DE10203388A1 - Fahrzeuglampe, die eine Leuchtdiode verwendet - Google Patents
Fahrzeuglampe, die eine Leuchtdiode verwendetInfo
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Abstract
In einer Leuchtdiode (1), die einen lichtausstrahlenden Chip (2) und einen Linsenabschnitt (3) zur Aufnahme des Chips (2) besitzt, hat der Linsenabschnitt (3) einen Bereich direkten Lichts (5) zur Verwendung zum Ausstrahlen des von dem Chip ausgestrahlten Lichts als direktes Licht nach außen und einen Bereich reflektierten Lichts zur Verwendung zum Ausstrahlen des von dem Chip (2) ausgestrahlten und durch den Linsenabschnitt (3) passierten Lichts hin zu einem außerhalb des Linsenabschnitts (3) vorgesehenen reflektiven Element (7), in welchem der Bereich direkten Lichts (5) derart gebildet ist, um eine nichtrotationssysmmetrische Konfiguration um die optische Achse eines Elements zu besitzen, und der periphere Abschnitt des Bereichs direkten Lichts (5) oder der seitliche Abschnitt des Linsenabschnitts (3) ist als Bereich reflektierten Lichts (6) verwendet, welcher derart gebildet ist, um eine rotationssymmetrische Konfiguration um die optische Achse des Elements zu besitzen.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Fahrzeuglampe, die eine Vielzahl an Leuchtdioden als
Lichtquellen verwendet, wobei jede Leuchtdiode einen
Linsenabschnitt einschließt, dessen Funktion in einen Bereich
direkten Lichts und einen Bereich reflektierten Lichts
geteilt ist, um die Steuerung der Leuchtverteilung zu
erleichtern, was eine Steuerung der Leuchtverteilung mit
einem Reflektorspiegel, der um die Leuchtdiode herum
angeordnet ist, ermöglicht, um die Notwendigkeit zu
beseitigen, Linsenstufen bereitzustellen.
Unter einer Anzahl lichtausstrahlender Elemente werden
Leuchtdioden, welche eine kontinuierliche
Leuchtflussverbesserung vollzogen haben, nun in verschiedenen
Displayeinheiten verwendet, da es vorteilhaft ist, derartige
Leuchtdioden im Hinblick auf die Lebensdauer, die
Stromersparnis und das Senken des Wärmewerts im Vergleich mit
herkömmlichen Lichtquellen wie Glühlampen zu verwenden.
Hinsichtlich der Anwendung von Leuchtdioden in Fahrzeuglampen
können beispielsweise hochangeordnete Stopplampen,
Seitenmarkierungslampen und Heckstopplampen zum Verhindern
von Fahrzeugunfällen infolge Heckkollisionen angeführt
werden.
Genauer gesagt besitzt eine Leuchtdiode einen Halbleiterchip
(lichtausstrahlender Chip) in ihrem Inneren und der Chip ist
durch einen transparenten, aus Harz hergestellten
Linsenabschnitt geschützt. Darüber hinaus besitzt der vordere
Endabschnitt des Linsenabschnitts eine kugelförmige
Oberfläche, die rotationssymmetrisch um die optische Achse
ist. Dementsprechend ist die Leuchtintensitätsverteilung
eines einzelnen Elements im wesentlichen nahe zu einem
Kegelstumpf, wobei die Tendenz besteht, dass die
Leuchtintensität hoch wird in dem zentralen Abschnitt nahe
der optischen Achse einerseits und dass die Leuchtintensität
geringer wird, wenn der Abstand zwischen der optischen Achse
und dem kugelförmigen Abschnitt anwächst, andererseits.
Da die Leuchtverteilung nur durch Verwenden des direkten
Lichts einer Leuchtdiode in einer Leuchtvorrichtung, die eine
herkömmliche Leuchtdiode verwendet, ausgelegt wird, ist es
erforderlich, Linsenstufen ("fish-eye" Linsenstufen) für die
Lichtsteuerung zu verwenden. Mit anderen Worten gibt es
Probleme, die aus Schwierigkeiten entstehen, an gewünschten
Leuchtverteilungen beteiligtes Licht vollständig zu nutzen,
sofern nicht einige Linsenelemente vor der Leuchtdiode
vorgesehen sind, und die aus einer Begrenzung beim Designen
des äußeren Erscheinungsbildes infolge der Bildung von
Linsenstufen entstehen.
Weiterhin ist es wichtig, ob die Konfiguration des
Linsenabschnitts der Leuchtdiode symmetrisch um die optische
Achse ist. Mit anderen Worten wird die folgende
Unzulänglichkeit durch rotationssymmetrisches Ausbilden (ein
Rotationskörper wie eine Kugeloberfläche) des vorderen Endes
des Linsenabschnittes in der herkömmlichen Leuchtdiode
verursacht.
Fig. 14 ist ein konzeptartiges, isoluminöses
Intensitätsverteilungsdiagramm in einer herkömmlichen
Leuchtdiode, welches eine konzentrische Kreismusteranordnung
(d. h. die isoluminösen Intensitätskurven bilden im
wesentlichen konzentrische Kreise) infolge eines
Linsenabschnitts in der Form eines Rotationskörpers zeigt.
Daher, unter der Annahme eines Längs-Seitwärtsbereichs (siehe
einen Bereich R, der durch einen rechteckigen Rahmen mit
einer strichpunktierten Linie in Fig. 14 eingetragen ist) mit
einer Breite in seitlicher Richtung (siehe H-H Linie), die
größer ist als die Breite in vertikaler Richtung (siehe V-V
Linie), wird beispielsweise nutzloses Licht in den unteren
und oberen Abschnitten erzeugt, und dies verursacht
Lichtverluste, die nicht mit dem Leuchtverteilungsstandard in
Beziehung stehen. Das Licht ergibt sich infolge der
Beteiligung, die lediglich durch direktes Licht von dem Chip
der Leuchtdiode (LED) erbracht wird. Dementsprechend, um
Licht ohne Verschwendung zu nutzen, spielen die vor der LED
angeordneten Linsenstufen ("fish-eye" Linsenstufen) eine
wichtige Rolle beim Steuern der Leuchtverteilung in der
herkömmlichen Anordnung. Allerdings besteht ein Problem
darin, dass das Vorsehen derartiger Linsenstufen
unvorteilhaft im Hinblick auf Kostenersparnisse und jeglicher
Restriktionen für das Design ist.
Darüber hinaus, wenn eine Leuchtdiode als eine Lichtquelle
für eine Leuchtvorrichtung verwendet wird, gibt es bekannte
Verfahren einschließlich: Verwenden des direkt von der
Leuchtdiode ausgestrahlten Lichts als Radiationslicht; und
Vorsehen eines Reflektionsspiegels um die Leuchtdiode, um
dabei nicht nur das von dem Reflektionsspiegel reflektierte
Licht zu verwenden, sondern auch das direkt von der
Leuchtdiode ausgestrahlte Licht. Im letzteren Fall wird ein
Reflektionsspiegel, der ein Rotationsparaboloid besitzt,
verwendet.
Allerdings ist die Verwendung lediglich eines
Reflektionsspiegels, der ein Rotationsparaboloid besitzt,
nicht in der Lage, die Leuchtverteilung bereitzustellen, die
für eine Fahrzeuglampe erforderlich ist, und um eine
derartige Anforderung zu erfüllen, muss Licht von rechts nach
links durch die Funktion der Linsenstufen zerstreut werden.
Mit anderen Worten besitzt eine Leuchtdiode im allgemeinen
einen Halbleiterchip (lichtausstrahlender Chip) im Innern und
der Chip ist durch einen transparenten, aus Harz
hergestellten Linsenabschnitt (Siegellinse) geschützt.
Darüber hinaus besitzt der vordere Endabschnitt des
Linsenabschnitts eine kugelförmige Oberfläche, welche
rotationssymmetrisch um die optische Achse des
Linsenabschnitts ist. Dementsprechend ist die
Leuchtintensitätsverteilung eines einzelnen Elements im
wesentlichen nahe zu einem Kegelstumpf, wobei die Tendenz
besteht, dass die Leuchtintensität hoch ist in dem zentralen
Abschnitt nahe der optischen Achse einerseits, und dass die
Leuchtintensität andererseits niedrig ist, wenn der Abstand
zwischen der optischen Achse und dem peripheren Abschnitt
anwächst.
Allerdings bestehen Probleme darin, dass ein Kostenanstieg
infolge der Verarbeitungskosten für die Bildung der
Linsenstufen wie oben beschrieben auftritt, dass Verluste in
der Lichtmenge durch Passieren der Linsenstufe auftreten, und
dass Beschränkungen beim Designen des äußeren
Erscheinungsbildes infolge der Bildung der Linsenstufen
entstehen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
gewünschte Leuchtverteilung ohne die Unterstützung der
Funktion irgendeines optischen Elements außer direkte
Ausstrahlung und Reflektion durch Verwendung des von einer
Leuchtdiode ausgestrahlten Lichts mit Effizienz zu erhalten.
Um die oben genannten Probleme zu lösen, wird eine
Leuchtdiode bereitgestellt, die einen lichtausstrahlenden
Chip und einen Linsenabschnitt zum Enthalten des Chips
besitzt, worin der Linsenabschnitt derart geteilte Bereiche
besitzt, dass ein Bereich direkten Lichts zur Verwendung zum
Ausstrahlen des von dem Chip ausgestrahlten Lichts als
direktes Licht nach außen und einen Bereich reflektierten
Lichts zur Verwendung zum Ausstrahlen des von dem Chip
ausgestrahlten und durch den Linsenabschnitt passierten
Lichts hin zu einem außerhalb des Linsenabschnitts
vorgesehenen reflektiven Elements besitzt.
Darüber hinaus ist der vordere Endabschnitt des
Linsenabschnitts als Bereich direkten Lichts verwendet und
der Bereich ist derart gebildet, um eine nicht
rotationssymmetrische Konfiguration um die optische Achse
eines Elements zu besitzen, und der periphere Abschnitt des
Bereichs direkten Lichts oder der seitliche Abschnitt des
Linsenabschnitts ist als Bereich reflektierten Lichts
verwendet und der Bereich ist derart gebildet, dass er eine
rotationssymmetrische Konfiguration um die Achse des Elements
besitzt.
In einer Fahrzeuglampe gemäß der vorliegenden Erfindung ist
eine Vielzahl von Leuchtdioden derart angeordnet, um eine
Gruppe von Lichtquellen auf einem Tragelement zu bilden, und
Reflektionsspiegel sind in einer die entsprechenden
Leuchtdioden umgebenden Weise angeordnet. Das von dem Chip
der Leuchtdiode ausgestrahlte Licht passiert durch den
Bereich direkten Lichts, bevor es direkt nach außen gestrahlt
wird, und das von dem Chip ausgestrahlte und durch den
Bereich reflektierten Lichts passierte Licht wird hin zu dem
Reflektionsspiegel ausgestrahlt, der in Bezug auf die
Leuchtdiode angeordnet ist, und von diesem reflektiert.
Hinsichtlich der Steuerung des Lichts von der Leuchtdiode
gemäß der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich das durch
den Bereich direkten Lichts direkt nach außerhalb des
Linsenabschnitts ausgestrahlte Licht von dem durch den
Bereich reflektierten Lichts von dem reflektiven Element
(oder den Reflektionsspiegel) reflektierten Licht, so dass
jeder Lichtstrahl effektiv auf einer objektiven Basis
hinsichtlich des Beitrages zu der entsprechenden
Leuchtverteilung verwendet werden kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das
von einer Leuchtdiode ausgestrahlte Licht mit Effizienz zu
nutzen, ohne die Hilfe der Funktion irgendeines optischen
Elementes außer direkter Emission und Reflektion in einer
Fahrzeuglampe, welche eine Leuchtdiode verwendet.
Um die vorstehenden Probleme hinsichtlich des von einer
Leuchtdiode ausgestrahlten Lichts zu lösen, wird das in einer
Position nahe der äußeren Kante der Öffnung des
Reflektionsspiegels, welcher der Leuchtdiode zugeordnet ist,
reflektierte Licht in einer Richtung im wesentlichen parallel
zu der optischen Achse des Reflektionsspiegels ausgestrahlt.
Andererseits besitzt das in einem Reflektionspunkt näher zu
der optischen Achse des Reflektionsspiegels reflektierte
Licht einen erhöhten Winkel gegenüber der optischen Achse und
wird in einer Richtung ausgestrahlt, die in einer Ebene liegt
(einschließend der optischen Achse), welche eine Ebene unter
einem rechten Winkel schneidet, die den Reflektionspunkt und
die optische Achse einschließt.
Dementsprechend kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine
für eine Fahrzeuglampe erforderliche Leuchtverteilung
erhalten werden dank der optischen Funktion des an der
Leuchtdiode angebrachten Reflektionsspiegels, ohne die
brechenden Funktionen von Linsenstufen zu benötigen.
Fig. 1 zeigt ein Diagramm, welches die grundlegende
Ausbildung einer Leuchtdiode gemäß der Erfindung
veranschaulicht.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm, welches das von der Leuchtdiode
(LED) ausgestrahlte Licht veranschaulicht.
Fig. 3 zeigt ein Diagramm, welches die
Solleuchtverteilung und den
Leuchtverteilungsstandard einer Fahrzeuglampe
zeigt.
Fig. 4 zeigt ein Diagramm, welches die
Solleuchtverteilung durch den Reflektionsspiegel
zeigt.
Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht einer
Leuchtvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung zusammen mit Fig. 6 bis 12.
Fig. 6 zeigt eine horizontale Schnittansicht des
Hauptteils.
Fig. 7 zeigt eine vertikale Schnittansicht des Hauptteils.
Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht einer LED mittels eines
Beispiels zusammen mit Fig. 9 bis 11.
Fig. 9 zeigt eine Ansicht der LED.
Fig. 10 zeigt eine Seitenansicht aus einem
unterschiedlichen Winkel gegenüber Fig. 8.
Fig. 11 zeigt eine Seitenansicht eines äußeren Leiters,
bevor der äußere Leiter einem Biegeprozess
unterworfen wird.
Fig. 12 zeigt ein Diagramm, welches die Leuchtverteilung
der Leuchtvorrichtung veranschaulicht.
Fig. 13 zeigt ein Diagramm, welches die Eigenschaften eines
Reflektionsspiegels gemäß der Erfindung
veranschaulicht.
Fig. 14 zeigt ein Diagramm, welches die Nachteile des
Standes der Technik veranschaulicht.
Fig. 1 ist ein Diagramm, welches die grundlegende Struktur
einer Leuchtdiode (LED) gemäß der Erfindung veranschaulicht.
Fig. 1 ist ein Diagramm, welches die Ausbildung einer LED
beispielhaft veranschaulicht, worin eine LED 2 einen
lichtausstrahlenden (Halbleiter-)Chip 5 und einen
Linsenabschnitt (oder eine versiegelte Linse) 6, welcher den
Chip enthält, aufweist.
Der Linsenabschnitt 6 ist aus transparentem, farblosen oder
getöntem Harzmaterial gebildet und, wie in Fig. 1
dargestellt, ein Abschnitt 7 vor der Emissionsebene des Chips
5 ist in zwei Bereiche wie nachfolgend durch Bezugszeichen
gekennzeichnet aufgeteilt, die jeweils unterschiedliche
Funktionen besitzen:
- - Bereich direkten Lichts 8;
- - Bereich reflektierten Lichts 9.
Die Linie L-L in Fig. 1 bezieht sich auf die optische Achse
eines LED-Elements, welche mit der optischen Achse des
Reflektionsspiegels 3 übereinstimmt.
Der Bereich direkten Lichts 8 überdeckt einen vorbestimmten
Winkelbereich α in einer Position nahe zu der optischen
Achse. Dieser Bereich ist ein Bereich zum direkten
Ausstrahlen des von dem Chip 5 ausgestrahlten Lichts aus dem
Linsenabschnitt 6 heraus und zum Bestrahlen des Äußeren als
direktes Licht (nicht das von dem Äußeren des Elements
reflektierte Licht).
Andererseits überdeckt der Bereich reflektierten Lichts 9
jeden vorbestimmten Winkelbereich β benachbart zu dem äußeren
Abschnitt des Bereichs direkten Lichts 8 oder ist derart
ausgelegt, um jeden Bereich über dem seitlichen Abschnitt des
Linsenabschnitts 6 zu überdecken. Dieser Bereich
reflektierten Lichts 9 wird benötigt, um das von dem Chip 5
ausgestrahlte Licht hin zu dem Reflektionsspiegel 3, der auf
der Außenseite des Elements vorgesehen ist, auszustrahlen,
nachdem das Licht durch den Linsenabschnitt 6 passiert ist.
Mit anderen Worten wird das aus dem Linsenabschnitt 6 durch
den Bereich reflektierten Lichts 9 ausgestrahlte Licht von
der auf dem Reflektionsspiegel 3 gebildeten reflektiven
Oberfläche einmal reflektiert und dann weiter ausgestrahlt
(in der Richtung der Lichtemission von der
Leuchtvorrichtung).
Falls der Linsenabschnitt der LED eine einfache
rotationssymmetrische Konfiguration besitzt, muss das Licht
so effektiv wie möglich genutzt werden durch volle Verwendung
der optischen Funktion der Linsenstufen, um nutzloses Licht
in diesem Zustand mit der brechenden Funktion der
Linsenstufen zu korrigieren. Allerdings entstehen dabei
Probleme, die sich aus der schädlichen Wirkung infolge von
Lichtverlusten ergeben, selbst wenn das Licht durch die
Linsenstufen passiert ist, da Kosten für die Linsenstufen
entstehen und sich Restriktionen auf das Design ergeben, weil
eine äußere Linse ohne die Linsenstufen darauf gebildet ist.
(Das Innere einer Leuchtvorrichtung ist hierdurch nicht zu
sehen).
Um den oben genannten Nachteil zu vermieden, wird der vordere
Endabschnitt des Linsenabschnitts der LED als Bereich
direkten Lichts verwendet und die Konfiguration des Bereichs
wird in nichtrotationssymmetrischer Weise um die optische
Achse des LED-Elements gebildet. Unter der Annahme, dass eine
Ebene die optische Achse des LED-Elements unter rechten
Winkeln in Bezug auf den Längs-Seitwärtsbereich R aus Fig. 14
kreuzt, kann beispielsweise die Konfiguration des Bereichs
direkten Lichts, wie sie von einer Richtung entlang der
optischen Achse gesehen werden kann, derart ausgelegt sein,
dass der Bereich direkten Lichts nicht kreisförmig ist und
dass die Breite entlang einer der Achsen (einer ersten Achse)
entsprechend zu der seitlichen Richtung größer ist als die
Breite entlang der anderen Achse (einer zweiten Achse)
entsprechend zu der vertikalen Richtung (wie eine Ellipse mit
der ersten Achse als Hauptachse und der zweiten Achse als
Nebenachse und einem Polygon, das in Richtung der ersten
Achse länglich ist und dessen Ecken abgerundet sind).
Hinsichtlich des Bereichs reflektierten Lichts 9
einschließlich des peripheren Abschnitts des Bereichs
direkten Lichts 8 oder des seitlichen Abschnitts des
Linsenabschnitts kann solch ein Bereich reflektierten Lichts
bevorzugt eine rotationssymmetrische Konfiguration um die
optische Achse des LED-Elements (wie eine zylindrische oder
konische Form) besitzen. Der Grund hierfür besteht darin,
dass der Linsenabschnitt fertig hergestellt ist und
Lichtsteuerung des Reflektionsspiegels weniger kompliziert
wird.
Obwohl es Verfahren zum Bilden sowohl des Bereichs direkten
Lichts als auch des Bereichs reflektierten Lichts mit
demselben Harzmaterial und zum Bilden beider mit Materialien
unterschiedlicher optischer Eigenschaften gibt, ist die
erstere bevorzugt im Hinblick auf Kostenersparnis und
einfache Herstellung. Darüber hinaus gibt es auch Verfahren
zum Teilen der beiden Bereiche in geteilte Bereiche derart,
dass ein Niveauunterschied dazwischen klar sichtbar ist, und
zum Bilden beider Bereiche kontinuierlich ohne jeglichen
Niveauunterschied. In diesem Fall ist das letztere bevorzugt
durch Berücksichtigung des Erscheinungsbilds des
Linsenabschnitts und des optischen Effekts.
Um eine Leuchtvorrichtung zu bilden, welche diese LEDs
verwendet, ist eine Gruppe von Lichtquellen durch Vorsehen
einer Vielzahl von LEDs gebildet, in welcher jede LED, die
eine LED 2 wie in dieser Erfindung beschrieben sein kann,
durch entsprechende Reflektionsspiegel umgeben ist. Ein
Linsenabschnitt 6 jeder LED besitzt einen Bereich direkten
Lichts 8 und einen Bereich reflektierten Lichts 9 und, wie in
Fig. 2 dargestellt, wird beispielsweise das von dem Chip 5
der LED 2 ausgestrahlte Licht direkt nach außen über den
Bereich direkten Lichts ausgestrahlt, während das durch den
Bereich direkten Lichts passierte Licht, nachdem es von dem
Chip 5 ausgestrahlt worden ist, hin zu dem Bereich
reflektierten Licht ausgestrahlt wird, der in Bezug auf die
LED 2 vorgesehen ist, bevor es von diesem reflektiert wird.
Fig. 3 und 4 sind Diagramme, welche ein Beispiel der
Auslegung der Leuchtverteilung veranschaulichen.
Fig. 3 zeigt ein Vergleich der Leuchtintensitätsverteilung
(Designziel) und des Leuchtverteilungsstandards der
Fahrzeuglampe in beispielhafter Weise, worin die horizontale
Achse Ausstrahlpositionen (Ausstrahlwinkel) in vertikaler
oder seitlicher Richtung betrachtet in dem
Leuchtverteilungsmuster darstellt (die rechte Richtung der
Achse zeigt OBEN oder RECHTS, während die linke Richtung der
Achse die umgekehrte Richtung zeigt, d. h. UNTEN oder LINKS),
und worin eine Leuchtintensitätsachse CD als vertikale Achse
die Eigenschaften darstellt. Eine durch eine durchgezogene
Linie in Fig. 3 gezeigte graphische Linie TG zeigt die
Eigenschaften einer Solleuchtverteilung, während eine darin
durch eine gestrichelte Linie gezeigte graphische Linie ST
die standardisierten Eigenschaften anzeigt. In diesem Fall
besitzt die graphische Linie ST einen im wesentlichen
trapezförmigen, zentralen oberen Abschnitt und einen unteren
Abschnitt, der sich etwas zu rechten und linken Enden
erweitert, während die graphische Linie TG eine Kontur
ähnlich zu und positioniert außerhalb der graphischen Linie
TS derart besitzt, um die graphische Linie TS zu enthalten
(allerdings sind beide zu dem oberen Abschnitt geschlossene
Abschnitte winklig). Darüber hinaus sind beide graphische
Linien symmetrisch zu der Leuchtintensitätsachse CD.
Ein durch einen runden Rahmen A in Fig. 3 umgebener Abschnitt
ist erhalten als Beitrag des durch die LED 2 gegebenen
direkten Lichts und ein mit einem oberen runden Rahmen B
umgebener Abschnitt ist erhalten als der Beitrag des durch
die LED 2 und den Reflektionsspiegel 3 gegebenen
reflektierten Lichts. Wie in Fig. 2 ersichtlich ist, trägt
hauptsächlich das reflektierte Licht zu dem zentralen
Abschnitt, der hohe Leuchtintensität besitzt, bei, während
das direkte Licht zu dem unteren Abschnitt beiträgt.
Fig. 4 zeigt eine Leuchtintensitätsverteilung (ein
Designziel) hinsichtlich reflektierten Lichts mit der
Einstellung der vertikalen und horizontalen Achsen wie in dem
Fall von Fig. 3.
Wie durch eine graphische Linie 4 dargestellt, sind
Leuchtverteilungseigenschaften im wesentlichen in
trapezförmiger Form, welche einen engen Ausbreitungswinkel
gegenüber dem Beteiligungsbereich (unterer Abschnitt in Fig.
3) direkten Lichts besitzt. Die Konfiguration einer
reflektiven Oberfläche 3a ist schließlich bestimmt durch
Durchführen einer Simulation einschließlich Nachverfolgen von
Lichtstrahlen derart, um eine Verteilung nahe zu den
Eigenschaften zu erhalten.
Wie oben ausgeführt kann eine gewünschte Leuchtverteilung
durch effizientes Kombinieren des von der LED ausgestrahlten
direkten Lichts und des von dem reflektiven Element
reflektierten Lichts erhalten werden.
Darüber hinaus kann ein durchsichtiges Linsenelement ohne
jegliche darin gebildete Linsenstufe oder ein Linsenelement,
das fast keine Funktion einer Linse besitzt, als äußerstes
Element der Leuchtvorrichtung gebildet sein. Mit anderen
Worten, da es möglich ist, das Linsenelement vor der LED und
dem Reflektionsspiegel anzuordnen und das von der LED
ausgestrahlte direkte Licht und das von dem
Reflektionsspiegel reflektierte Licht zu veranlassen, nach
außerhalb der Leuchtvorrichtung über den Linsenabschnitt
ausgestrahlt zu sein, wird der Einfluss der Lichtverminderung
in den Linsenstufen überwunden (d. h. es ist vorteilhaft im
Hinblick auf Kostenersparnisse, dass die Verwendung einer
geringeren Anzahl an LEDs für den Zweck ausreicht), und es
werden keine Restriktionen auf die Erstellung des Designs
gelegt (das Innere der Leuchtvorrichtung ist von außen in
einem durchsichtigen Zustand).
Fig. 5 bis 12 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, die
in einer Automobillampe (Heckbremsleuchte) beispielhaft
angewendet wird.
Fig. 10 ist eine schematische Ansicht einer Leuchtvorrichtung
10, worin ein erster Lampenabschnitt 13 und ein zweiter
Lampenabschnitt 14 in dem Raum vorgesehen sind, der mit einem
Linsenelement 11, welcher aus transparentem Material
(Kunstharz oder Glas) gebildet ist, und einem Lampenkörper 12
der Leuchtvorrichtung geteilt ist.
Der erste Lampenabschnitt 13 funktioniert als Bremslampe,
beispielsweise, und besitzt eine Gruppe von Lichtquellen, die
eine Anzahl von LEDs 15, 15, . . . und Reflektionsspiegel 16,
16, . . ., welche für die entsprechenden LEDs vorgesehen sind,
verwendet (obwohl die LEDs und die entsprechenden Spiegel zur
Vereinfachung durch gestrichelte Linien dargestellt sind,
sind diese visuell in einem durchsichtigen Zustand der
Linsenelemente 11 zu erkennen). In diesem Beispiel der
Erfindung sind allerdings Ausstrahlungsabschnitte 17, 17, 17
in drei Reihen entlang der vertikalen Richtung angeordnet,
wobei jeder Ausstrahlungsabschnitt 17 aus sechs
Lichtquelleneinheiten gebildet ist, von denen jede mit der
LED 15 und dem Reflektionsspiegel 16 gebildet ist.
Fig. 6 ist eine Schnittansicht des ersten Lampenabschnitts
13, wobei eine Leuchtvorrichtung 10 in ihrer Längsrichtung
(Horizontalrichtung) geschnitten ist, und Fig. 7 ist eine
Schnittansicht davon, wobei die Leuchtvorrichtung in einer
Richtung senkrecht zu der Horizontalrichtung
(Vertikalrichtung) geschnitten ist.
Wie in den obigen Zeichnungen dargestellt, schließt der erste
Lampenabschnitt 13 ein Tragelement (Basiselement) 18 ein, das
schrittweise durch Verwenden synthetischen Materials und
eines Reflektorelements 19 zum Tragen des Linsenabschnitts
jeder LED 15 mit dem Reflektionsspiegel 16 um die LED
gebildet ist.
Darüber hinaus sind Halter 20, 20, . . . zum Aufbringen der
LEDs auf den flachen Orten vorgesehen in den entsprechenden
Stufenabschnitten des Tragelements 18, und das Kabel (äußere
Kabel) der LED 15 ist in jeden Halter eingepasst, wobei der
Halter elektrisch mit einem Kabelelement (nicht dargestellt)
verbunden ist.
Die Reflektionsspiegel 16, 16, . . . sind an dem
Reflektorelement 19 vorgesehen und der Linsenabschnitt jeder
LED ist durch ein Lichtquellenplatzierloch, das im zentralen
Abschnitt jedes Reflektionsspiegels gebildet ist, eingefügt.
Darüber hinaus ist eine reflektive Oberfläche (welche eine
rotationssymmetrische Konfiguration um die optische Achse
besitzt) durch Aluminiumablagerungen auf jedem
Reflektionsspiegel gebildet und funktioniert derart, das von
dem Linsenabschnitt der LED 15 ausgestrahlte Licht in der
Ausstrahlungsrichtung der Leuchtvorrichtung 10 zu
reflektieren.
Elemente 21, 21, 21 (siehe Fig. 5 und 6), die in einer
Position benachbart zu dem Reflektorelement 9 vorgesehen
sind, sind rekursive reflektive Platten.
Wenn das Reflektorelement 19 richtig im Hinblick auf das
Tragelement 18 positioniert ist, ist ein Positionierabschnitt
22, der von dem Reflektorelement 19 hin zu dem Tragelement 18
hervorsteht, in das Tragloch 23 des Tragelements 18
eingefügt, um dabei das Reflektorelement und Tragelement
zusammenzupassen, so dass beide in Position gebracht werden
können.
Weiterhin besitzt ein Abschnitt, der den ersten Lampenschnitt
13 aus dem Linsenelement 11 bildet, d. h. ein innerer Bereich
entsprechend zu den LEDs 15 und den Reflektionsspiegeln 16,
keine Linsenstufen, sondern ist in einem durchsichtigen
Zustand von außen. Daher können der Linsenabschnitt jeder LED
15 und die Oberfläche des Reflektorelements 19 vom äußeren
der Leuchtvorrichtung direkt gesehen werden.
Wie in Fig. 7 gezeigt, schließt der zweite Lampenabschnitt 14
eine Glühlampe 24 als Lichtquelle, einen Reflektionsspiegel
25 und eine innere Linse 26 ein und funktioniert
beispielsweise als Blinksignallampe. Eine mit einer Anzahl
von Linsenstufen (nicht dargestellt) gebildete Linse 27 ist
in einem Abschnitt entsprechend zu dem Lampenabschnitt 14 aus
dem Linsenelement 11 vorgesehen, wobei die Linse auf der
äußeren Seite der inneren Linse 26 angeordnet ist.
Fig. 8 bis 11 zeigen den Aufbau eines LED-Elements in
beispielhafter Weise.
Die LED 15 besitzt einen aus einem Versiegelungsharz wie
einem Epoxyharz gebildeten Linsenabschnitt 28 und zwei Leiter
29 und 29. Von diesen Leitern entspricht der mit dem
Versiegelungsharz abgedeckte Abschnitt einem inneren Leiter
29a, während der nach außen hervorstehende Abschnitt einem
äußeren Leiter 29b entspricht. Darüber hinaus ist ein Chip
(nicht dargestellt) in einem in dem inneren Leiter gebildeten
vertieften Abschnitt auf der Kathodenseite angeordnet und der
Chip ist mit dem inneren Leiter auf der Anodenseite durch
Drahtbonden verbunden.
Der vordere Endabschnitt 28a des Linsenabschnitts 28 ist als
Bereich direkten Lichts verwendet und, wie in Fig. 9
dargestellt, das von der Richtung der optischen Achse
betrachtete Konfigurationselement ist elliptisch.
Entsprechend diesem Beispiel der Erfindung entspricht die
Hauptachse der Ellipse zu der Seitenrichtung der
Leuchtvorrichtung 10, während die Nebenachse der Ellipse zu
der vertikalen Richtung der Leuchtvorrichtung entspricht.
Wenn die LED 15 auf dem Halter 20 montiert ist, ist die
vorbestimmte Positionsbeziehung erhältlich.
Im Hinblick auf den Bereich direkten Lichts ist die
Querschnittskonfiguration auf der Ebene einschließlich der in
vertikaler Richtung (der Leuchtvorrichtung) erstreckten Achse
und der optischen Achse ist wie in Fig. 8 dargestellt
elliptisch und darüber hinaus ist die
Querschnittskonfiguration auf der Ebene einschließlich der
sich in seitlicher Richtung (der Leuchtvorrichtung)
erstreckenden Achse und der optischen Achse kreisförmig (eine
konstante Krümmung), wie in Fig. 10 dargestellt. Der
Brennpunkt der Ellipse und der Mittelpunkt des Kreises sind
in einer Position vor dem Chip eingestellt entsprechend zu
der Positionsbeziehung zu dem Chip in dem Linsenabschnitt.
In dem Linsenabschnitt 28 wird ein Bereich 28B benachbart zu
dem Rand des Bereichs direkten Lichts 28A als Bereich
reflektierten Lichts verwendet und besitzt gemäß diesem
Beispiel eine von der optischen Achse des Elements aus
gesehen eine kreisförmige Form. Darüber hinaus ist die
Querschnittskonfiguration auf der Ebene einschließlich der
sich in vertikaler oder seitlicher Richtung (der
Leuchtvorrichtung) erstreckenden Achse kreisförmig (eine
konstante Krümmung) wie in Fig. 9 dargestellt, und ist
rotationssymmetrisch um die optische Achse. Das von dem Chip
der LED ausgestrahlte und durch den Bereich reflektierten
Lichts 28B passierte Licht erreicht die reflektive Oberfläche
des Reflektionsspiegels 16 und wird von diesem reflektiert,
bevor es nach außen gestrahlt wird.
In dem Linsenabschnitt 28, obwohl ein Abschnitt
ausschließlich der Bereiche oberhalb eine zylindrische
externe Konfiguration besitzt, ist der Abschnitt irrelevant
für die optische Funktion hinsichtlich des Lichts von dem
Chip. Darüber hinaus, obwohl es gemäß diesem Beispiel einen
Niveauunterschied zwischen dem Bereich direkten Lichts 28A
und dem Bereich reflektierten Lichts 28B gibt, können beide
Bereiche derart ausgelegt sein, um kontinuierlich miteinander
auf der äußeren Oberfläche des Linsenabschnitts 28 verbunden
zu sein.
Der äußere Leiter 29b des LED-Elements ist gebildet durch
Verwendung eines leitenden Materials (beispielsweise einer
Kupferverbindung), welche eine geeignete Elastizität und eine
hohe thermische Leitfähigkeit besitzt, und es ist ein breiter
Abschnitt 29c auf einer Leiterbasis wie in Fig. 11
dargestellt gebildet. Ein Paar kreisförmiger Löcher 30 und 30
sind in einer Position nahe zu jedem länglichen Ende des
breiten Abschnitts gebohrt, und Schlitze, die sich in
Längsrichtung erstrecken, sind dazwischen gebildet.
Wie in Fig. 8 bis 10 dargestellt sind die Schlitze 31
gebildet durch Biegen jedes äußeren Leiters 29b in eine
U-Form in der Mitte des breiten Abschnitts 29c des äußeren
Leiters, so dass elektrische Verbindungen entstehen, und die
Leiter sind mechanisch befestigt durch Presseinpassen eines
Drahtmaterials (nicht dargestellt) in die Schlitze. Darüber
hinaus funktionieren die kreisförmigen Löcher 30 als
Führungslöcher, um eine Positionsverschiebung der äußeren
Leiter 29b zu verhindern, während die kreisförmigen Löcher
gebogen werden.
Fig. 12 zeigt die isoluminöse Intensitätsverteilung in der
Leuchtvorrichtung 10, worin die Konfiguration und der Trend
der isoluminösen Intensitätskurven durch Führen einer Achse
H-H in seitlicher Richtung (oder horizontaler Richtung) als
horizontale Achse und Führen einer Achse V-V in vertikaler
Richtung als vertikale Achse dargestellt sind (siehe Fig. 3
und 4 für das Solldesign und den Standard luminöser
Intensitätsverteilung).
Die Isoluxkurven, die in seitlicher Richtung länglich und im
wesentlichen elliptisch sind und zu der luminösen
Intensitätsverteilung nahe des zentralen Abschnitts
beitragen, sind in dem zentralen Abschnitt konzentriert, und
dieser Abschnitt E zeigt den Beitrag zu der luminösen
Verteilung hauptsächlich durch das direkte Licht der LED 15.
Darüber hinaus zeigt der Abschnitt mit niedriger Dichte F der
Isoluxkurven um den Abschnitt E den Beitrag der luminösen
Verteilung durch das von der LED 15 über den
Reflektionsspiegel 16 ausgestrahlte, reflektierte Licht.
Im Vergleich mit dem Beispiel von Fig. 14, da ungenutztes
Licht in vertikaler Richtung abnimmt, erweist sich die
Lichtausnutzungseffizienz als erheblich. Wie oben dargelegt
ist die Konfiguration des Bereichs direkten Lichts 28A in dem
Linsenabschnitt 28 seitlich lang elliptisch betrachtet aus
der Richtung der optischen Achse des Elements und der
Bereich, den das direkte Licht in der luminösen
Intensitätsverteilung einnimmt, zeigt eine seitliche Lang-
Seitwärtsverteilung in Übereinstimmung mit dem luminösen
Verteilungsstandard. Weiterhin ist die Konfiguration des
Bereichs reflektierten Lichts 28B in dem Linsenabschnitt 28
rotierend um die optische Achse ausgeführt. Da der
Reflektionsspiegel 16 rotationssymmetrisch um die optische
Achse ist, zeigt der Bereich, den das reflektierte Licht
einnimmt, wie vorher eine konzentrische, kreisförmige
Verteilung. In diesem Fall sind die Konfigurationen des
Bereichs direkten Lichts 28A und des Bereichs reflektierten
Lichts 28B erhalten, woraus sich ergibt, dass die Funktionen
der entsprechenden Bereiche voneinander getrennt sind und ein
Design einer luminösen Verteilung sowie ihrer Simulation ist
durchgeführt.
Fig. 13 ist ein Diagramm, welches ein Konfiguration des
Hauptteils einer Leuchtvorrichtung gemäß der Erfindung
veranschaulicht.
In einer Leuchtvorrichtung 1 ist eine Leuchtdiode
(nachfolgend als "LED" bezeichnet) 2 als Lichtquelle
verwendet und ein Reflektionsspiegel 3 ist darum (oder
innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in der Richtung der
Lichtausstrahlung) vorgesehen. In Fig. 1 ist nur ein Teil der
Konfiguration (gekrümmte Linie), die durch Schneiden des
Reflektionsspiegels 3 entlang einer Ebene einschließlich der
optischen Achse L-L gebildet ist, dargestellt. Darüber
hinaus zeigt eine Ellipse EL, welche durch eine gestrichelte
Linie in Fig. 1 dargestellt ist, konzeptionell die Öffnung
des Reflektionsspiegels 3 (jedoch tatsächlich unsichtbar aus
seitlicher Richtung) mit einem Radius D, welcher den
Öffnungsradius repräsentiert, an.
Die Konfiguration der reflektiven Oberfläche des
Reflektionsspiegels 3 gemäß der Erfindung ist durch folgendes
gekennzeichnet.
Hinsichtlich der von der LED 2 ausgestrahlten Lichtstrahlen
werden die in Positionen nahe zu der äußeren Kante der
Öffnung des Reflektionsspiegels reflektierten Lichtstrahlen
im wesentlichen parallel zu der optischen Achse des
Reflektionsspiegels ausgestrahlt.
Andererseits werden die in Reflektionspunkten näher zu der
optischen Achse des Reflektionsspiegels reflektierten
Lichtstrahlen (siehe Lichtstrahlen n, n, . . . in Fig. 1)
veranlasst, sequentiell größere Winkel gegenüber der
optischen Achse (Diffusionswinkel, dargestellt durch θ in
Fig. 13) zu besitzen und werden entlang einer Ebene (welche
die optische Achse L-L einschließt und senkrecht zu der
zweiten Ebene steht), die senkrecht zu einer Ebene
einschließlich der Reflektionspunkte und der optischen Achse
ist, ausgestrahlt.
Mit anderen Worten wird der nahe der Öffnung des
Reflektionsspiegels 3 reflektierte Lichtstrahl nach vorne
gerichtet parallel zu der optischen Achse L-L unter einem
Winkel von θ = 0 oder θ ≒ 0, und im Hinblick auf den in
einem Reflektionspunkt P reflektierten Lichtstrahl wird der
Wert von θ um so größer, je näher der Reflektionspunkt P an
der optischen Achse L-L liegt (der Wert des Winkels θ wird
klein bei einem Reflektionspunkt, der von der Position der
Lichtquelle entfernt liegt und der Wert des Winkels θ nimmt
schrittweise zu, wenn der Abstand zwischen dem
Reflektionspunkt und der Lichtquelle abnimmt).
Der Grund, warum es effektiv für die Konfiguration der
reflektiven Oberflächen ist, eine solche Reflektionstendenz
zu haben, ist mit der für eine Fahrzeuglampe erforderlichen
luminösen Verteilung verknüpft und die Beziehung dazwischen
wird nachfolgend ausführlich beschrieben.
Wie durch eine graphische Linie 4 in Fig. 4 dargestellt, sind
im wesentlichen trapezförmige luminöse
Verteilungseigenschaften mit einem engen Diffusionswinkel im
Vergleich mit dem Beteiligungsbereich (unterer Abschnitt in
Fig. 3) direkten Lichts angezeigt.
Um den luminösen Verteilungsstandard zu erfüllen und um Licht
mit großer Effizienz durch Kombinieren des direkt
ausgestrahlten direkten Lichts mit dem verwendeten Licht,
nachdem dieses einmal durch den Reflektionsspiegel aus den
von der LED ausgestrahlten Lichtstrahlen reflektiert worden
ist, zu steuern, ist es bevorzugt, eine Anordnung
auszuführen, um den Basisabschnitt aus Fig. 3 mit dem
direkten Licht zu bilden und den oberen Abschnitt (zentralen
Abschnitt) davon mit dem reflektierten Licht zu bilden.
Die von der LED ausgestrahlten Lichtstrahlen sind übrigens
dadurch gekennzeichnet, dass ihre luminöse Intensität im
allgemeinen verringert wird, wenn der Emissionswinkel
anwächst, wodurch die luminöse Intensitätsverteilung einer
einzelnen LED hoch ist in ihrem zentralen Abschnitt (in der
Nähe der optischen Achse) und abgemindert wird hin zu deren
Rand.
Andererseits sind die luminösen Verteilungseigenschaften
infolge des Reflektionsspiegels derart, dass wie in Fig. 4
dargestellt ein im wesentlichen konstanter Bereich, in
welchem die luminöse Intensität hoch ist, in dem zentralen
Abschnitt nahe der optischen Achse existiert, und dass die
luminöse Intensität dazu neigt, plötzlich abzufallen
außerhalb dieses Bereichs. Daher, von dem von dem
Reflektionsspiegel reflektierten Licht, wird das von der LED
und der engen Winkel ausgestrahlte wirkliche Licht (Licht
nahe der optischen Achse L-L und welches geringe
Einfahrtswinkel auf den Reflektionsspiegel besitzt)
veranlasst, in einer Richtung im wesentlichen parallel zu der
optischen Achse L-L reflektiert zu werden, so dass das
Licht in der frontalen Richtung der Leuchtvorrichtung
ausgestrahlt wird (und somit zu der luminösen Intensität des
zentralen Abschnitts beiträgt). Darüber hinaus wird Licht,
welches zu dem peripheren Abschnitt (geneigten Abschnitt) der
graphischen Linie 4 in Fig. 4 beiträgt, erhältlich gemacht
durch schrittweises Erhöhen des Diffusionswinkels, so dass
das reflektierte Licht zu dem Inneren des Reflektionsspiegels
(der zu der optischen Achse L-L gerichteten Seite)
gerichtet ist, wenn der Emissionswinkel ansteigt. Mit anderen
Worten wird eine für die luminöse Sollverteilung geeignete
Oberfläche durch die konfigurativen Eigenschaften
bereitgestellt. Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass die
LED Direktivität besitzt und Licht unerhältlich macht,
welches in allen Richtungen wie in dem Fall einer Glühlampe
strahlt, und insbesondere Licht unerhältlich macht von der
Seite des Linsenabschnitts, welcher einigen Hintergrund zu
diesem Problem liefert.
Im Hinblick auf die dreidimensionale Konfiguration des
Reflektionsspiegels gibt es drei Verfahren zum Bilden eines
Rotationskörpers durch Drehen des durch die gekrümmte Linie
in Fig. 13 dargestellten Querschnitts um die optische Achse
L-L und zum Bilden einer Oberflächenkontur
nichtrotationssymmetrisch um die optische Achse; allerdings
ist die erstere bevorzugt, da sie leicht zu bilden ist.
Bei der Anwendung der Erfindung auf eine Fahrzeuglampe wird
eine Anordnung ausgeführt, um eine Gruppe von Lichtquellen
durch Vorsehen einer Vielzahl von LEDs zu bilden und die
individuellen LEDs mit einem Reflektionsspiegel zu umgeben,
wobei der Linsenabschnitt jeder LED in einen Bereich direkten
Lichts und einen Bereich reflektierten Lichts geteilt ist.
Mit anderen Worten ist es im Hinblick auf das Steuern des
Lichts von der LED erstrebenswert, jeden Lichtstrahl effektiv
zu nutzen auf einer objektiven Basis hinsichtlich des
Beitrags zu der luminösen Verteilung durch Unterscheiden des
direkt außerhalb des Linsenabschnitts durch den Bereich
direkten Lichts direkt ausgestrahlten Licht von dem von dem
externen Reflektionsspiegel durch den Bereich reflektierten
Lichts reflektierten Licht.
Von dem von dem Chip 5 der LED in Fig. 1 ausgestrahlten Licht
wird das durch den Bereich direkten Lichts 8 passierte Licht
und das durch den Bereich reflektierten Lichts 9 passierte
Licht, nachdem es von dem Chip ausgestrahlt ist, hin zu dem
Reflektionsspiegel 3 ausgestrahlt, der in Bezug auf die LED
vorgesehen ist, wodurch die in Fig. 3 und 4 dargestellte
luminöse Verteilung erhältlich ist durch Kombinieren des
direkten Lichts und des reflektierten Lichts. Daher ist ein
durchsichtiges Linsenelement ohne jegliche Linsenstufe oder
ein Linsenelement, welches im wesentlichen keine
Linsenfunktion besitzt, als äußerstes Element in der
Leuchtvorrichtung verwendbar. Genauer gesagt, da es möglich
ist, das Linsenelement somit über die LED anzuordnen und den
Reflektionsspiegel so anzuordnen, dass das direkte Licht von
der LED und das von dem Reflektionsspiegel reflektierte Licht
aus der Leuchtvorrichtung über das Linsenelement ausgestrahlt
werden, wird der Effekt der Lichtabschwächung durch die
Linsenstufen beseitigt (d. h. der Vorteil im Hinblick auf
Kostenersparnis besteht darin, dass die Verwendung einer
geringeren Anzahl von LEDs für den Zweck ausreicht), und es
werden keine Restriktionen an das Design gestellt (das Innere
der Leuchtvorrichtung ist in einem durchsichtigen Zustand von
außen). Da darüber hinaus die Kontur der Leuchtvorrichtung 1
in Harmonie mit dem äußeren Rand des Reflektionsspiegels 3
scheint, wenn die Leuchtvorrichtung eingeschaltet ist, gibt
es entsprechende Vorteile einschließlich einer Verbesserung
des Gefühls eines Materials, da die Kontur davon klar wird,
und Herstellen einer kompakten Leuchtvorrichtung, da der
Abstand von dem Zentrum der Lichtemission der LED hin zu der
Öffnung (Abstand zwischen einem Schnittpunkt, in welchem eine
Ebene einschließlich der Öffnungskante die optische Achse
unter rechten Winkeln schneidet, und dem Zentrum der
Lichtemission der LED, siehe K in Fig. 13) hinsichtlich des
Durchmessers der Öffnung des Reflektionsspiegels verkürzt
werden kann.
Gemäß der in Anspruch 1 beschriebenen Erfindung hinsichtlich
der Steuerung des Lichts von der Leuchtdiode gemäß der
Erfindung, ist das direkt außerhalb des Linsenabschnitts
durch den Bereich direkten Lichts ausgestrahlte Licht
unterschieden von dem durch das reflektive Element (oder
Reflektionsspiegel) durch den Bereich reflektierten Lichts
reflektierte Licht, so dass jeder Lichtstrahl effektiv auf
einer objektiven Basis genutzt werden kann hinsichtlich des
Beitrages zur luminösen Verteilung. Dementsprechend ist eine
gewünschte luminöse Verteilung erhältlich, ohne dass die
brechende Funktion von Linsenstufen erforderlich ist. Darüber
hinaus kann der schädliche Effekt verhindert werden, der
durch die Tatsache verursacht ist, dass die Konfiguration des
Linsenabschnitts der Leuchtdiode rotationssymmetrisch um die
optische Achse ist.
Weiterhin sind die Probleme der Kosten zum Bilden der
Linsenstufen und hinsichtlich der Verminderung in der
Lichtmenge lösbar gemacht und die auf das Designen der
äußeren Erscheinung in Abhängigkeit von der Bildung der
Linsenstufen gelegten Restriktionen sind beseitigt.
Weiterhin kann eine für eine Fahrzeuglampe erforderliche
luminöse Verteilung erhalten werden, infolge der optischen
Funktion des an der Leuchtdiode angebrachten
Reflektionsspiegels, ohne dass die brechende Funktion von
Linsenstufen erforderlich ist, die Probleme der Kosten zum
Bilden der Linsenstufen und hinsichtlich der Verminderung der
Lichtmenge sind lösbar gemacht, und die an das Designen der
äußeren Erscheinung in Abhängigkeit von der Bildung der
Linsenstufen auferlegten Restriktionen sind beseitigt.
Claims (7)
1. Leuchtdiode, die einen lichtausstrahlenden Chip und
einen Linsenabschnitt zum Enthalten des Chips besitzt,
worin:
- a) der Linsenabschnitt einen Bereich direkten Lichts zur Verwendung zum Ausstrahlen des von dem Chip ausgestrahlten Lichts als direktes Licht nach außen und einen Bereich reflektierten Lichts zur Verwendung zum Ausstrahlen des von dem Chip ausgestrahlten und durch den Linsenabschnitt passierten Lichts hin zu einem außerhalb des Linsenabschnitts vorgesehenen reflektiven Elements besitzt;
- b) der vordere Endabschnitt des Linsenabschnitts ist als Bereich direkten Lichts verwendet, der derart gebildet ist um eine nichtrotationssymmetrische Konfiguration um die optische Achse eines Elements zu besitzen; und
- c) einer des peripheren Abschnitts des direkten Lichts und des seitlichen Abschnitts des Linsenabschnitts ist als Bereich reflektierten Lichts verwendet, der derart gebildet ist, um eine rotationssymmetrische Konfiguration um die Achse des Elements zu besitzen.
2. Fahrzeuglampe, worin eine Vielzahl von Leuchtdioden nach
Anspruch 1 derart angeordnet ist, um eine Gruppe von
Lichtquellen auf einem Tragelement zu bilden;
Reflektionsspiegel sind in die entsprechenden Leuchtdioden umgebenderweise angeordnet;
das von dem Chip der Leuchtdiode ausgestrahlte Licht passiert durch den Bereich direkten Lichts, bevor es direkt außen gestrahlt wird; und das von dem Chip ausgestrahlte und durch den Bereich reflektierten Lichts passierte Licht wird hin zu dem Reflektionsspiegel ausgestrahlt, der in Bezug auf die Leuchtdiode angeordnet ist, und von diesem reflektiert.
Reflektionsspiegel sind in die entsprechenden Leuchtdioden umgebenderweise angeordnet;
das von dem Chip der Leuchtdiode ausgestrahlte Licht passiert durch den Bereich direkten Lichts, bevor es direkt außen gestrahlt wird; und das von dem Chip ausgestrahlte und durch den Bereich reflektierten Lichts passierte Licht wird hin zu dem Reflektionsspiegel ausgestrahlt, der in Bezug auf die Leuchtdiode angeordnet ist, und von diesem reflektiert.
3. Fahrzeuglampe, die eine Leuchtdiode verwendet, nach
Anspruch 2, worin:
ein durchsichtiges Linsenelement ohne jegliche darin gebildete Linsenstufen oder ein Linsenelement, das fast keine Funktion einer Linse besitzt, vor der Gruppe von Lichtquellen aus den Leuchtdioden mit den entsprechenden Reflektionsspiegeln angeordnet ist; und das von der Leuchtdiode ausgestrahlte direkte Licht und das von dem Reflektionsspiegel reflektierte Licht werden durch das Linsenelement nach außerhalb einer Leuchtvorrichtung gestrahlt.
ein durchsichtiges Linsenelement ohne jegliche darin gebildete Linsenstufen oder ein Linsenelement, das fast keine Funktion einer Linse besitzt, vor der Gruppe von Lichtquellen aus den Leuchtdioden mit den entsprechenden Reflektionsspiegeln angeordnet ist; und das von der Leuchtdiode ausgestrahlte direkte Licht und das von dem Reflektionsspiegel reflektierte Licht werden durch das Linsenelement nach außerhalb einer Leuchtvorrichtung gestrahlt.
4. Fahrzeuglampe, die eine Leuchtdiode als Lichtquelle
verwendet und einen für die Leuchtdiode angeordneten
Reflektionsspiegel besitzt, worin
in einem von der Leuchtdiode ausgestrahlten Licht, ein in einer Position nahe zum äußeren Rand der Öffnung des Reflektionsspiegels reflektiertes Licht in einer Richtung im wesentlichen parallel zu der optischen Achse des Reflektionsspiegels ausgestrahlt wird; und worin weiterhin
in einem von der Leuchtdiode ausgestrahlten Licht, ein in einem Reflektionspunkt näher zu einer optischen Achse des Reflektionsspiegels reflektiertes Licht einen erhöhten Winkel gegenüber der optischen Achse besitzt und in einer Richtung ausgestrahlt wird, welche in einer Ebene liegt, die eine Ebene, welche den Reflektionspunkt und die optische Achse einschließt, unter rechten Winkeln schneidet.
in einem von der Leuchtdiode ausgestrahlten Licht, ein in einer Position nahe zum äußeren Rand der Öffnung des Reflektionsspiegels reflektiertes Licht in einer Richtung im wesentlichen parallel zu der optischen Achse des Reflektionsspiegels ausgestrahlt wird; und worin weiterhin
in einem von der Leuchtdiode ausgestrahlten Licht, ein in einem Reflektionspunkt näher zu einer optischen Achse des Reflektionsspiegels reflektiertes Licht einen erhöhten Winkel gegenüber der optischen Achse besitzt und in einer Richtung ausgestrahlt wird, welche in einer Ebene liegt, die eine Ebene, welche den Reflektionspunkt und die optische Achse einschließt, unter rechten Winkeln schneidet.
5. Fahrzeuglampe, die eine Leuchtdiode verwendet, nach
Anspruch 4, worin:
eine Vielzahl von Leuchtdioden derart angeordnet ist, um eine Gruppe von Lichtquellen zu bilden;
Reflektionsspiegel sind in einer die entsprechenden Leuchtdioden umgebenden Weise angeordnet;
ein Bereich direkten Lichts und ein Bereich reflektierten Lichts sind an dem Linsenabschnitt jeder Leuchtdiode vorgesehen; von dem von dem Chip der Leuchtdiode ausgestrahlten Licht wird das durch den Bereich direkten Lichts passierte Licht nach außerhalb des Linsenabschnitts ausgestrahlt; und das von dem Chip ausgestrahlte und durch den Bereich reflektierten Lichts passierte Licht wird zu dem entsprechenden, in Bezug auf die Leuchtdiode angeordneten Reflektionsspiegel ausgestrahlt.
eine Vielzahl von Leuchtdioden derart angeordnet ist, um eine Gruppe von Lichtquellen zu bilden;
Reflektionsspiegel sind in einer die entsprechenden Leuchtdioden umgebenden Weise angeordnet;
ein Bereich direkten Lichts und ein Bereich reflektierten Lichts sind an dem Linsenabschnitt jeder Leuchtdiode vorgesehen; von dem von dem Chip der Leuchtdiode ausgestrahlten Licht wird das durch den Bereich direkten Lichts passierte Licht nach außerhalb des Linsenabschnitts ausgestrahlt; und das von dem Chip ausgestrahlte und durch den Bereich reflektierten Lichts passierte Licht wird zu dem entsprechenden, in Bezug auf die Leuchtdiode angeordneten Reflektionsspiegel ausgestrahlt.
6. Fahrzeuglampe, die eine Leuchtdiode verwendet, nach
Anspruch 5, worin:
der vordere Endabschnitt des Linsenabschnitts der Leuchtdiode als Bereich direkten Lichts verwendet ist;
der Bereich direkten Lichts ist in nichtrotationssymmetrischer Weise um die optische Achse eines Elements gebildet;
einer des äußeren Abschnitts des Bereichs direkten Lichts und des seitlichen Abschnitts des Linsenabschnitts ist als Bereich reflektierten Lichts verwendet; und der Bereich reflektierten Lichts ist in rotationssymmetrischer Weise um die optische Achse des Elements gebildet.
der vordere Endabschnitt des Linsenabschnitts der Leuchtdiode als Bereich direkten Lichts verwendet ist;
der Bereich direkten Lichts ist in nichtrotationssymmetrischer Weise um die optische Achse eines Elements gebildet;
einer des äußeren Abschnitts des Bereichs direkten Lichts und des seitlichen Abschnitts des Linsenabschnitts ist als Bereich reflektierten Lichts verwendet; und der Bereich reflektierten Lichts ist in rotationssymmetrischer Weise um die optische Achse des Elements gebildet.
7. Fahrzeuglampe, die eine Leuchtdiode verwendet, nach
Anspruch 5, worin
ein durchsichtiges Linsenelement ohne jegliche darin gebildete Linsenstufe oder ein Linsenelement, das fast keine Funktion einer Linse besitzt, vor der Leuchtdiode und dem Reflektionsspiegel angeordnet ist; und das von der Leuchtdiode ausgestrahlte direkte Licht und das von dem Reflektionsspiegel reflektierte Licht werden über das Linsenelement nach außerhalb einer Leuchtvorrichtung ausgestrahlt.
ein durchsichtiges Linsenelement ohne jegliche darin gebildete Linsenstufe oder ein Linsenelement, das fast keine Funktion einer Linse besitzt, vor der Leuchtdiode und dem Reflektionsspiegel angeordnet ist; und das von der Leuchtdiode ausgestrahlte direkte Licht und das von dem Reflektionsspiegel reflektierte Licht werden über das Linsenelement nach außerhalb einer Leuchtvorrichtung ausgestrahlt.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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Ipc: F21S 810 |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20110802 |