TWI392827B - 用於具有一低光束功能的運載工具頭燈的發光二極體準直器元件 - Google Patents

用於具有一低光束功能的運載工具頭燈的發光二極體準直器元件 Download PDF

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Description

用於具有一低光束功能的運載工具頭燈的發光二極體準直器元件
本發明係關於一種用於具有一低光束功能的運載工具頭燈的發光二極體(LED)準直器元件，該LED準直器元件發射來自一光源之至少一區的至少一色彩之可見光。
用於此等運載工具頭燈之燈(其迄今已用於此應用之領域中)為白熾燈，特定言之，為具有一或兩個燈絲之鹵素燈或高壓力氣體放電燈。
通常，運載工具頭燈一方面產生被稱作一高光束之光，另一方面產生被稱作一低光束之光。高光束提供交通空間之最大照明。相反，低光束構成一在自運載工具方向盤之觀點的最佳照明與對向之運載工具的最小眩光之間的折衷。對於低光束規定一發光圖案，根據該發光圖案，頭燈的在一水平線上方之一輻射平面中不存在入射光輻射，亦即，頭燈應形成一尖銳的亮暗切斷(bright-dark cut-off)，以使得在正常條件下，一直線道路上的對向之交通不眩目。然而，由於提議頭燈來照明在與運載工具相距最大距離處的具有直接在亮暗切斷下方之區的交通空間，故頭燈之最高強度應在亮暗切斷處直接可用。
在本發明之上下文中，具有一低光束功能之運載工具頭燈皆為產生一亮暗切斷之頭燈，例如，純低光束頭燈、經組合之高與低光束頭燈、純霧頭燈、經組合之低光束與霧頭燈以及曲線照明頭燈。
已知淺藍色光較佳被交通空間中之障礙物(例如，交通標誌)反射，且因此，可較佳或較早尤其由照明各別交通空間之運載工具的司機觀察到，以使得此可規則地加強交通安全。相反，淺黃色光就對向之運載工具的司機而言引起較低眩光敏感性。因此，亮暗切斷上方之光的色彩亦很重要。此光通常表示為雜散光，因為其主要包含不受控制的散射光線。特定言之，對於一作為一汽車頭燈之應用而言，一發光機制之兩個基本特徵因此為必需的：一方面，照明源應能夠以高強度照明一與照明源大約相距75 m之距離處的區域，另一方面，其應在經良好照明之空間與其後方之未經照亮的區之間形成一尖銳的亮暗切斷，亦即，其應能夠產生一經界定之非均勻分佈的照明輻射。在道路區域之更靠近運載工具的方向上，將輻射具有一較小強度之光。由於與頭燈之較短距離，將在該處另外產生一過高照明。經良好照明之區域中的充足強度與照明源之亮度及協作光學系統之效率成正比。然而，產生一經界定之非均勻分佈的照明輻射(特定言之，一尖銳的亮暗切斷)為一設計挑戰。
原則上，雖然需要清楚地分離成一具有道路之良好照明的亮域及一在其上方具有對向之交通之最小眩光的暗域，但是必須考慮到暗域中亦需要一些照明以便辨識(例如)道路標誌或前方行駛之運載工具的後反射器或道路限制告示。此外，太強對比度使司機不舒服，例如，如視野中之物件及標記接著非常突然地出現。在不可避免的道路不平坦或彎曲之情況下，對於對向之交通而言，當眼睛突然受到完全強度的衝擊時，一尖銳的亮暗切斷使人不舒服。此處，一軟的亮暗切斷可在某種程度上緩和該效應。
軟化亮暗切斷之一可能性係投影系統中之光圈的模糊影像。此模糊影像亦可用於使用LED準直器元件之頭燈系統中。然而，在此方法中，難以控制之非吾人所樂見的色彩條紋通常沿投影頭燈系統中之亮暗切斷產生。
自WO 2004/053924 A2已知一種用於具有一低光束功能之運載工具頭燈的燈，該燈具有一外部包絡，且發射來自外部包絡之複數個區的至少不同色彩之可見光。在此外部包絡上提供至少一部分塗佈，以使得當實現低光束功能時，可用在部分塗佈處散射之可見彩色光至少部分地照明交通空間之位於亮暗切斷上方的至少彼區域，而同時可用經界定之區域中之一不同色彩的可見光照明通信空間之位於亮暗切斷下方的彼區域。此校正涉及諸如白熾燈之燈，特定言之涉及具有一或兩個燈絲之鹵素燈或高壓力氣體放電燈。
LED元件之設計已導致了為了(例如)用作汽車的具有一低光束功能之頭燈，具有一充足亮度之LED元件將在不久的將來可用的事實。
在使用LED之燈系統中，藉由配置複數個LED及藉由疊加其照明影像來嘗試解決尤其是強度之問題。自US 2003/0198060 A1已知此配置。根據此文獻，複數個LED彼此鄰近地配置，此由於其較小空間要求而係容易可行的，且此引起汽車頭燈之新設計。一反射器係配置於每一個別LED上方，該反射器使藉由LED所發射之光在一輻射之方向上基本上成直角偏轉。與一在LED後方配置於輻射之方向上的導光邊緣一起，反射器產生一具有一尖銳的亮暗切斷之照明影像，其藉由一投影透鏡而與其他照明影像疊加且在交通空間中成像。此構造具有藉由LED所發射之整個輻射在其到達次級光學系統之前大體上被反射至少一次的缺陷。然而，每一反射亦添加高達某一發光效率之損耗，因此，減小了此發光系統之功率。
需要燈，特定言之使用LED，其當實現低光束功能時，以一經界定之多色彩方式照明亮暗切斷下方的交通空間且直接在亮暗切斷下方達成一良好照明。
本發明之一目標係提供一種LED準直器元件以及一種具有此LED準直器元件之照明單元，其可在一工業大規模製造過程中有效地製造，其藉由實現低光束功能而以一經界定之多色彩方式照明至少亮暗切斷下方的交通空間，且直接在亮暗切斷下方達成一良好照明並因此允許道路安全之增加。
本發明之目標係藉由如請求項1之特有特徵來達成。
本發明之一基本態樣係LED準直器元件具有至少一LED作為此光源，該光源之操作中所輻射之光的主要部分可直接在LED準直器元件之一輻射角度範圍中輻射；且包含一準直器，其將不在LED準直器元件之輻射角度範圍中輻射之光偏轉至輻射角度範圍中，其中LED準直器元件係至少關於一準直器切割平面而以使得可在一相對於準直器切割平面且相對於LED準直器元件之輻射的一主方向正交界定的LED準直器元件之輻射平面中達成一經界定之非均勻亮度分佈的此方式來非對稱結構化；及至少一濾波器，其將以使得當實現低光束功能時，位於亮暗切斷下方之交通空間的區域可在經界定之區域中用不同色彩之可見光來照明的此方式而至少配置於準直器之一區中。
在此情況下，LED準直器元件係至少關於一準直器切割平面而以使得在一相對於準直器切割平面且相對於LED準直器元件之輻射的一主方向正交界定的LED準直器元件之輻射平面中達成一經界定之非均勻亮度分佈的此方式來非對稱結構化。
輻射角度範圍為其中來自準直器之光經輻射以產生所要定向發光的角度範圍。相關輻射角度範圍基本上為次級光學系統之偵測區。在輻射角度範圍內(光之最大部分在該範圍中輻射)的輻射之方向將被理解為LED準直器元件之輻射的主方向。準直器切割平面位於LED準直器元件之輻射的主方向上且亦切割LED元件。輻射平面大體上經由LED準直器元件正交於準直器切割平面而延伸且通常平行於一次級光學系統之一光進入角。其表示一幾何區域，該幾何區域通常與準直器之一孔徑重合。
將一"準直器"理解為意謂一反射表面，其大體上偵測不直接在輻射角度範圍中輻射的LED元件之全部光。與一反射器相反，準直器直接與LED晶片相連。為了在LED晶片之製造期間考慮公差，準直器可位於一與LED相距較小距離處，該距離可為(例如)大約0.5 mm，較佳甚至低於0.5 mm。
將一"非均勻亮度分佈"理解為意謂一在輻射平面中之亮度分佈，其中在不同區域中具有不同亮度位準。
在本發明之上下文中，將一"濾波器"或"濾波器元件"理解為意謂一光活性介體，其在光之通過期間具有不同特徵。此等特徵特定言之(但不排他地)取決於各別光線之波長。此等濾波器特定言之可為波長相依吸收、透射或反射濾波器。此等濾波器可以薄層之形式(干擾濾波器)的形式設計或可經設計為體積濾波器。一濾波器可(例如)藉由散射而離開基本上未受影響之光線的方向或者或多或少地改變該方向。不僅光譜特徵而且散射行為皆可經由濾波器之表面或體積而改變。
濾波器特定言之可應用於一透明載體上或可整合於其中，該載體形成準直器之末端且位於準直器出口面或準直器孔徑中。半透明(散射)濾波器(其僅部分地被照明)特定言之可用於產生軟的亮暗切斷。
本發明之一態樣避開偏轉在準直器之輻射角度範圍中的藉由LED元件所輻射之光的主要部分之前述技術狀態中所使用的此原理且改為遵循基本上利用直接藉由LED元件所輻射之光且導引該光(例如，直接導引至一次級光學系統中)的原理。此係基於必須藉由反射而實現之任何偏轉導致發光效率之損耗的辨識。
在本發明之上下文中，假設LED元件為無機固態LED，因為此等LED元件以充足強度為目前可用的。其當然亦可為其他電致發光元件(例如，雷射二極體)、其他發光半導體元件或有機LED，只要此等具有充足之功率值。
在本發明之上下文中，術語"LED"或"LED元件"因此將被認為是一用於任何類型的對應之電致發光元件的同義語。LED元件之一組份亦可為一以粉末或晶體形式之發光材料，其將所產生之光的一部分或整個光轉換成具有一不同波長之光。
在右手交通之國家中(例如，德國)，將選擇根據本發明之LED準直器元件且將其以使得在運載工具之行駛方向上，道路之右手側或特定言之其最外區係用淺藍色光來照明，而道路之左手側係用淺黃色光來照明的此方式而配置。減小對向之交通的眩光敏感性，而同時達成了道路之右手側的周邊視野中之物件的一經改良之感覺能力。在本發明之一適合之修改中，此等效地適合於左手交通。
附屬項2至10界定本發明之另外實施例；而不以一結論性方式表示此等實施例。
當使用用於照明頭燈光束分佈之區域(其中對向之交通的運載工具亦可能存在)的LED準直器元件時，例如，直接在亮暗切斷下方之區域及/或其上方之雜散光在某種程度上為淺黃色或具有一減小的藍色部分可係較佳的。此可(例如)藉由一沿高強度之邊緣的吸收濾波器來達成，該濾波器吸收藍色光。
當LED準直器元件應用於頭燈光束之周邊區中時，可藉由使用一沿高強度之邊緣的藍色干擾濾波器來增大色調，色調之增大對於辨識橫向道路標示且對於辨識障礙物係有利的。藉由干擾濾波器所反射之淺黃色光在其他光束區中的準直器中之可能更新之反射之後為可用的或可有助於雜散光以減小眩光印象。此外，組合亦為可想像的。
當實現低光束功能時，亮暗切斷下方之交通空間較佳可以使得黃色光在一第一區中支配、藍色光在一第二區中支配且大體上未受一濾波器影響之光在一第三區中支配的此方式來照明。
如上文所描述，一尖銳的亮暗切斷(在其下方，強度盡可能的高)係必需的，特定言之對於運載工具頭燈中之應用。
在本發明之一有利實施例中，因此，以使得直接在準直器之一第一邊緣處存在一高強度且在遠離LED的準直器之此邊緣之側處大體上不存在光強度的此方式設計非均勻亮度分佈，以使得產生一尖銳的亮暗切斷，而輻射之基本部分未藉由眩光或其類似物而漸弱。因此，在發光效率方面，設計大體上起作用而無損耗。
根據本發明，獲得非均勻亮度分佈，因為LED準直器元件具有一非對稱結構。
LED準直器元件之非對稱實施例可更佳以使得準直器之區域(其處形成第一邊緣)比第二區域相對於輻射之主方向更少傾斜的此方式而形成，以使得準直器產生一如上文所描述之尖銳的亮暗切斷。在一簡單的情況下，準直器之第一邊緣及第二邊緣位於準直器之面對區域處，以使得藉由LED元件所輻射之光在第一邊緣處比在第二邊緣處以一更強的濃度輻射。
在上述設計替代物的一組合變體中，將一關於準直器切割平面而傾斜配置之LED配置於一非對稱設計之準直器中。
接著準直器區域之形式不限於平滑區域及其組合，但是可(例如)取決於準直器之深度而以不同的強烈程度連續彎曲。
若亮暗切斷將經設計為更軟的，則沿準直器之邊緣使用散射濾波器元件係較佳的。接著，在邊緣處，亮度不會突然減小，而是將隨著距離增大而特別緩慢地減小。此配置亦可用以在實際準直器孔徑外部之區中提供一具有一非常小但經界定之亮度的區，從而允許頭燈光束中之亮暗切斷上方之強度的受控制之實現。
根據本發明之又一有利實施例，一次級光學系統係在輻射之主方向上配置於準直器孔徑後方，該系統將所輻射之光在待照明之空間中成像。通常，次級光學系統可由一投影透鏡組成，該投影透鏡將藉由LED準直器元件所產生之照明影像投影於待照明之物件上。透鏡可為一球面或一非球面透鏡，但是亦可使用具有一僅設定於一方向上之焦點的圓柱透鏡。此外，旋轉對稱或平面抛物線反射器或者開放空間反射器可被認為是次級光學系統。在本發明之上下文中，此列舉並不排他。
具有不同特徵(例如，一不同發光效率或一不同色彩)之複數個LED元件可較佳組合於一準直器中。在同時操作之情況下，由混合準直器中之光而產生一平均結果。當製造LED時，通常發展一在標稱值周圍的所提及之參數的散佈。一準直器中具有(例如)太高及太低色溫之複數個LED元件的組合仍然允許產生所要色彩之光且因此提供整個製造範圍之一更經濟的應用。此外，具有不同色彩特性之LED的組合允許藉由各別元件之一非均勻控制而以一經界定之方式改變藉由準直器所產生之光的色彩。
此外，可利用濾波器元件來以高精確度確定亮暗切斷相對於LED準直器元件之外殼之機械參考的幾何位置。當具有準直器表面之LED由於必需的精確度而被預裝配為一中間單元時，此可為有用的，然後，將此單元安裝於準直器外殼中。在情況下，接著，定位準直器出口孔徑之精確度減小。另一方面，亦可包含一光圈之濾波器元件可獨立地以高精確度定位於準直器出口孔徑上方。
本發明之目標亦藉由如請求項11所界定的具有根據本發明之至少一LED準直器元件的照明單元來達成。
自下文所描述之實施例將易瞭解本發明之此等及其他態樣，且參看下文所描述之實施例將闡明本發明之此等及其他態樣。
圖1示意闡明一道路b上之一頭燈a的光輻射路徑。藉由一LED準直器元件之一輻射表面c及藉由一次級光學系統d來象徵頭燈a。輻射表面c在四個角r、s、t與u之間具有四個邊界線。道路b藉由一中間條帶e而劃分成兩個車道f及g。具有頭燈a之運載工具(未圖示)在車道f中(右手交通)。車道g係用於對向之交通。頭燈a照明一交通空間h，其中頭燈a產生一具有角r'、s'、t'及u'之影像。
自輻射表面c發出之光入射於次級光學系統d上。次級光學系統d通常係由一透鏡形成，透鏡以一橫向及高度倒置方式成像輻射表面。由於輻射平面c與待照明之道路f成一角度α，故其在道路上之所得影像失真。儘管自r至s或自t至u之距離的長度相同，但是延伸t'至u'具有一自r'至s'之距離的多倍長度。在交通空間h之照明中亦考慮此失真。在交通空間h之一大約均勻照明的情況下，在u與t之間的輻射平面之邊緣處比在r與s之間的相反邊緣處需要一大得多的發光功率。理想地，因此在邊緣u與t處之一高發光功率與邊緣r與s處之一較小發光功率之間形成一連續過渡或一亮度梯度。
為了避免對向之交通的眩光，應不再有光輻射於具有角r'、s'、t'及u'之影像的外部。此特定言之與t'與u'之間的邊緣有關。此處，光源必須形成一尖銳的亮暗切斷，因為此邊緣上方之光將使對向之交通眩目。因此，亮暗切斷必須沿線t至u在輻射平面處形成。
在構造一根據本發明之LED準直器元件中如下轉換此等要求：一如圖2中所展示之LED準直器元件1包含一LED元件2及一準直器3。LED元件2在一平行於一第一準直器切割平面4而延伸的輻射之主方向上輻射光。此處，將LED元件2之輻射的主方向界定為與其中LED元件2之晶片延伸的平面垂直。
準直器3具有一第一反射器區域5，其平行於第一準直器切割平面4而延伸。相對於與第一反射器區域5相對之第一準直器切割平面4，存在一第二反射器區域，其由一下方區6及一上方區7組成。為了避免損耗，兩個反射器區域與LED元件2之距離很小且明顯小於此元件之尺寸。在輻射之主方向上，兩個區6、7皆具有一遠離準直器切割平面4之傾斜。下方區6遠比上方區7更少強烈地向準直器切割平面4傾斜。第一反射器區域5及上方區7在一輻射表面10中於準直器3之一第一邊緣8處及準直器3之一第二、相反邊緣9處終止。輻射表面10將僅被理解為一幾何位置，在圖1中，其與準直器孔徑重合。準直器孔徑在空間上係藉由邊緣8、9以及兩個表面15(圖2中未圖示)之邊緣來形成邊界。LED元件2之輻射的主方向與準直器切割平面4皆垂直於輻射表面10。
圖2闡明與一LED元件2協作之非對稱準直器3的操作之模式。圖2僅以實例之方式展示一光束，該光束係藉由LED元件2來發射。然而，實際上，LED元件2貫穿其寬度而無方向性地輻射光(朗伯輻射)。藉由實線箭頭11來象徵LED元件2之輻射。特定言之，實線箭頭11表示輻射(其直接被反射(未被反射)或在第一反射器區域5處至多被反射一次)離開準直器3。因為第一反射器區域5自LED元件2平行於準直器切割平面4而延伸，所以其將經輻射之光之一相對較大部分朝向準直器3的邊緣9而反射於空間中。
下方區6自LED元件2之一邊緣以一高達大約45°之傾斜延伸遠離準直器切割平面4。因此，其反射以一與輻射之主方向或準直器切割平面4的大角度輻射之光的基本部分。然而，由於其傾斜，下方區6以一比反射器區域5與準直器切割平面4大體上平坦的角度反射輻射。因此，藉由其反射之光的僅一部分入射於相反的反射器區域5上，其中光再一次被反射。因此，藉由下方區6所反射之光的其他部分到達輻射表面10而無進一步反射，該輻射表面以邊緣8及9為橫向邊界。由於區6之幾何形狀，此光入射於輻射表面10之靠近第一邊緣8的一區域上，特定言之在濾波器12之區中。由於上方區7比下方區6更強烈地傾斜，故來自LED元件2之輻射不會直接入射於上方區7上。其亦不會進一步反射該已在反射器區域5處被反射一次之光線。因此，不需要具有一高度反射表面；原則上，其甚至可省去。
在上文所描述之構造中，藉由LED元件2所發射之靠近第一邊緣8的輻射之一主要部分因此必須入射於輻射表面10上，以使得輻射之亮度分佈具有一級數，其中自第一邊緣8至第二邊緣9梯度減小。在邊緣8背離LED之側上，在輻射表面10後方僅發生非常輕微的雜散輻射，其中次級光 學系統的一適合之選擇及/或耦合可確保此雜散輻射不會在交通空間中之亮暗切斷上方成像。濾波器12係配置於輻射表面10之區域中且平行於其中LED元件2之晶片延伸的平面。關於其位置，濾波器12係同時配置於準直器3之邊緣8的區域中，其中，以所展示之形式，濾波器12之一邊緣大體上以邊緣8終止。因此，自LED元件2輻射之光的一部分到達濾波器12。
如圖3中所展示，此在一LED準直器元件1之輻射平面中產生一外觀或一照明影像。自上方邊緣8朝向下方邊緣9，沿平行於虛構交叉線1-1之每一區界定一減小之照明。由於幾乎沒有光輻射於第一邊緣8之上，因此最大銳亮暗切斷沿邊緣8顯現。來自濾波器12之輻射表面13(圖3中之陰影矩形表面)的光具有一根據濾波器12之各別特徵的相關色彩。因此，特定言之，對於汽車頭燈給出一發光系統之兩個最重要特徵，即，一方面為一直接在最高發光強度之區處之尖銳的亮暗切斷(bright-dark cut-off)，且另一方面為自亮暗切斷(bright-dark cut-off)處之高強度至面對亮暗切斷之區之低強度的亮度分佈中之經界定梯度。
圖4為如圖2中所展示之根據本發明之LED準直器元件1的透視圖。此圖主要闡明反射區域5、6、7或兩個橫向反射器表面15相對於彼此及相對於LED元件2的配置。平行於圖2之圖式的平面，LED準直器元件1受兩個橫向反射器表面15限制。當在輻射之方向上觀看時，此等橫向反射器表面15向外傾斜，但是正好亦可與LED元件2之平面成直角而延伸且因此平行於如圖2中所展示之準直器切割平面4。
LED元件2覆蓋一基本上為矩形之區域，該區域之最長側平行於如圖2中所展示之準直器切割平面4而延伸。
代替一基本上為矩形之LED元件2，如圖4中所展示，複數個(例如)正方形LED元件可替代地鄰近於彼此而配置，以使得一矩形區域將再次產生。
在圖4中展示為一陰影區域之濾波器元件12或其輻射表面13位於準直器出口孔徑之一區域中，亦即，大約平行於基本上為矩形之LED元件2。
圖5為道路上具有一根據本發明之LED準直器元件之頭燈的輻射路徑之簡化透視圖。圖5大體上對應於圖1，其中此外，強調在圖5中展示為一陰影區域的道路14上之區，其中出現來自濾波器12之區的光。
圖6展示根據本發明之LED準直器元件1的又一實施例。類似於圖2，濾波器元件12係配置於邊緣8之區中，且現有意地以使得濾波器12自邊緣8突出的此方式配置。在此類型之配置的情況下，濾波器12(除了圖2之描述中所提及之雜散光之外)現具有所要的散射特徵。因此，入射於濾波器12上之光的一部分可被偏轉至邊緣8後方的區中且由該處到達次級光學系統。因為僅一小部分的光以此方式偏轉，所以超出邊緣8之亮度相應地小且隨著距離增大而繼續減小。因此，在一影像(類似於圖5)中，一具有一經界定之彩色外觀之軟的亮暗切斷將在道路上產生。特定言之，在此情況下，可色彩中和地且僅以一散射型式實現濾波器。
圖7展示根據本發明之LED準直器元件1的又一實施例。在圖7中所展示之實施例中，在邊緣9附近的低亮度之區中提供一濾波器12，該濾波器將自其處射出之光線的方向偏轉至次級光學系統之偵測區的方向上。在無一以此方式配置之濾波器12的情況下，輻射之一主要部分將最可能位於此偵測區外部。因此，此濾波器12可有助於增大發光系統之效率。
1．．．發光二極體(LED)準直器元件
2．．．LED元件/LED
3．．．準直器
4‧‧‧第一準直器切割平面/準直器切割平面
5‧‧‧第一反射器區域/反射器區域/反射區域/第一區域
6‧‧‧下方區/第二區域/反射區域/區
7‧‧‧上方區/第二區域/反射區域/區
8‧‧‧第一邊緣/邊緣
9‧‧‧第二邊緣/邊緣
10‧‧‧幅射表面
11‧‧‧實線箭頭
12‧‧‧濾波器/濾波器元件/散射濾波器
13‧‧‧幅射表面
14‧‧‧陰影區域的道路
15‧‧‧表面/橫向反射器表面
a‧‧‧頭燈
b‧‧‧道路
c‧‧‧幅射表面/輻射平面
d‧‧‧次級光學系統
e‧‧‧中間條帶
f‧‧‧車道
g‧‧‧車道
h‧‧‧交通空間
r‧‧‧角/邊緣
r'‧‧‧角
s‧‧‧角/邊緣
s'‧‧‧角
t．．．角/邊緣
t'．．．角
u．．．角/邊緣
u'．．．角
圖1為道路上之一頭燈之輻射路徑的簡化透視圖表示；圖2為穿過根據本發明之LED準直器元件之第一實施例的剖面；圖3展示LED準直器元件之輻射平面中的照明影像；圖4為如圖2中所展示之LED準直器元件的透視圖；圖5為具有如圖2中所展示之根據本發明之LED準直器元件的頭燈之道路上之輻射路徑的簡化透視圖表示；圖6為穿過根據本發明之LED準直器元件之第二實施例的剖面；及圖7為根據本發明之LED準直器元件之第三實施例的剖面。
1．．．發光二極體(LED)準直器元件
2．．．LED元件/LED
3．．．準直器
4．．．第一準直器切割平面/準直器切割平面
5．．．第一反射器區域/反射器區域/反射區域/第一區域
6．．．下方區/第二區域/反射區域/區
7．．．上方區/第二區域/反射區域/區
8．．．第一邊緣/邊緣
9．．．第二邊緣/邊緣
10．．．幅射表面
11．．．實線箭頭
12．．．濾波器/濾波器元件/散射濾波器

Claims (12)

  1. 一種用於一具有一低光束(low-beam)功能之運載器具頭燈的發光二極體(LED)準直器元件，其發射來自一光源之至少一區之至少一色彩的可見光，其特徵在於該LED準直器元件(1)具有至少一LED(2)作為該一光源，該光源之操作中所輻射之光的主要部分可直接在該LED準直器元件(1)之一輻射角度範圍中輻射；且包含一準直器(3)，其將不在該LED準直器元件(1)之該輻射角度範圍中輻射之光偏轉至該輻射角度範圍中，其中該LED準直器元件(1)係至少關於一準直器切割平面(4)經非對稱結構化，以使得在一相對於該準直器切割平面(4)且相對於該LED準直器元件(1)之輻射的一主要方向經正交界定的該LED準直器元件(1)之輻射平面中可達成一經界定之非均勻亮度分佈；及至少一濾波器(12)，至少配置於該準直器(3)之一區中，使得當實現該低光束功能時，位於亮暗切斷下方之交通(traffic)空間的區域可在經界定之區域中用不同色彩之可見光來照明。
  2. 如請求項1之LED準直器元件，其特徵在於此等濾波器(12)之至少一者係經配置以使得來自一高強度之區的光較來自低強度之區的光具有一不同的光譜組成，較佳的是具有一較大黃色部分或藍色部分。
  3. 如請求項1之LED準直器元件，其特徵在於一非均勻亮度分佈係經設計以使得直接在該準直器(3)之一第一邊緣(8)處存在一高強度，且在遠離該LED(2)的該準直器(3) 之該邊緣(8)之側處實質上不存在光強度。
  4. 如請求項1之LED準直器元件，其特徵在於至少一散射濾波器(12)係沿該準直器(3)之一邊緣(8)配置，以使得雜散光，更佳為黃色的雜散光到達該亮暗切斷上方之區。
  5. 如請求項1之LED準直器元件，其特徵在於該準直器(3)之在其處形成一第一邊緣(8)的一第一區域(5)比一第二區域(6、7)相對於輻射之該主方向較少傾斜。
  6. 如請求項1之LED準直器元件，其特徵在於一次級光學系統係在輻射之該主方向上配置於準直器孔徑後方，該次級光學系統將該所輻射之光在待照明之該空間中成像。
  7. 如請求項1之LED準直器元件，其特徵在於該LED為一有機或一無機LED。
  8. 如請求項1之LED準直器元件，其特徵在於具有不同特徵之複數個LED元件(2)係配置於該準直器(3)中。
  9. 如請求項1之LED準直器元件，其特徵在於該濾波器(12)係配置於該準直器(3)之一邊緣(8)的區中。
  10. 如請求項1之LED準直器元件，其特徵在於該濾波器充當一參考點以便以高精確度確定該亮暗切斷相對於該LED準直器元件(1)之外殼之機械參考的幾何位置。
  11. 一種照明單元，其具有如請求項1至10之至少一LED準直器元件(1)。
  12. 如請求項11之照明單元，其特徵在於當實現該低光束功能時，該亮暗切斷下方之該交通空間可以使得除了具有在色彩方面基本上未受影響之光的一第一區之外存在至 少一第二區的此一方式來照明，其中該第二區具有經界定的在色彩方面受影響之光，特定言之係藍色或黃色光。
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