专利名称：车辆头灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆头灯。本发明还涉及一种包含这种头灯的车辆。
背景技术：
当驾驶员在黑暗的条件下驾驶车辆的时候，车辆头灯对于驾驶员 看清路上以及路边的物体至关重要。头灯基本上是白光灯，但，通过 改变在道路特殊部分上的白光色温可以获得有益的效果。例如，带蓝 色的白光可以提高路肩或路旁的物体(如交通标志，行人，动物等) 的能见度。此外，对于更多地射向道路轴线的光，带黄色的白光灯更 加有效，因为其使迎面而来的车辆更加舒适，并降低对这部分道路的 注意力。
实现这些特点的一个途径是，在头灯的灯管的外表面提供适当的
颜色涂层，如飞利浦公司的"夜间导航汽车灯(NightGuide automotive lamps)"。然而，这种颜色涂层可能降低了头灯的效率，因为它们 可以吸收和/或反射灯管发出的部分光。另一个途径是，可以使用两 种光源，其中一种光源用于提供黄光而另一种光源用于提供蓝光。然 而，这两种不同颜色的光源可能不同地表现为时间、温度等的函数， 从而导致头灯随时间运行不协调。此外，这两种不同的光源需要更先 进的电子装置进行驱动。而且，基于不同技术的光源可能具有不同的 失效机理，致使包括几种光源的头灯更易于故障。
发明内容
本发明的目的是解决这些问题，进而提供一种特点在于具有不同 色温的增强型头灯。
这些或其他目的通过下面的描述而可显见，这通过根据所附权利 要求的一种头灯以及包含这种头灯的车辆而实现。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于车辆的头灯，该头灯包 含LED,其包括至少一个适于发射蓝光的LED芯片和至少一个用于将部分所述蓝光转换为黄光的覆盖转换器层，其中部分所述蓝光和
黄光形成在LED的法线方向发射的带蓝色的白光以及部分所述蓝光 和黄光形成以较大出射角发射的带黄色的白光，以及用于使至少部分 所述带黄色的白光射向所迷头灯的中央方向以及使至少部分所述带 蓝色的白光射向所述头灯的外围方向的装置。
本发明是以产生白光的现有技术为基础，通过将来自LED芯片 的未转换的蓝光与来自覆盖转换层的转换后的黄光相混合。垂直LED 芯片表面发射的光线与以较大角度发射的光线相比，吸收并转换为黄 光的光量较少，这因为前者穿过转换层的路径较短，这导致不一致的 颜色混合，即，带蓝色的白光和带黄色的白光。因此，本发明基于这 样的理解，这种不一致的颜色混合可以通过将带黄色的白光射向所述
现。出于上述的原因，当应用于车辆的时候，头灯的中心方向有利地 对应车辆的主前驱动方向，以致带黄色的白光射向道路的轴线，而带 蓝色的白光射向路沿。因此，根据本发明，具有不同色温的头灯可以 利用单一类型的光源(即，LED)实现，使得这样的头灯随时间和温 度运行更加一致。此外，可以使用相对简单的电子装置驱动单一光源。 而且，不需要彩色滤波器。
所述指向装置可以进一步适用于将LED芯片的侧面发出的未转 换的蓝光直射到所述头灯的外围方向，由此在带蓝色的白光中增加蓝 色。此未转换的蓝光可以在例如转换层的尺寸与LED芯片的尺寸相 同的情况下产生，或者在转换层小于LED芯片的情况下产生。
所述指向装置可以包含反射元件、折射元件和衍射元件中至少一 种。例如，以较大角度发射的带黄色的白光可以经反射元件射向所述 头灯的中央方向，而沿LED法线方向发出的带蓝色的白光可以经折 射元件折射到所述头灯的外围方向。
头灯优选地包含覆盖LED的透镜。这个透镜的目的是减少转换 层内的全内反射，以致可以更大程度地提取以较大出射角发射的带黄 色的白光，从而实现更不一致颜色混合，有利于应用于本发明头灯内。 所述透镜例如为硅树脂透镜。
所述转换层优选为固态转换器片，如陶瓷转换器片。这种转换器 片更加坚固并与非固态转换器片相比对温度的敏感度小。所述转换器层优选包含用于将蓝光转换为黄光的荧光体。
根据本发明的另一方面，提供了一种包含至少一个根据上述描述 的头灯的车辆。所述头灯的中央方向基本上与车辆的主前驱动方向对 应。因此，带黄色的白光射向道路轴线和任何迎面而来的车辆，而带 蓝色的白光射向车辆的侧面，即，射向路肩。所述车辆例如为一辆小 轿车。
本发明的这些和其他方面现在将通过举例的方式并参照附图来
描述；
图1示意性地示出根据本发明实施例的头灯； 图2为图1中头灯的LED的细节图示；
图3为图2中LED的发光角度与色温之间关系的曲线图；以及 图4为包含两个图1所示类型头灯的车辆的俯视图。
具体实施例方式
图1为根据本发明实施例的头灯10的示意图。头灯10包含LED 12，以及反射镜14和折射元件16。所述LED 12通过电子装置(图 中未示)驱动。
所述LED12在图2中进一步详细地示出。参考图2, LED 12包 含适于发出蓝光的LED芯片或管芯18。所述LED芯片(LED chip ) 18置于基板19上。在LED芯片18的上面，提供转换器片20，优选 地为包含荧光体的固态陶瓷转换器片。例如在文献US2005/0269582 中公开了一种适当的转换器片。
当LED12运行的时候，主要从LED芯片18的顶部发出的蓝光 经其上覆盖的转换器片20部分地吸收并转换为黄光。未转换的蓝光 以及转换后的黄光进而混合成白光。此外，未转换的蓝光23可以从 LED芯片18的侧面发出。
然而，由于转换器片20的给定厚度及荧光体浓度，垂直穿过LED 芯片18表面的光线22与以较大角度穿过的光线24相比，由于穿过 转换器片20的路径较短，所以较少被吸收和转换为黄光。这产生了 不一致颜色混合，其中带蓝色的白光以LED的法线方向发射以及带黄色的白光以较大出射角发射，典型地以大于75°的角度发射。为 了增强不一致颜色混合(inconsistent color mixing)，转换器片20 优选具有非结构化的顶面，尽管轻微散射的转换器片也可以工作。
为了进一步增强这种不一致颜色混合，可选择地利用硅树脂透镜 26来覆盖LED 12。所述透镜26减少了转换器片20内的全内反射，
种带^硅树脂透镜26^的12，发光角度(x轴)与相关色温(y 轴)之间的关系如图3所示。较高的相关色温意味着更多的带蓝色的 光。应当注意，透明转换器片也进一步增强了所述不一致颜色混合。
参考图1，这个不一致颜色混合用于提供特点在于具有不同色温 的头灯10。至少部分从LED 12以较大出射角发出的带黄色的白光 24经反射镜14射向头灯10的中央方向，而至少部分沿LED法线方 向发出的带蓝色的白光22经折射元件16射向头灯10的外围方向。 在图l中，带蓝色的白光22射向右侧，但其可替换地可射向一些其 它的外围方向。另外，可以使用衍射元件替代折射元件16。此外， 对于本领域的技术人员而言，引导带蓝色和带黄色的白光的可替换结 构是显见的。另外，未转换的蓝光23 (未在图1中示出)在此可以 向右直射加入带蓝色的白光22。
图4为包含图1中所示头灯10的车辆28的俯视图。车辆28可 以例如为一辆轿车或一辆^^共汽车或一辆卡车。在车辆上装备所述头 灯IO之后，头灯10的中央方向与车辆28的主前驱动方向30对应， 由此带黄色的白光24射向道路32和任何迎面而来的车辆。另一方面， 带蓝色的白光22射向马路32的路肩34。如上所解释地，带蓝色的 白光可以提高位于马路路肩或马路旁边的目标(如，交通标志，行人， 动物等)的能见度，而带黄色的白光例如对迎面过来的车辆更加适宜。 车辆28可以选择地进一步包含与头灯10类似的头灯10，，其中带黄 色的白光24，射向马路32，但带蓝色的白光22，射向左边来照亮马路 32对面的路肩34，。可选择地，头灯IO，可以为传统的白色头灯，或 者可以与头灯10类似，带蓝色的白光22，射向右边。这些描述的可选 设置主要适于右侧行驶的车辆。对于左侧行驶的车辆，可以做对称调 换。
对于本领域的技术人员而言，本发明绝不局限于上面所述的实施例中。相反，很多修改和变化可以包含在所附的权利要求中。例如，
尽管图2中示出了单个发光二极管芯片和单个转换器片，但LED可 以包含几个由一个或几个转换器片覆盖的LED芯片。例如，每个LED 芯片可以具有其自己的转换层。此外，尽管上面示出了具有两个头灯 的四轮车辆，但根据本发明的头灯或者可以类似地用于两轮车辆中， 如具有单个头灯的摩托车。
权利要求
1. 一种用于车辆的头灯(10)，包含发光二极管(LED)(12)，其包括至少一个适于发射蓝光的LED芯片(18)和至少一个用于将部分所述蓝光转换为黄光的覆盖的转换器层(20)，其中部分所述蓝光和黄光形成在LED的法线方向发射的带蓝色的白光，以及部分所述蓝光和黄光形成较大出射角发射的带黄色的白光，以及用于使至少部分所述带黄色的白光射向头灯的中央方向以及使至少部分所述带蓝色的白光射向头灯的外围方向的装置(14，16)。
2. 如权利要求1所述的头灯，其中所述指向装置进一步适于使从 LED芯片的侧面发出的未转换的蓝光射向所述头灯的外围方向。
3. 如权利要求1或2所述的头灯，其中所述指向装置至少包含 反射元件、折射元件和衍射元件中的一种。
4. 如权利要求1所述的头灯，进一步包含覆盖LED的透镜(26), 如硅树脂透镜。
5. 如权利要求l所述的头灯，其中所述转换器层为固态转换板， 如陶瓷转换器片。
6. 如权利要求l所述的头灯，其中所述转换器层包含荧光体。
7. —种包含至少一个如前面权利要求l-6任一所述的头灯的车 辆(32)。
8. 如权利要求7所述的车辆，其中所述头灯的中央方向基本上 与车辆的主前驱动方向对应。
全文摘要
本发明涉及一种用于车辆的头灯(10)。所述头灯包含发光二极管(LED)(12)，其包括至少一个适于发射蓝光的LED芯片(18)和至少一个用于将部分所述蓝光转换为黄光的覆盖的转换器层(20)，其中部分所述蓝光和黄光形成在LED的法线方向发射的带蓝色的白光以及部分所述蓝光和黄光形成以较大出射角发射的带黄色的白光，以及用于使至少部分所述带黄色的白光射向头灯的中央方向以及使至少部分所述带蓝色的白光射向头灯的外围方向的装置(14，16)。本发明还涉及一种包含这种头灯的车辆。
文档编号F21S8/10GK101438427SQ200780015970
公开日2009年5月20日 申请日期2007年4月25日 优先权日2006年5月2日
发明者A·L·韦杰斯 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司