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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeuglampe zur Verwendung
bei der Beleuchtung eines Scheinwerfers, eines Nebelscheinwerters
und so weiter, und betrifft insbesondere eine Fahrzeuglampe eines
Dünntyps,
die eine Lichtverteilungseigenschaft auf eine Mehrreflexart bildet,
und zwar unter Verwendung eines Ellipsengruppenreflektors und eines
Parabolgruppenreflektors mit einem hohen Nutzungswirkungsgrad des
Lichts, das von einer Lichtquelle ausgesandt wird.
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Beschreibung
des verwandten Standes der Technik
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7 zeigt
einen herkömmlichen
Fahrzeugscheinwerfer 90, der eine Parabolgruppen-Reflektionsoberfläche, wie
beispielsweise eine rotierte Paraboloberfläche, aufweist. 8 zeigt
einen weiteren herkömmlichen
Fahrzeugscheinwerfer 80, der eine Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche, wie
beispielsweise eine rotierte elliptische Oberfläche, aufweist.
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Der
herkömmliche
Fahrzeugscheinwerfer 90 umfasst eine erste Lichtquelle 91,
wie beispielsweise einen Glühdraht
einer Glühlampe,
eine Parabolgruppen-Reflektionsoberfläche 92,
wie beispielsweise eine rotierte Paraboloberfläche mit einem Brennpunkt, der
sich hinter der ersten Lichtquelle 91 befindet (zur rechten
der ersten Lichtquelle 91, wie in 7 zu sehen),
und einer Drehachse an einer optischen Achse X, d. h., der Beleuchtungsrichtung
des herkömmlichen
Scheinwerfers 90, eine Vorderlinse 93, die eine Öffnung der
Parabolgruppen-Reflektionsoberfläche 92 abdeckt
und prismatische Schnitte 93a an ihrer inneren Oberfläche aufweist,
und eine Abschirmung 91a zur Bildung eines Vorbeifahr-Lichtverteilungsmusters,
d. h., eines Abblendlichtmodus. Da sich die erste Lichtquelle 91 vor
dem Brennpunkt der Parabolgruppen-Reflektionsoberfläche 92 befindet,
wird Licht, das von einer oberen Hälfte der Reflektionsoberfläche 92 reflektiert
wird, nach unten gerichtet. Die Abschirmung bzw. Blende 91a bedeckt eine
untere Hälfte
der Lichtquelle 91, um einen unnötigen Anteil aufwärtsgerichteter
Lichtstrahlen von einer unteren Hälfte der Parabolgruppen-Reflektionsoberfläche 92 zu
verhindern bzw. zu blockieren. Ein Teil der aufwärtsgerichteten Lichtstrahlen
wird dafür benötigt, den
Straßenrand
zu beleuchten, um es zu vereinfachen, ein Straßenschild oder einen Fußgänger zu
erkennen. Für
den Fall, bei dem man auf der linken Spur fährt, werden die Form und der
Ort der Blende 91a daran ange passt, einen vorbestimmten Teil
von Lichtstrahlen nicht zu behindern, welche dazu da sind, die obere
linke Vorderfläche
eines Fahrzeugs zu beleuchten, einschließlich des Fahrzeugscheinwerfers 90,
während
der andere Teil der aufwärtsgerichteten
Lichtstrahlen unterdrückt
wird.
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Der
Fahrzeugscheinwerfer 90 umfasst ferner eine zweite Lichtquelle 94 für ein Reiselicht-Verteilungsmuster,
d. h., einen Fernlichtmodus, der im wesentlichen an oder auf dem
Brennpunkt der Parabolgruppen-Reflektionsoberfläche 92 liegt. Keine
Abschirmung ist für
die zweite Lichtquelle 94 angeordnet. Das Lichtverteilungsmuster
des Fahrzeugscheinwerfers 90 wird geändert durch Umschalten der
anzuschaltenden Lichtquelle zwischen der ersten Lichtquelle 91 und
der zweiten Lichtquelle 94.
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Der
herkömmliche
Fahrzeugscheinwerfer 80 kann als ein Projektionsscheinwerfer 80 bezeichnet werden
und umfasst eine Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche 82,
wie beispielsweise eine rotierte elliptische Oberfläche mit
einem ersten Brennpunkt und einem zweiten Brennpunkt, eine Lichtquelle 81 an
oder auf dem ersten Brennpunkt, eine Abschirmplatte 84 in
der Nähe
des zweiten Brennpunkts und eine Projektionslinse 83, die
ihren Brennpunkt in der Nähe
des zweiten Brennpunkts aufweist. Die Projektionslinse 83 weist
eine konvexe Linse oder Form an der Vorderseite auf und eine ebene
Oberfläche
an der Rückseite
relativ zu einer optischen Achse X des Fahrzeugscheinwerfers 80.
Durch die Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche 82 reflektiertes
Licht läuft am
zweiten Brennpunkt zusammen. Das Bild des Lichtstroms am zweiten
Brennpunkt wird auf dem Kopf stehend in die Beleuchtungsrichtung
X durch die Projektionslinse 83 projiziert. Bei der Bildung
des Abblendlicht-Lichtverteilungsmusters verhindert das Abschirmblech 84,
dass ein wesentlicher unterer Halbteil des Lichtstroms am zweiten
Brennpunkt zusammenläuft,
welcher die nach oben gerichteten Lichtstrahlen sein wird, nachdem
er durch die Projektionslinse 83 projiziert ist. Dementsprechend
weist das Bild des Lichtstroms am zweiten Brennpunkt im Querschnitt
eine im wesentlichen obere Sehne auf, die in einer oberen Hälfte eines
Kreises positioniert ist. Das Bild der im wesentlichen oberen Sehne
wird auf den Kopf stehend umgedreht, wenn der Lichtstrom durch die
Projektionslinse 83 läuft,
so dass der Fahrzeugscheinwerfer 80 ein Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster
bereitstellt, das keine nach oben gerichteten Lichtstrahlen umfasst.
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Genauer
gesagt, verhindert das Abschirmblech 84 nicht den gesamten,
sondern einen unnötigen
Teil einer unteren Hälfte
des Lichtstroms am zweiten Brennpunkt.
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Ein
Teil der unteren Hälfte
des Lichtstroms am zweiten Brennpunkt, welcher aufwärts gerichtete Lichtstrahlen
nach Durchlaufen der Projektionslinse 83 umfassen wird,
wird benötigt,
um die Straßenseite zu
beleuchten, um es zu vereinfachen, ein Verkehrszeichen oder einen
Fußgänger zu
erkennen. Für
den Fall, bei dem jemand auf der linken Straßenseite fährt, werden die Form und Position
der Abschirmplatte 84 angepasst, um einen vorbestimmten
Teil der unteren Hälfte
des Lichtstroms am zweiten Brennpunkt nicht zu verhindern, welcher
die obere linke Vorderseite eines Fahrzeugs einschließlich des
Fahrzeugscheinwerfers 80 nach Durchlaufen der Projektionslinse 83 beleuchten
soll, während
der andere Teil der unteren Hälfte
des Lichtstroms am zweiten Brennpunkt verhindert wird. Wenn der
Fahrzeugscheinwerfer 80 seinen Lichtverteilungsmuster-Modus
von Abblendlicht zu Fernlicht ändert,
wird das Abschirmblech 84 vom Lichtstrom weg bewegt, der am
zweiten Brennpunkt zusammenläuft.
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Herkömmliche
Fahrzeugscheinwerfer 90 und 80 haben die folgenden
Probleme. Zunächst
weisen die herkömmlichen
Fahrzeugscheinwerfer 90 bzw. 80 die Abschirmung 91a und
das Abschirmblech 84 auf. Die Abschirmung 91a bzw.
das Abschirmblech 84 verhindern oder blockieren im wesentlichen die
Hälfte
der gesamten von der ersten Lichtquelle 91 und der Lichtquelle 81 ausgesandten
Lichtmenge. Daher ist der Nutzungswirkungsgrad des von der ersten
Lichtquelle 91 und der Lichtquelle 81 zur Bildung eines
Abblendlicht-Lichtverteilungsmusters ausgesandten Lichts klein,
was den Eindruck hinterlässt, dass
die Fahrzeugscheinwerfer 90 bzw. 80 im Vergleich
mit Lichtmengen dunkel sind, welche von der ersten Lichtquelle 91 bzw.
der Lichtquelle 81 ausgestrahlt werden.
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Als
Zweites weisen die herkömmlichen
Fahrzeugscheinwerfer 90 und 80 eine geringe Entwurfsflexibilität auf. Aus
einer Sicht des Automobilkarosseriedesigns ist es für die Fahrzeugscheinwerfer 90 und 80 vorteilhaft,
eine größere Breite
und eine kleinere Länge
in Vorderansicht aufzuweisen. Beim herkömmlichen Fahrzeugscheinwerfer 80 ist
es möglich, eine
kürzere
Länge aufzuweisen.
Jedoch ist es unmöglich,
eine größere Breite
aufzuweisen. Bei dem herkömmlichen
Fahrzeugscheinwerfer 90 gibt es eine Grenze, die Länge zu verringern,
während
eine Funktion als ein Scheinwerfer befriedigt wird. Eine Verringerung
der Länge
bedeutet ein Herabsetzen des Nutzungswirkungsgrads der Lumenausgabe durch
die Parabolgruppen-Reflektionsoberfläche 92. Dementsprechend
ist es unmöglich,
das aktuelle Design herkömmlicher
Fahrzeugscheinwerfer 90 und 80 groß zu ändern.
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Weitere
Aufmerksamkeit wird gerichtet auf EP-0206908, welches ein Fahrzeuglicht
einschließlich
zweier Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächen offenbart, die symmetrisch
in Bezug auf die Lichtquelle als der Mitte angeordnet sind und entsprechende
erste Brennpunkte an der Lichtquelle aufweisen. Die Fahrzeugleuchte
umfasst ferner zwei parabolische Reflektionsoberflächen mit
entsprechenden Brennpunkten an den zugehörigen zweiten Brennpunkten
der zwei Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächen, um Licht in den parabolischen
Reflektionsoberflächen
zur Beleuchtung nach außen
zu reflektieren.
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Erfindungsgemäß wird ein
Fahrzeuglicht nach den Ansprüchen
1, 2 und 8 bereitgestellt. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
werden in den abhängigen
Ansprüchen
beansprucht.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Um
die obigen Probleme des Standes der Technik zu lösen, wird in der vorliegenden
Erfindung eine Fahrzeugleuchte bereitgestellt, die aufweist: eine
Lichtquelle, mindestens ein Paar von Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächen zum
Sammeln von Lichtstrahlen, die positioniert sind, um die Lichtquelle symmetrisch
relativ zur Lichtquelle zu umgeben, wobei jede einen ersten Brennpunkt
an der Lichtquelle und einer Längsachse
senkrecht zu einer optischen Achse der Fahrzeugleuchte aufweist,
wobei die gleiche Anzahl an Parabolgruppen-Reflektionsoberflächen wie
von Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächen sich im wesentlichen linear
zur Beleuchtung mit Lichtstrahlen in vorbestimmte Richtungen der
Fahrzeugleuchte befinden, wobei jede einen Brennpunkt im wesentlichen
an dem zweiten Brennpunkt einer der Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächen aufweist als
auch eine optische Achse parallel zur optischen Achse der Fahrzeugleuchte,
und eine Abschirmplatte, die sich in der Nähe des zweiten Brennpunkts
einer der Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächen zum Bereitstellen
einer vorbestimmten Form des Lichtstroms angeordnet ist, welcher
von der Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche aus zusammenläuft.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Explosionsansicht einer Fahrzeugleuchte mit
einem Mehrfachreflektionssystem gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine vordere Querschnittsansicht entlang einer Längsachse Y einer Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche 3,
welche die Positionsverhältnisse
jeder reflektierenden Oberfläche
einer Fahrzeugleuchte mit einem Mehrfachreflektionssystem gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 ist
eine Ansicht von oben entlang des Querschnitts A-A von 2 ohne
eine Abdeckplatte, welche die Positionsbeziehungen jeder reflektierenden
Oberfläche
eines Fahrzeuglichts gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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4 ist
eine teilweise Querschnittsvorderansicht, welche die Positionsbeziehungen
jeder reflektierenden Oberfläche
einer Fahrzeugleuchte mit einem Mehrfachreflektionssystem gemäß der zweiten
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Teil, welcher der Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche entspricht,
ist eine Querschnittsansicht entlang einer Längsachse der Ellipse;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein Abschirmblech einer Fahrzeugleuchte
als eines wesentlichen Teils der zweiten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht, die Betriebszustände des beweglichen Abschirmblechs einer
Fahrzeugleuchte gemäß der zweiten
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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7 ist
eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Fahrzeugscheinwerfers;
und
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8 ist
eine Querschnittsansicht eines weiteren herkömmlichen Fahrzeugscheinwerfers.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER
BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Eine
genaue Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird nun auf der
Grundlage der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen gegeben. Wann
immer möglich,
werden die gleichen Bezugsziffern durch die Zeichnungen hindurch
verwendet, um gleiche oder ähnliche
Teile zu bezeichnen. 1 bis 3 zeigen
eine Fahrzeugleuchte 1 mit einem Mehrfachreflektionssystem
gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die 1 bis 3 sind
vereinfachte Ansichten zum vereinfachten Verständnis wesentlicher Teile der
vorliegenden Erfindung.
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Die
Fahrzeugleuchte 1 weist eine Lichtquelle 2, eine
Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche 3 zum Sammeln
von Lichtstrahlen, welche mindestens ein Paar von Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelementen
(31L, 31R) und (32L, 32R) aufweist,
und eine Parabolgruppen-Reflektionsoberfläche 4 zum Beleuchten
bzw. Werfen von Lichtstrahlen in vorbestimmte Richtungen von der
Fahrzeugleuchte 1 aus auf, welche die gleiche Anzahl an
Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelementen 41L, 41R, 42L und 42R wie
die Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente 31L, 31R, 32L und 32R aufweist.
Jeder zweite Brennpunkt f231 und f232 der Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente 31L, 31R, 32L und 32R befindet
sich in der Nähe
jedes Brennpunkts des zugehörigen
Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelements 41L, 41R, 42L und 42R.
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Die
Lichtquelle 2 kann jeder herkömmliche Lampentyp sein, wie
beispielsweise eine Halogenlampe oder eine Hochintensitäts-Entladungslampe. Wenn
jedoch die Halogenlampe verwendet wird, wird eine haubenfreie Art
mit einzelnem Glühdraht
verwendet. Wenn die Hochintensitäts-Entladungslampe verwendet
wird, wird der D2S-Typ verwendet, welcher frei von jeglichen schwarzen
Streifen auf einer Glasbirne ist.
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Allgemeine
Eigenschaften der Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche und
der Parabolgruppen-Reflektionsoberfläche sind die folgenden: Die
Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche kann
eine gekrümmte
Oberfläche
mit einer Ellipse oder einer Form ähnlich einer Ellipse als Ganzes
umfassen, wie beispielsweise eine rotierte elliptische Oberfläche, eine
komplexe elliptische Oberfläche,
eine Ellipsoidoberfläche,
eine elliptische frei gekrümmte
Oberfläche
oder eine Kombination davon. Falls eine Lichtquelle sich am ersten
Brennpunkt der Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche befindet,
laufen von der Lichtquelle ausgesandte Lichtstrahlen an einem zweiten
Brennpunkt der Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche zu sammen. Die Parabolgruppen-Reflektionsoberfläche kann
definiert oder gewählt
werden als eine gekrümmte
Oberfläche
mit einem Parabol oder einer ähnlichen
Form als Ganzes, wie beispielsweise eine rotierte parabolische Oberfläche, eine
komplexe parabolische Oberfläche,
eine paraboloide Oberfläche,
eine parabolische frei gekrümmte
Oberfläche
oder eine Kombination davon. Lichtstrahlen, die von einer Lichtquelle
ausgesandt werden, die sich an dem Brennpunkt der Parabolgruppen-Reflektionsoberfläche befindet,
werden so reflektiert, dass sie parallel zur Achse der Parabolgruppen-Reflektionsoberfläche sind.
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In
der Fahrzeugleuchte 1 kann von dem mindestens einen Paar
an Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelementen ein erstes Paar
von Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelementen
(31L, 31R), das sich näher an der Lichtquelle 2 befindet
als das andere Paar, im folgenden als die ersten Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente 31L, 31R bezeichnet
werden. Ein zweites Paar von Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelementen
(32L, 32R), das sich weiter entfernt von der Lichtquelle 2 befindet
als das erste Paar, kann im folgenden als die zweiten Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente 32L, 32R bezeichnet
werden. Von den Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelementen können diejenigen
Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelemente 41L, 41R,
die dem ersten Paar von Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelementen (31L, 31R)
entsprechen, im folgenden als das erste Paar von Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelementen
(41L, 41R) bezeichnet werden. Die Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelemente 42L, 42R,
die dem zweiten Paar von Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelementen
(32L, 32R) entsprechen, können im folgenden als das zweite
Paar von Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelementen (42L, 42R)
bezeichnet werden.
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Die
Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente 31L, 31R, 32L und 32R,
wie beispielsweise eine rotierte elliptische Oberfläche, weisen eine
gemeinsame Längsachse
Y auf, die sich ungefähr
senkrecht zu einer optischen Achse X der Fahrzeugleuchte 1 und
einem gemeinsamen ersten Brennpunkt f1 der Lichtquelle 2 liegen.
Die Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche 3 ist so positioniert, dass
sie im wesentlichen den gesamten Umfang der Lichtquelle 2 umgibt,
wenn die entsprechenden Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente 31L, 31R, 32L und 32R miteinander
kombiniert werden. Das erste Paar von Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächen 31L und 31R ist
relativ zur Lichtquelle 2 symmetrisch. Das zweite Paar
von Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächen 32L und 32R ist
symmetrisch relativ zur Lichtquelle 2.
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In
der oben beschriebenen Konfiguration der Lichtquelle 2 und
der Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche 3 werden im wesentlichen
alle Lichtstrahlen, die von der Lichtquelle 2 ausgesandt
werden, durch die Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche 3 reflektiert,
d. h., durch die ersten Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente 31L und 31R und
die zweiten Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente 32L und 32R in
Richtungen auf entsprechende zweite Brennpunkte f231 und
f232 der ersten und zweiten Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente 31L, 31R, 32L und 32R.
Die Zahl der Paare der Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente
(31L, 31R) und (32L, 32R) ist
nicht auf zwei beschränkt
und kann mehr oder weniger als ein Paar von Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächen (31L, 31R)
oder (32L, 32R) umfassen.
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Die
Parabolgruppen-Reflektionsoberfläche 4,
wie beispielsweise eine rotierte Parabolreflektionsoberfläche weist
die gleiche Zahl an Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelementen 41L, 41R, 42L und 42R wie
Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente 31L, 31R, 32L und 32R auf.
Die Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelemente 41L, 41R, 42L und 42R sind
entsprechend zugeordnet den Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelementen 31L, 31R, 32L und 32R angeordnet.
Jeder Brennpunkt der Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelemente 41L, 41R, 42L und 42R befindet
sich im wesentlichen an entsprechenden zweiten Brennpunkten f231 und f232 der entsprechenden
Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächen 31L, 31R, 32L und 32R. Jede
Achse der Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelemente 41L, 41R, 41L und 42R liegt
im wesentlichen parallel zur optischen Achse X der Fahrzeugleuchte 1.
Da in der Fahrzeugleuchte 1 die Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche 3 zwei
Paare von Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelementen (31L, 31R)
und (32L, 32R) aufweist, weist die Parabolgruppen-Reflektionsoberfläche 4 zwei
Paare von Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelementen (41L, 41R)
und (42L, 42R) auf. Da im wesentlichen alle Lichtstrahlen,
die von der Lichtquelle 2 ausgesandt werden, an den entsprechenden
zweiten Brennpunkten f231 und f232 der Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente 31L, 31R, 32L und 32R zusammenlaufen,
wobei jeder zweite Brennpunkt f232 und f232 sich an einem entsprechenden Brennpunkt
jedes zugehörigen
Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelements 41L, 41R, 42L und 42R befindet,
können
Lichtstrahlen, die von der Lichtquelle 2 ausgesandt und
von der Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche 3 reflektiert
werden, sehr effizient zur Bildung von Lichtverteilungsmustern der Fahrzeugleuchte 1 verwendet
werden.
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Die
Positionen der entsprechenden zwei Paare der Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente
(31L, 31R) und (32L, 32R) und
der Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelemente
(41L, 41R) und (42L, 42R) sind
flexibel entworfen. In der Fahrzeugleuchte 1 sind die zwei
Paare der Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelemente (41L, 41R)
und (42L, 42R), welche eine Gesamtzahl von vier
Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelementen
bilden, auf einer horizontalen Linie angeordnet. Die Brennweite
zwischen dem ersten Brennpunkt f1 und dem zweiten Brennpunkt f231 des ersten Paares von Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente
(31L, 31R) und die Brennweite zwischen dem ersten
Brennpunkt f1 und dem zweiten Brennpunkt f232 des
zweiten Paares von Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelementen
(32L, 32R) ist so angepasst, dass jeder Brennpunkt
f231 und f232 sich
im wesentlichen an dem Fokus der zugehörigen Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelemente 41L, 41R, 42L oder 42R befindet.
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Der
grundsätzliche
Aufbau der Fahrzeugleuchte 1 ist oben beschrieben. Die
Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche 3 konvergiert
Lichtstrahlen auf den entsprechenden zweiten Brennpunkt f231 und f232 der Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente 31L, 31R, 32L, 32R und
jedes Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelement 41L, 41R, 42L und 42R richtet
die Lichtstrahlen auf seinen Brennpunkt, welche von jedem der zugehörigen Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente 31L, 31R, 32L und 32R in
eine Beleuchtungsrichtung parallel zur optischen Achse der Fahrzeugleuchte 1 zusammenlaufen.
Es ist für
die Fahrzeugleuchte der oben beschriebenen Struktur nicht einfach,
gewünschte
Lichtverteilungsmuster bereitzustellen, wie beispielsweise ein Vorbeifahrlicht-Verteilungsmuster (Abblendlichtmodus).
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Daher
weist die Fahrzeugleuchte 1 ferner ein Abschirmblech 5 in
der Nähe
des entsprechenden zweiten Brennpunkts der Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente 31L, 31R, 32L und 32R auf. Das
Abschirmblech 5 stellt eine gewünschte Form eines Abbilds des
Lichtstroms bereit, welcher an dem zweiten Brennpunkt f231 und f232 der entsprechenden Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche 31L, 31R, 32L oder 32R zusammenläuft, und
zwar in einem solchen Querschnitt, dass das Bild des Lichtstroms, nachdem
er von der zugehörigen
Parabolgruppen-Reflektionsoberfläche 41L, 41R, 42L oder 42R reflektiert
worden ist, zur Bildung eines gewünschten Lichtverteilungsmusters
geeignet ist, wie beispielsweise einem Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster.
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Die
Funktion des Abschirmblechs 5 ist im wesentlichen die gleiche
wie diejenige der Abschirmung 91a und des Abschirmblechs 84 der
herkömmlichen
Fahrzeugscheinwerfer 90 und 80. In dem herkömmlichen
Fahrzeug-Projektionsscheinwerfer 80 befindet sich das Abschirmblech 84 senkrecht
zur optischen Achse X der Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche 82.
In der Fahrzeugleuchte 1 befindet sich das Abschirmblech 5 fast
parallel zur Längsachse
Y der Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche 3. Das Abschirmblech 5 kann
getrennt für
jede der Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächen 31L, 31R, 32L und 32R angeordnet
sein. Da die zweiten Brennpunkte f231, f232 der ersten und zweiten Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente
(31L, 32L) und (31R, 32R) auf
der gleichen linken oder rechten Seite der Fahrzeugleuchte 1 nahe
beieinander liegen, sind in der Fahrzeugleuchte 1 die Abschirmbleche
für die ersten
und zweiten Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente
auf der gleichen Seite (31L, 32L) und (31R, 32R)
als eine entsprechende Einzeleinheit auf jeder Seite ausgebildet.
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Das
Abschirmblech 5 kann ein oder mehrere reflektierende Filme
in der Nähe
eines der zweiten Brennpunkte f231, f232 der Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente 31L, 31R, 32L und 32R auf einer
Oberfläche
aufweisen, welche auf die Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente 32L und/oder 32R weist,
so dass Lichtstrahlen durch das Abschirmblech 5 daran gehindert
werden, durch den reflektierenden Film in Richtung jedes einzelnen
der Reflektionsoberflächenelemente 31L, 31R, 32L, 32R, 41L, 41R, 42L und 42R reflektiert
zu werden. Die durch den reflektierenden Film auf das Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelement 31L, 31R, 32L und/oder 32R reflektierten
Lichtstrahlen werden wiederum dahin reflektiert und auf das Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelement 41L, 41R, 42L und/oder 42R gerichtet.
Der reflektierende Film kann durch Aluminiumverdampfung gebildet
werden.
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Die
Betriebsvorteile der vorliegenden Erfindung werden nun beschrieben.
Zuerst, da die ersten und zweiten Paare von Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelementen
(31L, 31R) und (32L, 32R) im wesentlichen
den gesamten Umfang der Lichtquelle 2 umgeben und Lichtstrahlen,
die an dem entsprechenden zweiten Brennpunkt f231 und
f232 der Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente
(31L, 31R, 32L und 32R) zusammenlaufen,
zur Außenseite
des ersten und zweiten Paars von Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelementen
(31L, 31R) und (32L, 32R) in
Richtung der entsprechenden zugehörigen Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelemente 41L, 41R, 42L oder 42R geführt werden,
beträgt
die Menge der durch die Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche 3 und
die Para bolgruppen-Reflektionsoberflächen 4 reflektierte
Menge an Lichtstrahlen im Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster ca. 60%
der gesamten Lichtmenge, die von der Lichtquelle ausgestrahlt wird,
was im wesentlichen das doppelte dessen der herkömmlichen Fahrzeugscheinwerfer 90 und 80 ist.
Wenn die gleiche Lichtquelle 2 wie in den herkömmlichen
Fahrzeugscheinwerfern 90 und 80 in der Fahrzeugleuchte 1 verwendet
wird, ist erkennbar, dass die Fahrzeugleuchte 1 weit heller
als die herkömmlichen
Fahrzeugscheinwerfer 90 und 80 ist und daher eine überlegene
Sichtbarkeit bietet.
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Zweitens
ist es, durch Aufteilen der Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche 3 in
eine vorbestimmte Anzahl von Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelementen 31L, 31R, 32L und 32R,
möglich,
die von der Lichtquelle 2 ausgesandten Lichtstrahlen aufzuteilen,
damit sie in einer vorbestimmten Anzahl zweiter Brennpunkte f231 und f232 der Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente 31L, 31R, 32L und 32R zusammenlaufen.
Die Parabolgruppen-Reflektionsoberfläche 4 wird in die
gleiche Anzahl von Parabolgruppen-Reflektionselemente 41L, 41R, 42L und 42R wie
die der Ellipsengruppen-Reflektionselemente 31L, 31R, 32L und 32R aufgeteilt.
In der Fahrzeugleuchte 1 wird die Parabolgruppen-Reflektionsoberfläche 4 in
vier reflektierende Oberflächenelemente
aufgeteilt, d. h., die Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelemente 41L, 41R, 42L und 42R,
die entsprechend jedem zweiten Brennpunkt f231 und
f232 der Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente 31L, 31R, 32L und 32R entsprechen.
Jedes Parabolgruppen-Reflektionselement 41L, 41R, 42L und 42R weist
eine kleine reflektierende Fläche
und eine kurze Tiefe in einer Richtung entlang der Beleuchtungsrichtung
der Fahrzeugleuchte 1 auf. Falls die gleiche Fläche in Vorderansicht
der Fahrzeugleuchte 1 gegeben wird, ist die Tiefe der Fahrzeugleuchte 1 weit
kleiner als die Tiefe der herkömmlichen
Fahrzeugscheinwerfer 90 und 80. Da ferner die
aufgeteilten Teile der Parabolgruppen-Reflektionsoberfläche 4,
d. h., die Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelemente 41L, 41R, 42L und 42R,
auf einer horizontalen Linie angeordnet sind, weist die Fahrzeugleuchte 1 ein
großes
Längenverhältnis auf
mit einer großen
Breite und einer kleinen Länge
in Vorderansicht ohne einen wesentlichen Verlust an Lichtmenge,
was unter Verwendung der Entwürfe
der herkömmlichen
Fahrzeugscheinwerfer 90 und 80 niemals erreicht
worden ist. Die Fahrzeugleuchte 1 mit ihrem großen Aspekt-
bzw. Längenverhältnis ist
insbesondere geeignet für
eine zur Zeit modische Automobilkarosserie mit einem aerodynamischen
Stil.
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Da
es drittens mittels des Abschirmblechs 5, das an entsprechenden
zweiten Brennpunkten f231 und f232 der Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente 31L, 31R, 32L und 32R positioniert
ist, möglich
ist, eine optimierte Form des Lichtstroms an dem zugehörigen zweiten
Brennpunkt f231 und f232 bereitzustellen,
und solch ein Lichtstrom zum zugehörigen Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelement 41L, 41R, 42L oder 42R läuft, ist
es nicht notwendig, eine Abschirmung oder einen schwarzen Streifen
für die
Lichtquelle 2 anzuordnen, um ein Vorbeifahr-Lichtverteilungsmuster
zu bilden. Dieser Vorteil führt
auch zu einem größeren Nutzungswirkungsgrad
des von der Lichtquelle 2 ausgesandten Lichts zur Bildung
eines Lichtverteilungsmusters, wodurch eine hellere Fahrzeugleuchte 1 bereitgestellt
wird.
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4 bis 6 zeigen
eine zweite bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In der ersten, in den 1 bis 3 gezeigten
bevorzugten Ausführungsform,
ist die Zahl der Lichtverteilungszustände, die durch eine einzelne
Fahrzeugleuchte 1 erlangt werden, im wesentlichen auf beispielsweise
einen Abblendlicht- oder den Fernlicht-Modus beschränkt. Daher
wird es bevorzugt, die Fahrzeugleuchte 1 der ersten bevorzugten
Ausführungsform
für jeden
Lichtverteilungsmodus anzuordnen. Jedoch führt ein solcher Automobilscheinwerfer, der
mindestens zwei Fahrzeuglampen 1 für den Abblendlichtmodus und
den Fernlichtmodus aufweist, zu erhöhten Kosten. Das Kostenproblem
ist erheblich, wenn eine Hochintensitäts-Entladelampe als die Lichtquelle 2 verwendet
wird, weil die Hochintensitäts-Entladelampe
mit einem Anzünder
und einer Steuerschaltung daherkommt, welche jeweils ausschließlich für die Entladungslampe
verwendet werden. Daher ist als die zweite bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eine Fahrzeugleuchte 1 vorgesehen,
welche eine einzelne Lichtquelle 2 aufweist, die in der
Lage ist, den Lichtverteilungsmodus zu ändern.
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4 zeigt
eine teilweise Querschnittsvorderansicht der zweiten bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der Teil, welcher der Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche 3 entspricht,
ist eine Querschnittsansicht entlang einer Längsachse der Ellipse. 4 stellt
ein bewegliches Abschirmblech 6 als einen wesentlichen
Teil der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung dar. Die Fahrzeugleuchte 1 weist ein bewegliches
Abschirmblech 6 auf. Das bewegliche Abschirmblech 6 weist
einen ersten Abschirmteil 6a auf, der dem ersten Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelement 41L entspricht,
und einen zweiten Abschirmteil 6b, der dem zweiten Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelement 42L entspricht und
um eine Drehachse 6c gedreht werden kann.
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Der
erste Abschirmteil 6a bzw. der zweite Abschirmteil 6b verhindern,
dass unnötige
Teile der Lichtstrahlen, die an dem entsprechenden Brennpunkt des
ersten Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelements 41L und
des zweiten Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelements 42L zusammenlaufen,
zur Bildung der Lichtverteilungsmuster der Fahrzeuglampe 1 beitragen.
Der erste Abschirmteil 6a und der zweite Abschirmteil 6b werden
als eine einzelne Einheit ausgebildet, die den Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelementen 41L und 42L auf
der gleichen linken Seite der Fahrzeugleuchte 1 relativ
zur optischen Achse X der Fahrzeugleuchte 1 entspricht.
Die Drehachse 6c befindet sich im wesentlichen in der Mitte
der einzelnen Einheit 6, und die ersten und zweiten Abschirmteile 6a und 6b bewegen
sich wie eine Wippe.
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6 zeigt
die Betriebszustände
des beweglichen Abschirmungsblechs 6. Wenn die Fahrzeugleuchte 1 das
Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster annimmt, nimmt das bewegliche
Abschirmungsblech 6 eine durch die durchgehenden Linien
angedeutete Position an. In der Position für den Abblendlichtmodus verhindert
der erste Abschirmteil 6a im wesentlichen sämtliche
Lichtstrahlen, die von dem ersten Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelement 31L zum
ersten Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelement 41L gerichtet
sind. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich ein Teil des zweiten Abschirmteils 6b im
Lichtstrom am zweiten Brennpunkt des zweiten Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelements 32L und
verhindert bzw. blockiert einen Teil des Lichtstroms, welcher aufwärtsgerichteten
Lichtstrahlen entspricht, nachdem diese in dem zweien Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelement 42L reflektiert
worden sind.
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Dementsprechend
wird kein Lichtstrahl von dem ersten Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelement 41L abgestrahlt,
und nach unten gerichtete Lichtstrahlen werden nur von dem zweiten
Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelement 42L abgestrahlt,
wodurch das Abblendlicht-Lichtverteilungsmuster der Fahrzeugleuchte 1 erreicht
wird. Zusätzlich
kann das Abschirmungsblech 6 ferner einen reflektieren
Film 6d in der Nähe
des zweiten Abschirmteils 6b aufweisen, wie in 5 gezeigt.
Der reflektierende Film 6d ist so positioniert, dass Lichtstrahlen,
die durch den zweiten Abschirmteil 6b gehindert werden,
durch den reflektierenden Film 6d zum zweiten Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelement 32L oder
dem zweiten Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelement 42L gerichtet
werden. Durch den reflektierenden Film 6d reflektierte
Lichtstrahlen zum zweiten Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelement 32L werden
wiederum durch das zweite Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelement 32L reflek tiert
und auf das zweite Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelement 42L gerichtet.
Dementsprechend werden Lichtstrahlen, die durch das zweite Abschirmungsblech 6b verhindert
werden, nicht vergeudet oder gehen nicht verloren.
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Bei
der Bildung des Vorbeifahrlicht-Verteilungsmusters (Fernlichtmodus)
nimmt das Abschirmungsblech 6 seine Fernlichtmodus-Position
ein, wie durch die gepunkteten Linien in 6 gezeigt.
Beim Wechseln des Lichtverteilungsmusters von dem Abblendlichtmodus
zum Fernlichtmodus wird die Drehachse 6c im Uhrzeigersinn
um einen vorbestimmten Abstand gedreht. Wenn das Abschirmungsblech 6 sich
in der Fernlichtmodus-Position befindet, befindet sich der erste
Abschirmteil 6a entfernt von der Position, bei der der
Lichtstrom von der ersten Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche 31L zusammenläuft. Daher
läuft der
Lichtstrom, der an dem zweiten Brennpunkt f231 der
ersten Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche 31L konvergiert,
zur ersten Parabolgruppen-Reflektionsoberfläche 41L, ohne durch den
ersten Abschirmteil 6a gehindert zu werden. Zur gleichen
Zeit befindet sich der zweite Abschirmteil 6b weiter von
derjenigen Position entfernt, bei der der Lichtstrom von der zweiten
Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche 32L zusammenläuft als
in seiner Abblendlichtmodus-Position. Daher läuft im wesentlichen der gesamte
Lichtstrom, der am zweiten Brennpunkt f232 der
zweiten Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche 32L konvergiert,
zur zweiten Parabolgruppen-Reflektionsoberfläche 42L,
ohne dass irgendein Teil des Lichtstroms durch den zweiten Abschirmteil 6b gehindert
wird.
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Dementsprechend
umfassen Lichtstrahlen, die sowohl von der ersten Parabolgruppen-Reflektionsoberfläche 41L als
auch der zweiten Parabolgruppen-Reflektionsgruppenoberfläche 42L reflektiert
werden, nach oben gerichtete Lichtstrahlen, so dass das Fernlichtmodus-Lichtverteilungsmuster mit
seiner Fernsicht erlangt wird.
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In
der Fahrzeugleuchte 1 der zweiten bevorzugten Ausführungsform
ist das Abschirmungsblech für
die linke Hälfte
der Fahrzeugleuchte 1 relativ zu einer Beleuchtungsrichtung
der Fahrzeugleuchte 1 angeordnet. Wenn das Abschirmungsblech 6 in
einer solchen Position angeordnet ist, kann die rechte Hälfte der
Fahrzeugleuchte 1 zu jeder Zeit zum Bereitstellen einer
Abblendlicht-Lichtverteilung ausgestaltet werden.
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Beispiele
von Modifikationen der Fahrzeugleuchte 1 gemäß der zweiten
bevorzugten Ausführungsform
werden nun beschrieben. Obwohl hierin nicht dargestellt, kann das
bewegliche Abschirmungsblech 6 entsprechend dem ersten
Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelement 31R und dem
zweiten Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelement 32R auf
der rechten Seite der Fahrzeugleuchte 1 angeordnet sein.
Oder andererseits kann ein Paar beweglicher Abschirmungsbleche 6 entsprechend
der Kombinationen der ersten und zweiten Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente
(31L, 32L) und (31R, 32R) auf
jeder Seite der Fahrzeugleuchte 1 angeordnet sein. Wenn
das Paar von beweglichen Abschirmungsblechen 6 angeordnet
ist, können
beide Abschirmungsbleche 6 mittels eines einzelnen Antriebs
angetrieben oder gesteuert werden.
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Zusätzlich kann
bei einer Modus- bzw. Zustandsänderung
des Lichtverteilungsmusters der Fahrzeugleuchte 1 die benötigte Größe der Drehbewegungen
zwischen dem ersten Abschirmteil 6a und dem zweiten Abschirmteil 6b unterschiedlich
sein. In einem solchen Fall ist es möglich, geeignete Größen der
Drehbewegungen des ersten Abschirmteils 6a und des zweiten
Abschirmteils 6b durch Anpassen des Orts der Drehachse 6c vorzusehen.
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In
der zweiten bevorzugten Ausführungsform werden
bei der Bildung des Abblendlicht-Lichtverteilungsmusters im wesentlichen
sämtliche
Lichtstrahlen, die von dem ersten Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelement 31L zum
ersten Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelement 41L gerichtet werden,
durch den ersten Abschirmteil 6a blockiert. Jedoch ist
es möglich,
das Abschirmungsblech 6 so zu entwerfen, dass im wesentlichen
alle Lichtstrahlen, die von dem zweiten Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelement 32L zum
zweiten Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelement 42L reflektiert
werden, durch den zweiten Abschirmteil 6b verhindert werden
bzw. blockiert werden, während der
erste Abschirmteil 6a nur einen unnötigen Teil des Lichtstroms
am zweiten Brennpunkt f231 des ersten Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelements 31L blockiert,
welcher weiter zum ersten Parabolgruppen-Reflektionsoberflächenelement 41L läuft. Oder
andererseits kann der Abschirmteil 6a oder 6b,
welcher im wesentlichen alle Lichtstrahlen am zweiten Brennpunkt
f231 oder f232 des
Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelements 31R oder 32R blockiert,
auf der rechten Seite der Fahrzeuglampe 1 relativ zur optischen
Achse X des Fahrzeugslichts 1 positioniert sein. Unter
einem anderen Gesichtspunkt kann die Abschirmung aus einem reflektierenden,
lichtundurchlässigen
und/oder klaren Material hergestellt werden, und zwar abhängig davon,
welches Ausmaß an
Lichtformung gewünscht wird.
Die Abschirmung kann auch auf im wesentlichen geschlossene Enden
einer Kammer geformt werden, die durch die Ellipsengruppen-Reflektionsoberflächenelemente gebildet
wird. Zusätzlich
kann die Abschirmung bewegt werden durch eine Hin- und Herbewegung
wie gezeigt, oder kann gebildet werden, um zur Ellipsengruppen-Reflektionsoberfläche hin
zu gleiten bzw. davon weg. Ferner ist jede Kombination der oben
beschriebenen Modifikationen ebenfalls möglich.
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Zusätzlich zu
den Betriebsvorteilen der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, die oben beschrieben ist, weist die Fahrzeugleuchte 1 der
zweiten bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung den folgenden Vorteil auf. Da die Fahrzeugleuchte 1 das
bewegliche Abschirmungsblech 6 aufweist, welches einen
Moduswechsel in Bezug auf das Lichtverteilungsmusters der Fahrzeugleuchte 1 zwischen
dem Abblendlicht und dem Fernlicht durch Verändern der Position des beweglichen
Abschirmungsblechs 6 ermöglicht, kann die benötigte Zahl
von Lichtquellen 2 minimiert werden, zum Beispiel auf eine
einzelne Lichtquelle 2. Die Struktur der Fahrzeuglampe 1,
welche nur eine Lichtquelle 2 benötigt, ist hocheffektiv zur
Kostenverringerung, wenn eine Hochintensitäts-Entladungslampe als die Lichtquelle 2 verwendet
wird.
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Es
wird dem Fachmann klar sein, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen
hieran durchgeführt
werden können,
ohne vom Umfang davon abzuweichen. Daher ist es vorgesehen, dass
die vorliegende Erfindung die Modifikationen und Variationen der
Erfindung abdeckt, vorausgesetzt, dass sie in den Umfang der angehängten Ansprüche fallen.