專利名稱：發(fā)光二極管燈泡組件和反射器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電燈，具體涉及帶有LED光源的電燈。更具體而言，本發(fā)明涉及帶有LED光源的電驅(qū)動(dòng)式LED汽車前燈。
背景技術(shù)：
汽車前燈通常由白熾燈制成，然而現(xiàn)在一些由弧光放電光源來制成。最近，LED已經(jīng)達(dá)到了充分的光量和光色，使得制造汽車前燈理論上成為可能。這種前燈與對(duì)比技術(shù)相比效率更高并且壽命更長(zhǎng)。實(shí)際上，已經(jīng)出現(xiàn)了許多采用LED光源的樣車，但所得光束圖(beam pattern)無法實(shí)現(xiàn)合法的光束圖。因此，需要一種能夠達(dá)到合法光束標(biāo)準(zhǔn)的LED基車前燈。

發(fā)明內(nèi)容
一種反光燈組件可形成有反射器罩，其具有帶規(guī)定反射面的反射器；該反射器形成有限定了貫通通道的壁。燈泡組件具有軸向延伸的柄部，該柄部支撐了橫向于軸線延伸的頭部，該頭部具有大致線性延伸的第一區(qū)域，以及第一組LED，其安裝成沿著該區(qū)域大致成一排，并且定向成在一個(gè)平面內(nèi)朝向反射器。用于LED的電連接件延伸穿過該頭部和柄部而到達(dá)組件外部，以用于電連接。燈座(base)在貫通通道中延伸，并且機(jī)械式地安裝在光罩(opticalhousing)上，其中LED組件定向成面向反射面。


圖1顯示了多個(gè)LED式燈和反射器組件的透視圖，其可提供汽車前燈光束。
圖2顯示了LED燈組件的透視圖。
圖3顯示了LED燈頭部和柄部組件的剖視圖。
圖4顯示了投射擴(kuò)展光束的等坎德拉圖表。
圖5顯示了投射亮斑光束的等坎德拉圖表。
圖6顯示了投射側(cè)光束的等坎德拉圖表。
圖7顯示了組合投射光束的等坎德拉圖表。
具體實(shí)施例方式
車前燈組件10可形成有LED燈泡組件12和帶有反射面16的反射器14。圖1顯示了多個(gè)LED式燈和反射器組件的透視圖，其可提供汽車前燈光束。圖2顯示了LED燈組件的透視圖。
LED燈泡組件12由軸向延伸的柄部18形成，該柄部18支撐了橫向于軸線22延伸的頭部20。在一個(gè)實(shí)施例中，柄部18和頭部20具有T形的形狀。頭部20形成有大致線性延伸的第一區(qū)域24。該區(qū)域24可以具有平坦的、彎曲的、有小面的或階梯狀或者類似的形狀，以便具有沿一條直線延伸的一系列區(qū)域，以便支撐一排LED光源26。表面為平坦的意思是，一排平坦面28或大致平坦面具有定向在公共平面內(nèi)(±5度)的法線30?？梢岳斫?，在這些平坦面28的中間，連接表面可定向成其它樣式。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，線性區(qū)域24包括一系列階梯狀平坦面28，這些階梯段狀的面具有法線30，其大致朝向公共點(diǎn)32成角度，或者處于公共點(diǎn)32的若干厘米范圍內(nèi)。在該優(yōu)選實(shí)施例中，柄部18和頭部20還形成了高熱導(dǎo)率部分，這些部分相耦合或通常形成為可相互間有效地導(dǎo)熱，并且進(jìn)一步耦合在燈座36上，以便將熱量從頭部20傳導(dǎo)至燈座36上。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，柄部18和頭部20由銅或其合金形成。
在第一橫向區(qū)域24上安裝了第一組多個(gè)LED26，其大致沿著平坦面28安裝成一排，并且在一個(gè)平面內(nèi)朝向反射器14。LED26安裝在平坦面28即大致平坦段或階梯狀面上，這視情況而定，因此從LED26中發(fā)出的光大致集中成平行于公共平面或僅偏離其較小角度(±5度)。將LED26定向成在公共平面內(nèi)大致地指向，這簡(jiǎn)化了光學(xué)設(shè)計(jì)處理并且使LED26可模擬線性光源如典型的白熾燈絲。在一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施例中，LED26進(jìn)一步指向成具有公共點(diǎn)32(或處于公共點(diǎn)的若干厘米范圍內(nèi))?？梢岳斫猓颤c(diǎn)32可以處于LED26的前面或后面，因此LED26所發(fā)出的光在光學(xué)上看起來是來自于公共點(diǎn)32，或者看起來經(jīng)過了公共點(diǎn)32。因此LED26可模擬公共光源點(diǎn)。在該優(yōu)選實(shí)施例中，LED26兩兩成對(duì)地緊密安裝在公共平坦面28上。因此這些成對(duì)的LED26有效地作為單個(gè)較大LED來工作。通過足夠數(shù)量的LED26安裝成一排，可在公共平面內(nèi)投射與燈絲或點(diǎn)光源所發(fā)出的相同或類似量(流明數(shù))的光。這樣，這排LED26就可模擬光學(xué)設(shè)計(jì)中的燈絲或點(diǎn)光源。
圖3顯示了LED燈柄部18和頭部20組件的剖視圖。LED26所用的電連接件38延伸穿過柄部18和頭部20，而到達(dá)組件外部以用于電連接。在該優(yōu)選實(shí)施例中，電連接件38經(jīng)過形成于柄部18和頭部20中的芯線通路或通道，并且在其中LED26安裝在面28上的點(diǎn)處或其附近而在頭部20上露出來。在第二端，電連接件38在燈座36附近從柄部18上露出來，在這里電連接件38可延伸或耦合至其它電連接件上，以便與外電源電連接。
柄部18和頭部20由燈座36支撐。燈座36具有軸向截面構(gòu)造，其在尺寸和形狀上設(shè)置成覆蓋了柄部18和頭部20的軸向凸出部的相應(yīng)截面尺寸和形狀。在采用T行的柄部18和頭部20的結(jié)構(gòu)時(shí)，一種優(yōu)選的燈座36具有橢圓形，其長(zhǎng)軸42大于頭部20的寬度，其短軸44大于頭部20和柄部18的深度。燈座36可設(shè)置成其它形狀，以便與形成于反射器14的罩中的容納通道相配合。這樣，柄部18和頭部20可經(jīng)過光罩通道，并且光罩或反射器14可與燈座36密封式地相配合。
在另一優(yōu)選實(shí)施例中，頭部20形成有類似的第二橫向表面48，其大致定向成在與第一公共平面不同的公共平面內(nèi)法線式地朝向。類似地，在第二表面48上安裝了第二組LED50，其安裝成大致沿著第二表面48形成相類似的一排，并且定向成在第二平面內(nèi)朝向反射面。第二組電連接件52類似地形成，然而柄部18的公共芯線可用于安裝在頭部20的面24，48上的所有LED的公共接線。
因此，LED燈組件12連接在帶有反射面16的反射器14上。因此，安裝成一排并且通過公共點(diǎn)32定向的LED26可朝著反射面16發(fā)光，使得這些LED就象普通光源一樣，例如模擬線性燈絲或模擬單點(diǎn)光源。反射器14設(shè)計(jì)成可將所接收的LED光投射到將根據(jù)所需光束圖來照明的場(chǎng)內(nèi)。這種反射器設(shè)計(jì)被視為一種設(shè)計(jì)選擇。另外，用于場(chǎng)照明的最終光束圖可由一個(gè)或多個(gè)這種LED燈泡組件12構(gòu)建而成。在一個(gè)實(shí)施例中，汽車光束圖由三個(gè)LED燈泡組件12構(gòu)建而成。第一LED燈組件形成了擴(kuò)展光束圖，其大致在水平面處或其下延伸并且近似相等地?cái)U(kuò)展至每一側(cè)。圖4顯示了投射擴(kuò)展光束特征的等坎德拉圖表。第二LED燈組件形成了亮斑光束圖，其大致在水平面中心點(diǎn)處或略在其上延伸。圖5顯示了投射亮斑光束特征的等坎德拉圖表。第三LED燈組件形成了路旁照明光束圖，其大致在水平面之上延伸并且僅擴(kuò)展至一側(cè)。圖6顯示了投射側(cè)光束特征的等坎德拉圖表。這三種光束圖組合起來形成了合法的歐洲前燈光束圖。圖7顯示了組合投射光束的等坎德拉圖表。因此，可以增加一排中LED的數(shù)量，或者增加排的數(shù)量，或者增加LED燈組件以及相關(guān)反射器的數(shù)量，使其足以構(gòu)建具有所需流明量和所需光束圖的光束圖。可以理解，對(duì)各LED或成組LED的單獨(dú)調(diào)節(jié)可通過電路來實(shí)現(xiàn)，從而提供了用于特定狀態(tài)照明的主動(dòng)光束造型。所包括的功能可以為遠(yuǎn)光和近光燈，霧燈和白天運(yùn)行開燈，轉(zhuǎn)向和其它警告信號(hào)指示，轉(zhuǎn)向燈，等等。
在一個(gè)實(shí)施例中，三個(gè)燈組件構(gòu)造成帶有單個(gè)反射器主體并且與其相配合，該主體具有反射面的三個(gè)相應(yīng)部分。各LED燈組件具有T形柄部和頭部，并且?guī)в袃蓹M排LED。柄部和頭部由銅制成，并且具有用于LED光源供電連接的芯線通道。每個(gè)頭部都包括兩橫排、每排具有十個(gè)平坦段。各平坦段具有通常定向成在各排LED公共平面內(nèi)指向的法線。另外，這些法線通常指向用于那組LED的位于反射器上的相應(yīng)公共點(diǎn)。在各平坦面上都安裝了兩個(gè)LED光源，其通過相應(yīng)的平坦面而大致定向成與該公共平面大致平行地發(fā)光，更具體而言即朝向公共點(diǎn)發(fā)光。設(shè)有十個(gè)這樣的階梯，兩個(gè)這樣的線性排，每個(gè)階梯使用了兩個(gè)LED。因此，每排具有20個(gè)LED，每個(gè)LED燈泡組件具有40個(gè)LED。反射器部分為雙錐形的非球面表面。垂直彎曲基本上為拋物線形，以便將光線引導(dǎo)成大致平行于水平面。水平彎曲在適當(dāng)時(shí)可軸向擴(kuò)展至左、右側(cè)。第一LED燈和反射器部分組件提供了圖4所示的光束擴(kuò)展圖。第二LED燈和反射器部分組件提供了圖5所示的亮斑光束圖。第三LED燈和反射器部分組件提供了成15度的不對(duì)稱指狀照明，以形成圖6所示的路旁照明圖案。這些LED燈和反射器組件組合起來提供了圖7所示的車輛前燈光束圖。當(dāng)所有這三種圖案組合起來時(shí)，所得結(jié)果就是合法的歐洲近光燈前燈圖案。
盡管本文顯示和描述了本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例，然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然清楚，在不脫離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍的前提下，可以對(duì)本文進(jìn)行各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種燈泡組件，其包括軸向延伸的柄部，其支撐了橫向于軸線延伸的頭部，所述頭部具有大致線性延伸的第一區(qū)域，第一組LED，其安裝成沿著所述區(qū)域大致成一排，并且定向成朝向反射器，用于LED的電連接件，其延伸穿過所述頭部和柄部而到達(dá)所述組件的外部，以用于電連接，和燈座，其帶有將所述組件相對(duì)于光罩機(jī)械式地安裝的連接機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈泡組件，其特征在于，所述頭部和所述柄部形成有高熱導(dǎo)率材料所形成的部分，所述部分熱耦合在所述燈座上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燈泡組件，其特征在于，所述頭部和所述柄部由銅或其合金形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈泡組件，其特征在于，從所述LED引出的法線定向在共同面中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈泡組件，其特征在于，所述法線通常具有公共點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燈泡組件，其特征在于，所述線性面包括多個(gè)平坦面，其具有定向在公共平面內(nèi)并且通常具有公共點(diǎn)的法線，各自的LED安裝在相應(yīng)的平坦面中。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燈泡組件，其特征在于，所述線性面為階梯狀的，所述階梯狀面的法線大致朝向位于所述線性面前面的公共點(diǎn)而成角度。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燈泡組件，其特征在于，所述線性面為階梯狀的，所述階梯狀面的法線大致朝向位于所述線性面后面的公共點(diǎn)而成角度。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燈泡組件，其特征在于，所述燈泡組件具有第二橫向區(qū)域，第二組LED，其通常安裝成沿著所述第二橫向區(qū)域成一排，并且定向成在第二平面內(nèi)朝向反射器；和用于所述第二組LED的電連接件，其延伸穿過所述頭部和所述柄部而到達(dá)所述組件的外部，以用于電連接。
10.一種反光燈組件，其包括反射器罩，其具有帶規(guī)定反射面的反射器；所述反射器形成有限定了貫通通道的壁，燈泡組件，其具有軸向延伸的柄部，其支撐了橫向于軸線延伸的頭部，所述頭部具有大致線性延伸的第一區(qū)域，第一組LED，其安裝成沿著各自區(qū)域大致成一排，并且定向成在一個(gè)平面內(nèi)朝向反射器，用于LED的電連接件，其延伸穿過所述頭部和柄部而到達(dá)所述組件的外部，以用于電連接，和燈座，其在貫通通道中延伸，并且機(jī)械式地安裝在光罩上，其中所述LED組件定向成面向反射面。
11.一種反光燈組件，其包括反射器罩，其具有各自帶相應(yīng)的規(guī)定反射面的多個(gè)反射器區(qū)域；各所述反射器區(qū)域形成有限定了各自貫通通道的相應(yīng)壁，多個(gè)燈泡組件，其各自具有軸向延伸的柄部，其支撐了橫向于軸線延伸的頭部，所述頭部具有大致線性延伸的第一區(qū)域，第一組LED，其安裝成大致沿著所述區(qū)域成一排，并且定向成在一個(gè)平面內(nèi)朝向相應(yīng)的反射器，用于LED的電連接件，其延伸穿過所述頭部和柄部而到達(dá)所述組件的外部，以用于電連接，和燈座，其在各自的貫通通道中延伸，并且機(jī)械式地安裝在所限定的貫通通道的相應(yīng)一個(gè)中，其中各個(gè)所述LED組件定向成面向各自的反射面。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的反光燈組件，其特征在于，至少一個(gè)反射器區(qū)域提供了擴(kuò)展光束圖。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的反光燈組件，其特征在于，至少一個(gè)反射器區(qū)域提供了亮斑圖案。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的反光燈組件，其特征在于，至少第一反射器區(qū)域提供了擴(kuò)展光束圖，其中至少第二反射器區(qū)域提供了亮斑圖案；其中至少第三反射器區(qū)域提供了第三光束圖。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的反光燈組件，其特征在于，所述橫向區(qū)域形成為一系列相鄰面，各LED安裝在各自的區(qū)域面上，各LED轉(zhuǎn)向而朝向所述反射器的特定區(qū)域。
16.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組件，其特征在于，所述LED定向成面向所述反射器，并且背向所述反射器的光學(xué)聚焦點(diǎn)。
17.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組件，其特征在于，所述組件具有大致水平橫向延伸的第二區(qū)域，其類似地支撐了第二組多個(gè)大致面向所述反射器的LED，其中所述第一組LED面向所述反射器的上半部，所述第二組LED面向所述反射器的下半部。
18.一種車燈組件，其包括前燈罩，其封閉了多個(gè)LED燈組件和反射器，其中各所述LED燈組件與相關(guān)的反射器成對(duì)地設(shè)置，各所述LED燈組件和反射器對(duì)提供了所述前燈光束圖的大致單獨(dú)的部分。
19.一種燈泡組件，其包括軸向延伸的柄部，其支撐了橫向于軸線延伸的頭部，所述頭部具有大致線性延伸的第一區(qū)域，所述線性區(qū)域包括具有法線的多個(gè)平坦面，所述法線定向成經(jīng)過公共平面附近和經(jīng)過公共點(diǎn)附近，所述頭部和所述柄部由銅或其合金形成，第一組LED，其安裝成沿著所述區(qū)域大致成一排，并且定向成在一個(gè)平面內(nèi)朝向反射器，所述LED安裝在平坦面上，從所述LED引出的法線定向成經(jīng)過公共平面附近，并且經(jīng)過公共點(diǎn)附近，用于所述LED的電連接件，其延伸穿過所述頭部和柄部而到達(dá)所述組件的外部，以用于電連接，和燈座，其帶有將所述組件相對(duì)于光罩機(jī)械式地安裝的連接機(jī)構(gòu)；以及具有第二橫向區(qū)域；第二組LED，其安裝成沿著所述第二區(qū)域大致成一排，并且定向成經(jīng)過第二平面附近朝向反射器，和用于所述第二組LED的電連接件，其延伸穿過所述頭部和柄部而到達(dá)所述組件的外部，以用于電連接。
全文摘要
一種反光燈組件可形成有反射器罩，其具有帶規(guī)定反射面的反射器；該反射器形成有限定了貫通通道的壁。燈泡組件具有軸向延伸的柄部，該柄部支撐了橫向于軸線延伸的頭部，該頭部具有大致線性延伸的第一區(qū)域，以及第一組LED，其安裝成沿著該區(qū)域大致成一排，并且定向成在一個(gè)平面內(nèi)朝向反射器。用于LED的電連接件延伸穿過該頭部和柄部而到達(dá)組件外部，以用于電連接。燈座在貫通通道中延伸，并且機(jī)械式地安裝在光罩上，其中LED組件定向成面向反射面。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK1752512SQ20051010893
公開日2006年3月29日 申請(qǐng)日期2005年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月23日
發(fā)明者R·J·約翰森, P·R·利曼 申請(qǐng)人:奧斯蘭姆施爾凡尼亞公司