(57)【要約】  本発明はＬＥＤランプを記載する。本ＬＥＤランプは、自動車用フロント照明装置の反射器の中へ挿入するように具現化されたランプベースと、ランプベースから外側に延びているパネルであり、自動車用ヘッドランプの中の取り付け位置において反射器の一方の半体へ対向するように配置された第１垂直側面および前記反射器の他方の半体へ対向するように配置された第２垂直側面を有するパネルと、パネルの各垂直側面上にＬＥＤダイのセット（ＰＡ、ＰＢ）を有する一次光源と、２部シールドであり、パネルの第１垂直側面上のＬＥＤのセット（ＰＡ）をシールドするように配置されている第１シールド半体およびパネルの第２垂直側面上のＬＥＤダイ（ＰＢ）をシールドするように配置されている第２シールド半体を有する２部シールドを含む。ここで、２部シールドは、ロービームを提供するための機能的に等価なフィラメントランプのシールド形態を有する。本発明は、さらに、そうしたＬＥＤランプと、ＬＥＤランプを受け容れる反射器と、自動車用フロント照明装置のコントローラに接続するための電気インターフェイスとを含む、自動車用フロント照明装置を記載する。
2020510288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用ヘッドランプにおいて、機能的に等価なフィラメントランプを置き換えるためのＬＥＤランプであって、
前記機能的に等価なフィラメントランプは、ロービームフィラメント、および、前記自動車用ヘッドランプにおいてロービーム機能を提供するためのシールドであり、前記シールドのエッジは前記ロービームの明/暗のカットオフラインを生成する、シールドを含み、
前記ＬＥＤランプは、
自動車用フロント照明装置の反射器の中へ挿入するように具現化されたランプベースと、
前記ランプベースから外側に延びているパネルであり、前記自動車用ヘッドランプの中の取り付け位置において、反射器の一方の半体へ対向するように配置された第１垂直側面、および、前記反射器の他方の半体へ対向するように配置された第２垂直側面を有する、パネルと、
前記パネルの各垂直側面上にＬＥＤダイのセット（ＰＡ、ＰＢ）を有する一次光源と、
２部シールドであり、前記パネルの前記第１垂直側面上のＬＥＤのセット（ＰＡ）をシールドするように配置されている第１シールド半体、および、前記パネルの前記第２垂直側面上のＬＥＤダイ（ＰＢ）をシールドするように配置されている第２シールド半体を有する、２部シールドと、
を含み、
前記２部シールドは、前記機能的に等価なフィラメントランプのシールド形態を有し、かつ、
前記一次光源および前記２部シールドは、前記ロービームの明/暗のカットオフラインを生成する前記シールドのエッジを用いて、前記ロービーム機能を提供する、
ＬＥＤランプ。
【請求項２】
前記一次光源のＬＥＤダイのセットそれぞれは、３個のＬＥＤから成る１つのアレイを含む、
請求項１に記載のＬＥＤランプ。
【請求項３】
前記ＬＥＤランプは、二次光源を含み、前記二次光源は、前記パネルの各垂直側面上に配置されたＬＥＤダイのセット（ＳＡ、ＳＢ）を含む、
請求項１または２に記載のＬＥＤランプ。
【請求項４】
前記二次光源のＬＥＤダイのセットそれぞれは、少なくとも２個のＬＥＤから成る１つのアレイを含む、
請求項３に記載のＬＥＤランプ。
【請求項５】
前記機能的に等価なフィラメントランプは、さらに、ハイビームフィラメントを含み、
前記一次光源のＬＥＤダイは、前記機能的に等価なフィラメントランプの前記ロービームフィラメントの位置に基づいて前記パネル上に配置されており、かつ、
前記二次光源のＬＥＤダイは、前記機能的に等価なフィラメントランプの前記ハイビームフィラメントの位置に基づいて前記パネル上に配置されている、
請求項３に記載のＬＥＤランプ。
【請求項６】
前記一次光源のＬＥＤダイは、前記機能的に等価なフィラメントランプの前記ロービームフィラメントの位置に基づいて前記パネル上に配置されている、
請求項１または２に記載のＬＥＤランプ。
【請求項７】
前記一次光源のＬＥＤダイの数は、前記機能的に等価なフィラメントランプの前記ロービームフィラメントと少なくとも等価な光出力を達成するように選択されている、
請求項１または２に記載のＬＥＤランプ。
【請求項８】
前記ＬＥＤランプは、前記ランプベースの中に組み込まれたドライバを含む、
請求項１または２に記載のＬＥＤランプ。
【請求項９】
自動車用フロント照明装置であって、
請求項１乃至８いずれか一項に記載のＬＥＤランプと、
前記ＬＥＤランプを受け容れる反射器と、
前記自動車用フロント照明装置のコントローラに接続するための電気インターフェイスと、
を含む、自動車用フロント照明装置。
【請求項１０】
前記ＬＥＤランプは、二次光源を含み、
前記ＬＥＤランプのドライバは、前記コントローラからの信号に応じて、前記一次光源の前記ＬＥＤダイを動作化させてロービームを生成し、前記二次光源の前記ＬＥＤダイを動作化させてハイビームを生成する、ように具現化されている、
請求項９に記載の自動車用フロント照明装置。
【請求項１１】
前記ドライバは、前記二次光源の前記ＬＥＤダイに加えて、前記一次光源のＬＥＤダイを動作化させて前記ハイビームを生成する、ように具現化されている、
請求項１０に記載の自動車用フロント照明装置。
【請求項１２】
前記自動車用フロント照明装置は、
前記ＬＥＤランプのランプベースへの接続を具現化し、パネルへの熱的接続を達成する放熱部、を含む、
請求項９または１０に記載の自動車用フロント照明装置。
【請求項１３】
前記放熱部は、複数のフィンを有する、
請求項１２に記載の自動車用フロント照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤランプ、および照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード(LED)は、比較的に電力消費が少なく、そして、長い寿命を有する、非常に効率的な光源である。LEDは、非常に正確に調整された色温度が可能であるように、広範囲の波長にわたり発光するようにデザインまたは構成することができる。これらの理由のため、LEDは、多くのレトロフィット（retrofit）アプリケーションにおいて使用されている。例えば、白熱灯、ハロゲンランプ、蛍光ランプ、等を置き換えるためである。多くの場合には、新しいLEDランプが既存のランプを置き換えることができるように、１つまたはそれ以上のLED光源、並びに任意の必要な電気コンポーネント、を有するキャリアを、既存のタイプのランプ本体に組み込むことは比較的簡単である。例として、フィラメントの代わりに１つまたはそれ以上のLEDを有するE27電球、LEDのアレイがチューブランプ内の蛍光ガスを模倣するチューブLED(TLED)、等がある。しかしながら、いくつかのランプは、非常に特定的なビーム形状を生成するように全体システムにおける使用のために開発されており、例えば、特定的なフィラメントランプと反射器（reflector）の組み合わせは非常に特定的なビーム形状を生成する。H4、HS1、H13、H17、H19ランプは、そうした自動車ランプの例であり、そして、それらの物理的構造および光出力特性は、適切な基準によって非常に厳密に規定されている。例えば、ハロゲン光源は、ECE  R37において説明され、かつ、規定されており、一方で、ECE  R112は、ヘッドランプおよびそれらのビームパターンを規定している。
【０００３】
H4ハロゲンランプといったいくつかのランプは、ロービーム（low  beam）とハイビーム（high  beam）の機能を１つのランプの中で組み合わせている。そうしたランプは、ハロゲンガスを含んでいるガラス容器を含み、そして、２個のフィラメント、および、自動車用ヘッドランプの一部である反射器の中にランプが取り付けられたときに正しく動作するように非常に特定的な位置に配置されたシールドを有する。反射器のデザインは、フィラメントおよびランプ容器内側のシールドの幾何学的特性および位置を使用する光学系の原理に基づいている。例えば、１つのフィラメントが反射器の焦点に配置されることを要し、一方で、他のフィラメントは焦点のいくらか前方で、かつ、軸のわずか上方に配置されることを要し得る。ロービームフィラメントのすぐ下に配置されたカップ形状のシールドは、例えば１６５°の角度にわたりロービームフィラメントをシールドすることができる。シールドの目的は、ロービームフィラメントから来る光を部分的に遮断することであり、そして、シールドのエッジは、ロービームパターンの明/暗のカットオフラインを生成するために使用される。
【０００４】
ハロゲンランプまたはフィラメントランプといったランプの欠点は、それらの比較的に短い寿命であり、別の欠点は、それらの比較的に高い電力消費である。このことは、化石燃料消費を削減するため、または、電気自動車の広がりを増加させるための努力がなされるにつれて、より重要になってきている。さらに、ハロゲンランプといったランプによって放射される光の色温度は、非常に低く、そして、黄色がかって（yellowish）または「暖かく（”warm”）」見え得るものであるが、一方で、自動車用フロント照明アプリケーションにおいては「より冷たい（”cooler”）」白色光が、しばしば、望まれている。
【０００５】
国際公開第2015091462号および米国特許出願公開第20160290585号の両方は、ロービーム並びにハイビームを提供する二重機能（dual  function）のLEDランプを開示している。ロービームおよびハイビームのLED光源に係る様々な位置および構造が示されており、ロービームを形成するためのシールドによって部分的に支持されている。
【０００６】
上述のタイプのフィラメントランプを置き換えることができ、従って関連する問題を克服するLEDランプを提供することが、本発明の目的である。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的は、独創的なLEDランプによって、および、独創的な自動車用フロント照明装置によって達成される。
【０００８】
本発明に従って、当該LEDランプは、自動車用フロント照明装置の反射器の中へ挿入するように具現化されたランプベースと、ランプベースから外側に延びているパネルであり、自動車用ヘッドランプの中の取り付け位置において反射器の一方の半体へ対向するように配置された第１垂直側面および反射器の他方の半体へ対向するように配置された第２垂直側面を有するパネルと、パネルの各垂直側面上にＬＥＤダイのセットを有する一次光源と、２部シールドであり、パネルの第１垂直側面上のＬＥＤのセットをシールドするように配置されている第１シールド半体およびパネルの第２垂直側面上のＬＥＤダイをシールドするように配置されている第２シールド半体を有する２部シールドを含む。ここで、２部シールドは、ロービームを提供するための機能的に等価なフィラメントランプのシールド形態を有する。ここにおいて、「垂直（”vertical”）」は、反射器の中のランプが自動車用ヘッドランプに取り付けられている場合を参照する。
【０００９】
本発明のLEDランプの利点は、特定的な機能を満たすようにデザインされている既存のタイプのランプの性能を確実に模倣できることである。例えば、いくつかの種類のフィラメントランプは、非常に特定的なビーム形態を生成するために、照明ユニットの反射器と共に使用されるように構成されている。そうしたビーム形状は、フィラメントランプ及びそれが取り付けられている反射器が組み合わされた特性の結果である。そうしたフィラメントランプを置き換えるために、本発明のLEDランプを使用することができることは、非常に有利である。反射器および照明ユニットの任意の他の光学系も交換する必要がないからである。さらに、LEDは、白熱電球またはハロゲン電球よりもはるかに少ない電力を消費する。LEDの別の著しい利点は、非常に高い色温度において発光するようにデザインできることである。このことは、例えば、より暖色（warmer  color）の光を発するハロゲンランプでは不可能である。LEDランプの別の特徴は、寿命が非常に長いことである。本発明のLEDランプは、従って、自動車用フロントビームアプリケーションについて、既存のタイプのハロゲンランプまたはフィラメントランプに対する非常に魅力的な代替品である。
【００１０】
本発明の照明装置は、そうしたLEDランプ、および、一次光源と、いくつかの実施形態においては、二次光源のLEDを正しく駆動するために適したドライバ電子回路を有するドライバを含む。ドライバは、レトロフィットLEDランプにおいて、例えば、ランプのベースに組み込むことができる。本発明の照明装置は、好ましくは、自動車または車両に組み込まれたコントローラと共に使用されるように具現化されている。そうしたコントローラは、一般的に、ユーザの動作に応じて、ロービームとハイビームを動作化／非動作化するように具現化されている。そうしたコントローラは、本発明のLEDランプによって置き換えられるフィラメントランプのコントローラと機能的に同じであり得る。
従属請求項および以下の説明は、本発明の特に有利な実施形態および特徴を開示している。実施形態の特徴は、適宜組み合わせることができる。１つの請求項のカテゴリのコンテキストにおいて説明される機能は、別の請求項カテゴリに対しても同様に適用できる。
【００１１】
本発明のLEDランプは、既存のフィラメントランプ、すなわち「レガシー（”legacy”）」フィラメントランプを置き換えるために使用することができる。「レガシー」フィラメントランプは、そのフィラメントランプを置き換えるLEDランプには機能的に関連しないとしても、固執されることを要する所定のデザイン上の制約を伴うランプとして理解されるべきである。本発明のLEDランプによって置き換えられるフィラメントランプは、以下において、単純に「レガシーランプ」として参照され得る。
【００１２】
LEDダイ、または、略して、LEDの数、及び／又は、各LEDの光出力が、一次LED光源の全体的な光出力を決定する。したがって、本発明の好ましい実施形態において、一次光源は、パネルの各垂直側面上に少なくとも２個のLEDから成るアレイを有する。好ましくは、一次光源は、パネルの各側面上において直線状に配置された３個のLEDを有している。一次光源のLEDダイは、好ましくは、機能的に等価なフィラメントランプの対応するフィラメントの位置に対応するように、パネル上に配置されている。例えば、本発明のランプが所定のフィラメントランプを置き換える場合に、一次光源のLEDダイは、機能的に等価なフィラメントランプのフィラメントの位置に対応するようにパネル上に配置されており、そして、一次光源のLEDの数は、機能的に等価なフィラメントランプのフィラメントの光出力を達成するように選択されている。そうした具現化において、LEDレトロフィットランプは、ハロゲンフィラメントランプのために本来デザインされたヘッドランプにおいて使用することができる。
【００１３】
同様に、いくつかの実施形態において、二次光源は、また、パネルの各垂直側面上に配置されたLEDダイのセットも有している。ここでも、また、二次光源のLEDダイは、好ましくは、機能的に等価なフィラメントランプの対応するフィラメントの位置に対応するように、パネル上に配置されている。例えば、本発明のランプが２本フィラメントのランプを置き換える場合に、二次光源のLEDダイは、機能的に等価なH4フィラメントランプのハイビームフィラメントの位置に対応するようにパネル上に配置されている。この場合にも、また、二次光源のLEDの数は、機能的に等価なフィラメントランプの対応するフィラメントの光出力を達成するように選択することができる。そうした具現化において、LEDレトロフィットランプは、本来２本フィラメントのハロゲンランプのためにデザインされたヘッドランプにおいて使用することができる。さらに、本発明のLEDランプは、また、ハロゲンランプの２本フィラメントによって本来満たされていたロービームおよびハイビームの機能、並びに、ロービームについて満足のできる明／暗のカットオフラインを確実にするためのシールド機能も満たしている。
【００１４】
本発明の照明装置において、コントローラは、LEDランプのLEDを制御するように具現化されている。LEDランプが一次光源および二次光源の両方を有する場合に、コントローラは、各光源のLEDを独立して制御するように具現化され得る。別の言葉で言えば、コントローラは、二次光源から独立して一次光源を制御することができる。レトロフィットの具現化において、例えば、コントローラは、一次光源のLEDを動作化してロービームを生成することができ、かつ／あるいは、二次光源のLEDを動作化してハイビームを生成することができる。本発明の好ましい実施形態において、コントローラは、単一の光源のLEDを相互に独立して制御するように具現化することができる。例えば、レトロフィットH4  LEDランプのコントローラは、ハイビームを生成するために、１つまたはそれ以上の一次光源のLEDと一緒に、二次光源の全てのLEDを動作化することができる。このようにして、LEDランプは、二次光源のためにより少ないLEDを使用して、かつ／あるいは、二次光源のためにより小さいLEDを使用して具現化することができる。一次光源の１つまたはそれ以上のLEDによって二次光源が増強されるからである。一つの例示的な実施形態において、一次光源は、垂直パネルの各側面上の３個のLEDの直線構成として具現化することができ、そして、二次光源は、垂直パネルの各側面上の２個のLEDの直線構成として具現化することができる。一次光源と二次光源は、コントローラがハイビームを開始するときに、コントローラの二次光源のLEDが一次光源のLEDの列において「最後の（”last”）」のLED、すなわち、二次光源に対して最も近い一次光源のLED、と一緒に動作化させることができるように、互いに近接している。
【００１５】
LEDは、動作の最中に著しい量の熱を生成する。LEDを熱損傷から保護するために、本発明のランプは、好ましくは適切な放熱構成を有している。本発明の好ましい実施形態において、パネルは、LED光源から熱を放散するように具現化されている。この実施形態においては、パネル自身が、熱放散部品または熱拡散器として動作する。熱は、好ましくは、ランプから可能な限り直接的に取り除かれる。LEDの大部分または全てが動作可能である場合に、LEDによって生成される熱は、パネルが熱を十分迅速に放散することができないといったものであり得る。可能なソリューションは、十分な熱放散容量を達成するためにパネルの寸法を増やすことであり得る。しかしながら、既存のランプのデザインに係るフィラメントの位置を模倣するランプについては、長さ、幅、厚さ、等といったパネル寸法に対する制約が存在し得る。従って、所望の熱伝達容量を達成するために、LEDランプの好ましい実施形態は、ランプベースに取り付けられた放熱部またはヒートシンク（heat  sink）を有している。ヒートシンクは、好ましくは、直接的にパネルに対して熱的に接続されている。例えば、パネルの本体は、反射器の他方の側に配置されたヒートシンク(ランプ自体は反射器の「内側（”inside”）」にある)に対する物理的な接続のためにランプベースの中へ延在し得る。このようにして、LEDからのいかなる熱も、パネルを通してヒートシンクの中へ拡散し、そして、ランプから離れることができる。ヒートシンクの本体は、好ましくは、できるだけ大きく、そして、反射器の背後で利用可能な空間によってだけ制約され得る。ヒートシンクは、アルミニウム又はあらゆる他の良好な熱伝導体といった金属の固体ブロックから形成することができる。好ましくは、ヒートシンクは、その表面積を増加させるために、複数のフィンまたは類似の要素を有している。適切な質量、および、形状と材料の適切な選択を用いて、ヒートシンクは、できる限り効率的に熱を放散するように成し得る。
【００１６】
置き換えるように意図されているフィラメントランプのタイプに応じて、本発明のランプは、パネルの外側端部に、すなわち、ランプの前方に向かって、配置されたアンチグレア（anti-glare）フードを有し得る。レガシーランプは、ランプを電源に接続するためのコネクタと同様に、ランプの正しい取り付け、および、位置決めを補助するために、標準化されたホルダを必要とし得る。従って、本発明のランプは、また、好ましくは、関連する規定に従った、多数のコネクタタブ(電気的、及び／又は、機械的なもの)も含んでおり、ヘッドランプの反射器の中でランプを正しく取り付けることを確保する。
【００１７】
本発明の他の目的及び特徴は、添付の図面と共に考慮される以下の詳細な説明から明らかになるだろう。しかしながら、図面は、説明の目的のためだけにデザインされたものであり、そして、本発明の限界の定義としてデザインされてはいないことが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図1は、本発明のLEDランプの一つの実施形態に係る斜視的な側面図を示している。
【図２】図2は、図1の実施形態に係る平面図を示している。
【図３】図3は、本発明のランプの一つの実施形態を通じた断面図を示している。
【図４】図4は、本発明のLEDランプの一つの実施形態についてロービームの生成を例示している。
【図５】図5は、図4のLEDランプについてハイビームの生成を例示している。
【図６】図6は、本発明のLEDランプのさらなる実施形態についてロービームの生成を例示している。
【図７】図7は、図6のLEDランプについてハイビームの生成を例示している。
【図８】図８は、従来技術のH4ハロゲンランプを示している。
【図９】図９は、反射器に中に配置された本発明のランプの一つの実施形態を示している
【００１９】
図面において、同様の数字は、全体を通して同様のオブジェクトを指している。図におけるオブジェクトは、必ずしも縮尺通りに描かれてはいない。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図1は、従来の又はレガシー（legacy）なハロゲンの２本フィラメントランプ(以下の図8に記載されるようなもの)を置き換えるためのレトロフィットランプとして具現化された本発明のLEDランプ1の一つの実施形態を示している。図は、図8のレガシーランプ8に対する形状における類似性を説明している。ランプ本体は、従来のランプ8のガラス容器と形状およびプロポーション（proportion）が類似しており、そして、ランプベース12から外向きに延びているパネル10を含み、かつ、第１垂直側面（vertical  side）10Aが反射器(図示なし)の一方の半体（one  half）へと向いており、かつ、第２垂直側面10Bが反射器の他方の半体（the  other  half）へと向くように配置されている。ランプベース12は、自動車用フロント照明アセンブリの反射器20の中へ挿入するように具現化されており、かつ、反射器の中でランプ1の正しい位置決めを手助けする多数のタブ14を含んでいる。この例示的な実施形態において、ランプベース12は、ヒートシンク13から延びている対応するコネクタ131の中へ挿入されるコネクタで終わっている。LED100、101のためのドライバは、ランプベース12の中へ、または、代替的に、コネクタ131に組み込むことができる。反射器の中へ挿入されると、パネル10は、ヒートシンク13と熱的に接触し、これは、動作の最中にLEDによって生成される熱を効率的に放散することができる。アンチグレア（anti-glare）キャップ15が、従来のランプ（legacy  lamp）について適用される規定に合わせて、ランプ1の前端（front  end）に向けて配置されており、かつ、キャップ15とランプベース12との間に延びているキャップマウント150によって所定の位置に保持されている。図2は、同じランプ1の平面図を示しており、そして、明確化のためにキャップマウント150の一部を省略している。
【００２１】
レガシーランプのフィラメントは、LEDのセットによって模倣されている。この目的のために、一次光源（primary  light  source）P、ロービームを生成するために使用されるもの、は、パネル10の各垂直側面10A、10B上のLEDダイ100のセットPA、PBを含んでいる。図1においては、パネル10の一方の側面10A上に配置された、一方のセットPAだけが見えている。他方のセットPBは、パネル10の他方の側面10B上に配置されており、そして、図2において見ることができる。一次光源LEDセットPA、PBの位置は、図8に記載されているランプ8におけるロービームフィラメント81の位置を模倣するようなものである。２部シールド（two-part  shield）11は、パネル10の第１垂直側面10A上でLEDセットPAをシールドするように配置された第１シールド半体（first  shield  half）11A、および他方のLEDセットPBをシールドするように配置された第２シールド半体11B（second  shield  half）を含む。２部シールド11は、図8に記載されているレガシーランプ8のシールド83と同じサイズおよび形状を有している。
【００２２】
LEDランプ1は、また、パネル10の各垂直側面10A、10B上のLEDダイ101のセットSA、SBを用いて、ハイビームを生成するための二次光源（secondary  light  source）Sも有している。再び、図1では一方のセットSAだけが見ることができ、そして、パネル10の他方の側面10B上に配置された他方のセットSBは、図2において見ることができる。二次LEDセットSA、SBの位置は、図8に記載されているランプ8におけるハイビームフィラメント82の位置を模倣するようなものである。各セットPA、PB、SA、SBにおけるLEDダイの数は、所望のルーメン出力（lumen  output）を達成するように選択されている。レガシーランプのルーメン出力に対応すべきものである。
【００２３】
フィラメントの長い又は長方形の形状を正確に模倣するために、各LEDダイのセットPA、PB、SA、SBは、一列に（in  a  raw）配置された数個のLEDダイ100、101から構成されている。この実施形態において、各フィラメントは、３個のLED100、101の直線構成（linear  arrangement）によって模倣される。LEDダイの列（raw）は、レガシーランプの容器の中のフィラメントの位置に対応するように配置されている。図1は、ロービームLEDダイ100の列PAが、ハイビームLEDダイ101の行SAよりもわずかに高いことを示している。
【００２４】
図3は、本発明のランプ1の一つの実施形態を通じた断面図を示しており、ランプベースの方向を見ている。断面は、一次光源PのLED100のうち１つを通じて垂直にとられたものである。図は、パネル10を示しており、パネル10のいずれかの側面10A、10B上に取り付けられたLED100に対して電気的に接続するようにトラックが形成されたプリント回路基板(PCB)といった適切なキャリア10であってよい。シールド半体11Aは、パネル10の一方の側面10A上に取り付けられており、そして、相補的なシールド半体11Bは、パネル10の他方の側面10B上に取り付けられている。シールド半体11A、11Bは、図8に示されるように、レガシーランプに相当するシールドとして集合的に作用するように示されている。シールドは、１８０°未満の円弧に広がり、そうして、一方の側面が、反射器(図示なし)の焦線（focal  line）を含む水平面Hから下がる角度βだけ、より低くなる。H4ランプについて、例えば、この角度βは、シールド11が１６５°の円弧に広がるように、１５°を有する。一次光源PA、PBのLED100は、レガシーランプの対応するフィラメントによって占められるであろう位置にあるように、パネル10上に配置さていれる。
【００２５】
図4−図7は、本発明のLEDランプの異なる実施形態についてロービームまたはハイビームがどのように生成され得るかを示している。図においては、パネル10の一方の側面上だけのLEDセットPA、SAが示されており、そして、パネル10の他方の側面上のLEDセットPB、SBが同じように動作化／非動作化されることが仮定されてよい。シールド半体11Aの簡素化されたアウトラインが、破線で示されている。図4においては、網掛けパターン（hatching  fill  pattern）によって示されるように、一次光源PのLED100を使用してロービームが生成されている。二次光源のLED101は、(ロービームだけを点灯（turn  on）させるユーザの動作に応じて)点灯されていない。図5においては、網掛けパターンによって示されるように、二次光源のLED101を使用してハイビームが生成されている。一次光源のLED100は、点灯されていない。図4および図5は、本発明のLEDランプの同じ実施形態に関する。図6および図7は、本発明のLEDランプの代替的な実施形態に関する。図6においては、網掛けパターンによって示されるように、一次光源のLED100を使用してロービームが生成されている。二次光源のLED101は点灯されていない。この実施形態において、二次光源は、パネル10の各側面上に２個のLED101だけのアレイを有しており、一次光源Pの各セットのLED100を「借りている（”borrows”）」。図7においては、網掛けパターンによって示されるように、二次光源SのLED101に加えて、一次光源PのLED 100のうち１個を使用してハイビームが生成されている。一次光源の他の２個のLED100は、点灯されていない。図4と図5に示される実施形態、および、図6と図7に示される実施形態においては、もちろん、ロービームとハイビームの両方を同時に点灯することが可能である。
【００２６】
図8は、ロービームとハイビームの機能を組み合わせたハロゲンランプ8を示している。そうしたフィラメントランプの例は、H4、HS1、H13、H17、H19、等である。ランプ8は、ハロゲンガスが充填されたガラス容器80を有している。２本フィラメント81、82およびシールド83が、容器80の内側に配置されている。容器80の前部にあるアンチグレアキャップ84は、対向する交通（oncoming  traffic）をグレアからシールドする。フィラメント81、82、並びにシールド83は、自動車用ヘッドランプの一部である反射器の中で正しく動作できるように、標準化された位置に幾何学的に配置されている。シールド83のカップ状の形態およびエッジは、ロービームフィラメント81を正しくシールドすることにおいて著しい役割を果たし、反射器の専用のハイビーム領域に光が進入するのを防いでいる。ランプ8は、ランプ8がヘッドランプの反射器の中へ取り付けられたときに正しい位置決めを確保するために、３個のタブを用いる標準化された形態を有している。
【００２７】
図9は、自動車用フロント照明ユニットの反射器20の中に配置されたH4型LEDランプ1を示している。図は、反射器20が、レガシーなH4の２本フィラメントハロゲンランプ(図8に示されるようなもの)を用いた使用のためにデザインされているが、その代わりに、本発明のLEDランプ1の適切な実施形態が反射器20の中へ挿入されていることを示すために役立つものである。同じコントローラ3が、ユーザの動作に応じて、ロービームとハイビームを動作化/非動作化するために使用される。
【００２８】
ここで、一次光源Pの位置は、レガシーハロゲンランプのロービームフィラメント81の位置に対応しており、二次光源Sの位置は、レガシーランプのハイビームフィラメント82の位置に対応しており、そして、シールド11は、レガシーランプのシールド83の形状および位置に対応している。一次光源と二次光源P、SのLEDは、コントローラ3を用いて、上記に説明したように、集合的に又は個別に制御することができる。コントローラ3は、ヒートシンク13を通じてランプベース12における標準コネクタ端子に到達するように延びているリード（leads）30、31によって、ランプ1のベースに配置されたドライバに対して電気的に接続されている。ランプコネクタおよびベース12は、図8に示されるように、標準化された形態を有し得る。
【００２９】
本発明が、好ましい実施形態およびその変形の形態において開示されてきたが、本発明の範囲から逸脱することなく、それに対して多くの追加的な変更および変形が成される得ることが理解されるだろう。
【００３０】
明確化の目的のため、この出願の全体を通して「一つの（”a”または”an”）」の使用は複数を排除するものではなく、そして、「含む（”comprising”）」は他のステップまたは要素を排除するものではないことが理解されるべきである。
【符号の説明】
【００３１】
LEDランプ  1
パネル  10
垂直側面  10A、10B
２部シールド  11
シールド半体  11A、11B
ランプベース  12
ヒートシンク  13
フィン  130
コネクタ  131
タブ  14
グレアキャップ  15
キャップマウント  150
反射器  20
コントローラ  3
リード  30、31
フィラメントランプ  8
ランプ容器  80
フィラメント  81, 82
シールド  83
グレアキャップ  84
一次/二次光源  P、S
LEDアレイ  PA、PB、SA、SB
LED  100、101
水平面  H
角度  β
【図１】
2020510288.tif 000003
【図２】
2020510288.tif 000004
【図３】
2020510288.tif 000005
【図４】
2020510288.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2020510288.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月12日(2019.9.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用ヘッドランプにおいて、機能的に等価なフィラメントランプを置き換えるためのＬＥＤランプであって、
前記機能的に等価なフィラメントランプは、ロービームフィラメント、および、前記自動車用ヘッドランプにおいてロービーム機能を提供するためのシールドであり、前記シールドのエッジは前記ロービームの明/暗のカットオフラインを生成する、シールドを含み、
前記ＬＥＤランプは、
自動車用フロント照明装置の反射器の中へ挿入するように具現化されたランプベースと、
前記ランプベースから外側に延びているパネルであり、前記自動車用ヘッドランプの中の取り付け位置において、反射器の一方の半体へ対向するように配置された第１垂直側面、および、前記反射器の他方の半体へ対向するように配置された第２垂直側面を有する、パネルと、
前記パネルの各垂直側面上にＬＥＤダイのセット（ＰＡ、ＰＢ）を有する一次光源と、
２部シールドであり、前記パネルの前記第１垂直側面上のＬＥＤのセット（ＰＡ）をシールドするように配置されている第１シールド半体、および、前記パネルの前記第２垂直側面上のＬＥＤダイ（ＰＢ）をシールドするように配置されている第２シールド半体を有する、２部シールドと、
を含み、
前記２部シールドは、前記機能的に等価なフィラメントランプのシールド形態を有し、かつ、
前記一次光源および前記２部シールドは、前記ロービームの明/暗のカットオフラインを生成する前記シールドのエッジを用いて、前記ロービーム機能を提供し、
前記ＬＥＤランプは、さらに、
二次光源であり、前記パネルの各垂直側面上に配置されたＬＥＤダイのセット（ＳＡ、ＳＢ）を含む、二次光源、を含む、
ＬＥＤランプ。
【請求項２】
前記一次光源のＬＥＤダイのセットそれぞれは、３個のＬＥＤから成る１つのアレイを含む、
請求項１に記載のＬＥＤランプ。
【請求項３】
前記二次光源のＬＥＤダイのセットそれぞれは、少なくとも２個のＬＥＤから成る１つのアレイを含む、
請求項１または２に記載のＬＥＤランプ。
【請求項４】
前記機能的に等価なフィラメントランプは、さらに、ハイビームフィラメントを含み、
前記一次光源のＬＥＤダイは、前記機能的に等価なフィラメントランプの前記ロービームフィラメントの位置に基づいて前記パネル上に配置されており、かつ、
前記二次光源のＬＥＤダイは、前記機能的に等価なフィラメントランプの前記ハイビームフィラメントの位置に基づいて前記パネル上に配置されている、
請求項１または２に記載のＬＥＤランプ。
【請求項５】
前記一次光源のＬＥＤダイは、前記機能的に等価なフィラメントランプの前記ロービームフィラメントの位置に基づいて前記パネル上に配置されている、
請求項１または２に記載のＬＥＤランプ。
【請求項６】
前記一次光源のＬＥＤダイの数は、前記機能的に等価なフィラメントランプの前記ロービームフィラメントと少なくとも等価な光出力を達成するように選択されている、
請求項１または２に記載のＬＥＤランプ。
【請求項７】
前記ＬＥＤランプは、前記ランプベースの中に組み込まれたドライバを含む、
請求項１または２に記載のＬＥＤランプ。
【請求項８】
自動車用フロント照明装置であって、
請求項１乃至７いずれか一項に記載のＬＥＤランプと、
前記ＬＥＤランプを受け容れる反射器と、
前記自動車用フロント照明装置のコントローラに接続するための電気インターフェイスと、
を含む、自動車用フロント照明装置。
【請求項９】
前記ＬＥＤランプのドライバは、前記コントローラからの信号に応じて、前記一次光源の前記ＬＥＤダイを動作化させてロービームを生成し、前記二次光源の前記ＬＥＤダイを動作化させてハイビームを生成する、ように具現化されている、
請求項８に記載の自動車用フロント照明装置。
【請求項１０】
前記ドライバは、前記二次光源の前記ＬＥＤダイに加えて、前記一次光源のＬＥＤダイを動作化させて前記ハイビームを生成する、ように具現化されている、
請求項９に記載の自動車用フロント照明装置。
【請求項１１】
前記ハイビームを生成するために、前記二次光源の前記ＬＥＤダイに加えて前記ドライバによって動作化される前記一次光源の前記ＬＥＤダイは、前記二次光源に対して最も近い前記一次光源のＬＥＤダイである、
請求項１０に記載の自動車用フロント照明装置。
【請求項１２】
前記自動車用フロント照明装置は、
前記ＬＥＤランプのランプベースへの接続を具現化し、パネルへの熱的接続を達成する放熱部、を含む、
請求項８または９に記載の自動車用フロント照明装置。
【請求項１３】
前記放熱部は、複数のフィンを有する、
請求項１２に記載の自動車用フロント照明装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の照明装置は、そうしたLEDランプ、および、一次光源と二次光源とのLEDを正しく駆動するために適したドライバ電子回路を有するドライバを含む。ドライバは、レトロフィットLEDランプにおいて、例えば、ランプのベースに組み込むことができる。本発明の照明装置は、好ましくは、自動車または車両に組み込まれたコントローラと共に使用されるように具現化されている。そうしたコントローラは、一般的に、ユーザの動作に応じて、ロービームとハイビームを動作化／非動作化するように具現化されている。そうしたコントローラは、本発明のLEDランプによって置き換えられているフィラメントランプのコントローラと機能的に同じであり得る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明に従って、二次光源は、また、パネルの各垂直側面上に配置されたLEDダイのセットも有している。ここでも、また、二次光源のLEDダイは、好ましくは、機能的に等価なフィラメントランプの対応するフィラメントの位置に対応するように、パネル上に配置されている。例えば、本発明のランプが２本フィラメントのランプを置き換える場合に、二次光源のLEDダイは、機能的に等価なH4フィラメントランプのハイビームフィラメントの位置に対応するようにパネル上に配置されている。この場合にも、また、二次光源のLEDの数は、機能的に等価なフィラメントランプの対応するフィラメントの光出力を達成するように選択することができる。そうした具現化において、LEDレトロフィットランプは、本来２本フィラメントのハロゲンランプのためにデザインされたヘッドランプにおいて使用することができる。さらに、本発明のLEDランプは、また、ハロゲンランプの２本フィラメントによって本来満たされていたロービームおよびハイビームの機能、並びに、ロービームについて満足のできる明／暗のカットオフラインを確実にするためのシールド機能も満たしている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の照明装置において、コントローラは、LEDランプのLEDを制御するように具現化されている。本コントローラは、各光源のLEDを独立して制御するように具現化され得る。別の言葉で言えば、コントローラは、二次光源から独立して一次光源を制御することができる。レトロフィットの具現化において、例えば、コントローラは、一次光源のLEDを動作化してロービームを生成することができ、かつ／あるいは、二次光源のLEDを動作化してハイビームを生成することができる。本発明の好ましい実施形態において、コントローラは、単一の光源のLEDを相互に独立して制御するように具現化することができる。例えば、レトロフィットH4  LEDランプのコントローラは、ハイビームを生成するために、１つまたはそれ以上の一次光源のLEDと一緒に、二次光源の全てのLEDを動作化することができる。このようにして、LEDランプは、二次光源のためにより少ないLEDを使用して、かつ／あるいは、二次光源のためにより小さいLEDを使用して具現化することができる。一次光源の１つまたはそれ以上のLEDによって二次光源が増強されるからである。一つの例示的な実施形態において、一次光源は、垂直パネルの各側面上の３個のLEDの直線構成として具現化することができ、そして、二次光源は、垂直パネルの各側面上の２個のLEDの直線構成として具現化することができる。一次光源と二次光源は、コントローラがハイビームを開始するときに、コントローラの二次光源のLEDが一次光源のLEDの列において「最後の（”last”）」のLED、すなわち、二次光源に対して最も近い一次光源のLED、と一緒に動作化させることができるように、互いに近接している。
【国際調査報告】
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2020510288.tif 000013
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