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Hintergrund
der Erfindung
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1, die für
die Verwendung als ein Fahrzeugscheinwerfer von oder dergleichen
geeignet ist.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Bezüglich einer Beleuchtungsvorrichtung
für Fahrzeuge
ist beispielsweise im Allgemeinen eine in 9 gezeigte Vorrichtung bekannt, in der
von einer Lichtquelle ausgestrahltes Licht in ein Ende eines Lichtleiters
eingeführt
wird und das Einfallslicht wird so durch den Lichtleiter geführt, dass
es von einer an dem anderen Ende des Lichtleiters vorgesehenen Lichtstrahlenganglinse
ausgestrahlt wird. Mit anderen Worten hat die in 9 gezeigte Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug
eine an der Mitte des eines Fahrzeugvorderteils angeordnete Lichtquelle 10 und
ein Paar mit Bezug auf die Lichtquelle 10 symmetrisch angeordnete
Scheinwerfer L und R. Die Lichtquelle 10 hat ein annähernd zylindrisches
Gehäuse 11,
in dem an der Axialrichtungsmitte eine Entladungslampe 12 als
eine Linear- oder
Linienlichtquelle angeordnet ist.
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Ferner sind jeweils linke elliptische
Spiegel 11La bis 11Ld und rechte elliptische Spiegel 11Ra bis 11Rd über die
innere Seitenwand des Gehäuses 11 hinweg
in der Seitenrichtung symmetrisch ausgebildet. Dann wird von der
Entladungslampe 12 freigegebenes Licht durch die rechten
elliptischen Spiegel 11Ra und jeden linken elliptischen
Spiegel 11Lb bis 11Ld reflektiert und an der Mitte
der rechten Seitenwand 11b des Gehäuses 11 konzentriert,
während zur
selben Zeit das Licht durch den linken elliptischen Spiegel 11La und
jeden linken elliptischen Spiegel 11Rb bis 11Rd und
jedem rechten elliptischen Spiegel 11Ra bis 11Rd reflektiert
wird und an der Mitte der linken Wand 11a des Gehäuses 11 konzentriert
wird.
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Der linke Scheinwerfer L hat eine
Lichtstrahlenganglinse 20 an dem linken Fahrzeugvorderteil vorgesehen
und hat einen die Lichtstrahlenganglinse 20 und die Lichtquelle 10 verbindenden
Lichtleiter 30. Andererseits hat der rechte Scheinwerfer
R eine Lichtstrahlenganglinse 40 an dem rechten Fahrzeugvorderteil
vorgesehen und hat einen die Lichtstrahlenganglinse 40 und
die Lichtquelle 10 verbindenden Lichtleiter 50.
Die Lichtstrahlenganglinse ist ausgebildet, wie dies in 10 und 11A dargestellt ist und eine Querschnittsform
der Lichtstrahlenganglinse 20, die in der X-Y Ebene ausgeschnitten
ist, ist, wie dies in 12A gezeigt
ist, annähernd
trapezförmig,
während
die Querschnittsform, die in der X-Z Ebene ausgeschnitten ist, annähernd einer
Fächer- oder
eine Bogenform ähnelt.
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Wenn jedoch in dem vorstehend beschriebenen
Aufbau die von dem Lichtleiter 30 auf die Einfallslichtebene 22 der
Lichtstrahlenganglinse 20 projizierte Form ein Kreis ist,
wie dies in 11A gezeigt ist,
wenn das Einfallslicht von dem Lichtleiter 30 auf die Lichtstrahlenganglinse 20 gelangt,
während
es auf den Reflexionsebenen 23 und 24 reflektiert
wird und von der Lichtausgangsebene 21 abgestrahlt wird,
erscheinen von dem Lichtleiter 30 auf die Einfallslichtebene 22 der
Lichtstrahlenganglinse 20 projizierte Abbilder äquivalent
zu der Anzahl von Reflexionen auf die Reflexionsebenen 23 und 24.
Wenn in diesem Fall die Form des Lichtleiters 30 direkt
auf die Lichteinfallsebene projiziert wird, werden ein heller Teil
A in einem Kreis und ein heller Teil A' in einem benachbarten Kreis nicht durchgängig, bzw.
kontinuierlich, wie dies in 11B gezeigt
ist, und folglich ergibt dies ein Problem von inkohärenter Helligkeit,
die durch den hellen Teil A in dem Kreis und einen dunklen Teil
B außerhalb
des Kreises verursacht wird.
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Wenn ferner, wie dies in 12A gezeigt ist, eine Reflexion
auf die Reflexionsebene 23 betrachtet wird, wenn das von
dem Lichtleiter 30 ausgestrahlte und die Lichtstrahlenganglinse 20 betretende
Einfallslicht weiter gelangt, während
es von den Reflexionsebenen 23 und 24 reflektiert
wird und von der Ausgangslichtebene 21 abgestrahlt wird,
wird direktes Ausgangslicht 1 und Ausgangslicht 1' nach der Reflexion
nicht durchgängig
und somit wird, wie dies in 12B gezeigt
ist, der helle Teil A in dem Kreis und der helle Teil A' in dem benachbarten
Kreis nicht durchgängig,
sodass sich ein Problem von inkohärenter Helligkeit, bestehend
aus hellen Teilen A und A' in
den Kreisen und aus einem dunklen Teil B außerhalb der Kreise ergibt,
da Neigungen der auf die Ausgangslichtebene 21 senkrechten
Linie n und der auf die Abbildungslichtebene 21' senkrecht stehende Linie
n' bei einem Punkt
P nicht übereinstimmen
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Die
DE 43 20 554 A1 offenbart eine gattungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung
mit einem Lichtleiter zum Ausstrahlen des von der Lichtquelle einfallenden
Lichts, mit einer so mit dem Lichtleiter verbundenen Lichtstrahlenganglinse,
dass das Licht von dem Lichtleiter darauf einfallend ist und mit
einem Fenster, das zwischen einer Ausgangslichtebene des Lichtleiters
und einer Einfallslichtebene der Lichtstrahlenganglinse angeordnet
ist, wobei das Fenster durch zwei plattenförmige Abschattungen aufgebaut
ist, die entgegengesetzt zueinander angeordnet sind.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Um solche Probleme zu verhindern,
wird durch die vorliegende Erfindung eine Beleuchtungsvorrichtung
für ein
Fahrzeug gemäß Anspruch
1 vorgeschlagen, die die einem Scheinwerfer zueigenen Funktionen
mit einem einfachen und kompakten Aufbau bewahrt und zur selben
Zeit eine klare Beleuchtung erzeugt, wobei inkohärente Helligkeit vermieden wird.
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Erfindungsgemäß wird von einer Lichtquelle kommendes
Licht von einem Lichtleiter ausgestrahlt und betritt eine Lichtstrahlenganglinse
und die Lichtstrahlenganglinse strahlt das von dem Lichtleiter einfallende
Licht aus. Da in diesem Fall ein Lichtabschirmelement zwischen der
Lichtstrahlenganglinse und dem Lichtleiter angeordnet ist, kann
eine solche Lampenvorrichtung in einem einfachen Aufbau und bei niedrigen
Kosten vorgesehen werden.
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Zusätzlich wird das Einfallslicht
vollständig an
rechten und linken Ebenen der Lichtstrahlenganglinse reflektiert
und beleuchtet den Bereich vor dem Fahrzeug mit einer horizontal
flachen Lichtverteilung. Ferner ist eine Ausgangslichtebene so ausgestaltet, dass
sie eine Linsenebene mit einem vorbestimmten Kurvenradius bildet,
und eine einem Scheinwerfer innewohnende Funktion zum Beleuchten
des entfernten Bereichs vor dem Fahrzeug wird sichergestellt, ohne
eine inkohärente
Helligkeit in der Lichtverteilung der Ausgangslichtebene zu erzeugen.
Da außerdem
ferner das von dem Lichtleiter ausgehende Licht wirkungsvoll ohne
Verlust in die Lichtstrahlenganglinse eingeführt werden kann, wird der Lichtverlust
verringert und ein effizienter Lichteintritt wird sichergestellt
und somit wird ein wesentlicher Vorteil einer verbesserten Lichteffizienz
erreicht.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Teilschnittansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungsvorrichtung
für Fahrzeuge
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine vergrößerte Perspektivansicht, die
die Lampenvorrichtung aus 1 gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel
veranschaulicht;
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3A ist
eine Teilquerschnittsansicht (Querschnittsebene X-Y) des ersten
Ausführungsbeispiels
der Lampenvorrichtung und 3B ist
eine schematische Ansicht, die eine Verteilung des von der Lampenvorrichtung
ausgestrahlten Lichts veranschaulicht;
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4A und 4B sind ähnliche Ansichten wie 3A und 3B und veranschaulichen ein zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, indem eine Teilquerschnittsansicht (Querschnittsebene X-Y)
und eine Verteilung von von der Lampenvorrichtung ausgestrahltem
Licht gezeigt werden;
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5 ist
eine vergrößerte Perspektivansicht, die
ein drittes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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6A und 6B sind ähnliche Ansichten wie 4A und 4B und veranschaulichen ein drittes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, in dem eine Teilquerschnittsansicht
(Querschnittsebene X-Y) und eine Verteilung von von der Lampenvorrichtung
ausgestrahltem Licht gezeigt werden;
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7A, 7B, 8A und 8B sind
Ansichten, die eine Modifikation der Ausführungsbeispiele, eine Abschattung,
Querschnitt bzw. Lichtverteilung der modifizierten Ausführungsbeispiele
zeigen;
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9 ist
eine Teilschnittansicht, die eine herkömmliche Beleuchtungsvorrichtung
für ein
Fahrzeug veranschaulicht;
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10 ist
eine vergrößerte Perspektivansicht,
die die Lampenvorrichtung aus 9 veranschaulicht;
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11A und 11B sind Perspektivansichten der
Lampenvorrichtung bzw. einer Ausgangslichtverteilungskurve der herkömmlichen
Vorrichtung; und
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12A und 12B sind Teilquerschnittsansichten
(Querschnittsebene X-Y) der Lampenvorrichtung und einer Ausgangslichtverteilungskurve
der herkömmlichen
Vorrichtung.
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Ausführliche Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsbeispiele
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Unter Bezugnahme auf die Figuren
wird nachstehend ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel beschrieben. 1 veranschaulicht eine erfindungsgemäße Lampenvorrichtung
für ein Fahrzeug,
in der eine Lichtquelle 10, ein Lichtleiter 30 und
ein Lichtleiter 50 im Wesentlichen genau so aufgebaut sind,
wie dies unter Bezugnahme auf eine herkömmliche, in 7 veranschaulichte Beleuchtungsvorrichtung
beschrieben ist, mit Ausnahme der Konstruktion der Lichtstrahlenganglinse 20 und 40. Mit
anderen Worten, ist in 1,
ebenso wie in 7 eine
Lichtquelle 10 vorhanden, die in der Mitte des vorderen
Fahrzeugteils angeordnet ist und hat ein Paar Scheinwerfer R und
L, die symmetrisch mit Bezug auf die Lichtquelle angeordnet sind.
Die Lichtquelle 10 hat ein nahezu zylindrisches Gehäuse 11, in
dem eine Entladungslampe 12 als eine Linear- oder Linienlichtquelle
an der Axialrichtungsmitte angeordnet ist. Zusätzlich sind jeweils linke elliptische Spiegel 11La bis 11Ld und
rechte elliptische Spiegel 11Ra bis 11Rd symmetrisch
um die Entladungsröhre herum über die
innere Randwand des Gehäuses 11 angeordnet.
In diesem Fall wird von der Entladungsröhre 12 entladenes
Licht durch den rechten elliptischen Spiegel 11Ra und jedem
linken elliptischen Spiegel 11Lb bis 11Ld reflektiert
und konvergiert an der Mitte der rechten Wand 11b des Gehäuses 11, während zur
selben Zeit das Licht an dem linken elliptischen Spiegel 11La und
jedem der rechten elliptischen Spiegel 11Rb bis 11Rd reflektiert
wird und an der Mitte der linken Seitenwand 11a des Gehäuses 11 konvergiert.
Es sollte angemerkt werden, dass jedes Bezugszeichen FL und FR jeweils
rechte und linke Vorderräder
des Fahrzeugs wiedergeben.
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Der linke Scheinwerfer L hat eine
Lichtstrahlenganglinse 20, die an dem vorderen Teil des
Fahrzeugs vorgesehen ist und einen die Lichtstrahlenganglinse 20 und
die Lichtquelle 10 verbindenden Lichtleiter 30.
Andererseits hat der rechte Scheinwerfer L eine Lichtstrahlenganglinse 40 an
dem Fahrzeugvorderteil vorgesehen und hat einen die Lichtstrahlenganglinse 40 und
die Lichtquelle 10 verbindenden Lichtleiter.
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Der Lichtleiter 30 hat einen
(nicht gezeigten) Kern, der aus einem Material gefertigt ist, das
den gleichen oder einen ähnliche
Lichtbrechungsindex, wie die Lichtstrahlendurchgangslinse hat und
hat eine (nicht gezeigte) Hülse,
die den (nicht gezeigten) Kern bedeckt. Dabei ist der Kern aus einem
Material mit einem hohen thermischen Widerstand und einer hohen
Lichtdurchlassfähigkeit
(beispielsweise Polykarbonat oder Acrylharzmaterialien) gefertigt
und die Hülse
ist aus einem Material mit einem hohen thermischen Widerstand und
einer hohen Lichtdurchlassfähigkeit
(beispielsweise Fluorharzmaterial) gefertigt, während der Lichtbrechungsindex
des Materials der Hülse
kleiner als der des Materials des Kerns ist, um eine Gesamtlichtreflexion
sicherzustellen. Ferner hat der Kern des Lichtleiters 30 einen
Durchmesser von annähernd
8 (mm) bis 10 (mm) und ist so gebogen, dass er nahezu den Buchstaben
L wiedergibt, wie dies in 1 gezeigt
ist, ist fest an der Mitte der linken Wand 11a der Lichtquelle 10 angebracht,
und der maximale Einfallswinkel des von der Lichtquelle 10 kommenden
und die Einfallslichtebene betretenden Lichts beträgt nahezu
30 (Grad). Die Lichtstrahlenganglinse 40 des Scheinwerfers
R ist auf die selbe Weise wie die Lichtstrahlenganglinse 20 konstruiert. Ferner
ist der Lichtleiter 50 auf die selbe Weise wie der Lichtleiter 30 konstruiert.
Außerdem
ist der Lichtleiter 50, wie dies in 1 gezeigt ist, so gebogen, dass er nahezu
den Buchstaben L wiedergibt und fest an der Mitte der rechten Wand 11b befestigt
ist und der maximale Einfallswinkel des von der Lichtquelle 10 kommenden
und die Einfallslichtebene betretenden Lichts beträgt nahezu
30 (Grad).
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Die Lichtstrahlenganglinse 20 gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel,
ist, wie dies in 2 gezeigt
ist, aus einem Material gefertigt, dass einen hohen thermischen
Widerstand und hohe Lichtdurchlässigkeit
hat (beispielsweise Polykarbonat oder Acrylharzmaterial) und ihr
Seitenquerschnitt (Querschnittsebene X-Y) bildet eine Trapezform,
während ihr
Längsquerschnitt
(Querschnittsebene X-Z) nahezu eine Fächer- oder Bogenform ausbildet. Der Pol O der
Lichtausgangsebene 21 der Lichtstrahlenganglinse 20 ist
der Ursprung des dreidimensionalen kartesischen Koordinatensystems.
Außerdem
befindet sich der Objektpunkt der Lichtausgangsebene (hintere Fokuspunkt)
an der optischen Achse (X-Achse) in der Nähe der Einfallslichtebene 22 der
Lichtstrahlenganglinse 20.
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Wie dies in 2 gezeigt ist, ist eine Abschattung 60 als
ein Lichtabschirmelement zwischen der Lichteinfallsebene 22 der
Lichtstrahlenganglinse 20 und der Lichtausgangsebene des
Lichtleiters 30 angeordnet. Die Abschattung 60 als
ein Lichtabschirmelement hat ein rechtwinkliges Fenster 21,
das Licht hindurch lässt,
während
jeder andere Teil als das rechtwinklige Fenster 61 aus
einem opaken Material, beispielsweise einem Metall gefertigt ist.
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Da sich in diesem Fall die Mitte
des rechtwinkligen Fensters 61 der zwischen der Lichtstrahlenganglinse 20 und
dem Lichtleiter 30 angeordneten Abschattung 60 auf
der optischen Achse (X-Achse) der Lichtstrahlenganglinse 20 befindet,
wird ein Teil des von der Lichtausgangsebene des Lichtleiters 30 ausgestrahlten
Lichts oder ein Teil des Lichts mit Ausnahme des Teils, der durch Kanten
des rechtwinkligen Fensters 61 der Abschattung 60 abgeschirmt
ist, in die Lichtstrahlenganglinse 20 eingeführt.
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Da, wie dies vorstehend beschrieben
ist, rechte und linke Ebenen 23'und 24 der Lichtstrahlenganglinse 20 mit
Luft in Verbindung sind, die einen geringeren Lichtbrechungsindex
hat, wird das in die Lichtstrahlenganglinse 20 eintretende
Einfallslicht vollständig
durch die rechten und linken Seitenebenen 23 und 24 reflektiert
und folglich gibt es dort keinen Lichtaustritt aus der rechten und
linken Seitenebene 23 und 24 der Lichtstrahlenganglinse 20 heraus.
Als ein Ergebnis wird das Einfallslicht auf die Lichtstrahlenganglinse 20,
wie dies in 3A gezeigt ist,
vorwärts
geführt,
während
es wahlweise durch die rechte und linke Seitenebene 23 und 24 der
Lichtstrahlenganglinse 20 reflektiert wird. In diesem Fall wird
der Winkel β des
Lichts, das rechts und links von der Lichtausgangsebene 21 streut,
durch die nachstehende Gleichung 1 gegeben, vorausgesetzt, der Einfallswinkel
auf die Lichtstrahlenganglinse ist θ.
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[Gleichung 1]
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β = 2 sin – 1((2n
sin(θ – Nα))
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Dabei ist α der Ausbreitungswinkel der
Lichtstrahlenganglinse 20, n der Lichtbrechungsindex der Lichtstrahlenganglinse 20 und
N die Anzahl von Lichtreflexionen innerhalb der Lichtstrahlenganglinse 20.
Folglich kann der rechte und linke Ausbreitungswinkel β des von
der Lichtausgangsebene 21 der Lichtstrahlenganglinse 20 ausgestrahlten
Lichts willkürlich
durch Änderung
des Ausbreitungswinkels α der
Lichtstrahlenganglinse 20 geändert werden. Als ein Ergebnis
wird das so geführte
Licht als das Licht ausgestrahlt, das eine Ausbreitung nach rechts
und links von der Lichtausgangsebene 21 der Lichtstrahlenganglinse 20 hat
und horizontal flach ist. In diesem Fall, erreicht der rechte und
linke Ausbreitungswinkel des von der Lichtausgangsebene 21 der
Lichtstrahlenganglinse 20 ausgestrahlten Lichts 60 Grad.
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Da über dies ein Teil des Lichts,
mit Ausnahme des Teils, der durch die Kanten des Fensters 61 der
Abschattung 60 abgeschirmt ist, die Lichtstrahlenganglinse 20 betritt,
oder da mit anderen Worten, der Teil des Lichts, der von den Kanten
des Fensters 61 der Abdeckung 60 abgeschirmt ist,
die Lichtstrahlenganglinse 20 nicht betreten wird, wird
das vorwärts
geführte
Licht, während
es wahlweise zwischen der rechten und linken Ebene 23 und 24,
wie dies vorstehend erwähnt
ist, reflektiert wird, von der Lichtausgangsebene 21 der
Lichtstrahlenganglinse 20 als das Licht ausgestrahlt, das
eine seitliche Ausbreitung hat und einen Teil hat, der durch die
Kanten des Fensters 61 der Abschattung 60 abgeschirmt
ist, oder, wie dies in 3B gezeigt
ist, an vier Kanten abgeschnitten ist. In diesem Fall sieht das
von der Lichtausgangsebene 20 ausgestrahlte Licht eine
klare Abbildungsformation vor, ohne abzuweichen, und wird nach vorn
projiziert. Als ein Ergebnis wird das Licht einen Bereich weit entfernt
vor dem Fahrzeug erreichen, wobei es eine hohe Helligkeit hat ohne
dabei auf der Gegenspur fahrende Fahrzeuge zu blenden.
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Wenn bei dem wie vorstehend beschriebenen
ersten Ausführungsbeispiel
das von der Lichtquelle 10 ausgehende Licht von der linken
Wand 11a und der rechten Wand 11b durch jede Lichteinfallsendebene
bei 30 (Grad) den Kern jedes Lichtleiters 30 und 50 betritt,
wird jeder Lichtabschnitt um nahezu 20 (Grad) Brechungswinkel reflektiert,
gelangt weiter, während
es vollständig
in dem Kern jedes Lichtleiters 30 und 50 entlang
reflektiert wird und betritt schließlich die Lichtstrahlenganglinse 20 des
Scheinwerfers L durch die Lichtausgangsebene des Lichtleiters 30. Da
in diesem Fall der Kern des Lichtleiters 30 und die Lichtstrahlenganglinse 20 aus
einem Material gefertigt sind, das den gleichen oder ähnlichen Lichtbrechungsindex
hat, wird das Licht wirkungsvoll von dem Lichtleiter 30 in
die Lichtstrahlenganglinse 30 eingeführt.
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Da ferner die Abschattung 60 als
ein Lichtabschirmelement ein rechtwinkliges Fenster zum Hindurchführen des
Lichts dort hindurch hat, gelangt das Einfallslicht auf die Lichtstrahlenganglinse 20 weiter, während es
durch die Reflexionsebenen 23 und 24 reflektiert
wird, und wenn es von der Lichtausgangsebene 21 abgestrahlt
wird, wird das Ausgangslicht, wie dies durch 3B gezeigt ist, eine Anzahl von rechtwinkligen
Formen der Lichtausgangsebene 22 reflektieren, die in der
seitlichen Richtung (Y-Achse) in einer Reihe angeordnet sind und
gleich zu der Anzahl von Reflexionen sind, sodass verglichen mit dem
Fall einer Abdeckung durch ein kreisförmiges Fenster oder Abdeckung
erreicht werden, dass ein wesentlicher Vorteil darin besteht, dass
die inkohärente
Helligkeit dramatisch abnimmt.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Obwohl in dem vorstehend erwähnten zweiten
Ausführungsbeispiel
die Abdeckung 60 mit dem rechtwinkligen Fenster zwischen
dem Lichtleiter 30 und der Lichtstrahlenganglinse 20 angeordnet
ist, wobei eine Breite w der Lichteinfallsebene 22 der Lichtstrahlenganglinse 20 größer als
die Breite W des Fenster 61 der Abschattung 60 ist,
gelang das die Lichtstrahlenganglinse 20 betretende Einfallslicht weiter,
während
es durch die Reflexionsebenen 23 und 24 reflektiert
wird, und wenn das Licht von der Lichtausgangsebene 21 abstrahlt,
wird eine Anzahl von Formen der Lichteinfallsebene 22 in
einer Reihe in der Seitenrichtung (Y-Richtung) angeordnet sein, die
gleich zu der Anzahl von Reflexionen ist, und wenn es dort einen
Spalt Δw
zwischen der Breite W des Fensters 61 der Abschattung 60 und
der Breite w der Lichteinfallsebene 22 gibt, wird Δw vergrößert werden
und auf das ausgehende Licht so projiziert werden, dass eine Problem
von inkohärente
Helligkeit bestehend aus dem hellen rechtwinkligen Teil A und dem
dunklen Teil B durch Δw
an dem ausgehenden Licht auftreten wird.
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Das zweite Ausführungsbeispiel ist so ausgestaltet,
dass es in der selben Konstruktion der Lichtstrahlenganglinse 20 und
des Lichtleiters 30, wie in dem vorstehend erwähnten ersten
Ausführungsbeispiel
eine unterschiedliche Form einer Abschattung 60 vorsieht,
um die vorstehend beschriebenen Probleme zu verhindern. 4A veranschaulicht das zweite
Ausführungsbeispiel.
In 4A ist die Abschattung 60 als
das Lichtabschirmelement zwischen der Lichteinfallsebene 22 der
Lichtstrahlenganglinse 20 und der Lichtausgangsebene des
Lichtleiters 30 angeordnet. Die Abschattung 60 als
das Lichtabschirmelement hat das rechtwinklige Fenster 61 zum
Hindurchlassen von Licht und jedes Teil, das sich von dem rechtwinkligen
Fenster 61 unterscheidet, ist aus einen lichtundurchlässigen Material,
beispielsweise einer Metallplatte gefertigt. Dabei sind die Breite
W des rechtwinkligen Fensters 61 und die Breite w der Lichteinfallsebene 22 der
Lichtstrahlenganglinse 20 so ausgestaltet, dass sie gleich
sind.
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Da es in dem wie vorstehend beschrieben aufgebautem
zweiten Ausführungsbeispiel
die Breite w der Lichteinfallsebene 22 der Lichtstrahlenganglinse 20 und
die Breite w des rechtwinkligen Fensters 61 der Abschattung 60 so
ausgebildet sind, dass sie gleich sind, gibt es keinen Spalt zwischen
der Breite W des rechtwinkligen Fensters 61 der Abschattung 60 und
der Breite w der Lichteinfallsebene 22 gibt, der vergrößert und
projiziert werden könnte,
wenn er da wäre,
wenn das in die Lichtstrahlenganglinse 20 eintretende Einfallslicht
weiter gelangt, während
es durch die Reflexionsebenen 23 und 24 reflektiert
wird und von der Lichtausgangsebene 21 ausgestrahlt wird,
und so sind die Formen der Lichteinfallsebene 22 in einer
Reihe in der Seitenrichtung (Y-Richtung) für die Anzahl von Reflexionen
angeordnet, wie dies in 4B gezeigt
ist, und folglich wird die inkohärente
Helligkeit in der Lichtverteilung, die sich auf das ausgehende Licht
bezieht, beseitigt. Wie ebenso aus 4B verstanden
werden kann, ist jedoch der Teil B dunkler als der Teil A, sodass
dort auch in dem zweiten Ausführungsbeispiel
immer noch eine geringfügig
inkohärente
Helligkeit vorherrscht.
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Drittes Ausführungsbeispiel
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In dem dritten Ausführungsbeispiel
wird zusätzlich
zu der Konstruktion wie sie für
das zweite Ausführungsbeispiel
vorstehend beschrieben ist, eine Abänderung an der Form der Lichtausgangsebene
vorgenommen. 5 und 6A und 6B veranschaulichen das dritte Ausführungsbeispiel.
In diesem Ausführungsbeispiel
ist die Lichtstrahlenganglinse 20 aus einem Material gefertigt,
das einen hohen thermischen Widerstand und eine hohe Lichtdurchlässigkeit
hat (beispielsweise Polykarbonat oder Acrylharzmaterial) und ist
so ausgebildet, dass es eine nahezu fächerförmige Form sowohl in dem Längsquerschnitt
(Schnittebene der X-Z Ebene) als auch in der seitlichen Querschnittsebene
(Schnittebene der X-Z Ebene) wiedergibt. Die Lichtausgangsebene 21 der
Lichtstrahlenganglinse 20 bildet eine Linsenebene, die
vorbestimmte Kurvenradien sowohl in der Längsquerschnittsrichtung (Schnittebene
der X-Z Ebene) und der seitlichen Querschnittsebene (Schnittebene
der X-Y) hat und der Pol O der Lichtausgangsebene 21 stimmt
mit dem Ursprung eines dreidimensionalen kartesischen Koordinatensystems überein.
Außerdem
ist ein Objektpunktfokus der Lichtausgangsebene 21 (hinterer
Fokus) an einer optischen Achse (X-Achse) neben der Lichteinfallsebene 22 der
Lichtstrahlenganglinse 20 vorhanden.
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Wenn bei dem wie vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiel
das von der Lichtquelle 10 ausgehende Licht von der linken
Wand 11a und der rechten Wand 11b in den Kern
jedes Lichtleiters 30 und 50 bei einem Winkel
von 30 (Grad) gegenüber
jeder Lichteinfallsebene eintritt, wird jeder Lichtabschnitt bei
nahezu 20 (Grad) reflektiert, tritt in jeden Lichtleiter 30 und
50 ein
und wird entlang der Innenseite des Kerns jedes Lichtleiters 30 und 50 geführt, während es
vollständig
reflektiert wird und betritt die Lichtstrahlenganglinse 20 des
Scheinwerfers 11 durch die Lichtausgangsebene des Lichtleiters 30 hindurch.
Da in diesem Fall der Kern des Lichtleiters 30 und die
Lichtstrahlenganglinse 20 aus dem selben Material oder
einem Material mit ähnlichen
Lichtbrechungsindizes gefertigt ist, wird das Licht wirkungsvoll
auch von dem Lichtleiter 30 zu der Lichtstrahlenganglinse 20 eintreten.
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Da die Abschattung 60 zwischen
der Lichtstrahlenganglinse 20 und dem Lichtleiter 30 angeordnet
ist und die Mitte des rechtwinkligen Fensters 61 der Abschattung 60 an
einer optischen Achse oder X-Linie der Lichtstrahlenganglinse 20 in
so einer Weise angeordnet ist, dass sie mit dem Pol der Lichtausgangsebene 21 der
Lichtstrahlenganglinse 20 übereinstimmt, betritt ein Teil
des von der Lichtausgangsebene des Lichtleiters 30 ausgestrahlten
Lichts oder ein Teil des Lichts mit Ausnahme des durch die Kanten
des rechtwinkligen Fensters 61 der Abschattung 60 abgeschirmten
Abschnitts die Lichtstrahlenganglinse 20.
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Das die Lichtstrahlenganglinse 20 betretende
Einfallslicht wird, wie dies vorstehend beschrieben ist, vollständig von
der linken und rechten Ebene 23 und 24 reflektiert
und als ein Ergebnis wird kein Licht außerhalb der linken und rechten
Seitenebenen 23 und 24 austreten, weil die linken
und rechten Ebenen 23 und 24 mit Luft in Kontakt
sind, die einen geringeren Lichtbrechungsindex hat. Daher wird das
die Lichtstrahlenganglinse 20 betretende Einfallslicht vorwärts geführt, während es
vollständig
und wahlweise in der Lichtstrahlenganglinse 20 mit der
rechten und linken Ebene 23 und 24, wie dies in 6A gezeigt ist, auf die
selbe Weise reflektiert wird, wie in dem vorstehend erwähnten ersten
Ausführungsbeispiel.
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Folglich wird das so geführte Licht
wiederum als das Licht abgestrahlt werden, das eine seitliche Ausdehnung
hat und horizontal flach ist. In diesem Fall erstreckt sich der
Winkel der seitlichen Ausdehnung des von der Lichtausgangsebene 21 der
Lichtstrahlenganglinse abgestrahlten Lichts auf bis zu 60 Grad.
Da ferner die Lichtausgangsebene 21 der Lichtstrahlenganglinse 20 eine
Linsenebene mit einem vorbestimmten Kurvenradius R hat und somit, wie
dies in 6A gezeigt ist,
die Normale n der Lichtausgangsebene und die Normal n' an einer imaginären Lichtausgangsebene 21' bei Punkt P übereinstimmen,
wird das direkte Ausgangslicht 1 und das reflektierte Ausgangslicht 1' so durchgängig, dass
die durch die Lichtverteilung des von der Lichtausgangsebene 21 abgestrahlten
Lichts verursachte inkohärente
Helligkeit vollständig
beseitigt wird.
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Da über dies das von der Lichtausgangsebene
des Lichtleiters 30 ausgestrahlte Licht in die Lichtstrahlenganglinse 20 eintritt,
nachdem der Abschnitt entfernt wird, der durch die Seiten des rechtwinkligen Fensters 61 der
Abdeckung 60 abgeschirmt wird oder in anderen Worten, der
Abschnitt des durch die Seiten des rechtwinkligen Fensters 61 der
Abschattung 60 blockierten Lichts nicht die Lichtstrahlenganglinse 20 betritt,
wird das vorwärts
geführte
Licht, während
es wahlweise durch die linke und rechte Ebene 23 und 24 in
der Lichtstrahlenganglinse 20 reflektiert wird, von der
Lichtausgangsebene 21 der Lichtstrahlenganglinse 20 als
Licht abgestrahlt, das eine seitliche Ausdehnung hat, und zur selben
Zeit an vier Seiten des rechtwinkligen Fensters 61 der
Abschattung 60 blockiert wird, d. h. von den vier Seiten abgeschnitten
ist, wie dies in 6B gezeigt
ist. In diesem Fall kann das von der Lichtausgangsebene 21 abgestrahlte
Licht vorwärts
mit einer klare Abbildungsformation und ohne einem Austreten in
den vier Richtungen abgestrahlt werden. Folglich kann das Licht
einen Bereich mit einer intensiven Helligkeit beleuchten, der sich
weit entfernt von dem Fahrzeug befindet, ohne auf der Gegenspur
fahrende Fahrzeuge zu blenden.
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Wenn gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel,
wie dies vorstehend beschrieben ist, der Lichtleiter 30 das
durch die Lichtquelle 10 vorgesehene Licht abstrahlt, betritt
das Ausgangslicht die Lichtstrahlenganglinse 20. Wenn dann
die Lichtstrahlenganglinse 20 das Einfallslicht von dem
Lichtleiter 30 abstrahlt, da die optische Achse X der Lichtstrahlenganglinse 20 und
die Abschattung 60 in so einer Weise angeordnet sind, dass
die Lichtverteilung des Ausgangslichts eine durchgängige und
rechtwinklige Lichtverteilung ausbildet, bildet die durch das Ausgangslicht
von der Lichtstrahlenganglinse 20 ein gewünschtes
durchgängiges
und rechtwinkliges Profil. Da in diesem Fall die Lampenvorrichtung
einer solchen Bauart einen einfachen Aufbau hat, in dem die Lampe
die Lichtstrahlenganglinse 20 und den Lichtleiter 30 verbindet
und die Abschattung 60 zwischen der Lichtstrahlenganglinse 20 und
dem Lichtleiter 30 so anordnet, dass die Lampenvorrichtung
einer solchen Bauart in einer einfachen Konstruktion und bei niedrigen
Kosten vorgesehen werden kann.
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Da ferner in dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
die Lichtstrahlenganglinse 20 eine Ausbildung hat, die
nahezu einer Fächer-
oder Bogenform sowohl in der Längsquerschnittsrichtung (Schnittebene
der X-Z Ebene) als auch in der Seitenquerschnittsrichtung (Schnittebene
der X-Y Ebene) ähnelt
und zur selben Zeit die Lichtausgangsebene 21 der Lichtstrahlenganglinse 10 eine
Linsenebene ausbildet die einen vorbestimmten Kurvenradius sowohl
in der Längsquerschnittsebene
(Schnittebene der X-Z Ebene) und der Seitenquerschnittsebene (Schnittebene
der X-Y Ebene) aufweist, betritt das ausgehende Licht die Lichtstrahlenganglinse 20,
die eine Form eines Fächers
in der Längsquerschnittsrichtung
und eine Form einer rechtwinkligen Platte in dem Querschnitt hat,
wenn der Lichtleiter 30 das Einfallslicht von der Lichtquelle 10 abstrahlt.
Dann wird das Einfallslicht vollständig durch die linken und rechten
Ebenen der Lichtstrahlenganglinse 20 reflektiert, die eine
Form eines Fächers
in der Längsquerschnittsrichtung
und eine Form einer rechtwinkligen Platte in der Seitenquerschnittsrichtung
hat und projiziert eine flache Lichtverteilung ohne eine inkohärente Helligkeit
vor dem Fahrzeug. Da über
dies die Lichtausgangsebene 21 der Lichtstrahlenganglinse 20 eine
Linsenebene mit einem vorbestimmten Kurvenradius darstellt, werden
die einem Scheinwerfer zum Beleuchten eines sich weit vor dem Fahrzeug befindenden
Bereichs innewohnende Funktionen sichergestellt.
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Da über dies die optische Achse
X der Lichtstrahlenganglinse durch den Pol O der Lichtstrahlenganglinse 20 hindurch
führt und
zur selben Zeit die Abschattung 60 in so einer Weise angeordnet
ist, dass die optische Achse X der Lichtstrahlenganglinse 20 mit
der Mitte des rechtwinkligen Fensters 61 der Abschattung 60 übereinstimmt
und somit die optische Achse X des Lichtstrahlenganglinse 20,
der Pol O der Lichtstrahlenganglinse 20 und die Mitte des rechtwinkligen
Fensters 61 der Abschattung 60 miteinander übereinstimmend
sind, projiziert die Lichtverteilung ein klares, durchgängiges und
rechtwinkliges Profil, sodass auf der Gegenfahrbahn fahrende Fahrzeuge
nicht geblendet werden.
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Die beschriebene vorliegende Erfindung
sollte nicht auf das erste bis dritte Ausführungsbeispiel begrenzt sein,
sondern kann auf unterschiedliche Arten abgeändert werden. Beispielsweise
kann die Abschattung 60 durch das Fenster ausgebildet sein,
das eine im Wesentlichen rechtwinklige Form hat, aber eine bogenförmige Seite 61' hat, wie dies
in 7B gezeigt ist und
die Abschattung 60 kann verwendet werden, wie dies in 7A und 8A gezeigt ist. In diesem Fall ist ein
Lichtverteilungsmuster vorgesehen, das eine bogenförmige Seitenform
hat, wie dies in 8B gezeigt
ist.
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Eine Lampenvorrichtung hat einen
Lichtleiter (30, 50), der ein Einfallslicht von
einer Lichtquelle (10) empfängt und ein ausgehendes Licht
abstrahlt, eine so mit dem Lichtleiter verbundene Lichtstrahlenganglinse
(20, 40), dass sie das von dem Lichtleiter (30, 50)
abgestrahlte Licht empfängt
und hat ein Lichtabschirmelement (60), das ein zwischen
einer Lichtausgangsebene (21) des Lichtleiters (30, 50) und
einer Lichteinfallsebene (22) der Lichtstrahlenganglinse
(20, 40) angeordnetes Fenster hat. Die Lichteinfallsform
der Lichteinfallsebene der Lichtstrahlenganglinse (20, 40)
ist rechtwinklig gemacht.