ERFINDUNGSGEBIETFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Beleuchtungsmodule und -baugruppen und insbesondere Fahrzeugscheinwerferbaugruppen.The present invention relates generally to lighting modules and assemblies, and more particularly to vehicle headlamp assemblies.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Herkömmliche Fahrzeugscheinwerfer verwenden zahlreiche Komponenten (zum Beispiel eine Lichtquelle, einen Kollektor und einen Lichtverteiler). Selbst neuere Fahrzeugscheinwerfer, die Leuchtdiodenlichtquellen („LED“-Lichtquellen) verwenden, verfügen oft über zahlreiche Komponenten, wobei in der Regel jede LED-Quelle mit einer Linse gepaart wird. Kraftfahrzeugdesigns erlegen Fahrzeugscheinwerfern allgemein bestimmte Größen- und Ausmaßeinschränkungen auf. Ferner kann die Größenbemessung von Scheinwerfern teils durch Ausstrahlungswinkelverordnungen vorgeschrieben werden, die durch Bundesverordnungen vorgeschrieben werden, je nach der jeweiligen Anwendung für den Scheinwerfer (zum Beispiel Abblendlicht, Fernlicht usw.). Scheinwerfer mit zahlreichen Komponenten mit größerem Packaging-Platzbedarf können, selbst wenn sie energieeffizientere Lichtquellen verwenden, Nachteile in Bezug auf ihren Anteil am Fahrzeuggewicht aufweisen.Conventional vehicle headlights use numerous components (for example, a light source, a collector and a light distributor). Even newer vehicle headlamps that use light-emitting diode ("LED") light sources often have numerous components, usually pairing each LED source with one lens. Automotive designs generally impose certain size and extent limitations on vehicle headlights. Further, lamp sizing may be dictated in part by emission angle regulations prescribed by federal regulations, depending on the particular application for the headlamp (for example low beam, high beam, etc.). Headlamps with a large number of components that require more packaging space can have disadvantages in terms of their share of vehicle weight, even if they use more energy-efficient light sources.
Entsprechend besteht ein Bedarf an Fahrzeugbeleuchtungsmodulen und -baugruppen, die Gestaltungs- und Packaging-Flexibilität bieten, besonders zur Verwendung bei Scheinwerferanwendungen, die bestimmte Ausstrahlungswinkelmuster fordern.Accordingly, there is a need for vehicle lighting modules and assemblies that provide design and packaging flexibility, particularly for use in headlamp applications that require particular beam angle patterns.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe bereitgestellt, die Folgendes umfasst: eine einzige Linse mit einer ersten und zweiten Mehrzahl an Nahfeldlinsenelementen und einer Austrittsoberfläche; und eine erste und zweite LED-Quelle, die Licht durch die jeweilige erste und zweite Mehrzahl von Linsenelementen richten. Die erste und zweite Mehrzahl von Linsenelementen sind dazu konfiguriert, Licht in einem jeweiligen Verteilungsmuster und einem Hochintensitätsmuster durch die Austrittsoberfläche zu übertragen.According to one aspect of the present invention, there is provided a vehicle lighting assembly comprising: a single lens having first and second pluralities of near field lens elements and an exit surface; and a first and second LED source directing light through the respective first and second plurality of lens elements. The first and second plurality of lens elements are configured to transmit light in a respective distribution pattern and a high intensity pattern through the exit surface.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe bereitgestellt, die Folgendes umfasst: eine einzige Linse mit einer ersten und zweiten Mehrzahl an Nahfeldlinsenelementen und Austrittselementen; und eine erste und zweite LED-Quelle, die Licht durch die jeweilige erste und zweite Mehrzahl von Linsenelementen richten. Die erste und zweite Mehrzahl von Linsenelementen sind dazu konfiguriert, Licht in einem jeweiligen Verteilungsmuster und einem Hochintensitätsmuster durch die jeweilige erste und zweite Mehrzahl von Austrittselementen zu übertragen.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a vehicle lighting assembly comprising: a single lens having first and second pluralities of near field lens elements and exit elements; and a first and second LED source directing light through the respective first and second plurality of lens elements. The first and second plurality of lens elements are configured to transmit light in a respective distribution pattern and a high intensity pattern through the respective first and second plurality of exit elements.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugbeleuchtungsbaugruppe bereitgestellt, die Folgendes umfasst: eine einzige Linse mit einer Mehrzahl von Linsenmodulen und eine Austrittsoberfläche; und eine Mehrzahl von LED-Quellen, die Licht durch die Mehrzahl von Linsenmodulen richtet. Die Mehrzahl von Linsenmodulen ist dazu konfiguriert, Licht in einem jeweiligen Verteilungsmuster und einem Hochintensitätsmuster durch die Austrittsoberfläche zu übertragen und jedes Linsenmodul umfasst zwei oder mehr Nahfeldlinsenelemente.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a vehicle lighting assembly comprising: a single lens having a plurality of lens modules and an exit surface; and a plurality of LED sources directing light through the plurality of lens modules. The plurality of lens modules are configured to transmit light in a respective distribution pattern and a high intensity pattern through the exit surface, and each lens module includes two or more near field lens elements.
Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden von dem Fachmann bei Lektüre der folgenden Beschreibung, Ansprüche und angehängten Zeichnungen verstanden und gewürdigt.These and other aspects, objects, and features of the present invention will be understood and appreciated by those skilled in the art upon reading the following specification, claims, and appended drawings.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
In den Zeichnungen,In the drawings,
ist 1 eine vordere Perspektivansicht einer Fahrzeugscheinwerferbaugruppe, die ein Paar Fahrzeuglinsenmodule mit im Wesentlichen rechteckigen Austrittsoberflächen gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet;is 1 1 is a front perspective view of a vehicle headlamp assembly incorporating a pair of vehicle lens modules having substantially rectangular exit surfaces in accordance with one aspect of the present disclosure;
ist 1A eine hintere Perspektivansicht der Fahrzeugscheinwerferbaugruppe, die in 1 gezeigt ist;is 1A a rear perspective view of the vehicle headlight assembly, the 1 is shown;
ist 1B eine Querschnittsansicht der Fahrzeugscheinwerferbaugruppe, die in 1 bei der Linie IB-IB gezeigt ist;is 1B a cross-sectional view of the vehicle headlamp assembly, which in 1 shown on the line IB-IB;
ist 1C eine Querschnittsansicht der Fahrzeugscheinwerferbaugruppe, die in 1 bei Linie IC-IC gezeigt ist;is 1C a cross-sectional view of the vehicle headlamp assembly, which in 1 shown at line IC-IC;
ist 1D eine vergrößerte Ansicht der LED und Eingangsoberflächen in der Fahrzeugscheinwerferbaugruppe, die in 1 gezeigt ist;is 1D an enlarged view of the LED and input surfaces in the vehicle headlamp assembly, which in 1 is shown;
ist 2 eine Perspektivansicht einer Anordnung von Fahrzeugscheinwerferbaugruppen, die in Abblendlicht- und Fernlichtscheinwerferbaugruppen verwendet werden, gemäß einem Aspekt der Offenbarung; undis 2 1 is a perspective view of an assembly of vehicle headlamp assemblies used in low beam and high beam headlamp assemblies, in accordance with an aspect of the disclosure; and
ist 3 ein Graph von Leuchtintensität für eine Abblendlichtscheinwerferbaugruppe, wie sie in 2 gezeigt ist, gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung.is 3 a graph of luminous intensity for a dipped beam headlamp assembly, as in 2 12, according to another aspect of the disclosure.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Für die vorliegenden Beschreibungszwecke beziehen sich die Begriffe "oberer/e/es", "unterer/e/es", "rechter/e/es", "linker/e/es", "hinterer/e/es", "vorderer/e/es", "vertikaler/e/es", "horizontaler/e/es" und Ableitungen davon auf die vorliegende Erfindung, wie sie in 1 ausgerichtet ist. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung verschiedene alternative Ausrichtungen einnehmen kann, es sei denn, es wird ausdrücklich Gegenteiliges angegeben. Es versteht sich auch, dass es sich bei den spezifischen Vorrichtungen und Verfahren, die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind und in der folgenden Beschreibung beschrieben werden, einfach um Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Konzepte handelt, die in den beiliegenden Ansprüchen definiert sind. Daher sind spezifische Abmessungen und andere physische Eigenschaften in Bezug auf die hierin offenbarten Ausführungsformen nicht als einschränkend anzusehen, es sei denn, in den Ansprüchen wird ausdrücklich Gegenteiliges angegeben.For the purposes of this description, the terms "upper / e / it", "lower / e / it", "right / e / it", "left / e / es", "rear / e", "front", "front", "front", "front", / e / it "," vertical / e / it "," horizontal / e / it "and derivatives thereof to the present invention as defined in 1 is aligned. It should be understood, however, that the invention is capable of various alternative orientations unless expressly stated to the contrary. It should also be understood that the specific devices and methods illustrated in the accompanying drawings and described in the following description are simply exemplary embodiments of the inventive concepts defined in the appended claims. Therefore, specific dimensions and other physical characteristics with respect to the embodiments disclosed herein are not to be considered as limiting unless expressly stated otherwise in the claims.
Mit Bezug auf 1–1C ist eine Fahrzeugscheinwerferbaugruppe 40 gemäß einem Aspekt der Offenbarung mit einem Paar benachbarter Linsenmodule 52, 54 gezeigt, die innerhalb eines Scheinwerfergehäuses 50 konfiguriert sind. Die Module 52, 54 können dazu konfiguriert sein, ein Verteilungs(zum Beispiel relativ großer Bereich mit niedriger Intensität)- bzw. Bündel(zum Beispiel ein kleiner Bereich mit hoher Intensität)-Lichtmuster 43a und 43b zu erzeugen. Bei einigen Ausführungsformen können die Lichtmuster 43a und 43b zusammen die in einer derzeitigen globalen Fahrzeugbeleuchtungsvorschrift ausgeführten Abblendlichtscheinwerferanforderungen erfüllen, zum Beispiel den aktuellen US National Highway Traffic Safety Administration („NHTSA“) Motor Vehicle Safety Standard No. 108 („FMVSS 108“). Zusammen verkörpern die Module 52, 54 eine Linse 41 mit einer Austrittsoberfläche 48. Die Scheinwerferbaugruppe 40 beinhaltet ferner LED-Lichtquellen 44a und 44b, so dass jede Quelle einfallendes Licht durch die jeweiligen Linsenmodule 52, 54 und die Linse 41 richtet. Bei einigen Ausführungsformen sind die LED-Lichtquellen 44a und 44b auf Leiterplatten (PCBs) 34 und Wärmesenken 32 montiert (siehe 1A und 1B).Regarding 1 - 1C is a vehicle headlight assembly 40 according to an aspect of the disclosure with a pair of adjacent lens modules 52 . 54 shown inside a spotlight housing 50 are configured. The modules 52 . 54 may be configured to have a distribution (eg relatively large area of low intensity) - or bundles (eg a small area of high intensity) - of light pattern 43a and 43b to create. In some embodiments, the light patterns 43a and 43b together meet the dipped beam headlamp requirements set forth in a current global vehicle lighting regulation, for example, the current US National Highway Traffic Safety Administration ("NHTSA") Motor Vehicle Safety Standard no. 108 ("FMVSS 108"). Together, the modules embody 52 . 54 a lens 41 with an exit surface 48 , The headlight assembly 40 also includes LED light sources 44a and 44b so that each source receives incident light through the respective lens modules 52 . 54 and the lens 41 directed. In some embodiments, the LED light sources are 44a and 44b on printed circuit boards (PCBs) 34 and heat sinks 32 mounted (see 1A and 1B ).
Wie ebenso in 1–1C gezeigt, beinhaltet die Linse 41 eine erste und zweite Mehrzahl von Nahfeldlinsen(„NFL“)-Elementen 42a und 42b, die den jeweiligen Linsenmodulen 52 und 54 entsprechen. Diese Nahfeldlinsenelemente 42a und 42b sind dazu konfiguriert, von der Austrittsoberfläche 48 der Linse 41 jeweilige Verteilungs- und Bündellichtmuster 43a und 43b, die zumindest einen wesentlichen Teil des einfallenden Lichts von den LED-Lichtquellen 44a und 44b enthalten, zu übertragen. Ferner weist die Austrittsoberfläche 48 der Linse 41 in der Darstellung eine im Wesentlichen rechteckige Gestalt auf, wohingegen die Eingangsoberflächen 46a und 46b (siehe 1B) der Beleuchtungsmodule 52 und 54 im Wesentlichen kreisförmig sind. Zusätzlich beinhaltet die Austrittsoberfläche 48 der Linse 41 eine erste und zweite Mehrzahl von Austrittsoberflächenelementen 49a und 49b. Die Austrittsoberflächenelemente 49a und 49b entsprechen den Linsenmodulen 52 und 54 bzw. den LED-Lichtquellen 44a und 44b.Likewise in 1 - 1C shown, includes the lens 41 a first and second plurality of near field lens ("NFL") elements 42a and 42b corresponding to the respective lens modules 52 and 54 correspond. These near-field lens elements 42a and 42b are configured from the exit surface 48 the lens 41 respective distribution and beam patterns 43a and 43b that at least a substantial portion of the incident light from the LED light sources 44a and 44b included, transfer. Furthermore, the exit surface 48 the lens 41 in the illustration a substantially rectangular shape, whereas the input surfaces 46a and 46b (please refer 1B ) of the lighting modules 52 and 54 are substantially circular. In addition, the exit surface includes 48 the lens 41 a first and second plurality of exit surface elements 49a and 49b , The exit surface elements 49a and 49b correspond to the lens modules 52 and 54 or the LED light sources 44a and 44b ,
Gemäß einer Ausführungsform erzeugen die LED-Lichtquellen 44a und 44b der Fahrzeugscheinwerferbaugruppe 40 Licht, das allgemein in die Eingangsoberflächen 46a und 46b der jeweiligen Linsenmodule 52, 54 gerichtet wird (siehe 1B). Die Eingangsoberflächen 46a und 46b sind jeweils gemäß dimensionaler und mathematischer Beziehungen konfiguriert, um das Licht von den Quellen 44a und 44b zu einem Bündel- und Verteilungsmuster 43a und 43b zu kollimieren. Beispielsweise können die Eingangsoberflächen 46a und 46b allgemein parabolischer Natur sein, um einfallendes Licht von den Quellen 44a und 44b von der Baugruppe nach außen als Muster 43a und 43b zu kollimieren und zu reflektieren, wie in 1, 1B und 1C gezeigt.According to one embodiment, the LED light sources generate 44a and 44b the vehicle headlight assembly 40 Light, generally in the entrance surfaces 46a and 46b the respective lens modules 52 . 54 is directed (see 1B ). The entrance surfaces 46a and 46b are each configured according to dimensional and mathematical relationships to the light from the sources 44a and 44b to a bundle and distribution pattern 43a and 43b to collapse. For example, the input surfaces 46a and 46b be generally parabolic in nature, for incident light from the sources 44a and 44b from the assembly outward as a pattern 43a and 43b to collapse and reflect, as in 1 . 1B and 1C shown.
Erneut mit Bezug auf 1–1C verlässt das einfallende Licht, das durch die Eingangsoberflächen 46a und 46b läuft, die Linse 41 über die Austrittsoberfläche 48. Bei einigen Aspekten kann die Austrittsoberfläche 48 mit einer ersten und zweiten Mehrzahl von Austrittsoberflächenelementen 49a und 49b dazu konfiguriert sein, die von den Eingangsoberflächen 46a und 46b erzeugten Lichtmuster weiter auszubilden oder anderweitig zum Verteilungs- und Bündelmuster 43a und 43b zu formen. Als solches kann jedes der Austrittsoberflächenelemente 49a und 49b eine Sammlung von optischen Elementen beinhalten, die dazu konfiguriert sein können, die Gleichförmigkeit des Verteilungs- und Bündelmusters 43a und 43b weiter zu optimieren. Beispielsweise können der Spitzenwinkel (zum Beispiel um eine seitliche Fahrzeugachse in einer nach vorne oder hinten gerichteten Fahrzeugrichtung) und die Außenkrümmung (zum Beispiel konvex, konkav, bogenförmig usw.) von jedem Element 49a, 49b individuell dazu eingestellt werden, die Gleichförmigkeit und Gerichtetheit des Verteilungs- und Bündelmusters 43a und 43b zu optimieren (siehe zum Beispiel 1). Bei einer bevorzugten Anordnung der Fahrzeugscheinwerferbaugruppe 40 ist eine wesentliche Menge der Gesamtzahl von Elementen 49a und 49b in Bezug auf ihren Spitzenwinkel und/oder ihrer Außenkrümmung unähnlich (siehe 1, 1B und 1C).Again referring to 1 - 1C leaves the incoming light through the entrance surfaces 46a and 46b running, the lens 41 over the exit surface 48 , In some aspects, the exit surface may be 48 with a first and second plurality of exit surface elements 49a and 49b be configured to that of the input surfaces 46a and 46b generated light pattern further or otherwise to the distribution and bundle pattern 43a and 43b to shape. As such, each of the exit surface elements 49a and 49b include a collection of optical elements that may be configured to the uniformity of the distribution and beam pattern 43a and 43b continue to optimize. For example, the apex angle (for example, about a lateral vehicle axis in a forward or rearward vehicle direction) and the outer curvature (eg, convex, concave, arc, etc.) of each element 49a . 49b individually, the uniformity and directionality of the distribution and bundle pattern 43a and 43b to optimize (see for example 1 ). In a preferred arrangement of the vehicle headlight assembly 40 is a substantial amount of the total number of items 49a and 49b dissimilar in terms of its point angle and / or curvature (see 1 . 1B and 1C ).
Die Linse 41 und insbesondere die Austrittsoberfläche 48 können verschiedene Formen annehmen, darunter die im Wesentlichen rechteckige Gestalt, die in 1–1C gezeigt ist. Bei einigen Ausführungsformen ist die Austrittsoberfläche 48 in einer im Wesentlichen kreisförmigen oder elliptischen Konfiguration angeordnet. Packaging-Anforderungen und insbesondere Verteilungs- und Intensitätsniveaus, die von der Endanwendung vorgeschrieben werden, können außerdem den letztlich für die Linse 41 und die Austrittsoberfläche 48 ausgewählten Formfaktor beeinflussen. Die Eingangsoberflächen 46a und 46b sind allgemein in einer im Wesentlichen kreisförmigen Konfiguration angeordnet, damit der Großteil an einfallendem Licht von den LED-Lichtquellen 44a und 44b effizient gesammelt wird. Die Eingangsoberflächen 46a und 46b können außerdem in im Wesentlichen rechteckigen Konfigurationen konfiguriert sein, um LED-Lichtquellen 44a und 44b Rechnung zu tragen, die einfallendes Licht in einem im Wesentlichen linearen Muster erzeugen. The Lens 41 and in particular the exit surface 48 can take various forms, including the substantially rectangular shape, which in 1 - 1C is shown. In some embodiments, the exit surface is 48 arranged in a substantially circular or elliptical configuration. Packaging requirements, and in particular distribution and intensity levels dictated by the end use, can also ultimately affect the lens 41 and the exit surface 48 influence selected form factor. The entrance surfaces 46a and 46b are generally arranged in a substantially circular configuration so that most of the incident light is from the LED light sources 44a and 44b is collected efficiently. The entrance surfaces 46a and 46b can also be configured in substantially rectangular configurations to LED light sources 44a and 44b To account for incident light in a substantially linear pattern.
Wie in 1D gezeigt, können die LED-Abstände 47a, 47b zwischen den LED-Lichtquellen 44a, 44b und den Eingangsoberflächen 46a, 46b so gesteuert werden, dass die Gleichförmigkeit, die Verteilung und die Position des Verteilungs- und Bündelmusters 43a und 43b beeinflusst werden. Bei einigen bevorzugten Implementierungen werden in der Fahrzeugscheinwerferbaugruppe 40 ein LED-Abstand 47a von ungefähr 5 mm und ein LED-Abstand 47b von ungefähr 6 mm verwendet, um geeignete Verteilungs- und Bündelmuster 43a und 43b zu erzeugen. Es versteht sich auch, dass die LED-Abstände 47a und 47b optimiert und eingestellt werden können, um verschiedene Ausstrahlungswinkelmuster, die die Summe aus Verteilungs- und Bündelmuster 43a und 43b sind, für verschiedene Scheinwerfer- oder andere Beleuchtungsanforderungen und/oder staatliche Vorschriften zu erzeugen.As in 1D shown, the LED distances 47a . 47b between the LED light sources 44a . 44b and the entrance surfaces 46a . 46b be controlled so that the uniformity, the distribution and the position of the distribution and bundle pattern 43a and 43b to be influenced. In some preferred implementations, in the vehicle headlight assembly 40 an LED distance 47a of about 5 mm and an LED distance 47b of about 6 mm used to appropriate distribution and bundle patterns 43a and 43b to create. It is also understood that the LED distances 47a and 47b can be optimized and adjusted to different beam angle patterns, which is the sum of distribution and bundle patterns 43a and 43b are to produce for different headlight or other lighting requirements and / or government regulations.
Erneut mit Bezug auf 1–1C kann die Linse 41 aus einem optisch durchscheinenden Material, wie zum Beispiel Polycarbonat, Glas oder anderen vergleichbaren Materialien hergestellt werden. Allgemein weisen die zur Herstellung der Linse 41 verwendeten Materialien eine hohe optische Qualität auf und können zu engen Toleranzen hergestellt werden. Die Austrittsoberfläche 48, die NFL-Elemente 42a und 42b und die Eingangsoberflächen 46a und 46b sind innerhalb der Linse 41 integriert. Entsprechend wird die Linse 41 in der Regel aus einem Stück Material hergestellt.Again referring to 1 - 1C can the lens 41 be made of an optically translucent material, such as polycarbonate, glass or other comparable materials. In general, those for the production of the lens 41 used materials of high optical quality and can be made to tight tolerances. The exit surface 48 , the NFL elements 42a and 42b and the entrance surfaces 46a and 46b are inside the lens 41 integrated. Accordingly, the lens 41 usually made from one piece of material.
Die LED-Lichtquellen 44a und 44b können aus verschiedenen LED-Beleuchtungstechnologien ausgewählt werden, darunter denen, die Licht mit Wellenlängen, die sich vom sichtbaren Spektrum unterscheiden, oder in verschiedenen Farben ausgeben. Ferner können verschiedene Farbfilter und andere optische Elemente (zum Beispiel Diffusoren) direkt vor den Lichtquellen 44a und 44b oder als Teil davon verwendet werden, um bestimmte gewünschte optische Effekte zu erzeugen, die mit dem Verteilungs- und Bündelmuster 43a und 43b assoziiert sind. Es versteht sich, dass sich die LED-Lichtquellen 44a und 44b in Nähe der Eingangsoberflächen 46a und 46b befinden, um die effiziente Sammlung von einfallendem Licht durch die Oberflächen 46a und 46b der Linse 41 zu erleichtern.The LED light sources 44a and 44b can be selected from a variety of LED lighting technologies, including those that emit light at wavelengths different from the visible spectrum or in different colors. Further, various color filters and other optical elements (for example, diffusers) may be placed directly in front of the light sources 44a and 44b or as part of it to produce certain desired optical effects associated with the distribution and beam pattern 43a and 43b are associated. It is understood that the LED light sources 44a and 44b near the entrance surfaces 46a and 46b Find the efficient collection of incident light through the surfaces 46a and 46b the lens 41 to facilitate.
Wie ferner in 1–1C gezeigt, kann die Mehrzahl von NFL-Elementen 42a und 42b der Fahrzeugscheinwerferbaugruppe 40 dazu konfiguriert sein, kollimierte Lichtmuster zu übertragen, zum Beispiel Verteilungs- und Bündelmuster 43a und 43b, die einen wesentlichen Prozentanteil an einfallendem Licht von den LED-Lichtquellen 44a und 44b enthalten. Bei einigen Aspekten wird mindestens 60 % des einfallenden Lichts von den Quellen 44a und 44b durch die Austrittsoberfläche 48 übertragen. Bei anderen Aspekten ist es bevorzugt, die NFL-Elemente 42a und 42b derart zu konfigurieren, dass mindestens 70 % des einfallenden Lichts (oder bei einigen Konfigurationen mindestens 80 % des einfallenden Lichts) durch die Austrittsoberfläche 48 übertragen wird. Es gibt relativ wenige Aspekte der Fahrzeugscheinwerferbaugruppe 40, die zu einem Lichtintensitätsverlust führen können. Das einfallende Licht von den LED-Lichtquellen 44a und 44b wird direkt in die Eingangsoberflächen 46a und 46b gerichtet. Danach wird das Licht von der Mehrzahl von NFL-Elementen 42a und 42b innerhalb der Linse 41 umgelenkt und kollimiert. Es liegen keine weiteren Oberflächen vor, die einfallendes Licht reflektieren — ein Prozess, der normalerweise zu einem Lichtintensitätsverlust von 10–20 % führt. Somit kann die Gesamtlichtübertragungseffizienz der Fahrzeugscheinwerferbaugruppe 40 60 % übersteigen.As further in 1 - 1C shown can be the majority of NFL elements 42a and 42b the vehicle headlight assembly 40 be configured to transmit collimated light patterns, for example, distribution and bundle patterns 43a and 43b containing a significant percentage of incident light from the LED light sources 44a and 44b contain. In some aspects, at least 60% of the incident light is from the sources 44a and 44b through the exit surface 48 transfer. In other aspects, it is preferable to use the NFL elements 42a and 42b such that at least 70% of the incident light (or in some configurations at least 80% of the incident light) through the exit surface 48 is transmitted. There are relatively few aspects of the vehicle headlight assembly 40 which can lead to a loss of light intensity. The incident light from the LED light sources 44a and 44b gets directly into the entrance surfaces 46a and 46b directed. After that, the light from the majority of NFL elements 42a and 42b inside the lens 41 diverted and collimated. There are no other surfaces that reflect incident light - a process that usually results in a light intensity loss of 10-20%. Thus, the overall light transmission efficiency of the vehicle headlamp assembly 40 60% exceed.
Wie in 1B gezeigt, können die internen Linsenabstände 51a, 51b zwischen den Eingangsoberflächen 46a, 46b und den Austrittsoberflächenelementen 49a, 49b auch gesteuert werden, um die Gleichförmigkeit, Verteilung und Position der Verteilungs- und Bündelmuster 43a und 43b zu beeinflussen. Bei einer bevorzugten Implementierung kann ein interner Linsenabstand 51a, 51b von weniger als ungefähr 28 mm in der Fahrzeugscheinwerferbaugruppe 40 verwendet werden, um ein effizientes Verteilungs- und Bündelmuster 43a und 43b zu erzeugen. Es versteht sich außerdem, dass die internen Linsenabstände 51a und 51b optimiert und eingestellt werden können, um verschiedene Ausstrahlungswinkelmuster, die die Summe aus Verteilungs- und Bündelmuster 43a und 43b sind, für verschiedene Scheinwerfer- oder andere Beleuchtungsanforderungen und/oder staatliche Vorschriften zu erzeugen.As in 1B shown, the internal lens distances 51a . 51b between the entrance surfaces 46a . 46b and the exit surface elements 49a . 49b also be controlled to the uniformity, distribution and position of the distribution and bundle patterns 43a and 43b to influence. In a preferred implementation, an internal lens distance 51a . 51b less than about 28 mm in the vehicle headlamp assembly 40 used to create an efficient distribution and bundle pattern 43a and 43b to create. It is also understood that the internal lens pitches 51a and 51b can be optimized and adjusted to different beam angle patterns, which is the sum of distribution and bundle patterns 43a and 43b are to produce for different headlight or other lighting requirements and / or government regulations.
Wie zuvor erwähnt, sind die NFL-Elemente 42a und 42b in 1–1C der Fahrzeugscheinwerferbaugruppe 40 dazu konfiguriert, das einfallende Licht aus LED-Lichtquellen 44a und 44b zu kollimieren. Das einfallende Licht von den Quellen 44a und 44b ist gewöhnlich Lambertscher Natur mit wesentlicher Streuung in verschiedenen Richtungen. Mit anderen Worten geht Licht von der Quelle aus und verteilt sich in alle Richtungen — in der Ordnung von 180°. Es versteht sich außerdem, dass jedes NFL-Element 42a, 42b aus einer Mehrzahl von NFL-Linsen bestehen kann. Bei einigen Ausführungsformen kann jede Linse eine Brennweite aufweisen, die die gleiche ist wie die Brennweiten der anderen Linsen in den NFL-Elementen 42a, 42b oder sich davon unterscheidet. Bei einigen Aspekten der Scheinwerferbaugruppe 40 besteht jedes NFL-Element 42a, 42b aus zwei NFL-Linsen, wobei jede Linse eine andere Brennweite aufweist. Somit können die Linsen jedes der NFL-Elemente 42a und 42b zusammenarbeiten, um das einfallende Licht von den Quellen 44a und 44b zu kollimieren. As previously mentioned, the NFL elements are 42a and 42b in 1 - 1C the vehicle headlight assembly 40 configured to use the incident light from LED light sources 44a and 44b to collapse. The incident light from the sources 44a and 44b is usually Lambertian in nature with substantial scatter in different directions. In other words, light emanates from the source and is distributed in all directions - in the order of 180 °. It also goes without saying that every NFL element 42a . 42b may consist of a plurality of NFL lenses. In some embodiments, each lens may have a focal length that is the same as the focal lengths of the other lenses in the NFL elements 42a . 42b or different from it. For some aspects of the headlamp assembly 40 exists every NFL element 42a . 42b of two NFL lenses, each lens having a different focal length. Thus, the lenses of each of the NFL elements 42a and 42b work together to capture the incoming light from the sources 44a and 44b to collapse.
Wie außerdem in 1–1C gezeigt, kann die Fahrzeugscheinwerferbaugruppe 40 das Gehäuse 50 mit den Dimensionen Tiefe 50d, Breite 50w und Höhe 50h beinhalten. Die Tiefe 50d kann durch den Abstand von den LED-Quellen 44a und 44b zur Austrittsoberfläche 48 definiert sein. Bei einer beispielhaften Implementierung weist das Gehäuse 50 eine Tiefe 50d von ungefähr 28 mm, eine Höhe 50h von ungefähr 60 mm und eine Breite 50w von ungefähr 32 mm auf. Der Packaging-Platzbedarf, einschließlich der Tiefe 50d, des Gehäuses 50 kann auf der Basis der jeweiligen Bauart der Linse 41 auf ein Minimum reduziert werden. Die Linse 41 besteht aus mindestens zwei Linsenmodulen 52 und 54. Diese Linsenmodule 52 und 54 sind nicht lediglich einzige Elemente, die unter Ausbildung der Linse 41 zusammengefügt sind. Stattdessen sind die Eingangsoberflächen 46a und 46b, die Austrittsoberfläche 48 und die Austrittsoberflächenelemente 49a und 49b derart ausgelegt, dass die Linsenmodule 52 und 54 unter Ausbildung der Linse 41 ineinander übergehen. Bei einigen Ausführungsformen der Fahrzeugscheinwerferbaugruppe 40 sind das Gehäuse 50 und die Linse 41 derart konfiguriert, dass die Tiefe 50d auf 50 mm oder weniger eingestellt ist. Bei anderen Aspekten der Scheinwerferbaugruppe 40 ist die Tiefe 50d auf 30 mm oder weniger eingestellt.As well as in 1 - 1C shown, the vehicle headlight assembly 40 the housing 50 with the dimensions of depth 50d , Width 50w and height 50h include. The depth 50d can by the distance from the LED sources 44a and 44b to the exit surface 48 be defined. In an example implementation, the housing has 50 a depth 50d of about 28 mm, a height 50h of about 60 mm and a width 50w of about 32 mm. The packaging space requirement, including the depth 50d , of the housing 50 can be based on the particular type of lens 41 be reduced to a minimum. The Lens 41 consists of at least two lens modules 52 and 54 , These lens modules 52 and 54 are not just the only elements that form the lens 41 are joined together. Instead, the entrance surfaces 46a and 46b , the exit surface 48 and the exit surface elements 49a and 49b designed such that the lens modules 52 and 54 under formation of the lens 41 merge. In some embodiments of the vehicle headlight assembly 40 are the case 50 and the lens 41 configured so that the depth 50d is set to 50 mm or less. For other aspects of the headlamp assembly 40 is the depth 50d set to 30 mm or less.
Bei einigen Ausführungsformen kann die Fahrzeugscheinwerferbaugruppe 40 ein Gehäuse 50, eine Linse 41 mit einer Mehrzahl von Linsenmodulen (zum Beispiel Linsenmodule 52, 54 und mehr) und eine Austrittsoberfläche 48 beinhalten. Jedes Linsenmodul ist mit einer LED-Beleuchtungsquelle (zum Beispiel LED-Lichtquellen 44a und 44b usw.) gepaart, die einfallendes Licht durch das jeweilige Linsenmodul und aus der Austrittsoberfläche 48 heraus richtet. Ferner sind die Linsenmodule dazu konfiguriert, ein Verteilungsmuster 43a und ein Bündelmuster 43b zu erzeugen. Ein Satz der Mehrzahl der Linsenmodule kann zur Erzeugung des Verteilungsmusters 43a bestimmt sein, und der Rest der Linsenmodule kann dazu konfiguriert sein, das Bündelmuster 43b zu erzeugen. Bei einigen Aspekten ist die Austrittsoberfläche 48 selbst in diskrete Austrittsoberflächenelemente (zum Beispiel Austrittsoberflächenelemente 49a, 49b usw.) unterteilt, die jeweiligen Linsenmodulen entsprechen. Diese Austrittsoberflächenelemente können auch dazu konfiguriert und optimiert sein, das jeweilige Bündel- und Verteilungsmuster 43a und 43b für die Fahrzeugscheinwerferbaugruppe 40 zu erzeugen. Bei anderen Ausführungsformen kann die Fahrzeugscheinwerferbaugruppe 40 ein oder mehrere Linsenmodule 52 oder 54 beinhalten, die dazu konfiguriert sind, lediglich Verteilungs- oder Bündelmuster 43a und 43b zu erzeugen. Mit anderen Worten sind einige Ausführungsformen der Scheinwerferbaugruppe 40 dazu konfiguriert, nur das Verteilungsmuster 43a oder das Bündelmuster 43b zu erzeugen, wie bei bestimmten Beleuchtungsanwendungen nötig.In some embodiments, the vehicle headlight assembly may 40 a housing 50 , a lens 41 with a plurality of lens modules (for example lens modules 52 . 54 and more) and an exit surface 48 include. Each lens module is equipped with an LED illumination source (for example, LED light sources 44a and 44b etc.), the incident light through the respective lens module and out of the exit surface 48 straightened out. Further, the lens modules are configured to a distribution pattern 43a and a bundle pattern 43b to create. One set of the plurality of lens modules may be used to create the distribution pattern 43a be determined, and the remainder of the lens modules may be configured to the bundle pattern 43b to create. In some aspects, the exit surface is 48 even in discrete exit surface elements (eg, exit surface elements 49a . 49b etc.) corresponding to respective lens modules. These exit surface elements may also be configured and optimized for the respective bundling and distribution patterns 43a and 43b for the vehicle headlight assembly 40 to create. In other embodiments, the vehicle headlamp assembly 40 one or more lens modules 52 or 54 which are configured to only distribution or bundle patterns 43a and 43b to create. In other words, some embodiments are the headlamp assembly 40 configured to only the distribution pattern 43a or the bundle pattern 43b to produce, as necessary for certain lighting applications.
Nunmehr mit Bezug auf 2 kann eine Abblendlichtscheinwerferbaugruppe 100 aus einem Satz von drei Scheinwerferbaugruppen 40 bestehen. Ferner kann eine Fernlichtscheinwerferbaugruppe 200 auch aus zwei Scheinwerferbaugruppen 20 bestehen. Mit Bezug auf die Abblendlichtscheinwerferbaugruppe 100 können die am weitesten außen liegenden Scheinwerferbaugruppen 40 dazu konfiguriert sein, nur Verteilungsmuster 43a zu erzeugen. Beispielsweise können zwei Sätze von Linsenmodulen 52 für die am weitesten außen liegenden Scheinwerferbaugruppen 40 verwendet werden. Die mittigste Scheinwerferbaugruppe 40 innerhalb der Abblendlichtscheinwerferbaugruppe 100 kann dazu konfiguriert sein, ein Verteilungs- bzw. Bündelmuster 43a und 43b zu erzeugen. Das Verteilungs- und Bündelmuster 43a und 43b, die zusammen von den Scheinwerferbaugruppen 40 der Abblendlichtscheinwerferbaugruppe 100 erzeugt werden, können zum Beispiel den FMVSS 108 genügen.Now referring to 2 can a dipped beam headlamp assembly 100 from a set of three headlight assemblies 40 consist. Furthermore, a high beam headlight assembly 200 also from two headlight assemblies 20 consist. With reference to the low beam headlight assembly 100 can be the outermost headlight assemblies 40 be configured to only distribution patterns 43a to create. For example, two sets of lens modules 52 for the outermost headlight assemblies 40 be used. The center-most headlight assembly 40 inside the low beam headlamp assembly 100 may be configured to a distribution or bundle pattern 43a and 43b to create. The distribution and bundle pattern 43a and 43b Coming together from the headlight assemblies 40 the dipped beam headlamp assembly 100 can be satisfied, for example, the FMVSS 108.
Wie in 3 gezeigt ist, kann eine Abblendlichtfahrzeugscheinwerferbaugruppe 100 mit drei Scheinwerferbaugruppen 40 gemäß einer Ausführungsform (wie zum Beispiel 2) dazu verwendet werden, ein Lichtmuster zu erzeugen, das den Abblendlicht-FMVSS-Anforderungen 108 genügt. Das Lichtfleckmuster 43b ist in der relativen Mitte des Musters mit Hochintensitätsniveaus (zum Beispiel Lichtstärkeniveaus von 15.000 Candela (cd) oder mehr) gezeigt. Bei einigen Aspekten kann das Bündelmuster 43b nur durch das am weitesten oben liegende Linsenmodul 54 der mittigsten Scheinwerferbaugruppe 40 innerhalb der Abblendlichtbaugruppe 100 erzeugt werden. Das Verteilungsmuster 43a ist auch in 3 gezeigt und umgibt das Bündelmuster 43b. Das Verteilungsmuster 43a, wie in 3 gezeigt, weist Intensitätsniveaus im Bereich von 125 Candela (cd) bis 15.000 Candela (cd) auf. Bei einigen Aspekten kann das Verteilungsmuster 43a durch die am weitesten außen liegenden Fahrzeugscheinwerferbaugruppen 40 und einen Teil der mittigsten Fahrzeugscheinwerferbaugruppe 40 der Abblendlichtbaugruppe 100 erzeugt werden. Als solches kann eine Sammlung aus Fahrzeugscheinwerferbaugruppen 40, jeweils mit einer Linse 41, einem Gehäuse 50 und zwei LED-Beleuchtungsquellen 44a und/oder 44b, ein kollektives Beleuchtungsmuster erzeugen, das sich zur Verwendung in einer Abblendlichtfahrzeugscheinwerferkonfiguration eignet.As in 3 can be a dipped beam headlamp assembly 100 with three headlight assemblies 40 according to one embodiment (such as 2 ) may be used to generate a light pattern that satisfies the low beam FMVSS requirements 108. The light spot pattern 43b is shown in the relative center of the pattern at high intensity levels (eg, light intensity levels of 15,000 candelas (cd) or more). In some aspects, the bundle pattern may be 43b only through the topmost lens module 54 the middle most headlight assembly 40 within the low beam assembly 100 be generated. The distribution pattern 43a is also in 3 shown and surrounds the bundle pattern 43b , The distribution pattern 43a , as in 3 has intensity levels in the range of 125 candela (cd) to 15,000 candela (cd). For some aspects, the distribution pattern 43a through the outermost vehicle headlamp assemblies 40 and a portion of the center-most vehicle headlamp assembly 40 the low beam assembly 100 be generated. As such, a collection of vehicle headlamp assemblies 40 , each with a lens 41 , a housing 50 and two LED lighting sources 44a and or 44b to produce a collective illumination pattern suitable for use in a low beam headlamp configuration.
Es versteht sich, dass Variationen und Modifizierungen an der oben erwähnten Struktur vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und es versteht sich weiter, dass solche Konzepte von den folgenden Ansprüchen gedeckt sein sollen, solange diese Ansprüche in ihrer Sprache nicht ausdrücklich etwas anderes aussagen.It should be understood that variations and modifications may be made to the above-mentioned structure without departing from the concepts of the present invention, and it is further understood that such concepts are intended to be covered by the following claims, as long as these claims are not in language expressly say something else.
