-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchteinrichtung und ein die Leuchteinrichtung beinhaltendes Kraftfahrzeug.
-
Hintergrund
-
Kraftfahrzeuge sind mit Lampen, so beispielsweise Vorderlampen, am Vorderende ausgestattet. Die als Vorderlampen verwendeten Leuchteinrichtungen beinhalten eine Abblendstrahllichtquelle, die einen Abblendstrahl emittiert, der ein Abblendlicht (passing beam) ist, und eine Fernstrahllichtquelle, die einen Fernstrahl emittiert, der ein Fernlicht (driving beam) ist (siehe beispielsweise Patentdruckschrift 1).
-
Licht emittierende Dioden (LEDs), die für ihre lange Lebensdauer bekannt sind, oder Laservorrichtungen werden als Abblendstrahllichtquelle und Fernstrahllichtquelle verwendet (siehe Patentdruckschrift 1 bezüglich einschlägiger Literatur aus dem Stand der Technik).
-
Zitierstellenliste
-
Patentdruckschriften
-
- Patentdruckschrift 1: Veröffentlichung der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-59643
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Technisches Problem
-
Da bei dem vorbeschriebenen herkömmlichen Beispiel die Fernstrahllichtquelle eine Lichtquelle zum Beleuchten einer Zone weit vorderhalb ist, wird eine eine hohe Luminanz aufweisende Fernstrahllichtquelle benötigt. Eine hohe Luminanz aufweisende Lichtquellen erzeugen jedoch eine beträchtliche Wärmemenge und erfordern daher große Wärmeableitrippen. Dies erhöht die Größe der Leuchteinrichtung, was die Verwendung der Leuchteinrichtung in kraftfahrzeugtechnischen Anwendungen schwieriger macht.
-
Zur Lösung dessen ist die Verwendung einer Mehrzahl von Fernstrahllichtquellen zur Erzeugung des Fernstrahles eine denkbare Lösung. In diesem Fall ist jedoch das von der Mehrzahl von Fernstrahllichtquellen emittierte Licht insgesamt ungleichmäßig, was die Leuchteffektivität verringert.
-
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer kompakten Leuchteinrichtung, die dazu in der Lage ist, die Leuchteffektivität zu erhöhen.
-
Lösung des Problems
-
Um die vorbeschriebene Aufgabe zu lösen, beinhaltet eine Leuchteinrichtung entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine erste Linse; eine erste Lichtquelle, die hinter der ersten Linse angeordnet ist; eine Mehrzahl von zweiten Linsen, die entlang eines Außenbereiches der ersten Linse angeordnet sind; und eine Mehrzahl von zweiten Lichtquellen, die hinter der Mehrzahl von zweiten Linsen in 1-zu-1-Entsprechung angeordnet sind. Wenigstens eine aus der Mehrzahl von zweiten Linsen beinhaltet an einer Umfangskante eine texturierte Oberfläche mit Lichtdiffusionseigenschaften.
-
Darüber hinaus beinhaltet ein Kraftfahrzeug entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung die Leuchteinrichtung und einen Fahrzeugkörper, der die in einem vorderen Abschnitt installierte Leuchteinrichtung beinhaltet.
-
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
-
Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine kompakte Leuchteinrichtung bereitzustellen, die die Leuchteffektivität erhöht.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnung
-
1 ist eine Vorderansicht eines Kraftfahrzeuges, das eine Leuchteinrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
-
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Leuchteinrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Leuchteinrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei entfernter Abdeckung der Leuchteinrichtung.
-
4 ist eine Querschnittsansicht einer Leuchteinrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
5 zeigt die Leuchteffektivität einer Leuchteinrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
6 zeigt die Leuchteffektivität einer Leuchteinrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
7 ist eine Querschnittsansicht einer Leuchteinrichtung entsprechend einer Abwandlung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
Beschreibung der Ausführungsform
-
Im Folgenden werden eine Leuchteinrichtung und ein die Leuchteinrichtung beinhaltendes Kraftfahrzeug entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Die nachstehend beschriebene Ausführungsform stellt ein spezifisches Beispiel für die vorliegende Erfindung dar. Die nummerischen Werte, Formen, Materialien, Elemente, die Anordnung und Verbindung der Elemente, die Schritte, die Reihenfolge der Schritte und dergleichen mehr sind bei der nachfolgenden Ausführungsform reine Beispiele und sollen daher die vorliegende Erfindung nicht beschränken. Daher sind von den Elementen der nachfolgenden Ausführungsform diejenigen, die nicht in einem der unabhängigen Ansprüche, die den am stärksten generischen Teil der vorliegenden Erfindung beschreiben, aufgeführt sind, als beliebige Elemente beschrieben.
-
Im Sinne der vorliegenden Beschreibung bezeichnen „Vorder- bzw. vordere(r, s)” und „vorwärts bzw. nach vorne bzw. vorderhalb” die Richtung, in der Licht von der Leuchteinrichtung emittiert wird (das heißt die Lichtemissionsrichtung), und die Lichtextraktionsrichtung, in der Licht extrahiert wird (das heißt die Leuchtrichtung), während „Hinter- bzw. hintere(r, s) bzw. Rück-” und „nach hinten bzw. rückwärts” diejenige Richtung bezeichnen, die zu der mit „vorwärts bzw. nach vorne bzw. vorderhalb” bezeichneten Richtung entgegengesetzt ist. Zudem bezeichnen „Vorder- bzw. vordere(r, s)” und „vorwärts bzw. nach vorne bzw. vorderhalb” die Fahrrichtung, wenn sich das Fahrzeug vorwärts bewegt, „rechts bzw. rechte(r, s)” und „links bzw. linke(r, s)” werden aus der Perspektive des Fahrers des nach vorne orientierten Kraftfahrzeuges betrachtet, „aufwärts bzw. nach oben bzw. hinauf bezeichnet die Richtung hin zur Decke des Kraftfahrzeuges, und „abwärts bzw. nach unten bzw. hinab” bezeichnet die Richtung, die zu der mit „aufwärts bzw. nach oben bzw. hinauf” bezeichneten Richtung entgegengesetzt ist.
-
Die Z-Achse entspricht den Vorne-Hinten-Richtungen, die Y-Achse entspricht den Aufwärts-Abwärts-Richtungen (vertikal), und die X-Achse entspricht den Links-Rechts-Richtungen (horizontal). Mit anderen Worten, bei der nachfolgenden Ausführungsform bezeichnet die vorbestimmte Leuchtrichtung diejenige Richtung, in der die Leuchteinrichtung Licht projiziert, das heißt „vorwärts bzw. nach vorne”, also in die positive Richtung der Z-Achse.
-
Man beachte, dass die Figuren schematisch dargestellt und nicht notwendigerweise genau sind. Zudem tragen gleiche Elemente in den Figuren gleiche Bezugszeichen
-
Ausführungsform
-
Kraftfahrzeug
-
Zunächst wird ein Kraftfahrzeug 100 entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand 1 beschrieben. 1 ist eine Vorderansicht des Kraftfahrzeuges 100 entsprechend der Ausführungsform.
-
Wie in 1 dargestellt ist, ist das Kraftfahrzeug 100 entsprechend der Ausführungsform ein Beispiel für ein Mobilobjekt, also beispielsweise ein vierrädriges Kraftfahrzeug, und beinhaltet einen Fahrzeugkörper (Fahrzeug) 110 und Vorderlampen 120, die an den linken und rechten Seiten des Vorderendes des Fahrzeugkörpers 110 angeordnet sind. Das Kraftfahrzeug 100 ist beispielsweise ein Kraftfahrzeug, das von einem Benzinmotor angetrieben wird, oder ein Kraftfahrzeug, das von einem Elektromotor angetrieben wird.
-
Die Vorderlampen 120 sind Lampen und bei der Ausführungsform Vorderlampen, die an einem Fahrzeug installiert sind (das heißt Fahrzeugvorderlampen). Jede Vorderlampe 120 beinhaltet ein Gehäuse 121, eine Vorderabdeckung 122 und eine Leuchteinrichtung 1, die hinter der Vorderabdeckung 122 angebracht ist.
-
Das Gehäuse 121 ist beispielsweise ein Metallgehäuse und beinhaltet eine Öffnung, durch die Licht aus der Leuchteinrichtung 1 emittiert wird. Die Vorderabdeckung 122 ist eine lichttransmissive Vorderlampenabdeckung und an der Öffnung des Gehäuses 121 angeordnet. Das Gehäuse 121 und die Vorderabdeckung 122 sind aneinander dichtend angebracht, um zu verhindern, dass beispielsweise Wasser oder Staub in das Gehäuse 121 eindringt.
-
Die Leuchteinrichtung 1 ist hinter der Vorderabdeckung 122 angeordnet und an dem Gehäuse 121 angebracht. Von der Leuchteinrichtung 1 emittiertes Licht tritt durch die Vorderabdeckung 122 hindurch und aus der Vorderlampe 120 aus.
-
Leuchteinrichtung
-
Als Nächstes wird eine Leuchteinrichtung 1 entsprechend der Ausführungsform anhand 2 bis 4 beschrieben.
-
2 ist eine perspektivische Ansicht der Leuchteinrichtung 1 entsprechend der Ausführungsform. 3 ist eine perspektivische Ansicht der Leuchteinrichtung 1 entsprechend der Ausführungsform bei entfernter Abdeckung 80. 4 ist eine Querschnittsansicht der Leuchteinrichtung 1 entsprechend der Ausführungsform. Insbesondere ist 4 ein Querschnitt, der parallel zur YZ-Ebene annähernd durch das Zentrum der Leuchteinrichtung 1 genommen ist, und eine Ansicht, die in die negative Richtung der X-Achse blickt.
-
Die Leuchteinrichtung 1 entsprechend der Ausführungsform ist an einem Mobilobjekt installiert. Die Leuchteinrichtung 1 ist beispielsweise eine Fahrzeugleuchteinrichtung, die in einer Fahrzeugvorderlampe verwendet wird, und emittiert Licht nach vorne. Mit anderen Worten, „vorwärts bzw. nach vorne” relativ zu dem Fahrzeug ist zur Lichtemissionsrichtung der Leuchteinrichtung 1 und zur Leuchtrichtung der Leuchteinrichtung 1 gleichwertig. Wie in 1 dargestellt ist, sind die Leuchteinrichtungen 1 am Vorderende des Fahrzeugkörpers 110 angeordnet.
-
Wie in 2 bis 4 dargestellt ist, beinhaltet die Leuchteinrichtung 1 ein Abblendstrahllichtquellenmodul 10, ein Fernstrahllichtquellenmodul 20, eine Abblendstrahllinse 30, eine Mehrzahl von Fernstrahllinsen 40, einen Wärmeableiter 50, einen Reflektor 60, eine Abschirmung 70 und die Abdeckung 80. Obwohl dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, beinhaltet die Leuchteinrichtung 1 des Weiteren eine Leuchtsteuerung bzw. Regelung, die das Abblendstrahllichtquellenmodul und das Fernstrahllichtquellenmodul 20 steuert bzw. regelt.
-
Die Leuchteinrichtung 1 ist eine integrierte Lampe, die dazu fähig ist, einen Fernstrahl, der ein Fernlicht (driving beam) ist, und einen Abblendstrahl, der ein Abblendlicht (passing beam) ist, zu emittieren. Man beachte, dass der Fernstrahl eine Zone weit vorderhalb des Kraftfahrzeuges 110 beleuchtet, während der Abblendstrahl eine Zone vorderhalb und unterhalb des Kraftfahrzeuges 100 beleuchtet.
-
Bei Betrachtung entlang der Leuchtrichtung (das heißt entlang der Z-Achse) passt die Leuchteinrichtung 1 in das Innere eines vorbestimmten kreisförmigen Bereiches. Insbesondere bilden das Abblendstrahllichtquellenmodul 10, das Fernstrahllichtquellenmodul 20, die Abblendstrahllinse 30, die Mehrzahl von Fernstrahllinsen 40, der Wärmeableiter 50, der Reflektor 60, die Abschirmung 70 und die Abdeckung 80 eine Einheit, die in das Innere eines vorbestimmten kreisförmigen Bereiches bei Betrachtung entlang der Z-Achse passt. Der vorbestimmte kreisförmige Bereich misst beispielsweise ∅ 70 mm (im Durchmesser).
-
Nachstehend wird jedes Element der Leuchteinrichtung 1 detailliert beschrieben.
-
Abblendstrahllichtquellenmodul
-
Das Abblendstrahllichtquellenmodul 10 ist ein erstes Lichtquellenmodul, das Licht zur Beleuchtung auf kurze Entfernung emittiert. Insbesondere ist das Abblendstrahllichtquellenmodul 10 ein LED-Modul (Licht emittierende Diode LED) zum Erzeugen eines Abblendstrahles und wird eingeschaltet, wenn eine Zone vorderhalb und unterhalb des Fahrzeugkörpers 110 beleuchtet werden soll, das heißt insbesondere, wenn die Straßenoberfläche beleuchtet werden soll.
-
Das Abblendstrahllichtquellenmodul 10 wird eingeschaltet, wenn die umliegende Umgebung dunkel ist, also beispielsweise bei Nacht oder in einem Tunnel. Bei der Ausführungsform wird das Abblendstrahllichtquellenmodul 10 eingeschaltet, wenn nur der Abblendstrahl (zur Beleuchtung auf kurze Entfernung) emittiert werden soll.
-
Das Abblendstrahllichtquellenmodul 10 ist eine Weißlichtquelle und beispielsweise eine Weiß-LED-Lichtquelle vom B-Y-Typ, die weißes Licht unter Verwendung eines gelben Leuchtstoffes und eines blaues Licht emittierenden Blau-LED-Chips emittiert. Alternativ kann das Abblendstrahllichtquellenmodul 10 eine Weiß-LED-Lichtquelle sein, die weißes Licht unter Verwendung von blaues, rotes und grünes Licht emittierenden LED-Chips emittiert.
-
Wie in 4 dargestellt ist, beinhaltet das Abblendstrahllichtquellenmodul 10 eine Abblendstrahllicht emittierende Vorrichtung 11 und ein Substrat 12, an dem die Abblendstrahllicht emittierende Vorrichtung 11 montiert ist.
-
Das Abblendstrahllichtquellenmodul 10 kann ein SMD-Modul (Surface Mount Device SMD, oberflächenmontierte Vorrichtung) oder alternativ ein COB-Modul (Chip on Board COB, Chip auf Platte) sein.
-
Ist das Abblendstrahllichtquellenmodul 10 ein SMD-Modul, so ist die Abblendstrahllicht emittierende Vorrichtung 11 eine SMD-LED-Vorrichtung, die einen LED-Chip (blanker Chip) aufweist, der in einer Harzverpackung mittels eines Dichtungsmittels (leuchtstoffhaltiges Harz) dichtend montiert ist. Ist das Abblendstrahllichtquellenmodul 10 ein COB-Modul, so ist die Abblendstrahllicht emittierende Vorrichtung 11 selbst ein LED-Chip (blanker Chip) und direkt an dem Substrat 12 montiert. In diesem Fall ist der an dem Substrat 12 montierte LED-Chip mit einem Dichtungsmittel, so beispielsweise einem leuchtstoffhaltigen Harz, abgedichtet.
-
Das Abblendstrahllichtquellenmodul 10 ist an dem Wärmeableiter 50 fixiert. Insbesondere ist das Substrat 12 an einer vorbestimmten Platzierungsoberfläche des Wärmeableiters 50 platziert und dort fixiert. Bei der Ausführungsform ist das Substrat 12 mit Lage nach unten (das heißt in horizontaler Anordnung) angeordnet, sodass das Abblendstrahllichtquellenmodul 10 Licht nach oben emittiert. Mit anderen Worten, die optische Achse des Abblendstrahllichtquellenmoduls 10 (Abblendstrahllicht emittierende Vorrichtung 11) ist parallel zur Y-Achse.
-
Die Abblendstrahllicht emittierende Vorrichtung 11 ist ein Beispiel für die erste Lichtquelle und emittiert Licht, das durch die Abblendstrahllinse 30 hindurchtritt. Die Abblendstrahllicht emittierende Vorrichtung 11 ist hinter der Abblendstrahllinse 30 angeordnet. Die Abblendstrahllicht emittierende Vorrichtung 11 ist thermisch mit dem Wärmeableiter 50 gekoppelt.
-
Das Substrat 12 ist beispielsweise ein keramisches Substrat, das beispielsweise Aluminiumoxid beinhaltet, ein Harzsubstrat, das Harz beinhaltet, oder ein isoliertes Metallsubstrat, das eine Metallbasis beinhaltet, die mit einer Schicht eines isolierenden Materials bedeckt ist. Das Substrat 12 weist bei Planansicht eine Form auf, die der Form der Platzierungsoberfläche des Wärmeableiters 50, wo das Substrat 12 platziert ist, entspricht.
-
Fernstrahllichtquellenmodul
-
Das Fernstrahllichtquellenmodul 20 ist ein zweites Lichtquellenmodul, das Licht zur Beleuchtung auf große Entfernung emittiert. Insbesondere ist das Fernstrahllichtquellenmodul 20 ein LED-Modul zum Erzeugen eines Fernstrahls und wird eingeschaltet, wenn eine Zone weit vorderhalb des Fahrzeugkörpers 110 (einschließlich Zonen über der Horizontebene) beleuchtet werden soll.
-
Das Fernstrahllichtquellenmodul 20 wird eingeschaltet, wenn die umliegende Umgebung dunkel ist, so beispielsweise bei Nacht oder in einem Tunnel, und wenn keine entgegenkommenden Fahrzeuge auf der Gegenverkehrsspur vorhanden sind. Insbesondere wird das Fernstrahllichtquellenmodul 20 eingeschaltet, wenn der Fernstrahl emittiert werden soll.
-
Das Fernstrahllichtquellenmodul 20 ist eine Weißlichtquelle und beispielsweise eine Weiß-LED-Lichtquelle vom B-Y-Typ, die weißes Licht unter Verwendung eines gelben Leuchtstoffes emittiert, und ein Blau-LED-Chip, der blaues Licht emittiert. Alternativ kann das Fernstrahllichtquellenmodul 20 eine Weiß-LED-Lichtquelle sein, die weißes Licht unter Verwendung von blaues, rotes und grünes Licht emittierenden LED-Chips emittiert.
-
Das Fernstrahllichtquellenmodul 20 kann ein SMD-Modul und alternativ ein COB-Modul sein. Einzelheiten im Zusammenhang mit den Strukturen der SMD- und COB-Module sind dieselben, wie im Zusammenhang mit dem Abblendstrahllichtquellenmodul 10 beschrieben worden ist.
-
Wie in 3 und 4 dargestellt ist, beinhaltet das Fernstrahllichtquellenmodul 20 drei Fernstrahllicht emittierende Vorrichtungen 21 und ein Substrat 22, an dem die drei Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtungen 21 montiert sind. Man beachte, dass die Anzahl von Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtungen 21 nicht auf 3 beschränkt ist; es sind auch zwei oder mehr akzeptabel.
-
Das Fernstrahllichtquellenmodul 20 ist an dem Wärmeableiter 50 fixiert. Insbesondere ist das Substrat 22 an einer vorbestimmten Platzierungsoberfläche des Wärmeableiters 50 platziert und dort fixiert. Bei der Ausführungsform ist das Substrat 22 aufrechtstehend (das heißt in vertikaler Anordnung) angeordnet, sodass das Fernstrahllichtquellenmodul 20 Licht nach vorne emittiert. Mit anderen Worten, die optische Achse des Fernstrahllichtquellenmoduls 20 (Fernstrahllicht emittierende Vorrichtung 21) ist parallel zur Z-Achse.
-
Die Fernstrahllicht emittierende Vorrichtung 21 ist ein Beispiel für die zweite Lichtquelle und emittiert Licht, das durch die Fernstrahllinse 40 hindurchgeht. Die drei Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtungen 21 können dieselbe Lichtfarbe und Lichtmenge emittieren, jedoch alternativ auch voneinander verschiedene Lichtfarben und Lichtmengen emittieren.
-
Die Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtungen 21 sind weiter vorderhalb (das heißt weiter in der positiven Richtung der Z-Achse) als die Abblendstrahllicht emittierende Vorrichtung 11 angeordnet. Die Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtungen 21 sind hinter der Mehrzahl von Fernstrahllinsen 40 in 1-zu-1-Entsprechung angeordnet. Die Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtungen 21 sind thermisch mit dem Wärmeableiter 50 gekoppelt.
-
Die drei Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtungen 21 emittieren Licht, das durch die drei Fernstrahllinsen 40 hindurchgeht. Darüber hinaus kann das Licht, das durch die drei Fernstrahllinsen 40 hindurchtritt, kollektiv dieselbe Zone beleuchten und alternativ auch verschiedene Zonen beleuchten.
-
Das Substrat 22 ist beispielsweise ein keramisches Substrat, das beispielsweise Aluminiumoxid beinhaltet, ein Harzsubstrat, das Harz beinhaltet, oder ein isoliertes Metallsubstrat, das eine Metallbasis beinhaltet, die mit einer Schicht eines isolierenden Materials bedeckt ist. Das Substrat 22 weist bei Planansicht eine Form auf, die der Form der Platzierungsoberfläche des Wärmeableiters 50, wo das Substrat 22 platziert ist, entspricht.
-
Abblendstrahllinse
-
Die Abblendstrahllinse 30 ist ein Beispiel für die erste Linse, ist auf dem Weg des von dem Reflektor 60 reflektierten Lichtes befindlich und transmittiert das Licht von dem Reflektor 60 entlang einer vorbestimmten Leuchtrichtung. Insbesondere ist die Abblendstrahllinse 30 eine Projektionslinse, die in einer Vorwärtsrichtung von dem Abblendstrahllichtquellenmodul 10 emittiertes Licht transmittiert. Die Abblendstrahllinse 30 ist in dem unteren Vorderabschnitt der Leuchteinrichtung 1 angeordnet. Das Abblendstrahllichtquellenmodul 10 ist hinter der Abblendstrahllinse 30 angeordnet.
-
Von dem Abblendstrahllichtquellenmodul 10 emittiertes Licht wird an dem Reflektor 60 reflektiert, tritt in die Abblendstrahllinse 30 durch die Eintrittsoberfläche der Abblendstrahllinse 30 ein und aus der Abblendstrahllinse 30 durch die Austrittsoberfläche der Abblendstrahllinse 30 aus. Licht, das aus der Abblendstrahllinse 30 austritt, beleuchtet die Abblendstrahlbeleuchtungszone des Kraftfahrzeuges 100 (das heißt die Zone vorderhalb und unterhalb des Kraftfahrzeuges 100). Man beachte, dass die Eintrittsoberfläche die hintere Planaroberfläche der Abblendstrahllinse 30 ist, während die Austrittsoberfläche die vordere gekrümmte Oberfläche (beispielsweise eine sphärische oder oval-sphärische Oberfläche) der Abblendstrahllinse 30 ist.
-
Bei der Ausführungsform ist die Abblendstrahllinse 30 weiter vorne als das Abblendstrahllichtquellenmodul 10 und die Abschirmung 70 (das heißt weiter in der positiven Richtung der Z-Achse) angeordnet. Die Abblendstrahllinse 30 ist zudem weiter vorne als die Fernstrahllinse 40 angeordnet. Insbesondere ist die Abblendstrahllinse 30 derart angeordnet, dass die Eintrittsoberfläche der Abblendstrahllinse 30 und die Austrittsoberfläche (vordere Hauptoberfläche) der Fernstrahllinse 40 annähernd bündig miteinander in Richtung der Z-Achse sind. Das Positionieren der Abblendstrahllinse 30 wird beispielsweise dadurch erreicht, dass die Abblendstrahllinse 30 an der Abschirmung 70 (oder dem Wärmeableiter 50) fixiert wird.
-
Die Abblendstrahllinse 30 kann beispielsweise durch Spritzgießen unter Verwendung eines lichttransmissiven Harzes wie Acryl (PMMA), Polykarbonat (PC) oder eines zyklischen Olefinharzes hergestellt werden. Die Abblendstrahllinse 30 ist beispielsweise ein Teil einer Sphäre oder einer ovalen Sphäre. Insbesondere weist der untere Abschnitt der Abblendstrahllinse 30 die Form einer Viertelscheibe einer Sphäre (Viertel einer Sphäre) auf, während der obere Abschnitt die Form eines Viertels einer Sphäre mit entfernten Abschnitten vor den drei Fernstrahllinsen 40 aufweist.
-
Fernstrahllinse
-
Die Fernstrahllinse 40 ist ein Beispiel für die zweite Linse und ist eine Projektionslinse, die von dem Fernstrahllichtquellenmodul 20 emittiertes Licht transmittiert. Bei der Ausführungsform sind drei Fernstrahllicht emittierende Vorrichtungen 21 hinter drei Fernstrahllinsen 40 in 1-zu-1-Entsprechung angeordnet. Die Anzahl der Fernstrahllinsen 40 ist nicht auf 3 beschränkt; zwei oder mehr sind ebenfalls akzeptabel.
-
Die drei Fernstrahllinsen 40 sind entlang des Außenbereiches der Abblendstrahllinse 30 angeordnet. Insbesondere sind die drei Fernstrahllinsen 40 über der Abblendstrahllinse 30 entlang des Außenbereiches der Abblendstrahllinse 30 angeordnet. Mit anderen Worten, die drei Fernstrahllinsen 40 sind in dem vorderen oberen Abschnitt der Leuchteinrichtung 1 angeordnet.
-
Darüber hinaus ist jede der Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtungen 21 hinter einer anderen der drei Fernstrahllinsen 40 angeordnet. Licht, das von jeder der drei Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtungen 21 emittiert wird, gelangt durch seine entsprechende Fernstrahllinse 40 hindurch und beleuchtet die Fernstrahlzone des Kraftfahrzeuges 100 (das heißt eine Zone weit vorderhalb des Kraftfahrzeuges 100). Licht, das durch die Mehrzahl der Fernstrahllinsen 40 hindurchgeht, bildet den Fernstrahl.
-
Die Fernstrahllinse 40 ist eine kollimierende Linse, die ein Beispiel für eine Projektionslinse ist. Insbesondere werden die drei Fernstrahllinsen 40 durch Zusammengruppieren der drei kollimierenden Linsen gebildet. Jede der drei Fernstrahllinsen 40 wandelt einfallendes Licht in kollimiertes Licht um. Insbesondere weist jede der drei Fernstrahllinsen 40 die Form eines Kegelstumpfes auf, dessen Durchmesser sich nach vorne hin erweitert. Die Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtungen 21 sind hin zu den einen kleinen Durchmesser aufweisenden Seiten der drei Fernstrahllinsen 40 angeordnet.
-
Die Fernstrahllinsen 40 können beispielsweise durch Spritzgießen unter Verwendung eines lichttransmissiven Harzes wie Acryl (PMMA), Polykarbonat (PC) oder eines zyklischen Olefinharzes hergestellt werden.
-
Bei der Ausführungsform ist die Abblendstrahllinse 30 eine von den drei Fernstrahllinsen 40 getrennte Komponente, wobei jedoch die Abblendstrahllinse 30 und die drei Fernstrahllinsen 40 auch integral ausgebildet sein können. Darüber hinaus sind die drei Fernstrahllinsen 40 integral miteinander ausgebildet, wobei jedoch jede der drei Fernstrahllinsen 40 auch eine getrennte Komponente sein kann. Man beachte, dass die Anordnung der drei Fernstrahllinsen 40, das heißt der drei Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtungen 21, nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Beispiel beschränkt ist.
-
Ein Abschnitt einer Umfangskante von wenigstens einer aus der Mehrzahl von Fernstrahllinsen 40 beinhaltet eine gerändelte (knurled) Oberfläche 41. Die gerändelte Oberfläche 41 wird nachstehend im Detail beschrieben.
-
Wärmeableiter
-
Der Wärmeableiter 50 ist eine Wärme ableitende Komponente zum Ableiten und (an die Atmosphäre erfolgenden) Freisetzen von Wärme, die von dem Abblendstrahllichtquellenmodul 10 und dem Fernstrahllichtquellenmodul 20 erzeugt wird. Als solches beinhaltet der Wärmeableiter 50 beispielsweise ein Material mit hoher Wärmeübertragungsrate, so beispielsweise Metall. Der Wärmeableiter 50 ist beispielsweise ein Aluminiumdruckgusswärmeableiter, der Verbundaluminium beinhaltet. Der Wärmeableiter 50 beinhaltet eine Mehrzahl von Wärme ableitenden Rippen.
-
Reflektor
-
Der Reflektor 60 reflektiert Licht, das von der Abblendstrahllicht emittierenden Vorrichtung 11 emittiert wird. Der Reflektor 60 ist über dem Abblendstrahllichtquellenmodul 10 angeordnet. Der Reflektor 60 beinhaltet lichtreflexionsfähige Oberfläche (gekrümmte reflexionsfähige Oberfläche), die diagonal nach vorne und unten Licht reflektiert, das von dem Abblendstrahllichtquellenmodul 10 derart nach oben emittiert wird, dass das Licht auf die Abblendstrahllinse 30 einfällt.
-
Der Reflektor 60 ist beispielsweise an dem Wärmeableiter 50 fixiert. Der Reflektor 60 ist beispielsweise aus einer Harzform unter Verwendung eines wärmebeständigen Harzes gebildet, wobei ein reflexionsfähiger Film an der Oberfläche des Reflektors 60 ausgebildet ist. Es kann beispielsweise Polykarbonat (PC) als hochbeständiges Harz verwendet werden. Alternativ können anstelle des hochbeständigen Harzes ein faserverstärkter Kunststoff (Fiber-Reinforced Plastic FRP) oder eine Bulk-Formungskomponente (Bulk Molding Component BMC) verwendet werden. Der reflexionsfähige Film ist beispielsweise ein Metallaufbringungsfilm, so beispielsweise ein Aluminiumaufbringungsfilm. Der reflexionsfähige Film reflektiert Licht, das von der Abblendstrahllicht emittierenden Vorrichtung 11 emittiert wird, spiegelnd.
-
Abschirmung
-
Die Abschirmung 70 ist ein Beispiel für eine Abschirmung, die einen Teil des von dem Reflektor 60 reflektierten Lichtes blockiert. Insbesondere weist die Abschirmung 70 eine Struktur auf, die eine vorbestimmte Trennlinie, die die Grenze zwischen dunklen und hellen Zonen ist, festlegt, indem ein Teil des von dem Abblendstrahllichtquellenmodul 10 emittierten Lichtes blockiert wird.
-
Die Abschirmung 70 ist zwischen dem Reflektor 60 und der Abblendstrahllinse 30 angeordnet. Insbesondere ist die Abschirmung 70 an dem Wärmeableiter 50 fixiert.
-
Die Abschirmung 70 ist beispielsweise unter Verwendung eines wärmebeständigen Harzes oder eines faserverstärktem Kunststoffes ähnlich zu dem Reflektor 60 gebildet. Man beachte, dass die Abschirmung 70 auch Metall anstelle von Harz beinhalten kann. Die Abschirmung 70 kann auch integral mit dem Wärmeableiter 50 gebildet sein.
-
Abdeckung
-
Wie in 2 gezeigt ist, ist die Abdeckung 80 ein annähernd ringförmiger Rahmen. Die Abdeckung 80 ist derart angeordnet, dass sie die Abblendstrahllinse 30 und die Fernstrahllinsen 40 umgibt. Insbesondere ist in einer Frontansicht der Leuchteinrichtung 1 der Umriss der Abdeckung 80 im Wesentlichen auf den Außendurchmesser der Leuchteinrichtung 1 abgestimmt. Die Abdeckung 80 ist beispielsweise durch Harzformung unter Verwendung eines Harzmaterials gebildet.
-
Gerändelte Oberfläche
-
Die gerändelte Oberfläche 41 ist ein Beispiel für die texturierte Oberfläche mit vorbestimmten Lichtdiffusionseigenschaften und ist als Abschnitt der Umfangskante von wenigstens einer aus der Mehrzahl von Fernstrahllinsen 40 gebildet. Bei der Ausführungsform ist die gerändelte Oberfläche 41 an der Umfangskante der zwei äußeren Fernstrahllinsen 40 von den drei Fernstrahllinsen 40 gebildet.
-
Die gerändelte Oberfläche 41 kann beispielsweise durch einen Walzvorgang oder einen Schneidevorgang gebildet werden. Die gerändelte Oberfläche 41 kann beispielsweise ein Winkelmuster, ein Vollflächenmuster oder ein Diamantmuster aufweisen. Insbesondere wird das für die gerändelte Oberfläche 41 verwendete Muster entsprechend den gewünschten Leuchtparametern bestimmt.
-
Man beachte, dass dann, wenn die Fernstrahllinse 40 mittels Harzformung gebildet wird, die gerändelte Oberfläche 41 gleichzeitig mit den Fernstrahllinsen 40 gebildet werden kann. Mit anderen Worten, unter Verwendung einer Form, die ein Muster für eine gerändelte Oberfläche 41 umfasst, können Fernstrahllinsen 40, die die gerändelte Oberfläche 41 beinhalten, hergestellt werden.
-
Bei der Ausführungsform ist dadurch, dass eine Mehrzahl von Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtungen 21 und eine Mehrzahl von Fernstrahllinsen 40 vorgesehen ist, Fernstrahllicht Licht, das nach Hindurchtreten durch die Mehrzahl der Fernstrahllinsen 40 emittiert wird.
-
Per se verbraucht jede aus der Mehrzahl von Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtungen 21 nicht viel Energie und erzeugt daher nicht viel Wärme. Per se kann, wie in 2 und 3 dargestellt ist, der Wärmeableiter 50 kompakt ausgebildet werden. Im Ergebnis kann die gesamte Leuchteinrichtung 1 kompakter ausgebildet werden.
-
Wenn jedoch das Fernstrahllicht unter Verwendung einer Mehrzahl von Fernstrahllinsen 40 und einer Mehrzahl von Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtungen 21 gebildet wird, ist das Fernstrahllicht insgesamt ungleichmäßig, was die Leuchteffektivität verringert.
-
5 zeigt die Leuchteffektivität der Leuchteinrichtung 1 entsprechend der Ausführungsform. Insbesondere zeigt 5 die Ungleichmäßigkeit des Fernstrahllichtes, das von einer Leuchteinrichtung emittiert wird, die die drei Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtungen 21 und die drei Fernstrahllinsen 40, die keine gerändelte Oberfläche 41 beinhalten, beinhaltet. Mit anderen Worten, 5 zeigt die räumliche Luminanzverteilung von Licht, das durch die drei Fernstrahllinsen 40 (die keine gerändelte Oberfläche 41 beinhalten) emittiert wird. Man beachte, dass in 5 Teile des Lichtes, die eine hohe Luminanz aufweisen, hervorgehoben sind.
-
Wie in 5 gezeigt ist, ist eine Mehrzahl von Bereichen 90, die eine im Wesentlichen hohe Luminanz aufweisen, vorhanden. Im Ergebnis sind die Bereiche 90 vor dem Kraftfahrzeug 100 im Vergleich zu anderen Bereichen ungewöhnlich hell. Für den Fahrer heißt dies, dass die anderen Bereiche dunkel erscheinen, wodurch ein zum Fahren ausreichendes Licht nicht bereitgestellt wird.
-
Im Lichte dessen ist bei der Ausführungsform die Fernstrahllinse 40 eine kollimierende Linse und beinhaltet an der Umfangskante der kollimierenden Linse die gerändelte Oberfläche 41. Bei diesem Beispiel werden Größe und Form der gerändelten Oberfläche 41 anhand der Leuchtparameter, wie in 5 dargestellt ist, bestimmt, um die hohe Luminanz aufweisenden Bereiche 90 zu verringern.
-
Im Ergebnis ist bei der Ausführungsform die Oberflächenzone der hohe Luminanz aufweisenden Bereiche 91 merklich kleiner als diejenige der Bereiche 90, wie in 6 dargestellt sind. Man beachte, dass 6 der Darstellung der Leuchteffektivität der Leuchteinrichtung 1 entsprechend der Ausführungsform dient. Insbesondere zeigt 6 die Ungleichmäßigkeit des Fernstrahllichtes, das von der Leuchteinrichtung 1 emittiert wird, die die drei Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtungen 21 und die drei Fernstrahllinsen 40, die die gerändelte Oberfläche 41 beinhalten, beinhaltet. Mit anderen Worten, 6 zeigt die räumliche Luminanzverteilung des Lichtes, das durch die drei Fernstrahllinsen 40 emittiert wird. Man beachte, dass in 6 Teile des Lichtes, die eine hohe Luminanz aufweisen, hervorgehoben sind.
-
Wie durch einen Vergleich von 6 mit 5 deutlich wird, wird bei der Leuchteinrichtung 1 entsprechend der Ausführungsform eine Blendung durch das Fernstrahllicht insgesamt verringert, und es wird die Ungleichmäßigkeit verringert, was zu einer Vergrößerung der Leuchteffektivität führt.
-
Vorteilhafte Effekte und anderes
-
Wie vorstehend beschrieben worden ist, beinhaltet die Leuchteinrichtung 1 entsprechend der Ausführungsform die Abblendstrahllinse 30, die Abblendstrahllicht emittierende Vorrichtung 11, die hinter der Abblendstrahllinse 30 angeordnet ist, die Mehrzahl der Fernstrahllinsen 40, die entlang des Außenbereiches der Fernstrahllinse 30 angeordnet sind, und die Mehrzahl der Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtungen 21, die hinter der Mehrzahl der Fernstrahllinsen 40 in 1-zu-1-Entsprechung angeordnet sind. Wenigstens eine aus der Mehrzahl der Fernstrahllinsen 40 beinhaltet an einer Umfangskante die gerändelte Oberfläche 41.
-
Hierbei wird, wie sich durch einen Vergleich von 6 mit 5 ergibt, die gesamte Ungleichmäßigkeit des Lichtes als Ergebnis dessen verringert, dass eine gerändelte Oberfläche 41 an der Umfangskante der Fernstrahllinse 40 vorhanden ist. Dies führt zu einer Erhöhung der Leuchteffektivität. Da zudem die Leuchteinrichtung 1 eine Mehrzahl von Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtungen 21 beinhaltet, kann die Wärme, die von jeder Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtung 21 erzeugt wird, verringert werden. Hierdurch kann der Wärmeableiter 50 kompakt ausgebildet werden, wodurch die Leuchteinrichtung 1 kompakter ausgebildet wird.
-
Insbesondere sind die Fernstrahllinsen 40 beispielsweise kollimierende Linsen, und die kollimierenden Linsen beinhalten an einer Umfangskante die gerändelte Oberfläche 41. Man beachte, dass eine Linse aus der Mehrzahl von Fernstrahllinsen 40 eine kollimierende Linse sein kann, während jede der übrigen Fernstrahllinsen 40 eine Projektionslinse von einem Typ sein kann, der von demjenigen einer kollimierenden Linse verschieden ist.
-
Da hierbei die Fernstrahllinse 40 eine kollimierende Linse ist, kann von der Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtung 21 emittiertes Licht nach vorne als kollimiertes Licht transmittiert werden. Im Ergebnis kann das Licht, das durch jede aus der Mehrzahl von Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtungen 21 hindurchgeht, zu einer gewünschten Zone geleitet werden, wodurch ein Fernstrahl ohne die Notwendigkeit, mehr Licht als erforderlich zu emittieren, gebildet werden kann. Mit anderen Worten, durch Verwenden einer kollimierenden Linse kann eine Lichtverteilung mit kleinem Winkel und hoher Leuchtstärke bzw. Luminosität erreicht werden. Da hierdurch die Wärmemenge, die von jeder Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtung 21 erzeugt wird, verringert werden kann, kann der Wärmeableiter 50 kompakt ausgebildet werden, wodurch die Leuchteinrichtung 1 kompakt ausgebildet werden kann.
-
Darüber hinaus beinhaltet beispielsweise wenigstens eine von der Abblendstrahllicht emittierenden Vorrichtung 11 und der Mehrzahl der Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtungen 21 eine LED.
-
Da hierbei LEDs verwendet werden, kann die erzeugte Wärmemenge verringert werden. Daher kann der Wärmeableiter 50 kompakt ausgebildet werden, wodurch auch die Leuchteinrichtung 1 kompakt ausgebildet werden kann.
-
Darüber hinaus ist beispielsweise die Abblendstrahllinse 30 eine von der Mehrzahl von Fernstrahllinsen 40 getrennte Komponente.
-
Dies verringert den optischen Einfluss, den die eine Linse auf die andere hat. Anders gesagt, sogar dann, wenn die Fernstrahllinsen 40 eine gerändelte Oberfläche 41 an ihrer Umfangskante beinhalten, wird es möglich, den Einfluss, den dies auf den Abblendstrahl hat, zu verringern.
-
Darüber hinaus beinhaltet das Kraftfahrzeug 100 entsprechend der Ausführungsform beispielsweise eine Leuchteinrichtung 1 und einen Fahrzeugkörper 110, der die in einem vorderen Abschnitt installierte Leuchteinrichtung 1 beinhaltet.
-
Da hierbei die Ungleichmäßigkeit des Leuchtens des von der Leuchteinrichtung 1 erzeugten Fernstrahles verringert werden kann, kann ein zum Fahren ausreichendes Leuchten erreicht werden. Daher kann eine verbesserte Fahrumgebung für den Fahrer geschaffen werden, was ein sicheres Fahren erleichtert.
-
Abwandlung
-
Nachstehend wird eine Leuchteinrichtung entsprechend einer Abwandlung der Ausführungsform anhand 7 beschrieben. 7 ist eine Querschnittsansicht einer Leuchteinrichtung 1a entsprechend einer Abwandlung der Ausführungsform. Insbesondere ist 7 eine Querschnittsansicht entsprechend dem in 4 dargestellten Querschnitt.
-
Entsprechend dieser Abwandlung ist die Abblendstrahllinse 30 in dem vorderen oberen Abschnitt der Leuchteinrichtung 1a angeordnet, und es ist das Abblendstrahllichtquellenmodul 10 hinter der Abblendstrahllinse 30 angeordnet.
-
Die drei Fernstrahllinsen 40 sind entlang des Außenbereiches der Abblendstrahllinse 30 angeordnet. Zudem sind die drei Fernstrahllinsen 40 unter der Abblendstrahllinse 30 entlang des Umfanges der Abblendstrahllinse 30 angeordnet.
-
Anders gesagt, bei der Leuchteinrichtung 1a entsprechend der vorliegenden Abwandlung ist die Anordnung der Abblendstrahllinse 30 und der Fernstrahllinsen 40 vertikal in Bezug auf die Anordnung der Leuchteinrichtung 1 entsprechend der Ausführungsform umgekehrt. Entsprechend ist auch die Anordnung des Abblendstrahllichtquellenmoduls 10, des Fernstrahllichtquellenmoduls 20, des Wärmeableiters 50, des Reflektors 60 und der Abschirmung 70 vertikal umgekehrt.
-
Sogar bei dieser Ausgestaltung kann ähnlich wie bei der Ausführungsform die gesamte Ungleichmäßigkeit des Lichtes verringert werden, wodurch die Leuchteffektivität erhöht wird. Da zudem die Menge der von jeder Fernstrahllicht emittierenden Vorrichtung 21 erzeugten Wärme verringert werden kann, kann der Wärmeableiter 50 kompakt ausgebildet werden, wodurch die Leuchteinrichtung 1a kompakt ausgebildet werden kann.
-
Weitere Abwandlungen und anderes
-
Die Leuchteinrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung ist vorstehend anhand einer Ausführungsform beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die vorbeschriebene Ausführungsform beschränkt.
-
Bei der Ausführungsform ist beispielsweise die gerändelte Oberfläche 41 als ein Beispiel für eine texturierte Oberfläche mit Diffusionseigenschaften genannt worden, wobei die gerändelte Oberfläche jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt ist. Anstelle der gerändelten Oberfläche 41 kann die texturierte Oberfläche beispielsweise durch einen Körnungs- bzw. Schleifprozess (graining process) oder durch Bildung von Punkten bzw. Flecken an der Oberfläche gebildet werden.
-
Darüber hinaus beinhaltet bei der Ausführungsform das Kraftfahrzeug 100 zwei Leuchteinrichtungen 1 (Vorderlampen 120), wobei das Kraftfahrzeug 100 jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt ist. Das Kraftfahrzeug 100 kann beispielsweise drei oder mehr Leuchteinrichtungen 1 beinhalten, so beispielsweise zwei Leuchteinrichtungen 1 an jeder der linken und rechten Seiten des Fahrzeugkörpers 110, und kann alternativ auch nur eine Leuchteinrichtung 1 beinhalten.
-
Darüber hinaus wird die Ausführungsform beispielsweise für Vorderlampen eingesetzt, die Abblendstrahlen und Fernstrahlen emittieren, kann jedoch auch bei Signallampen (beacon lamps), Nebelschlussleuchten oder DRL-Vorderlampen (Daytime Running Light DRL) eingesetzt werden.
-
Darüber hinaus sind bei der Ausführungsform beispielsweise LEDs als ein Beispiel für die Licht emittierenden Vorrichtungen genannt worden. Es können jedoch auch Laservorrichtungen wie Halbleiterlaser oder Licht emittierende Vorrichtungen wie organische EL-Vorrichtungen (Elektrolumineszenz EL) oder anorganische EL-Vorrichtungen verwendet werden.
-
Darüber hinaus ist bei der Ausführungsform das Kraftfahrzeug 100 beispielsweise als vierrädriges Kraftfahrzeug exemplarisch dargestellt worden. Das Kraftfahrzeug 100 kann jedoch auch ein anderes Kraftfahrzeug sein, so beispielsweise ein zweirädriges Kraftfahrzeug.
-
Einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet erschließt sich, dass viele Abwandlungen an den exemplarischen Ausführungsformen möglich sind, ohne von der neuen Lehre und den Vorteilen der vorliegenden Erfindung abzugehen. Entsprechend sollen all diese Abwandlungen im Umfang der vorliegenden Erfindung beinhaltet sein.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1, 1a
- Leuchteinrichtung
- 11
- Abblendstrahllicht emittierende Vorrichtung (erste Lichtquelle)
- 21
- Fernstrahllicht emittierende Vorrichtung (zweite Lichtquelle)
- 30
- Abblendstrahllinse (erste Linse)
- 40
- Fernstrahlinse (zweite Linse)
- 41
- gerändelte Oberfläche (texturierte Oberfläche mit Lichtdiffusionseigenschaften)
- 100
- Kraftfahrzeug
- 110
- Fahrzeugkörper