JP2006294610A - 仮想点光源 - Google Patents

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Abstract

【課題】低コストに従来技術の欠点を排除し、車両用前方照明装置の機能をいっそう高める。
【解決手段】所定の軸線を有する支持体と、この支持体上に配置された複数の個別の発光ダイオードと、これら個別の発光ダイオードに対応する個別の光学系とを有しており、これら個別の光学系は対応する各発光ダイオードからの光を支持体から所定の距離にある共通の仮想点へフォーカシングする。
【選択図】図１

Description

本発明は光源、特にソリッドステート光源に関する。より詳細に云えば、本発明は、発光ダイオードを用いた光源、例えば車両用前方照明装置に使用可能な光源に関する。
ＬＥＤランプは寿命が長く要求電力が小さいため広く受け入れられ、一般的な白熱灯タイプのランプに置き換わる勢いである。これらは特に自動車産業において後方灯や制動灯（例えばセンターハイマウントストップライトＣＨＭＳＬ）として使用されている。ＬＥＤを自動車の前照灯に使用できれば多くの利点が得られるはずであるが、ヘッドランプでのＬＥＤの使用は、従来技術の白熱灯またはアーク放電ランプに匹敵する充分な光量が得られるよう、必要な数のＬＥＤを準備し、さらにレンズおよび／または複数の導光管または光ファイバを設けて点光源の光量を増大しなければならないため、複雑である。
ここで本発明の課題は、従来技術の欠点を排除することである。
また本発明の課題は、車両用前方照明装置の機能をいっそう高めることである。
なおこれらの課題を低コストに達成できることが望ましい。
前述の課題は、所定の軸線を有する支持体と、この支持体上に配置された複数の個別の発光ダイオードと、これら個別の発光ダイオードに対応する個別の光学系とを有しており、これら個別の光学系は対応する各発光ダイオードからの光を支持体から所定の距離にある共通の仮想点へフォーカシングする構成により解決される。
各ＬＥＤに対して個別の光学系を設けることにより、複数のＬＥＤから発光される光の全てが単一の焦点へ配向される。ここで、光を所望のとおりに配向するために適切なレンズ、例えば投影レンズまたはフレネルレンズを設けてもよい。
本発明をより良く理解してもらうために、本発明の課題、特徴および利点を図および特許請求の範囲に関連して以下に説明する。
本発明の実施例を図に則して詳細に説明する。図１には仮想点光源１０が示されている。仮想点光源１０は軸線１４を有する支持体１２を含む。この支持体１２の周に沿って、個別のＬＥＤ１６と、各ＬＥＤ１６に対応する個別の光学系１８とが配置されている。個別の光学系１８は対応する発光ダイオード１６からの光を支持体１２の表面１５から距離Ｄで軸線１４上の仮想点２０へフォーカシングする。
支持体１２は有利には良好な熱伝導性を有する円形のプリント回路板であり、発光ダイオード１６へ電力を供給する電力供給回路２２を含む。この電力供給回路２２は図２に示されている。
本発明の有利な実施例では、各ＬＥＤ１６は円形の支持体１２の周２４に沿って配置されており、これに対応する個別の光学系１８はそれぞれ一体型ソリッド構造を有している。光学系に対してガラスを使用することもできるが、有利にはアクリルまたはポリカーボネートなどのグレードプラスティックが使用される。
図示されているように、光学系１８はＬＥＤ１６に接しており光を反射させる第１部分１８ａと、光の集束を開始して光ビームを形成する第２部分１８ｂと、光ビームを仮想点２０へフォーカシングする第３部分１８ｃとを有する。軸線からのずれに応じて各発光ダイオード１６はそれぞれ類似した光学系１８を使用している。発光ダイオードが軸線上にも配置される場合には、第２部分を有さず集束レンズ１９ａを備えた別の光学系１９が用いられる。
ＬＥＤ１６を駆動する電力に対する所望または要求に応じて、ヒートシンク３０を支持体１２に熱的に結合することができる。
特定の光出力を形成するために、図示されていない適切なレンズ、例えば投影レンズまたはフレネルレンズを設け、その焦点が仮想点２０に接するように配置してもよい。
こうして、車両用前方照明装置に使用可能であり、小型で便利なソリッドステート光源が得られる。放熱を良好にするために個別のＬＥＤは分散されており、その一方で、発光された光は大きな強度および高い制御性が得られるようにビームとして集束される。個別の全ての光出力を単一の仮想点へ配向する複数のＬＥＤを使用することにより、白熱灯またはアーク放電灯のユニットを用いた従来技術の光源がシミュレートされる。ただし本発明の光源はこれらより格段に長い寿命と格段に頑丈な構造を有する。本発明の仮想点光源１０は導光管または光ファイバなどへ光を供給することもできるが、仮想点での光出力を直接に分散レンズへ供給できるので、これらの光学素子を必須としてはいない。
本発明を実施例に則して説明したが、当該分野の技術者であれば、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から離れることなく、本発明に種々の変更および修正を加えうることは明らかである。
本発明の実施例の概略図が示されている。 図１の２−２線に沿って切断した断面図である。 本発明の実施例で使用可能な光学系の立面図である。
符号の説明
１０ 仮想点、 １２ 支持体、 １４ 軸線、 １５ 表面、 １８ 光学系、 １８ａ 第１部分、 １８ｂ 第２部分、 １８ｃ 第３部分、 １９ 別の光学系、 １９ａ 集束レンズ、 ２２ 電力供給回路、 ２４ 支持体の周、 ３０ ヒートシンク

Claims (6)

  1. 所定の軸線を有する支持体と、
    該支持体上に配置された複数の個別の発光ダイオードと、
    該個別の発光ダイオードに対応する個別の光学系と
    を有しており、
    該個別の光学系は対応する各発光ダイオードからの光を前記支持体から所定の距離にある共通の仮想点へフォーカシングする
    ことを特徴とする仮想点光源。
  2. 前記支持体は前記発光ダイオードへ電力を供給する電力供給回路を含む、請求項１記載の光源。
  3. 前記支持体は円形である、請求項２記載の光源。
  4. 前記発光ダイオードのうち少なくとも幾つかは前記支持体の周に沿って配置されている、請求項３記載の光源。
  5. 前記個別の光学系は一体型ソリッド構造を有する、請求項４記載の光源。
  6. 前記仮想点は前記軸線上に存在する、請求項１記載の光源。
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