DE102010025557A1 - Light module for a headlight of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lichtmodul (10) für einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs. Das Lichtmodul (10) umfasst mindestens eine Lichtquelle (16) zum Aussenden von Licht, mindestens eine Primäroptik (14) zum Bündeln zumindest eines Teils des ausgesandten Lichts, mindestens eine Sekundäroptik (26) zum Projizieren zumindest eines Teils des gebündelten Lichts als Lichtverteilung auf eine Fahrbahn vor das Fahrzeug, und mindestens ein walzenartiges Blendenelement (22) mit einer Längserstreckung entlang einer Langsachse (28) des Blendenelements (22), die horizontal und quer zu einer optischen Achse (42) des Lichtmoduls (10) verläuft. Das Blendenelement (22) ist um die Längsachse (28) drehbar, wobei auf einem Außenumfang des Blendenelements (22) unterschiedliche Konturen ausgebildet sind, die beim Drehen des Blendenelements (22) in den Strahlengang bewegbar sind und jeweils einen wirksamen Oberkantenverlauf des Blendenelements (22) bilden. Um die Anzahl der auf dem Blendenelement (22) ausgebildeten Blendenkonturen zu erhöhen, ohne dass die vertikale Erstreckung der resultierenden Lichtverteilungen beschränkt wird, schlägt die Erfindung vor, dass zumindest ein Teil der Außenumfangsfläche des walzenartigen Blendenelements (22) mit einer Verspiegelung (44) versehen ist.The invention relates to a light module (10) for a headlight of a motor vehicle. The light module (10) comprises at least one light source (16) for emitting light, at least one primary optics (14) for bundling at least part of the emitted light, at least one secondary optics (26) for projecting at least a part of the bundled light as a light distribution onto one Roadway in front of the vehicle, and at least one roller-like diaphragm element (22) with a longitudinal extension along a longitudinal axis (28) of the diaphragm element (22), which runs horizontally and transversely to an optical axis (42) of the light module (10). The diaphragm element (22) can be rotated about the longitudinal axis (28), different contours being formed on an outer circumference of the diaphragm element (22), which can be moved into the beam path when the diaphragm element (22) is rotated and each have an effective upper edge profile of the diaphragm element (22 ) form. In order to increase the number of diaphragm contours formed on the diaphragm element (22) without restricting the vertical extent of the resulting light distributions, the invention proposes that at least part of the outer circumferential surface of the roller-like diaphragm element (22) be provided with a mirror coating (44) is.
Description
Die Erfindung betrifft ein Lichtmodul für einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs. Das Lichtmodul umfasst mindestens eine Lichtquelle zum Aussenden von Licht, mindestens eine Primäroptik zum Bündeln zumindest eines Teils des ausgesandten Lichts, mindestens eine Sekundäroptik zum Projizieren zumindest eines Teils des gebündelten Lichts als Lichtverteilung auf eine Fahrbahn vor das Fahrzeug. Das Lichtmodul umfasst außerdem mindestens ein walzenartiges Blendenelement mit einer Längserstreckung entlang einer Längsachse des Blendenelements. Die Längsachse verläuft horizontal und quer zu einer optischen Achse des Lichtmoduls. Das Blendenelement ist um die Langsachse drehbar. Auf einem Außenumfang des Blendenelements sind unterschiedliche Konturen ausgebildet, die beim Drehen des Blendenelements in den Strahlengang bewegbar sind und jeweils einen wirksamen Oberkantenverlauf des Blendenelements bilden. Außerdem betrifft die Erfindung einen Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Lichtmodul.The invention relates to a light module for a headlight of a motor vehicle. The light module comprises at least one light source for emitting light, at least one primary optics for bundling at least part of the emitted light, at least one secondary optic for projecting at least a part of the collimated light as light distribution onto a roadway in front of the vehicle. The light module additionally comprises at least one roller-like diaphragm element with a longitudinal extent along a longitudinal axis of the diaphragm element. The longitudinal axis is horizontal and transverse to an optical axis of the light module. The diaphragm element is rotatable about the longitudinal axis. On an outer periphery of the diaphragm element different contours are formed, which are movable during rotation of the diaphragm element in the beam path and each form an effective upper edge profile of the diaphragm element. Moreover, the invention relates to a headlight for a motor vehicle with such a light module.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedenartige Beleuchtungseinrichtungen für Kraftfahrzeuge bekannt. Scheinwerfer sind neben Leuchten ein Teil der Beleuchtungseinrichtungen. Während Leuchten in erster Linie zur Sichtbarmachung des Fahrzeugs für andere Verkehrsteilnehmer dienen, sollen Scheinwerfer in erster Linie die Sichtverhältnisse für einen Fahrer des Kraftfahrzeugs verbessern. Dazu strahlen Scheinwerfer Licht üblicherweise in Fahrtrichtung oder schräg dazu ab. Sie sind im Frontbereich eines Fahrzeugs angeordnet und dienen neben der Verkehrssicherheit durch eine Sichtbarmachung des Fahrzeugs für andere Verkehrsteilnehmer insbesondere der Ausleuchtung der Fahrbahn vor dem Fahrzeug, z. B. in Form einer Abblendlicht-, Fernlicht-, Nebellicht-, Teilfernlicht-, oder Gefahrenmarkierungslichtverteilung sowie in Form von an bestimmte Umgebungssituationen und/oder Fahrzeugzustände anpassbaren Lichtverteilungen, wie bspw. einer Kurvenlicht-, Stadtlicht-, Landstraßenlicht-, Autobahnlichtverteilung, etc., jeweils um die Sicht für den Fahrer zu verbessern.Various lighting devices for motor vehicles are known from the prior art. Headlamps are beside lights a part of the lighting equipment. While lights are primarily for the visualization of the vehicle for other road users, headlights are primarily to improve the visibility for a driver of the motor vehicle. For this purpose, headlights usually emit light in the direction of travel or at an angle to it. They are located in the front of a vehicle and are used in addition to road safety by visualizing the vehicle for other road users in particular the illumination of the road ahead of the vehicle, eg. B. in the form of a low beam, high beam, fog light, Teilfernlicht-, or danger marking light distribution and in the form of adaptable to specific environmental situations and / or vehicle conditions light distributions, such as. A cornering, city lights, Landstraßenlicht-, motorway light distribution, etc. , in each case to improve the visibility for the driver.
Scheinwerfer umfassen mindestens eine Lichtquelle in Form einer Glühlampe, Gasentladungslampe oder einer oder mehrerer Halbleiterlichtquellen. Sie können nach einem Reflexionsprinzip arbeiten, wobei von der Lichtquelle ausgesandtes Licht zur Erzeugung einer gewünschten Lichtverteilung durch einen Reflektor auf die Fahrbahn vor das Fahrzeug reflektiert wird. Zur Erzeugung einer im Wesentlichen horizontalen Hell-Dunkelgrenze einer abgeblendeten Lichtverteilung verfügt die Lichtquelle über eine Blende, oder der Reflektor ist so ausgestaltet, dass die abgeblendete Lichtverteilung auch ohne zusätzliche Blende allein durch Reflexion der von der Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahlen erzeugt wird. Alternativ können die Scheinwerfer nach einem Projektionsprinzip arbeiten, wobei von der Lichtquelle ausgesandtes Licht nach der Bündelung durch eine Primäroptik, bspw. in Form eines Reflektors oder einer Vorsatzoptik, zur Erzeugung der gewünschten Lichtverteilung durch eine Sekundäroptik, bspw. in Form einer Projektions- oder Sammellinse, auf die Fahrbahn vor das Fahrzeug projiziert wird. Zur Erzeugung einer abgeblendeten Lichtverteilung kann zwischen der Primär- und der Sekundäroptik ein Blendenelement mit einer im Strahlengang befindlichen wirksamen Oberkante angeordnet sein. Die Oberkante wird von der Sekundäroptik als Hell-Dunkelgrenze auf die Fahrbahn vor dem Fahrzeug abgebildet. Die Lichtquelle, Primäroptik, Sekundäroptik und das Blendenelement können zu einem Lichtmodul zusammengefasst sein.Headlamps comprise at least one light source in the form of an incandescent lamp, gas discharge lamp or one or more semiconductor light sources. They can work according to a reflection principle, whereby light emitted by the light source is reflected by a reflector onto the roadway in front of the vehicle to produce a desired light distribution. To generate a substantially horizontal bright-dark boundary of a dimmed light distribution, the light source has a diaphragm, or the reflector is designed so that the dimmed light distribution is generated without additional aperture alone by reflection of the emitted light from the light source. Alternatively, the headlights can operate according to a projection principle, wherein light emitted by the light source after bundling by a primary optics, for example. In the form of a reflector or an optical attachment, to produce the desired light distribution by a secondary optics, eg. In the form of a projection or condenser , is projected onto the roadway in front of the vehicle. To produce a dimmed light distribution, an aperture element with an effective upper edge located in the beam path can be arranged between the primary and the secondary optics. The upper edge is displayed by the secondary optics as a bright-dark border on the road ahead of the vehicle. The light source, primary optics, secondary optics and the diaphragm element can be combined to form a light module.
Die Scheinwerfer umfassen ein Gehäuse, in dem mindestens ein Lichtmodul zur Erzeugung einer oder mehrerer gewünschter Lichtverteilungen angeordnet ist. Eine bestimmte Lichtverteilung kann dabei durch ein einziges Lichtmodul erzeugt werden, sie kann aber auch durch Überlagerung der von mehreren Lichtmodulen erzeugten Teillichtverteilungen erzeugt werden. Ein Lichtmodul kann eine oder mehrere Lichtverteilungen erzeugen. Das Gehäuse weist eine Lichtaustrittsöffnung auf, die durch eine transparente Abdeckscheibe aus Glas oder Kunststoff verschlossen ist. Die Abdeckscheibe kann als eine klare Scheibe ohne optisch wirksame Profile (z. B. Prismen) oder zumindest bereichsweise mit optisch wirksamen Profilen (sog. Streuscheibe) ausgebildet sein.The headlights comprise a housing in which at least one light module is arranged to produce one or more desired light distributions. A specific light distribution can be generated by a single light module, but it can also be generated by superposition of the partial light distributions generated by a plurality of light modules. A light module can generate one or more light distributions. The housing has a light exit opening, which is closed by a transparent cover glass or plastic. The cover pane can be designed as a clear pane without optically active profiles (eg prisms) or at least in regions with optically effective profiles (so-called diffusion pane).
In den bekannten Scheinwerfern sind oft auch Leuchtenfunktionen, wie z. B. Positionslicht, Begrenzungslicht, Blinklicht oder Tagfahrlicht mit integriert. Diese Leuchtenfunktionen können allerdings auch als separate Leuchte im Kraftfahrzeug realisiert sein.In the known headlamps are often also lighting functions such. B. position light, high beam, flashing or daytime running lights with integrated. However, these lighting functions can also be realized as a separate light in the motor vehicle.
Zur Erzeugung einer im Wesentlichen horizontalen Hell-Dunkelgrenze, bspw. bei Abblendlicht oder Nebellicht, ist bekanntermaßen in den nach dem Projektionsprinzip arbeitenden Scheinwerfern im Strahlengang zwischen Primär- und Sekundäroptik ein Blendenelement angeordnet. Die Hell-Dunkelgrenze umfasst bspw. eine asymmetrische Hell-Dunkelgrenze mit einem niedrigeren Abschnitt auf der Gegenverkehrsseite und einem demgegenüber erhöhten Abschnitt auf der eigenen Verkehrsseite. Zwischen den Abschnitten ist bspw. in Europa ein Übergang mit einem 15°-Anstieg, bspw. in den USA ein Übergang mit einem stufenförmigen Anstieg und in anderen Ländern mit einem anderweitig ausgebildeten Anstieg ausgebildet. Das Blendenelement kann dabei im Wesentlichen senkrecht zur optischen Achse des Lichtmoduls angeordnet sein, oder aber im Wesentlichen horizontal liegend angeordnet sein. Bspw. aus der
Als Petzvalfläche wird eine kugelförmige bzw. kugelähnliche Fläche bezeichnet, auf der bei einer realen Linse Bilder einzelner Punkte eines in einer Ebene angeordneten durch die Linse abgebildeten Objekts liegen. Anders ausgedrückt: Wenn man mit einer realen Linse eine Abbildung eines auf einer Ebene angeordneten Objekts erzeugt, dann entstehen die Bilder einzelner Punkte des Objekts nicht in einer Ebene, sondern in erster Näherung auf einer Kugelfläche. Aus der Umkehrbarkeit des Lichtwegs folgt, dass man eine scharfe oder präzise Abbildung eines Objekts in der Ebene erhält, wenn das abzubildende Objekt auf einer gekrümmten oder gebogenen Fläche des Abbildungssystems, der sogenannten Petzvalfläche, angeordnet ist. Deshalb sind Blenden von Projektionsmodulen zur Erzeugung einer abgeblendeten Lichtverteilung (z. B. PES-Blenden) manchmal nicht eben, sondern gebogen ausgebildet.A Petzval surface is a spherical or spherical surface on which, in the case of a real lens, images of individual points of an object arranged in a plane are imaged by the lens. In other words, when using a real lens to create an image of an object arranged on a plane, the images of individual points of the object do not arise in a plane, but in a first approximation on a spherical surface. It follows from the reversibility of the light path that a sharp or precise image of an object is obtained in the plane when the object to be imaged is arranged on a curved or curved surface of the imaging system, the so-called Petzval surface. Therefore, screens of projection modules for producing a dimmed light distribution (eg PES diaphragms) are sometimes not flat, but rather bent.
Durch die
Je mehr sich verschiedene Abblendlicht- und Fernlichtverteilungen in ihrer vertikalen Ausdehnung voneinander unterscheiden, desto größer sind bei dem walzenartigen Blendenelement auch die entsprechenden radialen Sprünge zwischen den auf dem Außenumfang des walzenartigen Blendenelements verteilten Blendenkonturen. Je größer der radiale Sprung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Blendenkonturen ist, desto größer muss auch der Winkel zwischen diesen auf dem Außenumfang des walzenartigen Blendenelement sein, damit sie unabhängig voneinander durch die Sekundäroptik abgebildet werden können, d. h. die Folgekontur keine störenden Schatten auf die Lichtverteilung wirft.The more different differing Abblendlicht- and high beam distributions in their vertical extent, the larger are in the roller-like diaphragm member and the corresponding radial jumps between the distributed on the outer circumference of the roller-like diaphragm element diaphragm contours. The greater the radial jump between two successive diaphragm contours, the greater must be the angle between them on the outer circumference of the roller-like diaphragm element, so that they can be imaged independently of each other by the secondary optics, d. H. the following contour does not cast any disturbing shadows on the light distribution.
Besonders die Wechsel zwischen Abblendlicht und Fernlicht oder zwischen Abblendlicht und Teilfernlicht benötigen viel Platz auf dem Blendenkörper und beanspruchen große Verstellwinkel zwischen den jeweiligen Lichtfunktionen. Dies führt nachteiligerweise dazu, dass entweder die Anzahl der verschiedenen Lichtfunktionen oder die vertikale Ausdehnung der einzelnen Lichtverteilungen durch den Durchmesser des Blendenkörpers begrenzt wird (z. B. Begrenzung der Fernlichtverteilung auf 2°–3° vertikal). Das walzenartige Blendenelement lässt sich nicht beliebig vergrößern, da ein größerer Walzendurchmesser mit Einbußen in der Lichtverteilung, insbesondere bei der Reichweite, einhergeht, weil immer mehr Lichtstrahlen auf den großflächigen Walzenflächen absorbiert werden. So tragen bei großen Walzendurchmessern nur noch die Strahlenbündel zur Lichtverteilung, insbesondere zur Reichweite, bei, die von der Primäroptik in einen Bereich in der Nähe zur optischen Achse reflektiert werden, also die Lichtstrahlen aus einem nahe der optischen Achse liegenden Horizontalschnitt des Reflektors. Strahlen aus den oberen und unteren Reflektorbereichen, die in einem größeren Abstand zur optischen Achse liegen, werden dagegen weitgehend von der Blendenwalze absorbiert oder müssen in ein Scheinwerfer-Vorfeld direkt vor dem Fahrzeug gelenkt werden.Especially the change between dipped beam and main beam or between dipped beam and partial high beam require a lot of space on the visor body and require large adjustment angles between the respective lighting functions. This disadvantageously leads to the fact that either the number of different light functions or the vertical extent of the individual light distributions is limited by the diameter of the diaphragm body (for example limiting the high beam distribution to 2 ° -3 ° vertically). The roller-like diaphragm element can not be increased arbitrarily, since a larger roller diameter with losses in the light distribution, especially at the range, accompanied, because more and more light rays are absorbed on the large surface roll surfaces. Thus, with large roller diameters, only the beam bundles contribute to the light distribution, in particular to the range, which are reflected by the primary optics into an area in the vicinity of the optical axis, ie the light beams from a horizontal section of the reflector lying close to the optical axis. Radiation from the upper and lower reflector areas, which lie at a greater distance from the optical axis, however, are largely absorbed by the diaphragm roller or must be directed into a headlight apron directly in front of the vehicle.
Je mehr Funktionen auf der Blendenwalze angeordnet werden, desto schwerer ist es, Licht in diejenigen Bereiche der Lichtverteilung, die eine große Reichweite erzeugen, also in die Nähe der Hell-Dunkelgrenze, und in die Bereiche, die durch eine Variation optimal an eine bestimmte Fahrsituation angepasst werden sollen. Werden insbesondere die Lichtverteilungen für Fernlicht-, Teilfernlicht oder für das Gefahren-Markierungslicht (sog. Markerlight) auf beispielsweise 2°–3° vertikal begrenzt, führt dies zu einem erheblichen Komfortverlust (der sog. „Tunnelwirkung”), der insbesondere bei Scheinwerfern für Fahrzeuge aus der Oberklasse nicht akzeptabel ist. Der Fahrer eines Fahrzeugs hat dabei das subjektive Gefühl, durch einen Tunnel zu fahren, da nach oben hin nur ein sehr beschränkter Bereich ausgeleuchtet wird. Die Beschränkung der Fernlicht-, Teilfernlicht- oder Markierungslichtverteilung auf wenige Grad vertikal wird vom Fahrer des Fahrzeugs subjektiv als bedrückend und störend betrachtet.The more functions are arranged on the shutter roller, the harder it is to light in those areas of the light distribution that produce a long range, ie in the vicinity of the bright-dark border, and in the areas that optimally adapted to a specific driving situation by a variation to be adapted. If, in particular, the light distributions for high-beam, partial high-beam or for the danger marker light are limited to, for example, 2 ° -3 ° vertically, this leads to a considerable loss of comfort (the so-called "tunnel effect"), which is particularly the case with headlights for Vehicles from the upper class is not acceptable. The driver of a vehicle has the subjective feeling of driving through a tunnel, since only a very limited area is illuminated at the top. The limitation of the high beam, sub-beam or marker light distribution to a few degrees vertical is subjectively considered by the driver of the vehicle as depressing and disturbing.
Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, den genannten Zielkonflikt zu lösen, insbesondere das bekannte walzenartige Blendenelement so auszugestalten und weiterzuentwickeln, dass einerseits bei vergleichbarem Walzendurchmesser eine größere Anzahl an unterschiedlichen Lichtverteilungen erzielt werden kann, ohne dass es andererseits jedoch bei den einzelnen Lichtverteilungen zu einer beschränkten vertikalen Ausdehnung und der sog. „Tunnelwirkung” kommt.Based on the described prior art, the present invention has the object to solve the above conflict, in particular the known roller-like diaphragm element to design and further develop that on the one hand with a comparable roller diameter, a larger number can be achieved at different light distributions, without it on the other However, in the individual light distributions to a limited vertical extent and the so-called. "Tunnel effect" comes.
Zur Lösung der Aufgabe wird ausgehend von dem Lichtmodul der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass zumindest ein Teil der Außenumfangsfläche des walzenartigen Blendenelements mit einer Verspiegelung versehen ist. Die Längsachse des walzenförmigen Blendenelements ist dabei bevorzugt zwischen der Sekundäroptik und deren Brennebene bzw. Petzval-Fläche angeordnet. Die Spiegelfläche liegt also in Lichtaustrittsrichtung betrachtet hinter der Brennebene bzw. Petzvalfläche der Sekundäroptik (z. B. der Projektionslinse) und reicht bis in den Bereich zwischen Brennebene bzw. Petzvalfläche und Sekundäroptik hinein. Als Lichtquelle eignen sich bevorzugt Gasentladungslampen, der Einsatz von Glühlampen oder Halbleiterlichtquellen ist jedoch ebenfalls möglich. To solve the problem is proposed starting from the light module of the type mentioned that at least part of the outer peripheral surface of the roller-like diaphragm element is provided with a reflective coating. The longitudinal axis of the roller-shaped diaphragm element is preferably arranged between the secondary optics and their focal plane or Petzval surface. The mirror surface thus lies behind the focal plane or Petzval surface of the secondary optics (eg the projection lens) in the light exit direction and extends into the area between the focal plane or Petzval surface and secondary optics. As a light source are preferably gas discharge lamps, the use of incandescent or semiconductor light sources is also possible.
Vorteilhafterweise sind die auf dem Außenumfang des Blendenelements ausgebildeten Konturen innerhalb einer zylindrischen Einhüllenden angeordnet. Vorzugsweise entspricht die Zylinderachse der zylindrischen Einhüllenden der Längsachse des Blendenelements. Als Blendendurchmesser des walzenartigen Blendenelements wird demnach der Durchmesser des einhüllenden Zylinders bezeichnet. Als Drehachse des Blendenelements kann die Zylinderachse dienen.Advantageously, the contours formed on the outer circumference of the diaphragm element are arranged within a cylindrical envelope. Preferably, the cylinder axis of the cylindrical envelope corresponds to the longitudinal axis of the diaphragm element. The aperture diameter of the roller-like diaphragm element is accordingly the diameter of the enveloping cylinder. As the axis of rotation of the diaphragm element can serve the cylinder axis.
Beim bekannten walzenförmige Blendenelement wird in jeder Drehstellung des Blendenelements ein gewisser Teil der von der Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahlen von der Außenumfangsfläche absorbiert, d. h. nur ein Teil des von der Lichtquelle ausgesandten Lichts gelangt tatsächlich zur Erzeugung der gewünschten Lichtverteilung auf die Fahrbahn vor das Fahrzeug. Der Erfindung liegt die Idee zu Grunde, durch gezielt angeordnete Verspiegelungen auf der Umfangsfläche des walzenartigen Blendenelements die Wirkung des Lichtmoduls mindestens für eine bevorzugte Lichtverteilung zu verbessern. Die Verspiegelung muss dabei so ausgebildet sein, dass in einer gewissen bevorzugten Drehstellung des Blendenelements die von der Verspiegelung reflektierten Lichtstrahlen an der Erzeugung der Lichtverteilung auf der Fahrbahn vor dem Fahrzeug teilhaben können. Auf diese Weise kann die Effizienz des Lichtmoduls verbessert werden.In the known roller-shaped diaphragm element, a certain part of the light rays emitted by the light source is absorbed by the outer peripheral surface in each rotational position of the diaphragm element, d. H. only part of the light emitted by the light source actually passes to generate the desired light distribution on the road ahead of the vehicle. The invention is based on the idea to improve the effect of the light module at least for a preferred light distribution by selectively arranged reflective coatings on the peripheral surface of the roller-like diaphragm element. The mirror coating must be designed so that in a certain preferred rotational position of the diaphragm element, the reflected light rays from the reflection can participate in the generation of light distribution on the road ahead of the vehicle. In this way, the efficiency of the light module can be improved.
So können Lichtstrahlen, die bspw. an der Verspiegelung des Blendenelements reflektiert werden, auf eine Reflektorfläche einer als Reflektor ausgebildeten Primäroptik treffen und von dort aus dann an der Erzeugung der gewünschten Lichtverteilung teilhaben. Das bedeutet, dass die an der Verspiegelung des Blendenelements reflektierten Lichtstrahlen zur Vergrößerung des ausgeleuchteten Bereichs in horizontaler und/oder vertikaler Richtung, zur Erhöhung der Beleuchtungsstärke in bestimmten Bereichen innerhalb der Lichtverteilung genutzt werden kann.For example, light rays that are reflected, for example, at the reflective coating of the diaphragm element, can strike a reflector surface of a primary optic embodied as a reflector and then participate in generating the desired light distribution from there. This means that the light beams reflected at the mirroring of the diaphragm element can be used to increase the illuminated area in the horizontal and / or vertical direction, to increase the illuminance in certain areas within the light distribution.
Es ist denkbar, dass ein Teilbereich des Blendenelements, der für eine Ausleuchtung eines Bereichs der Lichtverteilung oberhalb einer im Wesentlichen horizontalen Hell-Dunkelgrenze einer abgeblendeten Lichtverteilung verantwortlich ist, zumindest teilweise verspiegelt ist. Die Verspiegelung kann somit bspw. eine Fernlichtverteilung, Teilfernlichtverteilung oder Gefahrenmarkierungslichtverteilung bzw. eine fernlichtähnlichen Lichtverteilung unterstützen, indem sie eine vertikale Ausdehnung der Lichtverteilung auf der Fahrbahn vergrößert und/oder die Lichtstärke oberhalb der Hell-Dunkelgrenze entsprechend verstärkt. Dazu muss der verspiegelte Teilbereich des Blendenelements zwischen der Sekundäroptik und deren Brennebene angeordnet sein. Dadurch können Lichtstrahlen aus dem Lichtmodul den gewünschten Bereich der Lichtverteilung erreichen. Durch die Verspiegelung des Blendenelements wird die Ausdehnung der Lichtverteilung, insbesondere einer Fernlichtverteilung, in vertikaler Richtung vergrößert. Dies führt zu einer guten Sicht für den Fahrer des Kraftfahrzeugs im Fernlichtbereich und trägt deshalb wesentlich zur Verringerung der sog. „Tunnelwirkung” und zur Verbesserung der Verkehrsicherheit bei. Dabei wird auch der vom Fahrer subjektiv empfundene Komfort des Scheinwerfers seines Kraftfahrzeugs gesteigert.It is conceivable that a partial region of the diaphragm element, which is responsible for illuminating a region of the light distribution above a substantially horizontal light-dark boundary of a dimmed light distribution, is at least partially mirrored. The mirror coating can thus support, for example, a high beam distribution, split beam distribution or hazard marker light distribution or a high beam-like light distribution by increasing a vertical extent of the light distribution on the road and / or correspondingly increasing the light intensity above the light-dark boundary. For this purpose, the mirrored portion of the diaphragm element between the secondary optics and the focal plane must be arranged. As a result, light beams from the light module can reach the desired range of light distribution. The reflection of the diaphragm element increases the extent of the light distribution, in particular a high beam distribution, in the vertical direction. This leads to a good view of the driver of the motor vehicle in the high beam area and therefore contributes significantly to reducing the so-called. "Tunnel effect" and to improve the traffic safety. In the process, the comfort of the headlamp of his motor vehicle, which is subjectively perceived by the driver, is also increased.
Für die Ausgestaltung des walzenförmigen Blendenelements des Lichtmoduls bedeutet das, dass der Teilbereich des Blendenelements, der für die Ausleuchtung des Bereichs der Lichtverteilung oberhalb der Hell-Dunkelgrenze verantwortlich ist, einen kreissegmentförmigen oder kreissegmentähnlichen Ausschnitt mit einer in einem Vertikalschnitt parallel zur optischen Achse betrachtet ebenen oder gewölbten Grundfläche umfasst, wobei das Blendenelement in einer Grundstellung zur Erzeugung der gewünschten Lichtverteilung um die Längsachse derart gedreht ist, dass die Grundfläche in dem Vertikalschnitt betrachtet im Wesentlichen parallel oder geneigt zur optischen Achse ausgerichtet ist. Entscheidend für die Ausgestaltung und Anordnung der Grundfläche des Blendenelements ist, dass möglichst viele Lichtstrahlen aus der Primäroptik auf den verspiegelten Teilbereich des Blendenelements treffen und die dort reflektierten Lichtstrahlen anschließend die Sekundäroptik passieren und an der Erzeugung der Lichtverteilung teilhaben können. Es ist denkbar, dass die Ausrichtung der ebenen Grundfläche des walzenartigen Blendenelements zur Variation der Lichtverteilung ausgehend von der Grundstellung verändert werden kann.For the embodiment of the roller-shaped diaphragm element of the light module, this means that the portion of the diaphragm element which is responsible for the illumination of the area of the light distribution above the light-dark boundary, a circular segment-shaped or circular segment-like section with a plane in a vertical section parallel to the optical axis or curved base surface, wherein the diaphragm element is rotated in a basic position for generating the desired light distribution about the longitudinal axis such that the base surface in the vertical section viewed is aligned substantially parallel or inclined to the optical axis. Decisive for the design and arrangement of the base of the diaphragm element is that as many rays of light from the primary optics meet the mirrored portion of the diaphragm element and the light rays reflected there then pass the secondary optics and can participate in the generation of the light distribution. It is conceivable that the orientation of the planar base of the roller-like diaphragm element for varying the light distribution starting from the basic position can be changed.
Vorzugsweise weist die ebene oder gewölbte Grundfläche die Verspiegelung auf. Dabei ist eine Tiefe des kreissegmentförmigen oder kreissegmentähnlichen Ausschnitts des teilweise verspiegelten Blendenelements geringer als eine Tiefe eines Ausschnitts eines Blendenelements ohne Verspiegelung zur Erzeugung der besagten vorgegebenen Lichtstärke sein müsste. Das heißt, dass bei den verspiegelten walzenartigen Blendenelementen die Tiefe der umfangsseitig ausgebildeten Aussparungen zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung gegenüber herkömmlichen walzenartigen Blendenelementen ohne Verspiegelung verringert werden kann. Dies ist deshalb möglich, da von der Verspiegelung reflektiertes Licht in Bereiche der Lichtverteilung gelenkt werden kann, die eigentlich aufgrund der geringeren Tiefe der Aussparungen abgeschattet wären. Das heißt, dass trotz angehobener Blendenoberkante keine Verringerung der vertikalen Erstreckung der Lichtverteilung erfolgt. Aufgrund der verringerten Tiefe der Aussparungen steht eine größere Umfangsfläche auf dem walzenartigen Blendenelement zur Erzeugung anderer Lichtverteilungen zur Verfügung. Auch die Winkelabstände zwischen den verschiedenen, auf der Außenumfangsfläche des Blendenelements ausgebildeten Blendenkonturen können geringer gewählt werden, ohne dass eine Lichtverteilung von der Folgekontur beeinträchtigt würde.Preferably, the flat or curved base surface on the mirroring. In this case, a depth of the circular segment-shaped or circular segment-like section of the partially mirrored diaphragm element is less than a depth of a section of an aperture element without Mirroring should be to produce the said predetermined light intensity. This means that in the mirrored roller-type diaphragm elements, the depth of the peripherally formed recesses for generating a predetermined light distribution over conventional roller-type diaphragm elements can be reduced without mirroring. This is possible because light reflected by the mirroring can be directed into areas of light distribution that would actually be shaded due to the smaller depth of the recesses. This means that, despite the raised upper edge of the panel, there is no reduction in the vertical extent of the light distribution. Due to the reduced depth of the recesses, a larger peripheral surface is available on the roller-type diaphragm element for generating other light distributions. The angular distances between the different diaphragm contours formed on the outer circumferential surface of the diaphragm element can also be selected to be smaller without a light distribution being impaired by the secondary contour.
Alternativ bedeutet das aber auch, dass bei gleicher Funktionalität der Durchmesser des walzenartigen Blendenelements reduziert werden kann. Der Durchmesser des Blendenelements ist dabei als ein Durchmesser eines das Blendenelement einhüllenden Zylinders definiert.Alternatively, this also means that with the same functionality, the diameter of the roller-type diaphragm element can be reduced. The diameter of the diaphragm element is defined as a diameter of a cylinder enveloping the diaphragm element.
Ferner ist vorteilhaft, dass die Ausrichtung der Grundfläche durch Drehen des Blendenelements um seine Längsachse zur Variation der Lichtverteilung veränderbar ist. Auf diese Weise kann bspw. der vertikale Ausleuchtungsbereich auf der Fahrbahn, insbesondere die Reichweite des ausgesandten Lichtbündels, während der Fahrt bei Bedarf zum Beispiel geschwindigkeitsabhängig oder abhängig vom meteorologischen oder verkehrstechnischen Umfeld des Fahrzeugs vergrößern bzw. verkleinern.Furthermore, it is advantageous that the alignment of the base surface is variable by rotating the diaphragm element about its longitudinal axis for varying the light distribution. In this way, for example, the vertical illumination area on the road, in particular the range of the emitted light beam, while driving if necessary, for example, depending on the speed or depending on the meteorological or traffic environment of the vehicle zoom in or zoom out.
Die verspiegelten Bereiche des Blendenelements sind bspw. durch Bedampfen, durch Kathodenzerstäubung (sog. Sputtern) oder durch galvanische oder chemische Abscheidung erzeugbar. Es können aber auch Spiegelbleche oder Spiegelfolien angewandt werden, die bspw. durch Kleben, Klemmen, Schweißen, Nieten, Schrauben, etc. an den gewünschten Bereichen auf dem Außenumfang des Blendenelements befestigt werden können. Dabei können die Spiegelbleche oder Spiegelfolien vorgeformt bzw. vorgebogen sein.The mirrored regions of the diaphragm element can be produced, for example, by vapor deposition, by cathode sputtering (so-called sputtering) or by galvanic or chemical deposition. But it can also be mirror plates or mirror films are applied, for example. By gluing, clamping, welding, rivets, screws, etc. can be attached to the desired areas on the outer circumference of the panel member. In this case, the mirror plates or mirror films may be preformed or pre-bent.
Vorteilhaft ist außerdem, dass das Lichtmodul mindestens einen Sensor umfasst, durch den eine Drehstellung des Blendenelements beobachtet werden kann. Damit kann in einem Steuergerät zum Betreiben des Lichtmoduls jeweils die aktuelle Drehposition des walzenartigen Blendenelements festgestellt und ein exaktes Positionieren des Blendenelements mittels einer Regelung oder einer Steuerung mit Sollwertkorrektur sichergestellt werden.It is also advantageous that the light module comprises at least one sensor, through which a rotational position of the diaphragm element can be observed. Thus, in each case the current rotational position of the roller-like diaphragm element can be detected in a control unit for operating the light module and an exact positioning of the diaphragm element can be ensured by means of a control or a control with setpoint correction.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Figuren. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.Further advantages will become apparent from the following description and the accompanying drawings. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the figures and are explained in more detail in the following description. Show it:
In einer Lichtaustrittsrichtung
Die Blendenwalze
Das in
Vorzugsweise sind die auf dem Außenumfang des Blendenelements
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, bei gegebenem Durchmesser einer Blendenwalze
Zur besseren Verdeutlichung ist in
Ein Vergleich der
Die Verspiegelung
Die
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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