DE10203388A1 - Fahrzeuglampe, die eine Leuchtdiode verwendet - Google Patents

Fahrzeuglampe, die eine Leuchtdiode verwendet

Info

Publication number
DE10203388A1
DE10203388A1 DE10203388A DE10203388A DE10203388A1 DE 10203388 A1 DE10203388 A1 DE 10203388A1 DE 10203388 A DE10203388 A DE 10203388A DE 10203388 A DE10203388 A DE 10203388A DE 10203388 A1 DE10203388 A1 DE 10203388A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
lens
area
emitting diode
emitted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE10203388A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10203388B4 (de
Inventor
Tsukasa Tokida
Tsutomu Machida
Tadayuki Okuda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koito Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2001019440A external-priority patent/JP2002231014A/ja
Priority claimed from JP2001019439A external-priority patent/JP2002231013A/ja
Application filed by Koito Manufacturing Co Ltd filed Critical Koito Manufacturing Co Ltd
Publication of DE10203388A1 publication Critical patent/DE10203388A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10203388B4 publication Critical patent/DE10203388B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/10Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source
    • F21S43/13Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S43/14Light emitting diodes [LED]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S362/00Illumination
    • Y10S362/80Light emitting diode

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

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

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Technisches Gebiet der Erfindung
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.
2. Beschreibung des Standes der Technik
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.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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).
Ausführungsform
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.
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.
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.
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.
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.
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.
DE10203388A 2001-01-29 2002-01-29 Fahrzeugleuchte, die eine Leuchtdiode verwendet Expired - Fee Related DE10203388B4 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001019440A JP2002231014A (ja) 2001-01-29 2001-01-29 発光ダイオードを用いた車両用灯具
JP2001019439A JP2002231013A (ja) 2001-01-29 2001-01-29 発光ダイオード及びこれを用いた車両用灯具
JP01-19440 2001-01-29
JP01-19439 2001-01-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10203388A1 true DE10203388A1 (de) 2002-08-22
DE10203388B4 DE10203388B4 (de) 2009-05-07

Family

ID=26608404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10203388A Expired - Fee Related DE10203388B4 (de) 2001-01-29 2002-01-29 Fahrzeugleuchte, die eine Leuchtdiode verwendet

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6648491B2 (de)
DE (1) DE10203388B4 (de)
FR (1) FR2820273B1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004005932B4 (de) * 2003-02-06 2009-09-24 Koito Manufacturing Co., Ltd. Fahrzeugscheinwerfer

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4068387B2 (ja) * 2002-04-23 2008-03-26 株式会社小糸製作所 光源ユニット
JP4365253B2 (ja) * 2004-04-02 2009-11-18 株式会社小糸製作所 車両用前照灯および自動車用前照灯
JP2008097848A (ja) * 2006-10-06 2008-04-24 Ichikoh Ind Ltd 車両用灯具
JP4631838B2 (ja) * 2006-10-20 2011-02-16 市光工業株式会社 車両用灯具
JP4631840B2 (ja) * 2006-11-02 2011-02-16 市光工業株式会社 車両用灯具
DE102008061032A1 (de) * 2008-12-08 2010-06-10 Osram Opto Semiconductors Gmbh Beleuchtungseinrichtung
FR2982551B1 (fr) * 2011-11-10 2014-06-20 Renault Sas Projecteur pour vehicule automobile
JP5929939B2 (ja) * 2014-02-04 2016-06-08 トヨタ自動車株式会社 車両用リアランプ取付部のボデー構造
CN105180060B (zh) * 2015-10-22 2017-05-17 海宁索乐美光电有限公司 一种长寿命强聚光汽车用日间行车灯

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3137685C2 (de) 1981-09-22 1983-11-03 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Leuchtdiode für Signalleuchten.
US4698730A (en) * 1986-08-01 1987-10-06 Stanley Electric Co., Ltd. Light-emitting diode
JPH0783142B2 (ja) 1986-11-26 1995-09-06 三菱電線工業株式会社 発光ダイオ−ド構造物
US4862330A (en) 1987-09-21 1989-08-29 Koito Manufacturing Co., Ltd. Vehicle lamp
JPH0741046Y2 (ja) * 1989-10-27 1995-09-20 スタンレー電気株式会社 車両用led信号灯
US5068771A (en) * 1991-04-29 1991-11-26 Savage John Jun Reflector lens cap and/or clip for LED
FR2707223B1 (fr) * 1993-07-07 1995-09-29 Valeo Vision Feu de signalisation perfectionné à diodes électroluminescentes.
JP3207036B2 (ja) 1994-02-15 2001-09-10 株式会社小糸製作所 発光素子を使った灯具の光学設計方法
GB2288658B (en) 1994-04-19 1998-04-22 Koito Mfg Co Ltd Vehicular marker lamp lens compatible with two different kinds of light sources
JPH09223822A (ja) 1996-02-19 1997-08-26 Sony Corp 可変指向性光装置
US6328456B1 (en) * 2000-03-24 2001-12-11 Ledcorp Illuminating apparatus and light emitting diode

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004005932B4 (de) * 2003-02-06 2009-09-24 Koito Manufacturing Co., Ltd. Fahrzeugscheinwerfer

Also Published As

Publication number Publication date
DE10203388B4 (de) 2009-05-07
FR2820273A1 (fr) 2002-08-02
FR2820273B1 (fr) 2006-07-28
US6648491B2 (en) 2003-11-18
US20020101734A1 (en) 2002-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004045221B4 (de) Beleuchtungsvorrichtung für ein Nummernschild
EP1864053B1 (de) Kfz-scheinwerfer
DE4342928C2 (de) Relflektoranordnung mit einer darin angeordneten Lichtquelle für eine Fahrzeugleuchte
DE69824669T2 (de) Leuchte
DE69717598T2 (de) Signallampe mit leuchtdioden
DE10340432B4 (de) Fahrzeugscheinwerfer
DE102004053302B4 (de) Fahrzeugscheinwerfer
DE102006033920B4 (de) Fahrzeugleuchte
DE19526512B4 (de) Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
DE69938445T2 (de) Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge nach dem Projektionsprinzip
DE102007031934B4 (de) Fahrzeugscheinwerfer-Baugruppe
DE102006045446B4 (de) Fahrzeugleuchte
DE102009022723A1 (de) Von rückwärts anzubringendes Leuchtdioden-Modul für Kombinationsrücklichter an Kraftfahrzeugen
DE102009037698A1 (de) Fahrzeugbeleuchtungseinheit und Fahrzeugleuchte
DE102008011647A1 (de) Fahrzeugleuchte
DE102005036742A1 (de) Led-Lampe
DE10316069A1 (de) Fahrzeugscheinwerfer
DE102009022726A1 (de) Von der Rückseite anzubringendes Leuchtdioden-Modul für Kombinationsrücklichter an Kraftfahrzeugen
DE102007017756A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung
DE10033725A1 (de) Scheinwefer für ein Fahrzeug
DE10203388B4 (de) Fahrzeugleuchte, die eine Leuchtdiode verwendet
EP1500867A2 (de) Leuchtdioden-Modul für einen Fahrzeugscheinwerfer und Fahrzeugscheinwerfer
EP1431158B1 (de) Signal- und Fahrlichtscheinwerfer für Schienenfahrzeuge
DE102014116983B4 (de) Laseroptisches system für einen fahrzeug-frontscheinwerfer, bei dem eine einen laserstrahl fokussierende strahllinse in unmittelbarem kontakt mit einem vom laserstrahl angeregten leuchtkörper ist
DE112014003799B4 (de) Doppelstrahl-Scheinwerfer

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8125 Change of the main classification

Ipc: F21S 810

8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20110802