AT519673B1

AT519673B1 - Kraftfahrzeugscheinwerfer

Info

Publication number: AT519673B1
Application number: ATA50497/2017A
Authority: AT
Inventors: Mitterlehner Stefan; Mayer Matthias
Original assignee: Zkw Group Gmbh
Priority date: 2017-06-14
Filing date: 2017-06-14
Publication date: 2018-09-15
Also published as: CN110709640A; EP3638944B1; JP6805373B2; KR20200015716A; US20200217473A1; AT519673A4; WO2018227221A1; EP3638944A1; CN110709640B; JP2020523762A; KR102340609B1; US11054104B2

Abstract

Kraftfahrzeugscheinwerfer (101), umfassend eine Lichtquelle (105), eine Projektionsoptik (102, 202) und eine Halterung (106, 206), wobei die Lichtquelle (105) an der Halterung (106, 206) befestigt ist und eingerichtet ist, mittels der Projektionsoptik (102, 202) Licht in Richtung einer Projektionsachse (104, 204) abzustrahlen, wobei die Projektionsoptik (102, 202) in einem Rahmen (103, 203) befestigt ist, welcher in der Halterung (106, 206) beweglich angeordnet ist, und ferner ein Hebel (107, 207) umfasst ist, der mittels Achselementen, die eine Schwenkachse bilden, welche quer oder normal zur Projektionsachse (104, 204) verläuft, mit der Halterung (106, 206) drehbar verbunden ist, und der Rahmen (103, 203) zumindest eine Nase (110, 210) aufweist, die zwischen der Halterung (106, 206) und dem Hebel (107, 207) gelegen ist, und der Hebel (107, 207) eingerichtet ist, bei einer Drehbewegung um die Schwenkachse auf die zumindest eine Nase (110, 210) zu drücken, und dadurch den Rahmen (103, 203) in der Halterung (106, 206) entlang der Projektionsachse (104, 204) zu verschieben.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen, umfassend eine Lichtquelle, eine Projektionsoptik und eine Halterung, wobei die Lichtquelle mit der Halterung verbunden ist und eingerichtet ist, mittels der Projektionsoptik Licht in Richtung einer Projektionsachse abzustrahlen.

[0002] Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das zumindest einen erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfer umfasst.

[0003] Bei der Entwicklung der gegenwärtigen Scheinwerfersysteme steht immer mehr der Wunsch im Vordergrund, ein möglichst hochaufgelöstes, homogenes Lichtbild auf die Fahrbahn projizieren zu können. Der Begriff „Fahrbahn“ wird hier zur vereinfachten Darstellung verwendet, denn selbstverständlich hängt es von den örtlichen Gegebenheiten ab, ob sich ein Lichtbild tatsächlich auf der Fahrbahn befindet oder auch darüber hinaus erstreckt.

[0004] Prinzipiell entspricht das Lichtbild im verwendeten Sinn einer Projektion auf eine vertikale Fläche entsprechend der einschlägigen Normen, die sich auf die KFZ-Beleuchtungstechnik beziehen.

[0005] Um diesem Bedürfnis zu entsprechen, wurden unter anderem Scheinwerfer entwickelt, in denen eine variabel ansteuerbare Reflektorfläche aus einer Mehrzahl von Mikrospiegeln gebildet ist und eine Lichtemission, die von einer Lichtquelle erzeugt wird, in Abstrahlrichtung des Scheinwerfers reflektiert. Derartige Leuchteinrichtungen sind im Fahrzeugbau wegen ihrer sehr flexiblen Lichtfunktionen vorteilhaft, da für unterschiedliche Leuchtbereiche die Beleuchtungsstärke individuell geregelt werden kann und beliebige Lichtfunktionen mit unterschiedlichen Lichtverteilungen realisiert werden können, wie beispielsweise eine Abblendlicht-Lichtverteilung, eine Abbiegelicht-Lichtverteilung, eine Stadtlicht-Lichtverteilung, eine AutobahnlichtLichtverteilung, eine Kurvenlicht-Lichtverteilung, eine Fernlicht-Lichtverteilung oder die Abbildung von blendfreiem Fernlicht.

[0006] Für die Mikrospiegelanordnung kommt die sogenannte Digital Light Processing (DLP®) Projektionstechnik zur Anwendung, bei der Bilder dadurch erzeugt werden, dass ein digitales Bild auf einen Lichtstrahl aufmoduliert wird. Dabei wird durch eine rechteckige Anordnung von beweglichen Mikrospiegeln, auch als Pixel bezeichnet, der Lichtstrahl in Teilbereiche zerlegt und anschließend pixelweise entweder in den Projektionsweg hinein oder aus dem Projektionsweg hinaus reflektiert.

[0007] Basis für diese Technik bildet ein elektronisches Bauteil, das die rechteckige Anordnung in Form einer Matrix von Spiegeln und deren Ansteuerungstechnik enthält und als „Digital Micromirror Device“ (DMD) bezeichnet wird.

[0008] Bei einem DMD-Mikrosystem handelt es sich um einen Flächenlichtmodulator (Spatial Light Modulator, SLM), der aus matrixförmig angeordneten Mikrospiegelaktoren, das heißt verkippbaren spiegelnden Flächen besteht, beispielsweise mit einer Kantenlänge von etwa 16 pm. Die Spiegelflächen sind derart konstruiert, dass sie durch die Einwirkung elektrostatischer Felder beweglich sind. Jeder Mikrospiegel ist im Winkel einzeln verstellbar und weist in der Regel zwei stabile Endzustände auf, zwischen denen innerhalb einer Sekunde bis zu 5000 mal gewechselt werden kann. Die einzelnen Mikrospiegel können beispielsweise jeweils durch eine Pulsweiten-Modulation (PWM) angesteuert werden, um in der Hauptstrahlrichtung der DMDAnordnung weitere Zustände der Mikrospiegel abzubilden, deren zeitlich gemittelte Reflektivität zwischen den beiden stabilen Zuständen des DMD liegt. Die Anzahl der Spiegel entspricht der Auflösung des projizierten Bilds, wobei ein Spiegel ein oder mehrere Pixel darstellen kann. Mittlerweile sind DMD-Chips mit hohen Auflösungen im Megapixel-Bereich erhältlich. Den verstellbaren Einzelspiegeln zugrunde liegende Technologie ist die Micro-Electro-MechanicalSystems-(MEMS) Technologie.

[0009] Während die DMD-Technologie zwei stabile Spiegel-Zustände aufweist, und durch Modulation zwischen beiden stabilen Zuständen der Reflexionsfaktor eingestellt werden kann, weist die „Analog Micromirror Device“ (AMD) Technologie die Eigenschaft auf, dass die Einzel1 /22

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Spiegel in variablen Spiegelpositionen eingestellt werden können, die dort jeweils in einem stabilen Zustand sind.

[0010] Bei Anordnungen in DLP®-Technologie ist es wichtig, dass die einzelnen Baugruppen eines Fahrzeugscheinwerfers hochpräzise, das heißt mit sehr geringen Toleranzen montiert werden, die weit über den Anforderungen bei konventionellen Fahrzeugscheinwerfern liegen. Die einzelnen Baugruppen, beispielsweise Lichtquellen, Reflektoren oder Projektionslinsen, müssen sehr präzise zueinander positioniert beziehungsweise justiert werden, um beispielsweise Unschärfe den Fokus betreffend, Falschabbildungen, Unterschreiten der erforderlichen Lichtwerte und Fehllicht zu verhindern. Das ist in Fahrzeugscheinwerfern nach dem Stand der Technik derzeit nicht erforderlich.

[0011] Ferner weisen Justiervorrichtungen für Baugruppen häufig ein Spiel in den Justierverbindungen der optischen Bauelemente auf, was die optischen Eigenschaften des Scheinwerfers ungünstig beeinträchtigen kann.

[0012] Es ist Aufgabe der Erfindung, die genannten Nachteile zu überwinden beziehungsweise die Erfordernisse besser zu erfüllen, als dies der Stand der Technik ermöglicht. Zusätzlich soll eine Möglichkeit geschaffen werden, Bauteil- und Montagetoleranzen zu kompensieren und optische Elemente hochgenau einstellen zu können.

[0013] Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Kraftfahrzeugscheinwerfer der eingangs genannten Art gelöst, indem die Projektionsoptik in einem Rahmen befestigt ist, welcher in der Halterung beweglich angeordnet ist, und ferner ein Hebel umfasst ist, der mittels Achselementen, die eine Schwenkachse bilden, welche quer, vorzugsweise normal zur Projektionsachse verläuft, mit der Halterung drehbar verbunden ist, und der Rahmen zumindest eine Nase aufweist, die zwischen der Halterung und dem Hebel gelegen ist, und der Hebel eingerichtet ist, bei einer Drehbewegung um die Schwenkachse auf die zumindest eine Nase zu drücken, und dadurch den Rahmen in der Halterung entlang der Projektionsachse zu verschieben.

[0014] Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird erreicht, dass die Position der zumindest einen Projektionsoptik durch den zumindest einen Hebel sehr fein eingestellt werden kann. Gemäß dem Hebelgesetz kann ein großer Weg des Kraftarms des Hebels, der mit geringer Kraftaufwendung betätigt werden kann, auf einen kleineren Weg des Lastarms übertragen werden, der mit größerer Kraft die Position der Projektionsoptik verschieben kann.

[0015] Es kann erreicht werden, dass durch eine günstige Ausführung des Rahmens, der mit der zumindest einen Halterung gemeinsam eine verschiebbare Lagerung der zumindest einen Projektionsoptik vorsieht und dass die erfindungsgemäße Lösung eine hochgenaue Einstellung oder Justierung von Baugruppen in einem Fahrzeugscheinwerfer, wie beispielsweise Lichtquellen, Reflektoren oder Linsen ermöglicht.

[0016] Ferner ist durch die erfindungsgemäße Ausführung des Fahrzeugscheinwerfers eine sehr kompakte Bauweise möglich.

[0017] Außerdem weist die Erfindung bei der Montage große Vorteile auf, da der Fahrzeugscheinwerfer zur Justierung der Baugruppen nicht in dessen Einzelteile zerlegt werden muss beziehungsweise die Baugruppen nicht sukzessive zusammengebaut werden müssen, um aufeinander eingestellt werden zu können. Es ist nach erfolgtem komplettem Zusammenbau möglich, eine gesamte Anordnung zu justieren. Das Ausmaß der Justierung kann im resultierenden Lichtbild des Scheinwerfers beobachtet werden.

[0018] In einer Weiterbildung der Erfindung ist zwischen der zumindest einen Nase und der Halterung zumindest ein nachgiebiges, elastisches Federelement angeordnet. Durch ein nachgiebiges Federelement kann eine Vorspannung auf die Justierverbindung aufgebracht werden, wodurch eine spielfreie Einstellung der Justierverbindung ermöglicht wird. Ferner wird dadurch eine Verbindung geschaffen, die in jeder Position fixiert werden kann, wodurch sehr individuell und präzise auf die Einbaugegebenheiten Rücksicht genommen werden kann. Diese Einbaugegebenheiten können durch Toleranzen in der Geometrie oder Montage einzelner Baugruppen

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AT519 673 B1 2018-09-15 österreichisches patentamt hervorgerufen werden, die reduziert beziehungsweise bestmöglich kompensiert werden sollen. Auch eine Einbausituation des Scheinwerfers in einem Fahrzeug kann dadurch berücksichtigt werden.

[0019] Es ist besonders vorteilhaft, wenn zwischen der Halterung und dem Hebel ferner zumindest ein Verbindungselement, welches vorzugsweise eine Schraube ist, angeordnet ist, das eingerichtet ist, die Halterung und den Hebel miteinander zu verbinden. Dadurch kann erreicht werden, dass die Verbindung fein justierbar ist.

[0020] Es ist günstig, wenn die Lichtquelle zumindest eine Halbleiterlichtquelle, insbesondere eine LED oder eine Laserdiode umfasst. Dadurch kann ein besonders kompakter Aufbau des Scheinwerfers erreicht werden. Aus diesem Grund ist es ferner günstig, wenn die Projektionsoptik zumindest eine optische Linse umfasst, sowie zwischen der Lichtquelle und der Projektionsoptik ein steuerbarer Reflektor, insbesondere ein DMD, angeordnet ist.

[0021] Insbesondere bei steuerbaren Reflektoren sind die Genauigkeitsanforderungen an die gesamte optische Anordnung besonders hoch, weshalb die erfindungsgemäße Anordnung sehr vorteilhaft mit einem DMD, das heißt einem steuerbaren Reflektor in DLP®-Technologie, angewandt werden kann.

[0022] Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Halterung eine parallel der Projektionsachse angeordnete Führung umfasst, die eingerichtet ist, die zumindest eine Nase des Rahmens aufzunehmen und die zumindest eine Nase des Rahmens längs der Führung der Halterung zu führen. Die Führung verbessert die Ausrichtung der Projektionsoptik bei der Justierung.

[0023] Durch eine geeignete Wahl der Form des Bügels kann eine gleichmäßige, symmetrische Kraftübertragung ermöglicht werden.

[0024] In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Hebel U-förmig geformt und weist zwei Enden auf, wobei an den zwei Enden des U-förmigen Hebels jeweils eine Öffnung zur Aufnahme von Achselementen gelegen ist, durch die die Schwenkachse des Hebels verläuft und am U-förmigen Hebel ferner eine Öffnung zur Aufnahme eines Verbindungselements, vorzugsweise eine Justierschraube, vorgesehen ist, mit welchem der Hebel mit der Halterung verbindbar ist. Es sind auch mehrere Öffnungen jeweils zur Aufnahme von Verbindungelementen möglich. Zwischen den zwei Enden des Hebels ist die Hebelmitte gelegen.

[0025] Der U-förmige Hebel ist besonders dann günstig, wenn die Halterung und der Rahmen mit der Projektionsoptik über einen großen Weg verstellbar und justierbar sein sollen. Unterstützend kann eine dazu Führung eingesetzt werden. Der U-förmige Hebel ist deshalb besonders gut geeignet, da der Hebel dadurch eine große Hebellänge aufweisen kann, um einen großen Justierbereich zu erzielen, sowie der Hebel einfach umgesetzt werden kann, indem er die Anordnung von Halterung und Rahmen umgreift und dabei den Strahlengang des Lichts nicht beschneidet.

[0026] In einer weiteren vorteilhaften, alternativen Ausführungsform der Erfindung ist der Hebel ringförmig geformt und weist zumindest eine Öffnung zur Aufnahme zumindest eines Achselements auf, durch die die Schwenkachse verläuft, wobei die Öffnung tangential zum mittleren Durchmesser des ringförmigen Hebels durch diesen hindurch verläuft. Ferner ist am ringförmigen Hebel eine Öffnung zur Aufnahme eines Verbindungselements, vorzugsweise eine Justierschraube, vorgesehen, mit welchem der Hebel mit der Halterung verbindbar ist. Vorzugsweise umfasst der ringförmige Hebel zumindest eine Auflage, welche eingerichtet ist auf die zumindest eine Nase zu drücken, und der Rahmen mit der zumindest einen Nase ein gemeinsames Bauteil bildet.

[0027] Der ringförmige Hebel ist besonders dann günstig, wenn die zumindest eine Halterung und der Rahmen mit der Projektionsoptik über einen kleinen Weg verstellbar und justierbar sein sollen.

[0028] Ferner ist es vorteilhaft, wenn der ringförmige Hebel mit der Nase ein gemeinsames Bauteil bildet, um den Aufbau zu vereinfachen.

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AT519 673 B1 2018-09-15 österreichisches patentamt [0029] Ferner ist es vorteilhaft, wenn eine Zusatzoptik umfasst ist, welche eine optische Achse aufweist und die Zusatzoptik an der Halterung befestigt ist und vorzugsweise die optische Achse der Zusatzoptik koaxial in der Projektionsachse gelegen ist.

[0030] In einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Kraftfahrzeugscheinwerfer zwei Projektionsoptiken mit zwei Projektionsachsen und vorzugsweise zwei Halterungen zur Aufnahme der zwei Projektionsoptiken umfasst. Dadurch kann erreicht werden, dass die optischen Parameter der Projektionsoptik sehr flexibel justierbar sind. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine der beiden Projektionsoptiken innerhalb eines Gehäuses gelegen ist, und die andere der beiden Projektionsoptiken außerhalb des Gehäuses gelegen ist.

[0031] Dadurch kann eine schrittweise Justierung gemäß dem Fortschritt bei der Montage erfolgen. Die außen vom Gehäuse gelegene zweite Projektionsoptik kann sodann an die Gegebenheiten beim Einbau in ein Fahrzeug angepasst werden, während die erste Projektionsoptik nicht mehr justiert wird.

[0032] In einer Weiterbildung der Erfindung kann eine weitere Projektionsoptik in Form einer Zusatzoptik vorgesehen sein, welche in der Halterung befestigt ist. Durch die Justierung der Zusatzoptik bezüglich der Projektionsoptik, wird erreicht, dass die optischen Parameter der Gesamtoptik, die durch eine oder mehrere Projektionsoptiken und Zusatzoptiken gebildet ist, besonders einfach eingestellt werden können.

[0033] Es ist dabei günstig für die flexible Justierung und Einstellung der optischen Parameter, wenn die zwei Projektionsachsen koaxial oder parallel verlaufen.

[0034] In einer Weiterbildung der Erfindung hinsichtlich der Anordnung der optischen Elemente ist es günstig, wenn die zwei Projektionsachsen der zwei Projektionsoptiken einen Winkel untereinander aufweisen, wobei der Winkel bevorzugt nur in einer horizontalen Ebene in Einbaulage des Kraftfahrzeugscheinwerfer gelegen ist und bevorzugt zwischen 0° und 10° beträgt.

[0035] In einer Weiterentwicklung der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug vorgesehen, das zumindest einen erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfer umfasst. Dadurch kann erreicht werden, dass der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugscheinwerfer besonders einfach an die Einbausituation und Lage in einem Kraftfahrzeug angepasst und justiert werden kann.

[0036] Die Erfindung und deren Vorteile werden im Folgenden anhand von nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen näher beschrieben, die in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht sind. Die Zeichnungen zeigen in [0037] Fig. 1 [0038] Fig. 2 [0039] Fig. 3 [0040] Fig. 4 [0041] Fig. 5 [0042] Fig. 6 [0043] Fig. 7a [0044] Fig. 7b [0045] Fig. 8 [0046] Fig. 9 [0047] Fig. 10 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfers, eine Explosionsdarstellung des Kraftfahrzeugscheinwerfers nach der Fig. 1, eine perspektivische Darstellung einer ersten Justieranordnung des Kraftfahrzeugscheinwerfers nach der Fig. 1 und 2, eine Ansicht von vorne der Anordnung nach der Fig. 3, eine perspektivische Darstellung einer Anordnung von Komponenten des

Kraftfahrzeugscheinwerfers nach der Fig. 1, eine weitere Ansicht der Anordnung nach der Fig. 3, eine Ansicht einer ersten Justierpositionen der Anordnung nach Fig. 3, eine Ansicht einer zweiten Justierpositionen der Anordnung nach Fig. 3, eine Explosionsdarstellung der Anordnung nach Fig. 3, eine perspektivische Darstellung einer zweiten Justieranordnung des Kraftfahrzeugscheinwerfers nach der Fig. 1 und 2, eine weitere Ansicht der Anordnung nach der Fig. 9,

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AT519 673 B1 2018-09-15 österreichisches patentamt [0048] Fig. 11 eine Explosionsdarstellung der Anordnung nach Fig. 9.

[0049] Unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis Fig. 11 wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Insbesondere sind für die Erfindung in einem Scheinwerfer wichtige Teile dargestellt, wobei klar ist, dass ein Scheinwerfer noch viele andere, nicht gezeigte Teile enthält, die einen sinnvollen Einsatz in einem Kraftfahrzeug, wie insbesondere einem PKW oder Motorrad, ermöglichen. Der Übersichtlichkeit halber sind daher beispielsweise Kühlvorrichtungen für Bauteile, Ansteuerungselektronik oder weitere optische Elemente nicht gezeigt.

[0050] Eine Einbaulage in einem Fahrzeug ist für einen erfindungsgemäßen Scheinwerfer gemäß der nachfolgenden Beschreibung nicht in einer gesonderten Figur dargestellt, da sich die Einbaulage des erfindungsgemäßen Scheinwerfers sich nicht vom bekannten Stand der Technik unterscheidet. Die durch den erfindungsgemäßen Scheinwerfer gewonnene Justierbarkeit bei einen Einbau in einem Fahrzeug ergibt sich aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 bis 11.

[0051] In Fig. 1 und 2 ist ein Kraftfahrzeugscheinwerfer 101 dargestellt, umfassend eine Lichtquelle 105, eine erste Projektionsoptik 102 und eine zweite Projektionsoptik 202 und eine erste Halterung 106 und eine zweite Halterung 206, wobei die Lichtquelle 105 mit den Halterungen 106 und 206 mechanisch fest verbunden ist. Ferner ist die Lichtquelle 105 eingerichtet, mittels den Projektionsoptiken 102 und 202 in Richtung einer ersten Projektionsachse 104, beziehungsweise einer zweiten Projektionsachse 204 abzustrahlen.

[0052] Hier liegt zwischen den Projektionsachsen 104 und 204 ein Winkel 304 vor. Der Winkel 304 ist in diesem Beispiel in einer horizontalen Ebene gelegen, ausgehend von einer Einbaulage des Scheinwerfers in einem Fahrzeug, und beträgt je nach Ausführung zwischen 0° und 10°. Für andere Ausführungsbeispiele kann es jedoch sinnvoll sein, dass die beiden Achsen koaxial gelegen sind oder einen Winkel 304 in einer beliebig orientierten räumlichen Ebene vorsehen. Zwischen der Lichtquelle 105 und den Projektionsoptiken 102 und 202 ist ein elektronisch steuerbarer Reflektor 113 in Form einer Mikrospiegel-Anordnung, beispielsweise ein DLP® beziehungsweise ein DMD, gelegen, der das von der Lichtquelle 105 emittierte Licht je nach Ansteuerung in Richtung der Projektionsachsen 104 beziehungsweise 204 reflektieren kann. Jene Spiegel des steuerbaren Reflektors 113, die so angesteuert sind, dass das Licht nicht in Richtung der Projektionsachse 104 reflektiert wird, können das Licht alternativ in Richtung eines Absorbers 114 reflektieren.

[0053] In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden zwei Projektionsoptiken 102 und 202 mit zwei Projektionsachsen 104, 204 eingesetzt, wobei die zwei Projektionsachsen 104, 204 koaxial verlaufen. Ferner sind weitere Komponenten, wie die Halterungen 106, 206 zur Aufnahme der zwei Projektionsoptiken 102, 202 auch zweifach in unterschiedlichen Ausführungen umfasst. Es kann in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer jedoch auch nur eine Projektionsoptik zum Einsatz kommen, um den Aufbau beispielsweise kompakter oder kostengünstiger zu realisieren. Die gezeigt Ausführungsform zeichnet sich durch eine besonders flexible Einsteilbarkeit der optischen Parameter der Projektionsoptiken beziehungsweise der Gesamtprojektionsoptik, die durch die beiden Projektionsoptiken gebildet ist, aus. Es ist klar, dass bei einem Einbau in ein Fahrzeug zwei Kraftfahrzeugscheinwerfer 101 verbaut werden können.

[0054] Die Lichtquelle 105 ist mit einem Kühlkörper verbunden, um die durch die Lichtquelle 105 erzeugte Verlustwärme abzuführen. Die Lichtquelle 105 kann eine oder mehrere lichterzeugende Bauteile wie Halbleiterlichtquellen, insbesondere LEDs oder Laser-Dioden, sowie ein Primäroptik, die eine oder mehrere optische Linsen oder Blenden beinhaltet, umfassen. Auch ein Mittel zur Lichtkonversion von einem ersten Wellenlängenbereich zu einem zweiten Wellenlängenbereich, beispielsweise ein Konversions-Phosphor, kann beinhaltet sein.

[0055] Der steuerbare Reflektor 113 ist hier auf einer Leiterplatte montiert, die weitere elektronische Bauteile zur Ansteuerung des steuerbaren Reflektors 113 oder mechanische Elemente umfassen kann.

[0056] Die Projektionsoptiken 102 und 202 umfassen jeweils zumindest eine optische Linse.

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AT519 673 B1 2018-09-15 österreichisches patentamt [0057] Natürlich können auch Linsensysteme, die aus einer Anordnung mehrerer Linsen bestehen, oder auch zusätzlich Blenden umfassen, die Projektionsoptiken 102 und 202 bilden.

[0058] Die erste Projektionsoptik 102 ist in einem Rahmen 103 befestigt, welcher in der Halterung 106 beweglich angeordnet ist. Ferner ist ein Hebel 107 umfasst. Der Rahmen 103 weist hier zwei Nasen 110 auf, die zwischen der Halterung 106 und dem Hebel 107 gelegen sind.

[0059] Die zweite Projektionsoptik 202 ist in einem Rahmen 203 befestigt, welcher in der Halterung 206 beweglich angeordnet ist. Ferner ist ein Hebel 207 mit zwei Drückelementen 211 umfasst. Der Rahmen 203 weist hier Nasen 210 auf, die zwischen der Halterung 206 und den Drückelementen 211 des Hebels 207 gelegen sind. Zwischen der Nase 210 und der Halterung 206 ist jeweils ein nachgiebiges, elastisches Federelement 209 angeordnet. Der Rahmen 203 wird mit einem Verbindungselement 212 an der Halterung 206 befestigt.

[0060] Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt des Kraftfahrzeugscheinwerfers 101 mit Elementen für die Einstellung der ersten Projektionsoptik 102, die im Rahmen 103 befestigt ist, und welcher in der Halterung 106 beweglich angeordnet ist. Ferner ist der Hebel 107 umfasst, der mittels Achselementen 115, die eine Schwenkachse 108 bilden, welche quer oder normal zur Projektionsachse 104 verläuft, mit der Halterung 106 drehbar verbunden ist. Der Rahmen 103 weist zwei Nasen 110 (nur eine Nase ist in der Figur erkennbar) aufweist, die zwischen der Halterung 106 und dem Hebel 107 gelegen sind. Die Nasen 110 sind Teil des Rahmens 103. Der Hebel 107 ist eingerichtet, bei einer Drehbewegung um die Schwenkachse 108 auf die beiden Nasen 110 zu drücken, und dadurch den Rahmen 103 in der Halterung 106 entlang der Projektionsachse 104 zu verschieben.

[0061] Zwischen der Halterung 106 und dem Hebel 107 ist ferner ein Verbindungselement 112 angeordnet, das eingerichtet ist, die Halterung 106 und den Hebel 107 miteinander zu verbinden. Das Verbindungselement 112 ist bevorzugt eine Schraube, mit der durch das Festziehen der Rahmen mit der Halterung 106 ausgerichtet werden kann, um die Projektionsoptik 102 längs der Projektionsachse 104 zu verschieben und dadurch optisch zu justieren.

[0062] Die Halterung 106 umfasst eine parallel der Projektionsachse 104 angeordnete Führung 111, die eingerichtet ist, die Nasen 110 des Rahmens 103 aufzunehmen und die Nasen 110 des Rahmens 103 längs der Führung 111 der Halterung 106 zu führen.

[0063] Zwischen der Nase 110 und der Halterung 106 ist ein nachgiebiges, elastisches Federelement 109 angeordnet, gegen das die Nase 110 bei Einwirken einer Kraft durch den Hebel 107 drücken kann.

[0064] Der Hebel 107 ist U-förmig geformt und weist zwei Enden auf. An den zwei Enden des U-förmigen Hebels 107 ist jeweils eine Öffnung gelegen, in der die Achselemente 115 eingesetzt werden können und die Schwenkachse 108 des Hebels 107 verläuft. Am U-förmigen Hebel 107 ist ferner eine Öffnung zur Aufnahme des Verbindungselements 112, vorzugsweise eine Justierschraube, vorgesehen, mit welchem der Hebel 107 mit der Halterung 106 verbindbar ist.

[0065] Fig. 4 zeigt eine Ansicht von vorne auf die Projektionsoptik 102 des Scheinwerfers 101, die im Rahmen 103 befestigt ist, der in der Halterung 106 angeordnet ist. Der Hebel 107 und dessen Schwenkachse 108 ist erkennbar.

[0066] Fig. 5 zeigt die Halterung 106 mit dem Hebel 107 und dessen Schwenkachse 108. Die Führung 111, die durch Elemente der Halterung 107 gebildet ist, ist erkennbar. Es ist klar, dass jede Nase 110 in einer zugehörigen Führung 111 gelegen ist.

[0067] Fig. 6 zeigt die Anordnung nach Fig. 3 in einer Ansicht aus einer Perspektive von unten.

[0068] Zusätzlich zu den Ausführungen der Fig. 3 ist ein Justierabstand 150 erkennbar, durch welchen die Projektionsoptik 102 gegenüber der Halterung justiert werden kann. Die Justierung erfolgt durch eine Verschiebung der Projektionsoptik 102 längs der Projektionsachse 104, wobei die Nasen 110 in den jeweiligen Führungen 111 verschoben werden.

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Patentamt [0069] In Fig. 7a und 7b ist die Justierung der Anordnung des Scheinwerfers 101 dargestellt, in der die Verschiebung der Projektionsoptik 102 erkennbar ist. Der U-förmige Hebel 107 weist zwei Enden auf, an denen jeweils Öffnungen gelegen sind, durch die die Schenkachse 108 verläuft und um die der Hebel 107 schwenkbar ist. Zwischen den beiden Enden des Hebels liegt die Hebelmitte, an welcher eine weitere Öffnung zur Aufnahme des Verbindungselements 112 gelegen ist.

[0070] In Fig. 7a ist eine erste Justierposition der Anordnung des Scheinwerfers 101 erkennbar, in der die Hebelmitte des U-förmigen Hebels 107 eng an der Halterung 106 anliegt. Die in der Führung 111 längs der Projektionsachse 104 gelegene Nase 110 drückt dabei an das Federelement 109. Der Rahmen 103, der mit der Nase 110 verbunden ist, weist einen ersten Justierabstand 150 zur Halterung 106 auf.

[0071] Fig. 7b zeigt eine zweite Justierposition der Anordnung des Scheinwerfers 101, in der die Hebelmitte des U-förmigen Hebels 107 einen größeren Abstand, einen zweiten Justierabstand 151, von der Halterung 106 aufweist, als in der ersten Justierposition.

[0072] Fig. 8 zeigt die Anordnung des Scheinwerfers 101 für die erste Projektionsoptik 102 in einer Explosionsdarstellung. Es ist die Projektionsoptik 102, der Rahmen 103, die Nase 110 und die Projektionsachse 104 erkennbar. Ferner ist die Halterung 106, der Hebel 107, zwei Achselemente 115, die Schwenkachse 108, sowie das Federelement 109 und die Führung 111 dargestellt.

[0073] Fig. 9 zeigt die zweite Projektionsoptik 202 des Scheinwerfers 101.

[0074] Die Projektionsoptik 202 ist in einem Rahmen 203 befestigt, welcher in der Halterung 206 beweglich angeordnet ist. Ferner ist ein Hebel 207 mit zwei Drückelementen 211 umfasst, der mittels Achselementen 215, die eine Schwenkachse 208 bilden, welche quer oder normal zur Projektionsachse 204 verläuft, mit der Halterung 206 drehbar verbunden ist. Der Rahmen 203 weist zwei Nasen 210 auf, die zwischen der Halterung 206 und dem Hebel 207 gelegen sind. Die Nasen 210 sind Teil des Rahmens 203. Der Hebel 207 ist eingerichtet, bei einer Drehbewegung um die Schwenkachse 208 mit den Drückelementen 211 auf die Nasen 210 zu drücken, und dadurch den Rahmen 203 in der Halterung 206 entlang der Projektionsachse 204 zu verschieben. In dieser Ausführungsform bildet der Hebel 207 und die Drückelemente 211 ein gemeinsames Bauteil, weshalb der Hebel 207 eine einwirkende Kraft direkt auf die Nasen 210 übertragen kann. Zwischen den Nasen 210 und der Halterung 206 sind jeweils nachgiebige, elastische Federelemente 209 angeordnet. Der Hebel 207 wird über das Verbindungselement 212 mit der Halterung 206 justierbar verbunden.

[0075] Der Hebel 207 ist ringförmig geformt und weist Öffnungen zur Aufnahme von Achselementen 215 auf, durch die die Schwenkachse 208 verläuft, wobei die Öffnungen tangential zum mittleren Durchmesser des ringförmigen Hebels 207 durch diesen hindurch verlaufen. Im gegenüberliegenden Bereich zu jenem, durch den die Schwenkachse 208 verläuft, liegt eine Hebelmitte. Am ringförmigen Hebel 207, vorzugsweise an der Hebelmitte, ist eine Öffnung zur Aufnahme des Verbindungselements 212, vorzugsweise eine Justierschraube, vorgesehen, mit welchem der Hebel 207 mit der Halterung 206 justierbar verbindbar ist, und der ringförmige Hebel 207 mit den Drückelementen 211 ein gemeinsames Bauteil bildet. In der Halterung 206 ist zur Aufnahme des Verbindungselements 212 in Form einer Schraube ein Gewinde vorgesehen.

[0076] In Fig. 10 ist eine weitere perspektivische Ansicht der Projektionsoptik 202 des Scheinwerfers 101 mit deren Projektionsachse 204 gezeigt, die im Rahmen 203 befestigt ist, welche in der Halterung 206 angeordnet ist. Der Hebel 207 mit dessen Schwenkachse 208 und Drückelementen 211, sowie zwei Nasen 210 des Rahmens 203 sind erkennbar.

[0077] Zwischen der Halterung 206 und dem Hebel 207 ist ferner das Verbindungselement 212 angeordnet, das eingerichtet ist, die Halterung 206 und den Hebel 207 miteinander justierbar beziehungsweise fest zu verbinden.

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Patentamt [0078] Fig. 11 zeigt die Anordnung der Fig. 10 in einer Explosionsdarstellung, wobei insbesondere die Achselemente 215 erkennbar sind, sowie ein Federelement 209.

[0079] Ferner ist eine Zusatzoptik 302 erkennbar, welche eine optische Achse aufweist und die Zusatzoptik 302 an der Halterung 206 angeordnet und befestigt ist. Vorzugsweise ist die optische Achse der Zusatzoptik 302 koaxial in der Projektionsachse 204 gelegen. Durch die Justierung der Projektionsoptik 202 bezüglich der Zusatzoptik 302 wird erreicht, dass die optischen Parameter der Gesamtoptik, die durch die Projektionsoptik 102 und 202, sowie die Zusatzoptik 302 gebildet ist, sehr einfach und flexibel eingestellt werden können.

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BEZUGSZEICHENLISTE

101	Kraftfahrzeugscheinwerfer
102, 202	Projektionsoptik
103, 203	Rahmen
104, 204	Projektionsachse
105	Lichtquelle
106, 206	Halterung
107, 207 108, 208	Hebel Schwenkachse
109, 209	Federelement
110, 210	Nase
111	Führung
211	Drückelement
112, 212	Verbindungselement
113	Reflektor
114	Absorber
115, 215	Achselement
150, 151	Justierabstand
302	Zusatzoptik
304	Winkel

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Claims

Patentansprüche

1. Kraftfahrzeugscheinwerfer (101), umfassend eine Lichtquelle (105), eine Projektionsoptik (102, 202) und eine Halterung (106, 206), wobei die Lichtquelle (105) mit der Halterung (106, 206) verbunden ist und eingerichtet ist, mittels der Projektionsoptik (102, 202) Licht in Richtung einer Projektionsachse (104, 204) abzustrahlen, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsoptik (102, 202) in einem Rahmen (103, 203) befestigt ist, welcher in der Halterung (106, 206) beweglich angeordnet ist, und ferner ein Hebel (107, 207) umfasst ist, der mittels Achselementen (115, 215), die eine Schwenkachse (108, 208) bilden, welche quer oder normal zur Projektionsachse (104, 204) verläuft, mit der Halterung (106, 206) drehbar verbunden ist, und der Rahmen (103, 203) zumindest eine Nase (110, 210) aufweist, die zwischen der Halterung (106, 206) und dem Hebel (107, 207) gelegen ist, und der Hebel (107, 207) eingerichtet ist, bei einer Drehbewegung um die Schwenkachse (108, 208) auf die zumindest eine Nase (110, 210) zu drücken, und dadurch den Rahmen (103, 203) in der Halterung (106, 206) entlang der Projektionsachse (104, 204) zu verschieben.
2. Kraftfahrzeugscheinwerfer (101) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der zumindest einen Nase (110, 210) und der Halterung (106, 206) zumindest ein nachgiebiges, elastisches Federelement (109, 209) angeordnet ist.
3. Kraftfahrzeugscheinwerfer (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Halterung (106, 206) und dem Hebel (107, 107) ferner zumindest ein Verbindungselement (112, 212) angeordnet ist, welches eingerichtet ist, die Halterung (106, 206) und den Hebel (107, 207) miteinander zu verbinden.
4. Kraftfahrzeugscheinwerfer (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (105) zumindest eine Halbleiterlichtquelle, insbesondere eine LED oder eine Laserdiode umfasst.
5. Kraftfahrzeugscheinwerfer (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsoptik (102, 202) zumindest eine optische Linse umfasst.
6. Kraftfahrzeugscheinwerfer (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Lichtquelle (105) und der Projektionsoptik (102, 202) ein steuerbarer Reflektor, insbesondere ein DMD, angeordnet ist.
7. Kraftfahrzeugscheinwerfer (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (106) zumindest eine parallel zur Projektionsachse (104) angeordnete Führung (111) umfasst, die eingerichtet ist, die zumindest eine Nase (110) des Rahmens (103) aufzunehmen und die zumindest eine Nase (110) des Rahmens (103) längs der zumindest einen Führung (111) der Halterung (106) zu führen.
8. Kraftfahrzeugscheinwerfer (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (107) U-förmig geformt ist und zwei Enden aufweist, an denen jeweils Öffnungen gelegen sind, in denen jeweils Achselemente (115) einsetzbar sind, durch die die Schwenkachse (108) des Hebels (107) verläuft und am U-förmigen Hebel (107) ferner eine Öffnung zur Aufnahme eines Verbindungselements (112), vorzugsweise eine Justierschraube, vorgesehen ist, mit welchem der Hebel (107) mit der Halterung (106) verbindbar ist.
9. Kraftfahrzeugscheinwerfer (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (207) ringförmig geformt ist und zumindest eine Öffnung zur Aufnahme zumindest eines Achselements (215) aufweist, durch die die Schwenkachse (208) verläuft, wobei die Öffnung tangential zum mittleren Durchmesser des ringförmigen Hebels (207) durch diesen hindurch verläuft und ferner am ringförmigen Hebel (207) zumindest eine Öffnung jeweils zur Aufnahme eines Verbindungselements (212), vorzugsweise eine Justierschraube, vorgesehen ist, mit welchem der Hebel (207) mit der Halterung (206) ver10/22

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Patentamt bindbar ist, und vorzugsweise der ringförmige Hebel (207) zumindest ein Drückelement (211) umfasst, welches eingerichtet ist auf die zumindest eine Nase (210) zu drücken, und vorzugsweise der Rahmen (203) mit der zumindest einen Nase (210) ein gemeinsames Bauteil bildet.
10. Kraftfahrzeugscheinwerfer (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ferner eine Zusatzoptik (302) umfasst ist, welche eine optische Achse aufweist und die Zusatzoptik (302) an der Halterung (106, 206) befestigt ist und vorzugsweise die optische Achse der Zusatzoptik (302) koaxial in der Projektionsachse (104, 204) gelegen ist.
11. Kraftfahrzeugscheinwerfer (101), umfassend zwei Projektionsoptiken (102, 202) mit zwei Projektionsachsen (104, 204) und vorzugsweise zwei Halterungen (106, 206) zur Aufnahme der zwei Projektionsoptiken (102, 202) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
12. Kraftfahrzeugscheinwerfer (101) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Projektionsachsen (104, 204) der zwei Projektionsoptiken (102, 202) koaxial oder parallel verlaufen.
13. Kraftfahrzeugscheinwerfer (101) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Projektionsachsen (104, 204) der zwei Projektionsoptiken (102, 202) einen Winkel (304) untereinander aufweisen, wobei der Winkel (304) bevorzugt nur in einer horizontalen Ebene in Einbaulage des Kraftfahrzeugscheinwerfer (101) gelegen ist und bevorzugt zwischen 0° und 10° beträgt.
14. Kraftfahrzeug, umfassend zumindest einen Kraftfahrzeugscheinwerfer (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.