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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer. Insbesondere
betrifft die vorliegende Erfindung einen Scheinwerfer, der bei einem Fahrzeug
eingesetzt wird.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Seit
einigen Jahren ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
bekannt, die ein Halbleiter-Lichtemitterelement verwendet, beispielsweise eine
LED (Lichtemitterdiode) (vgl. beispielsweise die
JP 2002-231013 A (Seiten
2 bis 6,
1–
13)). Weiterhin
wurde untersucht, ein Halbleiter-Lichtemitterelement
wie eine LED bei einem Fahrzeugscheinwerfer einzusetzen, beispielsweise
in Bezug auf das Design. Der Fahrzeugscheinwerfer muss unter dem Gesichtspunkt
der Sicherheit ein vorbestimmtes Lichtverteilungsmuster erzeugen.
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Der
Fahrzeugscheinwerfer weist mehrere Lichtquelleneinheiten auf, welche
Halbleiter-Lichtemitterelemente einsetzen. Die Lichtquelleneinheiten vereinigen
manchmal jeweilige Lichtstrahlen, die zum vorderen Teil des Fahrzeugs
ausgesandt werden, um ein Lichtverteilungsmuster auszubilden. In diesem
Fall ist die Verdrahtung der mehreren Lichtquelleneinheiten kompliziert,
so dass man kaum die Abmessungen des Fahrzeugscheinwerfers klein
ausbilden kann.
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Die
DE 103 40 432 A1 offenbart
einen Fahrzeugscheinwerfer mit mehreren Leuchteneinheiten, die lichtemittierende
Dioden verwenden. Aus der
US 6,515,434
B1 ist ein Schaltkreis zum Betreiben eines LED-Gitters
bekannt. Die
DE 32
30 975 A1 offenbart eine Kraftfahrzeugleuchte mit Leuchtdioden,
welche auf einer Platine angeordnet sind.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Daher
besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung
eines Fahrzeugscheinwerfers, der das voranstehend geschilderte Problem lösen kann.
Dieses Ziel kann dadurch erreicht werden, dass die Eigenschaften
vereinigt werden, die in unabhängigen
Bedingungen in den Patentansprüchen
kombiniert werden. Weiterhin geben abhängige Bedingungen vorteilhaftere,
spezielle Beispiele für die
vorliegende Erfindung an.
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Um
die voranstehend geschilderten Probleme zu lösen, weist gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeugscheinwerfer auf:
ein erstes Lichtquellenmodul, welches mehrere Halbleiter-Lichtemitterelemente
aufweist; und ein zweites Lichtquellenmodul, das in Reihe mit dem
ersten Lichtquellenmodul geschaltet ist, und zumindest ein Halbleiter-Lichtemitterelement
aufweist, wobei die Anzahl dieser Lichtemitterelemente kleiner ist
als jene bei dem ersten Lichtquellenmodul, und welches Licht mit
einer Helligkeit erzeugt, die höher
ist als jene des ersten Lichtquellenmoduls, wenn ein elektrischer
Strom im wesentlichen gleich jenem für das erste Lichtquellenmodul
angelegt wird.
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Vorzugsweise
weist der voranstehend geschilderte Fahrzeugscheinwerfer auf: mehrere
erste Lichtquellenmodule; mehrere zweite Lichtquellenmodule; ein
erstes Optikbauteil zum Ausbilden eines ersten Lichtverteilungsmusters,
das von dem ersten Lichtquellenmodul erzeugt wird; und ein zweites
Optikbauteil zum Ausbilden eines zweiten Lichtverteilungsmusters,
das von dem zweiten Lichtquellenmodul erzeugt wird, welches enger
als das erste Lichtverteilungsmuster ist. Mehrere Lichtquellenleitungen, bei
denen zumindest ein erstes Lichtquellenmodul in Reihe geschaltet
ist, mit zumindest einem zweiten Lichtquellenmodul, sind parallel
geschaltet. Das erste Optikbauteil und das zweite Optikbauteil sind
vorzugsweise in dem ersten Lichtquellenmodul bzw. in dem zweiten
Lichtquellenmodul vorgesehen.
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Weiterhin
weist der voranstehend geschilderte Fahrzeugscheinwerfer darüber hinaus
ein zweites Optikbauteil zum Aussenden von Licht auf, das von dem
zweiten Lichtquellenmodul erzeugt wird, an einen Bereich des Lichtverteilungsmusters des
Fahrzeugscheinwerfers, und ein erstes Optikbauteil zum Anlegen von
Licht, das von dem ersten Lichtquellenmodul erzeugt wird, an einen
Bereich, der breiter ist als jener Bereich, an welchen das Licht angelegt
wird, das von dem zweiten Optikbauteil stammt, und der lang in Querrichtung
des Fahrzeugs ist. Wenn die mehreren Halbleiter-Lichtemitterelemente, die in dem ersten
Lichtquellenmodul vorgesehen sind, auf dem Fahrzeug angebracht sind,
sind die Halbleiter-Lichtemitterelemente vorzugsweise im wesentlichen
horizontal in Querrichtung des Fahrzeugs angeordnet.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Fahrzeugscheinwerfer
auf: ein erstes Lichtquellenmodul, das mehrere Lichtemitterelemente
aufweist, und ein zweites Lichtquellenmodul, das parallel zum ersten
Lichtquellenmodul geschaltet ist, und zumindest ein Halbleiter-Lichtemitterelement
aufweist, wobei die Anzahl dieser Lichtemitterelemente kleiner ist
als jene bei dem ersten Lichtquellenmodul. Wenn eine Spannung, die
im wesentlichen gleich jener des ersten Lichtquellenmoduls ist,
an das zweite Lichtquellenmodul angelegt wird, wird ein höheres Ausmaß an elektrischem Strom
dem Halbleiter-Lichtemitterelement des zweiten Lichtquellenmoduls
zugeführt
als jener elektrische Strom, welcher den Halbleiter-Lichtemitterelementen
zugeführt
wird, die in dem ersten Lichtquellenmodul vorgesehen sind.
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Bei
der voranstehend geschilderten Zusammenfassung der Erfindung sind
nicht sämtliche
Merkmale aufgezählt,
die für
die vorliegende Erfindung erforderlich sind. Daher können auch
Unterkombinationen von Gruppen dieser Merkmale die Erfindung bilden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Vorderansicht eines Scheinwerfers 500 für ein Fahrzeug.
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2 ist
eine Perspektivansicht des Scheinwerfers 500 für ein Fahrzeug,
gesehen von schräg vorn
aus.
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3 ist
eine Perspektivansicht in Explosionsdarstellung einer Lichtsammeleinheit 100.
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4 ist
eine Perspektivansicht in Explosionsdarstellung einer mittleren
Diffusoreinheit 110.
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5 ist
eine Perspektivansicht in Explosionsdarstellung einer großen Diffusoreinheit 120.
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6 ist
eine Schnittansicht, die ein Beispiel für einen optischen Weg der Lichtsammeleinheit 100 zeigt.
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7 ist
eine schematische Darstellung eines Beispiels für ein Lichtverteilungsmuster
des Scheinwerfers 500 für
ein Fahrzeug.
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8 ist
eine schematische Darstellung eines Beispiels von Einzelheiten des
Aufbaus eines Lichtquellenmoduls 10a.
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9 ist
eine schematische Darstellung, die ein Beispiel für Einzelheiten
des Aufbaus eines Lichtquellenmoduls 10b zeigt.
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10 ist
eine schematische Darstellung, die ein Beispiel für Einzelheiten
des Aufbaus eines Lichtquellenmoduls 10c zeigt.
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11 ist
eine vertikale Schnittansicht, welche die Beziehung zwischen der
Anordnung von Halbleiter-Lichtemitterelementen 12 der
Lichtquellenmodule 10b und 10c und der Entfernung
zwischen den Halbleiter-Lichtemitterelementen 12 und
einem Reflektor 80 zeigt.
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12 ist
eine schematische Darstellung, die ein Beispiel für einen
Anschluss des Scheinwerfers 500 für ein Fahrzeug bei der ersten
Ausführungsform
zeigt.
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13 ist
eine schematische Darstellung, die ein Beispiel für die Beziehung
zwischen einem Lichtfluss und einem Lichtaussendewirkungsgrad relativ
zur Stromdichte des Halbleiter-Lichtemitterelements 12 zeigt.
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14 ist
eine schematische Darstellung, die ein weiteres Beispiel für den Anschluss
des Scheinwerfers 500 für
ein Fahrzeug bei der ersten Ausführungsform
zeigt.
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15 ist
eine schematische Darstellung, die noch ein weiteres Beispiel für den Anschluss
des Scheinwerfers 500 für
ein Fahrzeug bei der ersten Ausführungsform
zeigt.
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16 ist
eine Vorderansicht, die ein Beispiel für einen Aufbau eines Scheinwerfers 500 für ein Fahrzeug
gemäß einer
zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt.
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17 ist
eine schematische Darstellung, die ein Beispiel für einen
Anschluss des Scheinwerfers 500 für ein Fahrzeug bei der zweiten
Ausführungsform
zeigt.
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18 ist
eine schematische Darstellung, die ein Beispiel für den Anschluss
eines Scheinwerfers 500 für ein Fahrzeug bei einer dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Nunmehr
wird die vorliegende Erfindung nachstehend anhand von Ausführungsformen
beschrieben. Es sind nicht sämtliche
Kombinationen von Merkmalen, die bei den Ausführungsformen beschrieben werden,
unbedingt dazu erforderlich, das Ziel der vorliegenden Erfindung
zu erreichen, also die Probleme zu lösen.
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Die 1 und 2 zeigen
ein Beispiel für einen
Aufbau eines Fahrzeug Scheinwerfers 500 gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 1 ist eine
Vorderansicht des Scheinwerfers 500 für das Fahrzeug. 2 ist
eine Perspektivansicht des Scheinwerfers 500 für das Fahrzeug,
gesehen von schräg
vor dem Scheinwerfer 500 für das Fahrzeug, wobei eine
lichtdurchlässige
Abdeckung 58 entfernt ist, die in 1 gezeigt
ist. Ein Ziel der vorliegenden Ausführungsform besteht darin, einfach
mehrere Lichtquelleneinheiten anzuordnen, und den Scheinwerfer 500 für ein Fahrzeug
mit hoher Sicherheit zur Verfügung
zu stellen. Bei der vorliegenden Ausführungsform entsprechen die
Richtungen nach vorn und hinten, nach rechts und links, und nach
oben und unten jeweils den Richtungen nach vorn und hinten, nach
rechts und links, und nach oben und unten in Bezug auf das Fahrzeug.
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Der
Scheinwerfer 500 für
ein Fahrzeug ist beispielsweise ein Fahrzeugscheinwerfer zur Erzeugung
von Abblendlicht. Lichtsammeleinheiten 100, mittlere Diffusoreinheiten 110,
und ein große
Diffusoreinheit 120, sind in einer Leuchtenkammer aufgenommen,
die aus der lichtdurchlässigen
Abdeckung 58 und einer Stütze 54 besteht. Bei
der vorliegenden Ausführungsform
weist der Scheinwerfer 500 für ein Fahrzeug die drei Lichtsammeleinheiten 100 auf,
die beiden mittleren Diffusoreinheiten 110, und eine große Diffusoreinheit 120.
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Die
Lichtsammeleinheit 100 weist eine runde Form auf, und sendet
Licht mit einer Lichtstärke
aus, die höher
ist als jene der mittleren Diffusoreinheit 110 und der
großen
Diffusoreinheit 120. Die mittlere Diffusoreinheit 110 weist eine
runde Form auf, und einen Durchmesser, der kleiner ist als jener
der Lichtsammeleinheit 100. Die große Diffusoreinheit 120 weist
eine Rechteckform auf, die lang in Querrichtung ist. Die mittlere
Diffusoreinheit 110 und die große Diffusoreinheit 120 senden
jeweils Licht mit einer Lichtstärke
aus, die niedriger ist als jene der Lichtsammeleinheit 100,
jedoch weisen sie einen Lichtaussendewirkungsgrad auf, der höher ist
als jener der Lichtsammeleinheit 100. Die Lichtsammeleinheit 100,
die mittlere Diffusoreinheit 110, und die große Diffusoreinheit 120 weisen
jeweils nachstehend geschilderte Halbleiter-Lichtemitterelemente als Lichtquellen
auf, um einen Teil vor dem Fahrzeug mit dem Licht zu bestrahlen,
das von den Halbleiter-Lichtemitterelementen erzeugt wird.
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Die
Lichtsammeleinheiten 100, die mittlere Diffusoreinheit 110,
und die große
Diffusoreinheit 120 sind jeweils so an der Stütze 54 angebracht,
dass sie nach unten um etwa 0,5 bis 0,6° relativ zum vorderen Teil des
Fahrzeugs ausgerichtet sind. Die Stütze 54 ist an dem
Scheinwerfer 500 für
das Fahrzeug so angebracht, dass sie durch einen Ausrichtungsmechanismus
verkippt wird, zum Einstellen der Richtungen der optischen Achsen
der Lichtsammeleinheiten 100, der mittleren Diffusoreinheiten 110,
und der großen Diffusoreinheit 120.
Die Lichtsammeleinheiten 100, die mittleren Diffusoreinheiten 110,
und die große
Diffusoreinheit 120 weisen jeweils ein Lichtverteilungsmuster
auf, das dazu angepasst ist, jede Art der Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters
zu erhöhen, das
insgesamt für
den Scheinwerfer 500 für
das Fahrzeug benötigt
wird. An der rückwärtigen Oberfläche der
Stütze 54 sind
mehrere Kühlkörper 56 vorgesehen.
Die Kühlkörper 56 bestehen
aus einem Material, das ein Wärmeleitvermögen aufweist,
das höher ist
als jenes eines Harzmetalls, beispielsweise aus Metall, Keramik,
und dergleichen, um Wärme
abzustrahlen, die von den Lichtsammeleinheiten 100, den mittleren
Diffusoreinheiten 110, und der großen Diffusoreinheit 120 erzeugt
wird.
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3 ist
eine Perspektivansicht in Explosionsdarstellung der Lichtsammeleinheit 100.
Die Lichtsammeleinheit 100 ist so ausgebildet, dass sie konzentrisch
Licht auf einen relativ engen Bereich des Lichtverteilungsmusters
des Scheinwerfers 500 für
ein Fahrzeug aufbringt. Die Lichtsammeleinheit 100 weist
eine Linse 90a auf, eine Abschirmung 92a, einen
Reflektor 80a, ein Lichtquellenteil 40a, und einen
Sockel 50a. Das Lichtquellenteil 40a weist ein Lichtquellenmodul 10a und
eine Basisplatine 14a auf, die eine obere Oberfläche aufweist,
auf welcher das Lichtquellenmodul 10a angebracht ist. Auf
dem Sockel 50a wird die Lichtquelle 40a angebracht,
und der Sockel befestigt die Linse 90a, die Abschirmung 92a,
und den Reflektor 80a in Bezug auf das Lichtquellenmodul 10a.
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Der
Reflektor 80a ist ein im wesentlichen kuppelförmiges Teil,
das an dem oberen Teil des Lichtquellenmoduls 10a befestigt
ist, und weist im Inneren eine im wesentlichen elliptisch-kugelförmige, reflektierende
Oberfläche
auf, bei der die optische Achse der Lichtsammeleinheit 100 die
Zentrumsachse ist. Genauer gesagt, ist die reflektierende Oberfläche so ausgebildet,
dass ein Schnitt, der die optische Achse der Lichtsammeleinheit 100 enthält, im wesentlichen
ein Viertel so groß ist
wie eine elliptische Form, die einen Punkt aufweist, der in Rückwärtsrichtung
des Lichtquellenmoduls 10a als gemeinsame Oberseite vorgesehen
ist. Bei einer derartigen Ausbildung sammelt der Reflektor 80a das
von dem Lichtquellenmodul 10a ausgesandte Licht und reflektiert
es in die Nähe
der optischen Achse der Linse 90a zum vorderen Teil des
Scheinwerfers 500 für
ein Fahrzeug.
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Die
Abschirmung 92a schirmt einen Teil des Lichts ab, oder
reflektiert einen Teil des von dem Reflektor 80a reflektierten
Lichts, um zu ermöglichen, dass
Lichtstrahlen, welche das Lichtverteilungsmuster der Lichtsammeleinheit 100 bilden,
auf die Linse 90a einfallen. Die Linse 90a ermöglicht,
dass eine vorbestimmte Richtung im vorderen Teil des Scheinwerfers 500 für ein Fahrzeug
mit dem Licht bestrahlt wird, das von dem Reflektor 80a und
der Abschirmung 92a reflektiert wird. Auf diese Weise ermöglichen
der Reflektor 80a, die Linse 90a, und die Abschirmung 92a,
dass der vorbestimmte Bereich des Lichtverteilungsmusters mit dem
Licht bestrahlt wird, das von dem Lichtquellenmodul 10a erzeugt
wird. Das Lichtquellenmodul 10a stellt ein Beispiel für ein zweites
Lichtquellenmodul gemäß der vorliegenden Erfindung
dar, und der Reflektor 80a, die Linse 90a, und
die Abschirmung 92a stellen ein Beispiel für ein zweites
Optikbauteil gemäß der vorliegenden
Erfindung dar.
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4 ist
eine Perspektivansicht in Explosionsdarstellung der mittleren Diffusoreinheit 110.
Die mittlere Diffusoreinheit 110 weist eine Linse 90b auf, eine
Abschirmung 92b, einen Reflektor 80b, ein Lichtquellenteil 40b,
und einen Sockel 50b. Das Lichtquellenteil 40b weist
ein Lichtquellenmodul 10b und eine Basisplatine 14b auf,
die mit einer oberen Oberfläche
versehen ist, auf welcher das Lichtquellenmodul 10b angebracht
ist. Bei der mittleren Diffusoreinheit 110 sind die Formen
des Reflektors 80b und der Abschirmung 92b so
gewählt,
dass das Licht in einem Bereich eingesetzt wird, der weiter ist
als der Bereich der Lichtsammeleinheit 100 in dem Lichtverteilungsmuster
des Scheinwerfers 500 für
Fahrzeuge. Die relativen Positionen des Reflektors 80b, der
Linse 90b und der Abschirmung 92b werden in Bezug
auf das Lichtquellenmodul 10b festgelegt, und diese Teile
sind an dem Sockel 50b befestigt. Das Lichtquellenmodul 10b stellt
ein Beispiel für
ein erstes Lichtquellenmodul gemäß der vorliegenden
Erfindung dar, und der Reflektor 80b, die Linse 90b,
und die Abschirmung 92b stellen ein Beispiel für ein erstes
Optikbauteil dar.
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5 ist
eine Perspektivansicht in Explosionsdarstellung einer großen Diffusoreinheit 120.
Die große
Diffusoreinheit 120 weist einen Reflektor 80c auf,
ein Lichtquellenteil 40c, und einen Sockel 50c. Das
Lichtquellenmodul 40c weist eine Basisplatine 14c auf,
auf deren einen Oberfläche
mehrere Lichtquellenmodule 10c in einer Linie angeordnet
und angebracht sind. Die große
Diffusoreinheit 120 ist so ausgebildet, dass ein Bereich,
der am breitesten in Querrichtung des Lichtverteilungsmusters des Scheinwerfers 500 für Fahrzeuge
ist, mit dem Licht bestrahlt wird. Auf dem Sockel 50c ist
das längliche Lichtquellenteil 40c angebracht,
auf welchem die mehreren Lichtquellenmodule 10c angebracht
sind, so dass sich das Lichtquellenteil 40c nach unten
und in Querrichtung erstreckt. Der Reflektor 80c ermöglicht daher,
dass der Abschnitt vor dem Scheinwerfer 500 für Fahrzeuge
mit dem Licht bestrahlt wird, das von den Lichtquellenmodulen 10c nach
unten ausgesandt wird.
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Die
innere reflektierende Oberfläche
des Reflektors 80c ist im wesentlichen parabelförmig ausgebildet,
wobei ein vertikaler Querschnitt in Richtung nach vorn und hinten
des Scheinwerfers 500 für Fahrzeuge
im gesamten Bereich der inneren Oberfläche liegt, und ein Teil, das
in Berührung
mit dem Sockel 50c an der Rückseite der Lichtquellenmodule 10c gelangt,
die Oberseite einer Hauptachse bildet. Bei einer derartigen Ausbildung
ermöglicht
es der Reflektor 80c, dass der breiteste Bereich in Querrichtung
des Lichtverteilungsmusters des Scheinwerfers 500 für Fahrzeuge
mit dem Licht von den mehreren Lichtquellenmodulen 10c bestrahlt
wird, die in Querrichtung angeordnet sind, und in Vertikalrichtung
das Licht in einem vorbestimmten Bereich gesammelt wird, der enger
ist als der Bereich in Querrichtung.
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6 ist
eine Schnittansicht, die ein Beispiel für einen optischen Weg der Lichtsammeleinheit 100 zeigt.
Die reflektierende Oberfläche,
die in der inneren Oberfläche
des Reflektors 80a vorgesehen ist, weist ihre Schnittform
auf, welche die optische Achse der Lichtsammeleinheit 100 enthält, und
im wesentlichen ellipsenförmig
ausgebildet ist, wobei deren Exzentrizität so eingestellt ist, dass
sie allmählich
von dem vertikalen Querschnitt zu einem horizontalen Schnitt zunimmt.
In einem Vertikalschnitt, welcher die optische Achse enthält, ist
die Linse 90a so angeordnet, dass eine Brennpunktposition
F2 an der Rückseite
der Brennpunktposition der reflektierenden Oberfläche des
Reflektors 80a entspricht. Der Reflektor 80a sammelt
bei F2 das Licht des Lichtquellenmoduls 10a auf der reflektierenden
Oberfläche rückwärts eines
reflektierenden Punktes A von Licht 94, das auf das untere
Ende der Linse 90a über
F2 einfällt.
Licht 95, das auf der reflektierenden Oberfläche im rückwärtigen Teil
des reflektierenden Punktes A des Reflektors 80a reflektiert
wird, und nahe F2 hindurchgeht, wird auf eine obere Grenze des Lichtverteilungsmusters
der Lichtsammeleinheit 100 durch die Linse 90a projiziert.
Andererseits wird Licht 96, das auf einem reflektierenden
Punkt B des Reflektors 80a reflektiert wird, auf eine untere
Grenze des Lichtverteilungsmusters der Lichtsammeleinheit 100 durch
die Linse 90a projiziert. Licht 98, das zwischen
den reflektierenden Punkten A und B des Reflektors 80a reflektiert
wird, wird zwischen die obere Grenze und die untere Grenze des Lichtverteilungsmusters
der Lichtsammeleinheit 100 durch die Linse 90a projiziert.
Die Abschirmung 92a, die vereinigt mit der Linse 90a ausgebildet ist,
ist mit einem Rand versehen, der von F2 nach unten geht. Daher wird
ein optisches Bild, das durch den Rand der Abschirmung 92a und
den Reflektor 80a auf einer Brennpunktoberfläche erzeugt
wird, welche F2 enthält,
durch die Linse 90a umgekehrt, und wird das umgekehrte
optische Bild auf den vorderen Teil des Scheinwerfers 500 für Fahrzeuge
projiziert.
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Der
Brennpunkt des Reflektors 80a in Horizontalrichtung ist
in einem Teil vorgesehen, das näher
an der Seite der Linse 90a als an F2 liegt. In dem Rand
der Abschirmung 92a, welcher F2 enthält, sind beide Seiten, gesehen
von einer oberen Oberfläche aus,
nach vorn gekrümmt,
entsprechend der Kurve einer Bildoberfläche des Reflektors 80a,
also der Kurve der Brennpunktoberfläche in Querrichtung. Daher wird
das optische Bild, das auf dem Rand vor F2 entsprechend der Reflexion
durch den Reflektor 80a erzeugt wird, in Querrichtung durch
die Linse 90 vergrößert, und
umgekehrt und projiziert.
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7 zeigt
ein Beispiel für
das Lichtverteilungsmuster des Scheinwerfers 500 für Fahrzeuge. Dieses
Lichtverteilungsmuster ist ein linkes Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster,
das auf einer gedachten, vertikalen Leinwand erzeugt wird, die an
einem Ort 25 m vor dem Scheinwerfer 500 für Fahrzeuge angeordnet
ist. Das Lichtverteilungsmuster wird als ein vereinigtes Lichtverteilungsmuster
erzeugt, aus einem ersten Lichtverteilungsmuster 600 und
einem zweiten Lichtverteilungsmuster 602, die von der Lichtsammeleinheit 100 erzeugt
werden, einem dritten Lichtverteilungsmuster 604, das von
der mittleren Diffusoreinheit 110 erzeugt wird, und einem
vierten Lichtverteilungsmuster 606, das durch die große Diffusoreinheit 120 erzeugt
wird. Das Lichtverteilungsmuster weist auf seinem oberen Ende eine
horizontale Abschneidelinie CL1 und eine schräge Abschneidelinie CL2 zur
Festlegung einer vertikalen Abschneidungsgrenze auf.
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Die
horizontale Abschneidelinie CL1 ist etwas nach unten (nach unten
gerichtet um etwa 0,5 bis 0,6°)
in Bezug auf die vordere Oberfläche
(einem Schnittpunkt einer horizontalen Achse H und einer vertikalen
Achse V) des Scheinwerfers 500 für Fahrzeuge eingestellt. Die
schräge
Abschneidelinie CL2 verläuft
schräg
nach links und oben, um etwa 15° gegenüber dem
Schnittpunkt der vertikalen Achse V und CL1. Die horizontale Abschneidelinie
CL1 des ersten Lichtverteilungsmusters 600 wird durch die horizontalen
Ränder
der Abschirmungen 92a und 92b ausgebildet. Die
schräge
Abschneidelinie CL2 wird durch die schrägen Ränder der Abschirmungen 92a und 92b erzeugt.
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Ein
Teil nahe dem Schnittpunkt der horizontalen Achse H und der vertikalen
Achse V in dem Lichtverteilungsmuster wird als eine heiße Zone
bezeichnet. Die heiße
Zone ist vorzugsweise heller erleuchtet als andere Bereiche des
Lichtverteilungsmusters, unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit. Bei
der vorliegenden Ausführungsform
verwendet die Lichtsammeleinheit 100 das Licht des Lichtquellenmoduls 10a,
welches Licht mit höherer
Helligkeit als jener bei der mittleren Diffusoreinheit 110 und
der großen
Diffusoreinheit 120 erzeugt, um das erste Lichtverteilungsmuster 600 als
einen engeren Bereich abzustrahlen als jene Bereiche, die mit Licht von
der mittleren Diffusoreinheit 110 und der großen Diffusoreinheit 120 bestrahlt
werden, mit jenem Licht, das eine hohe Lichtstärke aufweist. Bei der Lichtsammeleinheit 100 wird
daher das erste Lichtverteilungsmuster 600 mit Licht bestrahlt,
welches eine höhere Helligkeit
aufweist als bei der mittleren Diffusoreinheit 110 und
der großen
Diffusoreinheit 120. Daher kann der Scheinwerfer 500 für Fahrzeuge
die heiße
Zone hell erleuchten. Da der Scheinwerfer 500 für Fahrzeuge
einen Bereich heller erleuchten kann, der während des Fahrens eines Fahrzeugs
bemerkt werden soll, kann daher die Sicherheit beim Fahren des Fahrzeugs
bei Nacht verbessert werden.
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Die 8, 9 und 10 zeigen
jeweils ein Beispiel für
Einzelheiten des Aufbaus der Lichtquellenmodule 10a, 10b und 10c.
Jedes der Lichtquellenmodule 10a, 10b und 10c weist
mehrere Halbleiter-Lichtemitterelemente 12 auf, ein Fluoreszenzteil 16,
und einen Formkörper 18.
Das Halbleiter-Lichtemitterelement 12 ist
eine LED, die eine Lichtaussendefläche von beispielsweise etwa
1 mm im Quadrat aufweist, und ist auf einer Basisplatine 14 vorgesehen.
Das Halbleiter-Lichtemitterelement 12 erzeugt beispielsweise
blaues Licht, entsprechend der elektrischen Energie, die außerhalb
der Lichtquellenmodule 10a, 10b und 10c empfangen
wird. Das Fluoreszenzteil 16 ist so ausgebildet, dass es
die Oberflächen
der Halbleiter-Lichtemitterelemente 12 abdeckt, und erzeugt
Licht mit gelber Farbe, als Komplementärfarbe des Lichts mit blauer
Farbe, entsprechend dem blauen Licht, das von den Halbleiter-Lichtemitterelementen 12 erzeugt
wird. In diesem Fall erzeugen die Lichtquellenmodule 10a, 10b und 10c Licht
in weißer
Farbe, entsprechend dem Licht in blauer Farbe und dem Licht in gelber
Farbe, das von den Halbleiter-Lichtemitterelementen 12 bzw.
den Fluoreszenzteilen 16 erzeugt wird. In einem anderen Fall
können
die Halbleiter-Lichtemitterelemente 12 Ultraviolettstrahlung
in Bezug auf das Fluoreszenzteil 16 erzeugen. In diesem
Fall kann das Fluoreszenzteil 16 Licht in weißer Farbe
entsprechend der Ultraviolettstrahlung erzeugen.
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Der
Formkörper 18 dichtet
die Halbleiter-Lichtemitterelemente 12 und das Fluoreszenzteil 16 ab.
Der Formkörper 18 ist beispielsweise
halbkugelförmig
ausgebildet, aus einem Material wie beispielsweise einem lichtdurchlässigen Harz,
welches das Licht durchlässt,
das von den Halbleiter-Lichtemitterelementen 12 und
dem Fluoreszenzteil 16 erzeugt wird. Der Formkörper 18 kann
aus einem Material bestehen, das einen Brechungsindex aufweist, der
größer ist
als jener der Luft, um mit diesem die Lichtaussendeoberfläche des
Fluoreszenzteils 16 abzudecken. Das Licht, das von den
Halbleiter-Lichtemitterelementen 12 und dem Fluoreszenzteil 16 erzeugt
wird, kann daher effizient abgegeben und benutzt werden.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
weist das Lichtquellenmodul 10a zwei Halbleiter-Lichtemitterelemente 12 auf,
die im wesentlichen gleiche Lichtaussendebereiche aufweisen. Die
beiden Halbleiter-Lichtemitterelemente 12, die in dem Lichtquellenmodul 10a vorgesehen
sind, sind miteinander in Reihe geschaltet. Hierbei ist unter einer
Verbindung nicht nur eine körperliche
Verbindung zu verstehen, sondern auch eine elektrische Verbindung.
Die Lichtquellenmodule 10b und 10c weisen jeweils
vier Halbleiter-Lichtemitterelemente 12 auf, die Lichtaussendebereiche
aufweisen, die im wesentlichen gleich den Lichtaussendebereichen
der Halbleiter-Lichtemitterelemente 12 sind,
die in dem Lichtquellenmodul 10a vorgesehen sind. Wenn
die mehreren Halbleiter-Lichtemitterelemente 12,
die in den Lichtquellenmodulen 10b und 10c vorgesehen
sind, auf dem Fahrzeug angebracht sind, sind die Halbleiter-Lichtemitterelemente
so angeordnet, dass sie in Horizontalrichtung in Querrichtung des
Fahrzeugs angeordnet sind. Bei den vier Halbleiter-Lichtemitterelementen 12,
die jeweils in dem Lichtquellenmodul 10b bzw. 10c vorgesehen
sind, sind die Gruppen der Halbleiter-Lichtemitterelemente, die
miteinander in Reihe geschaltet sind, parallel geschaltet.
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Wenn
in diesem Fall die Halbleiter-Lichtemitterelemente 12 im
wesentlichen gleiche Lichtaussendebereiche aufweisen, erzeugen dann,
wenn der elektrische Strom zunimmt, der den Halbleiter-Lichtemitterelementen 12 zugeführt wird,
die Halbleiter-Lichtemitterelemente Licht mit höherem Lichtstrom. Wenn die
Lichtaussendebereiche gleich sind, und der erzeugte Lichtstrom zunimmt,
nimmt darüber hinaus
die Lichtstärke
als Lichtstrom pro Raumwinkeleinheit zu. Hierbei nimmt auch die
Helligkeit als Lichtstärke
pro Flächeneinheit
zu. Wenn elektrischer Strom, der im wesentlichen gleich jenem der
Lichtquellenmodule 10b und 10c ist, dem Lichtquellenmodul 10a zugeführt wird,
erzeugt daher das Lichtquellenmodul 10a Licht mit höherer Helligkeit
als jener der Lichtquellenmodule 10b und 10c.
Daher können die
Lichtquellenmodule 10a, 10b und 10c als
ein Lichtquellenmodul 10 angesehen werden, dessen Nenn-Vorwärtsstrom
im wesentlichen gleich ist. Hierbei bezeichnet der Nenn-Vorwärtsstrom
den elektrischen Strom, der den Lichtquellenmodulen 10a, 10b und 10c zugeführt wird,
um jeweils die Lichtquellenmodule 10a, 10b und 10c mit
der gewünschten
Lichtmenge leuchten zu lassen.
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Wie
voranstehend beschrieben, kann der Scheinwerfer 500 für Fahrzeuge
eine Stromquelle zur Ausgabe des elektrischen Stroms einsetzen,
die einen einzigen Stromwert aufweist, um die Lichtquellenmodule 10a, 10b und 10c leuchten
zu lassen, welche Licht unterschiedlicher Helligkeit erzeugen. Daher
können
Teile wie Buchsenklemmen oder Kabel verwendet werden, welche im
wesentlichen dieselbe Stromkapazität aufweisen. Daher kann der
Scheinwerfer 500 für
Fahrzeuge kostengünstig
aufgebaut sein. Da die Lichtquellenmodule 10a, 10b und 10c, welche
das Licht mit unterschiedlicher Helligkeit erzeugen, unter Verwendung
im wesentlichen der gleichen Halbleiter-Lichtemitterelemente 12 aufgebaut sein
können,
können
darüber
hinaus die Lichtquellenmodule 10 kostengünstig hergestellt
werden.
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11 ist
eine Vertikalschnittansicht, welche die Beziehung zwischen der Anordnung
der Halbleiter-Lichtemitterelemente 12 der
Lichtquellenmodule 10b und 10c und der Entfernung
zwischen den Halbleiter-Lichtemitterelementen
und einem Reflektor 80 zeigt. Die Querrichtung in dieser
Figur ist die Richtung nach vorn und hinten des Fahrzeugs. Der Reflektor 80 erzeugt
aus dem Licht, das von den Halbleiter-Lichtemitterelementen 12 erzeugt
wird, ein Lichtverteilungsmuster, das die Länge L3 in
Vertikalrichtung aufweist, und in Querrichtung des Fahrzeugs länglich ist,
auf einer gedachten, vertikalen Leinwand, die an einem Ort 25 m
vor dem Scheinwerfer 500 für Fahrzeuge angeordnet ist.
Wenn die Halbleiter-Lichtemitterelemente 12 der Lichtquellenmodule 10b und 10c so
angeordnet sind, dass die Halbleiter-Lichtemitterelemente in Horizontalrichtung in
Richtung nach vorn und hinten des Fahrzeugs angeordnet sind, als
Beispiel, wie mit A bezeichnet, so beträgt die Entfernung zwischen
den Halbleiter-Lichtemitterelementen 12 und dem Reflektor 80 L1. Allerdings sind bei dieser Ausführungsform,
wenn die mehreren Halbleiter-Lichtemitterelemente 12 der Lichtquellenmodule 10b und 10c auf
dem Fahrzeug angebracht sind, die Halbleiter-Lichtemitterelemente in
Horizontalrichtung in Querrichtung des Fahrzeugs angeordnet, wie
mit B bezeichnet. Daher beträgt
die Entfernung zwischen den Halbleiter-Lichtemitterelementen 12 und
dem Reflektor 80 L2, und ist kürzer als L1. Daher können die Abmessungen der mittleren
Diffusoreinheiten 110 und der großen Diffusoreinheit 120 klein
gewählt
werden.
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12 zeigt
ein Beispiel für
den Anschluss des Scheinwerfers 500 für Fahrzeuge bei der ersten Ausführungsform.
Der Scheinwerfer 500 für
Fahrzeuge weist einen Lichtstromkreis 700 auf, sowie die Lichtsammeleinheiten 100,
die mittleren Diffusoreinheiten 110, und die große Diffusoreinheit 120.
Die Lichtsammeleinheiten 100, die mittleren Diffusoreinheiten 110,
und die große
Diffusoreinheit 120 sind miteinander in Reihe geschaltet.
Der Lichtstromkreis 700 liefert einen im wesentlichen gleichen
elektrischen Strom an die Lichtsammeleinheiten 100, die mittleren
Diffusoreinheiten 110 und die große Diffusoreinheit 120,
die in Reihe geschaltet sind. Bei einem derartigen Anschluss liefert
der Lichtstromkreis 700 den elektrischen Strom so an die
Lichtsammeleinheiten 100, dass die Stromdichte des elektrischen Stroms,
der den Halbleiter-Lichtemitterelementen 12 der
Lichtsammeleinheiten 100 zugeführt wird, höher ist als die Stromdichte
des elektrischen Stroms, der jeweils den Halbleiter-Lichtemitterelementen 12 der mittleren
Diffusoreinheiten 110 bzw. der großen Diffusoreinheit 120 zugeführt wird.
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Wenn
der Lichtstromkreis 700 beispielsweise einen elektrischen
Strom von 700 mA den Lichtsammeleinheiten 100, den mittleren
Diffusoreinheiten 110 und der großen Diffusoreinheit 120 zuführt, die
in Reihe geschaltet sind, wird der elektrische Strom von 700 mA
jeweils den Halbleiter-Lichtemitterelementen 12 der
Lichtsammeleinheiten 100 zugeführt. Ein elektrischer Strom
von 350 mA wird jeweils den Halbleiter-Lichtemitterelementen 12 der mittleren
Diffusoreinheiten 110 und der großen Diffusoreinheit 120 zugeführt. Die
Halbleiter-Lichtemitterelemente 12 der Lichtsammeleinheiten 100 erzeugen daher
jeweils Licht mit höherer
Helligkeit als jener der Halbleiter-Lichtemitterelemente 12 der
mittleren Diffusoreinheiten 110 und der großen Diffusoreinheit 120.
Auf diese Weise können
die Lichtquellenmodule 10, die Licht mit unterschiedlicher
Helligkeit erzeugen, unter Verwendung einer einzigen Verdrahtung zum
Leuchten veranlasst werden, so dass die Anzahl an Verdrahtungen
des Scheinwerfers 500 für
Fahrzeuge verringert werden kann. Daher kann der Scheinwerfer 500 für Fahrzeuge
kleiner ausgebildet werden.
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Wenn
irgendeines der Lichtquellenmodule 10a, 10b und 10c unterbrochen
ist, leuchtet darüber hinaus
der Scheinwerfer 500 für
Fahrzeuge nicht. Daher kann der Scheinwerfer 500 für Fahrzeuge
einen Fahrer dahingehend informieren, dass irgendeines der Lichtquellenmodule 10a, 10b und 10c des Scheinwerfers 500 für Fahrzeuge
unterbrochen ist.
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13 zeigt
ein Beispiel für
die Beziehung eines Lichtstroms und eines Lichtaussendewirkungsgrades
relativ zur Stromdichte des Halbleiter-Lichtemitterelements 12.
Wenn die Stromdichte des Halbleiter-Lichtemitterelements 12 erhöht wird,
wird der Lichtstrom vergrößert, der
von dem Halbleiter-Lichtemitterelement 12 erzeugt
wird. Andererseits wird der Lichtaussendewirkungsgrad verringert.
Wenn man beispielsweise annimmt, dass der Lichtaussendebereich des
Halbleiter-Lichtemitterelements 12 bei
der vorliegenden Ausführungsform
1 mm im Quadrat ist, weist dann, wenn ein elektrischer Strom von
700 mA geliefert wird, der Lichtaussendewirkungsgrad des Halbleiter-Lichtemitterelements 12 einen
Wert auf, der durch einen Punkt D bezeichnet ist. Wenn andererseits
ein elektrischer Strom von 350 mA geliefert wird, weist der Lichtaussendewirkungsgrad
des Halbleiter-Lichtemitterelements 12 einen Wert auf, der
durch einen Punkt A bezeichnet ist, und der höher ist als dann, wenn der
elektrische Strom von 700 mA zugeführt wird. Wenn der elektrische
Strom von 350 mA zugeführt
wird, weist darüber
hinaus der Lichtstrom des Lichts, das von dem Halbleiter-Lichtemitterelement 12 erzeugt
wird, einen Wert auf, der durch einen Punkt B bezeichnet ist. Wenn
andererseits der elektrische Strom von 700 mA zugeführt wird,
weist der Lichtstrom des Lichts, das von dem Halbleiter-Lichtemitterelement 12 erzeugt
wird, einen Wert auf, der durch einen Punkt C bezeichnet ist, und höher ist
als dann, wenn der elektrische Strom von 350 mA zugeführt wird.
Wenn die Halbleiter-Lichtemitterelemente 12 im wesentlichen
gleiche Lichtaussendebereiche aufweisen, ist dann, wenn die erzeugten
Lichtströme
verschieden sind, die Lichtstärke
als Lichtstrom pro Raumwinkeleinheit verschieden, und ist gleichzeitig
die Helligkeit als Lichtstärke
pro Flächeneinheit
ebenfalls verschieden. Bei den Halbleiter-Lichtemitterelementen 12, welche
die im wesentlichen gleichen Lichtaussendebereiche aufweisen, sendet
daher jenes Halbleiter-Lichtemitterelement 12, welchem
ein hoher elektrischer Strom zugeführt wird, Licht aus, dessen
Helligkeit höher
ist als jene des Halbleiter-Lichtemitterelements 12,
welchem ein kleiner elektrischer Strom zugeführt wird.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
weisen die Lichtquellenmodule 10a, 10b und 10c die Halbleiter-Lichtemitterelemente 12 auf,
welche im wesentlichen gleiche Lichtaussendebereiche aufweisen.
Da ein höherer
elektrischer Strom den Halbleiter-Lichtemitterelementen 12 des
Lichtquellenmoduls 10a zugeführt wird als jener, der den
Halbleiter-Lichtemitterelementen 12 der Lichtquellenmodule 10b und 10c zugeführt wird,
erzeugt das Lichtquellenmodul 10a Licht mit höherer Helligkeit
als jener der Lichtquellenmodule 10b und 10c.
Weiterhin schicken die Lichtsammeleinheiten 100 konzentrisch
das Licht, das von den Lichtquellenmodulen 10a erzeugt
wird, an einen relativ engen Bereich des Lichtverteilungsmusters.
Die mittleren Diffusoreinheiten 110 und die große Diffusoreinheit 120 machen
das Licht diffus, und schicken das Licht, das von den Lichtquellenmodulen 10b und 10c erzeugt
wird, an relativ Breite Bereiche des Lichtverteilungsmusters. Daher
senden die Lichtsammeleinheiten 100 Licht aus, dessen Lichtstärke höher ist
als jene des Lichts, das von den mittleren Diffusoreinheiten 110 und
der großen
Diffusoreinheit 120 ausgesandt wird.
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Die
Lichtquellenmodule 10a, 10b und 10c weisen
die Halbleiter-Lichtemitterelemente 12 auf, welche die
im wesentlichen gleichen Lichtaussendebereiche aufweisen. Da ein
niedrigerer elektrischer Strom den Halbleiter-Lichtemitterelementen 12 der Lichtquellenmodule 10b und 10c zugeführt wird
als jener, der den Halbleiter-Lichtemitterelementen 12 des
Lichtquellenmoduls 10a zugeführt wird, ist der Lichtaussendewirkungsgrad
der Lichtquellenmodule 10b und 10c höher als
jener des Lichtquellenmoduls 10a. Daher kann der Lichtaussendewirkungsgrad
der mittleren Diffusoreinheiten 110 und der großen Diffusoreinheit 120 stärker erhöht werden
als jener der Lichtsammeleinheiten 100. Daher kann die
heiße Zone
mit dem Licht bestrahlt werden, welches die hohe Lichtstärke aufweist,
und kann ein Scheinwerfer 500 für Fahrzeuge ausgebildet werden,
dessen elektrischer Energieverbrauch niedrig ist.
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14 zeigt
ein anderes Beispiel für
den Anschluss des Scheinwerfers 500 für Fahrzeuge gemäß der ersten
Ausführungsform.
Der Scheinwerfer 500 für
Fahrzeuge weist eine Lichtquellenleitung 502 auf, bei welcher
eine Lichtsammeleinheit 100, zwei mittlere Diffusoreinheiten 110,
und ein Lichtquellenmodul 10c der großen Diffusoreinheit 120 in
Reihe geschaltet sind, sowie eine Lichtquellenleitung 504, bei
welcher zwei Lichtsammeleinheiten 100 und zwei Lichtquellenmodule 10c in
der großen
Diffusoreinheit 120 in Reihe geschaltet sind. Der Lichtstromkreis 700 liefert
unabhängig
elektrische Energie an die Lichtquellenleitung 502 und
die Lichtquellenleitung 504. Selbst wenn irgendeines der
Lichtquellenmodule 10, die in einer Lichtquellenleitung
der Lichtquellenleitung 502 und der Lichtquellenleitung 504 enthalten sind,
unterbrochen ist, kann der Abschnitt vor dem Fahrzeug durch die
andere Lichtquellenleitung beleuchtet werden. Daher kann die Sicherheit
eines bei Nacht fahrenden Fahrzeugs aufrechterhalten werden. Weiterhin
kann die Ausgangsspannung des Lichtstromkreises 700 stärker verringert
werden als dann, wenn der Scheinwerfer 500 für Fahrzeuge
mit einer einzigen Verdrahtung ausgebildet wird. Daher kann der
Lichtstromkreis 700 kostengünstig hergestellt werden, und
kann verhindert werden, dass ein Benutzer einen elektrischen Schlag
erleidet.
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Weiterhin
weisen die Lichtquellenleitung 502 und die Lichtquellenleitung 504 vorzugsweise
mehrere Arten von Lichtquelleneinheiten auf, um so im wesentlichen
den gesamten Anteil des Lichtverteilungsmusters mit diesen zu bestrahlen.
Selbst wenn irgendeines der Lichtquellenmodule 10, die
in einer Lichtquellenleitung unter der Lichtquellenleitung 502 und
der Lichtquellenleitung 504 enthalten sind, unterbrochen
ist, kann daher im wesentlichen der gesamte Anteil des Lichtverteilungsmusters
des Fahrzeugs durch die andere Lichtquellenleitung beleuchtet werden.
Weiterhin ist die Nenn-Vorwärtsspannung
der Lichtquellenmodule 10 vorzugsweise im wesentlichen
gleich. Hierbei bezeichnet die Nenn-Vorwärtsspannung
die Spannung, die jeweils in den Lichtquellenmodulen 10a, 10b und 10c erzeugt
wird, wenn die Lichtquellenmodule 10a, 10b und 10c jeweils
mit der gewünschten
Lichtmenge leuchten. Daher können beispielsweise nur
dann, wenn die Anzahl der mehreren Lichtquellenmodule 10,
die an die Lichtquellenleitung 502 oder 504 angeschlossen
sind, gleich ist, die Lichtquellenmodule 10, die in der
Lichtquellenleitung 502 enthalten sind, durch die Lichtquellenmodule 10 ersetzt
werden, die in der Lichtquellenleitung 504 enthalten sind.
Daher kann, nachdem die Positionen der Lichtquellenmodule 10 in
dem Scheinwerfer 500 für
Fahrzeuge unter dem Gesichtspunkt des Designs oder des optischen
Designs festgelegt wurden, die Verdrahtung jedes der Lichtquellenmodule 10 einfach
vorgenommen werden.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
weisen die Lichtquellenmodule 10a, 10b und 10c jeweils eine
unterschiedliche Anzahl an Halbleiter-Lichtemitterelementen 12 auf,
die jeweils im wesentlichen gleiche Lichtaussendebereiche aufweisen.
Die mehreren Halbleiter-Lichtemitterelemente 12,
die in dem Lichtquellenmodul vorgesehen sind, sind miteinander in
Reihe geschaltet. Die mehreren Halbleiter-Lichtemitterelemente 12,
die in den Lichtquellenmodulen 10b und 10c vorgesehen
sind, sind parallel geschaltet. Im Vergleich hierzu können als
anderes Beispiel die Lichtquellenmodule 10a, 10b und 10c jeweils
ein Halbleiter-Lichtemitterelement 12 aufweisen, und kann
der Lichtaussendebereich des Halbleiter-Lichtemitterelements 12 des
Lichtquellenmoduls 10a kleiner sein als die Lichtaussendebereiche
der Halbleiter-Lichtemitterelemente 12 der Lichtquellenmodule 10b und 10c.
Selbst bei einem derartigen Aufbau kann, wenn ein Lichtstromkreis 700 einen
im wesentlichen gleichen elektrischen Strom den Lichtquellenmodulen 10a, 10b und 10c zuführt, das
Lichtquellenmodul 10a Licht mit höherer Helligkeit als jener
der Lichtquellenmodule 10b und 10c aussenden.
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Weiterhin
können,
als ein anderes Beispiel, die Lichtquellenmodule 10a, 10b und 10c jeweils
ein Halbleiter-Lichtemitterelement 12 aufweisen,
das einen im wesentlichen gleichen Lichtaussendebereich aufweist.
Ein Lichtstromkreis 700 kann einen höheren elektrischen Strom dem
Lichtquellenmodul 10a als jenen elektrischen Strom zuführen, der
den Lichtquellenmodulen 10b und 10c zugeführt wird.
In diesem Fall kann das Lichtquellenmodul 10a ebenfalls Licht
mit höherer
Helligkeit als jener der Lichtquellenmodule 10b und 10c erzeugen.
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Als
noch weiteres Beispiel können
die Lichtquellenmodule 10a, 10b und 10c jeweils
mehrere Halbleiter-Lichtemitterelemente 12 aufweisen, die
im wesentlichen gleiche Lichtaussendebereiche aufweisen. Die Anzahl
der mehreren Halbleiter-Lichtemitterelemente 12, die in
dem Lichtquellenmodul 10a vorhanden sind, kann größer sein
als die Anzahl der mehreren Halbleiter-Lichtemitterelemente 12,
die jeweils in den Lichtquellenmodulen 10b und 10c vorgesehen
sind, und sie können
in Reihe geschaltet sein. Die mehreren Halbleiter-Lichtemitterelemente 12,
die jeweils in den Lichtquellenmodulen 10b und 10c vorgesehen
sind, können
parallel geschaltet sein. Selbst bei dieser Anordnung kann, wenn
ein Lichtstromkreis 700 einen im wesentlichen gleichen
elektrischen Strom an die Lichtquellenmodule 10a, 10b und 10c liefert,
das Lichtquellenmodul 10a ebenfalls Licht mit höherer Helligkeit
aussenden als jener der Lichtquellenmodule 10b und 10c.
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15 zeigt
einen noch anderen Anschluss des Scheinwerfers 500 für Fahrzeuge
gemäß der ersten
Ausführungsform.
In 15 weisen Aufbauten, die mit denselben Bezugszeichen
wie in 12 bezeichnet sind, denselben
Aufbau auf wie in 12, oder haben entsprechende
Funktionen, mit Ausnahme der nachstehend angegebenen Punkte. Daher
wird auf deren Erläuterung
verzichtet. Der Scheinwerfer für
Fahrzeuge weist weiterhin einen Widerstand 140 auf. Bei
dieser Ausführungsform sind
vier Halbleiter-Lichtemitterelemente 12, die jeweils in
dem Lichtquellenmodul 10b bzw. 10c vorgesehen
sind, miteinander in Reihe geschaltet. Drei Lichtquellenmodule 10c der
großen
Diffusoreinheit 120 sind in Reihe geschaltet. Die beiden
mittleren Diffusoreinheiten 110 und der Widerstand 140 sind
in Reihe geschaltet. Die beiden mittleren Diffusoreinheiten 110 und
der Widerstand 140, die in Reihe geschaltet sind, sind
parallel zu einer großen
Diffusoreinheit 120 geschaltet. Drei Lichtsammeleinheiten 100 sind
in Reihe geschaltet. Die Lichtsammeleinheiten 100 sind
in Reihe mit der großen
Diffusoreinheit 120 geschaltet. Hierbei ist der Widerstandswert
des Widerstands 140 so gewählt, dass der Wert des elektrischen
Stroms, der den mittleren Diffusoreinheiten 110 zugeführt wird,
im wesentlichen gleich jenem des elektrischen Stroms ist, welche
der großen
Diffusoreinheit 120 zugeführt wird. Bei der vorliegenden
Ausführungsform
kann, da die mehreren Lichtquellenmodule 10 zur Erzeugung
von Licht mit unterschiedlicher Helligkeit durch eine geringe Anzahl
an Verdrahtungen zum Leuchten veranlasst werden können, der Scheinwerfer 500 für Fahrzeuge
verkleinert ausgebildet werden.
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16 ist
eine Ansicht von vorn eines Beispiels für den Aufbau eines Scheinwerfers 500 für Fahrzeuge
gemäß einer
zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. In 16 weisen
Anordnungen, die mit denselben Bezugszeichen wie in 1 bezeichnet
sind, denselben Aufbau auf wie jene in 1, oder
entsprechende Funktionen, mit Ausnahme der nachstehend geschilderten
Punkte. Daher wird auf deren Erläuterung
verzichtet. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist der Scheinwerfer 500 für Fahrzeuge
drei Lichtsammeleinheiten 100 auf, vier mittlere Diffusoreinheiten 110,
und sechs große
Diffusoreinheiten 130. Die große Diffusoreinheit 130 ist
rund, und weist einen Durchmesser auf, der kleiner ist als der Durchmesser
der mittleren Diffusoreinheit 110. Die große Diffusoreinheit 130 sendet
Licht aus, das eine Lichtstärke
aufweist, die niedriger ist als jene der Lichtsammeleinheit 100,
weist jedoch einen Lichtaussendewirkungsgrad auf, der höher ist
als jener der Lichtsammeleinheit 100. Die sechs großen Diffusoreinheiten 130 sind
so ausgebildet, dass sie das vierte Lichtverteilungsmuster 606 (siehe 7)
erzeugen, welches den weitesten Bereich in Querrichtung in dem Lichtverteilungsmuster einnimmt.
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17 zeigt
ein Beispiel für
einen Anschluss des Scheinwerfers 500 für Fahrzeuge bei der zweiten Ausführungsform.
In 17 weisen Anordnungen, die mit denselben Bezugszeichen
wie in 12 bezeichnet sind, denselben
Aufbau wie jene in 12, oder ähnliche Funktionen wie in 12,
mit Ausnahme der nachstehend geschilderten Punkte. Daher wird auf
deren Erläuterung
verzichtet. Eine Lichtquellenleitung 506 weist vier mittlere
Diffusoreinheiten 110 und eine große Diffusoreinheit 130 auf,
die in Reihe geschaltet sind. Eine Lichtquellenleitung 508 weist
fünf große Diffusoreinheiten 130 auf,
die in Reihe geschaltet sind. Eine Lichtquellenleitung 510 enthält die Lichtquellenleitung 506 und
die Lichtquellenleitung 508, die parallel geschaltet sind.
Drei Lichtsammeleinheiten 100, die in Reihe geschaltet
sind, sind in Reihe mit der Lichtquellenleitung 510 geschaltet.
Die großen
Diffusoreinheiten 130 enthalten Lichtquellenmodule 10d.
Ein Lichtquellenmodul 10a, ein Lichtquellenmodul 10b und
das Lichtquellenmodul 10d weisen jeweils zwei Halbleiter- Lichtemitterelemente 12 auf,
die in Reihe geschaltet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform
ist der Spannungsabfall im wesentlichen gleich, wenn ein Nenn-Vorwärtsstrom
den mittleren Diffusoreinheiten 110 und den großen Diffusoreinheiten 130 zugeführt wird.
Wenn daher der elektrische Nenn-Vorwärtsstrom der Lichtquellenleitung 506 bzw.
der Lichtquellenleitung 508 zugeführt wird, ist der Spannungsabfall
im wesentlichen gleich. Daher ist der elektrische Strom, der den Halbleiter-Lichtemitterelementen 12 zugeführt wird, die
in den Lichtsammeleinheiten 100 vorgesehen sind, doppelt
so groß wie
der elektrische Strom, der den Halbleiter-Lichtemitterelementen 12 zugeführt wird,
die in den mittleren Diffusoreinheiten 110 bzw. den großen Diffusoreinheiten 130 vorgesehen
sind. Daher erzeugt das Lichtquellenmodul 10a Licht mit höherer Helligkeit
als jener der Lichtquellenmodule 10b und 10d.
Daher kann bei der vorliegenden Ausführungsform, da die mehreren
Lichtquellenmodule 10 zum Aussenden von Licht mit unterschiedlicher Helligkeit
ebenfalls durch eine kleine Anzahl von Verdrahtungen zum Leuchten
veranlasst werden können,
der Scheinwerfer 500 für
Fahrzeuge verkleinert ausgebildet werden.
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18 zeigt
ein Beispiel für
den Anschluss eines Scheinwerfers 500 für Fahrzeuge bei einer dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In 18 weisen
Anordnungen, welche mit denselben Bezugszeichen wie in 12 bezeichnet
sind, denselben Aufbau auf wie jene in 12, oder ähnliche Funktionen
wie jene, die in 12 gezeigt sind, mit Ausnahme
der nachstehend geschilderten Punkte. Daher wird auf deren Erläuterung
verzichtet. Der Scheinwerfer 500 für Fahrzeuge weist drei Lichtsammeleinheiten 100 auf,
zwei mittlere Diffusoreinheiten 110, und drei große Diffusoreinheiten 130.
Bei jeder der Lichtsammeleinheiten 100, der mittleren Diffusoreinheiten 110,
und der großen
Diffusoreinheiten 130, ist ein Ende an eine Bezugspotentialklemme
eines Lichtpunktkreises 700 angeschlossen, und ist das andere
Ende an eine Klemme mit positivem Potential des Lichtstromkreises 700 über einen
Widerstand 142 angeschlossen. Die großen Diffusoreinheiten 130 weisen
Lichtquellenmodule 10d auf. Die Widerstandswerte der Widerstände 142 sind
jeweils so eingestellt, dass dann, wenn die Nennspannung zum Einschalten
der Lichtquellenmodule 10 mit der gewünschten Lichtmenge an die Lichtquellenmodule durch
den Lichtstromkreis 700 angelegt wird, die Lichtquellenmodule 10 jeweils
auf der Nenn-Vorwärtsspannung
gehalten werden, durch einen Spannungsabfall, der in den Widerständen 142 hervorgerufen
wird, entsprechend einem elektrischen Nenn-Vorwärtsstrom, der jeweils den Lichtquellenmodulen 10 zugeführt wird.
Das Lichtquellenmodul 10a weist zwei Halbleiter-Lichtemitterelemente 12 auf,
die in Reihe geschaltet sind. Die Lichtquellenmodule 10b und 10d weisen
jeweils vier Halbleiter-Lichtemitterelemente auf. Zwei Halbleiter-Lichtemitterelemente,
die in Reihe geschaltet sind, sind parallel zu den anderen zwei
Halbleiter-Lichtemitterelementen geschaltet,
die in Reihe geschaltet sind. Die Lichtaussendebereiche der Halbleiter-Lichtemitterelemente 12,
die jeweils in den Lichtquellenmodulen 10a, 10b und 10d vorgesehen
sind, sind im wesentlichen gleich. Weiterhin ist bei der vorliegenden
Ausführungsform
die Nenn-Vorwärtsspannung,
die erzeugt wird, wenn der elektrische Nenn-Vorwärtsstrom jeweils den Lichtquellenmodulen 10a, 10b und 10d zugeführt wird,
im wesentlichen gleich.
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Wenn
die Nennspannung jeweils an die Lichtquellenmodule 10a, 10b und 10d über den
jeweiligen Widerstand 142 angelegt wird, wird ein höherer elektrischer
Strom den Halbleiter- Lichtemitterelementen 12 zugeführt, die
in den Lichtquellenmodulen 10a vorgesehen sind, als der
elektrische Strom, der den Halbleiter-Lichtemitterelementen 12 zugeführt wird,
die in den Lichtquellenmodulen 10b und 10d vorhanden
sind. Da die Lichtaussendebereiche der Halbleiter-Lichtemitterelemente
der Lichtquellenmodule 10 im wesentlichen gleich sind,
erzeugten die Lichtquellenmodule 10a Licht mit höherer Helligkeit als
jener des Lichts, das von den Lichtquellenmodulen 10b und 10d erzeugt
wird. Daher wird der Lichtstromkreis 700 zur Erzeugung
einer einzigen Spannung eingesetzt, so dass die mehreren Lichtquellenmodule 10 zur
Erzeugung von Licht mit unterschiedlicher Helligkeit zum Leuchten
veranlasst werden können.
Daher kann der Verdrahtungsaufwand des Scheinwerfers 500 für Fahrzeuge
verringert werden. Da die Nenn-Vorwärtsspannung im wesentlichen gleich
ist, wenn der elektrische Nenn-Vorwärtsstrom jeweils
den Lichtquellenmodulen 10 zugeführt wird, kann darüber hinaus
der Spannungsabfall verringert werden, der jeweils in den Widerständen 142 hervorgerufen
wird. Daher kann die Ausgangsspannung des Lichtstromkreises 700 abgesenkt
werden, bis in die Nähe
der Nenn-Vorwärtsspannung
der Lichtquellenmodule 10. Daher kann der Lichtstromkreis 700 kostengünstig hergestellt
werden, und kann verhindert werden, dass ein Benutzer einen elektrischen Schlag
erleidet.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
ist der Scheinwerfer 500 für Fahrzeuge mit den mehreren
Lichtquelleneinheiten zum Aussenden von Licht mit zwei Größen der
Lichtstärke
versehen. Allerdings können
als weiteres Beispiel mehrere Lichtquelleneinheiten vorhanden sein,
zum Aussenden von Licht mit drei oder mehr Größen der Lichtstärke. Auf
diese Weise kann ein Lichtverteilungsmuster noch exakter ausgebildet
werden.
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Wie
aus der voranstehenden Beschreibung deutlich wird, kann gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
die Verdrahtung der mehreren Lichtquelleneinheiten einfach vorgenommen
werden, und kann ein Scheinwerfer 500 zur Verfügung gestellt werden,
dessen Sicherheit hoch ist.
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Die
vorliegende Erfindung wird voranstehend unter Bezugnahme auf die
Ausführungsformen beschrieben.
Allerdings ist der technische Umfang der vorliegenden Erfindung
nicht auf den Umfang beschränkt,
der durch die voranstehend geschilderten Ausführungsformen festgelegt ist.
Ein Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet weiß, dass verschiedene Änderungen
oder Verbesserungen bei den voranstehend geschilderten Ausführungsformen
vorgenommen werden können.
Wie aus der Beschreibung der Patentansprüche deutlich wird, können Formen, welche
derartige Änderungen
und Verbesserungen einschließen,
vom technischen Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst sein.