發(fā)光二極管設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)光二極管設(shè)備，并且具體地，涉及一種包括布置在平面發(fā)光區(qū)域中的多個(gè)發(fā)光二極管的發(fā)光二極管設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，關(guān)于車輛前燈，被稱為自適應(yīng)遠(yuǎn)光(ADB:Adaptive Driving Beam)等的技術(shù)已吸引注意力。根據(jù)ADB，光分布形狀是根據(jù)車輛前方的條件或環(huán)境(S卩，是否存在對(duì)面車道中的汽車、在前方的汽車等及其位置)實(shí)時(shí)地控制的。
[0003]根據(jù)該技術(shù)，例如，在遠(yuǎn)光分布面積中(S卩，在利用遠(yuǎn)光駕駛期間)檢測(cè)到對(duì)面車道中的汽車的情況下，能夠?qū)崟r(shí)地僅減少指向在利用前燈照射的區(qū)域內(nèi)迎面而來的車輛的區(qū)域的光束。駕駛員不間斷地具有接近于遠(yuǎn)光的視場，然而能夠防止眩光施加到迎面而來的車輛。另外，根據(jù)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角來調(diào)節(jié)前向方向上的光分布的前燈系統(tǒng)(被稱為自適應(yīng)前照明系統(tǒng)(AFS)等)正變得越來越常見。
[0004]能夠例如通過制備一種發(fā)光二極管設(shè)備來實(shí)現(xiàn)這種可改變光分布的前燈系統(tǒng)，在該發(fā)光二極管設(shè)備中，按照陣列布置有多個(gè)發(fā)光二極管(LED)，并且相應(yīng)的二極管的導(dǎo)電/不導(dǎo)電(接通/斷開)和在接通狀態(tài)下的驅(qū)動(dòng)電流(相應(yīng)地，亮度或輝度)被實(shí)時(shí)地控制。
[0005]提出了一種車輛前燈設(shè)備，該車輛前燈設(shè)備包括按照矩陣形狀布置并且可以獨(dú)立控制的多個(gè)LED芯片的陣列以及布置在從LED芯片發(fā)出的光束的光路上的投影器透鏡。該車輛前燈設(shè)備能夠控制LED芯片陣列的照明圖案，從而在車輛前方形成期望的光分布圖案(例如，參照日本特開N0.2013-54849)。
[0006]圖5A是例示了一種車輛前燈的主要部分的側(cè)視圖，其中多個(gè)發(fā)光二極管(LED)212按照矩陣圖案布置在具有散熱器結(jié)構(gòu)的支承基板211上，并且投影透鏡210被布置在LED212的前面。
[0007]圖5B是多個(gè)LED212按照矩陣圖案布置的狀態(tài)的前視圖。如圖5A所例示的，其中由按照矩陣圖案布置的多個(gè)LED(在下文中，被稱為“矩陣LED”)形成的光源指向車輛前側(cè)并且投影透鏡被布置在光源前面的光學(xué)系統(tǒng)能夠?qū)ED的亮度或輝度分布圖案投射到前方區(qū)域。
[0008]圖5C是示意性地例示了前燈系統(tǒng)的構(gòu)造的框圖。前燈系統(tǒng)200包括車輛左右前燈100、光分布控制單元102、前向監(jiān)視單元104等。每一個(gè)車輛前燈100都具有由矩陣LED形成的光源、投影器透鏡以及用于容納光源和投影器透鏡的燈體。
[0009]連接有諸如車輛相機(jī)108、雷達(dá)110和車輛速度傳感器112的各種傳感器的前向監(jiān)視單元104執(zhí)行從傳感器獲得的成像數(shù)據(jù)的圖像處理，檢測(cè)前面的車輛(迎面而來的車輛和/或在前方車輛)和/或道路上的其它明亮物體以及分隔線(車道標(biāo)記)，并且計(jì)算光分布控制所需要的關(guān)于前面物體的屬性和/或其位置的數(shù)據(jù)。所計(jì)算出的數(shù)據(jù)通過車載LAN等被發(fā)送到光分布控制單元102和/或各種車載裝置。
[0010]連接有車輛速度傳感器112、轉(zhuǎn)向角傳感器114、GPS導(dǎo)航116、前燈開關(guān)118等的光分布控制單元102確定與駕駛場景對(duì)應(yīng)的光分布圖案。該光分布圖案是基于從前向監(jiān)視單元104發(fā)送的道路上的明亮物體(迎面而來的車輛、在前方的車輛、反射體(reflector)或道路照明)的屬性、其位置(在前面或在旁邊)和車輛速度而確定的。光分布控制單元102確定實(shí)現(xiàn)光分布圖案所需要的光分布可變前燈的控制量。
[0011]光分布控制單元102確定矩陣LED的各個(gè)LED的控制細(xì)節(jié)(諸如照明開/關(guān)和驅(qū)動(dòng)功率)。驅(qū)動(dòng)器120將關(guān)于來自光分布控制單元102的控制量的信息轉(zhuǎn)換為與驅(qū)動(dòng)裝置或光分布控制元件的操作對(duì)應(yīng)的指令，并且控制這些部件的操作。
[0012]圖6例不了期望的光分布圖案的不例。符號(hào)LP表不向前投射的光分布圖案。沿著水平截面的亮度或輝度分布圖案BPh被例示在LP上方，并且沿著垂直截面的亮度或輝度分布圖案BPv被例示在LP右側(cè)。為了在夜間保證駕駛員的視場，期望車輛前燈具有這樣的亮度分布圖案:在光分布圖案中，在光分布中心LC處具有最大的亮度或輝度，并且具有朝向周邊逐漸降低的亮度或輝度分布。通常，光分布中心LC的水平方向上的長度比垂直方向上的長度相對(duì)較長。在使用具有按照矩陣布置的多個(gè)發(fā)光元件并且單獨(dú)地控制各個(gè)發(fā)光元件的亮度的光源裝置的車輛前燈中，為了實(shí)現(xiàn)平滑的光分布圖案而不給予給駕駛員違和感，減小元件的尺寸并且增加布置的元件的數(shù)量是有效的。然而，在這種情況下，將增加單個(gè)元件的數(shù)量，將使控制元件的布線復(fù)雜化，并且應(yīng)該增加驅(qū)動(dòng)電源的數(shù)量。
[0013]此外，提出了一種組合了諸如用于近光的光源、用于遠(yuǎn)光的光源和用于調(diào)節(jié)的光源的多個(gè)光源的車輛照明設(shè)備(例如，日本特開N0.2010-40528)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]為了實(shí)現(xiàn)平滑的光分布圖案，優(yōu)選地增加布置在光分布區(qū)域中的發(fā)光元件的數(shù)量。從另一觀點(diǎn)看，光分布圖案的周邊區(qū)域中的被形成為減少對(duì)迎面而來的車輛等中的駕駛員的眩光的非照明圖案的分辨率可低于光分布圖案的中心區(qū)域中的分辨率。
[0015]優(yōu)選地獲得增加發(fā)光元件的數(shù)量并且未使布線和控制電路復(fù)雜化的構(gòu)造。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了一種發(fā)光二極管設(shè)備，該發(fā)光二極管設(shè)備包括:支承基板；以及發(fā)光二極管陣列，該發(fā)光二極管陣列由二維地布置在所述支承基板上的多個(gè)發(fā)光二極管形成，所述多個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成所述發(fā)光二極管陣列中具有最高亮度的光分布中心，其中，所述多個(gè)發(fā)光二極管被劃分為多個(gè)控制單元，所述多個(gè)控制單元的驅(qū)動(dòng)電流能夠單獨(dú)地控制，其中，所述多個(gè)控制單元包括多個(gè)復(fù)合控制單元，在每個(gè)所述復(fù)合控制單元中，多個(gè)發(fā)光二極管串聯(lián)連接，并且其中，在每個(gè)所述復(fù)合控制單元中的所述多個(gè)發(fā)光二極管當(dāng)中，位置離所述光分布中心較遠(yuǎn)的發(fā)光二極管的發(fā)光面積比位置較靠近所述光分布中心的發(fā)光二極管的發(fā)光面積大。
【附圖說明】
[0017]圖1A、圖1B、圖1C、圖1D和圖1E分別是根據(jù)實(shí)施方式I的發(fā)光二極管(LED)陣列的示意平面圖、在垂直方向上排列的八個(gè)LED的等效電路圖、例示了這八個(gè)LED的面積比的曲線圖、按照八行和五列布置的LED的等效電路圖、以及在矩陣LED被動(dòng)態(tài)地驅(qū)動(dòng)的情況下的等效電路圖。
[0018]圖2A、圖2B和圖2C是LED陣列的三個(gè)特定示例的截面圖。
[0019]圖3A是示意性地例示了使用根據(jù)本實(shí)施方式的發(fā)光二極管陣列的車輛前燈設(shè)備的構(gòu)造的框圖，圖3B和圖3C分別是例示了脈沖寬度調(diào)制和頻率調(diào)制的驅(qū)動(dòng)波形的形狀的曲線圖。
[0020]圖4A和圖4B是等效電路圖，并且圖4C、圖4D、圖4E和圖4F是平面圖，全部例示了本實(shí)施方式的變型例。
[0021]圖5A、圖5B和圖5C是根據(jù)常規(guī)技術(shù)的車輛前燈的主要部分的側(cè)視圖、發(fā)光二極管陣列的平面圖以及車輛前燈系統(tǒng)的框圖。
[0022]圖6例示了視場內(nèi)所希望的光分布圖案以及在其水平方向和垂直方向上的亮度分布圖案的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]圖1A、圖1B、圖1C和圖1D是根據(jù)實(shí)施方式I的例示了按照矩陣形狀布置的發(fā)光二極管陣列的示意平面圖、例示了圖1A中布置在垂直方向上的八個(gè)發(fā)光二極管A至H的連接的等效電路圖、例示了發(fā)光二極管A至H的面積比的曲線圖、以及矩陣中的八行五列發(fā)光二極管的等效電路圖。
[0024]如圖1A中的平面圖所例示的，例如，八行31列發(fā)光二極管2被按照矩陣形狀布置在發(fā)光區(qū)域中。在水平(H-H’)方向上排列的發(fā)光二極管的列按照相等間距設(shè)置。在垂直軸線(V-V’)的兩側(cè)，按照矩陣形狀布置15列八行發(fā)光二極管。相應(yīng)列被共同地垂直地劃分，并且因此不管列如何，行的高度都是公共的。也就是說，具有相同形狀的發(fā)光二極管被布置在行H-H’方向上。
[0025]圖1A中由H-H’軸線表示的水平軸線構(gòu)成水平方向上的亮度中心軸線，并且由V-V’軸線表示的垂直軸線構(gòu)成垂直方向上的亮度中心軸線。期望車輛前燈具有亮度在駕駛員前面最大(光分布