Punkt umfasst, welcher sich an einer Brennpunktposition der ersten emittierenden Fläche befindet.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Scheinwerfereinrichtung mit verbesserter Herstellbarkeit bereitzustellen, und dabei eine Herabsetzung der Lichtausnutzungseffizienz zu vermeiden.
  • Figurenliste
    • 1A und 1B sind Konfigurationsdiagramme, welche eine Konfiguration von einem Scheinwerfermodul 100 gemäß einer ersten Ausführungsform zeigen.
    • 2 ist eine perspektivische Darstellung eines optischen Lichtleiterprojektionselements 3 des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform.
    • 3A und 3B sind erklärende Diagramme zur Erläuterung einer Lichtbündelungsposition PH des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform.
    • 4A und 4B sind erklärende Diagramme zur Erläuterung einer Lichtbündelungsposition PH des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungs form.
    • 5 ist ein erklärendes Diagramm zur Erläuterung einer Lichtbündelungsposition PH des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform.
    • 6A und 6B sind Diagramme zum Erläutern einer Form von einer reflektierenden Fläche 32 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform.
    • 7 ist ein Diagramm zum Darstellen, in einer Konturdarstellung, einer Beleuchtungsstärkeverteilung des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform.
    • 8 ist ein Diagramm zum Darstellen, in einer Konturdarstellung, einer Beleuchtungsstärkeverteilung des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform.
    • 9 ist eine perspektivische Darstellung von einem optischen Lichtleiterprojektionselement 30 des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform.
    • 10 ist ein schematisches Diagramm zum Darstellen einer Querschnittsform in einer konjugierten Ebene PC des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform.
    • 11A und 11B sind Diagramme zum Darstellen von Formen von einem optischen Kondensorelement 2 des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform.
    • 12 ist ein Konfigurationsdiagramm zum Darstellen einer Konfiguration eines Scheinwerfermoduls 110 gemäß der ersten Ausführungsform.
    • 13 ist ein Konfigurationsdiagramm zum Darstellen einer Konfiguration eines Scheinwerfermoduls 120 gemäß der ersten Ausführungsform.
    • 14 ist ein Konfigurationsdiagramm zum Darstellen einer Konfiguration eines Scheinwerfermoduls 130 gemäß einer zweiten Ausführungsform.
    • 15 ist ein Konfigurationsdiagramm zum Darstellen einer Konfiguration eines Scheinwerfermoduls 140 gemäß der zweiten Ausführungsform.
    • 16 ist ein Konfigurationsdiagramm zum Darstellen einer Konfiguration eines Scheinwerfermoduls 150 gemäß der dritten Ausführungsform.
    • 17A und 17B sind schematische Darstellungen zum Darstellen von Lichtverteilungsmustern 103 und 104 von einem Motorrad.
    • 18 ist eine schematische Darstellung zum Darstellen eines Zustands, in welchem eine Fahrzeugkarosserie von einem Motorrad 94 geneigt ist.
    • 19A und 19B sind schematische Darstellungen zum Darstellen von Fällen, in welchen ein Lichtverteilungsmuster durch das Scheinwerfermodul 150 gemäß der dritten Ausführungsform korrigiert wird.
    • 20A und 20B sind Konfigurationsdiagramme, welche eine Konfiguration von einem Scheinwerfermodul 160 gemäß einer vierten Ausführungsform darstellen.
    • 21 ist ein Diagramm zum Erläutern des Verlustlichts LO des Scheinwerfermoduls 100.
    • 22 ist eine perspektivische Darstellung eines optischen Lichtleiterprojektionselements 300 des Scheinwerfermoduls 160 gemäß der vierten Ausführungsform.
    • 23A und 23B sind erklärende Diagramme zum Erläutern der Steuerung der Divergenzwinkel der reflektierenden Flächen 37 des Scheinwerfermoduls 160 gemäß der vierten Ausführungsform.
    • 24 ist ein Konfigurationsdiagramm zum Darstellen einer Konfiguration des Scheinwerfermoduls 160 gemäß der vierten Ausführungsform.
    • 25 ist ein Konfigurationsdiagramm zum Darstellen einer Konfiguration des Scheinwerfermoduls 160 gemäß der vierten Ausführungsform.
    • 26A und 26B sind Konfigurationsdiagramme zum Darstellen einer Konfiguration eines Scheinwerfermoduls 170 gemäß einer fünften Ausführungsform.
    • 27 ist ein Konfigurationsdiagramm zum Darstellen einer Konfiguration einer Scheinwerfereinrichtung 10 gemäß einer sechsten Ausführungsform.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Beispiele für Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. In der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen werden zum Vereinfachen der Erläuterung xyz-Koordinaten verwendet. Es wird angenommen, dass eine Link/Rechts-Richtung von einem Fahrzeug die X-Achsenrichtung ist; die Rechtsrichtung in Bezug auf eine Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs die +X-Achsenrichtung ist; die Linksrichtung in Bezug auf die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs die -X-Achsenrichtung ist. Hier bezieht sich „Vorwärtsrichtung“ auf eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Das heißt „Vorwärtsrichtung“ bezieht sich auf eine Richtung, in welche der Scheinwerfer Licht ausstrahlt. Es wird angenommen, dass eine Aufwärts-/Abwärtsrichtung des Fahrzeugs die Y-Achsenrichtung ist; die Aufwärtsrichtung die +Y-Achsenrichtung ist; und die Abwärtsrichtung die -Y-Achsenrichtung ist. Die „Aufwärtsrichtung“ ist eine Richtung zum Himmel; die „Abwärtsrichtung“ ist eine Richtung zum Boden (Straßenoberfläche oder dergleichen). Es wird angenommen, dass die Fahrtrichtung des Fahrzeugs die Z-Achsenrichtung ist; die Fahrtrichtung die +Z-Achsenrichtung ist; und die Gegenrichtung die -Z-Achsenrichtung ist. Die +Z-Achsenrichtung wird als die „Vorwärtsrichtung“ bezeichnet; und die -Z-Achsenrichtung wird als die „Rückwärtsrichtung“ bezeichnet. Das heißt, die +Z-Achsenrichtung ist die Richtung, in welche der Scheinwerfer Licht ausstrahlt.
  • Wie vorstehend erläutert, ist eine Z-X-Ebene in den folgenden Ausführungsformen eine Ebene parallel zu einer Straßenoberfläche. Dies liegt daran, dass die Straßenoberfläche für gewöhnlich als eine „horizontale Ebene“ betrachtet wird. Somit wird eine Z-X-Ebene als eine „horizontale Ebene“ betrachtet. „Horizontale Ebene“ bezieht sich auf eine Ebene senkrecht zur Richtung der Schwerkraft. Die Straßenoberfläche kann allerdings in Bezug auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs geneigt sein. Insbesondere ist diese bergauf geneigt oder bergab geneigt oder dergleichen. In diesen Fällen wird die „horizontale Ebene“ als eine Ebene parallel zur Straßenoberfläche betrachtet. Das heißt, die „horizontale Ebene“ ist keine Ebene senkrecht zur Richtung der Schwerkraft.
  • Andererseits ist eine typische Straßenoberfläche selten in die Links/Rechts-Richtung in Bezug auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs geneigt. „Links/Rechts-Richtung“ bezieht sich auf eine Breitenrichtung von einer Straße. In diesen Fällen wird die „horizontale Ebene“ als eine Ebene senkrecht zur Richtung der Schwerkraft betrachtet. Selbst wenn zum Beispiel eine Straßenoberfläche in die Links/Rechts-Richtung geneigt ist, und das Fahrzeug in Bezug auf die Links/Rechts-Richtung der Straßenoberfläche aufrecht steht, wird dies als äquivalent zu einem Zustand betrachtet, in welchem das Fahrzeug in Bezug auf die „horizontale Ebene“ in der Links/Rechts-Richtung geneigt ist.
  • Zum Vereinfachen der Erläuterung erfolgt die folgende Beschreibung unter der Annahme, dass die „horizontale Ebene“ eine Ebene senkrecht zur Richtung der Schwerkraft ist. Das heißt, die Beschreibung erfolgt unter der Annahme, dass eine Z-Y-Ebene eine Ebene senkrecht zur Richtung der Schwerkraft ist.
  • Als eine Lichtquelle der vorliegenden Erfindung kann eine LampenLichtquelle, wie eine Glühlampe, eine Halogenlampe oder eine Leuchtstofflampe verwendet werden. Als die Lichtquelle für die vorliegende Erfindung kann auch eine Halbleiterlichtquelle, wie eine lichtemittierende Diode (LED) oder eine Laserdiode (LD) eingesetzt werden. Die Lichtquelle der vorliegenden Erfindung ist nicht speziell beschränkt und kann jede beliebige Lichtquelle sein.
  • Im Hinblick auf die Senkung der Umweltbelastung, wie das Reduzieren der Kohlenstoffdioxid-Emission (CO2) und des Kraftstoffverbrauchs, ist es wünschenswert, eine Halbleiterlichtquelle als eine Lichtquelle von einer Scheinwerfereinrichtung einzusetzen. Halbleiterlichtquellen weisen einen höheren Leuchtwirkungsgrad auf als herkömmliche Halogen-Glühlampen (Lampenlichtquellen).
  • Auch im Hinblick auf die Verkleinerung oder die Gewichtsreduzierung ist es wünschenswert eine Halbleiterlichtquelle einzusetzen. Halbleiterlichtquellen weisen eine höhere Richtungsbündelung auf als herkömmliche Halogenlampen (Lampenlichtquelle) und ermöglichen eine Verkleinerung oder Gewichtsreduzierung des optischen Systems.
  • In der folgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird angenommen, dass die Lichtquelle eine LED ist, welche eine Halbleiterlichtquelle ist.
  • „Lichtverteilungsmuster“ bezieht sich auf eine Form von einem Lichtbündel und eine Intensitätsverteilung von Licht aufgrund von der Richtung des von einer Lichtquelle emittierten Lichts. „Lichtverteilungsmuster“ wird auch in der Bedeutung eines Beleuchtungsstärkemusters auf einer nachfolgend erläuterten angestrahlten Fläche 9 verwendet. „Lichtverteilung“ bezieht sich auf eine Verteilung der Intensität des Lichts, welches von einer Lichtquelle emittiert wird, in Bezug auf die Richtung des Lichts. „Lichtverteilung“ wird auch in der Bedeutung einer Beleuchtungsstärkeverteilung auf der nachfolgend erläuterten angestrahlten Fläche 9 verwendet.
  • Die vorliegende Erfindung kann für ein Abblendlicht, ein Fernlicht oder dergleichen von einer Scheinwerfereinrichtung eingesetzt werden. Die vorliegende Erfindung kann auch für ein Abblendlicht, ein Fernlicht oder dergleichen von einer Motorrad-Scheinwerfereinrichtung angewandt werden. Die vorliegende Erfindung ist auch für andere Scheinwerfereinrichtungen für dreirädrige Fahrzeuge, vierrädrige Fahrzeuge oder dergleichen einsetzbar.
  • In der folgenden Beschreibung wird ein Fall, in welchem ein Lichtverteilungsmuster von einem Abblendlicht eines Motorrad-Scheinwerfers gebildet wird, als ein Beispiel erläutert. Das Lichtverteilungsmuster des Abblendlichts des Motorrad-Scheinwerfers weist eine Hell-Dunkel-Grenze auf, welche eine gerade Linie parallel zur Links/Rechts-Richtung (X-Achsenrichtung) des Fahrzeug ist. Zudem ist dieses an einem Bereich auf der unteren Seite der Hell-Dunkel-Grenze (innerhalb des Lichtverteilungsmusters) am hellsten.
  • Dreirädrige Fahrzeuge umfassen zum Beispiel ein Dreiradfahrzeug, bezeichnet als Gyro. „Als Gyro bezeichnetes Dreiradfahrzeug“ bezieht sich auf einen Motorroller mit drei Rädern, umfassend ein Vorderrad und zwei Hinterräder mit einer Achse. In Japan entspricht dieses einem Motorrad. Es weist eine Drehachse in der Nähe des Zentrums der Fahrzeugkarosserie auf und ermöglicht es dem größten Teil der Fahrzeugkarosserie, einschließlich des Vorderrads und einem Fahrersitz, in die Links/Rechts-Richtung geneigt zu werden. Dieser Mechanismus ermöglicht es, dass sich das Schwerkraftzentrum beim Abbiegen nach Innen bewegen kann, ähnlich wie bei einem Motorrad.
  • Erste Ausführungsform
  • Die 1A und 1B sind Konfigurationsdiagramme zum Darstellen einer Konfiguration eines Scheinwerfermoduls 100 gemäß einer ersten Ausführungsform. Die 1A ist ein Diagramm betrachtet von rechts (+-Achsenrichtung) in Bezug auf die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs. 1B ist ein Diagramm betrachtet von oben (+Y-Achsenrichtung).
  • Wie in den 1A und 1B dargestellt umfasst das Scheinwerfermodul 100 gemäß der ersten Ausführungsform eine Lichtquelle 1 und ein optisches Lichtleiterprojektionselement 3. Das Scheinwerfermodul 100 gemäß der ersten Ausführungsform kann ein optisches Kondensorelement 2 enthalten. In dem Scheinwerfermodul 100 kann das optische Kondensorelement 2 an der Lichtquelle 1 angebracht sein, um eine Einheit zu bilden.
  • Die Lichtquelle 1 und das optische Kondensorelement 2 sind mit ihren optischen Achsen geneigt in die -Y-Achsenrichtung mit einen Winkel a angeordnet. „Mit ihren optischen Achsen geneigt in die -Y-Achsenrichtung“ weist darauf hin, dass bei Betrachtung von der +X-Achsenrichtung die optischen Achsen parallel zur Z-Achse im Uhrzeigersinn um die X-Achse gedreht sind.
  • Zur Vereinfachung der Erläuterung der Lichtquelle 1 und des optischen Kondensorelements 2, werden X1Y1Z1-Koordinaten als ein neues Koordinatensystem eingesetzt. Die X1Y1Z1-Koordinaten sind Koordinaten, welche erhalten werden, indem die XYZ-Koordinaten im Uhrzeigersinn um die X-Achse mit dem Winkel a betrachtet von der +X-Achsenrichtung gedreht werden.
  • In der ersten Ausführungsform ist die optische Achse C2 des optischen Kondensorelements 2 parallel zur Z1-Achse. Die optische Achse C2 des optischen Kondensorelements 2 fällt auch mit der optischen Achse der Lichtquelle 1 zusammen.
  • Lichtquelle 1
  • Die Lichtquelle 1 weist eine lichtemittierende Oberfläche 11 auf. Die Lichtquelle 1 emittiert Licht von der lichtemittierenden Oberfläche 11 zum Ausleuchten eines Bereichs vor dem Fahrzeug.
  • Die Lichtquelle 1 befindet sich auf der -Z1-Achsenseite des optischen Kondensorelements 2. Die Lichtquelle 1 befindet sich auf der -Z-Achsenseite (hinter) des optischen Lichtleiterprojektionselements 3. Die Lichtquelle 1 befindet sich auf der +Y-Achsenseite (oberen Seite) des optischen Lichtleiterprojektionselements 3.
  • In 1A und 1B emittiert die Lichtquelle 1 Licht in die +Z1-Achsenrichtung. Die Lichtquelle 1 kann jeder beliebige Typ sein, die folgende Beschreibung erfolgt allerdings unter der Annahme, dass die Lichtquelle 1 eine wie vorstehend erläuterte LED ist.
  • Optisches Kondensorelement
  • Das optische Kondensorelement 3 befindet sich auf der +Z1-Achsenseite der Lichtquelle 1. Das optische Kondensorelement 2 befindet sich auch auf der -Z1-Achsenseite des optischen Lichtleiterprojektionselements 3. Das optische Kondensorelement 2 befindet sich auf der -Z-Achsenseite (hinter) dem optischen Lichtleiterprojektionselement. Das optische Kondensorelement 2 befindet sich auf der +Y-Achsenseite (obere Seite) des optischen Lichtleiterprojektionselements 3.
  • Das optische Kondensorelement 2 empfängt von der Lichtquelle 1 emittiertes Licht. Das optische Kondensorelement 2 bündelt Licht an einer beliebigen Position in der Vorwärtsrichtung (+Z1-Achsenrinchtung). Das optische Kondensorelement 2 ist ein optisches Element mit einer lichtbündelnden Funktion. Die Lichtbündelungsposition des optischen Kondensorelements 2 wird unter Bezugnahme auf die 3 und 4 erläutert.
  • In 1A und 1B ist das optische Kondensorelement 3 als ein optisches Element mit einer positiven Brechkraft dargestellt.
  • Die Innenseite des optischen Kondensorelements 2, beschrieben in der ersten Ausführungsform, ist zum Beispiel mit lichtbrechendem Material gefüllt.
  • In 1A und 1B besteht das optische Kondensorelement 2 aus einem einzigen optischen Element, kann allerdings auch mehrere optische Elemente einsetzen. Die Verwendung mehrerer optischer Elemente verschlechtert allerdings die Herstellbarkeit infolge von Gründen, wie die Gewährleistung der Positionierungsgenauigkeit von jedem optischen Element.
  • Die Lichtquelle 1 und das optische Kondensorelement 2 sind oberhalb (auf der +Y-Achsenrichtungsseite von) dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3 angeordnet. Die Lichtquelle 1 und das optische Kondensorelement 2 sind auch hinter (-Z-Achsenrichtungsseite) des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 angeordnet.
  • In Bezug auf eine reflektierende Oberfläche 32 befinden sich die Lichtquelle 1 und das optische Kondensorelement 3 auf einer lichtreflektierenden Seite der reflektierenden Oberfläche 32. Das heißt, in Bezug auf die reflektierende Oberfläche 32, befinden sich die Lichtquelle 1 und das optische Kondensorelement 2 auf einer vorderen Oberflächenseite der reflektierenden Fläche 32. In Bezug auf die reflektierende Oberfläche 32 befinden sich die Lichtquelle 1 und die Kondensorlinse 2 in einer Normalrichtung der reflektierenden Oberfläche 32 und auf der vorderen Flächenseite der reflektierenden Oberfläche 32. Das optische Kondensorelement 2 ist so angeordnet, dass es der reflektierenden Oberfläche 32 zugewandt ist.
  • In 1A und 1B fällt die optische Achse der Lichtquelle 1 mit der optischen Achse des optischen Kondensorelements 2 zusammen. Die optischen Achsen der Lichtquelle 1 und des optischen Kondensorelements 2 weisen einen Schnittpunkt auf der reflektierenden Oberfläche 32 auf. Wenn Licht an einer Einfallsfläche 31 gebrochen wird, erreicht ein mittlerer Lichtstrahl, welcher von dem optischen Kondensorelement 2 emittiert wird, die reflektierende Oberfläche 32. Das heißt, die optische Achse oder der mittlere Lichtstrahl des optischen Kondensorelements 2 weist einen Schnittpunkt auf der reflektierenden Fläche 32 auf.
  • Das optische Kondensorelement 2 weist zum Beispiel Einfallsoberflächen 211 und 212, eine reflektierenden Oberfläche 22 und emittierende Oberflächen 231 und 232 auf.
  • Das optische Kondensorelement 2 ist unmittelbar hinter der Lichtquelle 1 angeordnet. „Hinter“ bezieht sich hier auf eine Seite zu welcher sich von der Lichtquelle 1 emittiertes Licht bewegt. „Unmittelbar hinter“ weist hier darauf hin, dass von der lichtemittierenden Oberfläche 11 emittiertes Licht direkt auf das optische Kondensorelement 2 einfällt.
  • Eine lichtemittierende Diode emittiert Licht mit einer Lambertschen Lichtverteilung. „Lambertsche Lichtverteilung“ bezieht sich auf eine Lichtverteilung, in welcher die Leuchtkraft von einer lichtemittierenden Fläche konstant ist, unabhängig von der Betrachtungsrichtung. Das heißt, die Richtungsbündelung der Lichtverteilung von einer lichtemittierenden Diode ist breit. Somit ist es durch die Verkleinerung des Abstands zwischen der Lichtquelle 1 und dem optischen Kondensorelement 2 möglich, die Menge des auf das optische Kondensorelements2 einfallenden Lichts zu erhöhen.
  • Das optische Kondensorelement 2 ist zum Beispiel aus transparenten Harz, Glas oder Silikon hergestellt. Das Material des optischen Kondensorelements 2 kann jedes beliebige Material mit einer Transparenz sein, und kann transparentes Harz oder dergleichen sein. Unter dem Aspekt der Lichtausnutzungseffizienz sind allerdings Materialien mit einer hohen Transparenz als das Material des optischen Kondensorelements 2 geeignet. Zudem, da das optische Kondensorelement 2 unmittelbar hinter der Lichtquelle 1 angeordnet ist, sollte das Material des optischen Kondensorelements 2 vorzugsweise eine ausgezeichnete Wärmewiderstandsfähigkeit aufweisen.
  • Die Einfallsfläche 211 ist eine Einfallsfläche, welche an einem mittleren Teil des optischen Kondensorelements 2 ausgebildet ist. „Ein mittlerer Teil des optischen Kondensorelements 2“ weist darauf hin, dass die optische Achse C2 des optischen Kondensorelements 2 einen Schnittpunkt auf der Einfallsfläche 211 aufweist.
  • Die Einfallsfläche 211 weist zum Beispiel eine konvexe Form mit einer positiven Kraft auf. Die konvexe Form der Einfallsfläche 211 ist eine Form, welche in die -Z1-Achsenrichtung vorsteht. Die Kraft wird auch als die „Brechkraft“ bezeichnet. Die Einfallsfläche 211 weist zum Beispiel eine Form auf, welche um eine optische Achse C2 rotationsymmetrisch ist.
  • Die Einfallsfläche 212 weist zum Beispiel eine Form auf, welche ein Teil der Flächenform von einem Rotationskörper ist, welcher durch Rotation einer Ellipse um ihre Hauptachse oder Nebenachse erhalten wird. Ein Rotationskörper, welcher durch Rotation einer Ellipse um ihre Hauptachse oder Nebenachse erhalten wird, wird als „Rotationsellipsoid“ bezeichnet. Die Rotationsachse des Rotationsellipsoids fällt mit der optischen Achse C2 zusammen. Die Einfallsfläche 212 weist eine Flächenform auf, welche erhalten wird, indem beide Enden des Rotationsellipsoids in die Richtung der Rotationsachse abgeschnitten werden. Somit weist die Einfallsfläche 212 eine Röhrenform auf.
  • Ein Ende (Ende auf der +Z1-Achsenrichtungsseite) der Röhrenform der Einfallsfläche 212 ist mit dem Außenumfang der Einfallsfläche 211 verbunden. Die Röhrenform der Einfallsfläche 212 ist auf der Lichtquellenseite 1 (-Z1-Achsenseite) der Einfallsfläche 211 ausgebildet. Das heißt, die Röhrenform der Einfallsfläche 212 ist auf der Lichtquellenseite 1 der Einfallsfläche 211 ausgebildet.
  • Die reflektierende Oberfläche 22 weist eine Röhrenform auf, deren Querschnittsform in einer X1-Y1-Ebene zum Beispiel eine Kreisform ist, welche auf der optischen Achse C2 zentriert ist. In der Röhrenform der reflektierenden Fläche 22 ist der Durchmesser der Kreisform in der X1-Y1-Ebene an dem Ende der -Z1-Achsenrichtungsseite kleiner als der Durchmesser der Kreisform in der X1-Y1-Ebene an dem Ende auf der +Z1-Achsenrichtungsseite. Der Durchmesser der reflektierenden Fläche 22 erhöht sich in die +Z1-Achsenrichtung.
  • Die reflektierende Fläche 22 weist zum Beispiel die Form der Seitenfläche als einen Kreiskegelstumpf auf. Die Form der Seitenoberfläche als Kreiskegelstumpf in einer Ebene, welche die Hauptachse enthält, ist eine lineare Form. Die Form der reflektierenden Fläche 22 kann allerdings in einer Ebene, welche die optische Achse C2 enthält, auch eine gekrümmte Linienform sein. „Die optische Achse C2 enthaltende Ebene“ weist darauf hin, dass die Linie der optischen Achse C2 auf der Ebene aufgetragen sein kann.
  • Eine Ende (Ende auf der -Z1-Achsenrichtungsseite) der Röhrenform der reflektierenden Fläche 22 ist mit dem anderen Ende (Ende auf der -Z1-Achsenrichtungsseite) der Röhrenform der Einfallsfläche 212 verbunden. Die reflektierende Fläche 22 befindet sich auf der äußeren Umfangsseite der Einfallsfläche 212.
  • Die emittierende Oberfläche 231 befindet sich auf der +Z-Achsenrichtungsseite der Einfallsfläche 211. Die emittierende Fläche 231 weist eine konvexe Form mit einer positiven Kraft auf. Die konvexe Form der emittierenden Fläche 231 ist eine Form, welche in die +Z-Achsenrichtung vorsteht. Die optische Achse C2 des optischen Kondensorelements 2 weist einen Schnittpunkt auf der emittierenden Fläche 231 auf. Die emittierende Fläche 231 weist zum Beispiel eine um die optische Achse C2 rotationsymmetrische Form auf.
  • Die emittierende Oberläche 232 befindet sich auf der äußeren Umfangsseite der emittierenden Fläche 231. Die emittierende Fläche 232 weist zum Beispiel eine planare Form parallel zu einer X1-Y1-Ebene auf. Ein Innenumfang und ein Außenumfang der emittierenden Flächen 232 weisen Kreisformen auf.
  • Der Innenumfang der emittierenden Fläche 232 ist mit einem Außenumfang der emittierenden Fläche 231 verbunden. Der Außenumfang der emittierenden Fläche 232 ist mit dem anderen Ende (Ende auf der +Z1-Achsenrichtungsseite) der Röhrenform der reflektierenden Fläche 22 verbunden.
  • In dem von der lichtemittierenden Fläche 11 emittierten Licht fallen Lichtstrahlen mit kleinen Emissionswinkeln auf der Einfallsfläche 211 ein. Die Lichtstrahlen mit kleinen Emissionswinkeln weisen zum Beispiel einen Divergenzwinkel von 60 Grad oder weniger auf. Die Lichtstrahlen mit kleinen Emissionswinkeln fallen auf der Einfallsfläche 211 ein und werden von der emittierenden Fläche 231 emittiert. Die Lichtstrahlen mit kleinen Emissionswinkeln, welche von der emittierenden Fläche 231 emittiert werden, sind an einer beliebigen Position vor (+Z1-Achsenrichtung) des optischen Kondensorelements 2 gebündelt. Wie vorstehend erläutert, wird die Lichtbündelungsposition später erläutert.
  • In dem von der lichtemittierenden Fläche 11 emittierten Licht fallen Lichtstrahlen mit großen Emissionswinkeln auf der Einfallsfläche 212 ein. Die Lichtstrahlen mit großen Emissionswinkeln weisen zum Beispiel einen Divergenzwinkel größer als 60 Grad auf. Die auf der Einfallsfläche 212 einfallenden Lichtstrahlen werden von der reflektierenden Fläche 22 reflektiert. Die von der reflektierenden Fläche 22 reflektierten Lichtstrahlen bewegen sich in die +Z1-Achsrnichtung. Die von der reflektierenden Fläche 22 reflektierten Lichtstrahlen werden von der emittierenden Fläche 232 emittiert. Die Lichtstrahlen mit großen Emissionswinkeln, welche von der emittierenden Fläche 232 emittiert werden, werden an einer beliebigen Position vor (+Z1-Achsenrichtung) des optischen Kondensorelements 2 gebündelt. Wie vorstehend erläutert, wird die Lichtbündelungsposition später erläutert.
  • In jeder der folgenden Ausführungsformen wird das optische Kondensorelement 2 als ein Beispiel als ein optisches Element mit den folgenden Funktionen erläutert: Das optische Kondensorelement 2 bündelt aufgrund von Brechung von der Lichtquelle 1 emittierte Lichtstrahlen mit kleinen Emissionswinkeln; und das optische Kondensorelement 2 bündelt aufgrund von Brechung von der Lichtquelle 1 emittierte Lichtstrahlen mit großen Emissionswinkeln.
  • Die Lichtbündelungsposition des von der emittierenden Fläche 231 emittierten Lichts weist zum Beispiel eine Form ähnlich einem Muster der Lichtquelle 1 (Form der lichtemittierenden Fläche 11) auf. Somit kann der Vorstand der Form der lichtemittierenden Fläche 11 der Lichtquelle 1 Lichtverteilungsungleichmäßigkeit verursachen. In einem solchen Fall wird es möglich, die Lichtverteilungsungleichmäßigkeit aufgrund des von der lichtemittierenden Fläche 231 emittierten Lichts zu reduzieren, indem sich die Lichtbündelungsposition des von der emittierenden Fläche 232 emittierten Lichts von der Lichtbündelungsposition des von der vorstehend erläuterten emittierenden Fläche 231 emittierten Lichts unterscheidet.
  • Die Lichtbündelungsposition der von der emittierenden Fläche 232 emittierten Lichtstrahlen und die Lichtbündelungsposition der von der emittierenden Fläche 231 emittierten Lichtstrahlen müssen nicht zusammenfallen. Die Lichtbündelungsposition des von der emittierenden Fläche 232 emittierten Lichts kann zum Beispiel näher an dem optischen Kondensorelement liegen als die Lichtbündelungsposition des von der emittierenden Fläche 231 emittierten Lichts.
  • Zudem weist in der ersten Ausführungsform jede der Einfallsoberflächen 211 und 212, reflektierende Oberfläche 22 und emittierende Oberflächen 231 und 232 des optischen Kondensorelements 2 eine um die optische Achse C2 rotationsymmetrische Form auf. Die Formen sind allerdings nicht auf rotationsymmetrische Formen beschränkt, sofern das optische Kondensorelement 2 von der Lichtquelle 1 emittiertes Licht bündeln kann.
  • Durch Verändern der Querschnittsform der reflektierenden Fläche 22 in einer X1-Y1-Ebene zu einer Ellipsenform ist es möglich, einen Lichtbündelungspunkt an der Lichtbündelungsposition in einer elliptischen Form auszuformen. Dies vereinfacht das Ausbilden eines breiten Lichtverteilungsmusters durch das Scheinwerfermodul 100.
  • Selbst wenn die Form der lichtemittierenden Fläche 11 der Lichtquelle 1 eine rechtwinklige Form ist, kann das optische Kondensorelement 2 durch Verändern der Querschnittsform der reflektierenden Fläche 22 in einer X1-Y1-Ebene, zum Beispiel in eine Ellipsenform, verkleinert werden.
  • Zudem ist es ausreichend, dass das optische Kondensorelement 2 vollständig positive Kraft aufweist. Jede der Einfallsflächen 211 und 212, die reflektierende Fläche 22 und die emittierenden Flächen 231 und 232 können jede beliebige Kraft aufweisen.
  • Wie vorstehend erläutert, wenn eine Lampenlichtquelle als die Lichtquelle 1 eingesetzt wird, kann ein Reflexionsspiegel als das optische Kondensorelement eingesetzt werden.
  • Optisches Lichtleiterprojektionselement 3
  • Das optische Lichtleiterprojektionselement 3 befindet sich auf der +Z1-Achsenseite des optischen Kondensorelements 2.
  • Das optische Lichtleiterprojektionselement 3 befindet sich auf der +Z-Achsenseite des optischen Kondensorelements 2. Das optische Lichtleiterprojektionselement 3 befindet sich auf der Y-Achsenseite des optischen Kondensorelements 2.
  • Das optische Lichtleiterprojektionselement 3 empfängt von dem optischen Kondensorelement 2 emittiertes Licht. Das optische Lichtleiterprojektionselement 3 emittiert Licht in die Vorwärtsrichtung (+Z-Achsenrichtung).
  • Das optische Lichtleiterprojektionselement 3 weist eine Funktion zum Leiten von Licht durch die reflektierende Fläche 32 auf. Das optische Lichtleiterprojektionselement 3 weist auch eine Funktion zum Projizieren von Licht von einer emittierenden Fläche 33 auf. Zur Vereinfachung des Verständnisses wird das optische Element 3 als das optische Lichtleiterprojektionselement 3 beschrieben.
  • 2 ist eine perspektivische Darstellung des optischen Lichtleiterprojektionselements 3. Das optische Lichtleiterprojektionselement 3 weist die reflektierende Fläche 32 und emittierende Fläche 33 auf. Das optische Lichtleiterprojektionselement 3 kann die Einfallsfläche 31 aufweisen. Das optische Lichtleiterprojektionselement 3 kann eine Einfallsfläche 34 aufweisen.
  • Das optische Lichtleiterprojektionselement 3 ist zum Beispiel aus transparenten Harz, Glas, Silikon oder dergleichen hergestellt.
  • Die Innenseite des optischen Lichtleiterprojektionselements 3, beschrieben in der ersten Ausführungsform, ist zum Beispiel mit lichtbrechenden Material gefüllt.
  • Die Einfallsfläche 31 ist an einem Endabschnitt an der -Z-Achsenrichtungsseite des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 bereitgestellt. Die Einfallsfläche 31 ist auf einem Abschnitt auf der +Y-Achsenrichtungsseite des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 bereitgestellt.
  • In den 1A, 1B und 2 weist die Einfallsoberfläche 31 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 eine gekrümmte Flächenform auf. Die gekrümmte Flächenform der Einfallsfläche 31 ist zum Beispiel eine konvexe Form mit einer positiven Kraft sowohl in horizontaler Richtung (X-Achsenrichtung) als auch in vertikaler Richtung (Y-Achsenrichtung).
  • Wenn Licht auf der Einfallsfläche 31 mit der gekrümmten Flächenform einfällt, verändert sich der Divergenzwinkel des Lichts. Die Einfallsfläche 31 kann ein Lichtverteilungsmuster bilden, indem der Divergenzwinkel des Lichts verändert wird. Das heißt, die Einfallsfläche 31 weist eine Funktion zum Ausbilden der Form des Lichtverteilungsmusters auf. Das heißt, die Einfallsfläche 31 fungiert als ein Lichtverteilungsmusterform ausbildender Abschnitt.
  • Weiterhin, zum Beispiel durch Bereitstellen der Einfallsfläche 31 mit einer Lichtbündelungsfunktion, kann auf das optische Kondensorelement 2 verzichtet werden. Die Einfallsfläche 31 fungiert als ein Lichtbündelungsabschnitt.
  • Die Einfallsfläche 31 kann als ein Beispiel eines Lichtverteilungsmusterform ausbildenden Abschnitts betrachtet werden. Die Einfallsfläche 31 kann auch als ein Beispiel eines Lichtbündelungsabschnitts betrachtet werden.
  • Die Form der Einfallsfläche 31 ist allerdings nicht auf eine gekrümmte Flächenform beschränkt und kann zum Beispiel eine planare Form sein.
  • Die erste Ausführungsform beschreibt einen Fall, in welchem die Form der Einfallsfläche 31 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 eine konvexe Form mit einer positiven Kraft ist.
  • Die reflektierende Oberfläche 32 ist an einem Endabschnitt an der -Y-Achsenrichtungsseite der Einfallsfläche 31 angeordnet. Die reflektierende Fläche 32 befindet sich auf der -Y-Achsenrichtungsseite der Einfallsfläche 31. Die reflektierende Fläche 32 befindet sich auf der +Z-Achsenrichtungsseite der Einfallsfläche 31. In der ersten Ausführungsform ist ein Endabschnitt an der -Z-Achsenrichtungsseite der reflektierenden Fläche 32 mit einem Endabschnitt an der -Y-Achsenrichtungsseite der Einfallsfläche 31 verbunden.
  • Die reflektierende Fläche 32 reflektiert die reflektierende Fläche 32 erreichendes Licht. Die reflektierende Fläche 32 weist eine lichtreflektierende Funktion auf. Die reflektierende Fläche 32 fungiert als ein lichtreflektierender Abschnitt. Die reflektierende Fläche 32 ist ein Beispiel des lichtreflektierenden Abschnitts.
  • Die reflektierende Fläche 32 ist eine Fläche, welche in die +Y-Achsenrichtung weist. Eine Vorderseite der reflektierenden Fläche 32 ist eine Fläche, welche in die +Y-Achsenrichtung weist. Die Vorderseite der reflektierenden Fläche 32 ist eine Fläche zu Reflektieren von Licht. Eine hintere Fläche der reflektierenden Fläche 32 ist eine Fläche, welche in die -Y-Achsenrichtung weist.
  • Die reflektierende Fläche 32 ist eine im Uhrzeigersinn um eine Achse parallel zur X-Achse in Bezug auf eine Z-X-Ebene gedrehte Fläche, betrachtet von der +X-Achsenrichtung. In 1A und 1B ist die reflektierende Fläche 32 eine Fläche, welche mit einem Winkel b in Bezug auf die Z-X-Ebene gedreht ist.
  • In 1A und 1B ist die reflektierende Fläche 32 planar. Die reflektierende Fläche 32 muss allerdings nicht planar sein. Die reflektierende Fläche 32 kann eine gekrümmte Flächenform aufweisen.
  • Die reflektierenden Fläche 32 kann eine Spiegelfläche sein, welche durch Spiegelanordnung erhalten wird. Die reflektierende Fläche 32 fungiert allerdings vorzugsweise als eine Totalreflexionsoberfläche ohne Spiegelanordnung. Dies liegt daran, dass eine Totalreflexionsoberfläche ein höheres Reflexionsvermögen aufweist als eine Spiegelfläche, wodurch zu einer Verbesserung der Lichtausnutzungseffizienz beigetragen wird. Weiterhin kann der Verzicht auf den Schritt der Spiegelanordnung den Herstellungsprozess des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 vereinfachen, wodurch zu einer Reduzierung der Herstellungskosten des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 beigetragen wird. Insbesondere weist die in der ersten Ausführungsform dargestellte Konfiguration ein Merkmal auf, dass die Einfallswinkel der Lichtstrahlen auf der reflektierenden Fläche 32 flach sind, wodurch es möglich ist, dass die reflektierenden Fläche 32 als eine Totalreflexionsoberfläche ohne Spiegelanordnung eingesetzt werden kann. „Einfallswinkel sind flach“ weist darauf hin, dass die Einfallswinkel groß sind.
  • Die Einfallsoberfläche 34 ist zum Beispiel eine Fläche parallel zu einer X-Y-Ebene. Die Einfallsfläche 34 kann allerdings auch eine gekrümmte Flächenform aufweisen. Durch Änderung der Form der Einfallsfläche 34 in eine gekrümmte Flächenform ist es möglich, die Lichtverteilung des einfallenden Lichts zu verändern.
  • Die Einfallsfläche 34 befindet sich auf der -Y-Achsenrichtungsseite der reflektierenden Fläche 32. Die Einfallsfläche 34 befindet sich auf der hinteren Flächenseite der reflektierenden Fläche 32. In 1A und 1B ist ein Endabschnitt an der +Y-Achsenrichtungsseite der Einfallsfläche 34 mit einem Endabschnitt an der +Z-Achsenrichtungsseite der reflektierenden Fläche 32 verbunden.
  • In 1A und 1B befindet sich die Einfallsfläche 34 an einer Position, welche zur angestrahlten Fläche 9 optisch konjugiert ist. „Optisch konjugiert“ bezieht sich auf eine Beziehung, in welcher von einem Punkt emittiertes Licht an einem anderen Punkt abgebildet ist. Die Form des Lichts auf der Einfallsfläche 34 und eine konjugierte Ebene PC, welche sich von der Einfallsfläche 34 erstreckt, wird auf die angestrahlte Fläche 9 projiziert. In 1A und 1B tritt kein Licht durch die Einfallsfläche 34 hindurch. Somit wird die Form des durch die Einfallsfläche 31 auf die konjugierte Ebene PC eintretenden Lichts auf die angestrahlte Fläche 9 projiziert.
  • Die Abbildung des Lichts auf der konjugierten Ebene PC wird auf einem Teil der konjugierten Ebene PC in dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3 ausgebildet. Ein Lichtverteilungsmuster kann innerhalb der konjugierten Ebene PC in dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3 in einer Form ausgebildet werden, welche für das Scheinwerfermodul 100 geeignet ist. Insbesondere, wenn ein einziges Lichtverteilungsmuster mittels mehrerer Scheinwerfermodule ausgebildet ist, wie später erläutert wird, werden Lichtverteilungsmuster entsprechend den Funktionen der entsprechenden Scheinwerfermodule ausgebildet.
  • Die angestrahlte Oberfläche 9 ist eine virtuelle Fläche, welche an einer vorgegebenen Position vor dem Fahrzeug definiert ist. Die angestrahlte Fläche 9 ist eine Fläche parallel zu einer X-Y-Ebene. Die vorgegebene Position vor dem Fahrzeug ist eine Position, an welcher die Lichtstärke oder Beleuchtungsstärke der Scheinwerfereinrichtung gemessen wird, und ist in der Straßenverkehrsordnung oder dergleichen festgelegt. In Europa legt die UN-Wirtschaftskommission für Europa (UNECE) eine Position von 25 m von einer Lichtquelle als die Position fest, an welcher die Lichtstärke von einer Kraftfahrzeug-Scheinwerfereinrichtung gemessen wird. In Japan legt das Japanese Industrial Standards Commitee (JIS) eine Position von 10 m von einer Lichtquelle als die Position fest, an welcher die Lichtstärke gemessen wird.
  • Ein Scheitellinienabschnitt 321 ist ein Rand auf der -Y-Achsenrichtungsseite der reflektierenden Fläche 32. Der Scheitellinienabschnitt 321 ist ein Rand auf der +Z-Achsenrichtungsseite der reflektierenden Fläche 32. Der Scheitellinienabschnitt 321 befindet sich an einer Position, welche zu der angestrahlten Fläche 9 optisch konjugiert ist.
  • Im Allgemeinen bezieht sich „Scheitellinie“ auf eine Grenze zwischen einer Fläche und einer anderen Fläche. „Scheitellinie“ umfasst hier allerdings auch einen Endabschnitt von einer Fläche. In der ersten Ausführungsform ist der Scheitellinienabschnitt 321 ein Abschnitt, welcher die reflektierende Fläche 32 und die Einfallsfläche 34 verbindet. Das heißt, der Abschnitt, an welchem die reflektierende Fläche 32 und die Einfallsfläche 34 miteinander verbunden sind, ist der Scheitellinienabschnitt 321.
  • Wenn aber zum Beispiel das optische Lichtleiterprojektionselement 3 hohl ist und die Einfallsfläche 34 ein Öffnungsabschnitt ist, ist der Scheitellinienabschnitt 321 ein Endabschnitt der reflektierenden Fläche 32. Der Scheitellinienabschnitt 321 enthält eine Grenze zwischen einer Fläche und einer anderen Fläche. Der Scheitellinienabschnitt 321 enthält auch einen Endabschnitt von einer Fläche. Wie vorstehend erläutert, ist die Innenseite des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 in der ersten Ausführungsform mit lichtbrechendem Material gefüllt.
  • Weiterhin ist „Scheitellinie“ nicht auf eine gerade Linie beschränkt und umfasst eine gekrümmte Linie oder dergleichen. Die Scheitellinie kann zum Beispiel eine später erläuterte „aufsteigenden Linienform“ aufweisen. In der ersten Ausführungsform weist der Scheitellinienabschnitt 321 eine gerade Linienform auf. In der ersten Ausführungsform weist der Scheitellinienabschnitt 321 eine geradlinige Form parallel zur X-Achse auf.
  • Zudem ist der Scheitellinienabschnitt 321 in der ersten Ausführungsform ein Rand auf der +Y-Achsenrichtungsseite der Einfallsfläche 34. Da der Scheitellinienabschnitt 321 auf der Einfallsfläche 34 liegt, befindet sich dieser auch an einer Position, welche zur angestrahlten Fläche 9 optisch konjugiert ist.
  • Zudem schneidet der Scheitellinienabschnitt 321 in der ersten Ausführungsform die optische Achse C1 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3. Der Scheitellinienabschnitt 321 schneidet sich im rechten Winkel mit der optischen Achse des optischen Lichtleiterprojektionselements 3.
  • Die optische Achse C1 ist eine Senkrechte, welche durch einen Flächenscheitelpunkt der emittierenden Fläche 33 verläuft. In dem Fall von 1A und 1B ist die optische Achse C1 eine Achse, welche durch den Flächenscheitelpunkt der emittierenden Oberfläche 33 verläuft und parallel zur Z-Achse ist. Wenn sich der Flächenscheitelpunkt der emittierenden Fläche 33 parallel zur X-Achsenrichtung oder Y-Achsenrichtung in einer X-Y-Ebene bewegt, bewegt sich auch die optische Achse C1 in ähnlicher Weise parallel zur X-Achsenrichtung oder Y-Achsenrichtung. Weiterhin, wenn sich die emittierende Fläche 33 in Bezug auf eine X-Y-Ebene neigt, neigt sich auch die Senkrechte an dem Flächenscheitelpunkt der emittierenden Fläche 33 in Bezug auf die X-Y-Ebene, und die optische Achse C1 neigt sich somit in Bezug auf die X-Y-Ebene.
  • Der Scheitellinienabschnitt 321 bildet die Form von einer Hell-Dunkel-Grenze 91 des Lichtverteilungsmusters. Dies liegt daran, dass sich der Scheitellinienabschnitt 321 an einer Position befindet, welche zur angestrahlten Fläche 9 optisch konjugiert ist. Das Lichtverteilungsmuster auf der angestrahlten Fläche 9 weist eine Form ähnlich der Form des Lichtverteilungsmusters auf der konjugierten Ebene PC auf, welche den Scheitellinienabschnitt 321 enthält. Somit ist der Scheitellinienabschnitt 321 vorzugsweise in der Form der Hell-Dunkel-Grenze 91 ausgebildet.
  • „Hell-Dunkel-Grenze“ bezieht sich auf eine Hell-/Dunkel-Grenzlinie, welche auf der oberen Seite des Lichtverteilungsmusters ausgebildet ist, wenn eine Wand oder eine Projektionsfläche mit Licht von einem Scheinwerfer angestrahlt wird. „Hell-Dunkel-Grenze“ ist ein Teil von einer Grenzlinie zwischen einem hellen Abschnitt und einem dunklen Abschnitt, welche auf dem Konturabschnitt des Lichtverteilungsmusters ausgebildet sind. „Hell-Dunkel-Grenze“ bezieht sich auf eine Grenzlinie zwischen einem hellen Abschnitt und einem dunklen Abschnitt auf der oberen Seite des Lichtverteilungsmusters. Der Bereich oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze (außerhalb des Lichtverteilungsmusters) ist dunkel und der Bereich unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze (innerhalb des Lichtverteilungsmusters) ist hell.
  • Hell-Dunkel-Grenze ist ein Begriff, welcher zur Anpassung der Emissionsrichtung eines Scheinwerferlichts beim Vorbeifahren an anderen Fahrzeugen verwendet wird. Das Scheinwerferlicht zum Vorbeifahren an anderen Fahrzeugen wird auch als Abblendlicht bezeichnet. Die „Hell-Dunkel-Grenze“ muss scharf sein. Hier weist „scharf“ darauf hin, dass starke chromatische Aberration, Unschärfe oder dergleichen an der Hell-Dunkel-Grenze nicht auftreten dürfen.
  • Die emittierende Fläche 33 ist an einem Endabschnitt an der +Z-Achsenrichtungsseite des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 angeordnet. Die emittierende Fläche 33 weist eine gekrümmte Flächenform mit einer positiven Kraft auf. Die emittierende Fläche 33 weist eine konvexe Form auf, welche in die +Z-Achsenrichtung vorsteht.
  • Verhalten von Lichtstrahlen
  • Wie in 1A und 1B dargestellt, tritt das durch das optische Kondensorelement 2 gebündelte Licht über die Einfallsfläche 31 in das optische Lichtleiterprojektionselement 3 ein.
  • Die Einfallsfläche 31 ist eine lichtbrechende Fläche. Das auf der Einfallsfläche 31 einfallende Licht wird an der Einfallsfläche 31 gebrochen. Die Einfallsfläche 31 weist eine konvexe Form auf, welche in der -Z-Achsenrichtung vorsteht.
  • Die Krümmung der Einfallsfläche 31 in der X-Achsenrichtung trägt zu einer „Breite einer Lichtverteilung“ in einer Richtung parallel zur einer Straßenoberfläche bei. Die Krümmung der Einfallsfläche 31 in der Y-Achsenrichtung trägt zu einer „Höhe der Lichtverteilung“ in einer Richtung senkrecht zur Straßenoberfläche bei.
  • Verhalten von Lichtstrahlen auf einer Z-X-Ebene
  • Bei Betrachtung in einer Z-X-Ebene weist die Einfallsfläche 31 eine konvexe Form auf. Das heißt, die Einfallsfläche 31 weist positive Kraft in Bezug auf eine horizontale Richtung (X-Achsenrichtung) auf. Hier bezieht sich „bei Betrachtung in einer Z-X-Ebene“ auf eine Betrachtung von der Y-Achsenrichtung. Das heißt, diese bezieht sich auf eine Projektion und Betrachtung auf einer Z-X-Ebene. Das auf der Einfallsfläche 31 einfallende Licht breitet sich aus und wird dabei weiterhin durch die Einfallsfläche 31 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 gebündelt. Hier bezieht sich „ausbreiten“ auf die Bewegung des Lichts in dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3.
  • Bei Betrachtung in einer Z-X-Ebene wird das sich in dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3 ausbreitende Licht an einer beliebigen Lichtkonzentrationsposition PH in dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3 durch das optische Kondensorelement 2 und die Einfallsfläche 31 des Lichtleiterelements 3, wie in 1B dargestellt, gebündelt. Die Lichtbündelungsposition PH ist in 1B durch eine gestrichelte Linie gezeigt. In 1B ist die Position des Scheitellinienabschnitts 321 die Position der konjugierten Ebene PC.
  • Wie in 1A dargestellt, befindet sich die konjugierte Ebene PC auf der +Z-Achsenrichtungsseite der Lichtbündelungsposition PH. Somit divergiert das Licht nach dem Durchtritt durch die Lichtbündelungsposition PH. Somit emittiert die konjugierte Ebene PC Licht weit in die horizontale Richtung (X-Achsenrichtung) im Vergleich zur Lichtbündelungsposition PH.
  • Die konjugierte Ebene PC befindet sich an einer Position, welche zur angestrahlten Fläche 9 konjugiert ist. Somit entspricht die Breite des Lichts auf der konjugierten Ebene PC in der horizontalen Richtung der „Breite der Lichtverteilung“ auf der angestrahlten Fläche 9. Durch Änderung der Krümmung der gekrümmten Flächenform der Einfallsfläche 31 ist es möglich, die Breite des Lichtbündels auf der konjugierten Ebene PC in der X-Achsenrichtung zu steuern. Dadurch ist es möglich, die Breite des Lichtverteilungsmusters des von dem Scheinwerfermodul 100 emittierten Lichts zu verändern.
  • Des Weiteren muss das Scheinwerfermodul 100 nicht zwangsläufig die Lichtbündelungsposition PH vor (auf der -Z-Achsenseite von) dem Scheitellinienabschnitt 321 in dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3 aufweisen. Die 3 und 3 sind erklärende Diagramme zum Erläutern der Lichtbündelungsposition PH des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform.
  • In 3A und 3B befindet sich die Lichtbündelungsposition PH vor (auf der -Z-Achsenrichtungsseite von) der Einfallsfläche 31. Die Lichtbündelungsposition PH befindet sich in dem Zwischenraum zwischen dem optischen Kondensorelement 2 und dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3. „Zwischenraum“ bezieht sich auf einen Raum.
  • In der Konfiguration von 3A und 3B, wie in der Konfiguration von 1A und 1B, divergiert das Licht, nachdem es durch die Lichtbündelungsposition PH hindurchgetreten ist. Der Divergenzwinkel des divergierten Lichts nimmt an der Einfallsfläche 31 ab. Da der Abstand von der Lichtbündelungsposition PH zu der konjugierten Ebene PC allerdings groß ausgelegt werden kann, kann die Breite des Lichtbündels auf der konjugierten Ebene PC in der X-Achsenrichtung gesteuert werden. Somit emittiert die konjugierte Ebene PC Licht weit in die horizontale Richtung (X-Achsenrichtung).
  • In 4A und 4B befindet sich die Lichtbündelungsposition PH hinter (auf der +Z-Achsenrichtungsseite von) dem Scheitellinienabschnitt 321. In 4A und 4B befindet sich die konjugierte Ebene PC auf der -Z-Achsenrichtungsseite der Lichtbündelungsposition PH. Die Lichtbündelungsposition PH befindet sich zwischen dem Scheitellinienabschnitt 321 (konjugierte Ebene PC) und der emittierenden Fläche 33.
  • Durch die konjugierte Ebene PC hindurchtretendes Licht wird an der Lichtbündelungsposition PH gebündelt. Durch Steuern des Abstands von der konjugierten Ebene PC zu der Lichtbündelungsposition PH ist es möglich, die Breite des Lichtbündels auf der konjugierten Ebene PC in die X-Achsenrichtung zu steuern. Somit emittiert die konjugierte Ebene PC Licht weit in die horizontale Richtung (X-Achsenrichtung).
  • 5 ist ein erklärendes Diagramm zum Erläutern der Lichtbündelungsposition PH des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform. Wie in 5 gezeigt, weist das Scheinwerfermodul 100 allerdings keine Lichtbündelungsposition PH auf.
  • In dem in 5 dargestellten Scheinwerfermodul 100 ist zum Beispiel eine gekrümmte Oberläche der Einfallsfläche 31 in der horizontalen Richtung (X-Achsenrichtung) eine konkave Fläche mit einer negativen Kraft. Diese kann Licht in die horizontale Richtung an dem Scheitellinienabschnitt 321 streuen. Das in 5 gezeigte Scheinwerfermodul 100 weist keine Lichtbündelungsposition PH auf.
  • Somit ist die Breite des Lichtbündels auf der konjugierten Ebene PC größer als die Breite des Lichtbündels auf der Einfallsfläche 31. Die konkave Einfallsfläche 31 kann die Breite des Lichtbündels auf der konjugierten Ebene PC in der X-Achsenrichtung steuern, und dabei ein Lichtverteilungsmuster bereitstellen, welches in der horizontalen Richtung an der angestrahlten Fläche 9 breit ist.
  • Die Lichtbündelungsposition PH zeigt an, dass die Lichtdichte pro Flächeneinheit auf einer X-Y-Ebene hoch ist. Somit, wenn die Lichtbündelungsposition PH mit der konjugierten Ebene PC (Position des Scheitellinienabschnitts 321 in der Z-Achsenrichtung) zusammenfällt, ist die Breite der Lichtverteilung auf der angestrahlten Fläche 9 minimal, und die Beleuchtungsstärke der Lichtverteilung auf der angestrahlten Fläche 9 maximal.
  • Des Weiteren, indem sich die Lichtbündelungsposition PH von der konjugierten Ebene PC (Position des Scheitellinienabschnitts 321 in der Z-Achsenrichtung) trennt, nimmt die Breite der Lichtverteilung auf der angestrahlten Fläche 9 zu, und die Beleuchtungsstärke der Lichtverteilung auf der angestrahlten Fläche 9 ab. „Beleuchtungsstärke“ bezieht sich auf eine physikalische Größe, welche die Helligkeit von Licht angibt, welches auf ein planares Objekt abgestrahlt wird. Diese ist gleich einem Lichtstrom, welcher pro Flächeneinheit abgestrahlt wird.
  • Verhalten von Lichtstrahlen auf einer Z-Y-Ebene
  • Andererseits, wenn das durch die Einfallsfläche 31 eintretende Licht in einer Y-Z-Ebene betrachtet wird, breitet sich das Licht, welches an der Einfallsfläche 31 gebrochen wird, in dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3 aus und wird zur reflektierenden Fläche 32 geführt. Hier bezieht sich „ausbreiten“ auf die Bewegung von Licht in dem Lichtleiterelement 3.
  • In das optische Lichtleiterprojektionselement 3 eintretendes und die reflektierende Fläche 32 erreichendes Licht tritt in das optische Lichtleiterprojektionselement 3 ein, und erreicht die reflektierenden Fläche 32 direkt. „Direkt erreichen“ bezieht sich auf das Erreichen ohne von einer anderen Fläche oder dergleichen reflektiert zu werden. In das optische Lichtleiterprojektionselement 3 eintretendes und die reflektierende Fläche 32 erreichendes Licht erreicht die reflektierende Fläche 32 ohne von einer anderen Fläche oder dergleichen reflektiert zu werden. Das heißt, die reflektierende Fläche 32 erreichendes Licht wird der ersten Reflexion in dem optischen Lichtleiterelement 3 unterzogen.
  • Des Weiteren wird das von der reflektierenden Fläche 32 reflektierte Licht direkt von der emittierenden Fläche 33 emittiert. Das heißt, das von der reflektierenden Fläche 32 reflektierte Licht erreicht die emittierende Fläche 33 ohne von einer anderen Fläche oder dergleichen reflektiert zu werden. Das heißt, das an der reflektierenden Fläche 32 der ersten Reflexion unterzogene Licht erreicht die emittierende Fläche 33 ohne einer weiteren Reflexion unterzogen worden zu sein.
  • In 1A und 1B wird das von dem Teil der emittierenden Flächen 231 und 232 des optischen Kondensorelements 2 auf der +Y1-Achsenrichtungsseite der optischen Achse C2 des optischen Kondensorelements 2 emittierte Licht zur reflektierenden Fläche 32 geführt. Zudem wird von dem Teil der emittierenden Flächen 231 und 232 des optischen Kondensorelements 2 auf der -Y1-Aschsenrichtungsseite der optischen Achse C2 des optischen Kondensorelements 2 emittiertes Licht von der emittierenden Fläche 33 emittiert, ohne von der reflektierenden Fläche 32 reflektiert worden zu sein.
  • Das heißt, ein Teil des in das optische Lichtleiterprojektionselement 3 eintretenden Lichts erreicht die reflektierende Fläche 32. Das die reflektierende Fläche 32 erreichende Licht wird von der reflektierenden Fläche 32 reflektiert und von der emittierenden Fläche 33 emittiert.
  • Durch Einstellung des Neigungswinkels a der Lichtquelle 1 und des optischen Kondensorelements 2 ist es möglich, zu bewirken, dass das gesamte von dem optischen Kondensorelement 2 emittierte Licht von der reflektierenden Fläche 32 reflektiert wird. Zudem ist es durch Einstellung des Neigungswinkels b der reflektierenden Fläche 32 möglich, zu bewirken, dass das gesamte von dem optischen Kondensorelement 2 emittierte Licht von der reflektierenden Fläche 32 reflektiert wird.
  • Zudem ist es durch Einstellung des Neigungswinkels a der Lichtquelle 1 und des optischen Kondensorelements 2 möglich, die Länge des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 in die Richtung der optischen Achse C1 (Z-Achsenrichtung) zu verkleinern, und die Tiefe (Länge in die Z-Achsenrichtung) von einem optischen System zu verkürzen. Hier bezieht sich „optisches System“ in der ersten Ausführungsform auf ein optisches System, umfassend als dessen Komponenten das optische Kondensorelement 2 und das optische Lichtleiterprojektionselement 3.
  • Des Weiteren wird es durch Einstellung des Neigungswinkels a der Lichtquelle 1 und des optischen Kondensorelements 2 leicht, das von dem optischen Kondensorelement 2 emittierte Licht zur reflektierenden Fläche 32 zu führen. Somit wird es einfach, Licht an einem Bereich auf der Innenseite (+Y-Achsenrichtungsseite) des Scheitellinienabschnitts 321 auf der konjugierten Ebene PC zu bündeln.
  • Durch Bündeln des von dem optischen Kondensorelement 2 auf der der konjugierten Ebenenseite PC der reflektierenden Fläche 32 emittierten Lichts ist es möglich, den Emissionsbetrag des Lichts, welches von einem Bereich auf der +Y-Achsenseite des Scheitellinienabschnitts 321 emittiert wird, zu erhöhen. In diesem Fall befindet sich ein Schnittpunkt zwischen einem mittleren Lichtstrahl, welcher von dem optischen Kondensorelement 2 und der reflektierenden Fläche 32 emittiert wird, auf der der konjugierten Ebenenseite PC der reflektierenden Fläche 32.
  • Somit wird es leicht, einen Bereich auf der unteren Seite der Hell-Dunkel-Grenze 91 des auf die angestrahlte Fläche 9 projizierten Lichtverteilungsmusters aufzuhellen. Zudem führt die Verkleinerung der Länge des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 in der optischen Achsenrichtung (Z-Achsenrichtung) zur Herabsetzung der inneren Absorption von Licht in dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3, wodurch die Lichtausnutzungseffizienz verbessert wird. „Innere Absorption“ bezieht sich auf einen Lichtverlust innerhalb des Materials, außer einem Verlust aufgrund von Oberflächenreflexion, wenn Licht durch ein Lichtleiterelement hindurchtritt (in dieser Ausführungsform das optische Lichtleiterprojektionselement 3). Die innere Absorption nimmt zu, indem sich eine Länge des Lichtleiterelements erhöht.
  • In einem typischen Lichtleiterelement bewegt sich Licht innerhalb des Lichtleiterelements, während es an einer Seitenfläche des Lichtleiterelements wiederholt reflektiert wird. Dadurch wird die Intensitätsverteilung von Licht ausgeglichen. In der vorliegenden Anmeldung wird in das optische Lichtleiterprojektionselement 3 eintretendes Licht durch die reflektierenden Fläche 32 einmal reflektiert und von der emittierenden Fläche 33 emittiert. Hierbei unterscheidet sich die Weise der Nutzung des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 in der vorliegenden Anmeldung von der herkömmlichen Weise der Nutzung eines Lichtleiterelements.
  • In einem in Straßenverkehrsvorschriften oder dergleichen festgelegten Lichtverteilungsmuster weist ein Bereich auf der unteren Seite (-Y-Achsenrichtungsseite) der Hell-Dunkel-Grenze 91 zum Beispiel die höchste Beleuchtungsstärke auf. Wie vorstehend erläutert, steht sich der Scheitellinienabschnitt 321 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 mit der angestrahlten Fläche 9 in konjugierter Beziehung. Somit, um einen Bereich auf der unteren Seite (-Y-Achsenrichtungsseite) der Hell-Dunkel-Grenze 91 mit der höchsten Beleuchtungsstärke vorzusehen, ist es erforderlich, einen Bereich auf der oberen Seite (+Y-Achsenrichtungsseite) des Scheitellinienabschnitts 321 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 mit der höchsten Lichtstärke vorzusehen. „Lichtstärke“ bezieht sich auf eine physikalische Größe, welche angibt, wie stark von einer Lichtquelle 1 emittiertes Licht ist.
  • Wenn der Scheitellinienabschnitt 321 nicht linear ist, befindet sich die Ebene (konjugierte Ebene PC), welche durch eine Position (Punkt Q) verläuft, an welcher der Scheitellinienabschnitt 321 die optische Achse C1 schneidet und parallel zu einer X-Y-Ebene liegt, mit der angestrahlten Fläche 9 zum Beispiel in konjugierter Beziehung. Es ist nicht zwingend erforderlich, dass sich der Rand 321 und die optische Achse des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 miteinander schneiden.
  • Um ein Lichtverteilungsmuster zu erzeugen, in welchem ein Bereich auf der unteren Seite (-Y-Achsenrichtungsseite) der Hell-Dunkel-Grenze 91 die höchste Beleuchtungsstärke aufweist, ist es effektiv, wenn bei Betrachtung in einer Y-Z-Ebene ein Teil des Lichts, welcher durch die Einfallsfläche 31 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 eintritt, durch die reflektierende Fläche 32, wie in 1A dargestellt, reflektiert wird.
  • Dies liegt daran, da durch die Einfallsfläche 31 eintretendes und einen Bereich auf der +Y-Achsenrichtungsseite des Scheitellinienabschnitts 321 erreichendes Licht ohne von der Reflexionsfläche 31 reflektiert zu werden, und durch die Einfallsfläche 31 einfallendes und von der reflektierenden Fläche 32 reflektiertes Licht auf der konjugierten Ebene PC überlagert werden.
  • Das die konjugierte Ebene PC erreichende Licht, ohne von der reflektierenden Fläche 32 reflektiert zu werden, und das die konjugierte Ebene PC erreichende Licht, nach Reflexion von der reflektierenden Fläche 32, werden in einem Bereich auf der konjugierten Ebene PC entsprechend dem hohen Beleuchtungsstärkebereich auf der angestrahlten Fläche 9 überlagert. Durch eine solche Konfiguration wird es möglich, einen Bereich auf einer oberen Seite (+Y-Achsenrichtungsseite) des Scheitellinienabschnitts 321 mit der höchsten Lichtstärke auf der konjugierten Ebene PC vorzusehen.
  • Ein Bereich mit hoher Lichtstärke wird durch Überlagern, auf der konjugierten Ebene PC, des die konjugierte Ebene PC erreichenden Lichts, ohne von der reflektierenden Fläche 32 reflektiert zu werden, und des die konjugierenden Ebene PC erreichenden Lichts, nach Reflexion durch die reflektierende Fläche 32, ausgebildet. Die Position des Bereichs mit hoher Lichtstärke auf der konjugierten Ebene PC kann durch Verändern der Reflexionsposition des Lichts auf der reflektierenden Fläche 32 verändert werden.
  • Durch Einstellung der Reflexionsposition des Lichts auf der reflektierenden Fläche 32 in der Nähe der konjugierten Ebene PC ist es möglich, den Bereich mit hoher Lichtstärke in der Nähe des Scheitellinienabschnitts 321 auf der konjugierten Ebene PC einzustellen. Somit ist es möglich, einen Bereich mit hoher Beleuchtungsstärke auf der unteren Seite der Hell-Dunkel-Grenze 91 auf der angestrahlten Fläche 9 einzustellen.
  • Zudem kann die Menge des überlagerten Lichts willkürlich durch Verändern der Krümmung der Einfallsfläche 31 in vertikaler Richtung (Y-Achsenrichtung) angepasst werden, wie in dem Fall der Anpassung der Breite der Lichtverteilung in der horizontalen Richtung. „Menge des überlagerten Lichts“ bezieht sich auf die Menge des Lichts, welches sich aus der Überlagerung des Lichts ergibt, welches einen Bereich auf der +Y-Achsenrichtungsseite des Scheitellinienabschnitts 321 (auf der konjugierten Ebene PC) erreicht, ohne von der reflektierenden Fläche 32 reflektiert zu werden, und des Lichts, welches von der reflektierenden Fläche 32 reflektiert wird.
  • Auf diese Weise kann durch Anpassung der Krümmung der Einfallsfläche 31 eine Lichtverteilung angepasst werden. Durch Anpassung der Krümmung der Einfallsfläche 31 kann eine gewünschte Lichtverteilung erhalten werden. Hier bezieht sich „gewünschte Lichtverteilung“ zum Beispiel auf eine vorgegebene Lichtverteilung oder dergleichen, welche in Straßenverkehrsvorschriften oder dergleichen festgelegt ist. Wenn ein einziges Lichtverteilungsmuster unter Verwendung mehrerer Scheinwerfermodule ausgebildet ist, wie später erläutert wird, bezieht sich „gewünschte Lichtverteilung“ auf eine Lichtverteilung, welche für jedes Scheinwerfermodul erforderlich ist.
  • Weiterhin kann durch Anpassung der geometrischen Beziehung zwischen dem optischen Kondensorelement 2 und dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3 eine Lichtverteilung angepasst werden. Durch Anpassung der geometrischen Beziehung zwischen dem optischen Kondensorelement 2 und dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3 kann eine gewünschte Lichtverteilung erhalten werden. Hier bezieht sich „gewünschte Lichtverteilung“ zum Beispiel auf eine vorgegebene Lichtverteilung oder dergleichen, welche in Straßenverkehrsvorschriften oder dergleichen festgelegt ist. Wenn ein einziges Lichtverteilungsmuster unter Verwendung von mehreren Scheinwerfermodulen, wie später erläutert wird, gebildet ist, bezieht sich „gewünschte Lichtverteilung“ auf eine für jedes Scheinwerfermodul erforderliche Lichtverteilung.
  • „Geometrische Beziehung“ bezieht sich zum Beispiel auf die Positionsbeziehung zwischen dem optischen Kondensorelement 2 und dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3 in der optischen Achsenrichtung. Indem der Abstand von dem optischen Kondensorelement 2 zu dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3 abnimmt, nimmt auch die Menge des von der reflektierenden Fläche 32 reflektierten Lichts ab, und die Ausdehnung der Lichtverteilung in der vertikalen Richtung (Y-Achsenrichtung) nimmt zu. Das heißt, die Höhe des Lichtverteilungsmusters nimmt ab. Im Gegensatz dazu nimmt die Menge des Lichts, welches von der reflektierenden Fläche 32 reflektiert wird, mit zunehmendem Abstand von dem optischen Kondensorelement 2 zu dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3 zu, und die Ausdehnung der Lichtverteilung in der vertikalen Richtung (Y-Achsenrichtung) nimmt zu. Das heißt, die Höhe des Lichtverteilungsmusters nimmt zu.
  • Zudem kann die Position des überlagerten Lichts durch Anpassung der Position des von der reflektierenden Fläche 32 reflektierten Lichts verändert werden. „Position des überlagerten Lichts“ bezieht sich auf die Position, an welcher das einen Bereich auf der +Y-Achsenrichtungsseite des Scheitellinienabschnitts 321 (auf der konjugierten Ebene PC) erreichende Licht, ohne von der reflektierenden Fläche 32 reflektiert zu sein, und das von der reflektierenden Fläche 32 reflektierte Licht auf der konjugierten Ebene PC überlagert werden. Das heißt, diese bezieht sich auf einen hohen Lichtstärkebereich auf der konjugierten Ebene PC. Der hohe Lichtstärkebereich ist ein Bereich auf der konjugierten Ebene PC entsprechend dem hohen Beleuchtungsstärkebereich auf der angestrahlten Fläche 9.
  • Weiterhin kann durch Anpassung einer Lichtbündelungsposition des von der reflektierenden Fläche 32 reflektierten Lichts die Höhe eines hohen Lichtstärkebereichs auf der emittierenden Fläche 33 angepasst werden. Insbesondere, wenn die Lichtbündelungsposition in der Nähe von der konjugierten Ebene PC liegt, ist die Ausdehnung des hohen Lichtstärkebereichs in der Höhenrichtung klein. Im Gegensatz dazu, wenn die Lichtbündelungsposition weit von der konjugierten Ebene PC entfernt ist, ist die Ausdehnung des hohen Lichtstärkebereichs in der Höhenrichtung groß.
  • In der vorstehenden Beschreibung wird der hohe Beleuchtungsstärkebereich als ein Bereich auf der unteren Seite (-Y-Achsenrichtungsseite) der Hell-Dunkel-Grenze 91 beschrieben. Dies ist die Position des hohen Beleuchtungsstärkebereichs in dem Lichtverteilungsmuster auf der angestrahlten Fläche 9.
  • Wie später erläutert wird, kann zum Beispiel ein einziges Lichtverteilungsmuster auf der angestrahlten Fläche 9 unter Verwendung von mehreren Scheinwerfermodulen 100 ausgebildet sein. In einem solchen Fall ist der hohe Lichtstärkebereich auf der konjugierten Ebene PC von jedem Scheinwerfermodul nicht zwangsläufig ein Bereich auf der +Y-Achsenrichtungsseite des Scheitellinienabschnitts 321. Für jedes Scheinwerfermodul wird der hohe Lichtstärkebereich auf der konjugierten Ebene PC an einer Position ausgebildet, welche für das Lichtverteilungsmuster des Scheinwerfermoduls geeignet ist.
  • Wie vorstehend erläutert, kann durch Anpassung der Lichtbündelungsposition PH in der horizontalen Richtung eine Breite des Lichtverteilungsmusters gesteuert werden. Zudem kann durch Anpassung einer Lichtbündelungsposition in der vertikalen Richtung die Höhe des hohen Lichtstärkebereichs gesteuert werden. An sich müssen die Lichtbündelungsposition PH in der horizontalen Richtung und die Lichtbündelungsposition in der vertikalen Richtung nicht zwangsläufig zusammenfallen. Durch unabhängiges Einstellen der Lichtbündelungsposition PH in der horizontalen Richtung und der Lichtbündelungsposition in der vertikalen Richtung ist es möglich, die Form des Lichtverteilungsmusters oder die Form des hohen Beleuchtungsstärkebereichs zu steuern.
  • Des Weiteren ist es durch Verändern der Form des Scheitellinienabschnitts 321 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 möglich, die Form der Hell-Dunkel-Grenze 91 einfach auszubilden. Die Hell-Dunkel-Grenze 91 kann durch Ausbilden des Scheitellinienabschnitts 321 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 in der Form der Hell-Dunkel-Grenze 91 einfach ausgebildet werden. Somit ergibt sich ein Vorteil, dass die Lichtausnutzungseffizienz gegenüber einem herkömmlichen Fall, in welchem diese mittels einer lichtblockierenden Platte ausgebildet ist, hoch ist. Dies liegt daran, dass die Hell-Dunkel-Grenze 91 ohne Licht zu blockieren ausgebildet werden kann.
  • Eine Abbildung des auf der konjugierten Ebene PC ausgebildeten Lichtverteilungsmusters ist vergrößert und durch das optische Lichtleiterprojektionselement 3 auf die angestrahlte Fläche 9 vor dem Fahrzeug projiziert.
  • Eine Brennpunktposition der emittierenden Fläche 33 fällt mit der Position des Scheitellinienabschnitts 231 auf der optischen Achse C1 (Position in Z-Achsenrichtung) zusammen. Das heißt, die Brennpunktposition der emittierenden Fläche 33 befindet sich an dem Schnittpunkt zwischen dem Scheitellinienabschnitt 321 und der optischen Achse C1.
  • In einem weiteren Aspekt fällt die Position eines Brennpunkts der emittierenden Fläche 33 in der Z-Achsenrichtung (Richtung der optischen Achse C1) mit einer Position des Scheitellinienabschnitts 321 in der Z-Achsenrichtung zusammen.
  • In einem herkömmlichen Scheinwerfer, da eine lichtblockierende Platte und eine Projektionslinse eingesetzt werden, verursacht die Positionsabweichung zwischen den Komponenten Veränderungen, wie Formänderung der Hell-Dunkel-Grenze oder Veränderung der Lichtverteilung. Es ist für das optische Lichtleiterprojektionselement 3 in Abhängigkeit von der Formgenauigkeit der einzigen Komponente allerdings möglich, eine Brennpunktposition der emittierenden Fläche 33 mit einer Position des Scheitellinienabschnitts in die Richtung der optischen Achse C1 zusammenfallen zu lassen.
  • Dadurch kann das Scheinwerfermodul 100 Veränderungen reduzieren, wie Formveränderung der Hell-Dunkel-Grenze oder Veränderung der Lichtverteilung. Dies liegt daran, dass die Formgenauigkeit von einer einzigen Komponente im Allgemeinen leichter verbessert werden kann als die Positionierungsgenauigkeit zwischen zwei Komponenten.
  • Die 6A und 6B sind Diagramme zum Erläutern der Form der reflektierenden Fläche 32 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform. Die 6A und 6B zeigen den Teil der Einfallsfläche 31 zur konjugierten Ebene PC des optischen Lichtleiterprojektionselements 3.
  • 6A zeigt zum Vergleich einen Fall, in welchem die reflektierende Fläche 32 in Bezug auf eine Z-X-Ebene nicht geneigt ist. 6B zeigt die Form der reflektierenden Fläche 32 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3.
  • Die reflektierende Fläche 32 des in 6B gezeigten optischen Lichtleiterprojektionselements 3 ist keine Fläche parallel zur Z-X-Ebene. Wie zum Beispiel in 6B dargestellt, ist die reflektierende Fläche 32 eine flache Fläche, welche in Bezug zu einer Z-X-Ebene mit der X-Achse als Rotationsachse geneigt ist. Die reflektierende Fläche 32 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 ist eine Fläche, welche im Uhrzeigersinn um die X-Achse, betrachtet von der +X-Achsenrichtung, gedreht ist. In 6B ist die reflektierende Fläche 32 eine Fläche, welche mit einem Winkel f in Bezug auf eine Z-X-Ebene gedreht ist. Der Endabschnitt an der Einfallsflächenseite 31 der reflektierenden Fläche 32 befindet sich auf der +Y-Achsenseite des Endabschnitts auf der konjugierten Ebenenseite PC.
  • Die reflektierende Fläche 32 des in 6A dargestellten optischen Lichtleiterprojektionselements 3 ist eine flache Fläche parallel zu einer X-Z-Ebene. Durch die Einfallsfläche 31 eintretendes Licht wird von der reflektierenden Fläche 32 reflektiert und erreicht die konjugierte Ebene PC.
  • Der Einfallswinkel des Lichts auf der reflektierenden Fläche 32 ist ein Einfallswinkel S1. Der Reflexionswinkel des Lichts an der reflektierenden Fläche 32 ist ein Reflexionswinkel S2. Gemäß dem Reflexionsgesetzt ist der Reflexionswinkel S2 gleich dem Einfallswinkel S1. Eine senkrechte Linie m1 zur reflektierenden Fläche 32 ist durch eine punktierte und strichpunktierte Linie in 6A dargestellt.
  • Licht fällt auf der konjugierten Ebene PC mit einem Einfallswinkel S3 ein. Das Licht wird von der konjugierten Ebene PC mit einem Emissionswinkel Sout1 emittiert. Der Emissionswinkel Sout1 ist gleich dem Einfallswinkel S3. Eine senkrechte Linie m2 zur konjugierten Ebene PC ist in 6A durch eine punktierte und strichpunktierte Linie angegeben. Die senkrechte Linie m2 zur konjugierten Ebene PC ist parallel zur optischen Achse C1.
  • Da Licht an der Einfallsfläche 31 stark gebrochen wird, ist der Emissionswinkel Sout1 des von der konjugierten Ebene PC emittierten Lichts groß. Indem der Emissionswinkel Sout1 größer wird, wird die Öffnung der emittierenden Fläche 33 größer. Dies liegt daran, dass Licht mit einem großen Emissionswinkel Sout1 eine Position entfernt von der optischen Achse C1 auf der emittierenden Fläche 33 erreicht.
  • Andererseits ist die reflektierende Fläche 32 des in 6B gezeigten optischen Lichtleiterprojektionselements 3 in Bezug auf eine X-Z-Ebene geneigt. Die Neigungsrichtung der reflektierenden Fläche 32 ist die Drehrichtung im Uhrzeigersinn in Bezug auf eine X-Z-Ebene betrachtet von der +X-Achsenrichtung.
  • Die reflektierende Fläche 32 ist in Bezug auf die Bewegungsrichtung (+Z-Achsenrichtung) des Lichts in eine Richtung geneigt, so dass ein optischer Strahlengang in dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3 breiter wird. Die reflektierende Fläche 32 ist so geneigt, dass der optische Strahlengang in dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3 in die Bewegungsrichtung (+Z-Achsenrichtung) des Lichts breiter wird. Hier ist die Bewegungsrichtung des Lichts die Bewegungsrichtung des Lichts in dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3. Somit ist die Bewegungsrichtung des Lichts eine Richtung parallel zur optischen Achse des optischen Lichtleiterprojektionselements 3.
  • Die reflektierende Fläche 32 ist in die Richtung der optischen Achse C1 der emittierenden Fläche 31 geneigt, so dass diese zur emittierenden Fläche 33 weist. „Zur emittierenden Fläche 33 weisend“ gibt an, dass reflektierende Fläche 32 von der emittierenden Flächenseite 33 gesehen werden kann (+Z-Achsenrichtungsseite).
  • Durch die Einfallsfläche 31 eintretendes Licht wird durch die reflektierende Fläche 32 reflektiert und erreicht die konjugierte Ebene PC.
  • Der Einfallswinkel des Lichts auf der reflektierenden Fläche 32 ist ein Einfallswinkel S4. Der Reflexionswinkel des Lichts an der reflektierenden Fläche 32 ist ein Reflexionswinkel S5. Gemäß dem Reflexionsgesetz ist der Reflexionswinkel S5 gleich dem Einfallswinkel S4. Eine senkrechte Linie m3 zur reflektierenden Fläche 32 ist in 6B durch eine punktierte und strichpunktierte Linie angegeben.
  • Das Licht fällt auf der konjugierten Ebene PC mit einem Einfallswinkel S6 ein. Das Licht wird von der konjugierten Ebene PC mit einem Emissionswinkel Sout2 emittiert. Der Emissionswinkel Sout32 ist gleich dem Einfallswinkel S6. Eine senkrechte Linie m4 zur konjugierten Ebene PC ist in 6B durch eine punktierte und strichpunktierte Linie angegeben. Die senkrechte Linie m4 zur konjugierten Ebene PC ist parallel zur optischen Achse C1.
  • Der Einfallswinkel S4 ist größer als der Einfallswinkel S1, aufgrund der Neigung der reflektierenden Fläche 32. Zudem ist der Reflexionswinkel S5 größer als der Reflexionswinkel S2. Somit ist der Einfallswinkel S6 kleiner als der Einfallswinkel S3. Beim Vergleich der Neigungswinkel des von den konjugierten Ebenen PC emittierten Lichts in Bezug auf die optischen Achsen C1, ist der Emissionswinkel Sout2 kleiner als der Emissionswinkel Sout1.
  • Die reflektierende Fläche 32 ist so geneigt, dass der optische Strahlengang in dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3 in die Bewegungsrichtung (+Z-Achsenrichtung) breiter wird, wodurch die Öffnung der emittierenden Fläche 33 verkleinert werden kann.
  • Die reflektierende Fläche 32 ist so geneigt, dass diese der emittierenden Fläche 33 in die Richtung der optischen Achse der emittierenden Fläche 33 zugewandt ist, wodurch die Öffnung der emittierenden Fläche 33 verkleinert werden kann.
  • Um den Emissionswinkel Sout2 kleiner auszulegen als den Emissionswinkel Sout1 ist es auch möglich, die reflektierende Fläche 32 mit einer gekrümmten Flächenform auszubilden. Insbesondere ist die reflektierende Fläche 32 mit einer gekrümmten Fläche ausgebildet, so dass der optische Strahlengang in der Bewegungsrichtung (+Z-Achsenrichtung) des Lichts breiter wird.
  • Die reflektierende Fläche 32 ist in die Richtung der optischen Achse der emittierenden Fläche 33 mit einer gekrümmten Fläche ausgebildet, welche zur emittierenden Fläche 33 weist.
  • Die Neigung der reflektierenden Fläche 32 dient zum Verkleinern des Emissionswinkels Sout, mit welchem durch die reflektierende Fläche 32 reflektiertes Licht von der konjugierten Ebene PC emittiert wird. Somit kann die Neigung der reflektierenden Fläche 32 die Öffnung der emittierenden Fläche 32 verkleinern, wodurch das Scheinwerfermodul 100 verkleinert wird. Insbesondere trägt dies zur Verschlankung der Scheinwerfermoduls 100 in der Höhenrichtung (Y-Achsenrichtung) bei.
  • Lichtverteilungsmuster
  • In dem Lichtverteilungsmuster des Abblendlichts der Motorrad-Scheinwerfereinrichtung weist die Hell-Dunkel-Grenze 91 eine horizontal lineare Form auf. Die Hell-Dunkel-Grenze 91 weist eine lineare Form auf, welche sich in die Links/Rechts-Richtung (X-Achsenrichtung) des Fahrzeugs erstreckt.
  • Zudem ist es notwendig, dass das Lichtverteilungsmuster des Abblendlichts der Motorrad-Scheinwerfereinrichtung in einem Bereich auf der unteren Seite der Hell-Dunkel-Grenze 91 am hellsten ist. Das heißt, ein Bereich auf der unteren Seite der Hell-Dunkel-Grenze 91 ist ein hoher Beleuchtungsstärkebereich.
  • Die konjugierte Ebene PC des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 und die angestrahlte Fläche 9 stehen miteinander in einer optisch konjugierten Beziehung. Der Scheitellinienabschnitt 321 befindet sich an dem unteren Ende (-Y-Achsenrichtungsseite) des Bereichs in der konjugierten Ebene PC, durch welchen das Licht hindurchtritt. Somit entspricht der Scheitellinienabschnitt 321 der Hell-Dunkel-Grenze 91 der angestrahlten Fläche 9.
  • Das Scheinwerfermodul 100 gemäß der ersten Ausführungsform projiziert das auf der konjugierten Ebene PC ausgebildete Lichtverteilungsmuster direkt auf die angestrahlte Fläche 9. Somit wird die Lichtverteilung auf der konjugierten Ebene PC so wie sie ist auf die angestrahlte Fläche 9 projiziert. Somit ist es erforderlich, auf der konjugierten Ebene PC eine Lichtstärkeverteilung auszubilden, in welcher die Lichtstärke in einem Bereich auf der +Y-Achsenrichtungsseite des Scheitellinienabschnitts 321 am höchsten ist, um ein Lichtverteilungsmuster zu erzielen, welches in einem Bereich auf der unteren Seite der Hell-Dunkel-Grenze 91 am hellsten ist.
  • Die 7 und 8 sind Diagramme zum Darstellen, in einer Konturdarstellung, der Beleuchtungsstärkeverteilungen des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform. 7 ist eine Beleuchtungsstärkeverteilung, wenn das in 2 dargestellte optische Lichtleiterprojektionselement 3 eingesetzt wird. 8 ist eine Beleuchtungsstärkeverteilung, wenn ein in 9 dargestelltes optisches Lichtleiterprojektionselement 30 verwendet wird. Diese Beleuchtungsstärkeverteilung ist eine Beleuchtungsstärkeverteilung, welche auf die angestrahlte Fläche 9 projiziert wird, welche 25 m nach vorn positioniert ist (+Z-Achsenrichtung). Zudem wird diese Beleuchtungsstärkeverteilung durch Simulation erhalten. „Konturdarstellung“ bezieht sich auf eine Darstellung mittels eines Konturdiagramms. „Konturdiagramm“ bezieht sich auf ein Diagramm zum Darstellen einer Linie, welche Punkte mit gleichem Wert verbindet.
  • Wie in 7 erkannt werden kann, ist die Hell-Dunkel-Grenze 91 des Lichtverteilungsmusters eine scharfe gerade Linie. Intervalle zwischen Konturlinien sind auf der unteren Seite der Hell-Dunkel-Grenze 91 klein. Die Lichtverteilung weist einen Bereich mit der höchsten Beleuchtungsstärke 93 (hoher Beleuchtungsstärkebereich) in der Nähe der Hell-Dunkel-Grenze 91 auf.
  • In 7 befindet sich eine Mitte des hohen Beleuchtungsstärkebereichs 93 auf der +Y-Achsenrichtungsseite von einer Mitte des Lichtverteilungsmusters. In 7 befindet sich der gesamte hohe Beleuchtungsstärkebereich 93 auf der +Y-Achsenrichtungsseite der Mitte des Lichtverteilungsmusters. Die Mitte des Lichtverteilungsmusters ist eine Mitte des Lichtverteilungsmusters in seiner Breitenrichtung und ist eine Mitte des Lichtverteilungsmusters in seiner Höhenrichtung.
  • Es ist erkennbar, dass ein Bereich 92 auf der unteren Seite (-Y-Achsenrichtungsseite) der Hell-Dunkel-Grenze 91 in dem Lichtverteilungsmuster am hellsten ist. Der Bereich 92 auf der unteren Seite der Hell-Dunkel-Grenze 91 in dem Lichtverteilungsmuster enthält den hellsten Bereich 93 in dem Lichtverteilungsmuster.
  • 9 ist eine perspektivische Darstellung des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform. Die Einfallsfläche 31 des optischen Lichtleiterprojektionselements 30, gezeigt in 9, weist in der horizontalen Richtung (X-Achsenrichtung) negative Kraft auf. Die Einfallsfläche 31 weist in der horizontalen Richtung auf (X-Achsenrichtung) eine konkave Form. Die Einfallsfläche 31 weist auch in der vertikalen Richtung (Y-Achsenrichtung) positive Kraft auf. Die Einfallsfläche 31 weist in der vertikalen Richtung (Y-Achsenrichtung) eine konvexe Form auf.
  • 8 ist ein Diagramm zum Darstellen, in einer Konturdarstellung, einer Beleuchtungsstärkeverteilung, welche mittels dem in 9 dargestellten optischen Lichtleiterprojektionselement 3 erhalten wird. Die Einfallsfläche 31 weist in der horizontalen Richtung negative Kraft auf. Somit ist in dem in 8 dargestellten Lichtverteilungsmuster die Breite (in die X-Achsenrichtung) der Lichtverteilung im Vergleich zu dem in 7 dargestellten Lichtverteilungsmuster weit.
  • Ferner ist die Hell-Dunkel-Grenze 91 in dem in 8 dargestellten Lichtverteilungsmuster eine scharfe gerade Linie. Intervalle zwischen Konturlinien sind auf der unteren Seite der Hell-Dunkel-Grenze 91 klein. Die Lichtverteilung weist einen Bereich mit der höchsten Beleuchtungsstärke (hoher Beleuchtungsstärkebereich) in der Nähe der Hell-Dunkel-Grenze 91 auf.
  • In 8 befindet sich eine Mitte des hohen Beleuchtungsstärkebereichs 93 auf der +Y-Achsenrichtungsseite von einer Mitte des Lichtverteilungsmusters. In 8 befindet sich der gesamte hohe Beleuchtungsstärkebereich 93 auf der +Y-Achsenrichtungsseite der Mitte des Lichtverteilungsmusters.
  • In dem in 8 dargestellten Lichtverteilungsmuster ist ein Bereich 92 auf der unteren Seite (-Y-Achsenrichtungsseite) der Hell-Dunkel-Grenze 91 am hellsten ausgeleuchtet. Der Bereich 92 auf der unteren Seite der Hell-Dunkel-Grenze 91 in dem Lichtverteilungsmuster enthält den hellsten Bereich 93 in dem Lichtverteilungsmuster.
  • In den 7 und 8 befindet sich der Bereich 92 auf der unteren Seite der Hell-Dunkel-Grenze 91 zwischen der Mitte des Lichtverteilungsmusters und der Hell-Dunkel-Grenze 91.
  • Wie vorstehen erläutert, ist es durch Änderung der gekrümmten Flächenform der Einfallsfläche 31 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 möglich, ein Lichtverteilungsmuster einfach auszubilden. Insbesondere ist es möglich, einen Bereich auf der unteren Seite der Hell-Dunkel-Grenze 91 am hellsten auszugestalten, während die scharfe Hell-Dunkel-Grenze 91 erhalten bleibt.
  • Um die Hell-Dunkel-Grenze 91 auszubilden ist es nicht notwendig, dass das Scheinwerfermodul 100 eine lichtblockierende Platte einsetzt, welche eine Herabsetzung der Lichtausnutzungseffizienz verursacht, wie in der herkömmlichen Scheinwerfereinrichtung. Zudem erfordert das Scheinwerfermodul 100 kein kompliziertes optisches System, um den hohen Beleuchtungsstärkebereich in dem Lichtverteilungsmuster bereitzustellen. Somit kann das Scheinwerfermodul 100 eine kleine und einfache Scheinwerfereinrichtung mit verbesserter Lichtausnutzungseffizienz bereitstellen.
  • Das Scheinwerfermodul 100 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mittels eines Abblendlichts von einer Motorrad-Scheinwerfereinrichtung als ein Beispiel beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist allerdings nicht darauf beschränkt. Das Scheinwerfermodul kann zum Beispiel auch für ein Abblendlicht von einer Scheinwerfereinrichtung für ein motorisiertes Dreirad oder ein Abblendlicht von einer Scheinwerfereinrichtung für ein vierrädriges Kraftfahrzeug angewandt werden.
  • 10 ist eine schematische Darstellung zum Darstellen eines Beispiels der Querschnittsform des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 in der konjugierten Ebene PC. Die Form des Scheitellinienabschnitts 321 kann, wie in 10 dargestellt, zum Beispiel eine Stufenform sein. Die Form des Scheitellinienabschnitts 321, gezeigt in 10, ist eine vorstehend beschriebene gekrümmte Linienform.
  • Bei Betrachtung von der Rückseite (-Z-Achsenrichtung) befindet sich ein Scheitellinienabschnitt 321, auf der linken Seite (-X-Achsenrichtungsseite) oberhalb (+Y-Achsenrichtung) eines Scheitellinienabschnitts 321b auf der rechten Seite (+X-Achsenrichtungsseite).
  • Die konjugierte Ebene PC und die angestrahlte Fläche 9 stehen miteinander in optisch konjugierter Beziehung. Somit ist die Form des Lichtverteilungsmusters auf der konjugierten Ebene PC in der Aufwärts-/Abwärtsrichtung und der Links/Rechts-Richtung invertiert, und auf die angestrahlte Fläche 9 projiziert. Somit ist auf der angestrahlten Fläche 9 eine Hell-Dunkel-Grenze auf der linken Seite in Bewegungsrichtung des Fahrzeugs hoch und eine Hell-Dunkel-Grenze auf der rechten Seite niedrig.
  • Dadurch ist es möglich, eine „aufsteigende Linie“ leicht auszubilden, entlang welcher die Ausleuchtung einer Fußgängerseite (linke Seite) zur Erkennung von Fußgängern und Verkehrsschildern angehoben wird. Die Beschreibung nimmt an, dass sich das Fahrzeug auf der linken Seite von einer Straße bewegt.
  • Weiterhin sind in manchen Fahrzeugen mehrere Scheinwerfermodule angeordnet, und die Lichtverteilungsmuster der entsprechenden Module sind kombiniert, um ein Lichtverteilungsmuster zu bilden. Ein Lichtverteilungsmuster kann durch Anordnung mehreren Scheinwerfermodule und Kombination der Lichtverteilungsmuster der entsprechenden Module gebildet werden. Selbst in einem solchen Fall kann das Scheinwerfermodul 100 gemäß der ersten Ausführungsform leicht angewandt werden.
  • In dem Scheinwerfermodul 100 ist es durch Anpassung der gekrümmten Flächenform der Einfallsfläche 31 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 möglich, die Breite und Höhe des Lichtverteilungsmusters zu verändern. Es ist auch möglich, die Lichtverteilung zu verändern.
  • Ferner ist es in dem Scheinwerfermodul 100 durch Anpassung der optischen Positionsbeziehung zwischen dem optischen Kondensorelement 2 und dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3 oder der Form der Einfallsfläche 31 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 möglich, die Breite und Höhe des Lichtverteilungsmusters zu verändern. Es ist auch möglich, die Lichtverteilung zu verändern.
  • Des Weiteren ist es durch Nutzung der reflektierenden Fläche 32 möglich, die Lichtverteilung leicht zu verändern. Zum Beispiel durch Verändern des Neigungswinkels b der reflektierenden Fläche 32 ist es möglich, die Position des hohen Beleuchtungsstärkebereichs zu verändern.
  • Weiterhin kann in dem Scheinwerfermodul 100 die Form der Hell-Dunkel-Grenze 91 durch die Form des Scheitellinienabschnitts 321 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 definiert werden. Das Lichtverteilungsmuster kann in Abhängigkeit von der Form des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 gebildet werden.
  • Somit ist es insbesondere nicht notwendig, dass die Formen oder dergleichen des optischen Kondensorelements 2 zwischen mehreren Scheinwerfermodulen variieren. Die optischen Kondensorelemente 2 können einheitliche Teile sein. Dadurch kann die Anzahl von Typen von Teilen reduziert, die Montagefreundlichkeit verbessert und Herstellungskosten gesenkt werden.
  • Zudem können die Funktion zum willkürlichen Anpassen der Breite und Höhe des Lichtverteilungsmusters und die Funktion zum willkürlichen Anpassen der Lichtverteilung durch das Scheinwerfermodul 100 als Ganzes bereitgestellt sein. Die optischen Komponenten des Scheinwerfermoduls 100 umfassen das optische Kondensorelement 2 und das optische Lichtleiterprojektionselement 3. Die Funktionen können von optischen Flächen des optischen Kondensorelements 2 und des optischen Lichtleiterprojektionselements 3, welche das Scheinwerfermodul 100 bilden, gemeinsam bereitgestellt sein.
  • Die reflektierende Fläche 32 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 kann mit einer gekrümmten Flächenform ausgebildet sein, so dass diese eine Kraft aufweist und eine Lichtverteilung ausbildet.
  • Hinsichtlich der reflektierenden Fläche 32 ist es allerdings nicht notwendig, dass das gesamte Licht die reflektierende Fläche 32 erreicht. Somit, wenn die reflektierende Fläche 32 geformt wird, trägt eine begrenzte Menge des Lichts zur Ausbildung des Lichtverteilungsmusters bei. Das heißt, eine begrenzte Menge des Lichts wird durch die reflektierenden Fläche 32 reflektiert und verleiht die Wirkung der Form der reflektierenden Fläche 32 dem Lichtverteilungsmuster. Um das gesamte Licht optisch zu beeinflussen, um das Lichtverteilungsmuster leicht zu verändern, wird vorzugsweise die Einfallsfläche 31 mit Kraft zum Ausbilden der Lichtverteilung bereitgestellt.
  • Das Scheinwerfermodul 100 umfasst die Lichtquelle 1, ein optisches Kondensorelement 2 und ein optisches Lichtleiterprojektionselement 3. Die Lichtquelle 1 emittiert Licht. Das optische Kondensorelement 2 bündelt von der Lichtquelle 1 emittiertes Licht. Das optische Lichtleiterprojektionselement 3 empfängt von dem optischen Kondensorelement 2 emittiertes Licht durch die Einfallsfläche 31, reflektiert das durch die reflektierende Fläche 32 empfangene Licht und emittiert dieses von der emittierenden Fläche 33. Die Einfallsfläche 31 ist mit einer gekrümmten Fläche zum Verändern des Divergenzwinkels des einfallenden Lichts ausgebildet.
  • Das Scheinwerfermodul 100 umfasst die Lichtquelle 1 und das optische Element 3. Die Lichtquelle 1 emittiert Licht. Das optische Element 3 weist die reflektierende Fläche 32 zum Reflektieren des von der Lichtquelle 1 emittierten Lichts und die emittierenden Fläche 33 zum Emittieren des von der reflektierenden Fläche 32 reflektierten Lichts auf. Die emittierende Fläche weist positive Brechkraft auf. In die Richtung der optischen Achse C1 der emittierenden Fläche 33 enthält der Randabschnitt 321 der reflektierenden Fläche 32 auf der emittierenden Flächenseite 33 den Punkt Q, welcher sich an einer Brennpunktposition der emittierenden Fläche 33 befindet.
  • In der ersten Ausführungsform wird das optische Element 3 als ein Beispiel als das optische Lichtleiterprojektionselement 3 beschrieben. Zudem ist der Randabschnitt 321 als ein Beispiel als der Scheitellinienabschnitt 321 beschrieben.
  • In der Richtung der optischen Achse C1 der emittierenden Fläche 33 enthält der Randabschnitt 321 der reflektierenden Fläche 32 in der Bewegungsrichtung des reflektierten Lichts den Punkt Q, welcher sich an der Brennpunktposition der emittierenden Fläche 33 befindet.
  • Das durch die reflektierende Fläche 32 reflektierte Licht wurde nach dem Eintreten in das optischen Element 3 keiner Reflexion unterzogen, außer der Reflexion durch die reflektierende Fläche 32.
  • Das von der reflektierenden Fläche 32 reflektierte Licht erreicht die emittierende Fläche 33 ohne einer weiteren Reflexion unterzogen zu werden.
  • Das von der reflektierenden Fläche 32 reflektierte Licht und das Licht, welches in das optische Element 3 eintritt und durch die reflektierende Fläche 32 nicht reflektiert wird, werden auf der Ebene PC, welche durch den Punkt Q verläuft, welcher sich an der Brennpunktposition an dem Randabschnitt 321 befindet, und welche senkrecht zur optischen Achse C1 der emittierenden Fläche 33 liegt, überlagert. Somit bildet das Scheinwerfermodul 100 einen hohen Beleuchtungsstärkebereich auf der Ebene PC.
  • In die Richtung der optischen Achse C1 wird die reflektierende Fläche 32 geneigt, so dass diese zur emittierenden Fläche 33 weist.
  • Das optische Element 3 weist den Einfallsabschnitt 31 zum Empfangen des von der Lichtquelle 1 emittierten Lichts auf. Der Einfallsabschnitt 31 weist eine Brechkraft auf.
  • Der Einfallsabschnitt 31 umfasst eine lichtbrechende Fläche 31 mit einer Brechkraft.
  • Als ein Beispiel ist der Einfallsabschnitt 31 als die Einfallsfläche 31 beschrieben.
  • Das von der reflektierenden Fläche 32 reflektierte Licht erreicht die emittierende Fläche 33 direkt.
  • Die reflektierende Fläche 32 ist eine Totalreflexionsoberfläche.
  • Der Einfallsabschnitt 34 ist mit dem Randabschnitt 321 verbunden.
  • Als ein Beispiel ist der Einfallsabschnitt 34 als die Einfallsfläche 34 beschrieben.
  • Die Innenseite des optischen Elements 3 ist mit lichtbrechenden Material gefüllt.
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • Des Weiteren ist in dem Scheinwerfermodul 100 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die emittierende Oberfläche 232 des optischen Kondensorelements 2 eine flache Oberfläche parallel zu einer Ebene senkrecht zur optischen Achse C2 des optischen Kondensorelements 2. Die Form der emittierenden Fläche 232 ist allerdings nicht auf die flache Fläche parallel zur Ebene senkrecht zur optischen Achse C2 des optischen Kondensorelements 2 beschränkt.
  • Die 11A und 11B sind Diagramme zum Darstellen von Formen des optischen Kondensorelements 2. 12 ist ei Konfigurationsdiagramm zum Darstellen einer Konfiguration eines Scheinwerfermoduls 110. 12 zeigt als ein Beispiel ein in 11B dargestelltes optisches Kondensorelement 2b. In der Konfiguration gemäß 12 kann ein in 11A dargestelltes optisches Kondensorelement 2a eingesetzt werden. In den 11A und 11B und 12 ist die optische Achse C2 parallel zur Z1-Achse, und eine Ebene senkrecht zur optischen Achse C2 ist eine X1-Y1-Ebene.
  • Wie zum Beispiel in 11A dargestellt, kann die gesamte emittierende Fläche 232 in Bezug auf die Ebene senkrecht zur optischen Achse C2 geneigt sein. Wie in 11B dargestellt, kann auch ein Teil der emittierenden Fläche 232 in Bezug auf die Ebene senkrecht zur optischen Achse C2 geneigt sein.
  • In 11A ist die emittierende Fläche 232 des optischen Kondensorelements 2a auf der gleichen Ebene ausgebildet. Die emittierende Fläche 232 auf der gleichen Ebene ist mit einem Winkel c in Bezug auf die optische Achse C2 des optischen Kondensorelements 2a geneigt. Die emittierende Fläche 232 gemäß 11A ist so geneigt, dass diese in die -Y1-Achsenrichtung weist. Das heißt, dass wenn betrachtet von der +X1-Achsenrichtung, die emittierende Fläche 232 im Uhrzeigersinn mit dem Winkel c um eine Achse parallel zur X1-Achse gedreht ist. Die strichpunktierte Linie in 11A repräsentiert eine Ebene parallel zu einer X1-Y1-Ebene. Die X1-Y1-Ebene ist eine Ebene senkrecht zur optischen Achse C2 des optischen Kondensorelements 2a.
  • In 11B ist die emittierende Fläche 232 des optischen Kondensorelements 2b nicht auf der gleichen Ebene ausgebildet. Die emittierende Fläche 232 weist Bereiche 232a und 232b auf.
  • Der Bereich 232a der emittierenden Fläche 232 ist durch eine flache Fläche senkrecht zur optischen Achse C2 ausgebildet. Der Bereich 232a ist zum Beispiel ein Bereich der emittierenden Fläche 232 auf der +Y1-Achsenrichtungsseite der optischen Achse C2.
  • Der Bereich 232a wird in einer klarer definierten Weise erläutert. Wenn der Bereich 232a eine flache Fläche senkrecht zur optischen Achse C2 ist, erreicht von dem Bereich 232a emittiertes Licht die vordere Flächenseite der reflektierenden Fläche 32. Von der vorderen Fläche der reflektierenden Fläche 32 reflektiertes Licht wird von der emittierenden Fläche 33 emittiert. Zudem erreicht von der emittierenden Fläche 232a emittiertes Licht die Einfallsfläche 31.
  • die vordere Fläche der reflektierenden Fläche 32 ist eine Fläche zum Reflektieren von Licht der reflektierenden Fläche 32. In die Richtung einer senkrechten Linie zur reflektierenden Fläche 32 ist die vordere Fläche der reflektierenden Fläche 32 eine Fläche auf der Seite, an welcher sich das optische Kondensorelement 2 befindet.
  • Andererseits wird der Bereich 232b der emittierenden Fläche 232 durch eine flache Fläche gebildet, welche durch einen Winkel d in Bezug auf eine Ebene senkrecht zur optischen Achse C2 geneigt ist.
  • Der Bereich 232b ist zum Beispiel ein Bereich der emittierenden Fläche 232 auf der -Y1-Achsenrichtungsseite der optischen Achse C2.
  • der Bereich 232b wird in einer klarer definierten Weise erläutert. Wenn der Bereich 232b eine flache Fläche senkrecht zur optischen Achse C2 ist, erreicht von dem Bereich 232b emittiertes Licht die hintere Flächenseite der reflektierenden Fläche 32. Weiterhin erreicht von der emittierenden Fläche 232a emittiertes Licht nicht die Einfallsfläche 31.
  • Die hintere Fläche der reflektierenden Fläche 32 ist eine Fläche gegenüberliegend der Fläche zum Reflektieren von Licht der reflektierenden Fläche 32. In die Richtung einer senkrechten Linie zur reflektierenden Fläche 32 ist die hintere Fläche der reflektierenden Fläche 32 eine Fläche auf der gegenüberliegenden Seite des optischen Kondensorelements 2.
  • Der Bereich 232b auf der -Y1-Achsenseite der emittierenden Fläche 232 ist so geneigt, dass er in die -Y1-Achsenrichtung weist. Das heißt, dass bei Betrachtung von der +X1-Achsenrichtung der Bereich 232b auf der -Y1-Achsenseite der emittierenden Fläche 232 im Uhrzeigersinn mit dem Winkel d um eine Achse parallel zur X1-Achse gedreht ist. Die gestrichelte Linie in 11B stellt eine Ebene parallel zu einer X1-Y1-Ebene dar. Die X1-Y1-Ebene ist eine Ebene senkrecht zur optischen Achse C2 des optischen Kondensorelements 2b.
  • Zum Beispiel, wie in 1A und 1B dargestellt, sind die Lichtquelle 1 und das optische Kondensorelement 2 so angeordnet, dass die entsprechenden optischen Achsen in der -Y-Achsenrichtung in Bezug auf die Z-Achse geneigt sind. Bei Betrachtung von der +X-Achsenrichtung sind die Lichtquelle 1 und das optische Kondensorelement 2 im Uhrzeigersinn um eine Achse parallel zur X-Achse gedreht. In der ersten Ausführungsform sind die optische Achse der Lichtquelle 1 und die optische Achse C2 des optischen Kondensorelements 2 zur Vereinfachung der Erläuterung koaxial. Das heißt, die optische Achse der Lichtquelle 1 und die optische Achse C2 des optischen Kondensorelements 2 fallen zusammen.
  • In einem solchen Fall ist es schwierig zu bewirken, dass das gesamte von dem Bereich entsprechend dem Bereich 232b des optischen Kondensorelements 2 emittierte Licht in das optische Lichtleiterprojektionselement 3 eintritt. Dies liegt daran, dass sich zum Beispiel in dem Fall von 1A und 1B die Position in der Y-Achsenrichtung des Endabschnitts auf der -Y1-Achsenrichtungsseite des Bereichs entsprechend dem Bereich 232b auf der -Y-Achsenrichtungsseite der Position in der Y-Achsenrichtung des Endabschnitts auf der -Z-Achsenrichtungsseite der reflektierenden Fläche 32 befindet. Der Bereich 232b ist ein Bereich der emittierenden Fläche 232 auf der -Y1-Achsenrichtungsseite der optischen Achse C2. Der Bereich 232b ist ein Bereich, welcher sich an einem unteren Endabschnitt (Endabschnitt an der -Y1-Achsenseite) des optischen Kondensorelements 2 befindet.
  • Wie in 12 dargestellt, wird durch Neigung des Bereichs 232b des optischen Kondensorelements 2 in Bezug auf die optische Achse C2 Licht allerdings in der +Y1-Achsenrichtung gebrochen. Eine Lichtbündelungsposition des von dem Bereich 232b emittierten Lichts ist kürzer als eine Lichtbündelungsposition des von dem Bereich 232a emittierten Lichts. „Lichtbündelungsabschnitt“ bezieht sich auf eine Position, an welcher ein von einer emittierenden Fläche emittiertes Lichtbündel am kleinste ist.
  • Das heißt, eine Lichtbündelungsposition des von der emittierenden Fläche 232 (Bereich 232a), welche sich auf der vorderen Flächenseite der reflektierenden Fläche 32 der emittierenden Fläche 232 des optischen Kondensorelements 2 befindet, emittierten Lichts liegt näher an dem optischen Kondensorelement 2 als eine Lichtbündelungsposition des von der emittierenden Fläche 232 (Bereich 232b), welche sich auf der hinteren Seitenfläche der reflektierenden Fläche 32 befindet, emittierten Lichts.
  • Es ist möglich zu bewirken, dass Licht, welches in das optische Lichtleiterprojektionselement 3 nicht eintreten würde, wenn der Bereich 232b nicht bereitgestellt wäre, in das optische Lichtleiterprojektionselement 3 eintritt. Dadurch kann die Lichtausnutzungseffizienz verbessert werden.
  • Der Bereich 232b des ersten Ausführungsbeispiels ist im Uhrzeigersinn mit dem Winkel d um eine Achse parallel zur X1-Achse bei Betrachtung von der +X1-Achsenrichtung gedreht. Dies ist allerdings nicht zwingend erforderlich, und der Bereich 232b kann entgegen dem Uhrzeigersinn mit einem Winkel d um eine Achse parallel zur X1-Achse bei Betrachtung von der +X1-Achsenrichtung gedreht werden.
  • Es kann zum Beispiel angenommen werden, dass sich die Position in der Y-Achsenrichtung des Endabschnitts auf der -Y1-Achsenrichtungsseite des Bereichs 232b auf der +Y-Achsenrichtungsseite der Position in der Y-Achsenrichtung des Endabschnitts auf der -Z-Achsenrichtungsseite der reflektierenden Fläche 32 befindet. Das heißt, es kann angenommen werden, dass sich der Endabschnitt an der-Y1-Achsenrichtungsseite des Bereichs 232b auf der +Y-Achsenrichtungsseite des Endabschnitts auf der -Z-Achsenrichtungsseite der reflektierenden Fläche 32 befindet.
  • Um die reflektierende Fläche 32 mit einer großen Menge an Licht anzustrahlen, um die Lichtausnutzungseffizienz zu verbessern, muss der Bereich 232b entgegen dem Uhrzeigersinn mit einem Winkel d um eine Achse parallel zur X1-Achse bei Betrachtung von der +X1-Achsenrichtung gedreht werden. Dies liegt daran, dass Licht in der -Y1-Achsenrichtung gebrochen wird, wenn es den Bereich 232b verlässt, und somit eine große Menge an Licht die reflektierende Fläche 32 erreicht.
  • Das Scheinwerfermodul 100 umfasst das optische Kondensorelement 2 zum Bündeln des von der Lichtquelle 1 emittierten Lichts. In einem in das optische Element 2 von dem optischen Kondensorelement 2 eintretenden Lichtbündel in einer Normalrichtung der reflektierenden Fläche 32, ist eine Brennweite des optischen Elements 2 in Bezug auf einen ersten Lichtstrahl an dem Ende an der vorderen Flächenseite der reflektierenden Fläche 32 länger als eine Brennweite des optischen Kondensorelements 2 in Bezug auf einen zweiten Lichtstrahl an dem Ende auf der Seite gegenüberliegend dem ersten Lichtstrahl.
  • In der ersten Ausführungsform ist als ein Beispiel das optische Element als das optische Lichtleiterprojektionselement 3 beschrieben. Zudem tritt in einem Beispiel das in das optische Element 2 von der Lichtquelle 1 eintretende Lichtbündel durch die Eintrittsfläche 31 ein.
  • In der ersten Ausführungsform ist die vordere Fläche der reflektierenden Fläche 32 eine Fläche zum Reflektieren von Licht. Zudem ist in dem ersten Ausführungsbeispiel der erste Lichtstrahl als ein Lichtstrahl beschrieben, welcher von einem Endabschnitt an der +Y1-Achsenseite des Bereichs 232a emittiert wird. Der zweite Lichtstrahl ist als ein Lichtstrahl beschrieben, welcher von einem Endabschnitt an der -Y1-Achsenseite des Bereichs 232b emittiert wird.
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • Weiterhin beschreibt die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Fall, in welchem das einzige Scheinwerfermodul 100 die einzige Lichtquelle 1 und das einzige optische Kondensorelement 2 enthält. Die Anzahl der Lichtquellen 1 in dem einzigen Scheinwerfermodul ist allerdings nicht auf eine beschränkt. Die Anzahl der optischen Kondensorelemente 2 in dem Scheinwerfermodul ist ebenfalls nicht auf eins beschränkt. Eine Lichtquelle 1 und ein optisches Kondensorelement 2 werden zusammen als ein Lichtquellenmodul 15 bezeichnet.
  • 13 ist ein Konfigurationsdiagramm zum Darstellen einer Konfiguration eines Scheinwerfermoduls 120 gemäß der ersten Ausführungsform. 13 ist ein Diagramm des Scheinwerfermoduls 120 betrachtet von der +Y-Achsenrichtung.
  • Das in 13 dargestellte Scheinwerfermodul 120 umfasst zum Beispiel drei Lichtquellenmodule 15. Ein Lichtquellenmodul 15a umfasst eine Lichtquelle 1a und ein optisches Kondensorelement 2a. Ein Lichtquellenmodul 15b umfasst eine Lichtquelle 1b und ein optisches Kondensorelement 2b. Ein Lichtquellenmodul 15c umfasst eine Lichtquelle 1c und ein optisches Kondensorelement 2c.
  • Die Lichtquellenmodule 15a, 15b und 15c werden zusammen als die Lichtquellenmodule 15 bezeichnet. Zudem, wenn für die Lichtquellenmodule 15a, 15b und 15c übliche Merkmale erläutert werden, wird jedes davon als das Lichtquellenmodul 15 bezeichnet.
  • Bei Betrachtung von der Y-Achsenrichtung sind die Lichtquelle 1a und das optische Kondensorelement 2a auf der optischen Achse C1 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 angeordnet. Bei Betrachtung von der X-Achsenrichtung, ist die optische Achse C2 des optischen Kondensorelements 2 in Bezug auf die optische Achse C1 geneigt, so dass die Lichtquelle 1a und das optische Kondensorelement 2a nicht auf der optischen Achse C1 angeordnet sind. Die Lichtquelle 1a und das optische Kondensorelement 2a bilden das Lichtquellenmodul 15a.
  • Die Lichtquelle 1b ist auf der -X-Achsenseite der Lichtquelle 1a angeordnet. Das optische Kondensorelement 2b ist auf der -X-Achsenseite des optischen Kondensorelements 2a angeordnet. Die Lichtquelle 1b und das optische Kondensorelement 2b bilden das Lichtquellenmodul 15b. Das Lichtquellenmodul 15b ist auf der -X-Achsenseite des Lichtquellenmoduls 15a angeordnet.
  • Die Lichtquelle 1c ist auf der +X-Achsenseite der Lichtquelle 1a angeordnet. Das optische Kondensorelement 2c ist auf der +X-Achsenseite des optischen Kondensorelements 2a angeordnet. Die Lichtquelle 1c und das optische Kondensorelement 2c bilden das Lichtquellenmodul 15c. Das Lichtquellenmodul 15c ist auf der +X-Achsenseite des Lichtquellenmoduls 15a angeordnet.
  • Von der Lichtquelle 1c emittiertes Licht tritt durch das optische Kondensorelement 2a hindurch und tritt in das optische Lichtleiterprojektionselement 3 durch die Einfallsoberfläche 31 ein. Bei Betrachtung von der Y-Achsenrichtung fällt eine Position in der X-Achsenrichtung, an welcher das Licht auf der Einfallsfläche 31 einfällt, mit einer Position der optischen Achse C1 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 zusammen. Das durch die Einfallsfläche 31 eintretende Licht wird von der reflektierenden Oberfläche 32 reflektiert. Das von der reflektierenden Fläche 32 reflektierte Licht wird von der emittierenden Oberfläche 33 emittiert. Bei Betrachtung von der Y-Achsenrichtung fällt eine Position in der X-Achsenrichtung, an welcher das Licht von der emittierenden Fläche 33 emittiert wird, mit einer Position der optischen Achse C1 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 zusammen.
  • Von der Lichtquelle 1b emittiertes Licht tritt durch das optische Kondensorelement 2b hindurch und tritt in das optische Lichtleiterprojektionselement 3 durch die Einfallsfläche 31 ein. Bei Betrachtung von der Y-Achsenrichtung befindet sich eine Position in der X-Achsenrichtung, an welcher das Licht auf die Einfallsfläche 31 einfällt, auf der -X-Achsenseite der optischen Achse C1 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3. Das durch die Einfallsfläche 31 eintretende Licht wird von der reflektierenden Fläche 32 reflektiert. Das von der reflektierenden Fläche 32 reflektierte Licht wird von der emittierenden Fläche 33 emittiert. Bei Betrachtung von der Y-Achsenrichtung befindet sich eine Position in der X-Achsenrichtung, an welcher das Licht von der emittierenden Fläche 33 emittiert wird, auf der +X-Achsenseite der optischen Achse C1 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3.
  • Von der Lichtquelle 1c emittiertes Licht tritt durch das optische Kondensorelement 2c hindurch und tritt in das optische Lichtleiterprojektionselement 3 über die Einfallsfläche 31 ein. Bei Betrachtung von der Y-Achsenrichtung liegt eine Position in der X-Achsenrichtung, an welcher das Licht auf der Einfallsfläche 31 einfällt, auf der +X-Achsenseite der optischen Achse C1 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3. Das durch die Einfallsfläche 31 eintretendes Licht wird von der reflektierenden Fläche 32 reflektiert. Das von der reflektierenden Fläche 32 reflektierte Licht wird von der emittierenden Fläche 33 emittiert. Bei Betrachtung von der Y-Achsenrichtung befindet sich eine Position in der X-Achsenrichtung, an welcher das Licht von der emittierenden Fläche 33 emittiert wird, auf der -X-Achsenseite der optischen Achse C1 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3.
  • Die in 13 dargestellte Konfiguration kann das durch die konjugierte Ebene PC hindurchtretende Lichtbündel in die horizontale Richtung (X-Achsenrichtung) streuen. Da die konjugierte Ebene PC und die angestrahlte Fläche 9 miteinander in einer konjugierten Beziehung stehen, kann die Breite des Lichtverteilungsmusters in der horizontalen Richtung erhöht werden.
  • Durch eine solche Konfiguration wird es möglich, die Menge des Lichts zu erhöhen, ohne mehrere Scheinwerfermodule 100 oder 110 bereitzustellen. Durch das Scheinwerfermodul 120 kann eine Scheinwerfereinrichtung 10 verkleinert werden. Das Scheinwerfermodul 120 kann auch einfach eine Lichtverteilung erzielen, welche in der horizontalen Richtung breit ist.
  • Des Weiteren sind in 13 die mehreren Lichtquellenmodule 15 in der horizontalen Richtung (X-Achsenrichtung) angeordnet. Die mehreren Lichtquellenmodule 15 können allerdings in der senkrechten Richtung (Y-Achsenrichtung) angeordnet sein. Die Lichtquellenmodule 15 sind zum Beispiel in zwei Ebenen in der Y-Achsenrichtung angeordnet. Dadurch kann die Menge des Lichts des Scheinwerfermoduls 120 erhöht werden.
  • Zudem ist es durch Durchführen der Steuerung zum individuellen Einschalten oder Ausschalten der Lichtquellen 1a, 1b und 1c möglich, einen ausgeleuchteten Bereich vor dem Fahrzeug auszuwählen. Somit ist es möglich, das Scheinwerfermodul 120 mit einer Lichtverteilungsänderungsfunktion bereitzustellen. Das heißt, das Scheinwerfermodul 120 kann eine Funktion zum Ändern der Lichtverteilung aufweisen.
  • Wenn zum Beispiel ein Fahrzeug an einer Kreuzung nach rechts oder links abbiegt, ist eine Lichtverteilung erforderlich, welche in die Richtung, in welche das Fahrzeug abbiegt, breiter ist als die Lichtverteilung von einem typischen Abblendlicht. In einem solchen Fall ist es durch das Durchführen der Steuerung zum individuellen Einschalten oder Ausschalten der Lichtquellen 1a, 1b und 1c möglich, eine optimale Lichtverteilung entsprechend der Fahrsituation zu erhalten. Der Fahrer kann bessere Sichtverhältnisse in die Fahrtrichtung erhalten, indem die Lichtverteilung des Scheinwerfermoduls 120 verändert wird.
  • Zweite Ausführungsform
  • 14 ist ein Konfigurationsdiagramm zum Darstellen einer Konfiguration von einem Scheinwerfermodul 130 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Elemente, welche gleich sind wie Elemente in 1A und 1B, werden mit gleichen Bezugszeichen versehen und auf Beschreibungen dazu wird verzichtet. Die Elemente, welche gleich sind wie jene in 1A und 1B, sind die Lichtquelle 1, das optische Kondensorelement 2 und das optische Lichtleiterprojektionselement 3.
  • Wie in 14 dargestellt, umfasst das Scheinwerfermodul 130 gemäß der zweiten Ausführungsform die Lichtquelle 1, das optische Lichtleiterprojektionselement 3 und eine Lichtquelle 4. Das Scheinwerfermodul 130 kann das optische Kondensorelement 2 oder ein optisches Kondensorelement 5 enthalten. Das Scheinwerfermodul 130 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Scheinwerfermodul 100 gemäß der ersten Ausführungsform darin, dass es die Lichtquelle 4 und das optische Kondensorelement 5 aufweist.
  • In dem Scheinwerfermodul 130 kann das optische Kondensorelement 2 an der Lichtquelle 1 angebracht sein, so dass eine Einheit gebildet wird. Zudem kann das optische Kondensorelement 5 in dem Scheinwerfermodul 130 an der Lichtquelle 4 angebracht sein, so dass eine Einheit gebildet wird.
  • Gemäß einer Straßenverkehrsvorschrift weist ein vorgegebenen Lichtverteilungsmuster für ein Fahrzeug-Fernlicht eine horizontal lange Form auf, welche in einer Aufwärts-/Abwärtsrichtung schmal ist. Um die Sichtverhältnisse für einen Fahrer zu verbessern, leuchtet es eine Straßenoberfläche (z.B. 100 m oder mehr) vor dem Kraftfahrzeug weiter aus als ein Schweinwerfer zum Vorbeifahren an anderen Fahrzeugen.
  • Somit muss das Fernlicht einen Bereich auf der oberen Seite (+Y-Achsenrichtungsseite) der Hell-Dunkel-Grenze 91 des Lichtverteilungsmusters des Scheinwerferlichts zum Vorbeifahren an anderen Fahrzeugen ausleuchten. Das Scheinwerferlicht zum Vorbeifahren an anderen Fahrzeugen und das Scheinwerferlicht zum Fahren leuchten verschiedene Bereiche aus und weisen somit verschiedene Lichtverteilungsmuster auf. Das Scheinwerferlicht zum Fahren wird auch als das Fernlicht bezeichnet.
  • Das Abblendlicht und das Fernlicht weisen verschiedenen Lichtverteilungsmuster wie vorstehend beschrieben auf, und erfordern somit verschiedene optische Systeme. Das heißt, für das Abblendlicht und das Fernlicht sind verschiedene Scheinwerfermodule erforderlich. Dadurch wird eine Scheinwerfereinrichtung vergrößert.
  • Das Scheinwerfermodul 130 gemäß der zweiten Ausführungsform löst ein solches Problem. Das Scheinwerfermodul 130 stellt ein kleines und einfaches Scheinwerfermodul bereit, welches eine Abblendlichtfunktion und eine Fernlichtfunktion aufweist.
  • Die Lichtquelle 4 und das optische Kondensorelement 5 sind so angeordnet, dass ihre optische Achsen in der +Y-Achsenrichtung mit einem Winkel e geneigt sind. „Ihre optischen Achsen sind in die +Y-Achsenrichtung geneigt“ weist darauf hin, dass bei Betrachtung von der +X-Achsenrichtung ihre optischen Achsen entgegen dem Uhrzeigersinn um die X-Achse gedreht sind.
  • Zur Vereinfachung der Erläuterung der Lichtquelle 4 und des optischen Kondensorelements 5 werden X2Y2Z2-Kooridinaten als ein neues Koordinatensystem eingesetzt. Die X2Y2Z2-Koordinaten sind Koordinaten, welche durch Drehung der XYZ-Koordinaten entgegen dem Uhrzeigersinn um die X-Achse mit dem Winkel e gedreht werden, betrachtet von der +X-Achsenrichtung.
  • Lichtquelle 4
  • Die Lichtquelle 4 weist eine lichtemittierende Fläche 41 auf. Die Lichtquelle 4 emittiert Licht von der lichtemittierenden Fläche 41 zum Ausstrahlen eines Bereichs vor dem Fahrzeug.
  • Die Lichtquelle 4 befindet sich auf der -Z2-Achsenseite des optischen Kondensorelements 2. Die Lichtquelle 1 befindet sich auf der -Z-Achsenseite (hinter) dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3. Die Lichtquelle 1 befindet sich auf der -Y-Achsenseite (untere Seite) des optischen Lichtleiterprojektionselements 3.
  • In 14 emittiert die Lichtquelle 4 Licht in die +Z2-Achsenrichtung. Die Lichtquelle 4 kann jeder beliebige Typ sein, die folgende Beschreibung erfolgt aber unter der Annahme, dass die Lichtquelle 4 eine wie vorstehend beschriebene LED ist.
  • Optisches Kondensorelement 5
  • Das optische Kondensorelement 5 befindet sich auf der +Z2-Achsenseite der Lichtquelle 4. Das optische Kondensorelement 5 befindet sich auch auf der -Z2-Achsenseite des optischen Lichtleiterprojektionselements 3. Das optische Kondensorelement 5 befindet sich auf der -Z-Achsenseite (hinter) dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3. Das optische Kondensorelement 5 befindet sich auf der -Y-Achsenseite (untere Seite) des optischen Lichtleiterprojektionselements 3.
  • Das optische Kondensorelement 5 empfängt von der Lichtquelle 4 emittiertes Licht. Das optische Kondensorelement 5 bündelt Licht nach vorn (+-Z2-Achsenrichtung). In 14 weist das optische Kondensorelement 5 positive Kraft auf.
  • Die Innenseite des optischen Kondensorelements 5, beschrieben in der zweiten Ausführungsform, ist zum Beispiel mit lichtbrechenden Material gefüllt.
  • In 14 besteht das optische Kondensorelement 5 aus dem einzigen optischen Kondensorelement 5, kann aber auch mehrere optische Elemente einsetzen. Die Verwendung von mehreren optischen Elementen verschlechtert allerdings die Herstellbarkeit infolge von Gründen, wie der Gewährleistung der Positionsgenauigkeit von jedem optischen Element.
  • Das optische Kondensorelement 5 weist zum Beispiel Einfallsflächen 511 und 512, eine reflektierende Fläche 52 und emittierende Flächen 531 und 532 auf.
  • In der zweiten Ausführungsform liegt eine optische Achse C3 des optischen Kondensorelements 5 parallel zur Z2-Achse. Die optische Achse C3 des optischen Kondensorelements 5 fällt mit einer optischen Achse der Lichtquelle 4 zusammen.
  • Die detaillierte Konfiguration und Funktion des optischen Kondensorelements 5 sind gleich wie jene des optischen Kondensorelements 2. Somit gilt die Beschreibung des optischen Kondensorelements 2 in der ersten Ausführungsform auch für das optische Kondensorelement 5. Optische Eigenschaften, wie Brennweite, des optischen Kondensorelements 5 können sich allerdings von denen des optischen Kondensorelements 2 unterscheiden.
  • Die Lichtquelle 4 und das optische Kondensorelement 5 sind auf der unteren Seite (-Y-Achsenrichtungsseite) des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 angeordnet. Die Lichtquelle 4 und das optische Kondensorelement 5 sind auch hinter (auf der -Z-Achsenrichtungsseite) des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 angeordnet. In dem Scheinwerfermodul 130 gemäß der zweiten Ausführungsform, wie gezeigt in 14, ist das optische Kondensorelement 5 allerdings auf der unteren Seite (-Y-Achsenrichtungsseite) des optischen Kondensorelements 2 angeordnet. Zudem ist die Lichtquelle 4 in dem Scheinwerfermodul 130 auf der unteren Seite (-Y-Achsenrichtungsseite) der Lichtquelle 1 angeordnet.
  • Verhalten von Lichtstrahlen
  • Wie in 14 dargestellt, fällt das durch das optische Kondensorelement 5 gebündelte Licht auf der Einfallsfläche 34 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 ein. Die Einfallsfläche 34 ist eine lichtbrechende Fläche. In 14 weist die Einfallsfläche 34 eine planare Form auf. Das auf der Einfallsfläche 34 einfallende Licht wird an der Einfallsfläche 34 gebrochen. Das auf der Einfallsfläche 34 einfallende Licht wird von der emittierenden Fläche 33 emittiert.
  • Die Innenseite des in der zweiten Ausführungsform beschriebenen optischen Lichtleiterprojektionselements 3 ist zum Beispiel mit einem lichtbrechenden Material gefüllt.
  • Die Einfallsfläche 34 steht mit der angestrahlten Fläche 9 in einer konjugierten Beziehung. Das heißt, die Einfallsfläche 34 befindet sich an einer Position, welche zur angestrahlten Fläche 9 optisch konjugiert ist. Somit wird eine Abbildung des Lichtverteilungsmusters, welches durch das optische Kondensorelement 5 auf der Einfallsfläche 34 gebildet wird, vergrößert und durch das optische Lichtleiterprojektionselements 3 auf die angestrahlte Fläche 9 vor dem Fahrzeug projiziert.
  • Die Einfallsfläche 34 befindet sich auf der unteren Seite (-Y-Achsenrichtungsseite) des Scheitellinienabschnitts 321. Somit wird die Abbildung des Lichtverteilungsmusters, welches auf der Einfallsfläche 34 gebildet ist, auf die untere Seite (+Y-Achsenrichtungsseite) der Hell-Dunkel-Grenze 91 auf der angestrahlten Fläche 9 projiziert. Somit können die Lichtquelle 4 und das optische Kondensorelement 5 einen durch das Fernlicht auszuleuchtenden Bereich ausleuchten.
  • Weiterhin kann durch Anpassung einer Lichtbündelungsposition des von dem optischen Kondensorelements 5 emittierten Lichts, wie in 14 dargestellt, die Lichtverteilung des Fernlichts verändert werden. Des Weiteren kann durch Anpassung der geometrischen Beziehung zwischen dem optischen Kondensorelement 5 und dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3 die Lichtverteilung des Fernlichts verändert werden.
  • „Anpassung der geometrischen Beziehung“ bezieht sich zum Beispiel auf die Anpassung der Positionsbeziehung zwischen dem optischen Kondensorelement 5 und dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3 in die Richtung (Z-Achsenrichtung) der optischen Achse C1. In Abhängigkeit von der Positionsbeziehung zwischen dem optischen Kondensorelement 5 und dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3 in die Richtung der optischen Achse C1, variiert die Größe des Lichtbündelungspunkts des Lichts, welches durch das optische Kondensorelement 5 auf der Einfallsfläche 34 gebündelt ist. Das heißt, der Lichtbündeldurchmesser des Lichts, welches durch das optische Kondensorelement 5 auf der Einfallsfläche 34 gebündelt ist, variiert. Dementsprechend variiert die Lichtverteilung auf der angestrahlten Fläche 9.
  • In dem vorstehenden Beispiel befindet sich die Einfallsfläche 34 auf der konjugierten Ebene PC. Die Einfallsfläche 34 kann sich allerdings auch auf der -Z-Achsenrichtungsseite der konjugierten Ebene PC befinden. Das heißt, die konjugierte Ebene PC befindet sich auf der +Z-Achsenseite der Einfallsfläche 34. Die konjugierte Ebene PC befindet sich innerhalb des optischen Lichtleiterprojektionselements 3.
  • In einer solchen Konfiguration kann eine Abbildung eines Lichtverteilungsmusters, welches auf der konjugierten Ebene PC auf der unteren Seite (-Y-Achsenrichtungsseite) des Scheitellinienabschnitts 321 gebildet ist, mit der Form der Einfallsfläche 34 gesteuert werden.
  • Die Einfallsfläche 34 weist zum Beispiel eine gekrümmte Flächenform mit einer positiven Kraft auf. Von dem optischen Kondensorelement 5 emittiertes Licht wird an dem Scheitellinienabschnitt 321 gebündelt. In einem solchen Fall wird ein Lichtverteilungsmuster, in welchem ein Bereich auf der unteren Seite (+Y-Achsenseite) der Hell-Dunkel-Grenze 91 am hellsten ausgeleuchtet ist, erhalten.
  • An sich ist es durch Verändern der Form der Einfallsfläche 34 möglich, das Lichtverteilungsmuster des Fernlichts einfach zu steuern.
  • Wie vorstehend erläutert, können gemäß des Scheinwerfermoduls 130 der zweiten Ausführungsform sowohl das Lichtverteilungsmuster des Abblendlichts als auch das Lichtverteilungsmuster des Fernlichts einfach durch ein einziges Scheinwerfermodul gebildet werden. Somit ist es nicht notwendig, ein Scheinwerfermodul für das Fernlicht und ein Scheinwerfermodul für das Abblendlicht separat bereitzustellen. Dadurch ist es möglich, im Vergleich zu einer herkömmlichen Scheinwerfereinrichtung eine kleine Scheinwerfereinrichtung bereitzustellen.
  • In der vorstehenden Beschreibung umfasst das Scheinwerfermodul 130 gemäß der zweiten Ausführungsform, welches ein einziges Scheinwerfermodul ist, die einzige Lichtquelle 4 und das einzige optische Kondensorelement 5. Die Anzahl der Lichtquellen 4 in einem einzigen Modul ist allerdings nicht auf eine beschränkt. Zudem ist die Anzahl der optischen Kondensorelemente 5 in einem einzigen Modul nicht auf eins beschränkt. Wie in dem Fall des Scheinwerfermoduls 120 des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der ersten Ausführungsform, können mehrere Lichtquellen 4 und mehrere optischen Kondensorelemente 5 angeordnet werden.
  • Mit einer solchen Konfiguration, in welcher mehrere Lichtquellen 4 und mehrere optische Kondensorelemente 5 angeordnet sind, kann die Menge des Lichts erhöht werden, ohne mehrere Scheinwerfermodule 130 bereitzustellen. Somit kann die gesamte Scheinwerfereinrichtung 10 verkleinert werden. In einer Konfiguration, in welcher mehrere Lichtquellen 4 und mehrere optische Kondensorelemente 5 angeordnet sind, können die horizontale Richtung (X-Achsenrichtung) und die vertikale Richtung (Y-Achsenrichtung) wie in der ersten Ausführungsform ausgewählt werden.
  • Des Weiteren kann mit einer Konfiguration, in welcher mehrere Lichtquellen 4 und mehrere optische Kondensorelemente 5 in der horizontalen Richtung (X-Achsenrichtung) angeordnet sind, das Scheinwerfermodul 130 einfach die Ausbildung einer Lichtverteilung erzielen, welche in die horizontale Richtung weit ist.
  • Zudem ist es durch das Durchführen der Steuerung zum individuellen Einschalten und Ausschalten der Lichtquellen 4 möglich, einen Ausleuchtungsbereich vor dem Fahrzeug auszuwählen. Somit ist es möglich, das Scheinwerfermodul 130 mit einer ADB-Funktion (Adaptive Driving Beam = blendfreies Fernlicht) bereitzustellen. „ADB“ bezieht sich auf ein Scheinwerferlicht, welches, wenn ein entgegenkommendes Fahrzeug oder dergleichen vor dem Fahrzeug erscheint, die Position des Fahrzeugs an der Vorderseite durch eine fahrzeuginterne Kamera oder dergleichen erfasst, und den anderen Bereich mit dem Fernlicht ohne Ausleuchten des Bereichs ausleuchtet. Die ADB-Funktion ermöglicht ein einfaches Erkennen von Fußgängern auf beiden Seiten der Straße ohne ein entgegenkommendes Fahrzeug oder ein nachfahrendes Fahrzeug zu blenden. Wenn die ADB-Funktion eingesetzt wird, erscheint diese wie ein gewöhnliches Fernlicht, und verursacht betrachtet von einem entgegenkommenden Fahrzeug kein Blenden.
  • Das Scheinwerfermodul 130 umfasst die Lichtquelle 4, welche Licht emittiert, zusätzlich zu dem Scheinwerfermodul 100. Das optische Element 3 weist den Einfallsabschnitt 34 auf, welcher sich auf der hinteren Flächenseite der reflektierenden Fläche 32 befindet. Von der Lichtquelle 4 emittiertes Licht tritt durch den Einfallsabschnitt 34 in das optische Element 3 ein.
  • In der zweiten Ausführungsform ist das optische Element 3 als ein Beispiel als das optische Lichtleiterprojektionselement 3 beschrieben. Zudem ist der Einfallsabschnitt 34 als ein Beispiel als die Einfallsfläche 34 beschrieben.
  • Der Einfallsabschnitt 34 ist mit dem Randabschnitt 321 verbunden.
  • Als ein Beispiel ist der Randabschnitt 321 als der Scheitellinienabschnitt 321 beschrieben.
  • Ausführungsbeispiel
  • In dem Scheinwerfermodul 130 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Einfallsoberfläche 34 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 eine flache Oberfläche parallel zu einer Ebene senkrecht zur optischen Achse C1. Die Form der Einfallsfläche 34 ist allerdings nicht auf eine solche Form beschränkt.
  • 15 ist ein Konfigurationsdiagramm zum Darstellen einer Konfiguration eines Scheinwerfermoduls 140 gemäß der zweiten Ausführungsform. 15 ist ein Diagramm des Scheinwerfermoduls 140 betrachtet von der +X-Achsenrichtung.
  • Ein optisches Lichtleiterprojektionselement 300 des Scheinwerfermoduls 140 gezeigt in 15 umfasst zum Beispiel eine Einfallsfläche 34 und eine reflektierende Fläche 35.
  • In 15 befindet sich die reflektierende Fläche 35 auf der -Y-Achsenrichtungsseite der reflektierenden Fläche 32. Die reflektierende Fläche 35 befindet sich auf der hinteren Flächenseite der reflektierenden Fläche 32.
  • Die reflektierende Fläche 35 ist eine Fläche, welche in die -Y-Achsenrichtung weist. Eine vordere Fläche der reflektierenden Fläche 35 ist eine Fläche, welche in die -Y-Achsenrichtung weist. Eine hintere Fläche der reflektierenden Fläche 35 und die hintere Fläche der reflektierenden Fläche 32 sind einander zugewandt.
  • Die reflektierenden Fläche 35 ist entgegen dem Uhrzeigersinn in Bezug auf eine Z-X-Ebene, betrachtet von der +X-Achsenrichtung, geneigt.
  • In 15 ist ein Endabschnitt an der +Z-Achsenseite der reflektierenden Fläche 35 mit dem Scheitellinienabschnitt 321 verbunden. Ein Endabschnitt an der +Y-Achsenseite der reflektierenden Fläche 35 ist mit dem Scheitellinienabschnitt 321 verbunden.
  • Die Einfallsfläche 34 befindet sich an einem Endabschnitt an der -Z-Achsenrichtungsseite des optischen Lichtleiterprojektionselements 300. Die Einfallsfläche 34 befindet sich auf einem Teil auf der -Y-Achsenrichtungsseite des optischen Lichtleiterprojektionselements 300.
  • In 15 ist die Einfallsfläche 34 entgegen dem Uhrzeigersinn in Bezug auf eine X-Y-Ebene, betrachtet von der +X-Achsenrichtung, geneigt.
  • In 15 ist ein Endabschnitt an der +Y-Achsenseite der Einfallsfläche 34 mit einem Endabschnitt an der -Y-Achsenseite der reflektierenden Fläche 35 verbunden. Der Endabschnitt an der +Y-Achsenseite der Einfallsfläche 34 ist auch mit einem Endabschnitt an der -Z-Achsenseite der reflektierenden Fläche 35 verbunden. Ein Endabschnitt an der -Z-Achsenseite der Einfallsfläche 34 ist mit dem Endabschnitt an der -Z-Achsenseite der reflektierenden Fläche 35 verbunden. Der Endabschnitt an der -Z-Achsenseite der Einfallsfläche 34 ist auch mit dem Endabschnitt an der -Y-Achsenseite der reflektierenden Fläche 35 verbunden.
  • Wie in 15 dargestellt, fällt das durch das optische Kondensorelement 5 hindurchtretende Licht auf der Einfallsfläche 34 ein. Eine Position in der X-Achsenrichtung, an welcher das Licht auf der Einfallsfläche 34 einfällt, fällt zum Beispiel mit der Position einer optischen Achse C1 des optischen Lichtleiterprojektionselements 300, betrachtet von der Y-Achsenrichtung, zusammen.
  • Durch die Einfallsfläche 34 eintretendes Licht wird durch die reflektierende Fläche 35 reflektiert. Die reflektierende Fläche 35 kann einen Teil des durch die Einfallsfläche 34 eintretenden Lichts reflektieren. Die reflektierende Fläche 35 kann das gesamte durch die Einfallsfläche 34 eintretende Licht reflektieren.
  • Das durch die reflektierenden Fläche 35 reflektierte Licht wird von der emittierenden Fläche 33 emittiert. Eine Position in der X-Achsenrichtung, an welcher das Licht von der emittierenden Fläche 33 emittiert wird, fällt zum Beispiel mit der Position der optischen Achse C1 des optischen Lichtleiterprojektionselements 300, betrachtet von der Y-Achsenrichtung, zusammen.
  • Mit der Konfiguration des Scheinwerfermoduls 140 gezeigt in 15, kann eine Abbildung von einem Lichtverteilungsmuster, welches auf der konjugierten Ebene PC auf der unteren Seite (-Y-Achsenrichtungsseite) des Scheitellinienabschnitts 321 gebildet ist, durch die Form der Einfallsfläche 34 und die Form der reflektierenden Fläche 35 gesteuert werden.
  • Die Einfallsfläche 34 weist zum Beispiel eine gekrümmte Flächenform mit einer positiven Kraft auf. Von dem optischen Kondensorelement 5 emittiertes Licht wird an dem Scheitellinienabschnitt 321 gebündelt. In einem solchen Fall wird ein Lichtverteilungsmuster, in welchem ein Bereich auf der oberen Seite (+Y-Achsenseite) der Hell-Dunkel-Grenze 91 am hellsten ausgeleuchtet ist, erhalten. An sich wird durch das Bereitstellen der reflektierenden Fläche 35 zusätzlich zu der Einfallsfläche 34 das Steuern der Lichtverteilung einfach.
  • An sich ist durch das Bereitstellen des optischen Lichtleiterprojektionselements 300 mit der Einfallsfläche 34 und der reflektierenden Fläche 35 und das Verändern der Formen der entsprechenden Flächen möglich, das Lichtverteilungsmuster des Fernlichts einfach zu steuern.
  • In der vorstehenden Beschreibung weist die Scheitellinie 321 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 oder 300 die Form von einer durch eine Vorschrift bestimmten Hell-Dunkel-Grenze auf. Die Scheitellinie 321 ist allerdings nicht darauf beschränkt.
  • In dem Scheinwerfermodul 130 oder 140, um einen Bereich auf der unteren Seite (-Y-Achsenseite) der Hell-Dunkel-Grenze 91 durch die Lichtquelle 4 auszuleuchten, kann sich die Scheitellinie 321 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 oder 300 auf der +Y-Achsenrichtungsseite von einer Position entsprechend der Position von einer Hell-Dunkel-Grenze 91, welche durch eine Vorschrift festgelegt ist, befinden.
  • Dadurch kann ein durch das Abblendlicht auszuleuchtender Bereich durch die Lichtquelle 4 für das Fernlicht ausgeleuchtet werden. Somit ist beim Fahren mit dem Fernlicht eine ursprünglich mit dem Abblendlicht ausgeleuchtete Straßenoberfläche heller ausgeleuchtet. Somit können die Sichtverhältnisse für den Fahrer weiter verbessert werden.
  • Das optische Element 300 umfasst die reflektierende Fläche 35, welche sich auf der hinteren Flächenseite der reflektierenden Fläche 32 befindet. Durch den Einfallsabschnitt 34 eintretendes Licht wird von der reflektierenden Fläche 35 reflektiert.
  • In der zweiten Ausführungsform wird das optische Element 300 als ein Beispiel als das optische Lichtleiterprojektionselement 300 beschrieben. Zudem ist die Einfallsfläche 34 als ein Beispiel als die Einfallsfläche 34 beschrieben.
  • In der zweiten Ausführungsform ist die hintere Flächenseite als die -Y-Achsenseite beschrieben.
  • Die reflektierende Fläche 35 ist mit dem Randabschnitt 321 verbunden.
  • Als ein Beispiel ist der Randabschnitt 321 als der Scheitellinienabschnitt 321 beschrieben.
  • Dritte Ausführungsform
  • 16 ist ein Konfigurationsdiagramm zum Darstellen einer Konfiguration eines Scheinwerfermoduls 150 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Elemente, welche gleichen den Elementen in 1A und 1B sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen versehen und auf Beschreibungen hierzu wird verzichtet. Die Elemente, welche gleich den Elementen in 1A und 1B sind, sind die Lichtquelle 1, das optische Kondensorelement 2 und das optische Lichtleiterprojektionselement 3.
  • Wie in 16 dargestellt, umfasst das Scheinwerfermodul 150 gemäß der dritten Ausführungsform die Lichtquelle 1, das optische Lichtleiterprojektionselement 3, einen Drehmechanismus 7 und eine Steuerschaltung 6. Das Scheinwerfermodul 150 kann das optische Kondensorelement 2 umfassen.
  • Der Drehmechanismus 7 dreht das optische Lichtleiterprojektionselement 3 um die optische Achse C1. Alternativ dreht der Drehmechanismus 7 die Lichtquelle 1, das optische Kondensorelement 2 und das optische Lichtleiterprojektionselement 3 als eine Einheit um die optische Achse C1. Das Scheinwerfermodul 150 gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Scheinwerfermodul 100 gemäß der ersten Ausführungsform darin, dass es den Drehmechanismus 7 und die Steuerschaltung 6 aufweist.
  • Der Drehmechanismus 7 dreht das optische Lichtleiterprojektionselement 3 um die optische Achse C1. Durch Befestigung der Lichtquelle 1 und des optischen Kondensorelements 2 an dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3, kann der Drehmechanismus 7 die Lichtquelle 1 und das optische Kondensorelement 2 um die optische Achse C1 zusammen mit dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3 drehen.
  • Neigung der Fahrzeugkarosserie und Neigung des Lichtverteilungsmusters
  • Im Allgemeinen, wenn ein Motorrad eine Kurve fährt und sich dessen Fahrzeugkarosserie neigt, neigt sich die Scheinwerfereinrichtung zusammen mit der Fahrzeugkarosserie. Somit besteht ein Problem darin, dass ein Kurvenbereich, in dessen Richtung der Blick des Fahrers gerichtet ist, nicht ausreichend ausgeleuchtet ist.
  • „Kurvenbereich“ bezieht sich auf einen Ausleuchtungsbereich in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs, wenn das Fahrzeug abbiegt. Der Kurvenbereich ist ein Bereich in der Fahrtrichtung, zu welchem der Blick des Fahrers gerichtet ist. Typischerweise ist der Kurvenbereich ein Bereich auf der linken oder rechten Seite von einem Ausleuchtungsbereich, wenn sich das Fahrzeug geradeaus bewegt.
  • Wenn das Fahrzeug nach links abbiegt, ist der Kurvenbereich ein Bereich auf der linken Seite von einem Ausleuchtungsbereich, wenn sich das Fahrzeug geradeaus bewegt. Wenn das Fahrzeug nach rechts abbiegt, ist der Kurvenbereich ein Bereich auf der rechten Seite des Ausleuchtungsbereichs, wenn sich das Fahrzeug geradeaus bewegt.
  • Die 17A und 17B sind schematische Darstellungen zum Darstellen der Lichtverteilungsmuster 103 und 104 des Motorrads. 17A zeigt das Lichtverteilungsmuster 103 in einer Situation, in welcher sich das Motorrad ohne Neigung der Fahrzeugkarosserie bewegt. Das heißt, 17A zeigt das Lichtverteilungsmuster 103 in einer Situation, in welcher sich das Motorrad geradeaus bewegt. 17B zeigt das Lichtverteilungsmuster 104 in einer Situation, in welcher sich das Motorrad bewegt, während sich die Fahrzeugkarosserie nach links neigt. Das heißt, 17B zeigt das Lichtverteilungsmuster 104 in einer Situation, in welcher das Motorrad nach links abbiegt.
  • In den 17A und 17B bewegt sich das Motorrad auf einer linken Fahrspur. Die Linie H-H repräsentiert die Horizontlinie. Die Linie V-V repräsentiert eine Linie senkrecht zu der Linie H-H (Horizontlinie) an einer Position der Fahrzeugkarosserie. Da sich das Motorrad auf der linken Fahrspur bewegt, befindet sich die Mittellinie 102 auf der rechten Seite der Linie V-V. Weiterhin repräsentieren die Linien 101 Teile des linken Rands und des rechten Rands der Straßenoberfläche. Das in 17B dargestellte Motorrad fährt in eine Kurve, während sich die Fahrzeugkarosserie mit einem Neigungswinkel k in Bezug auf die Linie V-V nach links neigt.
  • Das in 17A gezeigte Lichtverteilungsmuster 103 ist in die horizontale Richtung breit und leuchtet einen vorgegebenen Bereich ohne Verluste aus. Hier bezieht sich „vorgegebener Bereich“ zum Beispiel auf einen Lichtverteilungsbereich oder dergleichen, welcher durch Straßenverkehrsvorschriften oder dergleichen festgelegt sind. Das in 17B gezeigte Lichtverteilungsmuster 104 wird allerdings ausgestrahlt, während dieses so geneigt wird, dass die linke Seite unten ist und die rechte Seite oben ist. Zu diesem Zeitpunkt ist ein Bereich in der Fahrtrichtung, zu welchem der Blick des Fahrers gerichtet ist, der Kurvenbereich 105. In 17B befindet sich der Kurvenbereich 105 auf der linken Seite der Linie V-V und in Kontakt mit der Linie H-H unterhalb der Linie H-H. In 17B ist der Kurvenbereich 105 durch eine gestrichelte Linie dargestellt.
  • Eine typische Scheinwerfereinrichtung ist an der Fahrzeugkarosserie befestigt. Somit, wenn das Fahrzeug auf der Straße in der Fahrtrichtung (siehe 17B, linke Seite) in eine Kurve fährt, leuchtet die Scheinwerfereinrichtung einen Bereich unterhalb der Straßenoberfläche aus. Somit ist der Kurvenbereich nicht hinreichend ausgeleuchtet und ist dunkel.
  • Zudem, wenn das Fahrzeug auf der Straße (in 17B, rechte Seite) in einer Richtung entgegen der Fahrtrichtung in eine Kurve fährt, leuchtet die typische Scheinwerfereinrichtung eine Position oberhalb der Straßenoberfläche aus. Somit kann die Scheinwerfereinrichtung ein entgegenkommendes Fahrzeug mit blendendem Licht anstrahlen.
  • 18 ist ein erklärendes Diagramm zum Darstellen des Neigungswinkels k der Fahrzeugkarosserie. 18 ist eine schematische Darstellung zum Darstellen eines Zustands, in welchem die Fahrzeugkarosserie des Motorrads 94 bei Betrachtung von der Vorderseite des Motorrads 94 geneigt ist. Das Motorrad 94 dreht sich nach links oder rechts um eine Position 98, an welcher ein Rad 95 mit dem Boden in Kontakt kommt. Der Neigungswinkel k der Fahrzeugkarosserie in Bezug auf die Linie V-V des Motorrads wird als der Schräglagenwinkel bezeichnet. Die Neigungsrichtung der Fahrzeugkarosserie wird auch als die „Schräglagenrichtung“ bezeichnet.
  • 18 zeigt einen Zustand, in welchem das Motorrad 94 mit dem Neigungswinkel k in Bezug auf die Fahrtrichtung nach rechts geneigt ist. In 18 wird das Motorrad 94 entgegen dem Uhrzeigersinn mit dem Winkel k um die Position 98, an welcher das Rad 95 den Boden berührt, bei Betrachtung von der +Z-Achsenrichtung, gedreht. In diesem Fall kann erkannt werden, dass die Scheinwerfereinrichtung 10 auch mit dem Neigungswinkel k geneigt ist.
  • Das Scheinwerfermodul 150 gemäß der dritten Ausführungsform löst ein solches Problem mit einer kleinen und einfachen Struktur.
  • Konfiguration des Scheinwerfermoduls 150
  • Wie in 16 dargestellt, unterstützt der Drehmechanismus 7 des Scheinwerfermoduls 150 gemäß der dritten Ausführungsform das optische Lichtleiterprojektionselement 3 drehbar um die optische Achse C1.
  • Der Drehmechanismus 7 umfasst zum Beispiel einen Schrittmotor 71, Getriebe 72 und 73 und eine Welle 74. Der Schrittmotor 71 kann zum Beispiel durch einen Gleichstrommotor oder dergleichen ersetzt sein.
  • Die Steuerschaltung 6 sendet ein Steuersignal an den Schrittmotor 71. Die Steuerschaltung 6 steuert einen Drehwinkel und eine Drehzahl des Schrittmotors 71.
  • Die Steuerschaltung 6 ist mit einem Fahrzeugkarosserie-Neigungssensor 65 zum Erfassen des Neigungswinkels k des Motorrads 94 verbunden. Der Fahrzeugkarosserie-Neigungssensor 65 ist zum Beispiel ein Sensor, wie ein Gyrosensor, oder dergleichen.
  • Die Steuerschaltung 6 empfängt ein Signal über den Neigungswinkel k der Fahrzeugkarosserie, welcher durch den Fahrzeugkarosserie-Neigungssensor 65 erfasst ist. Die Steuerschaltung 6 führt eine Berechnung basierend auf dem erfassten Signal durch, um den Schrittmotor 71 zu steuern.
  • Wenn das Motorrad 94 mit dem Neigungswinkel k geneigt wird, dreht die Steuerschaltung 6 das optische Lichtleiterprojektionselement 3 mit dem Winkel k in eine Richtung entgegen der Neigungsrichtung der Fahrzeugkarosserie. Die Richtung, in welche das optische Lichtleiterprojektionselement 3 gedreht wird, ist entgegen der Neigungsrichtung der Fahrzeugkarosserie.
  • Das Getriebe 73 ist an dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3 angebracht, um das optische Lichtleiterprojektionselement 3 zu umschließen. Das heißt, das Getriebe 73 ist um das optische Lichtleiterprojektionselement 3 angeordnet. In 16 ist das Getriebe 73 angeordnet, so dass es das optische Lichtleiterprojektionselement 3 umgibt. Das Getriebe 73 kann allerdings auch an einem Teil des Umfangs des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 angeordnet sein.
  • Eine Drehachse des Getriebes fällt mit der optischen Achse C1 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 zusammen.
  • Die Welle 74 fällt mit einer Drehachse des Schrittmotors 71 zusammen. Die Welle 74 ist an einer Drehwelle des Schrittmotors 71 angebracht. Die Welle 74 ist parallel zur optischen Achse C1 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 angeordnet.
  • Das Getriebe 72 ist an der Welle 74 angebracht. Eine Drehachse des Getriebes 72 fällt mit der Welle 74 zusammen. Das Getriebe 72 gelangt mit dem Getriebe 73 in Eingriff.
  • Da der Drehmechanismus 7 in dieser Weise konfiguriert ist, dreht sich die Welle 74, indem sich die Drehwelle des Schrittmotors 71 dreht. Wenn sich die Welle 74 dreht, dreht sich das Getriebe 72. Wenn sich das Getriebe 72 dreht, dreht sich das Getriebe 73. Wenn sich das Getriebe 73 dreht, dreht sich das optische Lichtleiterprojektionselement 3 um die optische Achse C1. Der Drehwinkel des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 hängt von der Anzahl der Zähne der Getriebe 72 und 73 oder dergleichen ab.
  • Der Drehmechanismus 7 ist nicht auf den Vorstehenden beschränkt und kann jeder andere Drehmechanismus sein.
  • Die konjugierte Ebene PC des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 ist steht der angestrahlten Fläche 9 in einer optisch konjugierten Beziehung. Somit, wenn das optische Lichtleiterprojektionselement 3 um die optische Achse C1 gedreht wird, wird auch das Lichtverteilungsmuster, welches die angestrahlte Fläche 9 ausleuchtet, um den gleichen Drehbetrag gedreht wie jener des optischen Lichtleiterprojektionselements 3. Weiterhin ist die Drehrichtung des Lichtverteilungsmusters gleich wie die Drehrichtung des optischen Lichtleiterprojektionselements 3.
  • Somit ist es durch Drehung des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 in eine Richtung entgegen der Neigungsrichtung der Fahrzeugkarosserie um den gleichen Betrag wie der Neigungswinkel k möglich, die Neigung des Lichtverteilungsmusters aufgrund von der Neigung der Fahrzeugkarosserie des Motorrads 94 genau zu kompensieren.
  • Die 19A und 19B sind schematische Darstellungen zum Darstellen von Fällen, in welchen das Lichtverteilungsmuster durch das Scheinwerfermodul 150 korrigiert ist. 19A zeigt einen Fall einer Kurvenfahrt nach links, während der Fahrt auf der linken Fahrspur. 19B zeigt einen Fall einer Kurvenfahrt nach rechts, während der Fahrt auf der linken Fahrspur. Wie vorstehend erläutert, dreht die Steuerschaltung 6 zum Beispiel das in 17B gezeigte Lichtverteilungsmuster 104 in Entsprechung mit dem Neigungswinkel k der Fahrzeugkarosserie.
  • Das Lichtverteilungsmuster 106 in 19A wird durch Drehung des in 17B gezeigten Lichtverteilungsmusters 104 mit dem Neigungswinkel k im Uhrzeigersinn betrachtet in die Fahrtrichtung erhalten.
  • Das Lichtverteilungsmuster 106 in 19B wird durch Drehung des Lichtverteilungsmusters 104 mit dem Neigungswinkel k entgegen dem Uhrzeigersinn betrachtet in die Fahrtrichtung erhalten. In dem Fall von 19B, wurde das Lichtverteilungsmuster 104 vor der Drehung des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 ausgestrahlt, während dieses so geneigt wurde, dass die rechte Seite unten ist und die linke Seite oben ist, im Gegensatz zu dem Fall in 17B.
  • Unabhängig davon, ob sich die Fahrzeugkarosserie nach links oder rechts neigt, kann das Scheinwerfermodul 150 folglich das gleiche Lichtverteilungsmuster 106 wie in dem Fall bereitstellen, wenn das Fahrzeug nicht geneigt ist.
  • Auf diese Weise dreht das Scheinwerfermodul 150 gemäß der dritten Ausführungsform das optische Lichtleiterprojektionselement 3 in Entsprechung mit dem Neigungswinkel k der Fahrzeugkarosserie. Dadurch dreht sich das geneigte Lichtverteilungsmuster auf der konjugierten Ebene PC um eine Drehachse des optischen Lichtleiterprojektionselements 3.
  • In der dritten Ausführungsform fällt die Drehachse des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 mit der optischen Achse C1 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 zusammen.
  • Die emittierende Fläche 33 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 vergrößert und projiziert Licht des gedrehten Lichtverteilungsmusters 106. Das Lichtverteilungsmuster 104 auf der angestrahlten Fläche 9 wird in Entsprechung mit dem Lichtverteilungsmuster auf der konjugierten Ebene PC gedreht.
  • Dadurch kann das Scheinwerfermodul 150 einen Bereich (Kurvenbereich 105) in der Fahrtrichtung, in welche der Blick des Fahrers gerichtet ist, ausleuchten. Zudem, da das optische Lichtleiterprojektionselement 3, welches gegenüber einem herkömmlichen optischen Element relativ klein ist, gedreht wird, ist es möglich, dieses mit einer kleinen Antriebskraft anzutreiben, im Vergleich zu einem Fall, wenn eine Lichtquelle und eine große Linse gedreht werden, welche in einer herkömmlichen Scheinwerfereinrichtung bereitgestellt sind. Zudem wird es überflüssig, eine groß dimensionierte Linse drehbar zu unterstützen. Folglich kann der Drehmechanismus 7 verkleinert werden.
  • Weiterhin dreht das Scheinwerfermodul 150 gemäß der dritten Ausführungsform das optische Lichtleiterprojektionselement 3 um die optische Achse C1 mit dem Winkel k in eine Richtung entgegen der Neigungsrichtung in Entsprechung mit dem Neigungswinkel k der Fahrzeugkarosserie. Dies ist allerdings nicht zwingend erforderlich, und der Drehwinkel kann auch ein anderer Winkel als der Neigungswinkel k der Fahrzeugkarosserie sein.
  • Das optische Lichtleiterprojektionselement 3 kann zum Beispiel um die optische Achse C1 mit einem Winkel größer als der Neigungswinkel k gedreht werden. Somit kann das Lichtverteilungsmuster bewusst nach Bedarf gedreht werden, anstatt immer horizontal ausgereichtet zu sein.
  • Zum Beispiel durch Neigung des Lichtverteilungsmusters, um die Kurvenbereichseite 105 des Lichtverteilungsmusters anzuheben, ist es möglich, es für den Benutzer leichter zu machen, einen Bereich in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu beobachten. Zudem ist es zum Beispiel in dem Fall von einer Linkskurve durch die Neigung des Lichtverteilungsmusters, um eine Seite gegenüberliegend der Kurvenbereichsseite 105 der Lichtverteilung abzusenken, möglich, Blenden eines entgegenkommenden Fahrzeugs aufgrund des Projektionslichts zu reduzieren.
  • In der dritten Ausführungsform wird das optische Lichtleiterprojektionselement 3 um die optische Achse C1 gedreht. Das optische Lichtleiterprojektionselement 3 kann allerdings auch um eine andre Achse als die optische Achse C1 gedreht werden.
  • Eine Ende der Drehachse kann zum Beispiel durch die emittierende Fläche 33 verlaufen. Weiterhin kann das andere Ende der Drehachse durch eine durch die Einfallsfläche 31, die reflektierende Fläche 32 und eine Einfallsfläche 34 gebildete Fläche verlaufen. Auf diese Weise kann eine Achse, welche durch die Flächen an beiden Enden in einer Richtung der optischen Achse C1 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 verläuft, als die Drehachse eingestellt werden. Diese Drehachse ist in Bezug auf die optische Achse C1 geneigt.
  • Wenn die Drehachse allerdings mit der optischen Achse C1 zusammenfällt, da die Drehachse des Lichtverteilungsmusters auf der optischen Achse C1 eingestellt werden kann, kann die Lichtverteilung einfach gesteuert werden.
  • In dem in der dritten Ausführungsform beschriebenen Beispiel sind der Drehmechanismus 7 und die Steuerschaltung 6 zu dem Scheinwerfermodul 100 der ersten Ausführungsform hinzugefügt. Der Drehmechanismus 7 und die Steuerschaltung können allerdings zu den in den anderen Ausführungsformen beschriebenen Scheinwerfermodulen 110, 120, 130, 140, 160, 180 und 190 hinzugefügt sein.
  • In der dritten Ausführungsform ist das Fahrzeug als ein zweirädriges Fahrzeug beschrieben. Das Scheinwerfermodul 150 ist allerdings auch auf ein dreirädriges Fahrzeug anwendbar, welches ermöglicht, dass der größte Teil der Fahrzeugkarosserie, einschließlich einem Vorderrad und einem Fahrersitz, in die Links/Rechts-Richtung geneigt werden kann.
  • Das Scheinwerfermodul 150 ist auch auf ein vierrädriges Fahrzeug anwendbar. Wenn es zum Beispiel eine Linkskurve fährt, neigt sich die Fahrzeugkarosserie nach rechts. Zudem, wenn es eine Rechtskurve fährt, neigt sich die Fahrzeugkarosserie nach links. Dies liegt an der Fliehkraft. Hierbei liegt diese bei einem zweirädrigen Fahrzeug entgegen der Schräglagenrichtung. In einem vierrädrigen Fahrzeug kann allerdings auch den Schräglagenwinkel der Fahrzeugkarosserie erfasst werden, um den angestrahlten Bereich zu korrigieren. Zudem, wenn sich die Fahrzeugkarosserie neigt, zum Beispiel da nur ein Rad oder Räder auf einer Seite über ein Hindernis oder dergleichen fahren, ist es auch möglich, den gleichen angestrahlten Bereich zu erhalten, als wenn sich die Fahrzeugkarosserie nicht neigt.
  • Vierte Ausführungsform
  • 20A und 20B sind Konfigurationsdiagramme zum Darstellen einer Konfiguration eines Scheinwerfermoduls 160 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Elemente, welche gleich den Elementen in 1A und 1B sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und auf Beschreibungen dazu wird verzichtet. Die Elemente, welche gleich den Elementen in 1A und 1B sind, sind die Lichtquelle 1 und das optische Kondensorelement 2.
  • Wie in 20A und 20B dargestellt, umfasst das Scheinwerfermodul 160 gemäß der vierten Ausführungsform die Lichtquelle 1 und ein optisches Lichtleiterprojektionselement 301. Das Scheinwerfermodul 160 kann auch das optische Kondensorelement 2 umfassen. Das Scheinwerfermodul 160 unterscheidet sich von dem Scheinwerfermodul 100 gemäß der ersten Ausführungsform darin, dass es das optische Lichtleiterprojektionselement 301 anstelle von dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3 aufweist. Das optische Lichtleiterprojektionselement 301 unterscheidet sich in der Form von dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3.
  • Verlustlicht L
  • In dem Scheinwerfermodul 100 wird ein Teil des oder das gesamte durch die Einfallsfläche 31 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 einfallende Licht von der reflektierenden Fläche 32 reflektiert und von der emittierenden Fläche 33 emittiert. Wenn nur ein Teil des durch die Einfallsfläche 31 eintretenden Lichts durch die reflektierende Fläche 32 reflektiert wird, ist es erforderlich, den anderen Teil des Lichts, welcher durch die Einfallsfläche 31 eintritt, direkt von der emittierenden Fläche 33 zu emittieren, ohne von der reflektierenden Fläche 32 reflektiert zu werden. Hier bezieht sich „der andere Teil des Lichts“ auf das Licht, welches von der reflektierenden Fläche 32 nicht reflektiert wird.
  • Um allerdings zu bewirken, dass der andere Teil des durch die Einfallsfläche 31 eintretenden Lichts die emittierenden Fläche 33 erreicht, muss die emittierende Fläche 33 einen großen Durchmesser aufweisen. Wenn die emittierende Fläche 33 einen kleinen Durchmesser aufweist, erreicht der andere Teil des durch die Einfallsfläche 31 eintretenden Lichts eine Bodenfläche 39 des optischen Lichtleiterprojektionselements. Licht, welches von der emittierenden Fläche 33 nicht emittiert wird, wie Licht, welches von der reflektierenden Fläche 32 nicht reflektiert wird und durch die Bodenfläche 39 hindurchtritt, wird zu Verlustlicht.
  • 21 ist ein Diagramm zum Erläutern des Verlustlichts LO des Scheinwerfermoduls 100. Wie in 21 dargestellt, erreicht ein Teil des Lichts, welcher durch die +Z-Achsenrichtungsseite des Endabschnitts (Scheitellinie 321) auf der +Z-Achsenrichtungsseite der reflektierenden Fläche 32 hindurchtritt, die Bodenfläche 39; oder Licht, welches durch die +Z-Achsenrichtungsseite des Endabschnitts (Scheitellinie 321) auf der +Z-Achsenseite der reflektierenden Fläche 32 hindurchtritt, erreicht die Bodenfläche 39.
  • Solches die Bodenfläche 39 erreichendes Licht entsteht, wenn die Höhe (Länge in die Y-Achsenrichtung) der emittierenden Fläche 33 nicht ausreichend ist. Dies liegt daran, dass dann, wenn die emittierende Fläche 33 einen großen Durchmesser aufweist, das durch die +Z-Achsenrichtungsseite des Endabschnitts (Scheitellinie 321) auf der +Z-Achsenseite der reflektierenden Fläche 32 hindurchtretende Licht nicht die Bodenfläche 39 erreicht und von der emittierenden Fläche 33 emittiert wird.
  • Licht, welches die Bodenfläche 39 erreicht, ohne die emittierende Fläche 33 zu erreichen, wird von der emittierenden Fläche 33 nicht emittiert, so dass es Verlustlicht LO ist. Das heißt, das Licht, welches die Bodenfläche 39 erreicht, ohne die emittierende Fläche zu erreichen, ist kein effektives Licht für die Lichtverteilung des Scheinwerfers.
  • Das Verlustlicht LO ist zum Beispiel Licht, welches durch die Bodenfläche 39 hindurchtritt. Das Verlustlicht LO ist zum Beispiel Licht, welches von der Bodenfläche 39 reflektiert wird und von dem Abschnitt außer der emittierenden Fläche 33 emittiert wird.
  • Das Scheinwerfermodul 160 gemäß der vierten Ausführungsform löst ein solches Problem. Das Scheinwerfermodul 160 stellt ein kleines und einfaches Scheinwerfermodul bereit, welches reduziertes Verlustlicht LO und eine hohe Lichtausnutzungseffizienz bereitstellt.
  • Lichtleiterproiektionselement 301
  • 22 ist eine perspektivische Darstellung des optischen Lichtleiterprojektionselements 301. Das optische Lichtleiterprojektionselement 301 weist die reflektierende Fläche 32, die emittierende Fläche 33 und die reflektierenden Flächen 36 und die reflektierenden Flächen 37 auf. Das optische Lichtleiterprojektionselement 301 kann die Einfallsfläche 31, die emittierenden Flächen 39 oder die Bodenfläche 39 aufweisen.
  • Die reflektierenden Flächen 36 repräsentieren zusammen eine reflektierende Fläche 36a und eine reflektierenden Fläche 36b. Die reflektierenden Flächen 37 repräsentieren zusammen eine reflektierende Fläche 37a und eine reflektierende Fläche 37b. Die emittierenden Flächen 38 repräsentieren zusammen eine emittierende Fläche 38a und eine emittierende Fläche 38b.
  • Das optische Lichtleiterprojektionselement 301 weist eine Form auf, welche durch Hinzufügen der reflektierenden Flächen 36, der reflektierenden Flächen 37 und der emittierenden Flächen 38 zu der Form des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 erhalten werden. Elemente, welche gleich den Elementen des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen versehen und auf Beschreibungen hierzu wird verzichtet. Die Elemente, welche gleich den Elementen des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 sind, sind die Einfallsflächen 31 und 34, die reflektierende Fläche 32 und die emittierende Fläche 33. Die Bodenfläche 39 des optischen Lichtleiterprojektionselements 301 ist gleich der Bodenfläche 39 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3, welches in der Beschreibung des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 nicht erläutert ist. In einem nachstehend erläuterten Beispiel ist die Einfallsfläche 31 des optischen Lichtleiterprojektionselements 301 eine flache Fläche ohne Kraft.
  • Die vierte Ausführungsform ist auf das in dem Ausführungsbeispiel der zweiten Ausführungsform erläuterte optische Lichtleiterprojektionselement 300 anwendbar.
  • Das optische Lichtleiterprojektionselement 301 empfängt von dem optischen Kondensorelement 2 emittiertes Licht. Das optische Lichtleiterprojektionselement 301 emittiert das empfangene Licht in die Vorwärtsrichtung (+Z-Achsenrichtung).
  • Das optische Lichtleiterprojektionselement 301 besteht aus einem transparenten Harz, Glas, Silikonmaterial oder dergleichen.
  • Die Innenseite des in der vierten Ausführungsform gezeigten optischen Lichtleiterprojektionselements 301 ist mit lichtbrechenden Material gefüllt.
  • Die reflektierenden Flächen 36 weisen eine konkave Form auf, welche durch Aushöhlen der Bodenfläche 39 des optischen Lichtleiterprojektionselements 301 erhalten wird. Die reflektierenden Flächen 36 weisen betrachtet von der -Y-Achsenrichtung eine konkave Form auf.
  • Die reflektierenden Flächen 36 werden zum Beispiel durch zwei Flächen (die reflektierenden Flächen 36a und 36b) mit einem dazwischenliegenden Scheitellinienabschnitt 361 ausgebildet. Die zwei Flächen (reflektierenden Flächen 36a und 36b) der reflektierenden Flächen 36 und die Bodenfläche 39 weisen betrachtet von der Z-Achsenrichtung eine Dreiecksform auf. Die zwei Flächen (reflektierenden Flächen 36a und 36b) entsprechen den zwei Seiten der Dreiecksform. Der Scheitellinienabschnitt 361 entspricht dem Scheitelpunkt zwischen den zwei Seiten.
  • In 22 sind die Längen der zwei Flächen (reflektierenden Flächen 36a und 36b) in der X-Achsenrichtung zueinander gleich. In 22 weisen die zwei Flächen (reflektierenden Flächen 36a und 36b) der reflektierenden Flächen 36 und die Bodenfläche 39, betrachtet von der Z-Achsenrichtung, eine gleichschenklige Dreiecksform auf. Die vorstehende Form ist allerdings nicht zwingend erforderlich und die zwei Flächen (reflektierenden Flächen 36a und 36b) der reflektierenden Flächen 36 können verschiedene Formen und Größen aufweisen. Die zwei Flächen (reflektierenden Flächen 36a und 36b) können gekrümmte Flächen sein.
  • Die reflektierenden Flächen 37 sind zum Beispiel auf den Seitenflächen 395 des optischen Lichtleiterprojektionselements 301 ausgebildete reflektierende Flächen. Die „Seitenflächen“ sind Flächen, welche auf Seiten in der X-Achsenrichtung des optischen Lichtleiterprojektionselements 301 ausgebildet sind. Wenn eine Fläche gegenüberliegend der Bodenfläche 39 als die obere Fläche 390 bezeichnet wird, sind die Seitenflächen 395 Flächen, welche sich in eine Richtung der optischen Achse C1 erstrecken, und welche die Bodenfläche 39 und die obere Fläche 390 verbinden.
  • Die reflektierende Fläche 37a ist eine reflektierende Fläche, welche in einer Seitenfläche 395a auf der -X-Achsenseite des optischen Lichtleiterprojektionselements 301 ausgebildet ist. Die reflektierenden Fläche 37b ist eine reflektierende Fläche, welche in einer Seitenfläche 395b auf der +X-Achsenseite des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 ausgebildet ist.
  • Die reflektierenden Flächen 37 befinden sich zwischen der Einfallsfläche 31 und der emittierenden Fläche 33 in Richtung der optischen Achse C1.
  • Die reflektierenden Flächen 37 befinden sich zwischen dem Scheitellinienabschnitt 321 und der emittierenden Fläche 33 in Richtung der optischen Achse C1.
  • Die reflektierenden Flächen 37 weisen zum Beispiel in einem Z-X-Querschnitt eine parabolische Form auf. Die reflektierenden Flächen 37 weisen eine solche Form auf, dass sich diese von der optischen Achse C1 in der +Z-Achsenrichtung trennen. Die optische Achse C1 ist eine optische Achse der emittierenden Fläche 33.
  • Die reflektierenden Flächen 36 und 37 können Spiegelflächen sein, welche durch Spiegelanordnung erhalten werden. Die reflektierenden Flächen 36 und 37 können allerdings vorzugsweise als Totalreflexionsoberflächen ohne Spiegelanordnung fungieren. Dies liegt daran, dass Totalreflexionsoberflächen eine höherer Reflexionsfähigkeit aufweisen als Spiegelflächen, wodurch zu einer Verbesserung der Lichtausnutzungseffizienz beigetragen wird. Ferner kann durch Wegfall des Schritts der Spiegelanordnung das Herstellungsverfahren des optischen Lichtleiterprojektionselements 301 vereinfacht werden, wodurch zu einer Senkung der Herstellungskosten des optischen Lichtleiterprojektionselements 301 beigetragen wird.
  • Die emittierenden Flächen 38 sind Flächen, durch welche von den reflektierenden Flächen 37 reflektiertes Licht von dem optischen Lichtleiterprojektionselement 3 emittiert wird. Die emittierenden Flächen 38 weisen zum Beispiel eine planare Form parallel zu einer X-Y-Ebene auf.
  • Endabschnitte auf den optischen Achsenseiten C1 der emittierenden Flächen 38 sind mit den Seitenflächen 395 verbunden. Endabschnitte auf Seiten gegenüberliegend den optischen Achsenseiten C1 der emittierenden Flächen 38 sind mit Enden auf den +Z-Achsenseiten der reflektierenden Flächen 37 verbunden.
  • Die emittierende Fläche 38a ist eine emittierende Fläche, welche in der Seitenfläche auf der -X-Achsenseite des optischen Lichtleiterprojektionselements 301 ausgebildet ist. Ein Endabschnitt an der +X-Achsenseite der emittierenden Fläche 38a ist mit der Seitenfläche 395a auf der -X-Achsenseite verbunden. Ein Endabschnitt an der -X-Achsenseite der emittierenden Fläche 38a ist mit einem Ende auf der +Z-Achsenseite der reflektierenden Fläche 37a verbunden.
  • Die emittierende Fläche 38b ist eine emittierende Fläche, welche in der Seitenfläche auf der +X-Achsenseite des optischen Lichtleiterprojektionselements 301 ausgebildet ist. Ein Endabschnitt an der -X-Achsenseite der emittierenden Fläche 38b ist mit der Seitenfläche 395b auf der +-X-Achsenseite verbunden. Ein Endabschnitt an der +X-Achsenseite der emittierenden Fläche 38b ist mit einem Ende auf der +Z-Achsenseite der reflektierenden Fläche 37b verbunden.
  • Verhalten von Lichtstrahlen
  • Das Verhalten der Lichtstrahlen, welche von der reflektierenden Fläche 32 des optischen Lichtleiterprojektionselements 301 reflektiert werden, ist gleich wie jenes des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 in der ersten Ausführungsform. Somit gilt die Beschreibung des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 in der ersten Ausführungsform. Hier wird das Verhalten der Lichtstrahlen beschrieben, welche von der reflektierenden Fläche 32 des optischen Lichtleiterprojektionselements 301 nicht reflektiert sind.
  • Wie in 20A und 20B dargestellt, fällt durch das optische Kondensorelement 2 gebündeltes Licht auf der Einfallsfläche 31 des optischen Lichtleiterprojektionselements 301 ein. Zum Beispiel in 20A und 20B ist die Einfallsfläche 31 eine lichtbrechende Fläche. Das auf der Einfallsfläche 31 einfallende Licht wird an der Einfallsfläche 31 gebrochen. In der vierten Ausführungsform weist die Einfallsfläche 31 eine planare Form auf.
  • Ein Teil des durch die Einfallsfläche 31 eintretenden Lichts und durch die reflektierende Fläche 32 nicht reflektierten Lichts erreicht die reflektierenden Flächen 36. Ein Teil des durch die +Z-Achsenrichtungsseite von einem Endabschnitt (den Scheitellinienabschnitt 321) auf der +Z-Achsenseite der reflektierenden Fläche 32 hindurchtretenden Lichts erreicht die reflektierenden Flächen 36.
  • Die reflektierenden Flächen 36 reflektieren Licht, welches zu den reflektierenden Flächen 36 zu den Seitenflächen 395 des optischen Lichtleiterprojektionselements 301 geführt ist. Die reflektierenden Fläche 36a reflektiert Licht zur Seitenfläche 395a auf der -X-Achsenseite. Die reflektierende Fläche 36b reflektiert Licht zur Seitenfläche 395b auf der +X-Achsenseite. Die reflektierenden Flächen 36 teilen das einfallende Licht in zwei Teile mit der Scheitellinie 361 als eine Mitte.
  • Das durch die reflektierenden Flächen 36 reflektierte Licht erreicht die reflektierenden Flächen 37. Das durch die reflektierende Fläche 36a reflektierte Licht erreicht die reflektierende Fläche 37a. Das durch die reflektierende Fläche 36b reflektierte Licht erreicht die reflektierende Fläche 37b.
  • Durch die reflektierenden Flächen 37 reflektierte Lichtstrahlen bewegen sich in die Vorwärtsrichtung (+Z-Achsenrichtung). Durch die reflektierenden Flächen 37 reflektiertes Licht wird von den emittierenden Flächen 38 vor dem Fahrzeug (in die +Z-Achsenrichtung) emittiert.
  • Durch die reflektierende Fläche 37a reflektiertes Licht erreicht die emittierende Fläche 38a. Das die emittierende Fläche 38a erreichende Licht wird von der emittierenden Fläche 38a vor dem Fahrzeug (in die +Z-Achsenrichtung) emittiert. Durch die reflektierende Fläche 37b reflektiertes Licht erreicht die emittierende Fläche 38b. Das die emittierende Fläche 38b erreichende Licht wird von der emittierenden Fläche 38b vor dem Fahrzeug (in der +Z-Achsenrichtung) emittiert.
  • Wie in 20B dargestellt, werden die Lichtstrahlen durch die reflektierenden Flächen 37 gesteuert, so dass diese einen gewünschten Divergenzwinkel aufweisen. Hier bezieht sich „gewünschter Divergenzwinkel“ auf einen Divergenzwinkel zum Ausbilden eines geeigneten Lichtverteilungsmusters auf der angestrahlten Fläche 9. „Geeignet“ bezieht sich zum Beispiel auf ein Lichtverteilungsmuster, welches in Straßenverkehrsvorschriften oder dergleichen festgelegt ist.
  • Die 23A und 23B sind erklärende Diagramme zum Erläutern der Steuerung des Divergenzwinkels durch die reflektierenden Flächen 37. Wie in 23A und 23B dargestellt, kann der Divergenzwinkel der Lichtstrahlen willkürlich durch Verändern der Krümmungen der reflektierenden Flächen 37 gesteuert werden.
  • 23A zeigt ein Beispiel, in welchem die Divergenzwinkel 0 Grad betragen. Das heißt, 23A zeigt ein Beispiel, in welchem das Licht im Wesentlichen kollimiert wird.
  • 23B zeigt ein Beispiel, in welchem die Divergenzwinkel nicht 0 Grad betragen. In 23B bündeln sich die durch die reflektierenden Flächen 37 reflektierten Lichtstrahlen, nachdem diese von den emittierenden Flächen 38 emittiert wurden. Anschließend divergiert das gebündelte Licht.
  • In den 20B, 23A und 23B weisen die reflektierenden Flächen 37 gekrümmte Flächenformen auf. Die reflektierenden Flächen 37 können allerdings auch planare Formen aufweisen. Die reflektierenden Flächen 37 können, betrachtet von der Y-Achsenrichtung, auch polygonale Formen aufweisen.
  • Wie in 20A dargestellt, ist es zum Beispiel möglich zu bewirken, dass das von den emittierenden Flächen 38 emittierte Licht einen Bereich auf der oberen Seite (+Y-Achsenseite) der Hell-Dunkel-Grenze 91 auf der angestrahlten Fläche 9 ausleuchtet. Somit ist es möglich, einen Bereich auf der oberen Seite der Hell-Dunkel-Grenze 91 mit schwachem Licht auszuleuchten.
  • In einem Lichtverteilungsmuster, welches in Straßenverkehrsvorschriften oder dergleichen festgelegt ist, ist es erforderlich, eine Lichtverteilung für Überkopfverkehrszeichen auszubilden. Die „Lichtverteilung für Überkopfverkehrszeichen“ strahlt einen Bereich auf der oberen Seite der Hell-Dunkel-Grenze mit schwachem Licht an, um die Sichtbarkeit von Überkopfverkehrszeichen bei Nacht zu verbessern.
  • Das Scheinwerfermodul 160 gemäß der vierten Ausführungsform kann zum Beispiel leicht eine Lichtverteilung für Überkopfverkehrszeichen ausbilden.
  • In der vorstehenden Beschreibung weisen die emittierenden Flächen 38 planare Formen parallel zu einer X-Y-Ebene auf. Dies ist allerdings nicht zwingend erforderlich.
  • Das optische Element 301 weist die reflektierenden Flächen 36 und die reflektierenden Flächen 37 auf. Die reflektierenden Flächen 36 reflektieren Licht, welches von der Lichtquelle 1 emittiert wird, und welches durch die emittierende Flächenseite 33 des Randabschnitts 321 hindurchtritt. Die reflektierenden Flächen 37 befinden sich zwischen der reflektierenden Fläche 32 und der emittierenden Fläche 33, und reflektieren das durch die reflektierenden Flächen 36 reflektierte Licht.
  • In der vierten Ausführungsform ist das optische Element 301 als ein Beispiel als das optische Lichtleiterprojektionselement 301 beschrieben. Zudem ist der Randabschnitt 321 als ein Beispiel als der Scheitellinienabschnitt 321 beschrieben.
  • Das optische Element 301 weist die emittierenden Flächen 38 zum Emittieren des durch die reflektierenden Flächen 37 reflektierten Lichts auf. Die emittierenden Flächen 38 weisen Brechkraft auf.
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • 24 ist ein Konfigurationsdiagramm zum Darstellen einer Konfiguration eines Scheinwerfermoduls 170. Wie in 24 dargestellt, kann von den emittierenden Flächen 38 emittiertes Licht einen Bereich auf der unteren Seite der Hell-Dunkel-Grenze 91 auf der angestrahlten Fläche 9 ausleuchten. Somit ist es möglich, die Menge des Lichts von einer Lichtverteilung auf der unteren Seite der Hell-Dunkel-Grenze 91 zu erhöhen.
  • Wie bei einem optischen Lichtleiterprojektionselement 302 gezeigt in 24, können die emittierenden Flächen 38 zum Beispiel planare Formen aufweisen, welche in Bezug auf eine X-Y-Ebene, betrachtet von der +X-Achsenrichtung, entgegen dem Uhrzeigersinn geneigt sind. Mit dieser Konfiguration werden bei Betrachtung in einer X-Y-Ebene Lichtstrahlen an den emittierenden Flächen 38 in der -Y-Achsenrichtung gebrochen. Von den emittierenden Flächen 38 emittiertes Licht erzeugen eine Lichtverteilung auf der unteren Seite des Lichtverteilungsmusters auf der angestrahlten Fläche 9.
  • Wenn die emittierenden Flächen 38 entgegen dem Uhrzeigersinn in Bezug auf eine X-Y-Ebene bei Betrachtung von der +Y-Achsenrichtung geneigt sind, erreicht Licht die emittierenden Flächen 38 von der +Y-Achsenrichtungsseite von senkrechten Linien der emittierenden Flächen 38. Gemäß dem Brechungsgesetz (Snelliussches Brechungsgesetz) sind Emissionswinkel, mit welchen Licht von den emittierenden Flächen 38 emittiert wird, größer als Einfallswinkel, mit welchen Licht die emittierenden Flächen 38 erreicht. Somit wird Licht an den emittierenden Flächen 38 in der -Y-Achsenrichtung gebrochen.
  • Eine solche Funktion der willkürlichen Anpassung der Höhe des von den emittierenden Flächen 38 emittierten Lichts in dem Lichtverteilungsmuster kann durch das optische Lichtleiterprojektionselement 302 des Scheinwerfermoduls 170 als Ganzes bereitgestellt sein. Somit können diese Funktionen durch optische Flächen des optischen Lichtleiterprojektionselements 302 gemeinsam bereitgestellt sein. Es ist zum Beispiel möglich, die Höhe des Lichtverteilungsmusters durch Anpassung der Neigungen der reflektierenden Flächen 37 willkürlich zu steuern.
  • Die emittierenden Flächen 38 sind in Bezug auf eine Ebene senkrecht zur optischen Achse C1 der emittierenden Fläche 33 geneigt.
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • 25 ist ein Konfigurationsdiagramm zum Darstellen einer Konfiguration eines Scheinwerfermoduls 180. In der vorstehenden Beschreibung weisen die emittierenden Flächen 38 planare Formen auf. So wie ein optisches Lichtleiterprojektionselement 303, gezeigt in 24, können die emittierenden Flächen 38 aber auch gekrümmte Flächenformen aufweisen. In 25 weisen die emittierenden Flächen 38 zum Beispiel in die +Z-Achsenrichtung, betrachtet von der +X-Achsenrichtung, konvexe Formen auf. Die emittierenden Flächen 38 können wie in 25 dargestellte gekrümmte Flächen sein.
  • In 25 weisen die emittierenden Flächen 38 zylinderförmige Flächenformen mit positiver Kraft nur in der X-Achsenrichtung auf. In dem in 25 dargestellten Scheinwerfermodul 180 weisen die emittierenden Flächen 38 positive Kraft in der Y-Achsenrichtung auf.
  • 25 zeigt ein Beispiel, in welchem die Höhe der Lichtverteilung in der vertikalen Richtung (Y-Achsenrichtung) auf der angestrahlten Fläche 9 klein ist. „Höhe der Lichtverteilung“ bezieht sich auf die Länge des Lichtverteilungsmusters in der vertikalen Richtung (Y-Achsenrichtung) auf der angestrahlten Fläche 9. „Höhe der Lichtverteilung“ wird auch als die „Dicke der Lichtverteilung“ bezeichnet. In dem in 25 gezeigten Scheinwerfermodul 180 wird die Höhe der Lichtverteilung auf der angestrahlten Fläche 9 verkleinert.
  • Die emittierenden Flächen 38 können auch zylinderförmige Flächenformen mit einer positiven Kraft nur in der X-Achsenrichtung aufweisen.
  • Wenn die emittierenden Flächen 38 positive Kraft aufweisen, bündelt sich von den emittierenden Flächen 38 emittiertes Licht an einer beliebigen Position vor dem Fahrzeug. Wenn sich die Lichtbündelungsposition in der Nähe der emittierenden Flächen 38 befindet, divergiert das Licht an der Vorderseite (auf der +Z-Achsenseite) des Fahrzeugs hinter der Lichtbündelungsposition. Somit kann die Breite oder Höhe der Lichtverteilung groß ausgelegt werden. Andererseits, wenn sich die Lichtbündelungsposition in der Nähe der angestrahlten Fläche 9 befindet, bündelt sich das Licht in der Nähe der angestrahlten Fläche 9. Somit kann die Breite oder Höhe der Lichtverteilung klein ausgelegt werden. Wenn sich die Lichtbündelungsposition entfernt von den emittierenden Flächen 38 befindet, kann die Breite oder Höhe der Lichtverteilung im Vergleich dazu, wenn sich die Lichtbündelungsposition in der Nähe der emittierenden Flächen 38 befindet, klein ausgelegt werden.
  • Im Gegensatz zu dem in 25 dargestellten Beispiel können die emittierenden Flächen 38 zylinderförmige Flächenformen mit einer negativen Kraft nur in der Y-Achsenrichtung aufweisen. Das Scheinwerfermodul 108 kann negative Kraft in der Y-Achsenrichtung an den emittierenden Flächen 38 aufweisen. Dadurch kann das Scheinwerfermodul 180 die Höhe der Lichtverteilung auf der angestrahlten Fläche 9 erhöhen.
  • In ähnlicher Weise können die emittierenden Flächen 38 auch zylinderförmige Flächenformen mit einer negativen Kraft nur in der X-Achsenrichtung aufweisen. Dadurch kann das Scheinwerfermodul 180 die Breite der Lichtverteilung auf der angestrahlten Fläche 9 erhöhen. „Breite der Lichtverteilung“ bezieht sich auf die Länge in der horizontalen Richtung (X-Achsenrichtung) des Lichtverteilungsmusters auf der angestrahlten Fläche 9.
  • An sich wird in dem in 25 gezeigten Scheinwerfermodul 180 die Höhe der Lichtverteilung in der vertikalen Richtung (Y-Achsenrichtung) des von den emittierenden Flächen 38 emittierten Lichts gesteuert. In dem Scheinwerfermodul 180 wird durch Ausformung der emittierenden Flächen 38 mit gekrümmten Flächenformen die Höhe des Lichtverteilungsmusters in der vertikalen Richtung (Y-Achsenrichtung) auf der angestrahlten Fläche 9 willkürlich gesteuert.
  • Zudem kann in dem Scheinwerfermodul 180 die Breite des Lichtverteilungsmusters in der horizontalen Richtung (X-Achsenrichtung) auf der angestrahlten Fläche 9 willkürlich gesteuert werden.
  • Eine solche Funktion zur willkürlichen Anpassung der Breite oder Höhe des Lichtverteilungsmusters des von den emittierenden Flächen 38 emittierten Lichts kann durch das optische Lichtleiterprojektionselement 303 des Scheinwerfermoduls 180 als Ganzes bereitgestellt sein. Diese Funktionen können durch optische Flächen des optischen Lichtleiterprojektionselements 303 gemeinsam bereitgestellt sein.
  • Die Breite und Höhe des Lichtverteilungsmusters kann zum Beispiel durch Anpassung der Krümmungen der reflektierenden Flächen 37 willkürlich gesteuert werden. Die Lichtverteilung kann allerdings auch durch Ausformung der emittierenden Flächen 38 mit gekrümmten Flächenformen einfach und genau gesteuert werden.
  • Die optischen Lichtleiterprojektionselemente 301, 302 und 303 können das Verlustlicht LO reduzieren, um die Lichtausnutzungseffizienz mit einer kleinen und einfachen Struktur zu verbessern. In dem optischen Lichtleiterprojektionselement 302 kann das Lichtverteilungsmuster durch Anpassung der Neigungen der reflektierenden Flächen 37 und 38 willkürlich gesteuert werden. In dem optischen Lichtleiterprojektionselement 303 kann das Lichtverteilungsmuster durch Anpassung der Neigungen der emittierenden Flächen 36 und 37 willkürlich gesteuert werden.
  • Fünfte Ausführungsform
  • 26A und 26B sind Konfigurationsdiagramme zum Darstellen einer Konfiguration eines Scheinwerfermoduls 190 gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Elemente, welche gleich den Elementen in 1A und 1B sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und auf Beschreibungen dazu wird verzichtet. Ein Element, welches gleich ist wie in 1A und 1B, ist die Lichtquelle 1.
  • Wie in 26A und 26B dargestellt, umfasst das Scheinwerfermodul 190 gemäß der fünften Ausführungsform die Lichtquelle 1 und ein optisches Lichtleiterprojektionselement 304. Das Scheinwerfermodul 190 gemäß der fünften Ausführungsform unterscheidet sich darin, dass das optische Kondensorelement 2 und das optische Lichtleiterprojektionselement 3 des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform integriert sind.
  • Elemente, welche gleich den Elementen des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und auf Beschreibungen dazu wird verzichtet. Die Elemente, welche gleich den Elementen des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 sind, sind die Einfallsfläche 34, die reflektierende Fläche 32 und die emittierende Fläche 33. So wie die Einfallsfläche 31 weist eine Einfallsfläche 311 positive Kraft auf. Die Einfallsfläche 311 unterscheidet sich allerdings von der Einfallsfläche der ersten Ausführungsform darin, dass diese in einem Teilbereich der Einfallsfläche 21 ausgebildet ist.
  • Im Allgemeinen gilt dass die Lichtausnutzungseffizienz umso geringer ist, je größer die Anzahl an optischen Elementen ist. In dem Fall von einem lichtbrechenden Material, besteht ein wesentlicher Faktor in dem Verlust aufgrund der Fresnel-Reflexion. „Fresnel-Reflexion“ bezieht sich auf ein Reflexionsphänomen, welches an einer Grenzfläche zwischen Medien mit unterschiedlichen Brechnungsindices auftritt. Mit steigender Anzahl der optischen Elemente steigt die Anzahl an Grenzflächen zwischen Luft und lichtbrechenden Material, so dass sich der Verlust aufgrund der Fresnel-Reflexion folglich erhöht. In der Folge verschlechtert sich die Lichtausnutzungseffizienz.
  • Das Scheinwerfermodul 190 gemäß der fünften Ausführungsform löst ein solches Problem. Das Scheinwerfermodul 190 stellt ein kleines und einfaches Scheinwerfermodul mit hoher Lichtausnutzungseffizienz bereit.
  • Das optische Lichtleiterprojektionselement 304 weist eine Form auf, welche durch Integrieren des optischen Kondensorelements 2 und des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform ohne einen Zwischenraum erhalten wird. „Zwischenraum“ bezieht sich auf einen Raum zwischen zwei Objekten.
  • Das optische Lichtleiterprojektionselement 304 weist die Einfallsfläche 311, eine Einfallsfläche 312, eine reflektierende Fläche 313, die reflektierende Fläche 32 und die emittierende Fläche 33 auf. Die Einfallsflächen 311 und 312 und die reflektierende Fläche 313 wird als der optische Kondensorabschnitt 350 bezeichnet.
  • Die Innenseite des optischen Lichtleiterprojektionselements 304, beschrieben in der fünften Ausführungsform, ist zum Beispiel mit lichtbrechenden Material gefüllt.
  • Zur Vereinfachung der Erläuterung der Lichtquelle 1 und des optischen Kondensorabschnitts 350, werden X1Y1Z1-Koordinaten verwendet. Die X1Y1Z1-Koordinaten sind Koordinaten, welche durch Neigung der XYZ-Koordinaten im Uhrzeigersinn um die X-Achse mit einem Winkel a betrachtet von der +X-Achsenrichtung geneigt werden.
  • In der fünften Ausführungsform liegt die optische Achse C2 des optischen Kondensorabschnitts 350 parallel zur Z1-Achse. Die optische Achse C2 des optischen Kondensorabschnitts 350 fällt auch mit der optischen Achse der Lichtquelle 1 zusammen.
  • Die Einfallsfläche 311 entspricht der Einfallsfläche 211 des optischen Kondensorelements 2. Die Einfallsfläche 311 weist die gleiche Funktion auf wie die Einfallsfläche 211 des optischen Kondensorelements 2 des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform.
  • Die Einfallsfläche 311 kann als die Einfallsfläche 211 betrachtet werden. Die Beschreibung der Einfallsfläche 211 in der Beschreibung des optischen Kondensorelements 2 in der ersten Ausführungsform wird an Stelle der Beschreibung der Einfallsfläche 311 verwendet. Die Beschreibung der Einfallsfläche 211 in der ersten Ausführungsform wird an Stelle der Beschreibung der Einfallsfläche 311 verwendet.
  • Da die fünfte Ausführungsform allerdings nicht die emittierenden Flächen 231 und 232 aufweist, wird die Beschreibung über die Beziehung mit den emittierenden Flächen 231 und 232 nicht verwendet.
  • Die optischen Eigenschaften der Einfallsfläche 311 können sich von den optischen Eigenschaften der Einfallsfläche 211 des optischen Kondensorelements 2 unterscheiden.
  • Die Einfallsfläche 311 ist eine Einfallsfläche, welche an einem mittleren Teil des optischen Kondensorabschnitts 350 ausgebildet ist. „Mittlerer Teil des optischen Kondensorabschnitts 350“ weist darauf hin, dass die optische Achse C2 des optischen Kondensorabschnitts 359 auf der Einfallsfläche 311 einen Schnittpunkt aufweist.
  • Die Einfallsfläche 311 weist zum Beispiel positive Kraft auf. Die Einfallsfläche 311 weist eine konvexe Form auf. Die Kraft wird auch als die Brechkraft bezeichnet.
  • Wie vorstehend erläutert, unterscheidet sich das Scheinwerfermodul 190 gemäß der fünften Ausführungsform darin, dass das optische Kondensorelement 2 und das optische Lichtleiterprojektionselement 3 des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform einstückig ausgebildet sind. Im Vergleich zu dem optischen Kondensorelement 2 des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform, weist das optische Lichtleiterprojektionselement 304 somit keine Fläche entsprechend der emittierenden Fläche 231 des optischen Kondensorelements 2 auf.
  • Die Funktion der emittierenden Fläche 231 kann zu der Einfallsfläche 311 des optischen Lichtleiterprojektionselements 304 allerdings hinzugefügt werden. Dies kann durch Erhöhung der Kraft der Einfallsfläche 311 erzielt werden. Dadurch kann die Funktion des optischen Kondensorelements 2 des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform durch die Einfallsflächen 311 und 312 und die reflektierende Fläche 313 erzielt werden.
  • Die Einfallsfläche 312 entspricht der Einfallsfläche 212 des optischen Kondensorelements 2. Die Einfallsfläche 312 weist die gleiche Funktion wie die Einfallsfläche 212 des optischen Kondensorelements 2 des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform.
  • Die Einfallsfläche 312 kann als die Einfallsfläche 212 betrachtet werden. Die Beschreibung der Einfallsfläche 212 in der Beschreibung des optischen Kondensorelements 2 in der ersten Ausführungsform wird an Stelle der Beschreibung der Einfallsfläche 312 verwendet. Die Beschreibung der Einfallsfläche 212 in der ersten Ausführungsform wird an Stelle der Beschreibung der Einfallsfläche 312 verwendet.
  • Die optischen Eigenschaften der Einfallsfläche 312 können sich von den optischen Eigenschaften der Einfallsfläche 212 des optischen Kondensorelements 2 unterscheiden.
  • Die Einfallsfläche 312 weist zum Beispiel eine Form auf, welche ein Teil der Flächenform von einem Rotationskörper ist, welcher durch Drehung einer Ellipse um ihre Hauptachse oder Nebenachse erhalten wird. Ein Rotationskörper, welcher durch Drehung einer Ellipse um ihre Hauptachse oder Nebenachse erhalten wird, wird als „Rotationsellipsoid“ bezeichnet. Die Drehachse des Rotationsellipsoids fällt mit der optischen Achse C2 zusammen.
  • Die Einfallsfläche 312 weist eine Flächenform auf, welche durch Abschneiden beider Enden des Rotationsellipsoids in der Richtung der Drehachse erhalten wird. Somit weist die Einfallsfläche 312 eine Röhrenform auf.
  • Ein Ende (Ende auf der +Z1-Achsenrichtungsseite) der Röhrenform der Einfallsfläche 312 ist mit dem Außenumfang der Einfallsfläche 311 verbunden. Die Röhrenform der Einfallsfläche 312 ist an der Lichtquellenseite 1 (-Z1-Achsenseite) der Einfallsfläche 311 ausgebildet.
  • Die reflektierende Fläche 313 entspricht der reflektierenden Fläche 22 des optischen Kondensorelements 2. Die reflektierende Fläche 313 weist die gleiche Funktion auf wie die reflektierende Fläche 22 des optischen Kondensorelements 2 des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform.
  • Die reflektierende Fläche 313 kann als die reflektierende Fläche 22 betrachtet werden. Die Beschreibung der reflektierenden Fläche 22 in der Beschreibung des optischen Kondensorelements 2 in der ersten Ausführungsform wird an Stelle der Beschreibung der reflektierenden Fläche 313 verwendet. Die Beschreibung der reflektierenden Fläche 22 in der ersten Ausführungsform wird an Stelle von der Beschreibung der reflektierenden Fläche 313 verwendet.
  • Die optischen Eigenschaften der reflektierenden Fläche 313 können sich von den optischen Eigenschaften der reflektierenden Fläche 22 des optischen Kondensorelements 2 unterscheiden.
  • Die reflektierende Fläche 313 weist eine Röhrenform auf, deren Querschnittsform in einer X1-Y1-Ebene zum Beispiel eine Kreisform ist, welche auf der optischen Achse C2 zentriert ist. In der Röhrenform der reflektierenden Fläche 313 ist der Durchmesser der Kreisform in der X1-Y1-Ebene an dem Ende der -Z1-Achsenrichtungsseite kleiner als der Durchmesser der Kreisform in der X1-Y1-Ebene an dem Ende auf der +Z1-Achsenrichtugsseite. Der Durchmesser der reflektierenden Fläche 313 erhöht sich in der +Z1-Achsenrichtung.
  • Die reflektierende Fläche 313 weist zum Beispiel die Form von der Seitenfläche eines kreisförmigen Kegelstumpfes auf. Die Form der Seitenfläche des kreisförmigen Kegelstumpfes in einer die Hauptachse enthaltenden Ebene ist eine lineare Form ist. Die Form der reflektierenden Fläche 313 in einer die optische Achse C2 enthaltenden Ebene kann eine gekrümmte Linienform sein.
  • Ein Ende (Ende auf der -Z1-Achsenrichtungsseite) der Röhrenform der reflektierenden Fläche 313 ist mit dem anderen Ende (Ende auf der -Z1-Achsenrichtungsseite) der Schlauchform der Einfallsfläche 312 verbunden. Die reflektierende Fläche 313 befindet sich auf der Außenumfangsseite der Einfallsfläche 312.
  • Die Einfallsflächen 311 und 312 empfangen von der Lichtquelle 1 emittiertes Licht. Die reflektierende Fläche 313 reflektiert durch die Einfallsfläche 312 eintretendes Licht.
  • Die reflektierende Fläche 32 reflektiert von der Einfallsfläche 311, 312 oder der reflektierenden Fläche 313 gebündeltes Licht. Die reflektierende Fläche 32 weist die gleiche Funktion auf wie die reflektierende Fläche 32 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform. Somit kann die reflektierende Fläche 32 der fünften Ausführungsform als die reflektierende Fläche 32 der ersten Ausführungsform betrachtet werden.
  • Die Beschreibung der reflektierenden Fläche 32 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 in der ersten Ausführungsform wird an Stelle von der Beschreibung der reflektierenden Fläche 32 der fünften Ausführungsform verwendet. Die optischen Eigenschaften der reflektierenden Fläche 32 der fünften Ausführungsform können sich von den optischen Eigenschaften der reflektierenden Fläche 32 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 unterscheiden.
  • Die emittierende Fläche 33 projiziert Licht vor dem Fahrzeug. Die emittierende Fläche 33 der fünften Ausführungsform weist die gleiche Funktion auf wie die emittierende Fläche 33 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform. Somit kann die emittierende Fläche 33 der fünften Ausführungsform als die emittierende Fläche 33 der ersten Ausführungsform betrachtet werden.
  • Somit wird die Beschreibung der emittierenden Fläche 33 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 in der ersten Ausführungsform an Stelle von der Beschreibung der emittierenden Fläche 33 der fünften Ausführungsform verwendet. Die optischen Eigenschaften der emittierenden Fläche 33 der fünften Ausführungsform können sich aber von den optischen Eigenschaften der emittierenden Fläche 33 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 unterscheiden.
  • Wie vorstehend erläutert, kann das Scheinwerfermodul 190 gemäß der fünften Ausführungsform die Funktionen des optischen Kondensorelements 2 und des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 des Scheinwerfermoduls 100 gemäß der ersten Ausführungsform nur durch das optische Lichtleiterprojektionselement 304 erzielen. Dadurch reduziert sich der Verlust infolge der Fresnel-Reflexion, welcher sich mit dem Anstieg der Anzahl von optischen Elementen erhöht. Dann ist es möglich, ein kleines Scheinwerfermodul mit hoher Lichtausnutzungseffizienz bereitzustellen.
  • Das optische Element 304 weist den Einfallsabschnitt 350 zum Empfangen des von der Lichtquelle 1 emittierten Lichts auf. Der Einfallsabschnitt 350 weist die lichtbrechenden Flächen 311 und 312 mit einer Brechkraft auf.
  • In der fünften Ausführungsform ist das optische Element 304 als ein Beispiel als das optische Lichtleiterprojektionselement 304 beschrieben. Als ein Beispiel ist der Einfallsabschnitt 350 als der optische Kondensorabschnitt 350 beschrieben. Als ein Beispiel sind die lichtbrechenden Flächen 311 und 412 als die Einfallsflächen 311 und 312 beschrieben.
  • Der Einfallsabschnitt 350 weist die reflektierende Fläche 313 auf.
  • Die reflektierende Fläche 313 ist eine Totalreflexionsoberfläche.
  • Sechste Ausführungsform
  • In einer sechsten Ausführungsform wird eine Scheinwerfereinrichtung 10 unter Verwendung der in der ersten bis fünften Ausführungsform beschriebenen Scheinwerfermodule 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180 oder 190 beschrieben.
  • In der ersten bis fünften Ausführungsform werden die Ausführungsformen der Scheinwerfermodule 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180 und 190 beschrieben. 27 ist ein Konfigurationsdiagramm zum Darstellen einer Konfiguration der Scheinwerfereinrichtung 10, umfassend die Scheinwerfermodule 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180 oder 190.
  • 27 zeigt ein Beispiel mit den Scheinwerfermodulen 100. Alle oder eine Teilmenge der Scheinwerfermodule 100 können durch das Scheinwerfermodul 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180 oder 190 ersetzt sein.
  • Konfiguration der Scheinwerfereinrichtung 10
  • Die Scheinwerfereinrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 97. Die Scheinwerfereinrichtung 10 kann auch eine Abdeckung 96 umfassen.
  • Die Scheinwerfermodule 100 sind in dem Gehäuse 97 aufgenommen. In 27 sind als ein Beispiel drei Scheinwerfermodule 100 eingehaust. Die Anzahl der Scheinwerfermodule 100 ist nicht auf drei beschränkt. Die Anzahl der Scheinwerfermodule kann eins oder drei oder mehr betragen.
  • In 27 sind die Scheinwerfermodule 100 in dem kastenförmigen Gehäuse 97 eingehaust. Das Gehäuse 97 muss allerdings keine Kastenform aufweisen. Insbesondere in dem Fall von einem vierrädrigen Kraftfahrzeug oder dergleichen, kann das Gehäuse 97 aus einem Rahmen oder dergleichen bestehen und kann eine Konfiguration aufweisen, in welcher die Scheinwerfermodule 100 an dem Rahmen befestigt sind. Dies liegt daran, dass in dem Fall von einem vierrädrigen Kraftfahrzeug oder dergleichen das Gehäuse 97 in der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist. Der Rahmen oder dergleichen kann ein Teil sein, welcher die Fahrzeugkarosserie bildet. In diesem Fall ist das Gehäuse 97 ein Gehäuseteil, welches ein Teil ist, welches die Fahrzeugkarosserie bildet.
  • Die Scheinwerfermodule 100 sind in der X-Achsenrichtung innerhalb des Gehäuses 97 angeordnet. Die Anordnung der Scheinwerfermodule 100 ist nicht auf die Anordnung in der X-Achsenrichtung beschränkt. Im Hinblick auf das Design, die Funktion oder dergleichen können die Scheinwerfermodule zueinander versetzt in der Y- oder Z-Achsenrichtung angeordnet sein.
  • In dem Fall von einem Motorrad ist das Gehäuse 97 in der Nähe der Lenkstange angeordnet. In dem Fall von einem vierrädrigen Kraftahrzeug ist das Gehäuse 97 in der Fahrzeugkarosserie angeordnet.
  • Die Abdeckung 96 ist aus einem transparenten Material hergestellt. Die Abdeckung 96 ist an einem Flächenteil der Fahrzeugkarosserie angeordnet und zur Außenseite der Fahrzeugkarosserie freigelegt. Die Abdeckung 96 ist auf der +Z-Achsenseite des Gehäuses 97 angeordnet.
  • Die Abdeckung 96 ist vorgesehen, um die Scheinwerfermodule 100 vor Wetter, Staub oder dergleichen zu schützen. Wenn die emittierenden Flächen 33 des optischen Lichtleiterprojektionselements 3 allerdings konfiguriert sind, die Elemente innerhalb der Scheinwerfermodule 100 vor Wetter, Staub oder dergleichen zu schützen, ist es nicht allerdings erforderlich, die Abdeckung 96 bereitzustellen.
  • Von einem Scheinwerfermodul 100 emittiertes Licht tritt durch die Abdeckung 97 hindurch und wird vor dem Fahrzeug emittiert. In 27 ist das von der Abdeckung 96 emittierte Licht mit dem von den benachbarten Scheinwerfermodulen 100 emittierten Licht überlagert, um ein einziges Lichtverteilungsmuster auszubilden.
  • Wie vorstehend erläutert, wenn die Scheinwerfereinrichtung 10 mehrere Scheinwerfermodule 100 aufweist, ist diese eine Baugruppe aus Scheinwerfermodulen 100. Wenn die Scheinwerfereinrichtung 10 ein einziges Scheinwerfermodul 100 aufweist, ist diese gleich dem Scheinwerfermodul 100. Das heißt, das Scheinwerfermodul 100 ist die Scheinwerfereinrichtung 10.
  • Die vorstehenden Ausführungsformen verwenden Begriffe wie „parallel“ oder „senkrecht“, welche Positionsbeziehungen zwischen Teilen oder den Formen von Teilen angeben. Diese Begriffe dienen dazu, Bereiche zu umfassen, welche Herstellungstoleranzen, Montageabweichungen oder dergleichen umfassen. Somit dienen Wiederholungen in den Ansprüchen, welche Positionsbeziehungen zwischen Teilen oder den Formen von Teilen angeben, dazu, Bereiche zu umfassen, welche Herstellungstoleranzen, Montageabweichungen oder dergleichen umfassen.
  • Des Weiteren, obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wie vorstehend beschrieben sind, ist die vorliegende Beschreibung nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Scheinwerfereinrichtung,
    100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170
    Scheinwerfermodul,
    1, 1a, 1b, 1c, 4
    Lichtquelle,
    11, 41
    lichtemittierende Fläche,
    15, 15a, 15b, 15c
    Lichtquellenmodul,
    2, 5
    optisches Kondensorelement,
    20
    Kondensorlinse,
    211, 212, 511, 512
    Einfallsfläche,
    22, 52
    reflektierende Fläche,
    231, 232, 531, 532
    emittierende Fläche,
    232a, 232b
    Bereich,
    3, 30, 300, 301, 302
    optisches Lichtleiterprojektionselement,
    31, 34, 311, 312
    Einfallsfläche,
    32, 35, 36, 37, 37a, 37b, 313, 320
    reflektierende Fläche,
    321, 321a, 321b, 361
    Scheitellinienabschnitt,
    33, 38, 38a, 38b, 330
    emittierende Fläche,
    39
    Bodenfläche,
    350
    optischer Kondensorabschnitt,
    6
    Steuerschaltung,
    65
    Fahrzeugkarosserie-Neigungssensor,
    7
    Drehmechanismus,
    71
    Schrittmotor,
    72, 73,
    Getriebe,
    74
    Welle,
    9
    angestrahlte Fläche,
    91
    Hell-Dunkel-Grenze,
    94
    Motor-rad,
    95
    Rad,
    95a
    Position, an welcher das Rad den Boden kontaktiert,
    96
    Abdeckung,
    97
    Gehäuse,
    101
    Linie,
    102
    Mittellinie,
    103, 104, 106
    Lichtverteilungsmuster,
    105
    Kurvenbereich,
    a, b, c, d, e
    Winkel,
    C1, C2, C3
    optische Achse,
    k
    Neigungswinkel,
    m1, m2, m3, m4
    senkrechte Linie,
    PH
    Lichtbündelungsposition,
    PC
    konjugierte Ebene,
    S1, S3, S4, S6
    Einfallswinkel,
    S2, S5
    Reflexionswinkel,
    Sout, Sout1, Sout2
    Emissionswinkel,
    H-H, V-V
    Linie,
    Q
    Punkt.

Claims (18)

  1. Scheinwerfermodul (100, 130, 140, 160), umfassend: eine erste Lichtquelle (1) zum Emittieren von erstem Licht; ein optisches Kondensorelement (2) zum Bündeln des von der ersten Lichtquelle (1) emittierten ersten Lichts; und ein optisches Element (3, 301) mit einer ersten Einfallsoberfläche (31) zum Empfangen des gebündelten Lichts, einer ersten reflektierenden Oberfläche (32) zum Reflektieren des empfangenen ersten Lichts, und einer ersten emittierenden Oberfläche (33) zum Emittieren des durch die erste reflektierende Oberfläche (32) reflektierten Lichts, wobei das optische Kondensorelement (2) einen Divergenzwinkel des ersten Lichts verändert, so dass ein Lichtverteilungsmuster gebildet wird, wobei ein Endabschnitt (321) an der ersten emittierenden Flächenseite der ersten reflektierenden Fläche (32) in eine Richtung einer optischen Achse der ersten emittierenden Fläche (33) einen Punkt umfasst, welcher sich an einer Brennpunktposition der ersten emittierenden Fläche (33) befindet; wobei das reflektierte Licht und Licht, welches in das optische Element (3, 301) eintritt und durch die erste reflektierende Oberfläche (32) nicht reflektiert wird, auf einer ersten Ebene, welche einen Punkt umfasst, welcher sich an der Brennpunktposition der ersten emittierenden Oberfläche (33) in einer Richtung der optischen Achse der ersten emittierenden Oberfläche (33) befindet, und welche senkrecht zur optischen Achse ist, überlagert werden, wodurch in dem Lichtverteilungsmuster auf der ersten Ebene ein Bereich hoher Lichtstärke gebildet wird, wobei die erste emittierende Oberfläche (33) positive Brechkraft aufweist und das auf der ersten Ebene gebildete Lichtverteilungsmuster projiziert, und wobei die erste Einfallsfläche (31) bei Betrachtung in einer zweiten Ebene, welche eine Ebene parallel zur optischen Achse und senkrecht zur ersten reflektierenden Oberfläche (32) ist, positive Brechkraft aufweist.
  2. Scheinwerfermodul (100, 130, 140, 160), umfassend: eine erste Lichtquelle (1) zum Emittieren von erstem Licht; und ein optisches Element (3, 301) mit einer ersten Einfallsoberfläche (31) zum Empfangen des ersten Lichts, einer ersten reflektierenden Oberfläche (32) zum Reflektieren des empfangenen ersten Lichts, und einer ersten emittierenden Oberfläche (33) zum Emittieren des durch die erste reflektierende Oberfläche (32) reflektierten Lichts, wobei die erste Einfallsfläche (31) einen Divergenzwinkel des ersten Lichts verändert, so dass ein Lichtverteilungsmuster gebildet wird, wobei ein Endabschnitt (321) an der ersten emittierenden Flächenseite der ersten reflektierenden Fläche (32) in eine Richtung einer optischen Achse der ersten emittierenden Fläche (33) einen Punkt umfasst, welcher sich an einer Brennpunktposition der ersten emittierenden Fläche (33) befindet; wobei das reflektierte Licht und Licht, welches in das optische Element (3, 301) eintritt und durch die erste reflektierende Oberfläche (32) nicht reflektiert wird, auf einer ersten Ebene, welche einen Punkt umfasst, welcher sich an der Brennpunktposition der ersten emittierenden Oberfläche (33) in einer Richtung der optischen Achse der ersten emittierenden Oberfläche (33) befindet, und welche senkrecht zur optischen Achse (C1) ist, überlagert werden, wodurch in dem Lichtverteilungsmuster auf der ersten Ebene ein Bereich hoher Lichtstärke gebildet wird, und wobei die erste emittierende Oberfläche (33) positive Brechkraft aufweist und das auf der ersten Ebene gebildete Lichtverteilungsmuster projiziert, wobei das Scheinwerfermodul (100, 130, 140, 160) ferner ein optisches Kondensorelement (2) zum Bündeln des von der ersten Lichtquelle (1) emittierten ersten Lichts umfasst, wobei das gebündelte Licht in das optische Element (3, 301) durch die erste Einfallsfläche (31) eintritt.
  3. Scheinwerfermodul (100, 130, 140, 160) nach Anspruch 2, wobei die erste Einfallsfläche (31) bei Betrachtung in einer zweiten Ebene, welche eine Ebene parallel zur optischen Achse und senkrecht zur ersten reflektierenden Oberfläche (32) ist, positive Brechkraft aufweist.
  4. Scheinwerfermodul (100, 130, 140, 160) nach Anspruch 1 oder 3, wobei die erste Einfallsfläche (31) in der zweiten Ebene eine erste Lichtbündelungsposition aufweist, wobei die erste Einfallsfläche (31) bei Betrachtung in einer dritten Ebene, welche eine Ebene parallel zur optischen Achse und senkrecht zur zweiten Ebene ist, positive Brechkraft aufweist, um eine zweite Lichtbündelungsposition zu haben, und wobei sich die zweite Lichtbündelungsposition in einer Richtung, in welche das optische Element (3, 301) Licht emittiert, von der ersten Lichtbündelungsposition unterscheidet.
  5. Scheinwerfermodul (100, 130, 140, 160) nach Anspruch 1 oder 3, wobei die erste Einfallsfläche (31) bei Betrachtung in einer dritten Ebene, welche eine Ebene parallel zur optischen Achse und senkrecht zur zweiten Ebene ist, negative Brechkraft aufweist.
  6. Scheinwerfermodul (100, 130, 140, 160) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Endabschnitt (321) auf der ersten emittierenden Oberflächenseite (33) der ersten reflektierenden Oberfläche (32) einen Punkt umfasst, welcher sich in einer Ebene befindet, welche senkrecht zur optischen Achse ist und den Punkt umfasst, welcher sich an der Brennpunktposition der ersten emittierenden Oberfläche (33) befindet.
  7. Scheinwerfermodul (100, 130, 140, 160) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das reflektierte Licht nach Eintreten in das optische Element (3, 301) keiner Reflexion unterzogen wurde, außer der Reflextion durch die erste reflektierende Oberfläche (32).
  8. Scheinwerfermodul (100, 130, 140, 160) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das reflektierte Licht die erste emittierende Oberfläche (33) erreicht, ohne einer weiteren Reflexion unterzogen zu werden.
  9. Scheinwerfermodul (100, 130, 140, 160) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die erste reflektierende Oberfläche (32) geneigt ist, so dass ein optischer Strahlengang in dem optischen Element (3, 301) in einer Richtung, in welcher sich das empfangene erste Licht in dem optischen Element (3, 301) bewegt, breiter wird.
  10. Scheinwerfermodul (100, 130, 140, 160) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die erste Lichtquelle (1) eine Halbleiterlichtquelle ist, welche eine Richtungsbündelung aufweist.
  11. Scheinwerfermodul (100, 130, 140, 160) nach Anspruch 10, wobei eine Form einer lichtemittierenden Oberfläche (11) der ersten Lichtquelle (1) projiziert wird.
  12. Scheinwerfermodul (130, 140) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner umfassend eine zweite Lichtquelle (4) zum Emittieren von zweitem Licht, wobei das optische Element (3) eine zweite Einfallsfläche (34) aufweist, welche sich auf einer Rückoberflächenseite der ersten reflektierenden Oberfläche (32) befindet, und wobei das von der zweiten Lichtquelle (4) emittierte zweite Licht durch die zweite Einfallsfläche (34) in das optische Element (3) eintritt.
  13. Scheinwerfermodul (140) nach Anspruch 12, wobei das optische Element (3) eine zweite reflektierende Oberfläche (35) aufweist, welche sich auf einer Rückoberflächenseite der ersten reflektierenden Oberfläche (32) befindet, und wobei das durch die zweite Einfallsfläche (34) eintretende zweite Licht durch die zweite reflektierende Oberfläche (35) reflektiert wird.
  14. Scheinwerfermodul (140) nach Anspruch 13, wobei die zweite reflektierende Oberfläche (35) eine Totalreflexionsfläche ist.
  15. Scheinwerfermodul (160) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das optische Element (301) eine dritte reflektierende Oberfläche (36) und eine vierte reflektierende Oberfläche (37) aufweist, wobei die dritte reflektierende Oberfläche (36) einen Teil des ersten Lichts reflektiert, welcher durch die erste emittierende Oberflächenseite (33) der ersten reflektierenden Oberfläche (32) hindurchtritt, und wobei sich die vierte reflektierende Oberfläche (37) zwischen der ersten reflektierenden Oberfläche (32) und der ersten emittierenden Oberfläche (33) befindet und das durch die dritte reflektierende Oberfläche (36) reflektierte Licht reflektiert.
  16. Scheinwerfermodul (160) nach Anspruch 15, wobei das optische Element (301) eine zweite emittierende Oberfläche (38) zum Emittieren des durch die vierte reflektierende Oberfläche (37) reflektierten Lichts aufweist, und wobei die zweite emittierende Oberfläche (38) Brechkraft aufweist.
  17. Scheinwerfermodul (100, 130, 140, 160) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei die erste reflektierende Oberfläche (32) eine Totalreflexionsoberfläche ist.
  18. Fahrzeugscheinwerfereinrichtung (10), umfassend das Scheinwerfermodul (100, 130, 140, 160) nach einem der Ansprüche 1 bis 17.
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