DE102008033416A1

DE102008033416A1 - Halterungsrahmen

Info

Publication number: DE102008033416A1
Application number: DE102008033416A
Authority: DE
Inventors: Peter Frey; Ralf Dr. Vollmer
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2008-07-16
Filing date: 2008-07-16
Publication date: 2010-01-21
Also published as: US20110122617A1; WO2010006971A1; JP2011528162A; CN102099620A; EP2297511A1

Abstract

Der Halterungsrahmen ist mit mindestens einem daran befestigten optischen Element ausgestattet, wobei das mindestens eine optische Element mittels Verstemmens, Einklebens, Einrastens, Klemmens, Schrumpfens, Ultraschallschweißens oder Einpressens mit dem Halterungsrahmen verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Halterungsrahmen mit mindestens einem daran befestigten optischen Element, ein Verfahren zum Montieren eines optischen Elements an einem Halterungsrahmen und ein Fahrzeugscheinwerfermodul mit einem Halterungsrahmen.
US 2005/0128762 A1 beschreibt eine Lampe, die einen Linsenträger und eine Glaslinse umfasst, die dazu ausgestaltet ist, vor einer Lichtquelle angeordnet zu sein, wobei die Linse (ein mittels Lichtbrechung abbildendes optisches Element) mit dem Linsenträger zusammengebaut ist, welcher an der Lichtquelle angebracht ist, wobei der Träger aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist, wobei die Linse eine Rückseite aufweist, die dazu ausgestaltet ist, in Richtung der Lichtquelle zu zeigen, sowie eine optische Vorderseite und einen peripheren Rand, welcher die Rückseite und die Vorderseite miteinander verbindet, wobei der Linsenträger am Rand in Eingriff mit der Linse kommt, wobei die Lampe dadurch gekennzeichnet ist, dass der Träger an der Linse mittels Umspritzens befestigt ist, wobei das Material, aus welchem der Träger besteht, den Rand der Linse zumindest teilweise umgibt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, weitere vorteilhafte Möglichkeiten zur Halterung eines optischen Elements bereitzustellen, insbesondere unter weiterer Reduzierung der Belastung des aufzunehmenden optischen Elements.
Diese Aufgabe wird mittels eines Halterungsrahmens, eines Verfahrens zum Montieren eines optischen Elements und eines Fahrzeugscheinwerfermoduls nach dem jeweiligen unabhängigen Anspruch gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Der Halterungsrahmen ist mit mindestens einem (einem oder mehreren) daran befestigten optischen Element ausgerüstet. Das mindestens eine optische Element ist mittels Verstemmens, Einklebens, Einrastens, Klemmens, Schrumpfens, Ultraschallschweißens oder Einpressens mit dem Halterungsrahmen verbunden.
Es wird insbesondere ein Halterungsrahmen bevorzugt, bei dem das mindestens eine optische Element mittels Heißverstemmens mit dem Halterungsrahmen verbunden ist. Bei einem Heißverstemmen wird zumindest ein Teil des Halterungsrahmens so weit erhitzt, dass er leichter plastisch verformbar wird, ohne die Schmelztemperatur zu erreichen. Somit wird eine vorgegebene Form des Halterungsrahmens bis auf Bereiche beibehalten, welche unter Last verformt werden. Durch Verformen dieser Bereiche wird das mindestens eine optische Element am Halterungsrahmen fixiert. Das Heißverstemmen weist den Vorteil auf, dass die dabei aufzugebenden Lasten gering sind, so dass auch das optische Element nicht wesentlich belastet wird. Zudem ist das Heißverstemmen mit geringem Aufwand kostengünstig einsetzbar. Vorteilhaft gegenüber einem Spritzgussverfahren sind zur Vermeidung von thermischen Belastungen am optischen Element das geringere Temperaturniveau und die schnellere Abkühlung.
Besonders bevorzugt wird ein Halterungsrahmen, der aus einem Kunststoff, insbesondere einem thermoplastischen Kunststoff, speziell PPS (”Polyphenylensulfid”, auch ”Poly(thio-p-phenylen)” genannt), besonders linearem PPS, besteht. Die guten mechanischen Eigenschaften von PPS bleiben auch bei Temperaturen von weit über 200°C erhalten, so dass ein Dauereinsatz je nach Belastung bis 240°C möglich ist. Kurzzeitig wird auch Belastungen bei Temperaturen von bis zu 270°C standgehalten. Herausragend ist zudem die chemische Beständigkeit gegenüber nahezu allen Lösemitteln, vielen Säuren und Laugen so wie bedingt gegenüber Luftsauerstoff auch bei hohen Temperaturen. PPS verfügt ferner neben einer geringen Wasser aufnahme auch über eine gute Dimensionsstabilität und inhärente Flammwidrigkeit. Es hat hervorragende elektrisch isolierende Eigenschaften, ist für die meisten Flüssigkeiten und Gase hochgradig undurchlässig, weist auch bei höheren Temperaturen nur eine geringe Kriechneigung auf und ist aufgrund seines guten Fließvermögens auch für lange, schmale Formteile und komplexe Werkzeuggeometrien geeignet. Lineares PPS kann, im Gegensatz zu vernetztem PPS, durch ein breites Spektrum an Verarbeitungsverfahren zu Bauteilen geformt werden.
Es wird zur besonders effektiven Reduzierung von Streulicht ein Halterungsrahmen bevorzugt, bei dem eine Innenseite der Wand, die dazu vorgesehen ist, zum optischen Element hin gerichtet zu sein, eine lichtabsorbierende Oberflächenstruktur aufweist.
Dazu kann die Wand beispielsweise aufgeraut sein und/oder mit einer lichtabsorbierenden Schicht beschichtet sein.
Es wird zur effektiven und allseitigen Reduzierung von Streulicht ferner ein Halterungsrahmen bevorzugt, der eine geschlossen umlaufende Wand zum seitlichen Umgeben des optischen Elements aufweist.
Allgemein kann das optische Element jegliches Element zur Strahlführung sein, zum Beispiel ein auf einer Lichtbrechung beruhendes optisches Element, z. B. eine Linse. Es wird jedoch ein Halterungsrahmen bevorzugt, bei dem das mindestens eine optische Element zur Strahlformung mindestens mittels innerer Totalreflexion und/oder Beugung ausgebildet ist.
Es wird insbesondere bevorzugt, wenn das mindestens eine optische Element einen CPC-artigen Bereich, einen CEC-artigen Bereich und/oder einen CHC-artigen Bereich aufweist. Insbesondere kann ein CPC-artiger Konzentrator eingesetzt werden, wobei damit ein Konzentrator gemeint ist, dessen reflektierende Seitenwände zumindest teilweise und/oder zumindest wei testgehend die Form eines zusammengesetzten parabolischen Konzentrators (”compound parabolic concentrator”, CPC) aufweisen. Auch können z. B. ein zusammengesetzter elliptischer Konzentrator (”compound elliptic concentrator”, CEC) und/oder ein zusammengesetzter hyperbolischer Konzentrator (”compound hyperbolic concentrator”, CHC) eingesetzt werden.
Besonders bevorzugt wird die Verwendung eines Freiform-Konzentrators. Ein Konzentrator kann, insbesondere bei einer Verwendung als Primäroptik in einem Fahrzeugscheinwerfermodul, vorzugsweise dazu dienen, Licht von einer Lichtquelle auf eine Sekundäroptik zu werfen und dabei ein Lichtverteilungsmuster einzustellen, z. B. eine Hell/Dunkel-Grenze zu erzeugen.
Alternativ oder zusätzlich kann es aber auch bevorzugt sein, wenn das optische Element einen pyramidenstumpfartigen Bereich oder einen kegelstumpfartigen Bereich aufweist.
Der Halterungsrahmen weist vorzugsweise Aufnahmebereiche, insbesondere Vertiefungen, zur Aufnahme von passenden Befestigungsvorsprüngen des mindestens einen optischen Elements auf.
Das Verfahren zum Montieren eines optischen Elements an einem Halterungsrahmen weist mindestens die folgenden Schritte auf: Einsetzen von Befestigungsvorsprüngen des optischen Elements in Aufnahmebereichen des Halterungsrahmens und Verstemmen, insbesondere Heißverstemmen, von Bördelrändern des Halterungsrahmen über die Befestigungsvorsprünge.
Das Fahrzeugscheinwerfermodul ist mit einem solchen Halterungsrahmen ausgestattet und weist mindestens eine Halbleiter-Lichtquelle, insbesondere Leuchtdiode, auf, der das optische Element nachgeschaltet ist, insbesondere als primäre Optik.
Das optische Element kann aus Glas oder transparentem Kunststoff, vorzugsweise Silikon, bestehen.
In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur besseren Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
1 zeigt in Schrägansicht von oben einen Rahmen gemäß einer ersten Ausführungsform für ein optisches Element mit dem darin zu halternden optischen Element getrennt davon;
2 zeigt in Schrägansicht von oben einen Rahmen gemäß einer zweiten Ausführungsform für ein optisches Element mit einem darin eingesetzten, noch nicht befestigten optischen Element;
3 zeigt in Schrägansicht von oben das System aus 2 mit dem optischen Element an dem Rahmen befestigt;
4 zeigt das System aus 3 als Schnittdarstellung in Seitenansicht.
1 zeigt ein Optiksystem 1 mit einem Halterungsrahmen 2 und einem an dem Rahmen zu befestigenden optischen Element 3. Das Optiksystem 1 ist typischerweise einer oder mehreren Lichtquellen nachgeschaltet und dient einer Strahlführung zumindest eines Teils des von der Lichtquelle bzw. den Lichtquellen abgestrahlten Lichts. Das Optiksystem 1 kann beispielsweise als Teil einer Automobilleuchte eingesetzt werden, z. B. eines Scheinwerfers.
Der Halterungsrahmen 2 weist einen hohlen, oberseitig und unterseitig offenen Grundkörper 4 auf, der mittels einer geschlossen umlaufenden, dicken Wand 5 mit einer im Wesentli chen ovalen Durchgangskontur gebildet wird. Der dadurch gebildete innere Hohlraum 6 des Grundkörpers 4 dient der Aufnahme des optischen Elements 3. Dazu weist der Grundkörper 4 an seinem oberen Rand 7 zwei Aufnahmebereiche in Form von sich gegenüberliegenden Vertiefungen 8 auf. In einem unteren Bereich des Grundkörpers 4 sind vier seitlich hervorstehende Laschen 9, 10 zu Befestigung des Halterungsrahmens 2 an einer, hier nicht dargestellten, Leuchte vorhanden. Zur Führung des Halterungsrahmens 2 weisen zwei sich schräg gegenüberliegende Laschen 9 senkrecht stehende Führungsstifte 11 auf, deren unterer Teil zur Positionierung des Halterungsrahmens 2 dient und deren oberer Teil zur Positionierung einer Sekundäroptik dient. Die anderen beiden Laschen 10 weisen Durchgangslöcher 12 zur Durchführung von Befestigungsschrauben auf.
Der Halterungsrahmen 2 ist aus linearem PPS hergestellt. Das PPS ist eingeschwärzt, um eine Lichtreflexion am Halterungsrahmen 2 zu minimieren. Dadurch kann unerwünschtes Streulicht, das auf den Halterungsrahmen 2 trifft, unterdrückt werden. Zur weiteren Unterdrückung von Lichtreflexion am Halterungsrahmen 2 ist die Innenseite 13 des Grundkörpers 4 bzw. dessen Wand 5 aufgeraut. Ein seitlicher Austritt von Streulicht aus dem Halterungsrahmen 2 wird auch durch die geschlossen umlaufende Gestalt der Wand 5 unterdrückt.
Das optische Element 3 ist als innen totalreflektierende ('total internal reflection'; TIR)-Optik mit asymmetrisch pyramidenstumpfförmigem Grundkörper 14 ausgebildet. Eine so gestaltete Primäroptik ermöglicht eine effiziente Verringerung der Divergenz von Licht, wodurch sich insbesondere Scheinwerfer mit ausreichender Helligkeit und wohldefinierter Abstrahlcharakteristik erreichen lassen.
Zur Befestigung am Halterungsrahmen 2 weist das optische Element 3 einen entsprechenden Befestigungsbereich mit zwei seitlichen laschenförmigen Vorsprüngen 15 auf. Die Vorsprünge 15 weisen im Wesentlichen die Befestigungsfunktion auf und besitzen nur einen vernachlässigbaren Einfluss auf die optische Eigenschaft des optischen Elements 3. Ein Vorteil der Befestigung nur an den Vorsprüngen 15 besteht auch darin, dass dann eine Hell-Dunkel-Grenze gut definierbar ist.
Das Optiksystem 1 wird mittels Fügens des optischen Elements 3 mit dem Rahmen 2 durch Kleben zusammengebaut. Die Positionierung des optischen Elements 3 am Halter 2 erfolgt durch passgenaues Einsetzen der Vorsprünge 15 in die Vertiefungen 8. Auf die Vertiefungen 8 und/oder die Vorsprünge 14 ist vorher ein UV-aushärtender Klebstoff aufgebracht worden. Um eine optimale Klebeverbindung zu erzielen, geht dem Klebeprozess ein Plasmareinigungs- bzw. Aktivierungsprozess voraus.
Das optische Element 3 ist somit nur durch die Vorsprünge 15 am Halterungsrahmen 2 befestigt, während die übrige Oberfläche frei ist. Dadurch, dass die Vorsprünge 15 eine in Umfangsrichtung geringe Fläche des optischen Elements 3 einnehmen, wirkt sich eine mechanische Belastung der Vorsprünge, welche durch eine Montage bewirkt werden könnte, nur geringfügig auf das übrige Volumen des optischen Elements 3 aus, da hier durch die freie Oberfläche Verzerrungen im Material zumindest teilweise abgebaut werden können. Folglich wirken sich auch höhere mechanische Beanspruchungen an den Vorsprüngen 15 nicht kritisch auf das optische Element 3 aus. Diese ”Belastungsgutmütigkeit” ist um so ausgeprägter, je weniger Vorsprünge 15 genutzt werden und je kleiner der relative Befestigungsbereich ist.
2 zeigt ein Optiksystem 16 mit einem Halterungsrahmen 17 gemäß einer weiteren Ausführungsform mit einem darin eingesetzten, noch nicht befestigten optischen Element 3. In den oberen Rand 7 des Grundkörpers 18 des Rahmens 17 ist, die Aussparungen umgebend, jeweils eine hochstehende Bördelkante 19 integriert. Da das TIR-Element 3 oberseitig mit dem oberen Rand 7 im Wesentlichen bündig abschließt, setzt die Bördel kante 19 direkt oberhalb des optischen TIR-Elements 3 an und entspricht in ihrer Form der seitlichen Begrenzung der Aussparung.
3 zeigt das optische Element 3 an dem Rahmen 17 befestigt. Die Befestigung erfolgte durch Umformen der Bördelkante 19 über das optische Element 3, was in diesem Ausführungsbeispiel durch Heißverstemmen erfolgt ist. Ein Heißverstemmen entspricht einem Verstemmen eines unter die Schmelzgrenze aufgewärmten Kunststoffmaterials der Bördelkante 19, da sich so eine plastische Verformung bei geringerer Kraftaufbringung bewerkstelligen lässt. Durch die Umformung wird das optische Element 3 an der gewünschten Position im Halterungsrahmen 17 stabil gehalten.
Aufgrund der Befestigung des optischen Elements 3 nur mittels der Vorsprünge 15 am Halterungsrahmen 2 ist das Optiksystem 16 gegenüber mechanischen Belastungen tolerant. Die restliche Oberfläche des optischen Elements 3 steht nicht in Kontakt mit dem Halterungsrahmen 2. Bei Sicht längs des inneren Hohlraums 6 von oben oder unten verbleibt ein bis auf die Vorsprünge 15 umlaufend freier Raum zwischen dem optischen Element 3 und dem Halterungsrahmen 2. Das optische Element 2 schließt somit den inneren Hohlraum 6 nicht ab. Durch diese ”lockere” Anordnung ist es möglich, verschiedenartig geformte optische Elemente (Konzentratoren, Linsen, Beugungsgitter usw.) in den gleichen Halterungsrahmen 2 einzusetzen.
4 zeigt die Vorrichtung aus 3 im Querschnitt. Diese Ansicht zeigt, dass das optische Element 3 (TIR-Konzentrator) nicht symmetrisch ausgestaltet ist. So sind die beiden Seitenwände 20 unterschiedlich schräg, wobei dennoch an ihnen entlang direkte Verbindungslinien zwischen einer unteren Lichteintrittsfläche 21 und einer oberen Lichtaustrittsfläche 22 im Wesentlichen gerade verlaufen. Ferner schließt oberhalb des pyramidenstumpfförmigen Bereichs 23 des optischen Elements 3 ein sich nicht aufweitender Erstreckungsbereich 24 an, an welchem auch die seitlichen Laschen angeordnet sind. Die Bördelkanten 19 halten das optische Element 3 am Rand der oberen Lichtaustrittsfläche 22 fest. Das optische Element 3 ist entlang seiner Längserstreckung (parallel zur z-Achse) seitlich vollständig vom Halterungsrahmen 17 umgeben. Aus der hier gezeigten Querschnittsdarstellung auf die schmalere Seite des optischen Elements 3 ist ersichtlich, dass das optische Element 2 weniger als ein Drittel des inneren Hohlraums 6 ausfüllt, aber diesen über fast seine gesamte Länge (entlang der z-Richtung).
Im Betrieb wird Licht von einer Leuchtdiode 25 in die untere Lichteintrittsfläche 21 des optischen Elements 3 eingespeist, wie hier lediglich skizziert ist. Die Leuchtdiode 25, die hier aus mehreren auf einem gemeinsamen Submount angebrachten weiß strahlenden LED-Chips aufgebaut ist, ist so nah an der unteren Lichteintrittsfläche 21 angeordnet, dass von ihr abgestrahltes Licht zum größten Teil in die untere Lichteintrittsfläche 21 eintritt und nur zu einem geringen Teil auf die Innenseite 13 der Wand 5 des Halterungsrahmens 2 gestrahlt wird. Es wird kein Licht von der LED 25 direkt durch den freien Zwischenraum zwischen optischem Element 3 und Wand 5 hindurchgestrahlt. Durch die lichtabsorbierende Eigenschaft der Innenseite 13 wird darauf einfallendes Licht absorbiert. Somit wird nur vom optischen Element 3 Licht nach Außen (hier: nach oben) abgegeben. Genauer gesagt läuft in die untere Lichteintrittsfläche 21 eintretendes Licht entweder direkt durch das optische Element 3 bis zur oberen Lichtaustrittsfläche 22, von wo aus es wieder ausgestrahlt wird; oder auf die Seitenwände 20 des optischen Elements 3 auftreffende Lichtstrahlen werden mittels innerer Totalreflexion (TIR) wieder in das optische Element 3 zurückreflektiert. Dadurch ergibt sich ein gewünschtes Beleuchtungsmuster mit nur geringen Strahlungsverlusten.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.
So kann statt PPS auch ein anderer, vorzugsweise thermoplastischer, Kunststoff verwendet werden. Dieser ist vorzugsweise lichtundurchlässig. Auch braucht der Halterungsrahmen nicht aus Kunststoff gefertigt zu sein, sondern kann beispielsweise auch Metall aufweisen.
Die Art des optischen Elements ist nicht eingeschränkt. Statt des TIR-Konzentrators mit im Wesentlichen pyramidenstumpfförmigem Aufbau kann beispielsweise auch eine im Wesentlichen kegelstumpfförmige Grundgestalt verwendet werden.
Statt eines TIR-Konzentrators kann aber z. B. auch ein freiform-, CPC-, CEC- oder CHC-artiger Konzentrator eingesetzt werden.
Auch können allgemein Umlenkprismen verwendet werden.
Alternativ können insbesondere auch brechende optische Elemente (wie Linsen) und/oder beugende optische Elemente (wie eine Fresnel-Zonenplatte oder ein Beugungsgitter) im Halterungsrahmen gehaltert werden.
Auch ist es möglich, eine kombinierte Konzentrator/Beugungs-Optik zu verwenden, z. B. indem auf einem Konzentrator Beugungsstrukturen aufgebracht sind.
Das optische Element kann zur Strahlformung eine mikrostrukturierte Oberfläche aufweisen (z. B. eine sogenannte Kissenstruktur).
Die Zahl der Befestigungsbereiche, insbesondere Befestigungsvorsprünge, des optischen Elements und der Aufnahmebereiche des Halterungsrahmens ist nicht eingeschränkt. So können auch mehr als zwei Befestigungsbereiche und zugehörige Aufnahmebereiche vorhanden sein, oder nur ein einzelner Befestigungs- und Aufnahmebereich, beispielsweise in Form eines teilweise oder vollständig umlaufenden Rands.
Es können auch mehr Aufnahmebereiche als Vorsprünge vorhanden sein.
Statt eines Klebens oder Verstemmens, insbesondere Heißverstemmens können auch andere Befestigungsmethoden verwendet werden, wie Einrasten, z. B. mittels einer Schnappverbindung, Klemmens, z. B. mittels einer Federklemme, mittels Schrumpfens, Ultraschallschweißens oder Einpressens.
Bei der Schnappverbindung oder beim Klemmen können insbesondere die Vorsprünge des optischen Elements in den Halterungsrahmen eingeschnappt bzw. eingeklemmnt werden. Dabei ist der Montageaufwand besonders gering. Auch hierbei sind die mechanischen Belastungen durch die Verwendung der Vorsprünge und der ansonsten freien Lagerung erheblich reduzierbar.
Beim Schrumpfen wird der Halterungsrahmen vorzugsweise um die Vorsprünge des optischen Elements gelegt und dann zum Schrumpfen gebracht, wodurch das optische Element durch die Vorsprünge in einen festen Sitz gebracht wird. Das Schrumpfen kann mittels Heiß- oder Kaltfügens und folgenden Abkühlens bzw. Aufwärmens durchgeführt werden.
Die Befestigungsvorsprünge können mit dem Halterungsrahmen auch mittels Spritzgusses verbunden werden. Im Vergleich zu einer vollständig umlaufenden Befestigung, z. B. mittels eines umlaufenden Befestigungsrands, ergibt sich erstens der Vorteil, dass die thermische Belastung des optischen Elements weit geringer ist und zweitens die Verbindung einfacher spritzzugießen ist. Ein weiterer Vorteil der Befestigung nur mit Vorsprüngen besteht in der gut definierten Hell-Dunkel-Grenze.
Das optische Element kann aus Glas oder transparentem Kunststoff bestehen, insbesondere aus Silikon.
Bevorzugterweise umfasst die Halbleiter-Lichtquelle mindestens eine Leuchtdiode. Die Lichtquelle kann beispielsweise als LED-Modul mit einem Leuchtdioden-Chip oder mehreren Leuchtdioden-Chips vorliegen, oder als einzelne(s) gehäuste(s) LED ('LED-Lampe'), die vorzugsweise weiß strahlt, z. B. eine Konversions-LED. Bei Vorliegen mehrerer Leuchtdioden können diese z. B. gleichfarbig (einfarbig oder mehrfarbig) und/oder verschiedenfarbig leuchten. So mag ein LED-Modul mehrere Einzel-LED-Chips ('LED-Cluster') aufweisen, welche zusammen ein weißes Mischlicht ergeben, z. B. in 'kaltweiß' oder 'warmweiß'. Zur Erzeugung eines weißen Mischlichts umfasst das LED-Cluster bevorzugt Leuchtdioden, die in den Grundfarben rot (R), grün (G) und blau (B) leuchten. Dabei können einzelne oder mehrere Farben auch von mehreren LEDs gleichzeitig erzeugt werden; so sind Kombinationen RGB, RRGB, RGGB, RGBB, RGGBB usw. möglich. Jedoch ist die Farbkombination nicht auf R, G und B beschränkt, sondern kann beispielsweise auch weiß strahlende LED-Chips umfassen. Zur Erzeugung eines warmweißen Farbtons können beispielsweise auch eine oder mehrere bernsteinfarbige LEDs 'amber' (A) vorhanden sein. Ein LED-Modul kann auch mehrere weiße Einzel-Chips aufweisen, wodurch sich eine einfache Skalierbarkeit des Lichtstroms erreichen lässt. Die Einzel-Chips und/oder die Module können mit geeigneten Optiken zur Strahlführung ausgerüstet sein, z. B. Fresnel-Linsen, Kollimatoren, und so weiter. Es können an einem Kontakt mehrere gleiche oder verschiedenartige LED-Module angeordnet sein, z. B. mehrere gleichartige LED-Module auf dem gleichen Substrat. Statt oder zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z. B. auf Basis von InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs) einsetzbar. Auch können z. B. Diodenlaser verwendet werden.

1: Optiksystem
2: Halterungsrahmen
3: optisches Element
4: Grundkörper
5: Wand
6: innerer Hohlraum
7: oberer Rand
8: Vertiefung
9: Lasche
10: Lasche
11: Führungsstift
12: Durchgangsloch
13: Innenseite der Wand
14: Grundkörper des optischen Elements
15: Vorsprung
16: Optiksystem
17: Halterungsrahmen
18: Grundkörper des Halterungsrahmens
19: Bördelkante
20: Seitenwand
21: untere Lichteintrittsfläche
22: obere Lichtaustrittsfläche
23: pyramidenstumpfförmiger Bereich des optischen Elements
24: Erstreckungsbereich
25: Leuchtdiode

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 2005/0128762 A1 [0002]

Claims

Halterungsrahmen (2; 17) mit mindestens einem daran befestigten optischen Element (3), bei dem das mindestens eine optische Element (3) mittels Verstemmens, Einklebens, Einrastens, Klemmens, Schrumpfens, Ultraschallschweißens oder Einpressens mit dem Halterungsrahmen (2; 17) verbunden ist.
Halterungsrahmen (17) nach Anspruch 1, bei dem das mindestens eine optische Element (3) mittels Heißverstemmens mit dem Halterungsrahmen (17) verbunden ist.
Halterungsrahmen (2; 17) nach Anspruch 1 oder 2, der aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere PPS, besteht.
Halterungsrahmen (2; 17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das mindestens eine optische Element (3) zur Strahlformung mindestens mittels innerer Totalreflexion und/oder Beugung ausgebildet ist.
Halterungsrahmen (2; 17) nach Anspruch 4, bei dem das optische Element (3) einen CPC-artigen Bereich, einen CEC-artigen Bereich und/oder einen CHC-artigen Bereich aufweist.
Halterungsrahmen (2; 17) nach Anspruch 4 oder 5, bei dem das optische Element (3) einen pyramidenstumpfartigen Bereich oder einen kegelstumpfartigen Bereich aufweist.
Halterungsrahmen (2; 17) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der Aufnahmebereiche, insbesondere Vertiefungen (8), zur Aufnahme von passenden Befestigungsvorsprüngen (15) des mindestens einen optischen Elements (3) aufweist.
Verfahren zum Montieren eines optischen Elements (3) an einem Halterungsrahmen (17) nach Anspruch 7, das mindestens die folgenden Schritte aufweist: – Einsetzen von Befestigungsvorsprüngen (15) des optischen Elements (3) in Aufnahmebereiche (8) des Halterungsrahmens (17) und – Verstemmen, insbesondere Heißverstemmen, von Bördelrändern (19) des Halterungsrahmens (17) über die Befestigungsvorsprünge (15).
Fahrzeugscheinwerfermodul mit einem Halterungsrahmen (2; 17) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend mindestens eine Halbleiter-Lichtquelle, insbesondere Leuchtdiode (25), der das optische Element (3) nachgeschaltet ist.
Fahrzeugscheinwerfermodul nach Anspruch 9, bei dem das mindestens eine optische Element (3) der Halbleiter-Lichtquelle (25) als primäre Optik nachgeschaltet ist.