DE112019006393T5

DE112019006393T5 - Optische Einheit und Verfahren zur Bestimmung der Reflexionsebene

Info

Publication number: DE112019006393T5
Application number: DE112019006393.6T
Authority: DE
Inventors: Hidetada Tanaka; Kazutoshi Sakurai
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2018-12-25
Filing date: 2019-12-13
Publication date: 2021-09-23
Also published as: US11280466B2; JP7551240B2; JP2024099853A; JPWO2020137635A1; CN116658849A; US20210310630A1; CN113227644B; CN113227644A; WO2020137635A1

Abstract

Eine optische Einheit umfasst: eine Lichtquelle; einen rotierenden Reflektor 22, der so konfiguriert ist, dass er in einer einzigen Richtung mit der Drehachse als Drehmittelpunkt gedreht wird, während er von der Lichtquelle emittiertes Licht reflektiert; und eine Projektorlinse, die so konfiguriert ist, dass sie vom rotierenden Reflektor reflektiertes Licht in die Lichtemissionsrichtung projiziert. Die Projektorlinse hat einen ersten Linsenbereich LR1, der die erste Brennebene FP1 definiert, und einen zweiten Linsenbereich LR2, der die zweite Brennebene FP2 definiert, die sich von der ersten Brennebene unterscheidet. Die Lichtquelle ist so angeordnet, dass, wenn der rotierende Reflektor 22 in die erste Drehstellung gebracht wird, seine virtuelle Position VP1 in der Nähe der Brennebene FP1 liegt, und so, dass, wenn der rotierende Reflektor 22 in die zweite Drehstellung gebracht wird, seine virtuelle Position VP2 in der Nähe der Brennebene FP2 liegt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Einheit, die für eine Lampe, wie z. B. eine Autolampe oder dergleichen, verwendet werden kann. Auch betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung einer Reflexionsfläche eines rotierenden Reflektors und dergleichen.
Stand der Technik
(1) (2) In den letzten Jahren wurde eine Vorrichtung vorgeschlagen, die so konfiguriert ist, dass sie von einer Lichtquelle emittiertes Licht in Richtung eines Bereichs vor einem Fahrzeug reflektiert und den Bereich vor dem Fahrzeug unter Verwendung des reflektierten Lichts abtastet, um ein vorbestimmtes Lichtverteilungsmuster zu bilden. Eine solche Vorrichtung umfasst beispielsweise einen rotierenden Reflektor, der so konfiguriert ist, dass er sich in einer einzigen Richtung mit seiner Drehachse als Drehpunkt dreht, während er das von der Lichtquelle emittierte Licht reflektiert, und eine Lichtquelle, die als lichtemittierendes Element konfiguriert ist. Der rotierende Reflektor ist mit einer Reflexionsfläche derart ausgebildet, dass das von der Lichtquelle emittierte Licht von dem rotierenden Reflektor reflektiert wird, während er sich dreht, und dass das so reflektierte Licht ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster bildet. Ferner wird das von der Lichtquelle emittierte und von der Reflexionsfläche reflektierte Licht über eine Projektionslinse als Lichtquellenbild zur Fahrzeugvorderseite hin projiziert (siehe Patentdokumente 1 und 3).
(3) Wie zuvor beschrieben, ist eine solche Autolampe so konfiguriert, dass sie verschiedene Arten von optischen Komponenten wie eine Linse, einen Reflektor usw. verwendet. Eine solche optische Komponente ist mit einer geeigneten Reflexionsfläche oder Brechungsfläche ausgebildet, um die optische Leistung der zu verwendenden Lampe zu erfüllen.
Zum Beispiel wurde ein Konstruktionsverfahren für die Konstruktion eines Reflexionsspiegels vorgeschlagen, der in einem Scheinwerfer verwendet werden soll. Das heißt, die Reflexionsfläche ist in einen oberen Bereich und einen unteren Bereich unterteilt, und ist weiter in einen linken Bereich und einen rechten Bereich unterteilt. Die linke und die rechte Reflexionsfläche sind jeweils als gekrümmte Fläche mit einem vertikalen Querschnitt und einem horizontalen Querschnitt ausgebildet, die jeweils durch eine quadratische Funktion mit einem Brennpunkt dargestellt werden. Die Position, an der die Lichtquelle angebracht werden soll, ist so gestaltet, dass sie vom Brennpunkt aus in Richtung der Seite der Reflexionsfläche nach vorne verschoben ist. Ferner ist der Reflexionsspiegel so ausgelegt, dass die linke und rechte Reflexionsfläche die gleiche Lichtquellen-Montageposition haben. Außerdem ist der Reflexionsspiegel so ausgebildet, dass die linke Reflexionsfläche eine nach links geneigte optische Achse und die rechte Reflexionsfläche eine nach rechts geneigte optische Achse aufweist (siehe Patentschrift 2).
Stand-der-Technik-Dokumente
Patentdokumente

[Patentdokument 1] Internationale Veröffentlichung WO 11/129105
[Patentschrift 2] Veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. H02-129803
[Patentdokument 3] Internationale Veröffentlichung WO 15/122304

Offenbarung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem

(1) Die Lamelle des zuvor beschriebenen rotierenden Reflektors hat jedoch eine verdrehte Form, so dass sich der zwischen der optischen Achse und der Reflexionsfläche definierte Winkel entlang der Umfangsrichtung mit der Drehachse als Mittelpunkt ändert. Dementsprechend ist es bei einer solchen Anordnung möglich, dass ein Lichtquellenbild, abhängig von der Richtung, in der das von der Lichtquelle emittierte Licht von dem Blatt reflektiert wird, nicht klar projiziert werden kann.
(2) Bei der zuvor beschriebenen Vorrichtung ist es möglich, dass das Lichtverteilungsmuster, abhängig von der Positionsbeziehung zwischen dem rotierenden Reflektor, der Lichtquelle und der Projektorlinse, nicht in einer rechteckigen Form gebildet werden kann.
(3) Der zuvor beschriebene rotierende Reflektor ist so geformt, dass er eine nicht flache Reflexionsfläche aufweist. Außerdem ändert sich der Winkel der Reflexionsfläche, unter dem das von der Lichtquelle emittierte Licht reflektiert wird, periodisch. Dementsprechend ist ein neues Verfahren zur Bestimmung der Reflexionsfläche erforderlich.
Bei der zuvor beschriebenen Vorrichtung kann das Problem auftreten, dass, wenn tagsüber Sonnenlicht über die Projektorlinse in die Vorrichtung einfällt, in einigen Fällen das so zugeführte Sonnenlicht auf eine bestimmte Komponente in der Vorrichtung fokussiert wird, wodurch es zu einer Beschädigung der Komponente aufgrund von Schmelzen kommt. Um ein solches Problem zu lösen, ist die zuvor beschriebene Vorrichtung mit einer Blende zwischen der Projektorlinse und dem rotierenden Reflektor versehen, um zu verhindern, dass Sonnenlicht auf die Lamellenoberfläche des rotierenden Reflektors fokussiert wird.

Die zuvor beschriebene Blende ist jedoch fest montiert. Um das von der Lichtquelle ausgestrahlte Licht in Richtung der Projektorlinse zu reflektieren, um ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster zu bilden, muss die Blende dementsprechend so konfiguriert werden, dass ein Bereich auf der Reflexionsfläche der Blende freigelegt wird. Das heißt, dass ein Teil der Blende geöffnet ist. Wenn bei einer solchen Anordnung das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht von einem Bereich reflektiert wird, der z. B. der Drehwelle statt der Lamelle entspricht, kann eine solche Anordnung aufgrund des reflektierten Lichts zu Blendung führen.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf eine solche Situation konzipiert.

(1) Es ist zum Beispiel eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technik bereitzustellen, die es einer optischen Einheit mit einem rotierenden Reflektor ermöglicht, ein klares Lichtverteilungsmuster zu bilden.
(2) Außerdem ist es zum Beispiel eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges Verfahren zum Bildung eines Lichtverteilungsmusters bereitzustellen, das sich einer gewünschten Form annähert.
(3) Ferner ist es zum Beispiel eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neuartige Technik zur Bestimmung der Form der Reflexionsfläche des rotierenden Reflektors bereitzustellen.
(4) Außerdem ist es zum Beispiel eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Unterdrückung von Blendung bereitzustellen, die aufgrund der Reflexion des von der Lichtquelle emittierten Lichts durch einen Teil auftritt, der sich von einem vorbestimmten Reflexionsbereich des rotierenden Reflektors unterscheidet.

Mittel zur Lösung des Problems
(1) Um das zuvor beschriebene Problem zu lösen, umfasst eine optische Einheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: eine Lichtquelle; einen rotierenden Reflektor, der so strukturiert ist, dass er in einer einzigen Richtung mit einer Drehachse als Drehmittelpunkt gedreht wird, während er von der Lichtquelle emittiertes Licht reflektiert; und eine Projektorlinse, die so strukturiert ist, dass sie das von dem rotierenden Reflektor reflektierte Licht in eine Lichtemissionsrichtung projiziert. Die Projektorlinse umfasst einen ersten Linsenbereich, der so strukturiert ist, dass er eine erste Brennebene definiert, und einen zweiten Linsenbereich, der so strukturiert ist, dass er eine zweite Brennebene definiert, die sich von der ersten Brennebene unterscheidet. Die Lichtquelle ist so angeordnet, dass, wenn der rotierende Reflektor auf eine erste Drehposition eingestellt ist, eine virtuelle Bildposition der Lichtquelle in der Nähe der ersten Brennebene positioniert ist, und so, dass, wenn der rotierende Reflektor auf eine zweite Drehposition eingestellt ist, eine virtuelle Bildposition der Lichtquelle in der Nähe der zweiten Brennebene positioniert ist.
Bei dieser Ausführungsform kann das von der Lichtquelle ausgestrahlte Licht leicht fokussiert werden, unabhängig davon, ob der rotierende Reflektor auf die erste Drehposition oder die zweite Drehposition eingestellt ist. Dadurch wird ein erweiterter Bereich bereitgestellt, in dem ein klares Muster durch Abtasten des in Lichtemissionsrichtung projizierten Lichts gebildet werden kann.
Der erste Linsenbereich kann auch eine Mitte der Projektorlinse umfassen. Außerdem kann der zweite Linsenbereich an einer Außenseite des ersten Linsenbereichs angeordnet sein. Dadurch entsteht ein Bereich, in dem ein klares Muster gebildet werden kann, einschließlich eines Bereichs, in dem das Licht, das durch die Mitte der Projektorlinse hindurchgegangen ist, projiziert wird, und eines Bereichs an der Außenseite.
Außerdem kann der rotierende Reflektor mit einer Reflexionsfläche ausgebildet sein, so dass das von der Lichtquelle emittierte und vom rotierenden Reflektor während der Rotation reflektierte Licht ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster bildet. Außerdem kann die Projektorlinse so strukturiert sein, dass das Licht, das durch den ersten Linsenbereich hindurchgegangen ist, auf einen mittleren Abschnitt des Lichtverteilungsmusters gestrahlt wird, und so, dass das Licht, das durch den zweiten Linsenbereich hindurchgegangen ist, auf einen Endabschnitt des Lichtverteilungsmusters gestrahlt wird. Dadurch kann das Lichtverteilungsmuster einen mittleren Abschnitt und Endabschnitte aufweisen, die jeweils klar sind.
Der rotierende Reflektor kann auch so strukturiert sein, dass eine Lamelle, die als die Reflexionsfläche dient, um eine Drehachse herum vorgesehen ist. Außerdem kann die Lamelle eine verdrehte Struktur aufweisen, bei der ein zwischen einer optischen Achse und der Reflexionsfläche definierter Winkel entlang einer Umfangsrichtung davon mit der Drehachse als Mittelpunkt geändert wird.
Außerdem kann die Projektorlinse so aufgebaut sein, dass eine Eingangsfläche und eine Ausgangsfläche so bestimmt werden, dass es innerhalb der Projektorlinse keine Überschneidungen zwischen den vom rotierenden Reflektor reflektierten Lichtstrahlen gibt. Dadurch kann die Linsenebene der Projektorlinse einfach gestaltet werden.
(2) Eine optische Einheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Lichtquelle; einen rotierenden Reflektor, der so strukturiert ist, dass er in einer einzigen Richtung mit einer Drehachse als Drehmittelpunkt gedreht wird, während er von der Lichtquelle emittiertes Licht reflektiert; und eine Projektorlinse, die so strukturiert ist, dass sie das vom rotierenden Reflektor reflektierte Licht in eine Lichtemissionsrichtung projiziert. Der rotierende Reflektor ist mit einer Reflexionsfläche um seine Drehachse ausgebildet, so dass das von der Lichtquelle emittierte und vom rotierenden Reflektor während der Drehung reflektierte Licht mittels der Projektorlinse projiziert wird, um ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster zu bilden. Die Reflexionsfläche hat eine lamellenförmige Struktur, die so verdreht ist, dass ein zwischen der Drehachse und der Reflexionsfläche definierter Winkel entlang einer Umfangsrichtung mit der Drehachse als Mittelpunkt geändert wird. Die Drehachse ist mit einer Neigung in Bezug auf die Vorwärts-/Rückwärtsrichtung der optischen Einheit und mit einer Verschiebung in Bezug auf eine Ebene angeordnet, die einen Brennpunkt der Projektorlinse enthält.
Bei dieser Ausführungsform kann das Lichtverteilungsmuster in einer Abtastrichtung gebildet werden, die näher an der horizontalen Richtung liegt.
Außerdem kann die Drehachse so angeordnet werden, dass sie in Bezug auf eine Ebene, die einen Brennpunkt der Projektorlinse enthält, in einer Aufwärts-/Abwärtsrichtung verschoben ist. Damit kann das Lichtverteilungsmuster durch Ändern einer Anordnung so gebildet werden, dass es sich einer gewünschten Form annähert.
Die Drehachse kann auch annähernd parallel zu einer Abtastebene vorgesehen sein, die durch kontinuierliches Verbinden einer Bewegungsbahn eines durch Rotation abgetasteten Bestrahlungsstrahls gebildet wird.
Außerdem kann die Lichtquelle in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung der optischen Einheit zwischen einem vorderen Ende und einem hinteren Ende eines Bereichs angeordnet sein, in dem der rotierende Reflektor angeordnet ist. Außerdem kann die Lichtquelle in einer Richtung, die orthogonal zur Vorwärts-/Rückwärtsrichtung der optischen Einheit ist, zwischen beiden Enden eines Bereichs angeordnet sein, in dem die Projektorlinse und der rotierende Reflektor angeordnet sind.
Außerdem kann die Lichtquelle in einer Richtung, die orthogonal zur Vorwärts-/Rückwärtsrichtung der optischen Einheit ist, innerhalb eines Bereichs angeordnet sein, in dem ein rotierender Reflektor angeordnet ist.
(3) Ein Reflexionsflächenbestimmungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Reflexionsflächenbestimmungsverfahren zum Bestimmen einer Reflexionsfläche eines rotierenden Reflektors, der so strukturiert ist, dass er in einer einzigen Richtung mit einer Drehachse als Drehmittelpunkt gedreht wird, während er von einer Lichtquelle emittiertes Licht reflektiert. Das Verfahren zum Bestimmen der Reflexionsfläche umfasst: Einstellen einer optischen Fläche einer Projektorlinse, die in der Lage ist, ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster auf einer Vorderseite zu bilden; Einstellen eines Bereichs einer virtuellen Lichtquelle, die als Emissionslicht betrachtet wird, das als das Lichtverteilungsmuster projiziert werden soll; Einstellen eines Winkels der Drehachse des rotierenden Reflektors in Bezug auf eine Gerade, die durch einen Brennpunkt der Projektorlinse verläuft; Einstellen der Position der Lichtquelle; Einstellen eines Bereichs eines Reflexionswinkels des rotierenden Reflektors, so dass eine virtuelle Bildposition der Lichtquelle mit dem Bereich der virtuellen Lichtquelle übereinstimmt; und Einstellen mehrerer geteilter Querschnittsflächen in dem Bereich des Reflexionswinkels und rotierendes Vergrößern und Verbinden der mehreren geteilten Querschnittsflächen mit der Drehachse als Mittelpunkt, um eine Reflexionsfläche des rotierenden Reflektors einzustellen.
Bei dieser Ausführungsform kann die Form der Reflexionsfläche des rotierenden Reflektors so bestimmt werden, dass ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster auf der Vorderseite entsteht.
Außerdem können die mehrfach geteilten Querschnittsflächen so eingestellt werden, dass sie Reflexionswinkel mit gleichem Abstand bilden. Dadurch kann die Reflexionsfläche einfach gestaltet werden.
Auch der Reflexionswinkel kann in einem Bereich von ±5° bis ±10° in Bezug auf eine Ebene, die orthogonal zur Drehachse liegt, eingestellt werden. Dadurch kann das Lichtverteilungsmuster so geformt werden, dass es in einem gewünschten Bereich vor dem Fahrzeug abgestrahlt wird.
Außerdem kann die Reflexionsfläche so eingestellt werden, dass das von der Lichtquelle emittierte und von der rotierenden Reflexionsfläche reflektierte Licht ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster bildet.
Außerdem kann der rotierende Reflektor so strukturiert sein, dass eine Lamelle, die als Reflexionsfläche dient, um eine Drehachse herum vorgesehen werden kann. Außerdem kann die Lamelle eine verdrehte Struktur aufweisen, so dass ein zwischen der Drehachse und der Reflexionsfläche definierter Winkel entlang einer Umfangsrichtung mit der Drehachse als Mittelpunkt geändert wird.
(4) Eine optische Einheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst: einen rotierenden Reflektor mit einem rotierenden Abschnitt und einer Reflexionsfläche, die um den rotierenden Abschnitt herum vorgesehen ist und so strukturiert ist, dass sie von einer Lichtquelle emittiertes Licht reflektiert, während sie sich dreht, um ein Lichtverteilungsmuster zu bilden; und eine Blende mit einem mittleren Abschirmungsabschnitt, der so strukturiert ist, dass er Licht, das in Richtung des rotierenden Abschnitts gestrahlt wird, von dem von der Lichtquelle emittierten Licht abschirmt, oder dass er Licht, das von dem rotierenden Abschnitt reflektiert wird, von dem von der Lichtquelle emittierten Licht abschirmt.
Diese Ausführungsform ist in der Lage, das Licht, das in Richtung des rotierenden Abschnitts aus dem von der Lichtquelle ausgestrahlten Licht gestrahlt wird, oder das vom rotierenden Abschnitt reflektierte Licht aus dem von der Lichtquelle ausgestrahlten Licht zu blockieren. Dadurch kann das Auftreten einer Blendung reduziert werden.
Außerdem kann die Blende einen Öffnungsabschnitt aufweisen, der das von der Lichtquelle ausgestrahlte Licht in Richtung der Reflexionsfläche durchlässt und das von der Reflexionsfläche reflektierte Licht durchlässt. Diese Anordnung ist in der Lage, das Auftreten eines fehlenden Abschnitts im Lichtverteilungsmuster und eine Verschlechterung der Beleuchtungsstärke durch die so montierte Blende zu unterdrücken.
Die optische Einheit kann außerdem eine Projektorlinse enthalten, die so strukturiert ist, dass sie das von dem rotierenden Reflektor reflektierte Licht auf die Vorderseite eines Fahrzeugs projiziert. Außerdem kann die Blende ferner einen Reflexionsflächenabschirmungsabschnitt enthalten, der so strukturiert ist, dass er zumindest einen Teil des Lichts, das in Richtung der Reflexionsfläche des rotierenden Reflektors gestrahlt wird, von dem externen Licht abschirmt, das von der Vorderseite des Fahrzeugs in die Projektorlinse einfällt. Diese Anordnung ist in der Lage, externes Licht zu blockieren, das über die Projektorlinse eingegeben wird und in Richtung des rotierenden Reflektors gestrahlt wird
Die Blende kann auch als plattenförmiges Element mit einer Struktur strukturiert sein, in der der mittlere Abschirmungsabschnitt und der Reflexionsflächenabschirmungsabschnitt gekoppelt sind. Der mittlere Abschirmungsabschnitt kann oberhalb des Drehabschnitts angeordnet sein, so dass er im Vergleich zum Reflexionsflächenabschirmungsabschnitt in Richtung des Drehabschnitts zurückgesetzt ist. Diese Anordnung verhindert das Problem, dass das von der Reflexionsfläche des rotierenden Reflektors reflektierte Licht durch den mittleren Abschirmungsabschnitt blockiert wird.
Außerdem kann der rotierende Abschnitt aus dem gleichen Material wie die Reflexionsfläche oder mit der gleichen Oberflächenbearbeitung wie die Reflexionsfläche hergestellt werden. Dadurch ist es nicht erforderlich, den rotierenden Abschnitt und die Reflexionsfläche aus unterschiedlichen Materialien oder mit unterschiedlicher Oberflächenbearbeitung zu fertigen, wodurch die Herstellungskosten für den rotierenden Reflektor reduziert werden.
Es sollte beachtet werden, dass jede Kombination der zuvor beschriebenen Komponenten oder jede Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zwischen einem Verfahren, einer Vorrichtung, einem System und so weiter, die auch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bilden, untereinander ausgetauscht werden kann.
Vorteil der vorliegenden Erfindung
(1) Mit der vorliegenden Erfindung kann ein klares Lichtverteilungsmuster bereitgestellt werden. (2) Mit der vorliegenden Erfindung kann auch das Lichtverteilungsmuster so gebildet werden, dass es sich einer gewünschten Form annähert. (3) Mit der vorliegenden Erfindung kann auch die Form der Reflexionsfläche des rotierenden Reflektors bestimmt werden. (4) Mit der vorliegenden Erfindung ist eine solche Anordnung auch in der Lage, das Auftreten einer Blendung durch Reflexion des von der Lichtquelle emittierten Lichts in einem Bereich, der sich von dem vorbestimmten Reflexionsbereich unterscheidet, zu reduzieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist ein schematisches horizontales Querschnittsdiagramm, das einen Fahrzeugscheinwerfer gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
2 ist eine Vorderansicht des Fahrzeugscheinwerfers gemäß der vorliegenden Ausführungsform;
3 ist eine perspektivische Ansicht, die die Hauptkomponenten einer optischen Einheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
4 ist eine perspektivische Ansicht, die einen rotierenden Reflektor gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
5 ist eine Seitenansicht des rotierenden Reflektors gemäß der vorliegenden Ausführungsform;
6 ist eine Vorderansicht des rotierenden Reflektors, der als rechter Scheinwerfer verwendet werden soll, um die Form der Reflexionsfläche zu erklären;
7A ist ein schematisches Diagramm zur Erläuterung der Positionsbeziehung zwischen einer Lichtquelle, einem virtuellen Bild der Lichtquelle und dem Brennpunkt einer Linse, wenn der rotierende Reflektor der optischen Einheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf die erste Drehposition eingestellt ist, 7B ist ein schematisches Diagramm zur Erläuterung der Positionsbeziehung zwischen der Lichtquelle, dem virtuellen Bild der Lichtquelle und dem Brennpunkt der Linse, wenn der rotierende Reflektor der optischen Einheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf die zweite Drehposition eingestellt ist, und 7C ist ein schematisches Diagramm zur Erläuterung der Positionsbeziehung zwischen der Lichtquelle, dem virtuellen Bild der Lichtquelle und dem Brennpunkt der Linse, wenn der rotierende Reflektor der optischen Einheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf die dritte Drehposition eingestellt ist;
8A bis 8C sind schematische Diagramme zur Erläuterung der Lichtverteilungsmuster, die durch die in 7A bis 7C gezeigte optische Einheit gebildet werden;
9A ist eine Seitenansicht, die eine schematische Konfiguration der optischen Einheit gemäß einem Bezugsbeispiel zeigt, und 9B ist ein schematisches Diagramm zur Erläuterung des Lichtverteilungsmusters, das durch die optische Einheit gemäß dem Bezugsbeispiel gebildet wird;
10A bis 10C sind Diagramme zur Erläuterung der Bewegungsbahn in einem Bereich, in dem das Lichtquellenbild auf die Reflexionsfläche des rotierenden Reflektors gemäß dem Bezugsbeispiel gestrahlt wird;
11A ist eine Seitenansicht, die eine schematische Konfiguration der optischen Einheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt, und 11 B ist ein schematisches Diagramm zur Erläuterung des Lichtverteilungsmusters, das durch die optische Einheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform gebildet wird;
12A bis 12C sind Diagramme zur Erläuterung der Bewegungsbahn in einem Bereich, in dem das Lichtquellenbild auf die Reflexionsfläche des rotierenden Reflektors gemäß der vorliegenden Ausführungsform gestrahlt wird;
13 ist ein schematisches Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Bestimmung der zu bildenden Reflexionsfläche in der optischen Einheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform;
14 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Bestimmung einer Reflexionsfläche gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
15A bis 15F sind schematische Darstellungen zur weiteren Erläuterung von Schritt S20;
16 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Schritts zur Einstellung der Reflexionsfläche des rotierenden Reflektors;
17 ist eine perspektivische Ansicht des rotierenden Reflektors gemäß der vorliegenden Ausführungsform;
18 ist eine Vorderansicht des rotierenden Reflektors gemäß der vorliegenden Ausführungsform;
19A ist eine Vorderansicht einer Blende gemäß der vorliegenden Ausführungsform, und 19B ist ein Querschnittsdiagramm, das die Blende entlang der in 19A dargestellten Linie A-A zeigt;
20 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem der rotierende Reflektor durch die Blende gemäß der vorliegenden Ausführungsform abgedeckt ist;
21 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktion der in der optischen Einheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendeten Blende; und
22 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktion des mittleren Abschirmteils der in der optischen Einheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendeten Blende.

Beste Art, die Erfindung auszuführen
Ausführungsformen
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Gleiche oder ähnliche Komponenten, Elemente und Verfahren werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und es wird auf eine redundante Beschreibung davon gegebenenfalls verzichtet. Die Ausführungsformen sind nur als Beispiele und sollen die vorliegende Erfindung keineswegs einschränken. Auch ist es für die vorliegende Erfindung nicht unbedingt erforderlich, dass alle Merkmale oder eine Kombination davon, wie in den Ausführungsbeispielen beschrieben, vorgesehen sind.
Eine optische Einheit mit einem rotierenden Reflektor gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist für verschiedene Arten von Kfz-Lampen geeignet. Zunächst wird der schematische Aufbau eines Fahrzeugscheinwerfersystems beschrieben, das in der Lage ist, eine optische Einheit gemäß der später beschriebenen Ausführungsform zu montieren.
(Fahrzeugscheinwerfer)
1 ist eine horizontale schematische Querschnittsansicht, die einen Fahrzeugscheinwerfer gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 2 ist eine Vorderansicht des Fahrzeugscheinwerfers gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Es ist zu beachten, dass in 2 ein Teil der Komponenten nicht dargestellt ist.
Ein Fahrzeugscheinwerfer 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist als rechter Scheinwerfer konfiguriert, der auf der rechten Seite des vorderen Endabschnitts eines Fahrzeugs montiert wird. Der Fahrzeugscheinwerfer 10 hat fast die gleiche Konfiguration wie der auf der linken Seite montierte Scheinwerfer, mit der Ausnahme, dass es eine links-rechts-symmetrische Beziehung in der Anordnung oder Konfiguration der Hauptkomponenten zwischen dem linken Scheinwerfer und dem rechten Scheinwerfer gibt. Dementsprechend wird im Folgenden der als rechter Fahrzeugscheinwerfer konfigurierte Fahrzeugscheinwerfer 10 detailliert beschrieben. Die Beschreibung des linken Fahrzeugscheinwerfers wird gegebenenfalls weggelassen.
Wie in 1 gezeigt, umfasst der Fahrzeugscheinwerfer 10 einen Lampenkörper mit einem vertieften Abschnitt, der eine Öffnung aufweist, die der Vorderseite zugewandt ist. Der Lampenkörper 12 ist so konfiguriert, dass seine vordere Öffnung durch eine transparente vordere Abdeckung 14 abgedeckt ist, um eine Lampenkammer 16 zu definieren. Die Lampenkammer 16 fungiert als ein Raum, in dem eine einzelne optische Einheit 18 untergebracht ist. Die optische Einheit 18 ist eine Lampeneinheit, die so konfiguriert ist, dass sie ein variables Fernlicht emittiert. Das „variable Fernlicht“ stellt ein Fernlicht dar, das so gesteuert werden kann, dass die Form seines Lichtverteilungsmusters verändert werden kann. Mit einem solchen variablen Fernlicht kann beispielsweise ein nicht beleuchteter Bereich (abgeschirmter Bereich) als Teil des Lichtverteilungsmusters gebildet werden. Das „Lichtverteilungsmuster“ stellt hier einen Beleuchtungsbereich dar, der auf einem Bildschirm (virtueller Schirm) gebildet wird, der sich z. B. 25 bis 50 m vor der Lampe befindet.
Die optische Einheit 18 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst: eine erste Lichtquelle 20; eine Sammellinse 24, die als primäres optisches System (optisches Element) konfiguriert ist, das den Lichtpfad des ersten Lichts L1, das von der ersten Lichtquelle 20 emittiert wird, so ändert, dass es auf eine Lamelle 22a eines rotierenden Reflektors 22 gerichtet wird; wobei der rotierende Reflektor 22 so konfiguriert ist, dass er mit der Drehachse R als Drehmittelpunkt gedreht wird, während er das erste Licht L1 reflektiert; eine konvexe Linse 26, die als Projektorlinse konfiguriert ist, die das erste Licht L1, das von dem rotierenden Reflektor 22 reflektiert wird, in die Lichtemissionsrichtung der optischen Einheit projiziert (in 1); eine zweite Lichtquelle 28, die zwischen der ersten Lichtquelle 20 und der konvexen Linse 26 angeordnet ist; eine Streulinse 30, die als ein primäres optisches System (optisches Element) konfiguriert ist, das den Lichtpfad des zweiten Lichts L2, das von der zweiten Lichtquelle 28 emittiert wird, so ändert, dass es auf die konvexe Linse 26 gerichtet ist; und einen Kühlkörper 32, der die erste Lichtquelle 20 und die zweite Lichtquelle 28 trägt.
Jede Lichtquelle ist so konfiguriert, dass sie ein lichtemittierendes Halbleiterelement, wie z. B. eine LED, EL, LD oder dergleichen, verwendet. Die erste Lichtquelle 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist in der Form mehrerer LEDs 20a ausgebildet, die in Form eines Arrays auf einer Leiterplatte 33 angeordnet sind. Jede LED 20a ist so konfiguriert, dass sie unabhängig ein- und ausgeschaltet werden kann.
Die zweite Lichtquelle 28 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist als zwei in Form eines Arrays in horizontaler Richtung angeordnete LEDs 28a konfiguriert. Jede LED 28a ist so konfiguriert, dass sie unabhängig ein- und ausgeschaltet werden kann. Ferner ist die zweite Lichtquelle 28 so angeordnet, dass das zweite Licht L2 in die konvexe Linse 26 eingekoppelt wird, ohne vom rotierenden Reflektor 22 reflektiert zu werden. Damit können die optischen Eigenschaften des von der zweiten Lichtquelle 28 emittierten zweiten Lichts L2 ausgewählt werden, ohne dessen Reflexion durch den rotierenden Reflektor 22 zu berücksichtigen. Indem das von der zweiten Lichtquelle 28 abgestrahlte Licht in die konvexe Linse 26 eingekoppelt wird, nachdem es z. B. durch die Streuscheibe 30 gestreut wurde, kann mit einer solchen Anordnung ein größerer Bereich beleuchtet werden. Dadurch kann die zweite Lichtquelle 28 als Lichtquelle eingesetzt werden, die den Bereich an der Außenseite des Fahrzeugs beleuchtet.
Der rotierende Reflektor 22 wird in einer einzigen Richtung mit der Drehachse R als Drehmittelpunkt mittels einer Antriebsquelle wie einem Motor 34 oder dergleichen gedreht. Darüber hinaus ist der rotierende Reflektor 22 so konfiguriert, dass zwei Lamellen 22a mit der gleichen Form an der Umfangsfläche des zylindrischen rotierenden Abschnitts 22b vorgesehen sind. Jede Lamelle 22a dient als Reflexionsfläche, die so konfiguriert ist, dass sie die Vorderseite unter Verwendung des reflektierten Lichts des von der ersten Lichtquelle 20 emittierten Lichts abtastet, während sie sich dreht, um so ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster zu bilden.
Der rotierende Reflektor 22 ist mit seiner Drehachse R in einem Winkel bezüglich der optischen Achse Ax auf einer Ebene angeordnet, die die optische Achse Ax und die erste Lichtquelle 20 einschließt. Mit anderen Worten, die Drehachse R ist annähernd parallel zur Abtastebene des Lichts (Bestrahlungsstrahls) der LED 20a definiert, die als Abtaststrahl verwendet wird, der durch Rotation in Links-/Rechtsrichtung abgetastet wird. Dadurch kann die optische Einheit eine dünne Struktur aufweisen. Dabei kann die Abtastebene als eine fächerförmige Ebene betrachtet werden, die beispielsweise durch kontinuierliches Verbinden der Bewegungsbahn des von der als Abtastlicht konfigurierten LED 20a abgestrahlten Lichts definiert ist.
Die Form der konvexen Linse 26 kann vorzugsweise entsprechend der Lichtverteilungseigenschaften, wie z. B. einem gewünschten Lichtverteilungsmuster, einer Beleuchtungsstärkeverteilung oder ähnlichem, gewählt werden. Es kann auch eine asphärische Linse oder eine Freiformflächenlinse verwendet werden. Indem beispielsweise die Anordnung jeder Lichtquelle oder des rotierenden Reflektors 22 entsprechend ausgelegt wird, ermöglicht diese Anordnung, dass die konvexe Linse 26 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Ausschnitt 26a aufweist, der durch Abschneiden eines Teils ihres Außenumfangsbereichs erhalten wird. Dadurch hat die optische Einheit 18 eine kompakte Größe in der Fahrzeugbreitenrichtung.
Durch die Bereitstellung eines solchen Ausschnitts 26a reduziert eine solche Anordnung auch das Auftreten von Interferenzen zwischen den Lamellen 22a des rotierenden Reflektors 22 und der konvexen Linse 26. Dadurch kann der Abstand zwischen der konvexen Linse 26 und dem rotierenden Reflektor 22 verringert werden. Indem ein nicht kreisförmiger (linearer) Abschnitt entlang des Außenumfangs der konvexen Linse 26 gebildet wird, bietet eine solche Anordnung außerdem einen Fahrzeugscheinwerfer mit einem neuartigen Design, d.h. einen Fahrzeugscheinwerfer mit einer Linse mit einer äußeren Form, die aus einer Kombination einer gekrümmten Linie und einer geraden Linie, von der Vorderseite des Fahrzeugs aus gesehen, gebildet ist.
(Optische Einheit)
3 ist eine perspektivische Ansicht, die Hauptkomponenten der optischen Einheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Es sollte beachtet werden, dass in 3 die erste Lichtquelle 20, der rotierende Reflektor 22 und die konvexe Linse 26 als die Hauptkomponenten von den Komponenten gezeigt werden, die die optische Einheit 18 bilden. Zur Vereinfachung der Beschreibung ist ein Teil der Komponenten nicht dargestellt.
Wie in 3 gezeigt, umfasst die optische Einheit 18 die erste Lichtquelle 20, die als mehrere LEDs 20a konfiguriert ist, die in Form einer Linie in der horizontalen Richtung angeordnet sind, und die konvexe Linse 26, die so konfiguriert ist, dass sie das von der ersten Lichtquelle 20 emittierte und von dem rotierenden Reflektor 22 reflektierte Licht in die Lichtemissionsrichtung (optische Achse Ax) der optischen Einheit projiziert. Der rotierende Reflektor 22 ist so angeordnet, dass die Drehachse R in horizontaler Richtung mit einer Neigung in Bezug auf die Lichtemissionsrichtung (optische Achse Ax) verläuft. Ferner ist die erste Lichtquelle 20 so angeordnet, dass zwischen der Lichtaustrittsfläche jeder der mehreren LEDs 20a und der Reflexionsfläche eine Neigung vorhanden ist.
Die Reflexionsfläche 22d jeder Lamelle 22a hat eine verdrehte Struktur, bei der sich der Winkel zwischen der optischen Achse Ax (oder der Drehachse R) und der Reflexionsfläche entsprechend der Umfangsrichtung mit der Drehachse R als Mittelpunkt ändert. Es sei darauf hingewiesen, dass die Struktur der Reflexionsfläche später detailliert beschrieben wird. Hier kann die optische Achse als eine Gerade betrachtet werden, die durch einen Brennpunkt verläuft, in dem das von der Vorderseite der Linse parallel zur Linse einfallende Licht fokussiert wird, und die sich parallel zum einfallenden Licht erstreckt. Alternativ kann die optische Achse als eine Gerade betrachtet werden, die durch den dicksten Abschnitt der konvexen Linse verläuft und die sich in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs auf einer horizontalen Ebene erstreckt. Alternativ kann bei Verwendung einer kreisförmigen Linse (bogenförmige Linse) die optische Achse als eine gerade Linie betrachtet werden, die durch den Mittelpunkt des Kreises (Bogens) verläuft und sich auf einer horizontalen Ebene in Vorwärts-/Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs erstreckt. Dementsprechend kann auch gesagt werden, dass jede Lamelle 22a eine verdrehte Struktur aufweist, so dass sich der zwischen der Drehachse R und der Reflexionsfläche definierte Winkel entlang der Umfangsrichtung davon mit der Drehachse R als Mittelpunkt ändert.
(Rotierender Reflektor)
Als nächstes wird der Aufbau des rotierenden Reflektors 22 gemäß der vorliegenden Ausführungsform detailliert beschrieben. 4 ist eine perspektivische Ansicht des rotierenden Reflektors gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 5 ist eine Seitenansicht des rotierenden Reflektors gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Der rotierende Reflektor 22 ist als eine Komponente konfiguriert, die aus einem Harzmaterial gebildet ist, einschließlich des rotierenden Abschnitts 22b und der mehreren (zwei) Lamellen 22a, die um den rotierenden Abschnitt 22b herum angeordnet sind und jeweils als eine Reflexionsfläche dienen, die so konfiguriert ist, dass sie ein Lichtverteilungsmuster bildet, indem sie das von der ersten Lichtquelle 20 emittierte Licht während der Rotation reflektiert. Jede Lamelle 22a ist als bogenförmige Komponente ausgebildet. Die Lamellen 22a sind über ihre Außenumfangsabschnitte mittels eines Kopplungsabschnitts 22c miteinander verbunden, so dass sie eine ringförmige Struktur bilden. Dadurch verformt sich der rotierende Reflektor 22 auch bei hoher Drehzahl (mit einer Drehzahl von z.B. 50 bis 240 U/s) weniger leicht.
Eine zylindrische Hülse 36 mit einer Öffnung 36a, durch die die Drehwelle des rotierenden Reflektors 22 eingeführt und eingepasst wird, ist fest in der Mitte des rotierenden Abschnitts 22b durch Einspritzgießen angebracht. Außerdem ist entlang des Außenumfangsabschnitts des rotierenden Abschnitts 22b eine ringförmige Nut 38 entsprechend der Innenseite einer jeden Lamelle 22a ausgebildet.
Es ist zu beachten, dass der in den 4 und 5 gezeigte rotierende Reflektor 22 in dem als rechter Scheinwerfer ausgeführten Fahrzeugscheinwerfer 10 eingesetzt wird. Der rotierende Reflektor 22 ist von der Vorderseite der Reflexionsfläche 22d aus gesehen gegen den Uhrzeigersinn drehbar. Außerdem ist, wie in den 4 und 5 gezeigt, die Reflexionsfläche 22d jeder Lamelle 22a so geformt, dass die Höhe ihres Außenumfangsabschnitts in axialer Richtung (Lamellendickenrichtung) entgegen dem Uhrzeigersinn allmählich zunimmt. Umgekehrt ist die Reflexionsfläche 22d so geformt, dass die Höhe ihres Innenumfangsabschnitts, der näher am rotierenden Abschnitt 22b liegt, in axialer Richtung gegen den Uhrzeigersinn allmählich abnimmt.
Des Weiteren ist die Reflexionsfläche 22d so geformt, dass ihre Höhe von einem Endabschnitt 22e des Außenumfangsabschnitts, der eine geringere Höhe in der axialen Richtung aufweist, allmählich in Richtung des Mittelpunkts (Drehabschnitt 22b) zunimmt. Umgekehrt ist die Reflexionsfläche 22d so geformt, dass ihre Höhe von einem Endabschnitt 22f des Außenumfangsabschnitts mit einer größeren Höhe in axialer Richtung allmählich zur Mitte hin abnimmt.
Im Folgenden wird ein Normalenvektor beschrieben, der auf der Reflexionsfläche 22d definiert ist und an verschiedenen Abschnitten davon unterschiedliche Neigungswinkel aufweist. 6 ist eine Vorderansicht des rotierenden Reflektors, der in einem rechten Scheinwerfer verwendet werden soll, um die Struktur der Reflexionsfläche zu erläutern. Es ist zu beachten, dass zwischen dem in 6 gezeigten rotierenden Reflektor 22R, der in einem rechten Scheinwerfer verwendet werden soll, und einem nicht gezeigten rotierenden Reflektor, der in einem linken Scheinwerfer verwendet werden soll, eine spiegelsymmetrische Beziehung in der Oberflächenstruktur der Reflexionsfläche besteht.
Die in 6 gezeigte gestrichelte Linie L3 stellt einen Abschnitt der Reflexionsfläche 22d dar, der eine annähernd konstante Höhe in axialer Richtung aufweist. Nur der Normalenvektor, der im Punkt F₀ auf der gestrichelten Linie L3 auf der Reflexionsfläche 22d definiert ist, ist parallel zur Drehachse des rotierenden Reflektors 22R.
Jeder in 6 gezeigte Pfeil zeigt die Neigungsrichtung für einen bestimmten Bereich an. Jeder Pfeil ist so gezeichnet, dass er eine Richtung von der Seite, auf der die Reflexionsfläche 22d eine größere Höhe hat, zu der Seite, auf der sie eine geringere Höhe hat, anzeigt. Wie in 6 gezeigt, ist die Reflexionsfläche 22d gemäß der vorliegenden Ausführungsform so gestaltet, dass die benachbarten Bereiche, die über die gestrichelte Linie L3 als Grenze definiert sind, entgegengesetzte Neigungsrichtungen entlang der Umfangsrichtung oder der radialen Richtung aufweisen.
Beispielsweise wird das von der Vorderseite der Reflexionsfläche 22d des in 6 gezeigten rotierenden Reflektors 22R in den Bereich R1 eingestrahlte Licht in einem in 6 gezeigten Zustand in eine obere linke Richtung reflektiert. Auf die gleiche Weise wird das in den Bereich R2 einfallende Licht in eine untere linke Richtung reflektiert. Der Lichteinfall in den Bereich R3 wird in eine obere rechte Richtung reflektiert. Der Lichteinfall in den Bereich R4 wird in eine untere rechte Richtung reflektiert.
Wie zuvor beschrieben, ist die Reflexionsfläche 22d des rotierenden Reflektors 22 so konfiguriert, dass es einen Unterschied in der Reflexionsrichtung des Eingangslichts zwischen den Bereichen der Reflexionsfläche 22d gibt. Dementsprechend wird die Reflexionsrichtung des Eingangslichts in einer periodischen Weise entsprechend der Drehung des rotierenden Reflektors 22 geändert. Durch die Verwendung dieses Mechanismus ermöglicht eine solche Anordnung, dass der rotierende Reflektor 22 das von der ersten Lichtquelle 20 emittierte Licht reflektiert und abtastet, während er sich dreht, wodurch ein Lichtverteilungsmuster gebildet wird.
Als nächstes wird die Bildung des Lichtverteilungsmusters mit Hilfe der optischen Einheit 18 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 7A ist ein schematisches Diagramm zur Erläuterung der Positionsbeziehung zwischen der Lichtquelle, einem virtuellen Bild der Lichtquelle und einem Linsenbrennpunkt, wenn der rotierende Reflektor der optischen Einheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform in einer ersten Drehposition positioniert ist. 7B ist ein schematisches Diagramm zur Erläuterung der Positionsbeziehung zwischen der Lichtquelle, einem virtuellen Bild der Lichtquelle und einem Linsenbrennpunkt, wenn der rotierende Reflektor der optischen Einheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform in einer zweiten Drehposition positioniert ist. 7C ist ein schematisches Diagramm zur Erläuterung der Positionsbeziehung zwischen der Lichtquelle, einem virtuellen Bild der Lichtquelle und einem Linsenbrennpunkt, wenn der rotierende Reflektor der optischen Einheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform in einer dritten Drehposition positioniert ist. 8A bis 8C sind schematische Diagramme zur Erläuterung der Lichtverteilungsmuster, die durch die in 7A bis 7C dargestellte optische Einheit gebildet werden.
Die in 7A gezeigte konvexe Linse 26 hat einen ersten Linsenbereich LR1, der die erste Brennebene FP1 definiert. Des Weiteren ist die als Lichtquelle ausgebildete LED 20a so angeordnet, dass bei Einstellung des rotierenden Reflektors 22 in die erste Drehposition (bei der die Reflexionsfläche einen Reflexionswinkel von 45° in Bezug auf die optische Achse Ax aufweist, wie beispielsweise in 7A gezeigt) die virtuelle Bildposition VP1 in der Nähe der ersten Brennebene FP1 (vorzugsweise auf der ersten Brennebene FP1) positioniert ist. Dabei kann die optische Achse z. B. als eine Gerade parallel zum Eingangslicht betrachtet werden, so dass sie durch den Brennpunkt verläuft, in dem das parallel von der Vorderfläche des Objektivs einfallende Licht fokussiert wird. Alternativ kann die optische Achse als eine Gerade betrachtet werden, die sich in einer horizontalen Ebene in Vorwärts-/Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs erstreckt, so dass sie durch den dicksten Abschnitt der konvexen Linse verläuft. Alternativ kann bei Verwendung einer kreisförmigen (bogenförmigen) Linse die optische Achse als eine Gerade betrachtet werden, die sich in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs innerhalb einer horizontalen Ebene erstreckt, so dass sie durch den Mittelpunkt des Kreises (Bogens) verläuft.
Das von der virtuellen Bildposition VP1 in der Nähe der ersten Brennebene FP1 der konvexen Linse 26 abgegebene Licht tritt durch den ersten Linsenbereich LR1 der konvexen Linse 26 hindurch und wird auf einen mittleren Bereich RC eines Lichtverteilungsmusters PH als klares Lichtquellenbild gestrahlt (siehe 8A). Dementsprechend liefert zumindest der mittlere Bereich RC des Lichtverteilungsmusters PH ein klares Muster mit verbesserter Konzentration.
Als nächstes, wenn der rotierende Reflektor 22 auf die zweite Drehposition eingestellt ist (bei der die Reflexionsfläche einen Reflexionswinkel von (45 -α) °(α ist 5 bis 10°) in Bezug auf die optische Achse Ax bereitstellt, wie z.B. in 7B gezeigt), ist die virtuelle Bildposition VP2 der LED 20a eine von der ersten Brennebene FP1 verschobene Position. In diesem Fall durchläuft der Lichtaustritt von der virtuellen Bildposition VP2 den zweiten Linsenbereich LR2 der konvexen Linse 26. Allerdings ist die virtuelle Bildposition VP2 gegenüber einer Ausdehnung der ersten Brennebene FP1 verschoben. Dementsprechend wird das Licht zum rechten Endabschnitt RR des Lichtverteilungsmusters PH als unklares Lichtquellenbild mit schwächerer Konzentration abgestrahlt.
Als Ursache für eine solche Verschiebung der virtuellen Bildposition VP2 aus einer Verlängerung der Brennebene FP1 ist es denkbar, dass die Reflexionsfläche des rotierenden Reflektors 22 nicht als einfache ebene Fläche ausgebildet ist. Beispielsweise hat die Lamelle, die als Reflexionsfläche des rotierenden Reflektors gemäß der vorliegenden Ausführungsform dient, eine verdrehte Struktur, so dass sich der zwischen der optischen Achse und der Reflexionsfläche definierte Winkel entlang der Umfangsrichtung mit der Drehachse als Mittelpunkt ändert. Dementsprechend ist es schwierig, die Linsenfläche der konvexen Linse 26 so zu gestalten, dass die virtuelle Bildposition der Lichtquelle unabhängig von der Drehposition des rotierenden Reflektors 22 auf einer gemeinsamen Brennebene positioniert ist.
Um ein solches Problem zu lösen, hat die konvexe Linse 26 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 7B gezeigt, einen zweiten Linsenbereich LR2, der eine zweite Brennebene FP2 definiert, die sich von der ersten Brennebene FP1 unterscheidet. Bei einer solchen Anordnung ist die LED 20a so angeordnet, dass die virtuelle Bildposition VP2, die sich ergibt, wenn der rotierende Reflektor 22 in der zweiten Drehposition positioniert ist, in der Nähe der zweiten Brennebene FP2 liegt.
Das von der virtuellen Bildposition VP2 in der Nähe der zweiten Brennebene FP2, die von der konvexen Linse 26 bereitgestellt wird, ausgegebene Licht tritt durch den zweiten Linsenbereich LR2 der konvexen Linse 26 hindurch und wird zum rechten Endabschnitt RR des Lichtverteilungsmusters PH als klares Lichtquellenbild gestrahlt (siehe 8B). Dementsprechend bildet zumindest der rechte Endabschnitt RR des Lichtverteilungsmusters PH ein klares Muster mit verbesserter Konzentration.
Wie zuvor beschrieben, ermöglicht eine solche Anordnung, dass das von der LED 20a emittierte Licht leicht fokussiert werden kann, unabhängig davon, ob der rotierende Reflektor in der ersten Drehposition oder in der zweiten Drehposition positioniert ist. Eine solche Anordnung ist in der Lage, den Bereich, in dem ein klares Lichtverteilungsmuster PH gebildet wird, durch Abtasten des in Lichtabstrahlrichtung projizierten Lichts zu vergrößern.
Als nächstes, wenn der rotierende Reflektor 22 auf die dritte Drehposition eingestellt ist (bei der die Reflexionsfläche einen Reflexionswinkel von (45 +α) °(α ist 5 bis 10°) in Bezug auf die optische Achse Ax bereitstellt, wie beispielsweise in 7C gezeigt), ist die virtuelle Bildposition VP3 der LED 20a eine von der ersten Brennebene FP1 verschobene Position. In diesem Fall durchläuft der Lichtaustritt von der virtuellen Bildposition VP3 den dritten Linsenbereich LR3 der konvexen Linse 26. Die virtuelle Bildposition VP3 ist jedoch gegenüber einer Ausdehnung der ersten Brennebene FP1 verschoben. Dementsprechend wird das Licht zum linken Endabschnitt RL des Lichtverteilungsmusters PH als unklares Lichtquellenbild mit schwächerer Konzentration abgestrahlt.
Um ein solches Problem zu lösen, hat die konvexe Linse 26 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 7C gezeigt, einen dritten Linsenbereich LR3, der eine dritte Brennebene FP3 definiert, die sich von der ersten Brennebene FP1 unterscheidet. Bei einer solchen Anordnung ist die LED 20a so angeordnet, dass die virtuelle Bildposition VP3, die sich ergibt, wenn der rotierende Reflektor 22 in der dritten Rotationsposition positioniert ist, in der Nähe der dritten Brennebene FP3 liegt.
Das von der virtuellen Bildposition VP3 in der Nähe der dritten Brennebene FP3, die von der konvexen Linse 26 bereitgestellt wird, ausgegebene Licht tritt durch den dritten Linsenbereich LR3 der konvexen Linse 26 hindurch und wird zum linken Endabschnitt RL des Lichtverteilungsmusters PH als klares Lichtquellenbild gestrahlt (siehe 8C). Dementsprechend bildet zumindest der rechte Endabschnitt RL des Lichtverteilungsmusters PH ein klares Muster mit verbesserter Konzentration.
Wie zuvor beschrieben, ermöglicht eine solche Anordnung, dass das von der LED 20a emittierte Licht leicht fokussiert werden kann, unabhängig davon, ob der rotierende Reflektor in der ersten Drehposition oder in der dritten Drehposition positioniert ist. Eine solche Anordnung ist in der Lage, den Bereich, in dem ein klares Lichtverteilungsmuster PH gebildet wird, durch Abtasten des in Lichtabstrahlrichtung projizierten Lichts zu erweitern.
Außerdem umfasst der erste Linsenbereich LR1 das Mittelpunkt der konvexen Linse 26. Der zweite Linsenbereich LR2 und der dritte Linsenbereich LR3 sind jeweils an einer Außenseite des ersten Linsenbereichs LR1 angeordnet. Damit kann ein klares Lichtverteilungsmuster PH über einen Bereich gebildet werden, der den Bereich, in dem das Licht, das durch die Mitte der Projektorlinse hindurchgegangen ist, abgestrahlt wird, und die äußeren Seitenbereiche davon umfasst. Das heißt, eine solche Anordnung unterstützt ein klares Lichtverteilungsmuster PH sowohl im mittleren Bereich als auch in den Endabschnitten davon.
Es sollte beachtet werden, dass die Linsenfläche der konvexen Linse 26 für jeden ihrer mehrfach geteilten Bereiche so gestaltet sein kann, dass die Eingangsfläche und die Ausgangsfläche derart ausgebildet sind, dass innerhalb der konvexen Linse 26 keine Überschneidung zwischen den vom rotierenden Reflektor 22 reflektierten Lichtstrahlen auftritt. Dadurch kann die Linsenfläche des rotierenden Reflektors 22 auf einfache Weise gestaltet werden.
Zweite Ausführungsform
Als nächstes wird die Bildung eines Lichtverteilungsmusters mittels einer optischen Einheit mit einem rotierenden Reflektor gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 9A ist eine Seitenansicht, die eine schematische Konfiguration der optischen Einheit gemäß einem Bezugsbeispiel zeigt. 9B ist ein schematisches Diagramm zur Erläuterung eines Lichtverteilungsmusters, das durch die optische Einheit gemäß dem Bezugsbeispiel gebildet wird.
Eine optische Einheit 39 gemäß dem Bezugsbeispiel umfasst eine erste Lichtquelle 20, die ein lichtemittierendes Element wie eine LED oder dergleichen enthält, einen rotierenden Reflektor 22, der so konfiguriert ist, dass er in einer einzigen Richtung mit seiner Drehachse als Drehmittelpunkt gedreht wird, während er das von der ersten Lichtquelle 20 emittierte Licht reflektiert, und eine konvexe Linse 26, die so konfiguriert ist, dass sie das von dem rotierenden Reflektor 22 reflektierte Licht in die Lichtemissionsrichtung projiziert. Der rotierende Reflektor 22 ist mit einer Reflexionsfläche 22d um die Drehachse R ausgebildet, so dass er das von der ersten Lichtquelle 20 abgegebene Licht (Lichtquellenbild) reflektiert, während er sich dreht, und so, dass das reflektierte Licht mittels der konvexen Linse 26 projiziert wird, um ein Lichtverteilungsmuster zu bilden.
Die optische Einheit 39 gemäß dem Bezugsbeispiel ist so angeordnet, dass die optische Achse Ax und die Drehachse R des rotierenden Reflektors 22 auf derselben Ebene liegen. Dementsprechend hat, wie in 9B gezeigt, das von der optischen Einheit 39 gebildete Lichtverteilungsmuster PH' eine Form, wie sie durch schräges Abtasten des Lichtquellenbildes erhalten wird.
Als Grund, warum das Lichtverteilungsmuster PH' eine Parallelogrammform mit schrägen Seiten bezüglich der Linie H-H aufweist, sind die Form der Reflexionsfläche des rotierenden Reflektors und die Positionsbeziehung zwischen der Reflexionsfläche und der Lichtquelle denkbar. 10A bis 10C sind Diagramme zur Erläuterung der Bewegungsbahn des Lichtquellenbildes, das auf einen Bereich der Reflexionsfläche des rotierenden Reflektors gemäß dem Bezugsbeispiel gestrahlt wird. Es ist zu beachten, dass jedes Diagramm mit Blick auf die Reflexionsfläche 22d einer Lamelle 22a dargestellt ist.
Wie in 6 oder dergleichen gezeigt, hat jede Reflexionsfläche 22d des rotierenden Reflektors 22 eine verdrehte Struktur anstelle einer flachen Struktur. Dementsprechend ändert sich das Bild der Lichtquelle, das auf die Reflexionsfläche 22d projiziert wird, entsprechend der Drehung der Lamelle 22a stark aufgrund der reflektierenden Position oder des reflektierenden Winkels, der durch die Lamelle gebildet wird, selbst wenn die LED 20a der ersten Lichtquelle 20 eine rechteckige Form hat.
Zum Beispiel ist in einem Zustand, in dem die Lamelle 22a in die in 10A gezeigte Drehposition eingestellt ist, ein Abschnitt des Außenumfangsabschnitts der Lamelle 22a in der Nähe des Endabschnitts 22f, der eine größere Höhe in der axialen Richtung aufweist, so positioniert, dass er der lichtemittierenden Fläche der LED 20a gegenüberliegt. Darüber hinaus hat die lichtemittierende Fläche der LED 20a eine Neigung in Bezug auf die Reflexionsfläche 22d der Lamelle 22a. Dementsprechend hat, wie in 10A gezeigt, das auf die Reflexionsfläche 22d projizierte Lichtquellenbild I'a eine einfache viereckige Form, die weder ein Parallelogramm noch ein Trapez ist. Darüber hinaus ist im Endabschnitt 22f der Reflexionsfläche 22d der äußere Seitenbereich davon in Bezug auf die gestrichelte Linie L3 so konfiguriert, dass er Licht nach oben reflektiert. Dementsprechend wird in dem auf die Reflexionsfläche 22d projizierten Lichtquellenbild I'a ein Teil davon, der von dem Bereich R2 (siehe 6) reflektiert wird (Bereich an der Außenseite davon in Bezug auf die gestrichelte Linie L3), zur oberen Seite reflektiert. Umgekehrt wird ein Teil des Lichtquellenbildes l'a, das von dem Bereich R1 (siehe 6) reflektiert wird (ein innerer Bereich davon in Bezug auf die gestrichelte Linie L3), zur unteren Seite reflektiert. Nachdem das reflektierte Licht die konvexe Linse 26 passiert hat, wird das reflektierte Licht in den linken Endabschnitt r'a des Lichtverteilungsmusters PH' eingestrahlt, d.h. es wird hauptsächlich in einen Bereich auf der unteren Seite in Bezug auf die Linie H-H eingestrahlt.
Anschließend wird die Lamelle 22a aus dem in 10A gezeigten Zustand gegen den Uhrzeigersinn gedreht und in einen Zustand bei der in 10B gezeigten Drehposition gebracht. In diesem Zustand ist ein bestimmter Bereich der Reflexionsfläche 22d einschließlich des Punktes F₀, an dem der Normalvektor davon parallel zur Drehachse des rotierenden Reflektors 22R ist, der lichtemittierenden Fläche der LED 20a zugewandt. Darüber hinaus hat die lichtemittierende Fläche der LED 20a eine Neigung in Bezug auf die Reflexionsfläche 22d der Lamelle 22a. Dementsprechend hat, wie in 10B gezeigt, das auf die Reflexionsfläche 22d projizierte Lichtquellenbild I'b eine einfache viereckige Form. Außerdem ist der Bereich, der den Punkt F₀ einschließt, so konfiguriert, dass er zur Vorderseite und nicht zur oberen Seite und nicht zur unteren Seite hin reflektiert. Dementsprechend wird das Bild der Lichtquelle I'b hauptsächlich in Richtung der Vorderseite reflektiert (in einer Richtung, die parallel zur Drehachse R verläuft). Nachdem das reflektierte Licht die konvexe Linse 26 durchquert hat, wird das Licht in einen mittleren Bereich r'b des Lichtverteilungsmusters PH' eingestrahlt. Außerdem ist der Anteil des Lichtquellenbildes I'b, der von dem Bereich R2 reflektiert wird, geringer als der des Lichtquellenbildes I'a. Dementsprechend hat der mittlere Bereich r'b des Lichtverteilungsmusters PH' einen unteren Seitenbereich in Bezug auf die Linie H-H, der kleiner ist als der des linken Endabschnitts r'a.
Anschließend wird die Lamelle 22a aus dem in 10B gezeigten Zustand gegen den Uhrzeigersinn gedreht und in einen Zustand an der in 10C gezeigten Drehposition derselben gebracht. In diesem Zustand ist ein Abschnitt des Außenumfangsabschnitts der Lamelle 22a in der Nähe des Endabschnitts 22e, der eine geringere Höhe in der axialen Richtung aufweist, so positioniert, dass er der lichtemittierenden Fläche der LED 20a gegenüberliegt. Darüber hinaus hat die lichtemittierende Fläche der LED 20a eine Neigung in Bezug auf die Reflexionsfläche 22d der Lamelle 22a. Dementsprechend hat, wie in 10C gezeigt, das auf die Reflexionsfläche 22d projizierte Lichtquellenbild I'c eine einfache viereckige Form, die weder ein Parallelogramm noch ein Trapez ist. In diesem Zustand wird das Licht jedoch unter einem kleineren Winkel reflektiert. Dementsprechend hat das Lichtquellenbild I'c eine Form, die näher an der Form der Lichtaustrittsfläche selbst liegt als das Lichtquellenbild I'a. Darüber hinaus ist der Endabschnitt 22e der Reflexionsfläche 22d so konfiguriert, dass ein Bereich an der Außenseite davon in Bezug auf die gestrichelte Linie L3 Licht nach oben reflektiert. Dementsprechend wird in dem Lichtquellenbild I'c ein Teil des Lichts, das von dem Bereich R4 (siehe 6) reflektiert wird (ein äußerer Bereich in Bezug auf die gestrichelte Linie L3), zur Oberseite reflektiert. Umgekehrt wird ein Teil des Lichtquellenbildes I'c, der von dem Bereich R3 (siehe 6) (ein innerer Bereich davon in Bezug auf die gestrichelte Linie L3) reflektiert wird, zur unteren Seite reflektiert. Damit wird das reflektierte Licht, nachdem es die konvexe Linse 26 durchlaufen hat, in den rechten Endabschnitt r'c des Lichtverteilungsmusters PH' eingestrahlt. Außerdem ist das Verhältnis des Lichtquellenbildes I'c, das von dem Bereich R4 reflektiert wird, geringer als das der Lichtquellenbilder I'a und I'b. Dementsprechend hat der rechte Endabschnitt r'c des Lichtverteilungsmusters PH' einen unteren Seitenbereich in Bezug auf die Linie H-H, der kleiner ist als der des linken Endabschnitts r'a und des mittleren Bereichs r'b.
Wie zuvor beschrieben, verschiebt sich die Position des Lichtquellenbildes auf der Reflexionsfläche 22d (insbesondere die Position auf der Reflexionsfläche 22d in radialer Richtung) entsprechend der Drehstellung der Lamelle 22a. Es ist denkbar, dass deshalb das Lichtverteilungsmuster PH' mit einer Steigung erzeugt wird.
Um ein solches Problem zu lösen, haben die vorliegenden Erfinder sorgfältige Studien durchgeführt und eine Konfiguration entwickelt, die im Folgenden beschrieben wird. 11A ist eine Seitenansicht, die eine schematische Konfiguration einer optischen Einheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 11B ist ein schematisches Diagramm zur Erläuterung des Lichtverteilungsmusters, das durch die optische Einheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform gebildet wird. 12A bis 12C sind Diagramme zur Erläuterung der Bewegungsbahnen des Lichtquellenbildes, das auf einen Bereich der Reflexionsfläche des rotierenden Reflektors gemäß der vorliegenden Ausführungsform gestrahlt wird.
Eine optische Einheit 18 gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat fast die gleiche Konfiguration wie die der zuvor beschriebenen optischen Einheit 39. Es besteht ein Unterschied in der Position des rotierenden Reflektors 22 zwischen der optischen Einheit 18 gemäß der vorliegenden Ausführungsform und der zuvor beschriebenen optischen Einheit 39. Insbesondere ist der rotierende Reflektor 22, wie in 11A gezeigt, mit der Reflexionsfläche 22d um die Drehachse R ausgebildet, die so konfiguriert ist, dass, wenn das von der ersten Lichtquelle 20 ausgegebene Licht durch den rotierenden Reflektor 22 reflektiert wird, während er sich dreht, und mittels der konvexen Linse 26 projiziert wird, das in 11B gezeigte Lichtverteilungsmuster gebildet wird. Die Drehachse R ist mit einer Neigung in Bezug auf die Vorwärts-/Rückwärtsrichtung der optischen Einheit 18 angeordnet (siehe 3). Außerdem ist die Drehachse R in Bezug auf eine Ebene verschoben angeordnet, die den Brennpunkt F der konvexen Linse 26 enthält, so dass die Abtastrichtung, in der das Lichtverteilungsmuster PH erzeugt wird, näher an der horizontalen Richtung liegt.
Wie zuvor beschrieben, ist als Grund dafür, dass das von der optischen Einheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform gebildete Lichtverteilungsmuster PH eine rechteckige Form hat, die parallel zur Linie H-H verläuft, denkbar, dass die Drehachse R mit einer Verschiebung nach unten in Bezug auf die Ebene angeordnet ist, die den Brennpunkt F der konvexen Linse 26 enthält. Auf diesen Grund wird weiter unten noch näher eingegangen.
Zum Beispiel ist in einem Zustand, in dem die Lamelle 22a in die in 12A gezeigte Drehposition eingestellt ist, ein Abschnitt des Außenumfangsabschnitts der Lamelle 22a in der Nähe des Endabschnitts 22f, der eine größere Höhe in der axialen Richtung aufweist, so positioniert, dass er der lichtemittierenden Fläche der LED 20a gegenüberliegt. Darüber hinaus hat die lichtemittierende Fläche der LED 20a eine Neigung in Bezug auf die Reflexionsfläche 22d der Lamelle 22a. Dementsprechend hat, wie in 12A gezeigt, das auf die Reflexionsfläche 22d projizierte Lichtquellenbild Ia eine einfache viereckige Form, die weder ein Parallelogramm noch ein Trapez ist. Darüber hinaus ist im Endabschnitt 22f der Reflexionsfläche 22d der äußere Seitenbereich davon in Bezug auf die gestrichelte Linie L3 so konfiguriert, dass er Licht nach oben reflektiert. Dementsprechend wird im Lichtquellenbild Ia ein Teil davon, der vom Bereich R2 reflektiert wird, zur Oberseite reflektiert. Umgekehrt wird ein Teil des Lichtquellenbildes Ia, der vom Bereich R1 reflektiert wird, zur unteren Seite reflektiert. Damit wird das reflektierte Licht, nachdem es die konvexe Linse 26 durchquert hat, auf den linken Endabschnitt ra des Lichtverteilungsmusters PH gestrahlt.
Anschließend wird die Lamelle 22a aus dem in 12A gezeigten Zustand gegen den Uhrzeigersinn gedreht und in einen Zustand an der in 10B gezeigten Drehposition derselben gebracht. In diesem Zustand ist ein bestimmter Bereich der Reflexionsfläche 22d einschließlich des Punktes F₀, an dem der Normalenvektor davon parallel zur Drehachse des rotierenden Reflektors 22R ist, der lichtemittierenden Fläche der LED 20a zugewandt. Außerdem hat die lichtemittierende Fläche der LED 20a eine Neigung in Bezug auf die Reflexionsfläche 22d der Lamelle 22a. In diesem Fall, wie in 12B gezeigt, hat das auf die Reflexionsfläche 22d projizierte Lichtquellenbild Ib eine einfache viereckige Form. Außerdem ist der Bereich, der den Punkt F₀ einschließt, so konfiguriert, dass er zur Vorderseite hin reflektiert und weder zur Oberseite noch zur Unterseite. Dementsprechend wird das Bild der Lichtquelle Ib hauptsächlich in Richtung der Vorderseite (in einer Richtung, die parallel zur Drehachse R verläuft) des rotierenden Reflektors 22 reflektiert. Nachdem das reflektierte Licht die konvexe Linse 26 durchquert hat, wird das Licht in einen mittleren Bereich rb des Lichtverteilungsmusters PH eingestrahlt. Außerdem wird im Lichtquellenbild Ib fast der gleiche Bereich von dem Bereich R2 reflektiert wie im Lichtquellenbild Ia. Dementsprechend hat der mittlere Bereich rb des Lichtverteilungsmusters PH einen ähnlich geformten Bereich, der die in Aufwärts-/Abwärtsrichtung definierte Linie H-H einschließt, verglichen mit dem linken Endabschnitt ra.
Anschließend wird die Lamelle 22a aus dem in 12B gezeigten Zustand gegen den Uhrzeigersinn gedreht und in einen Zustand an der in 12C gezeigten Drehposition derselben gebracht. In diesem Zustand ist ein Abschnitt des Außenumfangsabschnitts der Lamelle 22a in der Nähe des Endabschnitts 22e, der eine geringere Höhe in der axialen Richtung aufweist, so positioniert, dass er der lichtemittierenden Fläche der LED 20a gegenüberliegt. Darüber hinaus hat die lichtemittierende Fläche der LED 20a eine Neigung in Bezug auf die Reflexionsfläche 22d der Lamelle 22a. Dementsprechend hat, wie in 12C gezeigt, das auf die Reflexionsfläche 22d projizierte Lichtquellenbild Ic eine einfache viereckige Form, die weder ein Parallelogramm noch ein Trapez ist. In diesem Zustand wird das Licht jedoch unter einem kleineren Winkel reflektiert. Dementsprechend hat das Lichtquellenbild Ic eine Form, die näher an der Form der Lichtaustrittsfläche selbst liegt als das Lichtquellenbild Ia. Darüber hinaus ist der Endabschnitt 22e der Reflexionsfläche 22d so konfiguriert, dass ein Bereich an der Außenseite davon in Bezug auf die gestrichelte Linie L3 Licht nach oben reflektiert. Dementsprechend wird im Lichtquellenbild Ic ein Teil davon, der vom Bereich R4 reflektiert wird, zur Oberseite reflektiert. Umgekehrt wird ein Teil des Lichtquellenbildes Ic, der vom Bereich R3 reflektiert wird, zur unteren Seite reflektiert. Damit wird das reflektierte Licht, nachdem es die konvexe Linse 26 passiert hat, in den rechten Endabschnitt rc des Lichtverteilungsmusters PH eingestrahlt. Außerdem wird im Lichtquellenbild Ic fast derselbe Bereich von dem Bereich R4 reflektiert wie im Lichtquellenbild Ia und im Lichtquellenbild Ib. Dementsprechend hat der rechte Endabschnitt rc des Lichtverteilungsmusters PH einen ähnlich geformten Bereich, der die in Aufwärts-/Abwärtsrichtung definierte Linie H-H einschließt, wie die linken Endabschnitte ra und rb.
Wie zuvor beschrieben, ist die optische Einheit 18 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der Lage, das Lichtverteilungsmuster PH zu bilden, das in der Abtastrichtung definiert ist, die nahe der horizontalen Richtung liegt. Darüber hinaus ist bei dem rotierenden Reflektor 22 gemäß der vorliegenden Ausführungsform dessen Drehachse R in Bezug auf die Ebene, die den Brennpunkt F der konvexen Linse 26 enthält, in der Aufwärts-/Abwärtsrichtung verschoben angeordnet. Damit kann das Lichtverteilungsmuster PH so gestaltet werden, dass es sich seiner gewünschten Form annähert, indem die Anordnung eines Teils der Komponenten, die die optische Einheit bilden, geändert wird.
Es sollte beachtet werden, dass, wie in 1 gezeigt, die erste Lichtquelle 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende eines Bereichs, in dem der rotierende Reflektor 22 montiert ist, in der Vorwärts-/Rückwärtsrichtung der optischen Einheit 18 angeordnet ist. Darüber hinaus ist die erste Lichtquelle 20 zwischen den beiden Enden eines Bereichs, in dem die konvexe Linse 26 und der rotierende Reflektor 22 montiert sind, in einer Richtung angeordnet, die orthogonal zur Vorwärts-/Rückwärtsrichtung der optischen Einheit 18 ist. Darüber hinaus ist die erste Lichtquelle 20 innerhalb eines Bereichs, in dem der rotierende Reflektor montiert ist, in einer Richtung angeordnet, die orthogonal zur Vorwärts-/Rückwärtsrichtung der optischen Einheit 18 ist. Mit anderen Worten, die erste Lichtquelle 20 ist so angeordnet, dass sie die Reflexionsfläche 22d des rotierenden Reflektors 22 überlappt, bei Betrachtung von der Seite der optischen Einheit 18.
Dritte Ausführungsform
(Verfahren zur Bestimmung der Reflexionsfläche eines rotierenden Reflektors)
13 ist ein schematisches Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Bestimmung der Reflexionsfläche, die von der optischen Einheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterstützt wird. 14 ist ein Diagramm, das ein Flussdiagramm für das Verfahren zur Bestimmung der Reflexionsfläche gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Das Verfahren zur Bestimmung der Reflexionsfläche gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Verfahren zur Bestimmung der Reflexionsfläche 22d des rotierenden Reflektors 22, der so konfiguriert ist, dass er in einer einzigen Richtung mit der Drehachse R als Drehpunkt gedreht wird, während er das von der ersten Lichtquelle 20 emittierte Licht reflektiert.
Zunächst wird ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster PH, das auf der Vorderseite gebildet werden soll, eingestellt (S10 in 14). Des Weiteren wird eine optische Fläche wie eine Eingangsfläche und eine Ausgangsfläche der Projektorlinse (konvexe Linse 26) so eingestellt, dass das Lichtverteilungsmuster PH entsteht (Schritt S12 in 14). Als nächstes wird ein Bereich VR einer virtuellen Lichtquelle, die als das erste Emissionslicht L1 betrachtet wird, das als das Lichtverteilungsmuster PH projiziert wird, eingestellt (Schritt S14 in 14). Ferner wird der Winkel ader Drehachse R des rotierenden Reflektors 22 in Bezug auf eine Gerade, die durch den Brennpunkt F₀ der konvexen Linse 26 verläuft (z.B. die optische Achse Ax in 13), eingestellt. Der Winkel α wird z. B. auf 45° eingestellt.
Als nächstes wird die Position der ersten Lichtquelle 20 eingestellt (Schritt S18 in 14). Ferner wird der Bereich des Reflexionswinkels des rotierenden Reflektors 22 so eingestellt, dass die virtuelle Bildposition der ersten Lichtquelle 20 mit dem virtuellen Lichtquellenbereich VR übereinstimmt (S20 in 14). 15A bis 15F sind schematische Darstellungen zur weiteren Erläuterung des Schritts S20.
Wie in 15A gezeigt, ist die Reflexionsfläche 22d0 der Lamelle 22a so eingestellt, dass der Endabschnitt VR0 des virtuellen Lichtquellenbereichs VR mit der virtuellen Bildposition der ersten Lichtquelle 20 übereinstimmt, wenn die Lamelle 22a auf die Drehposition P0 eingestellt ist. Das heißt, es besteht eine symmetrische Positionsbeziehung über die Reflexionsfläche 22d0 zwischen der ersten Lichtquelle 20 und dem Bereich VR0.
Als nächstes, wenn die Lamelle 22a gedreht wird und in der Drehposition P1 positioniert ist, wie in 15B gezeigt, wird die Reflexionsfläche 22d1 der Lamelle 22a so eingestellt, dass der Bereich VR1 der virtuellen Lichtquelle mit der virtuellen Bildposition der ersten Lichtquelle 20 übereinstimmt. Das heißt, es besteht eine symmetrische Positionsbeziehung über die Reflexionsfläche 22d1 zwischen der ersten Lichtquelle 20 und dem Bereich VR1.
Als nächstes, wenn die Lamelle 22a gedreht wird und in der Drehposition P2 positioniert ist, wie in 15C gezeigt, wird die Reflexionsfläche 22d2 der Lamelle 22a so eingestellt, dass der Bereich VR2 der virtuellen Lichtquelle mit der virtuellen Bildposition der ersten Lichtquelle 20 übereinstimmt. Das heißt, es besteht eine symmetrische Positionsbeziehung über die Reflexionsfläche 22d2 zwischen der ersten Lichtquelle 20 und dem Bereich VR2.
In gleicher Weise werden die Reflexionsflächen 22d3 bis 22d6 der Lamelle 22a so eingestellt, dass die Bereiche VR3 bis VR6 der virtuellen Lichtquelle mit den virtuellen Bildpositionen der ersten Lichtquelle 20 übereinstimmen, wenn die Lamelle 22a sequentiell gedreht und sequentiell an den Drehpositionen P3 bis P6 positioniert wird, wie in den 15C bis 15F gezeigt. Das heißt, es besteht eine symmetrische Positionsbeziehung zwischen der ersten Lichtquelle 20 und jedem der Bereiche VR3 bis VR6 über die entsprechende Reflexionsfläche der Reflexionsflächen 22d3 bis 22d4.
In der vorliegenden Ausführungsform werden die Drehpositionen P0 bis P6 durch Drehen der Lamelle 22a in einem Drehwinkelbereich von 180° mit der Drehachse R als Drehmittelpunkt bereitgestellt. Darüber hinaus ist der Reflexionswinkelbereich β (15F), der von den Reflexionsflächen 22d0 bis 22d6 der Lamelle 22a unterstützt wird, die an den Drehpositionen P0 bis P6 vorgesehen sind, auf einen Bereich von ±5° bis ±10° in Bezug auf eine Ebene eingestellt, die orthogonal zur Drehachse R verläuft. Diese Anordnung ist in der Lage, das Lichtverteilungsmuster PH zu bilden, das auf einen gewünschten Bereich vor dem Fahrzeug gestrahlt wird.
16 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Schritts zur Einstellung der Reflexionsfläche des rotierenden Reflektors. Mehrere geteilte Querschnittsflächenabschnitte werden so eingestellt, dass sie den zuvor beschriebenen Reflexionswinkelbereich β unterstützen (S22 in 14). In der vorliegenden Ausführungsform werden die sieben Reflexionsflächen 22d0 bis 22d6 als geteilte Querschnittsflächenabschnitte eingestellt. Dabei werden die Reflexionsflächen 22d0 bis 22d5 um einen vorbestimmten Drehwinkel zu den benachbarten Reflexionsflächen 22d1 bis 22d6 mit der Drehachse R als Drehmittelpunkt rotierend vergrößert. Ferner werden die so ausgefahrenen Reflexionsflächen so verbunden, dass die Reflexionsfläche 22d des rotierenden Reflektors 22 eingestellt wird (S24 in 14).
Es ist zu beachten, dass jede Reflexionsfläche und jede Verbindung, die benachbarte Reflexionsflächen verbindet, leicht eingestellt werden kann. Mit einem solchen Verfahren kann die Form der Reflexionsfläche 22d des rotierenden Reflektors 22 so bestimmt werden, dass ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster PH an der Vorderseite gebildet wird. Mit anderen Worten, ein solches Verfahren ermöglicht es, die Form der Reflexionsfläche 22d des rotierenden Reflektors 22 zu bestimmen, um ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster PH zu bilden.
In der vorliegenden Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, bei dem die als mehrfach geteilte Querschnittsflächenabschnitte ausgebildeten Reflexionsflächen 22d0 bis 22d6 so eingestellt sind, dass die Reflexionswinkel in gleichen Abständen (β/6) verschoben sind. Dadurch kann die Reflexionsfläche 22d einfach gestaltet werden. Ferner ist bei dem rotierenden Reflektor 22 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Reflexionsfläche so eingestellt, dass, nachdem der rotierende Reflektor 22 das von der ersten Lichtquelle 20 abgegebene Licht während der Rotation reflektiert, das reflektierte Licht ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster bildet.
Vierte Ausführungsform
(Rotierender Reflektor)
Als nächstes wird ein Aufbau des rotierenden Reflektors 22 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 17 ist eine perspektivische Ansicht des rotierenden Reflektors gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 18 ist eine Vorderansicht des rotierenden Reflektors gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Der rotierende Reflektor 22 ist als eine Komponente konfiguriert, die aus einem Harzmaterial gebildet ist, einschließlich des rotierenden Abschnitts 22b und der mehreren (zwei) Lamellen 22a, die um den rotierenden Abschnitt 22b herum angeordnet sind und jeweils als eine Reflexionsfläche dienen, die so konfiguriert ist, dass sie ein Lichtverteilungsmuster bildet, indem sie das von der ersten Lichtquelle 20 emittierte Licht während der Rotation reflektiert. Jede Lamelle 22a ist als bogenförmige Komponente ausgebildet. Die Lamellen 22a sind über ihre Außenumfangsabschnitte mittels eines Kopplungsabschnitts 22c miteinander verbunden, so dass sie eine ringförmige Struktur bilden. Dies ermöglicht es, dass der rotierende Reflektor 22 weniger leicht einer Verformung unterliegt, selbst wenn der rotierende Reflektor 22 mit einer hohen Geschwindigkeit rotiert (z. B. mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 50 bis 240 U/s).
Eine zylindrische Hülse 36 mit einer Öffnung 36a, durch die die Drehwelle des rotierenden Reflektors 22 eingeführt und eingepasst wird, ist fest in der Mitte des rotierenden Abschnitts 22b durch Einspritzgießen angebracht. Außerdem ist entlang des Außenumfangsabschnitts des rotierenden Abschnitts 22b eine ringförmige Nut 38 entsprechend der Innenseite jeder Lamelle 22a ausgebildet.
(Blende)
19A ist eine Vorderansicht einer Blende gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 19B ist eine Querschnittsansicht der Blende entlang der in 19A gezeigten Linie A-A. Eine Blende 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist als ein scheibenförmiges Element aus einem Metallmaterial konfiguriert, das einer matten Beschichtung unterzogen wird, um Reflexionen zu unterdrücken, die an seiner Oberfläche auftreten. Die Blende 40 umfasst einen mittleren Abschirmungsabschnitt 40a, der oberhalb des rotierenden Abschnitts 22b des rotierenden Reflektors 22 anzuordnen ist, und einen Reflexionsflächenabschirmungsabschnitt 40b, der um den mittleren Abschirmungsabschnitt 40a herum angeordnet ist, um Licht zu blockieren, das in Richtung der Reflexionsfläche (Lamelle 22a) des rotierenden Reflektors 22 gestrahlt wird.
Ein Öffnungsabschnitt 40c ist in einem Teil des Reflexionsflächenabschirmungsabschnitts 40b so ausgebildet, dass das von der ersten Lichtquelle 20 emittierte Licht in Richtung der Lamelle 22a gestrahlt wird und dass das von der Lamelle 22a reflektierte Licht hindurchgeht. Darüber hinaus sind drei Schnappverschlussabschnitte 40d an dem Außenumfangsabschnitt vorgesehen, so dass die Blende 40 fest an einem nicht dargestellten zylindrischen Gehäuse montiert werden kann, das zur Aufnahme des rotierenden Reflektors 22 konfiguriert ist.
20 ist ein perspektivisches Diagramm, das einen Zustand zeigt, in dem der rotierende Reflektor durch die Blende gemäß der vorliegenden Ausführungsform abgedeckt ist. 21 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktion der in der optischen Einheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendeten Blende.
Wie in 21 gezeigt, sind das Licht L5, das direkt von der LED 20a in Richtung des rotierenden Abschnitts 22b gestrahlt wird, und das reflektierte Licht L5', das von dem rotierenden Abschnitt 22b reflektiert wird, nicht lichtgesteuert, indem es von der Lamelle 22a des rotierenden Reflektors 22 reflektiert wird. Dementsprechend wird dieses Licht, wenn es über die konvexe Linse 26 nach vorne projiziert wird, in einigen Fällen auf einen Bereich gestrahlt, der von einem gewünschten Lichtverteilungsmuster abweicht. Diese Anordnung kann Blendungen verursachen.
Um ein solches Problem zu lösen, enthält die Blende 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den mittleren Abschirmungsabschnitt 40a, der so konfiguriert ist, dass er das Licht L5, das in Richtung des rotierenden Abschnitts 22b gestrahlt wird, der ein Teil des von der LED 20a emittierten Lichts ist, und das reflektierte Licht L5', das von dem rotierenden Abschnitt 22b reflektiert wird, der ein Teil des von der LED 20a emittierten Lichts ist, blockiert. Diese Anordnung verhindert, dass das von dem rotierenden Abschnitt 22b reflektierte Licht, das ein Teil des von der LED 20a emittierten Lichts ist, in die konvexe Linse 26 eintritt, wodurch das Auftreten von Blendung unterdrückt wird.
Im Gegensatz dazu kann der rotierende Reflektor 22 seine Funktion nicht erfüllen, wenn die gesamte Fläche der Lamelle 22a von der Blende 40 bedeckt ist. Dementsprechend hat die Blende 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Öffnungsabschnitt 40c, der das von der LED 20a emittierte Licht L1 in Richtung der Lamelle 22a durchlässt, und das von der Lamelle 22a reflektierte Licht L1 durchlässt. Diese Anordnung ist in der Lage, das Auftreten eines fehlenden Anteils im Lichtverteilungsmuster und eine Reduzierung der Beleuchtungsstärke durch den so montierten Schirm 40 zu unterdrücken.
Darüber hinaus ist der Reflexionsflächenabschirmungsabschnitt 40b der Blende 40 so konfiguriert, dass er zumindest einen Teil des Lichts blockiert, das in Richtung der Lamelle 22a des rotierenden Reflektors 22 gestrahlt wird, der ein Teil des externen Lichts L4 ist, das von der Vorderseite des Fahrzeugs in die konvexe Linse 26 eintritt. Diese Anordnung ist in der Lage, das externe Licht L4 zu blockieren, das in Richtung des rotierenden Reflektors 22 gestrahlt wird, nachdem es von der konvexen Linse 26 eintritt.
22 ist ein schematisches Diagramm zur Erläuterung der Funktion des mittleren Abschirmteils der in der optischen Einheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendeten Blende.
Die Blende 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist als plattenförmiges Element konfiguriert, das aus dem mittleren Abschirmungsabschnitt 40a und dem Reflexionsflächenabschirmabschnitt 40b gebildet wird, die miteinander gekoppelt sind. Der mittlere Abschirmungsabschnitt 40a ist oberhalb des Drehabschnitts 22b angeordnet. Darüber hinaus hat der mittlere Abschirmungsabschnitt 40a eine Aussparung, die in Richtung der Seite des rotierenden Abschnitts 22b im Vergleich zu dem reflektierenden Gesichtsabschirmabschnitt 40b vertieft ausgebildet ist. Diese Anordnung ist in der Lage, die Blockierung eines Teils des Lichts L1', das von der Lamelle 22a des rotierenden Reflektors 22 reflektiert wurde, durch den Abschirmungsabschnitt 40a zu reduzieren.
Ferner hat der in 22 gezeigte mittlere Abschirmungsabschnitt 40a eine Länge, die kürzer ist als die des in 21 gezeigten mittleren Abschirmungsabschnitts 40a. Deshalb führt dies in einem Fall, in dem der mittlere Abschirmungsabschnitt 40a so gestaltet ist, dass er eine große Länge hat, d.h. in einem Fall, in dem der Öffnungsabschnitt 40c so gestaltet ist, dass er eine schmale Breite hat, zu dem Problem, dass ein Teil des von der Lamelle 22a reflektierten Lichts L1' blockiert wird.
Es sollte beachtet werden, dass der rotierende Abschnitt 22b gemäß der vorliegenden Ausführungsform aus dem gleichen Material wie das der Lamelle 22a gebildet wird. Alternativ wird der rotierende Abschnitt 22b der gleichen Oberflächenbearbeitung unterzogen wie die Lamelle 22a. Beispiele für eine solche Oberflächenbearbeitung sind die Bearbeitung von reflektierenden Schichten durch Aufdampfen oder Plattieren, Oberflächenstrukturierung, Strahlen usw. Damit besteht nicht unbedingt ein Unterschied im Material oder in der Oberflächenbearbeitung zwischen dem rotierenden Abschnitt 22b und der Lamelle 22a. Dadurch können die Herstellungskosten für den rotierenden Reflektor 22 reduziert werden.
Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend unter Bezugnahme auf die vorstehend genannten Ausführungsformen beschrieben. Allerdings soll die vorliegende Erfindung keineswegs auf die vorgenannten Ausführungsformen beschränkt werden. Auch können verschiedene Modifikationen durch geeignete Kombination oder Ersetzen von Komponenten der vorgenannten Ausführungsformen, die auch im Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung liegen, durchgeführt werden. Auch können verschiedene Modifikationen durch Modifizierung einer Kombination der Ausführungsformen, oder anderweitig die Reihenfolge der Verarbeitungsschritte modifiziert werden, oder verschiedene Designs können modifiziert werden, basierend auf dem Wissen der Fachleute auf diesem Gebiet, die auch im Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung liegen
Industrielle Anwendung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Einheit, die als eine Lampe, wie z. B. eine Autolampe oder ähnliches, verwendbar ist. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung der Reflexionsfläche eines rotierenden Reflektors oder dergleichen, der in einer optischen Einheit enthalten ist.
Beschreibung der Bezugszeichen
FP1 erste Brennebene, LR1 erster Linsenbereich, VP1 virtuelle Bildposition, FP2 zweite Brennebene, LR2 zweiter Linsenbereich, VP2 virtuelle Bildposition, FP3 dritte Brennebene, LR3 dritter Linsenbereich, VP3 virtuelle Bildposition, 10 Fahrzeugscheinwerfer, 18 optische Einheit, 20 erste Lichtquelle, 20a LED, 22, 22R rotierender Reflektor, 22a Lamelle, 22b rotierender Abschnitt, 22d Reflexionsfläche, 22e, 22f Endabschnitt, 26 konvexe Linse, 34 Motor.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 11/129105 [0004]
JP H02129803 [0004]
WO 15/122304 [0004]

Claims

Optische Einheit, umfassend: eine Lichtquelle; einen rotierenden Reflektor, der so strukturiert ist, dass er in einer einzigen Richtung mit einer Drehachse als Drehpunkt gedreht wird, während er von der Lichtquelle emittiertes Licht reflektiert; und eine Projektorlinse, die so aufgebaut ist, dass sie das vom rotierenden Reflektor reflektierte Licht in eine Lichtemissionsrichtung projiziert, wobei die Projektorlinse einen ersten Linsenbereich, der so strukturiert ist, dass er eine erste Brennebene definiert, und einen zweiten Linsenbereich, der so strukturiert ist, dass er eine zweite Brennebene definiert, die sich von der ersten Brennebene unterscheidet, umfasst, und wobei die Lichtquelle so angeordnet ist, dass, wenn der rotierende Reflektor auf eine erste Drehposition eingestellt ist, eine virtuelle Bildposition der Lichtquelle in der Nähe der ersten Brennebene positioniert ist, und so, dass, wenn der rotierende Reflektor auf eine zweite Drehposition eingestellt ist, eine virtuelle Bildposition der Lichtquelle in der Nähe der zweiten Brennebene positioniert ist.
Optische Einheit nach Anspruch 1, wobei der erste Linsenbereich eine Mitte der Projektorlinse einschließt, und wobei der zweite Linsenbereich an einer Außenseite des ersten Linsenbereichs angeordnet ist.
Optische Einheit nach Anspruch 2, wobei der rotierende Reflektor mit einer Reflexionsfläche derart ausgebildet ist, dass das von der Lichtquelle emittierte und vom rotierenden Reflektor während der Rotation reflektierte Licht ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster bildet, und wobei die Projektorlinse so strukturiert ist, dass das Licht, das durch den ersten Linsenbereich hindurchgegangen ist, auf einen mittleren Abschnitt des Lichtverteilungsmusters gestrahlt wird, und so, dass das Licht, das durch den zweiten Linsenbereich hindurchgegangen ist, auf einen Endabschnitt des Lichtverteilungsmusters gestrahlt wird.
Optische Einheit nach Anspruch 3, wobei der rotierende Reflektor ist so aufgebaut, dass um eine Drehachse eine Lamelle vorgesehen ist, die als Reflexionsfläche dient, und wobei die Lamelle eine verdrehte Struktur aufweist, bei der ein zwischen einer optischen Achse und der Reflexionsfläche definierter Winkel entlang einer Umfangsrichtung davon mit der Drehachse als Mittelpunkt geändert wird.
Optische Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Projektorlinse so aufgebaut ist, dass sie eine Eingangsfläche und eine Ausgangsfläche aufweist, die so bestimmt sind, dass es innerhalb der Projektorlinse keine Überschneidungen zwischen Lichtstrahlen gibt, die von dem rotierenden Reflektor reflektiert werden.
Optische Einheit, die Folgendes umfasst: eine Lichtquelle; einen rotierenden Reflektor, der so strukturiert ist, dass er in einer einzigen Richtung mit einer Drehachse als Drehpunkt gedreht wird, während er von der Lichtquelle emittiertes Licht reflektiert; und eine Projektorlinse, die so aufgebaut ist, dass sie das vom rotierenden Reflektor reflektierte Licht in eine Lichtemissionsrichtung projiziert, wobei der rotierende Reflektor mit einer Reflexionsfläche um seine Drehachse herum so ausgebildet ist, dass von der Lichtquelle emittiertes und von dem rotierenden Reflektor während der Drehung reflektiertes Licht mittels der Projektorlinse projiziert wird, um ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster zu bilden, wobei die Reflexionsfläche eine lamellenförmige Struktur aufweist, die so verdreht ist, dass ein zwischen der Drehachse und der Reflexionsfläche definierter Winkel entlang einer Umfangsrichtung mit der Drehachse als Mittelpunkt geändert wird, und wobei die Drehachse mit einer Neigung in Bezug auf eine Vorwärts-/Rückwärtsrichtung der optischen Einheit und mit einer Verschiebung in Bezug auf eine Ebene angeordnet ist, die einen Brennpunkt der Projektorlinse enthält.
Optische Einheit nach Anspruch 6, wobei die Drehachse so angeordnet ist, dass sie in Bezug auf eine Ebene, die einen Brennpunkt der Projektorlinse enthält, in einer Aufwärts-/Abwärtsrichtung verschoben ist.
Optische Einheit nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Drehachse annähernd parallel zu einer Abtastebene vorgesehen ist, die durch durchgehendes Verbinden einer Bewegungsbahn eines durch Rotation abgetasteten Bestrahlungsstrahls gebildet wird.
Optische Einheit nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Lichtquelle in einer Vorwärts-/Rückwärtsrichtung der optischen Einheit zwischen einem vorderen Ende und einem hinteren Ende eines Bereichs angeordnet ist, in dem der rotierende Reflektor angeordnet ist, und wobei die Lichtquelle in einer Richtung, die orthogonal zur Vorwärts-/Rückwärtsrichtung der optischen Einheit ist, zwischen den beiden Enden eines Bereichs angeordnet ist, in dem die Projektorlinse und der rotierende Reflektor angeordnet sind.
Optische Einheit nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Lichtquelle in einer Richtung, die orthogonal zu einer Vorwärts-/Rückwärtsrichtung der optischen Einheit verläuft, innerhalb eines Bereichs angeordnet ist, in dem ein rotierender Reflektor angeordnet ist.
Verfahren zum Bestimmen einer Reflexionsfläche eines rotierenden Reflektors, der so strukturiert ist, dass er in einer einzigen Richtung mit einer Drehachse als Drehmittelpunkt gedreht wird, während er von einer Lichtquelle emittiertes Licht reflektiert, wobei das Verfahren zum Bestimmen der Reflexionsfläche umfasst: Einstellen einer optischen Fläche einer Projektorlinse, die in der Lage ist, ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster auf einer Vorderseite zu bilden; Einstellen eines Bereichs einer virtuellen Lichtquelle, die als Emissionslicht angesehen wird, als Lichtverteilungsmuster; Einstellen eines Winkels der Drehachse des rotierenden Reflektors in Bezug auf eine Gerade, die durch einen Brennpunkt der Projektorlinse verläuft; Einstellen einer Position der Lichtquelle; Einstellen eines Bereichs eines Reflexionswinkels des rotierenden Reflektors, so dass eine virtuelle Bildposition der Lichtquelle mit dem Bereich der virtuellen Lichtquelle übereinstimmt; und Einstellen einer Vielzahl von geteilten Querschnittsflächen im Bereich des Reflexionswinkels, und rotierendes Vergrößern und Verbinden der Vielzahl von geteilten Querschnittsflächen mit der Drehachse als Mittelpunkt, um so eine Reflexionsfläche des rotierenden Reflektors einzustellen.
Verfahren zur Bestimmung von Reflexionsflächen nach Anspruch 11, wobei die mehreren geteilten Querschnittsflächen so eingestellt sind, dass sie Reflexionswinkel mit gleichem Abstand bilden.
Verfahren zur Bestimmung der Reflexionsfläche nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Reflexionswinkel in einem Bereich von ±5° bis ±10° in Bezug auf eine Ebene eingestellt wird, die orthogonal zur Drehachse liegt.
Verfahren zur Bestimmung der Reflexionsfläche nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Reflexionsfläche so eingestellt ist, dass das von der Lichtquelle emittierte und von der rotierenden Reflexionsfläche reflektierte Licht ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster bildet.
Verfahren zur Bestimmung der Reflexionsfläche nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei der rotierende Reflektor ist so aufgebaut, dass um eine Drehachse eine Lamelle vorgesehen ist, die als Reflexionsfläche dient, und wobei die Lamelle eine verdrehte Struktur aufweist, so dass ein zwischen der Drehachse und der Reflexionsfläche definierter Winkel entlang einer Umfangsrichtung mit der Drehachse als Mittelpunkt geändert wird.
Optische Einheit, die Folgendes umfasst: einen rotierenden Reflektor mit einem rotierenden Abschnitt und einer Reflexionsfläche, die um den rotierenden Abschnitt herum vorgesehen und so strukturiert ist, dass sie von einer Lichtquelle emittiertes Licht reflektiert, während sie sich dreht, um ein Lichtverteilungsmuster zu bilden; und eine Blende mit einem mittleren Abschirmungsabschnitt, der so strukturiert ist, dass er Licht, das in Richtung des rotierenden Abschnitts gestrahlt wird, von dem von der Lichtquelle ausgestrahlten Licht abschirmt, oder dass er von dem rotierenden Abschnitt reflektiertes Licht von dem von der Lichtquelle ausgestrahlten Licht abschirmt.
Optische Einheit nach Anspruch 16, wobei die Blende einen Öffnungsabschnitt aufweist, der das von der Lichtquelle emittierte Licht in Richtung der Reflexionsfläche durchlässt und der das von der Reflexionsfläche reflektierte Licht durchlässt.
Optische Einheit nach Anspruch 16 oder 17, ferner umfassend eine Projektorlinse, die so strukturiert ist, dass sie das vom rotierenden Reflektor reflektierte Licht auf eine Vorderseite eines Fahrzeugs projiziert, wobei die Blende ferner einen Reflexionsflächenabschirmungsabschnitt umfasst, der so strukturiert ist, dass er mindestens einen Teil des Lichts abschirmt, das von dem externen Licht, das von der Vorderseite des Fahrzeugs auf die Projektorlinse einfällt, in Richtung der Reflexionsfläche des rotierenden Reflektors gestrahlt wird.
Optische Einheit nach Anspruch 18, wobei die Blende als plattenförmiges Element mit einer Struktur aufgebaut ist, in der der mittlere Abschirmungsabschnitt und der Reflexionsflächenabschirmabschnitt gekoppelt sind, und wobei der mittlere Abschirmungsabschnitt oberhalb des rotierenden Abschnitts so angeordnet ist, dass er im Vergleich zu dem Reflexionsflächenabschirmungsabschnitt in Richtung des rotierenden Abschnitts zurückgesetzt ist.
Optische Einheit nach einem derAnsprüche 16 bis 19, wobei der rotierende Abschnitt aus dem gleichen Material wie die Reflexionsfläche gebildet ist oder mit der gleichen Oberflächenbearbeitung wie die Reflexionsfläche gebildet ist.