[发明专利]LED前灯系统

说明书

相关申请的交叉引用

申请人在此要求他们在2005年8月31日提交的序列号为60/712,772的针对LED前灯系统的临时申请的权益。

技术领域

本发明涉及光源，并且更具体地涉及固态光源。更具体地，其涉及可用在前灯中以模仿白炽光的光分布图案(pattern)的固态光源。更具体地，其涉及可用作汽车前灯照明的固态光源。

背景技术

现在，为了效率性和持续性这两者，LED正用于各种照明应用。一种最困难的照明应用是汽车前照明，并且存在在前灯中使用LED的动力，因为它们寿命较长且耐久。需要良好的亮度，但是与钨卤素灯丝或弧光放电相比，LED没那么亮；因而，必须使用多个LED来生成所需的总光通量。这可通过将多个LED组合在一起来实现，但分散的光源难以把光集中起来，并且向前的汽车照明需要优良的光束方向。这样，需要具有足够的光通量和良好的光束结构的LED前灯系统。可以通过大面积地分布LED来实现前灯功能。这有助于解决过热的问题，但其由于需要从不同方向进行光束准直而放大了光束形成和光学问题。其还迫使外壳和支撑结构变大、笨重且昂贵。这就需要在光学上紧凑的LED前照明系统。

发明内容

因而，本发明的一个目的是消除现有技术的缺点。

本发明的另一目的是改进LED前灯。

在本发明的一个方面中，通过提供一种固态光源来实现这些目的，该固态光源包括被排列为总体上绕着轴发光的多个LED单元。透光光导具有多个输入窗口，每个LED单元面对相应的输入窗口。每个窗口横向截断该轴并从LED单元接收光。公共输出窗口在轴向上与输入窗口对准。光导具有在输入窗口和输出窗口之间延伸的光滑侧壁，并且透镜在轴向上与输出窗口对准，并且具有相对于输出窗口定位的焦点，以将从输出窗口接收的光折射为指向要照明的区域(field)的优选光束图案。电连接器提供来自外部源的功率以向所述LED单元供能，并且外壳以适当的关系来保持LED单元、光导、透镜和电连接器。

附图说明

图1是图示从图3的线1-1截取的本发明的实施例的前视图；

图2是图示图1的实施例的侧视图；

图3是从图1的线3-3截取的本发明的实施例的平面图；

图4是具有处于适当位置的光导的、图3的实施例的侧视图；以及

图5是汽车前灯的实施例的图示。

具体实施方式

为了更好地理解本发明以及其他和进一步的目的、其优点和能力，结合上述附图，参照以下公开和所附权利要求。

现在参照具有更多细节的附图，图1示出了固态光源10，其包括被排列为总体上围绕轴14发光的多个LED单元12。每个LED单元12可包括多个LED，例如，多达5个。它们可全部发射单色光，或者可为了特定效果而组合多种颜色。透光光导16与LED单元12相关联，并且具有多个输入窗口18。每个LED单元12面对相应的输入窗口18，并且，每个窗口18横向截断轴14并从LED单元12接收光。输入窗口18导向公共输出窗口20，该公共输出窗口20在轴向上与输入窗口18对准。光导16具有光滑的侧壁22，该侧壁在输入窗口18和输出窗口20之间延伸，以增强光导16中的全内反射。

透镜24在轴向上与输出窗口20对准，并且具有相对于输出窗口定位的焦点，以将从输出窗口20接收的光折射为指向要照明的区域(field)的优选光束图案。

电连接器26提供来自外部源的功率以向LED单元供能。

还可作为散热器的外壳28将LED单元12、光导16、透镜24和电连接器26保持在适当的关系下。为增加散热功能，可在外壳28上配备多个热辐射片29。

在本发明的优选实施例中，输出窗口20具有小于40平方毫米的面积。

图5中图示出的车灯系统30可包括多个固态光源10，其中不同的光源形成为提供不同的光输出，例如，一个光源10可提供高光束，而一个可提供低光束。

另外，可将光源配置为提供光束扩展功能、热点光束功能等。

可在直接安装到印刷电路板上的陶瓷固定装置中容纳LED单元12。如图2和图3所示，优选地，将单元12排列为一条或两条线。