DE102009051026A1

DE102009051026A1 - LED-illuminating device i.e. LED module, for headlight of motor vehicle, has diaphragm adjustable by drive unit and arranged adjacent to LED and/or lens, and screen guided on support by guiding unit, where support carries LED and/or lens

Info

Publication number: DE102009051026A1
Application number: DE102009051026A
Authority: DE
Inventors: Benjamin Hummel; Alf Maraun; Stephan Berlitz; Knut Bartsch
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2009-10-28
Filing date: 2009-10-28
Publication date: 2011-05-05
Anticipated expiration: 2029-10-29
Also published as: DE102009051026B4

Abstract

The device (3) has an LED arranged on a printed circuit board, and a diaphragm adjustable by a drive unit e.g. piezomotor such as piezo-stepper motor, and arranged adjacent to the LED and/or a micro lens associated to the LED. A screen (4) is guided on a support by a guiding unit, where the support carries the LED and/or the lens. The support is the printed circuit board and/or cooling body associated to the board. The guiding unit and/or the drive unit are fastened on the support. Control lines are provided for controlling the drive unit on the board. The screen is designed as a perforated screen.

Description

Die Erfindung betrifft eine LED-Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere ein LED-Modul, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens eine LED und eine Platine, auf der die LED angeordnet ist.The invention relates to an LED lighting device, in particular an LED module, in particular for a motor vehicle, comprising at least one LED and a printed circuit board on which the LED is arranged.

Die Verwendung von Blenden in Beleuchtungsvorrichtungen, insbesondere bei Fahrzeugscheinwerfern, ist weithin bekannt, um beispielsweise die für das Abblendlicht bzw. das Fernlicht kennzeichnenden Ausleuchtcharakteristiken zu erzielen. Verstellbare Blenden in Kraftfahrzeugscheinwerfern dienen üblicherweise dazu, die Ausleuchtcharakteristik, mithin die Ausleuchtbereiche, den aktuellen Erfordernissen anzupassen.The use of apertures in lighting devices, especially in vehicle headlamps, is well known to provide, for example, the illumination characteristics characteristic of the low beam and high beam, respectively. Adjustable apertures in motor vehicle headlamps are usually used to adapt the Ausleuchtcharakteristik, thus the footprints, the current requirements.

Im Zuge der Weiterentwicklung der Technik wurde vorgeschlagen, auch LED's in Fahrzeugscheinwerfern einzusetzen. Hierzu ist es bekannt, eine Vielzahl von LED's, die üblicherweise als LED-Beleuchtungsvorrichtungen angeordnet sind, in einer bestimmten Anordnung, beispielsweise einer Matrixform, innerhalb des Fahrzeugscheinwerfers vorzusehen. Solche LED-Module, die meist eine Platine umfassen, auf der eine oder mehrere LED's angeschlossen sind, werden dann meist über einen zugeordneten Kühlkörper, der unmittelbar an die Platine anschließt, gekühlt. Dabei kann es sich sowohl um einen der speziellen LED-Beleuchtungsvorrichtung zugeordneten Kühlkörper handeln, jedoch auch um einen mehreren LED-Beleuchtungsvorrichtungen zugeordneten Kühlkörper. Der Kühlkörper trägt in dieser Ausgestaltung die Platine, die wiederum die LED trägt. Sowohl der Kühlkörper als auch die Platine können folglich als Träger der LED aufgefasst werden.In the course of further development of the technology has been proposed to use LEDs in vehicle headlights. For this purpose, it is known to provide a multiplicity of LEDs, which are usually arranged as LED lighting devices, in a specific arrangement, for example a matrix form, within the vehicle headlight. Such LED modules, which usually include a board on which one or more LEDs are connected, are then usually cooled by an associated heat sink, which connects directly to the board. This may be both a heat sink associated with the particular LED lighting device, but also a heat sink associated with a plurality of LED lighting devices. The heat sink in this embodiment carries the board, which in turn carries the LED. Both the heat sink and the circuit board can thus be considered as a carrier of the LED.

Bekannt ist es auch, insbesondere unmittelbar anschließend an die LED, also der LED nachgeschaltet, eine das Licht der LED vorbündelnde Mikrooptik vorzusehen, die üblicherweise wenigstens einen Reflektor und wenigstens eine Linse umfasst.It is also known, in particular immediately after the LED, that is downstream of the LED, to provide a micro-optic which pre-bundles the light of the LED, which usually comprises at least one reflector and at least one lens.

Die Verwendung mehrerer LED-Module bzw. LED-Beleuchtungsvorrichtungen in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer hat zudem den Vorteil, dass jeder dieser LED-Beleuchtungsvorrichtungen ein Ausleuchtbereich zugeordnet werden kann, so dass diverse Ausleuchtbereiche zu- bzw. abgeschaltet werden können, um bestimmte Ausleuchtcharakteristiken zu erzeugen, beispielsweise entgegenkommende Kraftfahrzeuge zur Vermeidung einer Blendung des Fahrers auszudunkeln oder dergleichen. Dabei tritt jedoch das Problem auf, dass insbesondere in weiteren Entfernungen die unter flachem Winkel auf die Straße leuchtenden LED-Beleuchtungsvorrichtungen einen großen Ausleuchtbereich umfassen, der dann nicht mehr in kleinere Abschnitte unterteilbar ist. Daher wurde vorgeschlagen, einer LED-Beleuchtungsvorrichtung unmittelbar zugeordnete Blenden zu verwenden, die die Ausleuchtcharakteristik der einzelnen LED-Module verändern kann. Nach einem bekannten Konzept ist es beispielsweise üblich, an einem hinteren Gehäuse des Scheinwerfers Blenden mit einem langgezogenen Trageabschnitt vorzusehen, die letztlich frei schwebend und etwas beabstandet von den LED-Beleuchtungsvorrichtungen angeordnet sind. Über am der Blende abgewendeten Ende des Trageabschnitts angeordnete Verstelleinrichtungen ist eine Verstellung der entfernt im Strahlenweg angeordneten Blende möglich. So kann auch für die einzelnen LED-Beleuchtungsvorrichtungen eine Einstellung der Ausleuchtbereiche erfolgen.The use of multiple LED modules or LED lighting devices in a motor vehicle headlight also has the advantage that each of these LED lighting devices can be assigned a footprint, so that various footprints can be switched on or off to produce certain illumination characteristics, for example obscuring oncoming motor vehicles to avoid dazzling the driver or the like. In this case, however, the problem arises that especially at other distances, the illuminated at a shallow angle to the street LED lighting devices include a large footprint, which is then no longer subdivided into smaller sections. It has therefore been proposed to use apertures which are directly assigned to an LED lighting device and which can change the illumination characteristic of the individual LED modules. For example, according to a known concept, it is customary to provide screens on a rear housing of the headlight with an elongated support section, which are ultimately free-floating and slightly spaced from the LED lighting devices. By means of adjusting devices arranged at the end of the support section facing away from the diaphragm, it is possible to adjust the diaphragm arranged remotely in the beam path. Thus, it is also possible to set the illumination areas for the individual LED lighting devices.

Dabei tritt allerdings das Problem auf, dass die Blenden, die insbesondere an dem langgezogenen Trageabschnitt gelagert sind, letztlich einseitig lose sind und somit zum einen verstärkt schwingungsempfindlich sind. Zum anderen ist die Ansteuerung aufgrund des langen mechanischen Weges und der häufigen Umsetzung kleiner Bewegungen an der Verstelleinrichtung in große Bewegungen an der Blende äußerst ungenau, so dass es zu Fehleinstellungen oder Schwankungen der Ausleuchtcharakteristik beim Auftreten von Schwingungen kommen kann.In this case, however, the problem arises that the panels, which are mounted in particular on the elongated support portion, ultimately one-sided loose and thus are on the one hand more sensitive to vibration. On the other hand, the control is extremely inaccurate due to the long mechanical path and the frequent implementation of small movements of the adjustment in large movements of the diaphragm, so that it can lead to incorrect settings or fluctuations in Ausleuchtcharakteristik when vibrations occur.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine LED-Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere ein LED-Modul, anzugeben, bei welchem eine genaue und weniger schwingungsempfindliche Steuerung der Ausleuchtcharakteristik dieser LED-Beleuchtungsvorrichtung möglich ist.The invention is therefore based on the object, an LED lighting device, in particular an LED module to specify, in which a precise and less vibration-sensitive control of the illumination characteristics of this LED lighting device is possible.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer LED-Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine benachbart der LED und/oder einer der LED zugeordneten Mikrooptik angeordnete, über wenigstens ein Antriebsmittel verstellbare Blende vorgesehen ist, welche auf einem die LED und/oder die Mikrooptik tragenden Träger durch wenigstens ein Führungsmittel geführt ist.To solve this problem is provided according to the invention in an LED lighting device of the type mentioned that an adjacent the LED and / or one of the LED associated micro-optics arranged via at least one drive means adjustable aperture is provided, which on one the LED and / or the Micro-optics carrying carrier is guided by at least one guide means.

Erstmals wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung also vorgeschlagen, eine Blende unmittelbar in die Konstruktion der LED-Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere des LED-Moduls, zu integrieren. Dabei sind eine oder mehrere, beispielsweise zwei oder vier, LED's auf einer Platine angeordnet, und zudem kann eine der oder den LED's unmittelbar nachgeschaltete Mikrooptik vorgesehen sein. Je nachdem, ob die Mikrooptik vorhanden ist, ist die Blende unmittelbar benachbart der LED, insbesondere anliegend und/oder teilweise geführt durch diese, oder unmittelbar benachbart der Mikrooptik, auch hier insbesondere anliegend und/oder teilweise geführt durch diese, vorgesehen. Das Licht wird also letztlich unmittelbar am Ursprungsort genauestens beeinflusst. Dabei ist die Blende durch Antriebsmittel insbesondere hochgenau verstellbar und wird auf einem die LED und/oder die Mikrooptik, häufig wohl die LED und die Mikrooptik, so vorhanden, tragenden Träger durch Führungsmittel geführt. Das oder die Führungsmittel sind dabei so ausgebildet, dass die gewünschte Verstellbarkeit der Blende, worauf später noch eingegangen wird, gegeben ist.For the first time in the context of the present invention, it is therefore proposed to integrate a diaphragm directly into the construction of the LED lighting device, in particular of the LED module. In this case, one or more, for example, two or four, LEDs are arranged on a circuit board, and also one or the LED's directly downstream micro-optics can be provided. Depending on whether the micro-optics is present, the diaphragm is immediately adjacent to the LED, in particular adjacent and / or partially guided by this, or immediately adjacent to the micro-optics, here also in particular adjacent and / or partially guided by this, provided. The light is therefore ultimately influenced precisely at the place of origin. In this case, the diaphragm is particularly highly accurately adjustable by drive means and is guided on a the LED and / or the micro-optics, often well the LED and the micro-optics, if present, carrying carrier by guide means. The one or more guide means are designed so that the desired adjustability of the diaphragm, which will be discussed later, is given.

Der Träger, welcher letztlich einen Teil der LED-Beleuchtungsvorrichtung darstellt, kann insbesondere die Platine und/oder ein der Platine zugeordneter Kühlkörper sein, wobei die Verwendung der Platine als Träger bevorzugt wird. Dann können das wenigstens eine Führungsmittel und/oder das wenigstens eine Antriebsmittel auch auf dem Träger befestigt sein. Insbesondere bei einer Befestigung des Antriebsmittels auf der Platine als Träger können vorteilhafterweise die Steuerleitungen zur Ansteuerung des Antriebsmittels ebenso auf der Platine vorgesehen werden, so dass diese nicht nur der LED zugeordnete Steuerleitungen und/oder Elektronik umfasst, sondern auch für entsprechend notwendige Steuerleitungen für das Antriebsmittel genutzt werden kann. Unter Steuerleitungen sind im Sinne der vorliegenden Erfindung selbstverständlich auch Stromzuleitungen oder dergleichen zu verstehen.The carrier, which in the end represents a part of the LED illumination device, may in particular be the circuit board and / or a heat sink associated with the circuit board, the use of the circuit board as carrier being preferred. Then, the at least one guide means and / or the at least one drive means can also be fastened on the carrier. In particular, in a mounting of the drive means on the board as a carrier advantageously the control lines for driving the drive means can also be provided on the board, so that this not only the LED associated control lines and / or electronics includes, but also for correspondingly necessary control lines for the drive means can be used. In the context of the present invention, control cables are, of course, also to be understood as meaning power supply lines or the like.

Auf diese Weise wird die verstellbare Blende von vorne herein in den Aufbau der LED-Beleuchtungsvorrichtung integriert, so dass eine Vielzahl von Vorteilen gegeben ist. Aufgrund der Integration an sich ist bereits eine höhere Prozesssicherheit gegeben. Zudem kann die Blende, die ja letztlich unmittelbar am Lichtaustritt vorgesehen wird, hochgenau eingestellt werden, insbesondere, wenn das oder die Antriebsmittel für kleine Verstellungen ausgebildet sind. Durch die geschickte, insbesondere mehrseitige Führung der Blende direkt an der LED bzw. Mikrooptik ist zudem eine erhöhte Schwingungsunempfindlichkeit gegeben, da kein loses Ende der Blende existiert. Somit kommt es in Fahrzeugscheinwerfern, in denen die LED-Beleuchtungsvorrichtung hauptsächlich einzusetzen ist, nicht zu ungewollten Schwankungen oder Ungenauigkeiten im Ausleuchtungsbereich.In this way, the adjustable diaphragm is integrated from the outset in the structure of the LED lighting device, so that a variety of advantages is given. Due to the integration itself, there is already greater process reliability. In addition, the aperture, which is ultimately provided directly at the light exit, can be adjusted with high precision, in particular if the drive or the drive means are designed for small adjustments. Due to the skillful, in particular multi-sided leadership of the aperture directly to the LED or micro-optics also increased vibration resistance is given because no loose end of the aperture exists. Thus, in vehicle headlamps in which the LED lighting device is mainly used, it does not cause unwanted variations or inaccuracies in the illumination area.

Zweckmäßigerweise sind zwei oder vier Führungsmittel vorgesehen, die auf unterschiedlichen Seiten der LED und/oder Mikrooptik angeordnet sind. Dies trägt, wie bereits erwähnt, weiter zur Schwingungsunempfindlichkeit der Blende bei, welche dann sicher geführt ist. Selbstverständlich ist auch jede andere Zahl von Führungsmitteln denkbar.Conveniently, two or four guide means are provided, which are arranged on different sides of the LED and / or micro-optics. This contributes, as already mentioned, further to the vibration insensitivity of the diaphragm, which is then performed safely. Of course, any other number of leadership means is conceivable.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Führungsmittel das zur Verstellung der Blende dienende Antriebsmittel umfasst, insbesondere ist. In einer derartigen Ausgestaltung greifen das oder die Antriebsmittel folglich letztlich ständig an der Blende an und tragen somit zu deren Führung bei. Insbesondere und mit besonderem Vorteil kann das Antriebsmittel dann so ausgestaltet sein, dass es, auch während es nicht bestromt ist, die Blende stabil in ihrer Stellung hält, so dass vorteilhafterweise eine energiesparende Ausgestaltung gegeben ist, denn die Blende verharrt aufgrund der arretierenden Wirkung des Antriebsmittels in einer Stellung. Es ist folglich keine Energie notwendig, um die Blende in dieser Position zu halten. Selbstverständlich kann eine solche Stabilität der aktuellen Einstellung der Blende auch dann gegeben sein, wenn beispielsweise andere Führungsmittel die Blende durch eine bestimmte Reibungskraft halten, welche durch das oder die Antriebsmittel überwunden wird. Besonders bevorzugt sind die Führungsmittel sogar vollständig die Antriebsmittel. Dann sind keine weiteren Führungsmittel mehr erforderlich, sondern die Funktionalität der Führung und der Verstellung ist in den Antriebsmitteln, die auch als Führungsmittel wirken, vereint. Dazu können die Antriebsmittel beispielsweise eine Aufnahme für die Blende umfassen, welche bei Betrieb der Antriebsmittel innerhalb dieser Aufnahme verschoben wird oder dergleichen.In a particularly advantageous embodiment of the present invention can be provided that the guide means comprises serving for adjusting the diaphragm drive means, in particular. In such an embodiment, the drive or the drive means consequently ultimately permanently on the diaphragm and thus contribute to their leadership. In particular, and with particular advantage, the drive means can then be designed so that, even while it is not energized, holds the diaphragm stable in position, so that advantageously an energy-saving design is given, because the diaphragm remains due to the arresting effect of the drive means in a position. Consequently, no energy is needed to hold the shutter in this position. Of course, such a stability of the current setting of the aperture can be given even if, for example, other guide means hold the panel by a certain frictional force, which is overcome by the one or more drive means. Particularly preferably, the guide means are even completely the drive means. Then no further guide means are required, but the functionality of the guide and the adjustment is in the drive means, which also act as a guide means united. For this purpose, the drive means may for example comprise a receptacle for the diaphragm, which is displaced during operation of the drive means within this receptacle or the like.

Zweckmäßigerweise ist das zur Verstellung der Blende dienende Antriebsmittel ein Piezomotor, insbesondere ein Piezo-Schrittmotor. Piezomotoren, die im Stand der Technik weithin bekannt sind, sind besonders geeignet für Anwendungen, in denen eine gezielte Verstellung um kleine Strecken auf kleinem Raum erforderlich ist. Bei einer Ausbildung als Piezo-Schrittmotor kann insbesondere durch das Speichern der Anzahl der vorgenommenen Schritte bzw. das Abweichen der Schritte von einer Grundposition ständig nachverfolgt werden, welche Einstellung die Blende hat, so dass das sicherheitsrelevante Ansteuern der Blende gewährleistet ist. Hierzu, aber auch allgemein, kann eine insbesondere externe Steuerungsvorrichtung zur Steuerung der aktuellen Position des Antriebsmittels, insbesondere des Schritt-Piezomotors, ausgebildet sein. Eine derartige Steuerungsvorrichtung kann beispielsweise sämtliche in einem Fahrzeugscheinwerfer verbaute LED-Beleuchtungsvorrichtungen, insbesondere LED-Module, im Hinblick auf ihre Aktivität und ihre Blendeneinstellungen überwachen und somit letztlich beliebige Ausleuchtcharakteristiken je nach der Situation erzeugen. Eine solche externe Steuerungsvorrichtung kann folglich beispielsweise ein Scheinwerfer-Steuergerät eines Kraftfahrzeugs sein.Conveniently, the serving for adjusting the diaphragm drive means is a piezomotor, in particular a piezo-stepper motor. Piezo motors, which are well known in the art, are particularly suitable for applications where a targeted adjustment to small distances in a small space is required. In the case of a design as a piezo stepping motor, the setting of the number of steps made or the deviation of the steps from a basic position can be constantly tracked, in particular, as to which setting the diaphragm has, so that the safety-relevant activation of the diaphragm is ensured. For this purpose, but also generally, a particular external control device for controlling the current position of the drive means, in particular the stepping piezo motor, may be formed. Such a control device can, for example, monitor all built in a vehicle headlamp LED lighting devices, especially LED modules, in terms of their activity and aperture settings and thus ultimately produce any illumination characteristics depending on the situation. Such an external control device can consequently be, for example, a headlight control unit of a motor vehicle.

In weiterer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann das Antriebsmittel zur Verstellung der Blende entlang wenigstens einer zur Ausstrahlrichtung senkrechten Achse, insbesondere entlang von zwei Achsen, und/oder in einer zur Ausstrahlrichtung senkrechten Ebene ausgebildet sein. So kann beispielsweise eine Lochblende verwendet werden, die im Einbauzustand der LED-Beleuchtungsvorrichtung in einem Fahrzeugscheinwerfer von oben nach unten verstellbar ist, mithin den Ausleuchtbereich in Längsrichtung vor dem Kraftfahrzeug anpassen kann. Genauso gut ist es jedoch auch denkbar, dass die Blende in Querrichtung des Kraftfahrzeugs verstellbar ist. Dann kann beispielsweise eine LED-Beleuchtungsvorrichtung geschaffen werden, die einen Teil des Kurvenlichts stellt. Beispielsweise kann die Blende die LED bei normalem Fahrtbetrieb halb zu einer Seite hin schließen, so dass, wenn bei einer Kurvenfahrt die Blende in diese Richtung geöffnet wird, ein weiterer Ausleuchtabschnitt zur Seite hin geschaffen wird. Aber auch eine allgemeine Verstellung in der zur Ausstrahlrichtung senkrechten Ebene ist im Rahmen der erfindungsgemäßen LED-Beleuchtungsvorrichtung möglich, beispielsweise, wenn diese unter Vorspannung auf entlang unterschiedlichen Achsen wirkenden Antriebsmitteln gehalten wird. Es sei noch darauf hingewiesen, dass in einer anderen Ausgestaltung das Antriebsmittel auch zur Verstellung der Blende in der Ausstrahlrichtung ausgebildet sein kann. So kann beispielsweise die Abbildungsschärfe gezielt beeinflusst werden.In a further embodiment of the present invention, the drive means for adjusting the diaphragm can be formed along at least one axis perpendicular to the emission direction, in particular along two axes, and / or in a plane perpendicular to the emission direction. For example, a pinhole can be used which is adjustable in the installed state of the LED lighting device in a vehicle headlight from top to bottom, thus can adjust the footprint in the longitudinal direction in front of the motor vehicle. However, it is just as well conceivable that the aperture is adjustable in the transverse direction of the motor vehicle. Then, for example, an LED lighting device can be provided which constitutes part of the cornering light. For example, the shutter may close the LED halfway to one side in normal running operation, so that when cornering the shutter is opened in this direction, another illumination section is created to the side. But also a general adjustment in the plane perpendicular to the emission direction is possible in the context of the LED lighting device according to the invention, for example, if this is held under bias on acting along different axes drive means. It should be noted that in another embodiment, the drive means may also be designed for adjusting the aperture in the emission direction. Thus, for example, the sharpness of the image can be influenced in a targeted manner.

Wie bereits erwähnt, kann die Blende als Lochblende ausgebildet sein, um eine möglichst vielseitige Einsetzbarkeit zu ermöglichen. Insbesondere kann hierbei die die auf der Platine aufragend angeordnete LED und/oder Mikrooptik überragende Blende wenigstens einen zu dem Träger ragenden Befestigungsarm umfassen, der in den Führungsmitteln geführt ist. Mit besonderem Vorteil sind wenigstens zwei solcher Befestigungsarme vorgesehen, die eine Führung der Blende insbesondere unmittelbar auf der Platine oder dem Kühlkörper erlauben. Verschiedenste Ausgestaltungen sind hier denkbar.As already mentioned, the diaphragm can be designed as a pinhole, in order to enable as versatile as possible. In particular, in this case, the aperture projecting beyond the printed circuit board arranged on the printed circuit board and / or micro-optics may comprise at least one fastening arm projecting towards the carrier, which is guided in the guide means. With particular advantage, at least two such fastening arms are provided which allow a guide of the aperture, in particular directly on the board or the heat sink. Various embodiments are conceivable here.

Neben der LED-Beleuchtungsvorrichtung umfasst die vorliegende Erfindung auch ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens eine LED-Beleuchtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug ein oder mehrere Fahrzeugscheinwerfer umfasst, die wiederum wenigstens eine Beleuchtungsvorrichtung umfassen, insbesondere mehrere, insbesondere matrixartig angeordnete, erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtungen. Sämtliche Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen LED-Beleuchtungsvorrichtung sind analog auf das Kraftfahrzeug übertragbar.In addition to the LED lighting device, the present invention also includes a motor vehicle comprising at least one LED lighting device according to the present invention. For example, it may be provided that the motor vehicle comprises one or more vehicle headlights, which in turn comprise at least one illumination device, in particular a plurality of, in particular arranged in a matrix, lighting devices according to the invention. All embodiments of the LED lighting device according to the invention can be transferred analogously to the motor vehicle.

Neben den bereits bezüglich der LED-Beleuchtungsvorrichtung gewonnenen Vorteilen bietet ein solches Kraftfahrzeug die Möglichkeit eines genauer und besser einstellbaren Ausleuchtbereichs. Insbesondere, wenn ein Scheinwerfer mehrere LED-Beleuchtungsvorrichtungen, insbesondere LED-Module, umfasst, kann die Ausleuchtcharakteristik nicht nur durch Zu- oder Abschalten einzelner Module verändert werden, sondern auch innerhalb der Module durch Verstellung der vorteilhaft integrierten Blende. So ist eine viel feinere, genauere und schwingungsunempfindlichere Anpassung der Ausleuchtcharakteristik bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug möglich. Dazu umfasst das Kraftfahrzeug vorteilhafterweise zusätzlich eine Steuerungsvorrichtung, insbesondere ein Scheinwerfer-Steuergerät, welches den Betrieb der LED-Beleuchtungsvorrichtungen genauso steuern kann wie die Stellung der Blenden.In addition to the advantages already gained with respect to the LED lighting device, such a motor vehicle offers the possibility of a more accurate and better adjustable illumination range. In particular, when a headlamp comprises a plurality of LED lighting devices, in particular LED modules, the illumination characteristic can be changed not only by switching on or off of individual modules, but also within the modules by adjusting the advantageously integrated aperture. Thus, a much finer, more accurate and vibration-insensitive adaptation of the illumination characteristics in the motor vehicle according to the invention is possible. For this purpose, the motor vehicle advantageously additionally comprises a control device, in particular a headlight control device, which can control the operation of the LED lighting devices as well as the position of the diaphragms.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:Further advantages and details of the present invention will become apparent from the embodiments described below and with reference to the drawing. Showing:

1 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug, 1 a motor vehicle according to the invention,

2 eine Aufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen LED-Beleuchtungsvorrichtung, 2 a plan view of a first embodiment of the LED lighting device according to the invention,

3 einen Querschnitt durch das erste Ausführungsbeispiel, und 3 a cross section through the first embodiment, and

4 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 4 a cross section through a second embodiment of the present invention.

1 zeigt eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1. Es umfasst zwei Fahrzeugscheinwerfer 2, in denen eine Mehrzahl matrixartig angeordneter LED-Beleuchtungsvorrichtungen 3 vorgesehen sind, die mit Bezug auf die 2–4 noch näher erläutert werden. Diese LED-Beleuchtungsvorrichtungen 3, häufig auch LED-Module genannt, umfassen neben wenigstens einer LED, häufig als LED-Chip vorgesehen, hier auch eine verstellbare Blende, die in die LED-Beleuchtungsvorrichtung 3 integriert ist. Sowohl die LED's als auch die integrierte verstellbare Blende 4 können für alle LED-Beleuchtungsvorrichtungen 3 durch ein Scheinwerfer-Steuergerät 4 angesteuert werden, welches folglich hochgenau die Ausleuchtcharakteristik der Scheinwerfer 2 vor dem Kraftfahrzeug 1 bestimmen kann. Dabei ist aufgrund der verstellbaren Blende insbesondere sogar der Ausleuchtbereich der einzelnen LED-Beleuchtungsvorrichtungen 3 anpassbar. Da die Blenden jeweils in die LED-Beleuchtungsvorrichtungen 3 integriert sind, sind Störungen durch Schwingungen und andere Ungenauigkeiten stark reduziert. 1 shows a schematic diagram of a motor vehicle according to the invention 1 , It includes two vehicle headlights 2 in which a plurality of matrix-like LED lighting devices 3 are provided with reference to the 2 - 4 will be explained in more detail. These LED lighting devices 3 , often also called LED modules, in addition to at least one LED, often provided as an LED chip, here also an adjustable aperture in the LED lighting device 3 is integrated. Both the LEDs and the integrated adjustable bezel 4 Can be used for all LED lighting devices 3 through a headlight control unit 4 be controlled, which consequently highly accurate the illumination characteristics of the headlights 2 in front of the motor vehicle 1 can determine. In this case, due to the adjustable aperture in particular even the footprint of the individual LED lighting devices 3 customizable. Because the panels are each in the LED lighting fixtures 3 integrated, vibration and other inaccuracies are greatly reduced.

Ausführungsbeispiele der LED-Beleuchtungseinrichtung 3 werden nun mit Bezug auf die 2–4 näher erläutert.Embodiments of the LED lighting device 3 are now referring to the 2 - 4 explained in more detail.

2 zeigt eine Aufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen LED-Beleuchtungsvorrichtung 3. Sie umfasst eine Platine 5, die vorliegend von einem der Beleuchtungsvorrichtung 3 zugeordneten Kühlkörper 6 getragen wird. Auf der Platine ist eine LED 7 angeordnet, wobei auch mehrere LED's, insbesondere als LED-Chip, vorgesehen sein können. Die Beleuchtungsvorrichtung 3 umfasst ferner eine Blende 8, die als Lochblende ausgeführt ist. Die Blende 8 ist unmittelbar anliegend an die LED 7 angeordnet, wie beispielsweise aus der 3 ersichtlich ist, welche einen Querschnitt zeigt, bei dem die Blende 8 etwas verschoben ist, um einen Teil der LED 7 abzudecken. 2 shows a plan view of a first embodiment of the LED lighting device according to the invention 3 , It includes a circuit board 5 in the present case of one of the lighting device 3 associated heat sink 6 will be carried. On the board is an LED 7 arranged, wherein a plurality of LEDs, in particular as an LED chip, may be provided. The lighting device 3 further comprises an aperture 8th , which is designed as a pinhole. The aperture 8th is directly adjacent to the LED 7 arranged, such as from the 3 it can be seen which shows a cross section in which the aperture 8th Something is shifted to a part of the LED 7 cover.

Die Blende 8 ist verstellbar, was vorliegend über vier als Piezo-Schrittmotoren 9 ausgebildete Antriebsmittel realisiert ist, die auf der Platine 5 befestigt sind. Jeder der Piezo-Schrittmotoren 9 dient gleichzeitig als Führung der Blende 8, die in eine Aufnahme einragt. So wird die Blende 8, wenn sie nicht gerade verstellt wird, stabil und insbesondere schwingungsresistent von den Piezo-Schrittmotoren 9 getragen. Die Piezo-Schrittmotoren 9 erlauben zudem eine einfache Verstellung der Blende 8 in Richtung des Pfeils 10, die – abhängig von der Schrittweite – hochgenau erfolgen kann.The aperture 8th is adjustable, which in the present case over four as piezo stepper motors 9 trained drive means is realized on the board 5 are attached. Each of the piezo stepper motors 9 serves as a guide for the aperture 8th which protrudes into a receptacle. This is the aperture 8th if it is not adjusted, stable and in particular vibration resistant from the piezo stepper motors 9 carried. The piezo stepper motors 9 also allow easy adjustment of the aperture 8th in the direction of the arrow 10 , which - depending on the step size - can be done with high precision.

Die Piezo-Schrittmotoren 9 werden von dem Scheinwerfer-Steuergerät 4 immer simultan angesteuert, wobei das Scheinwerfer-Steuergerät 4 die jeweilige Stellung abspeichert, so dass immer bekannt ist, wie die Blende 8 gerade eingestellt ist. Auf diese Weise können gezielt bestimmte Stellungen der Blende 8 angefahren werden, um die Ausleuchtcharakteristik der Scheinwerfer 2 auch auf dieser Genauigkeitsebene anpassen zu können.The piezo stepper motors 9 be from the headlight control unit 4 always controlled simultaneously, with the headlight control unit 4 stores the respective position so that it is always known how the aperture 8th is currently set. In this way, specific positions of the aperture can be targeted 8th be approached to the Ausleuchtcharakteristik the headlights 2 also be able to adapt at this level of accuracy.

Zur Ansteuerung der Piezo-Schrittmotoren 9 dienen auf der Platine 5 vorgesehene Steuerleitungen 11 (vgl. 2).For controlling the piezo stepper motors 9 serve on the board 5 provided control lines 11 (see. 2 ).

Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass die Piezo-Schrittmotoren 9 in einer anderen Ausgestaltung nicht vollständig oder gar nicht als Führungsmittel wirken können. Es können beispielsweise zusätzliche, auf der Platine 5 befestigte Führungsmittel vorgesehen werden, wobei die Antriebsmittel nur oder hauptsächlich zur Verstellung dienen.It should be noted at this point that the piezo stepper motors 9 in another embodiment can not act completely or not at all as a guide means. It can, for example, additional, on the board 5 fastened guide means are provided, wherein the drive means serve only or mainly for adjustment.

Grundsätzlich ist dabei eine vollständige Integration der Blonde und der zur Verstellung nötigen Mittel in der LED-Beleuchtungsvorrichtung 3 realisiert, indem die Blende 8 durch Führungsmittel auf der Platine 5 als Träger geführt wird. Es sei an dieser Stelle jedoch angemerkt, dass es selbstverständlich genauso möglich ist, die Führungsmittel und/oder die Antriebsmittel auf dem Kühlkörper 6 zu befestigen, um die ortsnahe Integration zu erreichen.Basically, a complete integration of the blonde and the means necessary for the adjustment in the LED lighting device 3 realized by the aperture 8th by guide means on the board 5 is carried as a carrier. It should be noted at this point, however, that it is of course just as possible, the guide means and / or the drive means on the heat sink 6 to attach to the local integration.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer LED-Beleuchtungsvorrichtung 3' zeigt 4 im Querschnitt. Wiederum ist eine LED 7 auf einer Platine 5 angeordnet. Der LED 7 nachgeschaltet ist hier jedoch eine Mikrooptik 12, bestehend aus einem Reflektor 13 und einer Linse 14. Die wiederum als Lochblende ausgeführte Blende 8 umfasst im vorliegenden Beispiel zwei zur Platine hin herunterragende Befestigungsarme 15, deren abknickendes platinenseitiges Ende 16 senkrecht zur Bewegungsrichtung 17 der Blende zwischen jeweils einem Piezo-Schrittmotor 9 und einer als Führungsmittel wirkenden Klemme 17 geführt ist, die ersichtlich über Kreuz angeordnet sind, so dass nur ein Piezo-Schrittmotor 9 und eine Klemme 17 zu sehen sind. Die Klemme 17 presst das Ende 16 der Blende 8 gegen die Platine 5, auf der die Blende 8 zur Führung gleiten kann. Die Führung wird durch die Piezo-Schrittmotoren 9 vervollständigt, die jeweils gemeinsam angesteuert werden und die Blende 8 schrittweise verstellen können, wie dies bereits bezüglich des ersten Ausführungsbeispiels erläutert wurde.Another embodiment of an LED lighting device 3 ' shows 4 in cross section. Again, there is an LED 7 on a circuit board 5 arranged. The LED 7 Downstream, however, is a micro-optic here 12 consisting of a reflector 13 and a lens 14 , The aperture in turn designed as a pinhole 8th In the present example comprises two mounting arms projecting down to the board 15 , whose kinking platinum-side end 16 perpendicular to the direction of movement 17 the aperture between each a piezo-stepper motor 9 and a clamp acting as a guide 17 is guided, which are seen to be arranged crosswise, leaving only a piezo stepper motor 9 and a clamp 17 you can see. the clamp 17 squeezes the end 16 the aperture 8th against the board 5 on which the aperture 8th to slide to the leadership. The lead is provided by the piezo stepper motors 9 completed, which are each driven together and the aperture 8th can be adjusted stepwise, as already explained with respect to the first embodiment.

Es sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass erfindungsgemäße LED-Beleuchtungsvorrichtungen auch mit nur einem Antriebsmittel, beispielsweise einem Piezo-Schrittmotor, realisiert werden können. Zudem sind auch Ausgestaltungen denkbar, in denen die Blende 9 sogar in einer zur Ausstrahlrichtung senkrechten Ebene verstellbar ist, was weitere Verstellmöglichkeiten erlaubt. Ersichtlich sind verschiedenste vorteilhafte Ausgestaltungen im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar, bei denen eine Blende 8 derart integriert wird, dass sie unmittelbar an der Lichtquelle angreift und an einem die Lichtquelle, also die LED 7 selber oder die Mikroelektronik 12, tragenden Träger geführt ist.It should also be noted at this point that LED lighting devices according to the invention can also be realized with only one drive means, for example a piezo stepper motor. In addition, embodiments are also conceivable in which the aperture 9 even in a plane perpendicular to the emission direction is adjustable, which allows further adjustment. As can be seen various advantageous embodiments within the scope of the present invention are conceivable in which a diaphragm 8th is integrated so that it acts directly on the light source and on a the light source, so the LED 7 yourself or the microelectronics 12 , carrying carrier is guided.

Claims

LED lighting device ( 3 . 3 ' ), in particular LED module, in particular for a headlight ( 2 ) of a motor vehicle ( 1 ) comprising at least one LED ( 7 ) and a board ( 5 ) on which the LED ( 7 ), characterized in that one adjacent to the LED ( 7 ) and / or one of the LEDs ( 7 ) associated micro-optics ( 12 ), via at least one drive means adjustable aperture ( 8th ) is provided, which on one the LED ( 7 ) and / or the optics ( 12 ) carrying carrier is guided by at least one guide means.

LED lighting device according to claim 1, characterized in that the carrier the circuit board ( 5 ) and / or one of the board ( 5 ) associated heat sink ( 6 ).

LED lighting device according to claim 1 or 2, characterized in that the guide means and / or the drive means are mounted on the carrier.

LED lighting device according to claim 3, characterized in that control lines ( 11 ) to control the on the board ( 5 ) as a carrier mounted drive means on the board ( 5 ) are provided.

LED lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that two or four guide means are provided, which on different sides of the LED ( 7 ) and / or micro-optics ( 12 ) are arranged.

LED lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide means for adjusting the diaphragm ( 8th ), in particular is.

LED lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that for adjusting the diaphragm ( 8th ) serving drive means a piezomotor, in particular a piezo stepper motor ( 9 ) is.

LED lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that a particular external control device for storing the current position of the drive means, in particular the piezo-stepping motor ( 9 ), is trained.

LED lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive means for adjusting the diaphragm ( 8th ) is formed along at least one axis perpendicular to the emission direction, in particular along two axes, and / or in a plane perpendicular to the emission direction.

LED lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the diaphragm ( 8th ) is designed as a pinhole, in particular those on the board ( 5 ) towering LED ( 7 ) and / or micro-optics ( 12 ) superior aperture ( 8th ) at least one mounting arm projecting towards the carrier ( 15 ) guided in the guide means.

Motor vehicle ( 1 ) comprising at least one LED lighting device ( 3 . 3 ' ) according to one of claims 1 to 10.