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Die
vorliegende Anmeldung beansprucht die Auslandspriorität der Japanischen
Patentanmeldung Nr. 2005-236074, eingereicht am 16. August 2005, deren
Gesamtinhalt durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen
wird.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugleuchte. Insbesondere
kann die Fahrzeugleuchte eine solche Leuchte sein, die selektiv
ein Lichtverteilungsmuster in Abhängigkeit vom Straßenzustand ändern kann,
beispielsweise abhängig
davon, ob es sich um ein Stadtgebiet oder eine Schnellstraße handelt,
sowie abhängig
vom Witterungszustand, beispielsweise wenn es regnet, und in Abhängigkeit
von anderen Bedingungen.
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Normalerweise
wird bei einem Fahrzeugscheinwerfer des Projektortyps von einer
Lichtquelle ausgesandtes Licht, beispielsweise von einer Halogenlampe
oder einer Entladungslampe, durch einen Reflektor reflektiert, und
in Vorwärtsrichtung
durch eine Projektorlinse projiziert. Da das reflektierte Licht teilweise
durch eine Abschirmung abgesperrt wird, wird ein Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster
erzeugt, das eine Abschneidelinie an einem oberen Endrand aufweist.
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Seit
einigen Jahren wurden Scheinwerfersysteme vorgeschlagen, die als „AFS" (Adaptives System
für Beleuchtung
in Vorwärtsrichtung)
bezeichnet werden, damit optimal das Licht in Abhängigkeit
von der Fahrumgebung gesteuert werden kann. Diese Systeme schaffen
einen Beleuchtungszustand, in welchem das Fahrzeug sicherer gefahren werden
kann.
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Bei
einem Beispiel für
ein derartiges AFS wird die gesamte Abblendlicht-Leuchteneinheit
nach rechts und links durch elektronische Steuerung in Abhängigkeit
vom Lenkwinkel eines Lenkrades und der Fahrzeuggeschwindigkeit bewegt.
Bei dieser Art eines AFS wird Licht in Fahrtrichtung des Fahrzeugs abgestrahlt.
Wenn beispielsweise das Fahrzeug auf einer kurvenreichen Straße fährt, muss
ein breiter Sichtbereich sichergestellt werden. Dieser Sichtbereich
enthält
Einzelheiten, welchen der Fahrer beim Fahren besondere Beachtung
schenkt, sodass der Fahrer schnell ein Hindernis erkennen kann,
beispielsweise einen Menschen, einen Gegenstand, ein Tier oder ein
anhaltendes Fahrzeug, sodass der Fahrer eine Maßnahme ergreifen kann, um das
Hindernis zu vermeiden.
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Weiterhin
wurden seit einigen Jahren AFSs mit variabler Lichtmenge bzw. variabler
Lichtverteilung entwickelt, bei welchen die Lichtmenge, die von einem
Fahrzeugscheinwerfer abgestrahlt wird, so geändert werden kann, dass eine
optimale Lichtverteilung in Abhängigkeit
vom Straßenzustand
erzeugt werden kann (beispielsweise in Abhängigkeit davon, ob es sich
um ein Stadtgebiet oder eine Schnellstraße handelt), in Abhängigkeit
vom Witterungszustand (beispielsweise Regen oder Nebel), und in
Abhängigkeit
von anderen Bedingungen. Für
die Zukunft wird erwartet, dass eine sicherere Fahrtumgebung unter Verwendung
eines derartigen AFS mit einer Lichtverteilung mit variabler Lichtmenge
zur Verfügung
gestellt werden kann.
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Es
gibt einen Fahrzeugscheinwerfer zur Erzeugung eines derartigen AFS
mit einer Lichtverteilung mit variabler Lichtmenge, der Halbleiterlichtquellen
wie beispielsweise LEDs einsetzt. Bei diesem Fahrzeugscheinwerfer
sind zahlreiche Halbleiterlichtquellen matrixartig angeordnet, und
werden gewünschte
Lichtquellen unter den Halbleiterlichtquellen selektiv eingeschaltet,
um ein Lichtverteilungsmuster zu erzeugen (vergleiche beispielsweise
die JP-A-2001-266620).
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Bei
dem in der JP-A-2001-266620 geschilderten Fahrzeugscheinwerfer ist
zwar eine beträchtliche
Fähigkeit
dazu vorhanden, das Lichtverteilungsmuster einzustellen, da zahlreiche
LEDs selektiv eingeschaltet und ausgeschaltet werden, jedoch muss der
Einschalt- und Ausschaltvorgang für jede von zahlreichen LEDs
gesteuert werden. Daher wird eine Steuerschaltung zum Ein- und Ausschalten
der LEDs kompliziert, was die Kosten erhöht. Die vorliegende Erfindung
wurde angesichts des voranstehend geschilderten Problems entwickelt.
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Ein
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugleuchte, die
eine Projektorlinse aufweist, und mehrere Lichtaussendeabschnitte,
die in der Nähe
eines hinteren Brennpunktes der Projektorlinse angeordnet sind,
wobei Lichtstrahlen, die von den mehreren Lichtaussendeabschnitten
ausgesandt werden, in Vorwärtsrichtung
durch die Projektorlinse um eine optische Achse herum projiziert
werden. Zumindest einer der Lichtaussendeabschnitte kann unabhängig von
den anderen Lichtaussendeabschnitten ein- und ausgeschaltet werden,
und Längsachsen
der Lichtaussendeabschnitte sind im Wesentlichen in Radialrichtung
der optischen Achse angeordnet.
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Bei
dieser Fahrzeugleuchte kann jeder der Lichtaussendeabschnitte eine
im Wesentlichen rechteckige Form aufweisen.
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Bei
dieser Fahrzeugleuchte können
die Lichtaussendeabschnitte jeweils durch Lichtemitterdioden gebildet
werden.
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Bei
dieser Fahrzeugleuchte können
die Lichtaussendeabschnitte durch ein Lichtemittermodul gebildet
werden, das im Wesentlichen rechteckige Lichtaussendeabschnitte
aufweist.
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Bei
dieser Fahrzeugleuchte können
die Lichtaussendeabschnitte im Wesentlichen in Radialrichtung der
optischen Achse um den Brennpunkt herum angeordnet sein, und können die
Lichtaussendeabschnitte unabhängig
voneinander ein- und ausgeschaltet werden.
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Bei
dieser Fahrzeugleuchte können
die Lichtaussendeabschnitte einen ersten Lichtaussendeabschnitt
umfassen, der im Wesentlichen in Horizontalrichtung verläuft, einen
zweiten Lichtaussendeabschnitt, der im Wesentlichen in Vertikalrichtung verläuft, sowie
einen dritten Lichtaussendeabschnitt, der im Wesentlichen in Diagonalrichtung
zwischen dem ersten und dem zweiten Lichtaussendeabschnitt verläuft.
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Diese
Fahrzeugleuchte kann weiterhin eine Leuchteneinheit zum Aussenden
von Abblendlicht aufweisen, und das abgestrahlte Licht, das von
der Projektorlinse projiziert wird, kann selektiv einem Lichtverteilungsmuster überlagert
werden, das durch das Abblendlicht ausgebildet wird.
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Die
Lichtaussendeabschnitte können
in einem Lichtemittermodul vorgesehen sein, oder es können mehrere
Lichtemittermodule so angeordnet sein, dass sie die Lichtaussendeabschnitte
ausbilden.
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Hierbei
kann jeder der Lichtaussendeabschnitte aus einer Halbleiterlichtquelle
bestehen, und insbesondere aus einer Lichtemitterdiode.
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Die
Lichtaussendeabschnitte können
aus Lichtemitterchips bestehen, die jeweils einen im Wesentlichen
rechteckigen Lichtaussendeabschnitt aufweisen. Die rechteckigen
Lichtaussendeabschnitte können
aus einem Lichtemitterchip bestehen, oder es können mehrere Lichtemitterchips
so angeordnet sein, dass ein im Wesentlichen rechteckiger Lichtaussendeabschnitt
ausgebildet wird.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile, Eigenschaften, und zusätzliche Merkmale hervorgehen.
Es zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung eines Lichtverteilungsmusters, das in Vorwärtsrichtung
von einem Fahrzeug bei einer beispielhaften Ausführungsform eines AFS mit einem
Lichtverteilungsmuster mit variabler Lichtmenge gemäß der vorliegenden Erfindung
projiziert wird;
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2 eine
horizontale Querschnittsansicht eines Fahrzeugscheinwerfers der
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung;
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3 eine
Perspektivansicht eines Lichtquellenmoduls des Fahrzeugscheinwerfers;
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4 eine
schematische Aufsicht des Lichtquellenmoduls des Fahrzeugscheinwerfers;
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5 eine
Darstellung von Lichtwegen im horizontalen Querschnitt einer zusätzlichen
Leuchteneinheit;
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6 eine
Darstellung der Lichtwege in einem vertikalen Querschnitt der zusätzlichen
Leuchteneinheit;
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7 eine
schematische Darstellung eines Lichtverteilungsmusters, das von
dem Fahrzeugscheinwerfer projiziert wird;
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8 eine
Ansicht eines abgeänderten Fahrzeugscheinwerfers;
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9 eine
Ansicht eines weiteren, abgeänderten
Fahrzeugscheinwerfers; und
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10 eine
Ansicht eines weiteren, abgeänderten
Fahrzeugscheinwerfers, der einen zusätzlichen Lichtquellenchip aufweist,
um Beleuchtungslicht für
hoch angebrachte Verkehrsschilder zu erzeugen.
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Zwar
wird die Erfindung in Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben, jedoch sollen die folgenden, beispielhaften
Ausführungsformen
nicht die Erfindung einschränken.
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Zuerst
wird einleitend, bevor die Fahrzeugleuchte gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben
wird, ein AFS mit einer Lichtverteilung mit variabler Lichtmenge
zur Durchführung
einer Lichtverteilungssteuerung mit variabler Lichtmenge in Abhängigkeit
vom Straßenzustand
beschrieben, beispielsweise in Abhängigkeit davon, ob es sich
um ein Stadtgebiet oder eine Schnellstraße handelt, in Abhängigkeit
vom Witterungszustand wie beispielsweise Regen, und in Abhängigkeit
von anderen Bedingungen.
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1 zeigt
schematisch ein Lichtverteilungsmuster, das in Vorwärtsrichtung
von einem Fahrzeug bei dem AFS mit einer Lichtverteilung mit variabler
Lichtmenge gemäß der Ausführungsform projiziert
wird.
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Ein
Lichtverteilungsmuster S1 wird durch einen Lichtstrahl erzeugt,
der in die Nähe
eines Punktes HV oder eines Bereiches im Wesentlichen darunter abgestrahlt
wird. Wenn die Lichtintensität
im Bereich dieses Lichtverteilungsmusters S1 zunimmt, wird die Erkennbarkeit
entfernter Objekte verbessert. Durch selektive Erhöhung der
Lichtmenge im Bereich dieses Lichtverteilungsmusters S1 kann daher
eine Schnellstraßenbetriebsart
aktiviert werden, die beispielsweise bei Schnellstraßen eingesetzt
wird.
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Lichtverteilungsmuster
S2 und S3 werden durch Lichtstrahlen erzeugt, die jeweils in die
Bereiche abgestrahlt werden, die an der linken bzw. rechten Seite
des Lichtverteilungsmusters S1 angeordnet sind, und diese Lichtverteilungsmuster
S2 und S3 erstrecken sich in Horizontalrichtung links und rechts
in Bezug auf den Punkt HV. Wenn die Lichtintensität der Bereiche
dieser Lichtverteilungsmuster S2 und S3 zunimmt, wird die Sicht
in Seitenrichtung verbessert. Durch selektive Erhöhung der
Lichtmenge der Bereiche dieser Lichtverteilungsmuster S2 und S3
können daher
eine Stadtbetriebsart, die beispielsweise beim Fahren im Stadtgebiet
eingesetzt wird, eine Abstrahlbetriebsart in Vorwärtsrichtung,
die beim Abbiegen nach rechts oder links eingesetzt wird, und andere Betriebsarten
erzielt werden.
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Ein
Lichtverteilungsmuster S4 wird durch einen Lichtstrahl erzeugt,
der in einem Bereich unterhalb des Lichtverteilungsmusters S1 abgestrahlt wird,
und der nach unten in Bezug auf den Punkt HV verläuft. Wenn
die Lichtintensität
im Bereich dieses Lichtverteilungsmusters S4 abnimmt, wird die Reflexion
von Licht von einer Straßenoberfläche beispielsweise
bei Regen unterdrückt,
sodass die Sicht verbessert werden kann. Durch selektive Verringerung der
Lichtmenge im Bereich dieses Lichtverteilungsmusters S4 kann daher
eine Regenbetriebsart erzielt werden, die beim Fahren im Regen verwendet
wird.
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Lichtverteilungsmuster
S5 und S6 werden jeweils an der linken bzw. rechten Seite des Lichtverteilungsmusters
S4 erzeugt, und erstrecken sich schräg (oder diagonal) nach unten
jeweils nach links bzw. rechts in Bezug auf den Punkt HV. Wenn die
Lichtintensität
in den Bereichen dieser Lichtverteilungsmuster S5 und S6 zunimmt,
wird die Erkennbarkeit von Verkehrszeichen verbessert, beispielsweise
einer Zentrumslinie und von Spurunterteilungslinien auf der Straße in Vorwärtsrichtung.
Durch selektive Erhöhung
der Lichtmenge der Bereiche dieser Lichtverteilungsmuster S5 und
S6, sowie durch selektive Verringerung der Lichtmenge des Bereiches
des voranstehend geschilderten Lichtverteilungsmusters S4, kann daher
eine optimale Regenbetriebsart erzielt werden.
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Das
AFS mit einer Lichtverteilung mit variabler Lichtmenge gemäß dieser
beispielhaften Ausführungsform
ist so ausgebildet, dass die Lichtverteilungsmuster S1 bis S6 in
Radialrichtung um die Nähe des
Punkts HV herum ausgebildet werden (welcher den Schnittpunkt einer
Linie H und einer Linie V auf einer Leinwand darstellt, die vor
dem Fahrzeug angeordnet ist), in einem Bereich im Wesentlichen unterhalb
der Linie H. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform wird dieser Punkt
hervorgehoben, und sind mehrere Lichtquellen in Radialrichtung eines
bestimmten Punkts in Abhängigkeit
von dem Lichtverteilungsmuster angeordnet, das in Vorwärtsrichtung projiziert
werden soll.
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Ein
spezielles Beispiel für
den Fahrzeugscheinwerfer zur Erzielung dieses AFS mit einem Lichtverteilungsmuster
mit variabler Lichtmenge wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 2 bis 7 beschrieben.
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2 ist
eine horizontale Querschnittsansicht des Fahrzeugscheinwerfers gemäß dieser
beispielhaften Ausführungsform, 3 ist
eine Perspektivansicht eines Lichtquellenmoduls des Fahrzeugscheinwerfers
gemäß dieser
beispielhaften Ausführungsform,
und 4 ist eine entsprechende, schematische Aufsicht. 5 ist
eine Ansicht, die Lichtwege in einem horizontalen Querschnitt einer zusätzlichen
Leuchteneinheit bei dieser beispielhaften Ausführungsform zeigt, 6 ist
eine Ansicht, welche die Lichtwege in einem entsprechenden Vertikalquerschnitt
zeigt, und 7 ist eine schematische Ansicht,
die ein Lichtverteilungsmuster zeigt, das von dem Fahrzeugscheinwerfer
gemäß dieser beispielhaften
Ausführungsform
projiziert wird.
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2 ist
eine horizontale Querschnittsansicht einer beispielhaften Ausführungsform
des Fahrzeugscheinwerfers gemäß der Erfindung.
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Wie
in 2 gezeigt, ist der Fahrzeugscheinwerfer 10 gemäß dieser
beispielhaften Ausführungsform
eine Leuchte, die an einem rechten Seitenabschnitt eines Vorderendes
eines Fahrzeugs angebracht ist. Bei diesem Fahrzeugscheinwerfer 10 wird
eine Leuchtenkammer 10a durch einen Leuchtenkörper 12 und
eine transparente, lichtdurchlässige Abdeckung 14 gebildet,
die an einem Vorderend-Öffnungsabschnitt
dieses Leuchtenkörpers 12 angebracht
ist, und sind eine grundlegende Leuchteneinheit 20 und
eine zusätzliche
Leuchteneinheit 60 in dieser Leuchtenkammer 10a aufgenommen,
und nebeneinander in Richtung nach links und rechts angeordnet.
Eine Verlängerung 16 ist
in der Leuchtenkammer 10 im Wesentlichen entlang der lichtdurchlässigen Abdeckung 14 vorgesehen,
und rohrförmige,
offene Abschnitte 16a und 16b erstrecken sich
jeweils durch diese Abschnitte der Verlängerung 16 hindurch,
entsprechend der grundlegenden Leuchteneinheit 20 und der
zusätzlichen
Leuchteneinheit 60, und sind im Wesentlichen so angeordnet,
dass sie jeweils die Leuchteneinheit 20 bzw. 60 umgeben.
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Die
grundlegende Leuchteneinheit 20 ist so ausgebildet, dass
sie zwischen Abblendlicht (Licht bei Gegenverkehr) und Fernlicht
(Fahrtlicht) umgeschaltet werden kann. In der Abblendlicht-Betriebsart strahlt
die grundlegende Leuchteneinheit 20 Licht zur Ausbildung
eines Abblendlicht-Lichtverteilungsmusters
ab, und in der Fernlicht-Betriebsart strahlt diese Leuchteneinheit 20 Licht
zur Ausbildung eines Fernlicht-Lichtverteilungsmusters ab.
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Andererseits
leuchtet die zusätzliche
Leuchteneinheit 60 selektiv (oder wird selektiv eingeschaltet)
während
des Leuchtens (oder des eingeschalteten Zustands) der grundlegenden
Leuchteneinheit 20, um Licht zur Ausbildung zusätzlicher
Lichtverteilungsmuster abzustrahlen, die dem Lichtverteilungsmuster überlagert
sind, das von der grundlegenden Leuchteneinheit 20 erzeugt
wird.
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Nachstehend
werden Einzelheiten der Konstruktion der grundlegenden Leuchteneinheit 20 sowie
der zusätzlichen
Leuchteneinheit 60 beschrieben.
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Als
erstes wird die Konstruktion der grundlegenden Leuchteneinheit 20 erläutert.
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Diese
grundlegende Leuchteneinheit 20 weist eine optische Achse
Ax auf, die in Richtung nach vorn und hinten des Fahrzeugs verläuft, und
ist auf dem Leuchtenkörper 12 über einen
Ausrichtungsmechanismus 50 so gehaltert, dass sie in Richtung nach
oben und unten und in Richtung nach rechts und links verschwenkt
werden kann. Diese grundlegende Leuchteneinheit 20 ist
so ausgebildet, dass dann, wenn keine Einstellung der Ausrichtung
durch den Ausrichtungsmechanismus 50 erfolgt, sich die optische
Achse Ax der Leuchteneinheit 20 nach unten in einem Winkel
von etwa 0,5 bis 0,6 Grad in Bezug auf die Horizontalrichtung in
Richtung nach vorn und hinten des Fahrzeugs erstreckt.
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Wie
in 2 gezeigt, ist die grundlegende Leuchteneinheit 20 eine
Leuchteneinheit des Projektortyps, und weist eine Lichtquellenlampe 22 auf,
einen Reflektor 24, einen Halter 26, eine Projektorlinse 28,
eine bewegbare Abschirmung 32, und ein Abschirmungsantriebs-Stellglied 36.
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Die
Projektorlinse 28 weist eine Plankonvexlinse auf, die mit
einer konvexen vorderen Oberfläche und
einer ebenen hinteren Oberfläche
versehen ist, ist auf der optischen Achse Ax angeordnet, und projiziert
ein Bild (das in einer Brennebene liegt, welche einen hinteren Brennpunkt
F1 der Projektorlinse 28 enthält) in Vorwärtsrichtung als ein umgekehrtes
Bild.
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Die
Lichtquellenlampe 22 ist eine Endladungslampe, beispielsweise
eine Metallhalogenidlampe, die einen Entladungslichtaussendeabschnitt 22a aufweist,
und diese Lichtquellenlampe 22 ist so auf dem Reflektor 24 angebracht,
dass ihr Entladungslichtaussendeabschnitt 22a hinter dem
hinteren Brennpunkt F1 der Projektorlinse 28 koaxial zur optischen
Achse Ax angeordnet ist.
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Der
Reflektor 24 ist so ausgebildet, dass er Licht von dem
Entladungslichtaussendeabschnitt 22a sammelnd in Vorwärtsrichtung
zur optischen Achse Ax reflektiert. Der Reflektor 24 weist
eine reflektierende Oberfläche 24a auf,
und die Form des Querschnitts dieser reflektierenden Oberfläche 24a, welche
die optische Achse Ax enthält,
ist im Wesentlichen elliptisch, und die Exzentrizität der reflektierenden
Oberfläche 24a nimmt
allmählich
vom Vertikalquerschnitt zum Horizontalquerschnitt hin zu. Infolge dieser
Konstruktion wird im vertikalen Querschnitt Licht, das von dem Entladungslichtaussendeabschnitt 22a ausgesandt
und dann durch die reflektierende Oberfläche 24a reflektiert
wird, an einem Ort gesammelt, der etwas vor dem hinteren Brennpunkt F1
liegt, und wird im horizontalen Querschnitt der Ort, an welchem
das Licht gesammelt wird, beträchtlich vor
dem hinteren Brennpunkt F1 angeordnet.
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Der
Halter 26 erstreckt sich von einem Vorderend-Öffnungsabschnitt des Reflektors 24 aus nach
vorn, und ist im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet. Dieser Halter 26 haltert
fest den Reflektor 24 an seinem hinteren Endabschnitt,
und haltert fest die Projektorlinse 28 an seinem Vorderendabschnitt.
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Die
bewegbare Abschirmung 32 ist in einem im Wesentlichen unteren
Halbabschnitt des Innenraum des Halters 26 angeordnet,
und ist schwenkbar auf dem Halter 26 durch Schwenkstifte 38 gehaltert, die
sich in Richtung nach links und rechts erstrecken. Die bewegbare
Abschirmung 32 kann zwischen einer Lichtabsperrposition
und einer Lichtabsperr-Aufhebungsposition
bewegt werden, in welche die bewegbare Abschirmung 32 bewegt
werden kann, wenn bei ihr eine Schwenkbewegung nach hinten um einen vorbestimmten
Winkel gegenüber
der Lichtabsperrposition durchgeführt wird.
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Eine
feste Abschirmung 40 ist einstückig oder vereinigt mit dem
Halter 26 ausgebildet, und ist vor der bewegbaren Abschirmung 32 angeordnet. Diese
feste Abschirmung 40 dient dazu, zu verhindern, dass von
dem Reflektor 24 reflektiertes Streulicht auf die Projektorlinse 28 einfällt.
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Wenn
sich die bewegbare Abschirmung 32 in ihrer Lichtabsperrposition
befindet, geht ihr oberer Endrand 32a durch den hinteren
Brennpunkt F1 der Projektorlinse 28 hindurch. Daher sperrt
die bewegbare Abschirmung 32 einen Teil des von dem Reflektor 24 reflektierten
Lichts ab, wodurch der Hauptanteil des nach oben gerichteten Lichtes
ausgeschaltet wird, das sich von der Projektorlinse 28 aus
nach vorn ausbreitet. Andererseits ist, wenn die bewegbare Abschirmung 32 von
der Lichtabsperrposition in die Lichtabsperr-Aufhebungsposition
bewegt wird, ihr oberer Endrand 32a schräg nach unten
verlaufend angeordnet, wodurch die Absperrung des von dem Reflektor 24 reflektierten
Lichts aufgehoben wird (dieser Zustand ist nicht dargestellt).
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Das
Abschirmungsantriebs-Stellglied 36 weist einen Elektromagneten
oder dergleichen auf. Das Abschirmungsantriebs-Stellglied 36 überträgt eine
Hin- und Herbewegung (in Richtung nach vorn und hinten) seiner Ausgangswelle
auf die bewegbare Abschirmung 32, um eine Schwenkbewegung
dieser bewegbaren Abschirmung 32 hervorzurufen. Wenn ein
Lichtumschaltschalter (nicht gezeigt) betätigt wird, wird das Abschirmungsantriebs-Stellglied 36 so angetrieben,
dass sich seine Ausgangswelle in Richtung nach vorn und hinten bewegt,
wodurch die bewegbare Abschirmung 32 zwischen der Lichtabsperrposition
und der Lichtabsperr-Aufhebungsposition bewegt
wird.
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Als
nächstes
wird die Konstruktion der zusätzlichen
Leuchteneinheit 60 beschrieben.
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Die
zusätzliche
Leuchteneinheit 60 weist eine optische Achse Axx auf, die
sich in Richtung nach vorn und hinten des Fahrzeugs erstreckt, und ist
auf dem Leuchtenkörper 12 über einen
Ausrichtungsmechanismus 55 so gehaltert, dass sie in Richtung
nach oben und unten und in Richtung nach rechts und links verkippt
werden kann.
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Wie
aus 2 hervorgeht, ist die zusätzliche Leuchteneinheit 60 eine
Leuchteneinheit des Projektortyps, welche Halbleiterlichtquellen
einsetzt, und weist das Lichtquellenmodul 70 auf, einen
Lichtquelleneinheitshalter 64, einen Linsenhalter 66,
sowie eine Projektorlinse 68.
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Der
Lichtquelleneinheitshalter 64 ist ein kastenartiges Teil
aus Metall, das an seinem Abschnitt an der Vorderseite des Fahrzeugs
offen ist, und das Lichtquellenmodul 70 wird in einem unteren
Abschnitt 64a dieses Lichtquelleneinheitshalters 64 gehaltert.
Der Linsenhalter 66 ist an dem vorderen Seitenabschnitt
des Fahrzeugs des Lichtquelleneinheitshalters 64 angebracht,
um dessen vordere Öffnung
abzudecken. Kühlrippen 64b in
Form kammartiger Zähne,
die als ein Kühlkörper dienen,
sind auf einem Seitenabschnitt der Rückseite des Fahrzeugs des Lichtquelleneinheitshalters 64 vorgesehen.
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Der
Lichtquellenhalter 66 ist ein rohrförmiges Teil, das an seinen
entgegengesetzten Enden offen ist, also in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs,
und ist an dem Lichtquelleneinheitshalter 64 an dessen
hinterem Endabschnitt befestigt. Die Projektorlinse 68 ist
an dem Öffnungsabschnitt
an der Vorderseite des Fahrzeugs des Linsenhalters 66 über ein
Halteteil (nicht gezeigt) befestigt.
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Die
Projektorlinse 68 weist eine Plankonvexlinse auf, die eine
konvexe, vordere Oberfläche
und eine ebene, rückwärtige Oberfläche aufweist,
ist auf der optischen Achse Axx angeordnet, und projiziert ein Bild
(das in einer Brennebene liegt, welche einen hinteren Brennpunkt
F2 der Projektorlinse 68 enthält) in Vorwärtsrichtung als umgekehrtes
Bild.
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Als
nächstes
wird das Lichtquellenmodul 70 beschrieben.
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Wie
in den 3 und 4 gezeigt, weist das Lichtquellenmodul 70 mehrere
Lichtquellenchips 72 bis 77 auf (die jeweils aus
Halbleitern bestehen), die auf einem Basisteil 71 angebracht
sind. Zum Schutz der Lichtquellenchips 72 bis 77 kann
Harz auf diese Lichtquellenschips 72 bis 77 aufgeformt
sein, oder kann eine lichtdurchlässige
Abdeckung vorgesehen sein, um die Lichtquellenchips 72 bis 77 abzudecken.
Bei der vorliegenden, beispielhaften Ausführungsform weist jeder der
mehreren Lichtquellenchips 72 bis 77 ein Halbleiterlichtquellenelement
auf, beispielsweise eine Lichtemitterdiode (LED) oder ein organisches
EL-Element.
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Wie
aus 4 hervorgeht, sind diese Lichtquellenchips 72 bis 77 an
jenem Ort einer Montageoberfläche 71a des
Basisteils 71 angeordnet, der sich oberhalb von dessen
Zentrumslinie erstreckt, also oberhalb einer gedachten Linie h,
die sich in Horizontalrichtung so erstreckt, dass die Montageoberfläche 71a in
zwei Abschnitte in Richtung nach oben und unten unterteilt wird.
Das Lichtquellenmodul 70 ist auf dem Lichtquelleneinheitshalter 64 so
angebracht, dass der hintere Brennpunkt F2 der Projektorlinse 68 mit
der Umgebung des Schnittpunkts der gedachten Linie h und einer gedachten
Linie v zusammenfällt, die
sich in Vertikalrichtung erstreckt, sodass die Montageoberfläche 71a in
zwei Abschnitte in Richtung nach rechts und links unterteilt wird.
Weiterhin ist das Lichtquellenmodul 70 auf dem Lichtquelleneinheitshalter 64 so
angebracht, dass die optische Achse Axx, die durch den hinteren
Brennpunkt F2 hindurchgeht, die Montageoberfläche 71a im Wesentlichen senkrecht
schneidet. Die Lichtquellenschips 72 bis 77 sind
daher im Wesentlichen oberhalb der optischen Achse Axx angeordnet.
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Wie
aus 4 hervorgeht, weisen die Lichtquellenchips 72 bis 77 jeweilige
Lichtaussendeoberflächen 72a bis 77a auf, die
im Wesentlichen rechteckförmig
sind. Bei dieser beispielhaften Ausführungsform bilden die Lichtaussendeoberflächen 72a bis 77a der
Lichtquellenchips 72 bis 77 jeweils einen Lichtaussendeabschnitt.
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Der
Lichtquellenchip 72 ist in der Nähe des Schnittpunkts der gedachten
Linie h und der gedachten Linie v so angeordnet, dass seine Längsachse
im Wesentlichen parallel zur gedachten Linie h verläuft, also
im Wesentlichen in Richtung der Breite des Fahrzeugs. Die Lichtquellenchips 73 und 74 sind
an der linken bzw. rechten Seite des Lichtquellenchips 72 angeordnet,
der Lichtquellenchip 75 ist an der Oberseite des Lichtquellenchips 72 angeordnet,
und die Lichtquellenchips 76 und 77 sind schräg nach oben
links bzw. rechts des Lichtquellenchips 72 angeordnet.
Bei dieser beispielhaften Ausführungsform sind
daher die Lichtquellenchips 73 bis 77 in Radialrichtung
des Lichtquellenchips 72 angeordnet, also in Radialrichtung
der optischen Achse Axx, die durch den hinteren Brennpunkt F2 hindurchgeht,
der in der Nähe
des Schnittpunktes der gedachten Linien h und v angeordnet ist.
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Die
Lichtquellenchips 73 und 74 sind auf einer linken
bzw. rechten Verlängerungslinie
des Lichtquellenchips 72 angeordnet, und die Längsachsen ihrer
Lichtaussendeoberflächen 73a und 74a verlaufen
im Wesentlichen parallel zur gedachten Linie h. Infolge dieser Anordnung
erstrecken sich die Lichtaussendeoberflächen 73a und 74a im
Wesentlichen in Radialrichtung der optischen Achse Axx.
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Der
Lichtquellenchip 75 ist auf einer oberen Verlängerungslinie
(der gedachten Linie v) des Lichtquellenchips 72 angeordnet,
und die Längsachse seiner
Lichtaussendeoberfläche 75a verläuft im Wesentlichen
parallel zur gedachten Linie v. Bei dieser Anordnung erstreckt sich auch
die Lichtaussendeoberfläche 75a in
Radialrichtung der optischen Achse Axx.
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Die
Lichtquellenchips 76 und 77 sind in Radialrichtung
auf Verlängerungslinien
(gedachten Linien SL und SR) angeordnet, die sich schräg nach oben von
dem Lichtquellenchip 72 nach links bzw. rechts erstrecken,
und die Längsachsen
ihrer Lichtaussendeoberflächen 76a und 77a verlaufen
im Wesentlichen parallel zu den gedachten Linien SL und SR. Bei
dieser Anordnung erstrecken sich auch die Lichtaussendeoberflächen 76a und 77a in
Radialrichtung der optischen Achse Axx. Hierbei kann der Winkel zwischen
jeder der gedachten Linien SL und SR und der gedachten Linie h beispielsweise
auf 45 Grad eingestellt sein.
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Wie
aus einem Vergleich von 1 mit 4 hervorgeht,
sind bei dem AFS mit einer Lichtverteilung mit variabler Lichtmenge
von 1 die Lichtquellenchips 72 bis 77 so
angeordnet, dass vertikal und horizontal invertierte Lichtverteilungsmuster (die
in Vorwärtsrichtung
des Fahrzeugs abgestrahlt werden) erhalten werden können. Bei
dieser beispielhaften Ausführungsform
sind nämlich
die Lichtquellenchips 72 bis 77 so angeordnet,
dass sie einem AFS mit Lichtverteilung mit variabler Lichtmenge
entsprechen, beispielsweise jenem, das in 1 gezeigt
ist.
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Die
Zufuhr elektrischer Energie zu den Lichtquellenchips 72 bis 77 wird
durch eine Lichteinschalt-/Ausschaltsteuerung 80 gesteuert,
die bei dem Fahrzeug vorhanden ist. Die Lichteinschalt-/Ausschaltsteuerung 80 kann
das Einschalten und Ausschalten der Lichtquellenchips 72 bis 77 unabhängig voneinander
steuern. So kann beispielsweise, gesteuert durch die Lichteinschalt-/Ausschaltsteuerung 80,
nur der Lichtquellenchip 72 eingeschaltet werden, während die
anderen Lichtquellenchips 73 bis 77 im ausgeschalteten
Zustand gehalten werden.
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Als
nächstes
werden die Lichtwege des Lichts, das von dem Lichtquellenmodul 70 gemäß dieser
beispielhaften Ausführungsform
ausgesandt wird, unter Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben.
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Lichtstrahlen,
die von den Lichtquellenchips 72 bis 77 ausgesandt
werden, gehen durch die Nähe des
hinteren Brennpunkts F2 hindurch, treffen auf die hintere Oberfläche der
Projektorlinse 68 auf, und bewegen sich dann in Vorwärtsrichtung
von der vorderen Oberfläche
dieser Projektorlinse 68 als im Wesentlichen parallele
Lichtstrahlen. Die Lichtaussendeoberflächen 72a bis 77a der
Lichtquellenchips 72 bis 77 bilden ein jeweiliges
Originalbild, das in Vorwärtsrichtung
abgestrahlt werden soll, und die Bilder, die von den Lichtaussendeoberflächen 72a bis 77a ausgebildet
werden, werden in Vorwärtsrichtung
in vertikal und horizontal umgekehrter Ausrichtung durch die Projektorlinse 68 projiziert.
Die Lichtquellenchips 72 bis 77 sind hierbei oberhalb
der optischen Achse Axx angeordnet, sodass die in Vorwärtsrichtung
projizierten Bilder im Wesentlichen unterhalb der optischen Achse
Axx liegen, wie in 6 gezeigt ist, welche die Lichtwege
im vertikalen Querschnitt zeigt.
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Als
nächstes
wird das Lichtverteilungsmuster beschrieben, das durch die grundlegende
Leuchteneinheit 20 und die zusätzliche Leuchteneinheit 60 ausgebildet
wird. Die nachstehende Beschreibung betrifft einen Fall, in welchem
die grundlegende Leuchteneinheit 20 in der Abblendlicht-Betriebsart eingesetzt
wird.
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7 zeigt
im Einzelnen das in Vorwärtsrichtung
projizierte Lichtverteilungsmuster 100. Das in 7 gezeigte
Lichtverteilungsmuster 100 wird auf eine Leinwand projiziert,
die beispielsweise in einer Entfernung 25 m vor dem Fahrzeug angeordnet
ist.
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Das
Lichtverteilungsmuster 100 wird im Wesentlichen durch ein
Hauptlichtverteilungsmuster 101 ausgebildet, das von der
grundlegenden Leuchteneinheit 20 erzeugt wird. Dieses Hauptlichtverteilungsmuster 101 weist
eine Abschneidelinie 101a entsprechend der Form des oberen
Endrandes der bewegbaren Abschirmung 32 auf.
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Licht
von der zusätzlichen
Leuchteneinheit 60 wird so projiziert, dass es lokal dem
Hauptlichtverteilungsmuster 101 überlagert wird, wodurch lokal
die Lichtmenge des Hauptlichtverteilungsmusters 101 erhöht wird.
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Genauer
gesagt bildet Licht, das von dem Lichtquellenchip 72 ausgesandt
wird, ein Hilfslichtverteilungsmuster 111 aus, das in die
Nähe des Punktes
HV oder eines Bereiches im Wesentlichen unterhalb von diesem abgestrahlt
wird, wodurch hauptsächlich
die Lichtmenge einer „heißen Zone" (Bereich mit hoher
Lichtintensität)
des Hauptlichtverteilungsmusters 101 erhöht wird.
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Lichtstrahlen,
die von den Lichtquellenchips 73 und 74 ausgesandt
werden, bilden jeweils ein Lichtverteilungsmuster 112 bzw. 113 aus,
die in Bereiche abgestrahlt werden, die sich an der linken bzw. rechten
Seite des Hilfslichtverteilungsmusters 111 befinden, und
diese Lichtstrahlen werden so projiziert, dass entsprechend der
Anordnung und der Form der Lichtaussendeoberflächen 73a und 74a die Hilfslichtverteilungsmuster 112 und 113 sich
nach links bzw. rechts in Horizontalrichtung in Bezug auf das Hilfslichtverteilungsmuster 111 erstrecken.
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Licht,
das von dem Lichtquellenchip 75 ausgesandt wird, bildet
ein Hilfslichtverteilungsmuster 114 aus, das zu einem Bereich
abgestrahlt wird, der unterhalb des Hilfslichtverteilungsmusters 111 liegt. Dieses
Licht wird so projiziert, dass entsprechend der Anordnung und der
Form der Lichtaussendeoberfläche 75a sich
das Hilfslichtverteilungsmuster 114 nach unten in Bezug
auf den Punkt HV erstreckt.
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Lichtstrahlen,
die von den Lichtquellenchips 76 und 77 ausgesandt
werden, bilden ein jeweiliges Hilfslichtverteilungsmuster 115 bzw. 116.
Diese Muster 115 und 116 werden auf Bereiche abgestrahlt,
die zwischen dem Hilfslichtverteilungsmuster 112 und dem
Hilfslichtverteilungsmuster 114 bzw. zwischen dem Hilfslichtverteilungsmuster 113 und
dem Hilfslichtverteilungsmuster 114 angeordnet sind. Diese Lichtstrahlen
werden so projiziert, dass entsprechend der Anordnung und der Form
der Lichtaussendeoberflächen 76a und 77a die
Hilfslichtverteilungsmuster 115 und 116 schräg nach unten
nach links bzw. rechts verlaufen.
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Bei
dieser beispielhaften Ausführungsform werden,
gesteuert durch die Lichteinschalt-/Ausschaltsteuerung 80,
die Lichtquellenchips 72 bis 77 selektiv ein-
und ausgeschaltet, wodurch selektiv die Hilfslichtverteilungsmuster 111 bis 116 in
Vorwärtsrichtung
projiziert werden.
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Beispielsweise
wird, wenn nur der Lichtquellenchip 72 eingeschaltet ist,
nur das Hilfslichtverteilungsmuster 111 ausgebildet, und
nimmt die Intensität
des Lichts zu, das in die Nähe
des Punktes HV oder des Bereiches unterhalb von diesem abgestrahlt
wird, wodurch die Fernsicht verbessert wird. Hierdurch kann die
Schnellstraßenbetriebsart
erzielt werden, die beispielsweise bei einer Schnellstraße oder
dergleichen eingesetzt wird.
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Wenn
einer der Lichtquellenchips 73 und 74 eingeschaltet
ist, wird das Hilfslichtverteilungsmuster 112 bzw. 113 ausgebildet,
und nimmt die Intensität des
Lichts zu, das nach links bzw. rechts abgestrahlt wird, sodass ein
Bereich in Vorwärtsrichtung
hell beim Fahren des Fahrzeugs erleuchtet werden kann. Beim Fahren
in einem Stadtgebiet oder dergleichen werden beide Lichtquellenchips 73 und 74 eingeschaltet,
um selektiv die Intensität
der in Seitenrichtung ausgesandten Lichtstrahlen zu erhöhen, sodass die
Stadtbetriebsart erzielt werden kann, bei welcher die Sicht in Seitenrichtung
verbessert wird.
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Im
Zustand von Regen oder dergleichen wird der Lichtquellenchip 75 vom
Einschaltzustand in den Ausschaltzustand umgeschaltet, und dann
werden die Lichtquellenchips 76 und 77 eingeschaltet.
Hierdurch wird der Bereich des Hilfslichtverteilungsmusters 114 relativ
dunkler ausgebildet, und wird die Lichtreflexion von der Straßenoberfläche verringert, wogegen
die Bereiche der Hilfslichtverteilungsmuster 115 und 116 heller
ausgebildet werden. Daher kann die Erkennbarkeit von Verkehrszeichen,
beispielsweise einer Zentrumslinie und von Spurbegrenzungslinien
auf der Straße
in Vorwärtsrichtung
verbessert werden.
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Wie
voranstehend geschildert, ist der Fahrzeugscheinwerfer 10 gemäß dieser
beispielhaften Ausführungsform
mit der grundlegenden Leuchteneinheit 20 versehen, welche
das Hauptlichtverteilungsmuster 101 ausbildet, und mit
der zusätzlichen Leuchteneinheit 60,
welche die Hilfslichtverteilungsmuster 111 bis 116 ausbildet.
Die zusätzliche
Leuchteneinheit 60 weist die Projektorlinse 68 und
die mehreren Lichtquellenchips 72 bis 77 auf,
die in der Nähe des
hinteren Brennpunkts F2 der Projektorlinse 68 angeordnet
sind. Die Lichtstrahlen, die von den mehreren Lichtquellenchips 72 bis 77 ausgesandt
werden, werden in Vorwärtsrichtung
um die optische Achse Axx projiziert. Die Lichtquellenchips 72 bis 77 können unabhängig voneinander
ein- und ausgeschaltet werden, und die Längsachsen der Lichtaussendeoberflächen der
Lichtquellenchips 72 bis 77 sind in Radialrichtung
in Bezug auf die optische Achse Axx angeordnet, entsprechend der
Form des Lichtverteilungsmusters des AFS mit Lichtverteilung mit
variabler Lichtmenge, das in Vorwärtsrichtung abgestrahlt werden
soll.
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Bei
dem Fahrzeugscheinwerfer 10 gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform
kann daher durch Ein- und Ausschalten der Lichtquellenchips 72 bis 77,
um selektiv die Hilfslichtverteilungsmuster 111 bis 116 auszubilden,
die Lichtmenge des Hauptlichtverteilungsmusters 101 lokal
erhöht
und verringert werden. Daher kann das AFS mit Lichtverteilung mit variabler
Lichtmenge geeignet zur Verfügung
gestellt werden, um die Schnellstraßenbetriebsart, die Regenbetriebsart,
und dergleichen zu erzielen.
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Weiterhin
sind bei dem Fahrzeugscheinwerfer 10 gemäß dieser
beispielhaften Ausführungsform die
Längsachsen
der Lichtaussendeoberflächen
der Lichtquellenchips 72 bis 77 in Radialrichtung
in Bezug auf die optische Achse Axx angeordnet, entsprechend der
Form des Lichtverteilungsmusters des AFS mit Lichtverteilung mit
variabler Lichtmenge, das in Vorwärtsrichtung projiziert werden
soll. Daher kann die Lichtmenge jener Bereiche, die bei dem AFS
mit Lichtverteilung mit variabler Lichtmenge benötigt werden, geeignet und einfach
erhöht
und verringert werden. Darüber hinaus
muss die Lichteinschalt-/Ausschaltsteuerung 80 nur das
Einschalten und Ausschalten einer kleinen Anzahl an Lichtquellenchips 72 bis 77 unabhängig voneinander
steuern können.
Daher ist die Steuerung des Einschaltens und Ausschaltens einfach,
und kann das AFS mit Lichtverteilung mit variabler Lichtmenge bereitgestellt
werden, ohne dass eine komplizierte Steuerung erforderlich ist,
wie dies zum Steuern des Einschaltens und Ausschaltens zahlreicher
Lichtquellenchips gemäß der JP-A-2001-266620
erforderlich ist.
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Bei
dieser beispielhaften Ausführungsform weisen
die Lichtaussendeoberflächen 72a bis 77a der
Lichtquellenchips 72 bis 77 im Wesentlichen eine rechteckige
Form auf, sodass die nach vorn projizierten Lichtverteilungsmuster 111 bis 116 geeignet
in den jeweiligen Bereichen ausgebildet werden können, die bei dem AFS mit Lichtverteilung
mit variabler Lichtmenge benötigt
werden. Obwohl die Bereiche, die bei dem AFS mit Lichtverteilung
mit variabler Lichtmenge benötigt
werden, eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweisen können, können auch andere,
geeignete Formen eingesetzt werden.
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Zwar
weist bei dieser beispielhaften Ausführungsform das Lichtemittermodul 70 die
Lichtquellenchips 72 bis 77 auf, die eine jeweilige
Lichtaussendeoberfläche 72a bis 77a mit
im Wesentlichen Querschnittsform aufweisen, jedoch ist das Lichtemittermodul
nicht auf eine derartige Konstruktion beschränkt.
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So
kann beispielsweise, wie in 8 gezeigt,
ein Lichtemittermodul 90 eingesetzt werden, bei welchem
mehrere Lichtemitterchips 90a mit im Wesentlichen quadratischer
Form in mehreren Reihen angeordnet sind, um Lichtaussendeabschnitte 91 bis 96 auszubilden.
Auch in diesem Fall kann, wenn die Lichteinschalt-/Ausschaltsteuerung 80 so ausgebildet
ist, dass sie das Einschalten und Ausschalten der Lichtaussendeabschnitte 91 bis 96 unabhängig voneinander
steuert, das AFS mit Lichtverteilung mit variabler Lichtmenge bereitgestellt
werden, ohne das Erfordernis einer komplizierten Einschalt- und
Ausschaltsteuerung für
jeden Lichtquellenchip 90a.
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Weiterhin
können,
wie in 9 gezeigt, Lichtemittermodule 110, die
jeweils einen Lichtquellenchip 110a aufweisen, in mehreren
Reihen angeordnet sein. In diesem Fall werden die mehreren Reihen von
Lichtemittermodulen 110 zusammen als Lichtaussendeabschnitte 111 bis 116 eingesetzt.
In diesem Fall kann, wenn die Lichteinschalt-/Ausschaltsteuerung 80 so
ausgebildet ist, dass sie das Einschalten und Ausschalten der Lichtaussendeabschnitte 111 bis 116 unabhängig voneinander
steuert, das AFS mit Lichtverteilung mit variabler Lichtmenge bereitgestellt
werden, ohne dass eine komplizierte Einschalt- und Ausschaltsteuerung für jeden
Lichtquellenchip 111a benötigt wird.
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Wie
in 10 gezeigt, kann ein Lichtquellenchip 120 in
der Nähe
der Seite des Lichtquellenchips 72 vorgesehen sein, der
dem Lichtquellenchip 75 gegenüber liegt. Dieser Lichtquellenchip 120 bildet
einen Beleuchtungsbereich für
hoch angebrachte Verkehrsschilder aus, die in Richtung nach oben,
im Wesentlichen oberhalb des Punktes HV, beleuchtet werden. Durch
diese Konstruktion kann die Erkennbarkeit von Verkehrszeichen oder
anderer Gegenstände verbessert
werden, die im Verlauf der Straße
vorhanden sind.
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Zwar
wurde die Erfindung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen
beschrieben, jedoch ist der technische Umfang der Erfindung nicht
auf die Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen beschränkt. Fachleute
auf diesem Gebiet wissen, dass verschiedene Änderungen oder Verbesserungen
vorgenommen werden können.
Aus der Beschreibung oder den Patentansprüchen wird deutlich, dass auch
abgeänderte
oder verbesserte Ausbildungen vom technischen Umfang der Erfindung
umfasst sein können.
Zwar wurde die beispielhafte Ausführungsform als Scheinwerfer
beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht auf einen Scheinwerfer
beschränkt,
und kann bei anderen Fahrzeugleuchten und verschiedenen Blinkleuchten
eingesetzt werden.