JP2014524115A - Led自動車前照灯用のled光源モジュール - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
Claims (50)
- LED自動車前照灯(SWl、SWr)、とりわけ動的な光分布を形成するためのLED自動車前照灯(SWl、SWr)用のLED光源モジュール(M1〜M4,M1’〜M4’)であって、
前記LED光源モジュール(M1〜M4,M1’〜M4’)は、少なくとも1つのLED光源(LEQ)を有し、
該少なくとも1つのLED光源(LEQ)は、少なくとも1つの発光ダイオード(LED1,LED2)から成り、前記少なくとも1つのLED光源(LEQ)の少なくとも1つの発光ダイオード(LED1,LED2)は、割り当てられた一次光学エレメント(P1〜P4)に光を入力結合し、該入力結合された光は、前記一次光学エレメント(P1〜P4)の光出射面(L1〜L4)から少なくとも部分的に再び出射し、
前記LED光源モジュール(M1〜M4,M1’〜M4’)は二次光学系(S1,S2,S3,S4)を有し、該二次光学系は、前記少なくとも1つの一次光学エレメント(P1〜P4)の少なくとも1つの光出射面(L1〜L4)から出射した光を、前照灯(SW)が車両に組み込まれた状態で、光像として車両の前方にある領域に結像する、LED光源モジュールにおいて、
前記少なくとも1つの一次光学エレメント(P1〜P4)の少なくとも1つの光出射面(L1〜L4)と前記二次光学系(S1〜S4)との間にはシェード構成体(BAO)が設けられており、該シェード構成体(BAO)は光学的に作用する少なくとも1つのシェードエッジ(BK1,BK2)を有し、
該シェードエッジは、前記光像の上方および/または下方領域に発生する不所望の歪みが、少なくとも部分的に光像内でフェードアウトされるように配置され、および/または延在する、ことを特徴とするLED光源モジュール。 - 前記LED光源モジュール(M)は2つまたは複数のLED光源(LEQ)を有し、LED光源(LEQ)はそれぞれ少なくとも1つの発光ダイオード(LED1,LED2)から成り、各LED光源(LEQ)の発光ダイオード(LED1,LED2)は、当該光源(LEQ)にそれぞれ割り当てられた一次光学エレメント(P1〜P4)に光を入力結合し、該入力結合された光は、割り当てられた一次光学エレメント(P1〜P4)の光出射面(L1〜L4)から少なくとも部分的に再び出射し、前記二次光学系(S1〜S4)は、前記一次光学エレメント(P1〜P4)の光出射面(L1〜L4)により形成された前記光セグメントを、前照灯(SWl、SWr)が車両に組み込まれた状態で、車両の前方にある領域に結像する、ことを特徴とする請求項1に記載のLED光源モジュール。
- 1つまたは複数の一次光学エレメント(P1〜P4)の1つまたは複数の光面(L1〜L4)から形成される全体光出射面(PG)が、規定の高さ広がりと幅広がりを、たとえば長方形の形状で有し、
前記二次光学エレメント(S1〜S4)の焦点(FS1,FS2,FS3,FS4)は、前記全体光出射面(PG)の側方縁部領域内にあり、
少なくとも1つのエッジ(BK1,BK2)が経過/輪郭を有し、
当該経過/輪郭では、前記エッジ(BK1,BK2)は焦点(FS1,FS2,FS3,FS4)に対して、当該焦点(FS1,FS2,FS3,FS4)に対向する全体光出射面(PG)の縁部領域にある二次光学エレメント(S1〜S4)の焦点(FS1,FS2,FS3,FS4)を通る水平面(EH)に対するよりも大きな標準間隔を有する、ことを特徴とする請求項1または2に記載のLED光源モジュール。 - 前記二次光学エレメント(S1〜S4)の焦点(FS1,FS2,FS3,FS4)までの前記シェードエッジ(BK1,BK2)の標準間隔が、水平面(EH)までの当該シェードエッジ(BK1,BK2)の最大間隔であり、前記焦点(FS1,FS2,FS3,FS4)からさらに離れる縁部領域に向かって、前記水平面(EH)までの標準間隔は減少する、ことを特徴とする請求項3に記載のLED光源モジュール。
- 前記二次光学エレメント(S1〜S4)の前記焦点(FS1,FS2,FS3,FS4)までの前記シェードエッジ(BK1,BK2)標準間隔が、水平面(EH)までの当該シェードエッジ(BK1,BK2)の最大間隔であり、好ましくは焦点(FS1,FS2,FS3,FS4)を有する縁部領域を超えると、前記水平面(EH)までの標準間隔は、焦点(FS1,FS2,FS3,FS4)までの前記シェードエッジ(BK1,BK2)の標準間隔のように同じに留まる、ことを特徴とする請求項3または4に記載のLED光源モジュール。
- 前記シェード構成体(BAO)は、光学的に作用する2つのシェードエッジ、すなわち上方シェードエッジ(BK1)と下方シェードエッジ(BK2)を有する、ことを特徴とする請求項1から5までのいずれか一項に記載のLED光源モジュール。
- 前記シェード構成体(BAO)は1つのシェード(BLE)または2つのシェード(BLE1,BLE2)から成り、該シェードは光学的に作用する少なくとも1つのシェードエッジ(BK1,BK2)を有する、ことを特徴とする請求項6に記載のLED光源モジュール。
- 前記シェード構成体(BAO)、すなわちたとえば1つまたは2つのシェードは、一次光学系用のホルダ(HAL)とワンピースに構成されているか、または当該ホルダに固定されている、ことを特徴とする請求項1から7までのいずれか一項に記載のLED光源モジュール。
- 前記シェード構成体(BAO)、すなわちたとえば1つまたは2つのシェードは、光学領域において少なくとも部分的に透明な材料から形成されている、ことを特徴とする請求項1から8までのいずれか一項に記載のLED光源モジュール。
- 前記シェード構成体ないし少なくとも1つのシェードは、半透明の材料によって被覆されている、ことを特徴とする請求項9に記載のLED光源モジュール。
- 前記少なくとも1つのシェードは平坦に構成されており、ないし前記少なくとも1つのシェードエッジ(BK1,BK2)は、一次光学エレメントの全体光出射面(PG)に対して好ましくは平行に延在する垂直面内にある、ことを特徴とする請求項1から10までのいずれか一項に記載のLED光源モジュール。
- 前記少なくとも1つのシェードないし少なくとも1つのシェードエッジ(BK1,BK2)は水平方向に湾曲して構成されており、当該湾曲は好ましくは前記二次光学エレメント(S1〜S4)の画像野湾曲に実質的に相当するか、ないしは当該画像野湾曲に追従する、ことを特徴とする請求項1から10までのいずれか一項に記載のLED光源モジュール。
- シェードエッジ(BK1,BK2)ないし少なくとも1つのシェードエッジ(BK1,BK2)の投影は、垂直面に湾曲した経過を有する、ことを特徴とする請求項1から12までのいずれか一項に記載のLED光源モジュール。
- シェードエッジ(BK1,BK2)ないし少なくとも1つのシェードエッジ(BK1,BK2)の投影は、垂直面内において1つまたは複数の直線状部分(A11,A12,A13,A14,A15,A16,A21,A22,A23,A24,A25,A26)から成る、ことを特徴とする請求項1から12までのいずれか一項に記載のLED光源モジュール。
- 2つの直線状部分間の移行部または2つの湾曲した曲線部分間の移行部は、非連続的であり、たとえばエッジの形状になる、ことを特徴とする請求項13または14に記載のLED光源モジュール。
- シェードエッジ(BK1,BK2)ないし少なくとも1つのシェードエッジ(BK1,BK2)の投影は、連続的または非連続的な経過を有する、ことを特徴とする請求項1から15までのいずれか一項に記載のLED光源モジュール。
- ちょうど2つのシェードエッジ(BK1,BK2)が設けられており、上方エッジ(BK1)は、二次光学エレメント(S1〜S4)の焦点を通る水平面(EH)に対して、好ましくは水平広がり全体に沿って、下方エッジ(BK2)よりも小さい標準間隔を有する、ことを特徴とする請求項1から16までのいずれか一項に記載のLED光源モジュール。
- ちょうど2つのシェードエッジ(BK1,BK2)が設けられており、上方エッジ(BK1)と下方エッジ(BK2)とは水平対称面を基準にして鏡像対称の経過を有する、ことを特徴とする請求項1から17までのいずれか一項に記載のLED光源モジュール。
- LED光源モジュール(M)の一次光学エレメント(P1〜P4)の光出射面(L1〜L4)は、一次光学エレメント(P1〜P4)に入力結合された光が光透過性材料に入射し、該光透過性材料の光出射面(LF1,LF2)を介してこれから再び出射できるように当該光透過性材料によって互いに結合されている、ことを特徴とする請求項1から18までのいずれか一項に記載のLED光源モジュール。
- 一次光学エレメント(P1〜P4)の光出射面(L1〜L4)は共通の面内にあり、光透過性材料の光出射面(LF1,LF2)も同様に一次光学エレメントの光出射面の共通の面内にある、ことを特徴とする請求項19に記載のLED光源モジュール。
- 前記一次光学エレメント(P1〜P4)の前記光出射面(L1〜L4)は、上方および/または下方領域において互いに結合されている、ことを特徴とする請求項19または20に記載のLED光源モジュール。
- 実質的に水平に延在する少なくとも1つの結合ウェブ(VS1,VS2)が設けられており、該結合ウェブは光透過性材料から形成され、前記一次光学エレメント(P1〜P4)を、その光出射面(L1〜L4)の上方および/または下方領域において互いに結合する、ことを特徴とする請求項19から21までのいずれか一項に記載のLED光源モジュール。
- 実質的に水平に延在する2つの結合ウェブ(VS1,VS2)が設けられており、該結合ウェブは光透過性材料から形成され、前記一次光学エレメント(P1〜P4)を、その光出射面(L1〜L4)の上方および下方領域において互いに結合する、ことを特徴とする請求項22に記載のLED光源モジュール。
- 前記少なくとも1つの結合ウェブ(VS1,VS2)は、前記一次光学系(P1〜P4)の光出射面(L1〜L4)と、ないしは当該一次光学系(P1〜P4)とワンピースに構成されている、ことを特徴とする請求項22または23に記載のLED光源モジュール。
- 前記一次光学系(P1〜P4)の光出射面(L1〜L4)と、少なくとも1つの結合ウェブ(VS1,VS2)のいずれかとは共通の光出射面を形成する、ことを特徴とする請求項22から24までのいずれか一項に記載のLED光源モジュール。
- 前記一次光学エレメント(P1〜P4)の光出射面(L1〜L4)は長方形に構成されている、ことを特徴とする請求項19から25までのいずれか一項に記載のLED光源モジュール。
- 全ての光出射面(L1〜L4)は同じ形態を有する、ことを特徴とする請求項19から26までのいずれか一項に記載のLED光源モジュール。
- 前記一次光学系(P1〜P4)の光出射面(L1〜L4)は互いに平行に、同じ配向で配置されている、ことを特徴とする請求項19から27までのいずれか一項に記載のLED光源モジュール。
- LED光源モジュール(M;M1,M2,M3,M4)の一次光学エレメント(P1〜P4)の光出射面(L1〜L4)は、水平に間隔(A)を置いて並んで配置されている、ことを特徴とする請求項19から28までのいずれか一項に記載のLED光源モジュール。
- 前記光出射面(L1〜L4)は、幅(b)よりも大きな高さ(h)をもって垂直方向に起立するよう構成されている、ことを特徴とする請求項19から29までのいずれか一項に記載のLED光源モジュール。
- LED光源モジュール(M;M1,M2,M3,M4)の一次光学系(P1〜P4)の隣接する光出射面(L1〜L4)は互いに標準間隔(A)を有し、該標準間隔は光出射面(L1〜L4)の幅(B)に相当する、ことを特徴とする請求項19から30までのいずれか一項に記載のLED光源モジュール。
- 3つ以上の一次光学系(P1〜P4)がある場合、隣接する一次光学系(P1〜P4)の光出射面(L1〜L4)間の間隔(A)は同じである、ことを特徴とする請求項19から31までのいずれか一項に記載のLED光源モジュール。
- 請求項1から32までのいずれか一項に記載のLED光源モジュール(M1,M2,M3,M4;M1’,M2’,M3’,M4’)を2つ以上含む、動的な光分布を形成するためのLED自動車前照灯(SWl、SWr)。
- LED光源モジュール(M1,M2,M3,M4;M1’,M2’,M3’,M4’)の二次光学エレメント(S1,S2,S3,S4)と、一次光学エレメントの光出射面(L1〜L4)の配置とは、個々のLED光源モジュール(M1,M2,M3,M4;M1’,M2’,M3’,M4’)からの光セグメントが水平方向に互いにずらされて結像されるように相互に整合されており、個々のLED光源は別個に制御可能である、ことを特徴とする請求項33に記載の前照灯。
- 少なくとも1つのシェードエッジ(BK1,BK2)の経過は全てのLED光源モジュール(M1,M2,M3,M4;M1’,M2’,M3’,M4’)において同じであり、とりわけLED光源モジュールごとに2つのシェードエッジ(BK1,BK2)がある場合、上方シェードエッジ(BK1)が同じ経過を有し、および/または下方シェードエッジ(BK2)が同じ経過を有する、ことを特徴とする請求項33または34に記載の前照灯。
- 少なくとも1つのシェードエッジ(BK1,BK2)は、全体光出射面(GLF)を基準にして、異なるLED光源モジュールにおいては異なって配置されている、ことを特徴とする請求項33から35までのいずれか一項に記載の前照灯。
- 前記LED光源モジュール(M1〜M4;M1’〜M4’)は、1つの水平の列に配置されている、ことを特徴とする請求項33から36までのいずれか一項に記載の前照灯。
- 前記LED光源モジュールの二次光学エレメント(S1〜S4)の焦点(SF1〜SF4)は、共通の垂直面および共通の水平面(EH)内にあり、前記共通の垂直面は、LED光源モジュールの一次光学系(PG)の全体光出射面(GLF)により形成される、ことを特徴とする請求項37に記載の前照灯。
- 一次光学系(PG)のそれぞれの全体光出射面(GLF)を基準にして、個々のLED光源モジュール(M1〜M4)の二次光学系(S1〜S4)の焦点(SF1〜SF4)は側方に、すなわち水平方向に互いにずらされて配置されている、ことを特徴とする請求項38に記載の前照灯。
- 前記二次光学エレメント(S1〜S4)の焦点(FS1,FS2,FS3,FS4)は、それぞれ所属の一次光学系(PG)の全体光出射面(GLF)の側方縁部領域内にあり、第1の外側LED光源モジュール(M1)では焦点(FS1)が全体光出射面(GLF)の縁部に最も接近しており、第2の外側LED光源モジュール(M4)の方向に進むにつれ、焦点(FS2,FS3,FS4)は前記縁部から離れていく、ことを特徴とする請求項39に記載の前照灯。
- 車両内側LED光源モジュール(M1)では、焦点(FS1)が一次光学系(PG)の全体光出射面(GLF)の縁部に最も接近しており、車両外側LED光源モジュール(M1)では、焦点(FS4)が所属の一次光学系(PG)の全体光出射面(GLF)の縁部から最も離れている、ことを特徴とする請求項40に記載の前照灯。
- 個々のLED光源モジュール(M1〜M4;M1’〜M4’)は同じ二次光学エレメント(S1,S2,S3,S4)を有する、ことを特徴とする請求項33から41までのいずれか一項に記載の前照灯。
- 隣接するLED光源の光出射面(L1〜L4)間の間隔(A)は、前照灯全体に亘って同じである、ことを特徴とする請求項33から42までのいずれか一項に記載の前照灯。
- LED光源モジュール(M1,M2,M3,M4)の光出射面(L1〜L4,LF1,LF2)の全体構成体は、二次光学エレメント(S1,S2,S3,S4)の光軸(X)を基準にして水平方向に規定位置を取り、個々のLED光源モジュール(M1,M2,M3,M4)の異なる全体構成体は、それぞれ割り当てられた二次光学エレメント(S1,S2,S3,S4)の光軸を基準にして水平方向に互いに異なる規定位置を有する、ことを特徴とする請求項33から43までのいずれか一項に記載の前照灯。
- 光出射面の第1の全体構成体が、その二次光学系の光軸を基準にして第1の規定位置を取り、第2/第3/第4...第nの全体構成体は、それらの二次光学系の光軸を基準にして、前記第1の全体構成体と比較して半分/1倍/2倍/4倍/((n−1)/2)倍の標準間隔(A)だけ、LED光源モジュール(M;M1,M2,M3,M4)の隣接する2つの光出射面間でずらされている、ことを特徴とする請求項33から44までのいずれか一項に記載の前照灯。
- 前照灯の全てのLED光源モジュール(M;M1,M2,M3,M4)の光出射面は、これらにそれぞれ割り当てられた二次光学系(S1,S2,S3,S4)の光軸を通る垂直面の側にそれぞれ配置されている、ことを特徴とする請求項33から45までのいずれか一項に記載の前照灯。
- LED光源の各発光ダイオードは別個に制御可能である、ことを特徴とする請求項33から46までのいずれか一項に記載の前照灯。
- 請求項33から47までのいずれか一項に記載の前照灯(Swl、SWr)を2つ備える車両前照灯システムであって、車両に組み込まれた状態で、左の前照灯(SWl)は道路上に光分布の左部分を形成し、右の前照灯(SWr)は光分布の右部分を形成する、車両前照灯システム。
- 少なくとも各LED光源、好ましくは2つの前照灯の各発光ダイオードは別個に制御可能である、ことを特徴とする請求項48に記載の車両前照灯。
- 左と右の前照灯は、割り当てられた一次光学系を基準にする二次光学系の焦点の配置の点で、およびシェードエッジの経過の点で鏡像的な構造を有する、ことを特徴とする請求項47から49までのいずれか一項に記載の車両前照灯。
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