JP2005044807A - 車両前照灯のための発光ダイオードモジュールおよび車両前照灯 - Google Patents

Abstract

【課題】種々異なる、車両前照灯にとって典型的な配光を生ぜしめるために適した、車両前照灯のための発光ダイオードモジュールを提供する。
【解決手段】支持体１０に、少なくとも１つの光偏向手段３１１が、発光ダイオード２１により発せられる光を所定の空間方向に偏向するために設けられているようにした。支持体が長手方向軸線に対して軸対称に形成された外周面を有する。発光ダイオードが一つのリングに沿って配置されており、リングの軸線が長手方向軸線に平行か重複している。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両前照灯のための発光ダイオードモジュールであって、該発光ダイオードモジュールが、複数の発光ダイオードのための支持体を有している形式のものに関する。さらに、本発明は、車両前照灯であって、該車両前照灯が以下の特徴を有している、すなわち、複数の発光ダイオードのための支持体を備えた発光ダイオードモジュールと、発光ダイオードモジュールにより発せられる光を反射するためのリフレクタと、リフレクタにより反射される光を結像するための、少なくとも１つの光学的なレンズとが設けられている形式のものに関する。

国際公開第０１／０１０３７号パンフレットに、光源として役立つ多数の発光ダイオードを備えた車両前照灯が開示されている。発光ダイオードにより発せられる光線束は種々異なるスペクトル領域から成る光を備えた少なくとも２つのセグメントを有している。光線束の第１のセグメントは白色光または黄橙色光の高い成分を有しており、第２のセグメントは青緑色光の高い成分を有している。

欧州特許出願公開第１２９８３８２号明細書に記載された、リフレクタと、発光ダイオードのための支持体とを備えた車両照明のための発光ダイオードモジュールの場合、支持体が平らな表面を有しており、この平らな表面に、発光ダイオードが配置されている。
国際公開第０１／０１０３７号パンフレット 欧州特許出願公開第１２９８３８２号明細書

本発明の課題は、種々異なる、車両前照灯にとって典型的な配光を生ぜしめるために適した、車両前照灯のための発光ダイオードモジュールを提供することである。さらに、本発明の課題は、車両前照灯の典型的な配光を、光源としての発光ダイオードだけを用いて生ぜしめることができる車両前照灯を提供することである。

上記課題を解決した本発明の構成によれば、支持体に、少なくとも１つの光偏向手段が、発光ダイオードにより発せられる光を所定の空間方向に偏向するために設けられているようにした。本発明の特に有利な構成は従属請求項に記載されている。

本発明による発光ダイオードモジュールは複数の発光ダイオードのための支持体を有しており、該支持体には、本発明により少なくとも１つの光偏向手段が設けられており、これにより、発光ダイオードにより発せられる光が所定の空間方向に偏向される。

本発明による発光ダイオードモジュールにより、ここでは複数の発光ダイオードから成っていて空間的に延在する光源の形状を車両前照灯のリフレクタに最適に適合させることが可能になる。本発明による発光ダイオードモジュールにより、車両前照灯に、特にロービーム（すれ違い用ビーム）、ハイビーム（走行用ビーム）、霧灯、車幅灯および日中走行灯のための種々異なる配光を生ぜしめることができる。その際、本発明による発光ダイオードモジュールは光源として車両前照灯内で役立ち、かつ従来慣用のハロゲン電球または金属ハロゲン化物およびキセノンを含む高圧放電ランプに代替する。発光ダイオードは上に挙げたランプに比べてかなり長い寿命を有している。

本発明による発光ダイオードモジュールの支持体は有利には軸対称、特に回転対称に形成されている。支持体は、長手方向軸線に対して軸対称に形成された外周面を有しており、該外周面に、複数の発光ダイオードと、少なくとも１つの光偏向手段とが配置されており、これにより、発光ダイオードにより発せられる光を、支持体の長手方向軸線に対して横向きの方向に偏向する。本発明による発光ダイオードモジュールの発光ダイオードは有利には少なくとも１つのリングに沿って配置されており、該リングのリング軸線が、支持体の長手方向軸線に対して平行か、または支持体の長手方向軸線に重複して延びている。これにより、発光ダイオードモジュールの、車両前照灯のリフレクタとの最適な協働が保証されることができる。

別の有利な実施例では、少なくとも１つの光偏向手段が、反射する面として形成されている。有利には、少なくとも１つの、光を反射する面が、リング状に配置された発光ダイオードに面しており、これにより、発光ダイオードの光を、支持体の長手方向軸線に対して横向きの方向に集束する。そればかりか、別の有利な実施例では、２つの、光を反射する面が設けられており、両面が、少なくとも１つのリングに沿って配置された発光ダイオードに面しており、これにより、発光ダイオードの光を、支持体の長手方向に対して横向きに、車両前照灯のリフレクタに向かって偏向する。これらの、光を反射する面は有利には、光損失を最小限に抑えるために、支持体をリング状に取り巻くように形成されている。

ただし、光偏向手段は光を通す屈折器エレメントとして、例えば光学的なレンズとして形成されていてもよく、レンズはその都度直接的に、リング状に配置された発光ダイオードに配置されており、光を、支持体の長手方向軸線に対して横向きの方向に集束する。ただし、屈折器エレメントを、リング状に配置された発光ダイオードに直接固定されるリング状のライトガイドとして形成することも可能であり、ライトガイドの、側方のリング面は全反射するように形成されており、かつライトガイドの周囲面は光を通し、これにより、発光ダイオードにより発せられる光を支持体の長手方向軸線に対して横向きの方向に集束する。

本発明による車両前照灯は、複数の発光ダイオードのための支持体を有する発光ダイオードモジュールと、発光ダイオードモジュールにより発せられる光を反射するためのリフレクタと、リフレクタにより反射される光を結像するための、少なくとも１つの光学的なレンズとを有している。本発明により、車両前照灯の発光ダイオードモジュールの支持体には、少なくとも１つの光偏向手段が、発光ダイオードにより発せられる光を所定の空間方向に偏向するために設けられている。

有利には、支持体が、長手方向軸線に対して軸対称に形成された外周面を有しており、外周面に、複数のダイオードと、少なくとも１つの光偏向手段とが配置されており、これにより、発光ダイオードにより発せられる光を、支持体の長手方向軸線に対して横向きの方向に、車両前照灯のリフレクタに向かって偏向する。

光源として専ら発光ダイオードを有する、本発明による車両前照灯により、白熱電球または放電ランプを装着している従来慣用の車両前照灯と同じ配光を生ぜしめることができる。ハイビーム、霧灯、車幅灯および日中走行灯の、ほぼ鏡面対称を成す配光を生ぜしめるために、本発明による車両前照灯は有利には少なくとも１つの光学的なレンズを有しており、該レンズが、発光ダイオードモジュールにより発せられ車両前照灯リフレクタにより反射される光を車道に投影する。ロービームの、非対称的な配光を生ぜしめるために、本発明による車両前照灯は付加的にさらに１つの遮光装置を有している。

発光ダイオードモジュールの支持体の外周面に組み付けられた発光ダイオードは有利には複数の、支持体の長手方向軸線に対して同心的に延びるリングに沿って配置されており、これにより、可能な限り高い光束と、可能な限り高い光度とが生ぜしめられる。上に挙げたリング間の間隔は、光偏向手段によって遮光が引き起こされないように、または引き起こされたとしても、言及すべき程のものではないように選択されている。同じ理由から、かつ車両前照灯のリフレクタと少なくとも１つの光学的なレンズとによる、光源として役立つ発光ダイオードモジュールの十分に良好な結像を保証するために、発光ダイオードモジュールの支持体の寸法は可能な限り小さい。

以下に図面を参照しながら本発明の実施例について詳説する。

図１には、本発明による発光ダイオードモジュールの有利な実施例が概略的に示されている。発光ダイオードモジュール１は、合わせて６４個の発光ダイオードが組み付けられている外周面１１を備えた、軸対称を成す支持体１０を有している。支持体１０はその長手方向軸線Ａ−Ａに関して回転対称に形成されている。上に挙げた６４個の発光ダイオードのうち、１６個の発光ダイオード２１が等間隔に第１のリングに沿って配置されており、このリングのリング軸線は支持体１０の長手方向軸線Ａ−Ａと同一である。その都度２４個の発光ダイオード２２もしくは２３が等間隔に第２、第３のリングに沿って配置されており、両リングのリング軸線も支持体１０の長手方向軸線Ａ−Ａと同一である。上に挙げた、発光ダイオード２１，２２もしくは２３から成るリング間の間隔はその都度９．９ｍｍである。支持体１０の全長は３０ｍｍであり、その最大の外径は１０ｍｍである。発光ダイオード２１，２２，２３から成る各リングの両側には、その都度２つのシールドが、その都度１つの、発光ダイオード２１，２２，２３に面していて光を反射する面３１１，３１２，３２１，３２２，３３１，３３２を備えて配置されている。それゆえ、発光ダイオード２１，２２，２３はその都度２つのシールドの、光を反射する面３１１，３１２，３２１，３２２，３３１，３３２間に配置されている。光を反射する面３１１，３１２，３２１，３２２，３３１，３３２を備えたシールドは支持体１０の外周面１１に固定されており、支持体１０をリング状に取り巻き、かつ支持体１０の長手方向軸線Ａ−Ａに対して傾いているので、発光ダイオード２１，２２，２３が配置されている、光を反射する面３１１，３１２，３２１，３２２，３３１，３３２間の中間スペースは円錐形に形成されている。これにより、発光ダイオード２１，２２，２３により発せられる光は長手方向軸線Ａ−Ａに対して横向きの方向に偏向される。光を反射する面３１１，３１２，３２１，３２２，３３１，３３２を備えたシールドの外径はそれぞれ２０ｍｍである。支持体１０は中空に形成されている。支持体１０の内部を、発光ダイオード２１，２２，２３のための電気的な供給線路が延びている。

図２には概略的に、上記発光ダイオードモジュール１を備えた車両前照灯の側面図が示されている。この車両前照灯は、その奥行きが少なくとも６５ｍｍはある、円錐形に形成された自由曲面・リフレクタ４を有している。発光ダイオードモジュール１は完全に自由曲面・リフレクタ４内に配置されており、それゆえ、図２には目視できない。発光ダイオードモジュール１の長手方向軸線Ａ−Ａは自由曲面・リフレクタ４の光軸Ａ−Ａと同一である。自由曲面・リフレクタ４の頂点からの、発光ダイオード２１から成る第１のリングの間隔は９．８１ｍｍである。それに応じて、自由曲面・リフレクタの頂点からの、発光ダイオード２２もしくは２３から成る第２、第３のリングの間隔はそれぞれ１９．７ｍｍ、２９．６ｍｍである。さらに、車両前照灯は、自由曲面・リフレクタ４によって反射される光を車道に投影するために、自由曲面・リフレクタ４の光出口開口の手前に配置される光学的なレンズ５を有している。光学的なレンズ５と自由曲面・リフレクタ４との間には、リフレクタ４の頂点から１００ｍｍの間隔を置いて、遮光装置として働く光を通さないシェード６が、ロービームの明暗境界を生ぜしめるために配置されている。

本発明の有利な実施例による発光ダイオードモジュールの側面図である。

図１に示した発光ダイオードモジュールを備えた車両前照灯の側面図である。

符号の説明

１ 発光ダイオードモジュール、 ４ リフレクタ、 ５ レンズ、 ６ 遮光装置（シェード）、 １０ 支持体、 １１ 外周面、 ２１ 発光ダイオード、 ２２ 発光ダイオード、 ２３ 発光ダイオード、 ３１１ 光を反射する面、 ３１２ 光を反射する面、 ３２１ 光を反射する面、 ３２２ 光を反射する面、 ３３１ 光を反射する面、 ３３２ 光を反射する面

Claims (16)

1. 車両前照灯のための発光ダイオードモジュールであって、該発光ダイオードモジュール（１）が、複数の発光ダイオードのための支持体（１０）を有している形式のものにおいて、支持体（１０）に、少なくとも１つの光偏向手段（３１１）が、発光ダイオード（２１）により発せられる光を所定の空間方向に偏向するために設けられていることを特徴とする、車両前照灯のための発光ダイオードモジュール。
2. 支持体が、長手方向軸線（Ａ−Ａ）に対して軸対称に形成された外周面（１１）を有しており、支持体（１０）の外周面（１１）に、発光ダイオード（２１）と、少なくとも１つの光偏向手段（３１１）とが配置されている、請求項１記載の発光ダイオードモジュール。
3. 発光ダイオード（２１）が少なくとも１つのリングに沿って配置されており、該リングのリング軸線が、長手方向軸線（Ａ−Ａ）に対して平行か、または長手方向軸線（Ａ−Ａ）に重複して延びている、請求項２記載の発光ダイオードモジュール。
4. 少なくとも１つの光偏向手段が、光を反射する面（３１１）として形成されている、請求項１記載の発光ダイオードモジュール。
5. 少なくとも１つの、光を反射する面（３１１）が、少なくとも１つのリングに沿って配置された発光ダイオード（２１）に面している、請求項３または４記載の発光ダイオードモジュール。
6. 少なくとも１つのリングに沿って配置された発光ダイオード（２１）が、２つの、光を反射する面（３１１，３１２）の間に配置されている、請求項５記載の発光ダイオードモジュール。
7. 少なくとも１つの、光を反射する面（３１１）が支持体（１０）をリング状に取り巻いている、請求項１から６までのいずれか１項記載の発光ダイオードモジュール。
8. 少なくとも１つの光偏向手段が屈折器エレメントとして形成されている、請求項１記載の発光ダイオードモジュール。
9. 車両前照灯であって、該車両前照灯が以下の特徴を有している、すなわち
   複数の発光ダイオードのための支持体（１０）を備えた発光ダイオードモジュール（１）と、
   発光ダイオードモジュール（１）により発せられる光を反射するためのリフレクタ（４）と、
   リフレクタ（４）により反射される光を結像するための、少なくとも１つの光学的なレンズ（５）とが設けられている形式のものにおいて、
   支持体（１０）に、少なくとも１つの光偏向手段（３１１）が、発光ダイオード（２１）により発せられる光を所定の空間方向に偏向するために設けられていることを特徴とする車両前照灯。
10. 支持体（１０）が、長手方向軸線（Ａ−Ａ）に対して軸対称に形成された外周面（１１）を有しており、支持体（１０）の外周面（１１）に、発光ダイオード（２１）と、少なくとも１つの光偏向手段（３１１）とが配置されている、請求項９記載の車両前照灯。
11. リフレクタ（４）が軸対称に形成されており、かつ発光ダイオードモジュール（１）の支持体の長手方向軸線（Ａ−Ａ）がリフレクタ（４）の対称軸線に重複して配置されている、請求項１０記載の車両前照灯。
12. 車両前照灯が、ロービームの明暗境界を生ぜしめるための遮光装置（６）を有している、請求項９記載の車両前照灯。
13. 発光ダイオード（２１）が少なくとも１つのリングに沿って配置されており、該リングのリング軸線が、支持体（１０）の長手方向軸線（Ａ−Ａ）に対して平行か、またはその長手方向軸線（Ａ−Ａ）に重複して延びている、請求項１０または１１記載の車両前照灯。
14. 少なくとも１つの光偏向手段が、光を反射する面（３１１）として形成されている、請求項９記載の車両前照灯。
15. 少なくとも１つの光偏向手段が屈折器エレメントとして形成されている、請求項９記載の車両前照灯。
16. 少なくとも１つのリングに沿って配置された発光ダイオード（２１）が、２つの、支持体（１０）をリング状に取り巻いていて光を反射する面（３１１，３１２）の間に配置されている、請求項１３または１４記載の車両前照灯。

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