DE102008039092A1 - Beleuchtungsvorrichtung, umfassend eine vorgebbare Anzahl von Leuchtdioden - Google Patents

Beleuchtungsvorrichtung, umfassend eine vorgebbare Anzahl von Leuchtdioden Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung (1), umfassend eine vorgebbare Anzahl von Leuchtdioden (2) als Lichtquellen, die in einem Abstand (s) zueinander angeordnet und zu einem Leuchtdiodenfeld (3) zusammengefasst sind, wobei ein erstes optisches Element (4) angeordnet ist, welches ein in einem vorgebbaren Maßstab vergrößertes Bild (5) des Leuchtdiodenfeldes (3) erzeugt. Erfindungsgemäß ist ein zweites optisches Element (6) vorgesehen, das derart gestaltet und angeordnet ist, dass vom Leuchtdiodenfeld (3) abgehende Strahlen mittels des zweiten optischen Elements (6) in im Bild (5) optisch vergrößerten Abständen (s) zwischen den Leuchtdioden (2) ablenkbar sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung, umfassend eine vorgebbare Anzahl von Leuchtdioden als Lichtquellen, die in einem Abstand zueinander angeordnet und zu einem Leuchtdiodenfeld zusammengefasst sind, wobei ein erstes optisches Element angeordnet ist, welches ein in einem vorgebbaren Maßstab vergrößertes Bild des Leuchtdiodenfeldes erzeugt.
  • Aus der DE 10 2005 013 950 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung zur homogenen Beleuchtung einer Bildebene bekannt. Die Anordnung umfasst eine Beleuchtungsoptik, die aus einem Feld von Strahlern mit einer breiten Abstrahlcharakteristik, wie beispielsweise einer Anordnung von Leuchtdioden gebildet ist. Jedem Strahler, insbesondere jeder Leuchtdiode, ist ein optisches Element zugeordnet, welches das von den Leuchtdioden abgestrahlte Licht sammelt, wobei eine Lichteintrittsfläche kleiner als eine Lichtaustrittsfläche ist. Den optischen Elementen, die den Leuchtdioden zugeordnet sind, ist mindestens ein Mikrolinsenfeld nachgeordnet. Dabei ist jedem optischen Element eine Mikrolinse zugeordnet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Beleuchtungsvorrichtung mit einer vorgebbaren Anzahl von Leuchtdioden anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Des Weiteren wird die Aufgabe hinsichtlich des Scheinwerfers durch die im Anspruch 18 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung, umfassend eine vorgebbare Anzahl von Leuchtdioden als Lichtquellen, die in einem Abstand zueinander angeordnet und zu einem Leuchtdiodenfeld zusammengefasst sind, wobei ein erstes optisches Element angeordnet ist, das ein in einem vorgebbaren Maßstab vergrößertes Bild des Leuchtdiodenfeldes erzeugt. Erfindungsgemäß ist ein zweites optisches Element vorgesehen, das derart gestaltet und angeordnet ist, dass vom Leuchtdiodenfeld abgehende Strahlen mittels des zweiten optischen Elements in im Bild optisch vergrößerten Abständen zwischen den Leuchtdioden ablenkbar sind.
  • Mit anderen Worten: Das zweite optische Element ist bevorzugt derart gestaltet und angeordnet, dass optisch vergrößert im Bild abgebildete Abstände zwischen den Leuchtdioden in vorteilhafter Weise nicht sichtbar oder zumindest stark reduziert sind. Dadurch ist vorteilhaft eine gleichmäßige Lichtverteilung im Ausleuchtungsbereich der Beleuchtungsvorrichtung realisierbar. Hierzu ist eine Lichtverteilung einer einzelnen Leuchtdiode durch entsprechende Streuung der austretenden Lichtstrahlen derart verwischt, dass diese im weitesten Sinne nicht mehr separat dargestellt ist. Um einen Verwischung in der Form zu erreichen, ist das zweite optische Element insbesondere mit einer vorgegebenen Punktspreizfunktion (auch kurz PSF oder point spread function) gestaltet sowie angeordnet.
  • Das erste optische Element zur vergrößerten Darstellung des Leuchtdiodenfeldes ist bevorzugt als wenigstens eine optische Linse, insbesondere Sammellinse, ausgeführt. Dabei ist das erste optische Element, insbesondere die optische Linse in Abhängigkeit einer Verwendung sowie eines zur Verfügung stehenden Bauraums der Beleuchtungsvorrichtung als bi-konvex, plan-konvex oder konkav-konvex ausgebildet.
  • In einem möglichen Ausführungsbeispiel können auch zwei oder mehrere optische Linsen als erstes optisches Element in der Beleuchtungsvorrichtung angeordnet sein.
  • In einer möglichen Ausführungsform kann das erste, als optische Linse ausgebildete optische Element zur vergrößerten Darstellung des Leuchtdiodenfeldes in Ausstrahlrichtung dem Leuchtdiodenfeld nachgeordnet sein, wodurch das erste optische Element insbesondere zwischen Leuchtdiodenfeld und dem zweiten optischen Element angeordnet ist.
  • Alternativ zu der bzw. den optischen Linsen kann das erste optische Element auch als ein Hohlspiegel ausgebildet sein, wobei diesem in einer Anordnung der Beleuchtungsvorrichtung in Ausstrahlrichtung das Leuchtdiodenfeld nachgeordnet ist. Das heißt, das als Hohlspiegel ausgebildete erste optische Element ist in Ausstrahlrichtung vor dem Leuchtdiodenfeld angeordnet.
  • Bevorzugt ist der Maßstab der Vergrößerung anhand des Abstandes des ersten optischen Elementes zu dem Leuchtdiodenfeld oder dem zweiten optischen Element sowie durch eine Krümmung der Oberfläche der optischen Linse oder Linsen vorgebbar.
  • Besonders bevorzugt ist das erste optische Element in Form einer optischen Linse aus einem transparenten Feststoff gebildet. Dabei handelt es sich insbesondere um einen transparenten Feststoff, wie Glas, Kristall und/oder Kunststoff. Optische Linsen, die aus Kunststoff gebildet sind, sind insbesondere in einem Spritzguss- oder Spritzprägeverfahren herstellbar.
  • Das zweite optische Element ist in besonders vorteilhafter Weise als ein Mikrolinsenfeld ausgebildet, wobei beispielsweise jeder Leuchtdiode wenigstens eine Mikrolinse zugeordnet ist. Die Mikrolinsen sind, um ein von den Leuchtdioden erzeugtes Licht derart zu verwischen, dass die Abstände der Leuchtdioden nicht mehr sichtbar sind, als Gradienten-Index-Mikrolinsen ausgeführt. Diese Art von Mikrolinsen weist einen radial abnehmenden Brechungsindex auf, wodurch vorteilhaft eine Brechung sowie ein Reflexionsverhalten des Lichtes variiert, um die Abstände der Leuchtdioden zueinander nicht bzw. stark reduziert darzustellen.
  • Die Mikrolinsen sind beispielsweise als plan-konvexe Linsen ausgeführt, wobei diese jeweils einen Randwinkel aufweisen. Die Reduzierung beispielsweise der im Bild vergrößerten Abstände zwischen den Leuchtdioden ist in besonderer Weise von dem Randwinkel abhängig. Der Randwinkel ist hierzu vorteilhaft aus dem Abstand der Leuchtdioden zueinander, einer Gegenstandsweite des ersten optischen Elementes oder des zweiten optischen Elementes zu dem Leuchtdiodenfeld sowie einem Brechungsindex eines verwendeten Materials der Mikrolinsen bestimmt.
  • Auch kann der Randwinkel der jeweiligen Mikrolinse durch den maximalen Ablenkwinkel der von den Leuchtdioden abgehenden Strahlen bestimmt sein. Beispielsweise entspricht der Randwinkel der jeweiligen Mikrolinse näherungsweise dem doppelten Ablenkwinkel.
  • Liegt der Ablenkwinkel in einem Bereich von beispielsweise 0° bis 0.2°, so ergibt sich ein Randwinkel von mindestens 0.4°, insbesondere von 0.5°.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste optische Element in Ausstrahlrichtung dem zweiten optischen Element vorgeordnet. Alternativ kann das erste optische Element in Ausstrahlrichtung dem zweiten optischen Element nachgeordnet sein, wobei die durch das Mikrolinsenfeld gleichmäßig erzeugte Lichtverteilung von dem ersten optischen Element vergrößert dargestellt ist. Auch kann bei einer Ausbildung des ersten optischen Elements aus zwei oder mehreren dünnen Linsen das zweite optische Element zwischen diesen Linsen angeordnet sein.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung kann das zweite optische Element als Oberflächenstruktur in das erste optische Element integriert sein, wobei die Oberflächenstruktur auf einer Vorder- oder Rückseite einer optisch wirksamen Fläche des ersten optischen Elements ausgebildet sein kann. Dadurch ist ein benötigter Bauraum der Beleuchtungsvorrichtung vorzugsweise reduzierbar.
  • In einer weiteren möglichen Ausgestaltung kann das Mikrolinsenfeld auf einer Oberfläche des ersten optischen Elementes, insbesondere der Sammellinse oder des Hohlspiegels angeordnet sein.
  • Das Leuchtdiodenfeld der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung kann vorteilhaft in mehrere Feldbereiche unterteilt sein, in welche jeweils mehrere Leuchtdioden zeilen- und/oder spaltenförmig angeordnet sind.
  • Durch eine entsprechende Anordnung bzw. Ansteuerung der Leuchtdioden eines oder mehrerer Feldbereiche kann das vom Leuchtdiodenfeld abgestrahlte Licht eine gewünschte Abstrahlcharakteristik aufweisen. Beispielsweise können die Feldbereich derart angeordnet oder gesteuert sein, dass eine ein insbesondere asymmetrisches Abblendlicht oder ein Fernlicht repräsentierende Abstrahlcharakteristik eingestellt ist.
  • Dabei können alle Leuchtdioden eines oder mehrerer Feldbereiche synchron oder asynchron ein-, ausgeschaltet oder gedimmt werden. Auch können einzelne Leuchtdioden ein-, ausgeschaltet oder gedimmt werden.
  • Auch kann wenigstens ein Feldbereich des Leuchtdiodenfeldes derart steuerbar sein, dass dessen Abstrahlcharakteristik in Abhängigkeit einer Lenkstellung und beispielsweise einer Fahrgeschwindigkeit einer Fahrtrichtung des Fahrzeuges folgt.
  • Eine derartige Beleuchtungsvorrichtung eignet sich insbesondere als Scheinwerfer für ein Fahrzeug.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
  • 1 schematisch eine Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung mit einem einen Leuchtdiodenfeld nachgeordneten ersten und zweiten optischen Element,
  • 2 eine weitere mögliche Anordnung einer Beleuchtungsvorrichtung,
  • 3 eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem als Hohlspiegel ausgebildeten ersten optischen Element,
  • 4 eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem in das erste optische Element integrierten zweiten optischen Element,
  • 5 schematisch eine beispielhafte Darstellung einer einzelnen Mikrolinse, und
  • 6 in perspektivischer Ansicht eine mögliche Struktur eines als Mikrolinsenfeld ausgeführten zweiten optischen Elementes.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Die in 1 gezeigte Beleuchtungsvorrichtung 1, insbesondere zur Verwendung in einem Scheinwerfer für ein Fahrzeug, umfasst eine vorgebbare Anzahl von Leuchtdioden 2, die bevorzugt als Leuchtdiodenchips ausgebildet sind.
  • Die Leuchtdioden 2 sind z. B. matrixförmig auf einem nicht dargestellten Trägerelement angeordnet und weisen zueinander einen Abstand s, beispielsweise von 0.1 mm bis 0.2 mm auf. Die Licht abstrahlende Fläche 2.1 der jeweiligen Leuchtdioden 2 ist z. B. quadratisch ausgebildet.
  • Die Leuchtdioden 2 sind einzeln mittels einer nicht näher dargestellten Steuereinheit ein- oder ausschaltbar.
  • Die Leuchtdioden 2 sind vorzugsweise zu einem Leuchtdiodenfeld 3 zusammengefasst. Das Leuchtdiodenfeld 3 kann in mehrere Feldbereiche 3.1 bis 3.n unterteilt sein, in denen jeweils zumindest eine oder eine vorgebbare Anzahl von Leuchtdioden 2 angeordnet ist. Die jeweiligen Feldbereiche 3.1 bis 3.n sowie die in diesem angeordneten Leuchtdioden 2 können unabhängig oder abhängig voneinander ein- und/oder ausgeschaltet werden.
  • Darüber hinaus kann anhand der Unterteilung des Leuchtdiodenfelds 3 eine räumliche Ausleuchtung durch entsprechende Steuerung des Leuchtdiodenfelds 3 verbessert werden.
  • Beispielsweise kann ein Feldbereich 3.1 durch entsprechende Steuerung der zugehörigen Leuchtdioden 2 eine Abstrahlcharakteristik eines insbesondere asymmetrischen Abblendlichts aufweisen. Ferner kann durch Steuerung dieses Feldbereichs 3.1 und eine Hinzuschaltung eines weiteren Feldbereiches 3.2 eine Abstrahlcharakteristik eines Fernlichtes einstellbar sein.
  • Bei eingeschaltetem Fernlicht oder Abblendlicht kann darüber hinaus beispielsweise wenigstens ein Feldbereich 3.1 bis 3.n des Leuchtdiodenfeldes 3 zugeschaltet oder abgeschaltet werden, so dass ein erzeugter Scheinwerferkegel, d. h. die ausgangsseitige Lichtverteilung, einer Lenkstellung und einer Fahrgeschwindigkeit folgt und ein so genanntes Kurvenlicht einstellbar ist. Dabei erfolgt die Steuerung der Feldbereiche 3.1 bis 3.n und deren Leuchtdioden 2 in Abhängigkeit beispielsweise vom erfassten Lenkradwinkel.
  • Auch können die Feldbereiche 3.1 bis 3.n verschiedenartig angeordnet oder aufgeteilt sein.
  • Dem Leuchtdiodenfeld 3 ist in Ausstrahlrichtung ein erstes optisches Element 4 beispielsweise in Form einer Sammellinse 4.1 nachgeordnet. Besonders bevorzugt ist die optische Achse Y der Sammellinse 4.1 parallel zu den optischen Achsen der Leuchtdioden 2 angeordnet. In dem Ausführungsbeispiel handelt es sich insbesondere um eine plan-konvexe Sammellinse 4.1.
  • Dabei ist die plane Seite 4.1.1 der Sammellinse 4.1 dem Leuchtdiodenfeld 3 zugewandt angeordnet und eine Krümmungsseite 4.1.2 in Ausstrahlrichtung ausgerichtet. Darüber hinaus kann je nach Anwendung und verfügbarem Bauraum eine bi-konvexe oder konkav-konvexe Sammellinse angeordnet sein.
  • In einem möglichen Ausführungsbeispiel können beispielsweise auch zwei oder mehrere optische Linsen als erstes optisches Element 4 in der Beleuchtungsvorrichtung 1 angeordnet sein.
  • Die Sammellinse 4.1 ist beispielsweise aus einem transparenten Feststoff, wie Glas, Kristall oder aus Kunststoffen, wie z. B. Polycarbonat, Polymethylmethacrylat oder Cyclo(Co)polymeren, gebildet. Optische Linsen bzw. Sammellinsen 4.1, die aus Kunststoff gebildet sind, sind insbesondere in einem Spritzguss- oder Spritzprägeverfahren herstellbar.
  • Mittels des ersten optischen Elementes 4 in Form der Sammellinse 4.1 ist das Leuchtdiodenfeld 3 in vorteilhafter Weise in einem vorgebbaren Maßstab vergrößert darstellbar. Dabei ist die Vergrößerung vom Abstand w der Sammellinse 4.1 zu dem Leuchtdiodenfeld 3 sowie von einer Krümmung der Krümmungsseite 4.1.2 der Sammellinse 4.1 abhängig. Die Sammellinse 4.1 weist eine positive, vergrößernde Brechkraft auf, sammelt eingestrahltes Licht und fokussiert es in ihrem Brennpunkt.
  • Um das von den Leuchtdioden 2 abgestrahlte Licht in einem vorgebbaren Maßstab vergrößert darzustellen, befindet sich das Leuchtdiodenfeld 3 vorzugsweise innerhalb eines Bereiches zwischen einer nicht dargestellten einfachen und doppelten Brennweite des ersten optischen Elementes 4, insbesondere der Sammellinse 4.1. Je näher das Leuchtdiodenfeld 3 an der einfachen Brennweite angeordnet ist, desto größer ist ein Bild 5 des Leuchtdiodenfeldes 3 darstellbar.
  • Um den Abstand s zwischen den Leuchtdioden 2 vorzugsweise in dem von der Sammellinse 4.1 erzeugten Bild 5 nicht bzw. stark reduziert darzustellen, ist in der Beleuchtungsvorrichtung 1 ein zweites optisches Element 6 angeordnet. Das zweite optische Element 6 ist derart angeordnet und gestaltet, dass vom Leuchtdiodenfeld 3 abgehende Strahlen mittels des zweiten optischen Elements 6 in im Bild 5 optisch vergrößerten Abständen s' zwischen den Leuchtdioden 2 ablenkbar sind, so dass sich ein homogen ausgeleuchtetes Bild 5 ohne Dunkelbereich in den optisch vergrößerten Abständen s' ergibt.
  • Bevorzugt ist das zweite optische Element 6 hierzu als ein Mikrolinsenfeld 6.1 ausgeführt. Das Mikrolinsenfeld 6.1 ist in vorteilhafter Weise in Ausstrahlrichtung an der Lichtaustrittsseite des ersten optischen Elementes 4, der Sammellinse 4.1, angeordnet und somit diesem nachgeordnet.
  • 2 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel für eine Beleuchtungsvorrichtung 1, wobei das erste optische Element 4 als ein Hohlspiegel 4.2 ausgeführt ist. Der Hohlspiegel 4.2 ist besonders bevorzugt als konkav gewölbter Spiegel ausgebildet, der das von den Leuchtdioden 2 bzw. dem Leuchtdiodenfeld 3 abgestrahlte Licht reflektiert und in einem vorgebbaren Maßstab vergrößert darstellt. Hierzu ist der Hohlspiegel 4.2 in Ausstrahlrichtung vorzugsweise dem Leuchtdiodenfeld 3 vorgeordnet.
  • 3 zeigt eine weitere mögliche Anordnung der Beleuchtungsvorrichtung 1. Dabei ist das erste optische Element 4, insbesondere die Sammellinse 4.1, dem zweiten optischen Element 6, insbesondere dem Mikrolinsenfeld 6.1, nachgeordnet. Das Mikrolinsenfeld 6.1 verwischt das von dem Leuchtdiodenfeld 3 abgestrahlte Licht, wodurch im Bild 5 der Abstand s der Leuchtdioden 2 zueinander nicht bzw. stark reduziert darstellbar ist.
  • In 4 ist das erste optische Element 4 in Form der Sammellinse 4.1 dargestellt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Mikrolinsenfeld 6.1 in dem ersten optischen Element 4 integriert. Insbesondere ist das Mikrolinsenfeld 6.1 in eine optisch wirksame Fläche, insbesondere auf die Krümmungsseite 4.1.2 der Sammellinse 4.1 als Oberflächenstruktur A integriert. Vorzugsweise ist die Oberflächenstruktur A auf der Krümmungsseite 4.1.2 an- oder ausgeformt.
  • In einer möglichen Ausführungsform können die Mikrolinsen 6.1.1 auch form- und/oder stoffschlüssig auf der optisch wirksamen Fläche angeordnet bzw. befestigt, insbesondere geklebt sein.
  • In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung 1 kann das Mikrolinsenfeld 6.1 auf einer Innenseite einer nicht gezeigten Abdeckscheibe eines Scheinwerfers angeordnet sein.
  • In 5 ist eine einzelne Mikrolinse 6.1.1 des Mikrolinsenfeldes 6.1 als zweites optisches Element 6 dargestellt. Die einzelne Mikrolinse 6.1.1 ist insbesondere als eine Gradienten-Index-Mikrolinse ausgeführt, wobei diese einen radial abnehmenden Brechungsindex aufweist, wodurch eine Brechung sowie ein Reflexionsverhalten des Lichtes veränderbar ist.
  • Die Mikrolinsen 6.1.1 weisen jeweils einen Randwinkel α auf, der besonders vorteilhaft durch den Abstand s der Leuchtdioden 2 zueinander, eine Gegenstandsweite des dem Mikrolinsenfeldes 6.1 in Ausstrahlrichtung vorgeordneten ersten optischen Elementes 4 oder zweiten optischen Elementes 6 sowie einen Brechungsindex eines verwendeten Materials der Mikrolinsen 6.1.1 bestimmt ist.
  • Näherungsweise entspricht der Randwinkel α dem doppelten Ablenkwinkel der von den Leuchtdioden abgehenden Strahlen. Im Ausführungsbeispiel beträgt der Ablenkwinkel ca. 0.2°, wodurch der Randwinkel α mindestens 0.4°, insbesondere kleiner 0.5° beträgt. Anhand dessen ist eine Mikrolinsenstruktur bzw. die Struktur des Mikrolinsenfeldes 6.1 kaum sichtbar, wodurch das Mikrolinsenfeld 6.1 in vorteilhafter Weise auf bereits vorhandene Flächen, wie z. B. die Oberfläche des ersten optischen Elementes 4, insbesondere der Krümmungsseite 4.1.2 der Sammellinse 4.1 oder auf einer gewölbten, dem Leuchtdiodenfeld 3 zugewandten Seite des Hohlspiegels 4.2 anordbar ist.
  • 6 zeigt eine mögliche Struktur eines Mikrolinsenfeldes 6.1. Das Mikrolinsenfeld 6.1 ist beispielsweise quadratisch ausgeformt, wobei die einzelnen Mikrolinsen 6.1.1 als Gradienten-Index-Mikrolinsen ausgeführt sind. Die Mikrolinsen 6.1.1 sind beispielsweise zeilen- und spaltenförmig angeordnet. Eine Struktur des Mikrolinsenfeldes 6.1 ist regelmäßig und genau definiert ausgebildet. Beispielsweise ist eine Mikrolinse 6.1.1 mindestens einer Leuchtdiode 2 zugeordnet.
  • Mittels des ersten optischen Elementes 4 und des zweiten optischen Elementes 6 ist besonders bevorzugt eine homogene Beleuchtung, z. B. einer Straße, ohne dunkle Bereiche aufgrund von Abständen s zwischen den Leuchtdioden 2 ermöglicht.
    • 1
    Beleuchtungsvorrichtung
    2
    Leuchtdioden
    2.1
    Licht abstrahlende Fläche
    3
    Leuchtdiodenfeld
    3.1 bis 3.n
    Feldbereiche
    4
    erstes optisches Element
    4.1
    Sammellinse
    4.1.1
    plane Seite
    4.1.2
    Krümmungsseite
    4.2
    Hohlspiegel
    5
    vergrößertes Bild
    6
    zweites optisches Element
    6.1
    Mikrolinsenfeld
    6.1.1
    Mikrolinse
    A
    Oberflächenstruktur
    s
    Abstand zwischen Leuchtdioden
    s'
    optisch vergrößerter Abstand der Leuchtdioden im Bild
    w
    Abstand Leuchtdiodenfeld/erstes optisches Element
    Y
    optische Achse optische Linse
    α
    Randwinkel
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102005013950 A1 [0002]

Claims (18)

  1. Beleuchtungsvorrichtung (1), umfassend eine vorgebbare Anzahl von Leuchtdioden (2) als Lichtquellen, die in einem Abstand (s) zueinander angeordnet und zu einem Leuchtdiodenfeld (3) zusammengefasst sind, wobei ein erstes optisches Element (4) angeordnet ist, welches ein in einem vorgebbaren Maßstab vergrößertes Bild (5) des Leuchtdiodenfeldes (3) erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites optisches Element (6) vorgesehen ist, das derart gestaltet und angeordnet ist, dass vom Leuchtdiodenfeld (3) abgehende Strahlen mittels des zweiten optischen Elements 6) in im Bild (5) optisch vergrößerten Abständen (s) zwischen den Leuchtdioden (2) ablenkbar sind.
  2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite optische Element (6) derart gestaltet und angeordnet ist, dass die optisch vergrößerten Abstände (s) zwischen den Leuchtdioden (2) im Bild (5) nicht sichtbar oder zumindest stark reduziert sind.
  3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optische Element (4) wenigstens eine Linse, insbesondere eine Sammellinse (4.1) ist.
  4. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optische Element (4) ein Spiegel, insbesondere ein Hohlspiegel (4.2) ist.
  5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite optische Element (6) ein Mikrolinsenfeld (6.1) ist.
  6. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrolinsen (6.1.1) als Gradienten-Index-Mikrolinsen ausgebildet sind.
  7. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Randwinkel (α) der jeweiligen Mikrolinse (6.1.1) durch den Abstand (s) der Leuchtdioden (2) zueinander, einer Gegenstandsweite des dem Mikrolinsenfeld (6.1) vorgeordneten ersten optischen Elementes (4) und einem Brechungsindex eines verwendeten Materials der Mikrolinse (6.1.1) bestimmt ist.
  8. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Randwinkel (α) der jeweiligen Mikrolinse (6.1.1) in etwa einem doppelten Ablenkwinkel der von den Leuchtdioden (2) abgehenden Strahlen entspricht.
  9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optische Element (4) in Ausstrahlrichtung dem Leuchtdiodenfeld (3) nachgeordnet ist.
  10. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtdiodenfeld (3) in Ausstrahlrichtung dem ersten optischen Element (4) nachgeordnet ist.
  11. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optische Element (4) in Ausstrahlrichtung dem zweiten optischen Element (6) nachgeordnet ist.
  12. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite optische Element (6) als eine Oberflächenstruktur (A) in das erste optische Element (4) integriert ist.
  13. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite optische Element (6) auf einer optisch wirksamen Fläche des ersten optischen Elementes (4) angeordnet ist.
  14. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtdiodenfeld (3) in mehrere Feldbereiche (3.1 bis 3.n) unterteilt ist, in welche jeweils mehrere Leuchtdioden (2) zeilen- und/oder spaltenförmig angeordnet sind.
  15. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Feldbereiche (3.1 bis 3.n) des Leuchtdiodenfeldes (3), insbesondere die betreffenden Leuchtdioden (2) derart angeordnet und/oder derart steuerbar ist bzw. sind, dass das vom Leuchtdiodenfeld (3) ausgestrahlte Licht eine Abstrahlcharakteristik eines asymmetrischen Abblendlichtes aufweist.
  16. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Feldbereiche (3.1 bis 3.n) des Leuchtdiodenfeldes (3), insbesondere die betreffenden Leuchtdioden (2), derart angeordnet und/oder derart steuerbar ist bzw. sind, dass das ausgestrahlte Licht eine Abstrahlcharakteristik eines Fernlichtes aufweist.
  17. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Feldbereiche (3.1 bis 3.n) des Leuchtdiodenfeldes (3), insbesondere die betreffenden Leuchtdioden (2), derart steuerbar ist bzw. sind, dass das ausgestrahlte Licht einer Lenkstellung und somit einer Fahrrichtung eines Fahrzeuges folgt.
  18. Scheinwerfer für ein Fahrzeug mit einer Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17.
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