DE102011054234A1 - Beleuchtungsvorrichtung - Google Patents

Beleuchtungsvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102011054234A1
DE102011054234A1 DE102011054234A DE102011054234A DE102011054234A1 DE 102011054234 A1 DE102011054234 A1 DE 102011054234A1 DE 102011054234 A DE102011054234 A DE 102011054234A DE 102011054234 A DE102011054234 A DE 102011054234A DE 102011054234 A1 DE102011054234 A1 DE 102011054234A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
reflectors
lighting device
light sources
lenses
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102011054234A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102011054234B4 (de
Inventor
Ulrich Knaack
Gabriele Sachs-Dücker
Ulrich Witt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hella GmbH and Co KGaA
Original Assignee
Hella KGaA Huek and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hella KGaA Huek and Co filed Critical Hella KGaA Huek and Co
Priority to DE102011054234.5A priority Critical patent/DE102011054234B4/de
Priority to CN201210460080XA priority patent/CN103032793A/zh
Priority to US13/646,288 priority patent/US8807809B2/en
Publication of DE102011054234A1 publication Critical patent/DE102011054234A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102011054234B4 publication Critical patent/DE102011054234B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/143Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being parallel to the optical axis of the illuminating device
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/151Light emitting diodes [LED] arranged in one or more lines
    • F21S41/153Light emitting diodes [LED] arranged in one or more lines arranged in a matrix
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32Optical layout thereof
    • F21S41/322Optical layout thereof the reflector using total internal reflection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32Optical layout thereof
    • F21S41/323Optical layout thereof the reflector having two perpendicular cross sections having regular geometrical curves of a distinct nature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Mehrzahl von in einer Lichterzeugungsebene matrixartig angeordneten Lichtquellen, mit einer in einer Hauptabstrahlrichtung der Lichtquellen gesehen vor denselben angeordneten Lichtformungsoptikeinheit und mit einer zwischen der Lichtformungsoptikeinheit und den Lichtquellen angeordneten weiteren Optikeinheit, die eine Mehrzahl von Optikelementen aufweist, wobei die Optikelemente matrixartig angeordnet sind und je ein Optikelement einer Lichtquelle zugeordnet ist, wobei die weitere Optikeinheit als eine Aufweitungsoptikeinheit ausgebildet ist mit einer Mehrzahl von überschneidend angeordneten Streifenreflektorsegmenten zur Bildung von Vieleckreflektoren als Optikelemente und mit einer Mehrzahl von Licht formenden Elementen, welche korrespondierend zu den Lichtquelle matrixartig angeordnet sind und zwischen den Lichtquellen und den Vieleckreflektoren vorgesehen sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Mehrzahl von in einer Lichterzeugungsebene matrixartig angeordneten Lichtquellen, mit einer in einer Hauptabstrahlrichtung der Lichtquellen gesehen vor denselben angeordneten Lichtformungsoptikeinheit und mit einer zwischen der Lichtformungsoptikeinheit und den Lichtquellen angeordneten weiteren Optikeinheit, die eine Mehrzahl von Optikelementen aufweist, wobei die Optikelemente matrixartig angeordnet sind und je ein Optikelement einer Lichtquelle zugeordnet ist.
  • Zunehmend besteht insbesondere in der Automobilindustrie der Wunsch, mit Hilfe von Beleuchtungsvorrichtungen adressierbare bzw. dynamische Lichtverteilungen bereitzustellen. Beispielsweise sollen bestimmte Bereiche einer Fernlichtfunktion abgedunkelt werden, wenn sich in der Lichtverteilung ein vorausfahrendes Fahrzeug oder ein entgegenkommender Fußgänger aufhalten. Zur Realisierung derartiger adressierbarer Lichtverteilungen werden in Beleuchtungsvorrichtungen zunehmend eine Mehrzahl von individuell ansteuerbaren Lichtquellen, insbesondere Leuchtdioden, verbaut. Die von den einzelnen Lichtquellen abgestrahlten Teillichtbündel werden in einer nachfolgenden Lichtformungsoptikeinheit zusammengeführt und so geformt, dass die geforderte Lichtverteilung zur Verfügung steht. Problematisch hierbei ist, dass die beispielsweise matrixartig angeordneten Lichtquellen einen nach lichttechnischen Gesichtspunkten nicht optimalen seitlichen Abstand zueinander aufweisen. Beleuchtungsvorrichtungen mit einer Mehrzahl von einzelnen Leuchtdioden in SMD-Bauform weisen mitunter einen zu großen seitlichen Abstand der Lichtquellen auf. In diesem Fall können in der Lichtverteilung Lichtflecken (Lichtlücken), d. h. nicht oder nur unzureichend ausgeleuchtete Bereiche gebildet sein, die störend wirken und unter Sicherheitsgesichtspunkten zu vermeiden sind.
  • Um auch bei ungünstig beabstandeten Lichtquellen eine homogene Lichtverteilung zu erreichen und Lichtflecken zu vermeiden, werden die von den einzelnen Lichtquellen ausgesendeten Teillichtbündel lichtquellennah aufgeweitet. Beispielsweise ist aus der DE 10 2008 005 488 A1 bekannt, dass zwischen den in einer gemeinsamen Beleuchtungsebene angeordneten Lichtquellen und einer im Strahlengang vor den Lichtquellen vorgesehenen Optikeinheit eine transparente, mikrostrukturierte dünne Platte vorgesehen ist. Mit Hilfe dieser Platte werden die Teillichtbündel der einzelnen Lichtquellen aufgeweitet. Durch die Aufweitung der Teillichtbündel kann eine homogene Lichtverteilung entstehen, die zumindest weitgehend frei ist von Lichtflecken. Die transparente Platte weist hierzu beispielsweise einige gerillte bzw. geriffelte Oberfläche auf. Obwohl sich die Verwendung der transparenten Platte grundsätzlich bewährt hat, kann eine individuelle Aufweitung einzelner Teillichtbündel beim Vorsehen einer einzigen gemeinsamen Platte nur eingeschränkt erfolgen.
  • Eine andere Möglichkeit zur lichtquellennahen Formung einzelner Teillichtbündel ist aus der DE 10 2008 013 603 A1 , der DE 10 2008 044 967 A1 und der DE 10 2009 053 581 B3 bekannt. Hier ist lichtquellennah eine Optikeinheit mit einer Vielzahl von matrixartig angeordneten einzelnen Optikelementen vorgesehen, wobei je ein Optikelement genau einer einzigen Lichtquelle zugeordnet ist. Das von der einzelnen Lichtquelle ausgestrahlte Teillichtbündel wird demzufolge im Wesentlichen nur in dem der Lichtquelle zugeordneten Optikelement geformt. Die einzelnen Optikelemente weisen einen sich im Strahlenverlauf aufweitenden Querschnitt, beispielsweise eine kegelstumpf- bzw. pyramidenförmige Kontur auf. Sie sind daher aufwendig zu fertigen. Darüber hinaus eignen sich die Optikelemente, welche das Licht vorformen sollen, bauartbedingt nicht oder nur eingeschränkt zur Aufweitung der Teillichtbündel und zur Realisierung einer homogenen Lichtverteilung.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Optikeinheit zur Aufweitung von Teillichtbündeln einer Mehrzahl von Lichtquellen bereitzustellen, die einen hohen Wirkungsgrad aufweist sowie eine scharfe Trennung der separat schaltbaren Lichtquellen ermöglicht und dabei einfach zu fertigen ist und eine homogene Lichtverteilung bereitstellt.
  • Zur Lösung der Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Optikeinheit als eine Aufweitungsoptikeinheit ausgebildet ist mit einer Mehrzahl von überschneidend angeordneten Streifenreflektorsegmenten zur Bildung von Vieleckreflektoren als Optikelemente und mit einer Mehrzahl von Licht formenden Elementen, welche korrespondierend zu den Lichtquelle matrixartig angeordnet sind und zwischen den Lichtquellen und den Vieleckreflektoren vorgesehen sind.
  • Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Wirkungsgrad der weiteren Optikeinheit durch das Vorsehen der Licht formenden Elemente verbessert wird. Die Licht formenden Elemente lenken wenigstens einen Teil des von den Lichtquellen ausgestrahlten Lichts in Richtung der Vieleckreflektoren um mit der Folge, dass der Anteil des Streulichts reduziert wird und sich der Winkel, unter dem das Licht auf die Streifenreflektorsegmente trifft, verringert. Durch die Verringerung des Winkels wird das Licht in den Vieleckreflektoren weniger häufig reflektiert, so dass die optischen Verluste reduziert werden.
  • Kern der Erfindung ist es demzufolge, dass zusätzliche Licht formende Elemente, insbesondere Linsen und/oder Reflektoren, neben den aus Streifenreflektorsegmenten gebildeten Vieleckreflektoren vorgesehen sind. Hierbei können Linsen und Reflektoren mit definierten optischen Eigenschaften auch in kleiner Bauform kostengünstig und in großen Stückzahlen hergestellt werden.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Vieleckreflektoren als Dreieckreflektoren und/oder als Viereckreflektoren ausgebildet. Vorteilhaft können Dreieckreflektoren und Viereckreflektoren besonders einfach realisiert werden. Überdies sind Dreieck- und Viereckreflektoren besonders gut geeignet zur Erfüllung der gesetzlichen Vorgaben für adressierbare und dynamische Lichtverteilungen. Unter den Viereckreflektoren sind insbesondere Rechteckreflektoren und Rautenreflektoren vorteilhaft, wobei Fertigung und Montage weiter vereinfacht werden.
  • Beispielsweise können die Vieleckreflektoren als regelmäßige Vieleckreflektoren mit regelmäßig angeordneten und senkrecht zu der Lichterzeugungsebene der Lichtquellen orientierten Streifenreflektorsegmenten ausgebildet. Vorteilhaft können die lichttechnischen Eigenschaften der virtuellen Lichtquelle durch die gleichmäßige Anordnung und rechtwinklige Orientierung der Streifenreflektorsegmente zur Lichterzeugungsebene besonders exakt vorausbestimmt und eingestellt werden. Zugleich wird die Homogenität der Lichtverteilung weiter verbessert, wenn aufgrund einer konstanten Querschnittsfläche die Vieleckreflektoren ein gleicher Teil der Lichtverteilung je Teillichtbündel ausgeleuchtet wird.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Licht formenden Elemente zur Bildung einer Mattenanordnung miteinander verbunden. Vorteilhaft können die mattenförmig miteinander verbundenen Licht formenden Elemente besonders einfach gehandhabt, insbesondere montiert und ausgerichtet werden. Die Mattenanordnung kann beispielsweise Positioniermarken oder dergleichen aufweisen, die eine Ausrichtung der Mattenanordnung als Ganzes zu den Lichtquellen und/oder zu den Rechteckreflektoren vereinfacht.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist zwischen benachbarten Licht formenden Elementen zumindest abschnittsweise eine Blende vorgesehen. Durch das Vorsehen der Blende zwischen benachbarten Licht formenden Elementen, insbesondere Linsen, kann der Anteil an falsch gelenktem Licht, welcher von einer Lichtquelle zum Beispiel über Mehrfachreflexionen in einen einer benachbarten Lichtquelle zugeordneten Rechteckreflektor abgestrahlt wird, reduziert werden. Somit verbessert sich die Trennung der Lichtbündel in den separat schaltbaren Segmenten der Lichtverteilung, und Blendung in den abgeschalteten Bereichen wird vermieden.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist zur Realisierung einer Mattenanordnung mit Blenden ein Einlegeteil mit Ausnehmungen aus einem lichtundurchlässigen Werkstoff von einem transparenten Werkstoff zumindest abschnittsweise umgeben. Aus dem transparenten Werkstoff sind im Bereich der Ausnehmungen Linsen als Licht formende Elemente ausgeformt. Vorteilhaft wird hierdurch eine Mattenanordnung von Linsen als Licht formende Elemente mit integrierter Blende geschaffen. Bei geeigneter Werkstoffwahl kann die Mattenanordnung durch die integrierte Blende mechanisch besonders stabil und/oder mit thermisch vorteilhaften Eigenschaften ausgestattet sein. Insbesondere kann das Einlegeteil (die Blende) aus einem Werkstoff mit einem geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten gebildet sein mit der Folge, dass die Mattenanordnung sich bei wechselnder Temperaturbelastung wenig verformt.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung weisen zumindest einige Streifenreflektorsegmente auf einer den Lichtquellen abgewandten Seite eine beschnitten ausgebildete freie Reflektorkante auf. Durch den Beschnitt der freien Reflektorkante tritt ein Teil des in dem Rechteckreflektor aufgeweiteten Teillichtbündels in den Nachbarreflektor über. Hierdurch ergibt sich eine weitere Homogenisierung der Lichtverteilung in diesem Bereich.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung können wenigstens einzelne Streifenreflektorsegmente bezüglich eines Lots auf die Lichterzeugungsebene geneigt angeordnet sein. Vorteilhaft kann durch eine Schrägstellung der Streifenreflektorsegmente eine Aufweitung der Lichtverteilung, insbesondere ein größerer vertikaler Winkelbereich realisiert werden. Hierdurch ergibt sich insbesondere im Fernlichtbereich eine vertikale Ausdehnung des beleuchteten Bereichs.
  • Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht einer Aufweitungsoptikeinheit in einer ersten Bauform,
  • 2 eine Draufsicht auf die Aufweitungsoptikeinheit nach 1,
  • 3 eine Schnittdarstellung der Aufweitungsoptikeinheit nach Schnitt A-A gemäß 2,
  • 4 eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer Lichtformungsoptikeinheit, Lichtquellen und der Aufweitungsoptikeinheit nach 1 mit einer Darstellung des Strahlengangs für eine Lichtquelle,
  • 5 eine alternative Ausführungsform der Aufweitungsoptikeinheit mit integrierter Blende,
  • 6 eine dritte Ausführungsform der Aufweitungsoptikeinheit,
  • 7 eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer vierten Ausführungsform der Aufweitungsoptikeinheit und
  • 8 eine fünfte Ausführungsform der Aufweitungsoptikeinheit.
  • Eine Aufweitungsoptikeinheit 1 gemäß der 1 bis 3 ist in einer Hauptabstrahlrichtung 2 einer Beleuchtungsvorrichtung vor einer Mehrzahl in einer Lichterzeugungsebene 3 matrixartig beabstandet zueinander angeordneten Anzahl von Lichtquellen 4 angeordnet. Die Aufweitungsoptikeinheit 1 weist eine Mehrzahl von Vieleckreflektoren 5 auf, welche exemplarisch als Rechteckreflektoren 5 ausgebildet sind. Die Rechteckreflektoren 5 sind aus kreuzweise (überschneidend) angeordneten Streifenreflektorsegmenten 6 gebildet. Ein erster Teil 6.1 der Streifenreflektorsegmente 6 ist gleichmäßig beabstandet und zueinander parallel orientiert und weist optisch wirksame Reflektorflächen 7 auf, die senkrecht zu der Lichterzeugungsebene 3 orientiert sind. Ein zweiter Teil 6.2 der Streifenreflektorsegmente 6 ist ebenfalls gleichmäßig beabstandet und im 90° Winkel zu dem ersten Teil 6.1 der Streifenreflektorsegmente 6 angeordnet. Auch hier sind die Seitenflächen 7 senkrecht zu der Lichterzeugungsebene 3 vorgesehen. Zwischen den Rechteckreflektoren 5 und den Lichtquellen 4 sind Linsen 8 als lichtformende Elemente angeordnet. Die Linsen 8 sind wie die Lichtquellen 4 und die Rechteckreflektoren 5 matrixartig ausgerichtet. Eine Linse 8 ist hierbei exakt einer Lichtquelle 4 und einem Rechteckreflektoren 5 derart zugeordnet, dass ein von der Lichtquelle 4 ausgesendetes Teillichtbündel in der Linse 8 geformt und in Richtung des Rechteckreflektors 5 abgestrahlt wird.
  • Die Linsen 8 sind untereinander verbunden und bilden eine Mattenanordnung 9. Die Mattenanordnung 9 weist eine flächige Struktur auf und erstreckt sich im Wesentlichen in der Lichterzeugungsebene 3. Die Mattenanordnung 9 dient im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung zugleich als Träger für die Streifenreflektorsegmente 6.
  • 4 zeigt die Aufweitungsoptikeinheit 1 in einer Beleuchtungsvorrichtung. Die Beleuchtungsvorrichtung weist eine Lichtformungsoptikeinheit 10 auf, die exemplarisch aus einer einzelnen Linse besteht. Die Aufweitungsoptikeinheit 1 ist zwischen der Lichtformungsoptikeinheit 10 und den Lichtquellen 4 angeordnet. Hierbei ist die Aufweitungsoptikeinheit 1 den Lichtquellen 4 unmittelbar zugeordnet und beabstandet angeordnet zu der Lichtformungsoptikeinheit 10. Das von den Lichtquellen 4 abgestrahlte Teillichtbündel wird in der zugeordneten Linse 8 geformt und in Richtung des zugeordneten Rechteckreflektors 5 abgestrahlt. In dem Rechteckreflektor 5 wird das Licht an den Seitenflächen 7 reflektiert und so aufgeweitet, dass das aus der Aufweitungsoptikeinheit 1 austretende Licht homogen verteilt ist. Lichtflecken (Lichtlücken), welche aufgrund der Beabstandung der Lichtquellen bei einem Verzicht auf die Aufweitungsoptikeinheit 1 in der Lichtverteilung erkennbar wären und als störend wahrgenommen werden können, werden in Folge der Aufweitung der Teillichtbündel vermieden bzw. signifikant reduziert.
  • Eine zweite Ausführungsform der Aufweitungsoptikeinheit 1 nach 5 weist im Bereich der Mattenanordnung 9 vorgesehene Blenden 11 auf. Die Blenden 11 sind so angeordnet, dass insbesondere seitlich von den Lichtquellen 4 abgestrahltes Licht auf die Blenden 11 trifft und in Folge dessen nicht auf eine benachbarte Linse 8 bzw. einen benachbarten Rechteckreflektor 5 trifft. Durch die Blenden 11 ergibt sich demzufolge eine Reduzierung des Streulichts.
  • Die Blenden 11 sind in Form eines Einlegeteils 12 realisiert und einstückig miteinander verbunden. Das Einlegeteil 12 weist eine Reihe von Ausnehmungen 13 auf. Im Bereich der Ausnehmungen 13 sind die Linsen 8 der Aufweitungsoptikeinheit 1 ausgebildet. Das Einlegeteil 12 wird zur Bildung der Mattenanordnung 9 beispielsweise mit einem transparenten Kunststoff umspritzt. Hierbei werden im Bereich der Ausnehmungen 13 die Linsen 8 ausgeformt. Das Einlegeteil 12 wird beispielsweise aus einem Werkstoff mit einem geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufgebaut. Aufgrund des geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten verformt sich das Einlegeteil 12 und damit die Mattenanordnung 9 bei wechselnden thermischen Belastungen nur geringfügig. Das Einlegeteil 12 kann der Mattenanordnung 9 überdies mechanische Stabilität verleihen. Dies gilt insbesondere dann, wenn es mit einem elastischen transparenten Werkstoff, beispielsweise Silikon umspritzt wird zur Bildung der Linsen 8.
  • Eine dritte Ausführungsform der Aufweitungsoptikeinheit 1 nach 6 sieht Streifenreflektorsegmente 6 vor, die bis zwischen benachbarte Linsen 8 erstreckt sind. Ein den Lichtquellen 4 zugewandter Randabschnitt 14 der Spiegelreflektorsegmente 6 wirkt demzufolge als Blende 11 und verhindert, dass seitlich von den Lichtquellen 4 abgestrahltes Licht in benachbarte Linsen 8 bzw. benachbarte Rechteckreflektoren 5 übertritt.
  • Eine weitere Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung mit einer Aufweitungsoptikeinheit 1 nach einer vierten Bauform gemäß 7 weist als Licht formende Elemente statt der Linsen 8 Reflektoren 15 auf. Die Reflektoren 15 sind an Stelle der Linsen 8 zwischen den Rechteckreflektoren 5 und den Lichtquellen 4 vorgesehen. Durch die Reflektoren 15 wird von den Lichtquellen 4 abgestrahltes Licht in Richtung der Rechteckreflektoren 5 umgelenkt. Inhärent wirken die Reflektoren 15, welche nicht transparent ausgebildet sind, als Blenden 11, die einen Übertritt von Licht in benachbarte Rechteckreflektoren 5 verhindert.
  • Eine fünfte Ausführungsform der Aufweitungsoptikeinheit 1 gemäß 8 weist nicht regelmäßig angeordnete Streifenreflektorsegmente 6.1 sowie gekreuzt hierzu angeordnete Streifenreflektorsegmente 6.2 auf, welche im Bereich einer den Lichtquellen 4 abgewandten freien Reflektorkante 16 beschnitten ausgebildet sind. Ein äußeres Streifenreflektorsegment 6' des ersten Teils 6.1 der Streifenreflektorsegmente 6 ist geneigt bezüglich eines auf die Lichterzeugungsebene 3 gebildeten Lots angeordnet, so dass sich ein Rechteckreflektor 5' mit sich erweitenden Querschnitt gebildet wird. Durch die Schrägstellung des äußeren Streifenreflektorsegmentes 6.1' wird zum Beispiel im Fernlichtbereich die Beleuchtung eines größeren vertikalen Winkelbereichs möglich. Durch die vertikale Ausdehnung der Lichtverteilung wird der beleuchtete Bereich vergrößert. Optional kann eine dem durch den geneigten Streifenreflektorsegmentes 6.1' gebildeten Rechteckreflektor 5' eine modifiziert ausgebildete, insbesondere unsymmetrische Linse 8' zugeordnet werden.
  • Im Bereich der beschnittenen Reflektorkante 16 ausgebildete Rechteckreflektoren 5'' weisen ebenfalls eine Linse 8'' in modifizierter Geometrie auf. Durch den Beschnitt der freien Reflektorkante 16 kann die Abschlusskante der Reflektorkammer 8'' aus dem scharf abgebildeten Bereich der Lichtformungsoptikeinheit 10 herausgeschoben werden. In dem beschnittenen Bereich tritt ein Teil des Lichts in das Nachbarsegment über. Hierdurch ergibt sich eine Homogenisierung der Lichtverteilung in diesem Bereich.
  • Die Linsen 8, 8', 8'' können als Freiformflächen geschaltete Lichteinkoppelflächen und/oder Lichtauskoppelflächen aufweisen. Insbesondere kann eine Flachseite des Linsenarrays (Mattenanordnung 9) planar (eben) ausgebildet sein. Obwohl in den dargestellten Ausführungsbeispielen die den Lichtquellen 4 zugewandte Flachseite der Mattenanordnung 9 eben ausgebildet ist, kann ebenso die den Rechteckreflektoren 5, 5', 5'' zugewandte Flachseite eben ausgebildet sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Aufweitungsoptikeinheit
    2
    Hauptabstrahlrichtung
    3
    Lichterzeugungsebene
    4
    Lichtquelle
    5, 5', 5''
    Rechteckreflektoren
    6
    Streifenreflektorsegmente
    6.1
    erster Teil der Streifenreflektorsegmente
    6.2
    zweiter Teil der Streifenreflektorsegmente
    6'
    geneigtes Streifenreflektorsegment
    7
    Seitenfläche
    8, 8', 8''
    Linse
    9
    Mattenanordnung
    10
    Lichtformungsoptikeinheit
    11
    Blende
    12
    Einlegeteil
    13
    Ausnehmung
    14
    Randabschnitt
    15
    Reflektor
    16
    freie Reflektorkante
  • 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 102008005488 A1 [0003]
    • DE 102008013603 A1 [0004]
    • DE 102008044967 A1 [0004]
    • DE 102009053581 B3 [0004]

Claims (10)

  1. Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Mehrzahl von in einer Lichterzeugungsebene matrixartig angeordneten Lichtquellen, mit einer in einer Hauptabstrahlrichtung der Lichtquellen gesehen vor denselben angeordneten Lichtformungsoptikeinheit und mit einer zwischen der Lichtformungsoptikeinheit und den Lichtquellen angeordneten weiteren Optikeinheit, die eine Mehrzahl von Optikelementen aufweist, wobei die Optikelemente matrixartig angeordnet sind und je ein Optikelement einer Lichtquelle zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Optikeinheit als eine Aufweitungsoptikeinheit (1) ausgebildet ist mit einer Mehrzahl von überschneidend angeordneten Streifenreflektorsegmenten (6, 6') zur Bildung von Vieleckreflektoren (5, 5', 5'') als Optikelemente und mit einer Mehrzahl von Licht formenden Elementen (Linsen 8, 8', 8'', Reflektoren 15), welche korrespondierend zu den Lichtquellen (4) matrixartig angeordnet sind und zwischen den Lichtquellen (4) und den Vieleckreflektoren (5, 5', 5'') vorgesehen sind.
  2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Licht formende Elemente Linsen (8, 8', 8'') oder Reflektoren (15) vorgesehen sind.
  3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Licht formenden Elemente (Linsen 8, 8', 8'', Reflektoren 15) zur Bildung einer Mattenanordnung (9) miteinander verbunden sind.
  4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Vieleckreflektoren (5, 5', 5'') Dreieckreflektoren und/oder Viereckreflektoren, insbesondere Rechteckreflektoren (5, 5', 5'') und/oder Rautenreflektoren, vorgesehen sind, und/oder dass die Vieleckreflektoren (5, 5'') durch senkrecht zu der Lichterzeugungsebene (3) der Lichtquellen (4) orientierte Streifenreflektorsegmente (6) gebildet sind.
  5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Licht formenden Elementen (Linsen 8, 8', 8'') zumindest abschnittsweise eine Blende (11) vorgesehen ist.
  6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Realisierung einer Mattenanordnungen (9) mit Blenden (11) ein Einlegeteil (12) mit Ausnehmungen (13) aus einem Licht undurchlässigen Werkstoff von einem transparenten Werkstoff zumindest abschnittsweise umgeben ist, wobei aus dem transparenten Werkstoff Linsen (8, 8', 8'') als Licht formendes Element im Bereich der Ausnehmungen (13) ausgeformt sind.
  7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifenreflektoren (6, 6') zur Realisierung der Blende (11) bis zwischen die Licht formenden Elemente (Linsen 8, 8', 8'') erstreckt sind.
  8. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (11) aus einem Werkstoff mit einem geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten gebildet ist.
  9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige Streifenreflektorsegmente (6, 6') auf einer den Lichtquellen (4) abgewandten Seite eine beschnitten ausgebildete freie Reflektorkante (16) aufweisen zur Verbesserung der Homogenität der Lichtverteilung.
  10. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einzelne Streifenreflektorsegmente (6, 6') bezüglich eines Lots auf die Lichterzeugungsebene (3) geneigt angeordnet sind.
DE102011054234.5A 2011-10-06 2011-10-06 Beleuchtungsvorrichtung Active DE102011054234B4 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011054234.5A DE102011054234B4 (de) 2011-10-06 2011-10-06 Beleuchtungsvorrichtung
CN201210460080XA CN103032793A (zh) 2011-10-06 2012-09-28 照明装置
US13/646,288 US8807809B2 (en) 2011-10-06 2012-10-05 Lighting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011054234.5A DE102011054234B4 (de) 2011-10-06 2011-10-06 Beleuchtungsvorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102011054234A1 true DE102011054234A1 (de) 2013-04-11
DE102011054234B4 DE102011054234B4 (de) 2020-03-12

Family

ID=47908601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011054234.5A Active DE102011054234B4 (de) 2011-10-06 2011-10-06 Beleuchtungsvorrichtung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8807809B2 (de)
CN (1) CN103032793A (de)
DE (1) DE102011054234B4 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014205466A1 (de) 2013-06-25 2014-12-31 Zizala Lichtsysteme Gmbh Scheinwerfer für fahrzeuge
CN105627218A (zh) * 2014-11-26 2016-06-01 黑拉许克联合股份有限公司 用于车辆的照明装置
WO2017071945A1 (de) 2015-10-27 2017-05-04 Hella Kgaa Hueck & Co. Beleuchtungsvorrichtung für fahrzeuge
DE102016119880A1 (de) * 2016-10-19 2018-04-19 HELLA GmbH & Co. KGaA Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
EP3719391A1 (de) * 2019-03-29 2020-10-07 Marelli Automotive Lighting Reutlingen (Germany) GmbH Teilfernlichtmodul für einen kraftfahrzeugscheinwerfer
WO2021185605A1 (de) * 2020-03-20 2021-09-23 HELLA GmbH & Co. KGaA Beleuchtungsvorrichtung für ein fahrzeug
WO2023083633A1 (de) * 2021-11-15 2023-05-19 HELLA GmbH & Co. KGaA Beleuchtungsvorrichtung für ein kraftfahrzeug

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011054233B4 (de) * 2011-10-06 2019-06-19 HELLA GmbH & Co. KGaA Transformationsoptikanordnung
AT513816B1 (de) * 2012-12-20 2015-11-15 Zizala Lichtsysteme Gmbh Lichtführungseinheit für eine Leuchteinheit eines Scheinwerfers sowie Leuchteinheit und Schweinwerfer
DE202013101815U1 (de) * 2013-04-26 2014-07-29 Zumtobel Lighting Gmbh Anordnung zur Lichtabgabe mit einer LED-Lichtquelle und einem Reflektor
KR101470194B1 (ko) * 2013-07-18 2014-12-05 현대자동차주식회사 차량용 가이드램프 장치
FR3008775B1 (fr) * 2013-07-22 2017-12-29 Renault Sas Systeme d'eclairage, notamment pour un organe d'eclairage de vehicule automobile, a element lumineux deporte de la source de lumiere
DE102014110601B4 (de) * 2014-07-28 2023-08-10 HELLA GmbH & Co. KGaA Scheinwerfer für Fahrzeuge
CN108775547B (zh) * 2018-07-25 2024-06-04 华域视觉科技(上海)有限公司 一种照明显示装置
CN112584567B (zh) * 2019-09-30 2024-01-26 宁波舜宇车载光学技术有限公司 多芯片照明系统及其控制方法
EP3831655B1 (de) * 2019-12-05 2023-03-08 ZKW Group GmbH Lamellenvorrichtung für ein kraftfahrzeug

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2859334A (en) * 1954-09-09 1958-11-04 Edwin F Guth Company Louvers
FR2308753A1 (fr) * 1975-04-25 1976-11-19 Saint Gobain Vitrage diffusant
US20010050852A1 (en) * 1996-06-10 2001-12-13 Jones Peter J. Apparatus and methods for improved architectural lighting fixtures
US6527422B1 (en) * 2000-08-17 2003-03-04 Power Signal Technologies, Inc. Solid state light with solar shielded heatsink
US20030231497A1 (en) * 2002-05-10 2003-12-18 Seiko Epson Corporation Lighting system and projector
WO2005078496A2 (en) * 2004-02-11 2005-08-25 3M Innovative Properties Company Reshaping light source modules and illumination systems using the same
US20060132725A1 (en) * 2002-12-26 2006-06-22 Fusao Terada Illuminating device and projection type image display unit
WO2006071391A1 (en) * 2004-12-29 2006-07-06 3M Innovative Properties Company Illumination system using multiple light sources with integrating tunnel and projection systems using same
JP2006235338A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Hitachi Ltd 投射型映像表示装置
US7258450B2 (en) * 2003-12-04 2007-08-21 Sharp Kabushiki Kaisha Projector optical system configuration, optical module, and projector, and also electronic equipment, vehicle, projection system, and showcase utilizing such projector
DE102008005488A1 (de) 2008-01-22 2009-07-23 Hella Kgaa Hueck & Co. Scheinwerfer für Fahrzeuge
DE102008044967A1 (de) 2008-08-29 2009-07-30 Daimler Ag Beleuchtungsvorrichtung mit mehreren Halbleiterlichtquellen
DE102008013603A1 (de) 2008-03-11 2009-09-17 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Lichtmodul für eine Beleuchtungseinrichtung
DE102009053581B3 (de) 2009-10-05 2011-03-03 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Lichtmodul für eine Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK2230444T3 (da) * 2009-03-17 2012-06-25 Thorn Europhane Sa Belysningsenhed og lampe til vej og/eller gadebelysning
DE102011054233B4 (de) * 2011-10-06 2019-06-19 HELLA GmbH & Co. KGaA Transformationsoptikanordnung

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2859334A (en) * 1954-09-09 1958-11-04 Edwin F Guth Company Louvers
FR2308753A1 (fr) * 1975-04-25 1976-11-19 Saint Gobain Vitrage diffusant
US20010050852A1 (en) * 1996-06-10 2001-12-13 Jones Peter J. Apparatus and methods for improved architectural lighting fixtures
US6527422B1 (en) * 2000-08-17 2003-03-04 Power Signal Technologies, Inc. Solid state light with solar shielded heatsink
US20030231497A1 (en) * 2002-05-10 2003-12-18 Seiko Epson Corporation Lighting system and projector
US20060132725A1 (en) * 2002-12-26 2006-06-22 Fusao Terada Illuminating device and projection type image display unit
US7258450B2 (en) * 2003-12-04 2007-08-21 Sharp Kabushiki Kaisha Projector optical system configuration, optical module, and projector, and also electronic equipment, vehicle, projection system, and showcase utilizing such projector
WO2005078496A2 (en) * 2004-02-11 2005-08-25 3M Innovative Properties Company Reshaping light source modules and illumination systems using the same
WO2006071391A1 (en) * 2004-12-29 2006-07-06 3M Innovative Properties Company Illumination system using multiple light sources with integrating tunnel and projection systems using same
JP2006235338A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Hitachi Ltd 投射型映像表示装置
DE102008005488A1 (de) 2008-01-22 2009-07-23 Hella Kgaa Hueck & Co. Scheinwerfer für Fahrzeuge
DE102008013603A1 (de) 2008-03-11 2009-09-17 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Lichtmodul für eine Beleuchtungseinrichtung
DE102008044967A1 (de) 2008-08-29 2009-07-30 Daimler Ag Beleuchtungsvorrichtung mit mehreren Halbleiterlichtquellen
DE102009053581B3 (de) 2009-10-05 2011-03-03 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Lichtmodul für eine Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10101001B2 (en) 2013-06-25 2018-10-16 Zkw Group Gmbh Headlights for motor vehicles
WO2014205466A1 (de) 2013-06-25 2014-12-31 Zizala Lichtsysteme Gmbh Scheinwerfer für fahrzeuge
CN105627218A (zh) * 2014-11-26 2016-06-01 黑拉许克联合股份有限公司 用于车辆的照明装置
DE102014117314A1 (de) * 2014-11-26 2016-06-02 Hella Kgaa Hueck & Co. Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
US9829167B2 (en) 2014-11-26 2017-11-28 Hella Kgaa Hueck & Co. Lighting apparatus for vehicles
CN105627218B (zh) * 2014-11-26 2018-06-19 黑拉许克联合股份有限公司 用于车辆的照明装置
WO2017071945A1 (de) 2015-10-27 2017-05-04 Hella Kgaa Hueck & Co. Beleuchtungsvorrichtung für fahrzeuge
DE102015118302A1 (de) 2015-10-27 2017-06-01 Hella Kgaa Hueck & Co. Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
DE102016119880A1 (de) * 2016-10-19 2018-04-19 HELLA GmbH & Co. KGaA Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
EP3719391A1 (de) * 2019-03-29 2020-10-07 Marelli Automotive Lighting Reutlingen (Germany) GmbH Teilfernlichtmodul für einen kraftfahrzeugscheinwerfer
WO2021185605A1 (de) * 2020-03-20 2021-09-23 HELLA GmbH & Co. KGaA Beleuchtungsvorrichtung für ein fahrzeug
US11940118B2 (en) 2020-03-20 2024-03-26 HELLA GmbH & Co. KGaA Lighting device for a vehicle
WO2023083633A1 (de) * 2021-11-15 2023-05-19 HELLA GmbH & Co. KGaA Beleuchtungsvorrichtung für ein kraftfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
US20130155712A1 (en) 2013-06-20
DE102011054234B4 (de) 2020-03-12
CN103032793A (zh) 2013-04-10
US8807809B2 (en) 2014-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011054234B4 (de) Beleuchtungsvorrichtung
EP3312501B1 (de) Beleuchtungsvorrichtung für fahrzeuge
EP3803196B1 (de) Lichtmodul für einen kfz-scheinwerfer
AT505107B1 (de) Mikrolinsenarray, optisches modul und scheinwerfer
DE102008005488B4 (de) Scheinwerfer für Fahrzeuge
DE102011054232A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung
DE102012220457A1 (de) Beleuchtungseinrichtung
DE102015224745B4 (de) Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einer Grundlichtbaugruppe und einer Fernlichtbaugruppe
DE10231326A1 (de) Leuchteinheit für Fahrzeuge
DE102006037797B4 (de) Kraftfahrzeugleuchte
DE102011054230B4 (de) Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
DE102013107355A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
DE102018129596A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
DE102018125438A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
DE102009009765A1 (de) Signalleuchte für Fahrzeuge
DE202021103908U1 (de) Leuchte für ein Fahrzeug
DE102014213824B4 (de) Fahrzeugleuchte
DE102015219211A1 (de) Lichtmodul für eine Kfz-Beleuchtungseinrichtung
DE102007063542A1 (de) Scheinwerfer für Fahrzeuge
DE102009048032A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
DE102012107426A1 (de) Scheinwerfer für Fahrzeuge
EP3657066B1 (de) Beleuchtungseinheit für einen kraftfahrzeugscheinwerfer zum erzeugen einer lichtverteilung mit hell-dunkel-grenze
DE102014212918A1 (de) Kraftfahrzeug-Beleuchtungseinrichtung
DE112019004405T5 (de) Optisches Element einer Fahrzeugleuchte, Fahrzeugleuchtenmodul, Fahrzeug-Scheinwerfer und Fahrzeug
DE102012215124B4 (de) Beleuchtungseinrichtung mit mehreren Lichtquellen und Lichtleitkörpern sowie einem Reflektor

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: HELLA GMBH & CO. KGAA, DE

Free format text: FORMER OWNER: HELLA KGAA HUECK & CO., 59557 LIPPSTADT, DE

R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final