DE102011087308A1 - Lighting device with reflector, lens and aperture - Google Patents
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Abstract
Die Leuchtvorrichtung (11) weist einen mittels mindestens einer Lichtquelle (12), insbesondere Leuchtdiode, beleuchtbaren Reflektor (13), eine dem Reflektor (13) nachgeschaltete Linse (14) und eine dem Reflektor (13) und der Linse (14) zwischengeschaltete Blende (15) auf, wobei die Blende (15) eine dem Reflektor (13) zugewandte Rückseite (18, 18a) und eine dem Reflektor (13) abgewandte, reflektierende Vorderseite (19) aufweist, und die Leuchtvorrichtung (11) dazu angeordnet und eingerichtet ist, die Vorderseite (19) der Blende (15) zu beleuchten und von dort Licht (L) in die Linse (14) zu reflektieren.The lighting device (11) has a reflector (13) which can be illuminated by means of at least one light source (12), in particular a light-emitting diode, a lens (14) arranged downstream of the reflector (13) and a diaphragm interposed between the reflector (13) and the lens (14) (15), wherein the diaphragm (15) has a rear side (18, 18a) facing the reflector (13) and a reflective front side (19) facing away from the reflector (13), and the lighting device (11) is arranged and arranged for this purpose is to illuminate the front side (19) of the diaphragm (15) and from there reflect light (L) into the lens (14).
Description
Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung, aufweisend einen mittels mindestens einer Lichtquelle, insbesondere Leuchtdiode, beleuchtbaren Reflektor, eine dem Reflektor nachgeschaltete Linse und eine dem Reflektor und der Linse zwischengeschaltete Blende. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben einer Leuchtvorrichtung, wobei das Verfahren mindestens aufweist: Beleuchten eines Reflektors mittels mindestens einer Lichtquelle und Blockieren eines Teils des von dem Reflektor abgestrahlten Lichts mittels einer Rückseite einer Blende. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft einsetzbar für Fahrzeugleuchtvorrichtungen, insbesondere Scheinwerfer. The invention relates to a lighting device comprising a reflector which can be illuminated by means of at least one light source, in particular a light-emitting diode, a lens arranged downstream of the reflector and a diaphragm interposed between the reflector and the lens. The invention also relates to a method for operating a lighting device, the method comprising at least illuminating a reflector by means of at least one light source and blocking a part of the light emitted by the reflector by means of a rear side of a diaphragm. The invention can be used particularly advantageously for vehicle lighting devices, in particular headlights.
Bei Scheinwerfern für Pkw und Lkw wird zur Erzeugung eines Abblendlichts eine Blende in einen Strahlengang zwischen einen Reflektor und eine Linse des Scheinwerfers gebracht. Die Blende blockiert einen Teil der vom Reflektor zur Linse verlaufenden Lichtstrahlen, so dass sich in dem hinter der Linse im Fernfeld erzeugten Lichtabstrahlmuster eine scharfe Hell-Dunkel-Grenze ergibt. Jedoch mag es gewünscht sein, z.B. um eine Sichtbarkeit des Scheinwerfers zu erhöhen, den grundsätzlich dunklen Bereich diffus zu beleuchten. Dazu ist es bekannt, eine Lichteintritts- oder Lichtaustrittsfläche der Linse so durch Lichtablenkstrukturen zu modifizieren, dass sie zumindest geringfügig Licht auch in den grundsätzlich dunklen Bereich wirft. Lichtablenkstrukturen können z.B. Mulden oder Ringe umfassen. For headlamps for cars and trucks, a diaphragm is brought into a beam path between a reflector and a lens of the headlight to produce a low beam. The diaphragm blocks a portion of the light rays passing from the reflector to the lens, resulting in a sharp cut-off in the light emission pattern generated behind the lens in the far field. However, it may be desired, e.g. to increase the visibility of the headlamp, to diffuse the generally dark area diffuse. For this purpose, it is known to modify a light entrance or light exit surface of the lens by Lichtablenkstrukturen that at least slightly throws light into the generally dark area. Light deflecting structures may e.g. Include depressions or rings.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine Leuchtvorrichtung bereitzustellen, welche auf besonders einfache und/oder lichttechnisch flexible Weise Streulicht in einem durch eine Blende abgeschatteten Raumbereich bereitstellen kann. It is the object of the present invention to overcome the disadvantages of the prior art at least partially, and in particular to provide a lighting device which can provide scattered light in a space region shaded by an aperture in a particularly simple and / or photometrically flexible manner.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar. This object is achieved according to the features of the independent claims. Preferred embodiments are in particular the dependent claims.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Leuchtvorrichtung, aufweisend einen mittels mindestens einer Lichtquelle beleuchtbaren Reflektor, eine dem Reflektor nachgeschaltete Linse und eine dem Reflektor und der Linse zwischengeschaltete Blende, wobei die Blende eine dem Reflektor zugewandte Seite, nachstehend auch "Rückseite" genannt, und eine dem Reflektor abgewandte, reflektierende Seite, nachstehend auch "Vorderseite" genannt, aufweist, und die Leuchtvorrichtung dazu angeordnet und eingerichtet ist, die Vorderseite der Blende zu beleuchten und von dort Licht in die Linse zu reflektieren. The object is achieved by a lighting device comprising a reflector which can be illuminated by means of at least one light source, a lens connected downstream of the reflector and an aperture connected to the reflector and the lens, the aperture being a side facing the reflector, hereinafter also referred to as a "backside", and a facing away from the reflector, reflective side, hereinafter also referred to as "front", and the lighting device is arranged and arranged to illuminate the front of the aperture and from there to reflect light into the lens.
Dabei wird ausgenutzt, dass das von der Vorderseite der Blende reflektierte Licht in einen anderen Bereich der Linse und/oder unter einem anderen Winkel in die Linse einfallen kann als bei einer Beleuchtung direkt mittels des Reflektors. Dadurch kann das von der Vorderseite der Blende reflektierte Licht auch in Raumbereiche gestrahlt werden, welche durch die Blende abgeschattet sind. Folglich wird durch eine einfache Reflexionsfähigkeit der bisher ungenutzten Vorderseite der Blende die Bereitstellung des gewünschten Streulichts erreicht. Auf eine gestaltliche Modifikation der Vorder- oder Rückseite der Linse mit Lichtablenkstrukturen kann verzichtet werden. It is exploited that the light reflected from the front of the aperture light can fall into another region of the lens and / or at a different angle in the lens as in a lighting directly by means of the reflector. As a result, the light reflected from the front side of the diaphragm can also be radiated into spatial regions which are shaded by the diaphragm. Consequently, the provision of the desired scattered light is achieved by a simple reflectivity of the previously unused front of the aperture. On a Gestalt modification of the front or back of the lens with Lichtablenkstrukturen can be omitted.
Die dem Reflektor zugewandte Rückseite der Blende ist insbesondere eine Seite, welche direkt von dem Reflektor bestrahlbar oder beleuchtbar ist. Analog kann die der Linse zugewandte Vorderseite der Blende insbesondere eine Seite sein, welche nicht direkt von dem Reflektor bestrahlbar oder beleuchtbar ist. The reflector facing the rear side of the aperture is in particular a side which can be irradiated or illuminated directly from the reflector. Analogously, the front side of the diaphragm facing the lens can in particular be a side which can not be directly irradiated or illuminated by the reflector.
Die Form der Blende ist dabei grundsätzlich beliebig. Beispielsweise kann die Blende plattenförmig ausgestaltet werden, wobei die Vorderseite und die Rückseite der Blende den zwei Hauptseiten der Platte entsprechen. Eine solche Blende kann insbesondere auf bzw. in einer Lichtaustrittsöffnung des Reflektors oder außerhalb des Reflektors angeordnet sein. The shape of the aperture is basically arbitrary. For example, the panel can be designed plate-shaped, with the front and the back of the panel correspond to the two main sides of the plate. Such a diaphragm can in particular be arranged on or in a light exit opening of the reflector or outside the reflector.
Die Blende kann aber z.B. auch so geformt sein, dass ihre Rückseite zu der Vorderseite angewinkelt orientiert ist, z.B. dazu senkrecht steht. Beispielsweise kann die Rückseite in dem Reflektor liegen, z.B. horizontal, und beispielsweise zumindest einen Teil der Innenseite des Reflektors bilden. Die Rückseite kann beispielsweise einen in einer Hauptebene des Reflektors liegenden Boden oder Bodenbereich bilden. However, the aperture can be e.g. also be shaped so that its back is oriented angled to the front, e.g. is perpendicular to it. For example, the backside may be in the reflector, e.g. horizontally, and form, for example, at least part of the inside of the reflector. For example, the back may form a floor or floor area located in a main plane of the reflector.
Die Rückseite kann allgemein Licht absorbierend oder reflektierend ausgebildet sein. Die Vorderseite kann allgemein der Linse zugewandt sein, insbesondere parallel oder mit einer Schräge von insbesondere nicht mehr als 20° zu einer Rückseite der Linse ausgerichtet sein. The backside may be generally light absorbing or reflective. The front side can generally face the lens, in particular be aligned parallel or with a slope of in particular not more than 20 ° to a rear side of the lens.
Die Lichtquelle kann insbesondere UV-Licht, sichtbares Licht und/oder IR-Licht ausstrahlen. Die Lichtquelle kann insbesondere eine Halbleiterlichtquelle sein. Bevorzugterweise umfasst die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mindestens eine Leuchtdiode. Bei Vorliegen mehrerer Leuchtdioden können diese in der gleichen Farbe oder in verschiedenen Farben leuchten. Eine Farbe kann monochrom (z.B. rot, grün, blau usw.) oder multichrom (z.B. weiß) sein. Auch kann das von der mindestens einen Leuchtdiode abgestrahlte Licht ein infrarotes Licht (IR-LED) oder ein ultraviolettes Licht (UV-LED) sein. Mehrere Leuchtdioden können ein Mischlicht erzeugen; z.B. ein weißes Mischlicht. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mindestens einen wellenlängenumwandelnden Leuchtstoff enthalten (Konversions-LED). Der Leuchtstoff kann alternativ oder zusätzlich entfernt von der Leuchtdiode angeordnet sein ("Remote Phosphor"). Die mindestens eine Leuchtdiode kann in Form mindestens einer einzeln gehäusten Leuchtdiode oder in Form mindestens eines LED-Chips vorliegen. Mehrere LED-Chips können auf einem gemeinsamen Substrat ("Submount") montiert sein. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mit mindestens einer eigenen und/oder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet sein, z.B. mindestens einer Fresnel-Linse, Kollimator, und so weiter. Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z.B. auf Basis von InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs, z.B. Polymer-OLEDs oder Small Molecules-OLEDs) einsetzbar. Alternativ kann die mindestens eine Halbleiterlichtquelle z.B. mindestens einen Diodenlaser aufweisen. The light source can in particular emit UV light, visible light and / or IR light. The light source may in particular be a semiconductor light source. Preferably, the at least one semiconductor light source comprises at least one light-emitting diode. If several LEDs are present, they can be lit in the same color or in different colors. A color can be monochrome (eg red, green, blue etc.) or multichrome (eg white). Also, the light emitted by the at least one light emitting diode, an infrared light (IR-LED) or an ultraviolet light (UV-LED). Several light emitting diodes can produce a mixed light; eg a white mixed light. The at least one light-emitting diode may contain at least one wavelength-converting phosphor (conversion LED). The phosphor may alternatively or additionally be arranged remotely from the light-emitting diode ("remote phosphor"). The at least one light-emitting diode can be in the form of at least one individually housed light-emitting diode or in the form of at least one LED chip. Several LED chips can be mounted on a common substrate ("submount"). The at least one light emitting diode may be equipped with at least one own and / or common optics for beam guidance, for example at least one Fresnel lens, collimator, and so on. Instead of or in addition to inorganic light-emitting diodes, for example based on InGaN or AlInGaP, it is generally also possible to use organic LEDs (OLEDs, for example polymer OLEDs or small molecule OLEDs). Alternatively, the at least one semiconductor light source may, for example, comprise at least one diode laser.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die Linse mindestens einen teildurchlässig verspiegelten Bereich aufweist, an welchem von dem Reflektor abgestrahltes Licht teilweise auf die Vorderseite der Blende reflektierbar ist. In dieser Ausgestaltung trifft also das von dem Reflektor abgestrahlte Licht auf den mindestens einen teildurchlässig verspiegelten Bereich der Linse und wird teilweise wie üblich durchgelassen und teilweise auf die zumindest teilweise reflektierende Vorderseite der Blende reflektiert. Von der Vorderseite der Blende wird das Licht wieder in die Linse zurückgestrahlt, allerdings unter einem anderen Winkel und/oder in einen anderen Bereich der Linse. Folglich kann das Streulicht durch zwei einfache Verspiegelungen bereitgestellt werden. Der teildurchlässig verspiegelte Bereich kann beispielsweise eine teildurchlässige Spiegelschicht aufweisen. Ein Anteil bzw. eine relative Helligkeit des Streulichts kann auf einfache Weise durch eine Einstellung einer Eigenschaft der teildurchlässigen Spiegelschicht erreicht werden, z.B. deren Dicke. It is an embodiment that the lens has at least one partially transparent mirrored region, on which light emitted by the reflector can be partially reflected onto the front side of the diaphragm. In this embodiment, therefore, the light emitted by the reflector light impinges on the at least one partially transparent mirrored region of the lens and is partially transmitted as usual and partially reflected on the at least partially reflective front of the aperture. From the front of the aperture, the light is reflected back into the lens, but at a different angle and / or in a different area of the lens. Consequently, the stray light can be provided by two simple mirrors. The partially transparent mirrored area may, for example, have a partially transparent mirror layer. A proportion or relative brightness of the scattered light can be easily achieved by adjusting a property of the partially transmissive mirror layer, e.g. their thickness.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Leuchtvorrichtung mindestens eine zusätzliche Lichtquelle, insbesondere Halbleiterlichtquelle, zur Beleuchtung der Vorderseite der Blende aufweist. In dieser Ausgestaltung trifft das von der mindestens einen zusätzlichen Lichtquelle abgestrahlte Licht (insbesondere direkt) auf die zumindest teilweise reflektierende Vorderseite der Blende und wird von dort in die Linse reflektiert. Dadurch kann auf eine Anpassung der Linse vollständig verzichtet werden, z.B. auf ein Vorsehen von vorderseitigen Mulden usw. oder auf einen rückwärtigen teildurchlässig verspiegelten Bereich. Zudem lässt sich so eine Form der Streulichtverteilung besonders flexibel einstellen. Auch ist nun eine Lichtstärke des Streulichts unabhängig von einer Lichtstärke des 'regulären', von dem Reflektor abgestrahlten Lichts einstellbar. It is still an embodiment that the lighting device has at least one additional light source, in particular semiconductor light source, for illuminating the front side of the panel. In this embodiment, the light emitted by the at least one additional light source (in particular directly) strikes the at least partially reflective front side of the diaphragm and is reflected from there into the lens. As a result, adaptation of the lens can be completely dispensed with, e.g. on a provision of front troughs, etc. or on a rear partially transparent mirrored area. In addition, a form of scattered light distribution can be adjusted particularly flexibly. Also, a light intensity of the scattered light is independent of a light intensity of the 'regular', emitted by the reflector light adjustable.
Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass das Licht von der Vorderseite der Blende nur in einen durch die Rückseite der Blende abgeschatteten Raumbereich (insbesondere Bereich der Linse) reflektierbar ist. Folglich wird durch die Blende ein zusätzlicher Bereich des Lichtabstrahlmusters erzeugt, welcher unabhängig von dem direkt durch den Reflektor erzeugten Lichtabstrahlmuster gestaltbar ist. It is a further embodiment that the light from the front side of the diaphragm can only be reflected in a spatial region (in particular region of the lens) which is shaded by the rear side of the diaphragm. Consequently, an additional region of the Lichtabstrahlmusters is generated by the diaphragm, which is independently of the light emission pattern generated directly by the reflector shapable.
Insbesondere kann eine Helligkeit des zusätzlichen Bereichs des Lichtabstrahlmusters einstellbar sein, z.B. durch die Helligkeit des von der mindestens einen zusätzlichen Lichtquelle erzeugten Lichts. Falls diese Helligkeit im Vergleich zu dem durch den Reflektor erzeugten hellen Bereich gering ist, kann der zusätzliche Bereich des Lichtabstrahlmusters als ein schwach leuchtender Streulichtbereich verwendet werden. In particular, a brightness of the additional region of the light emission pattern may be adjustable, e.g. by the brightness of the light generated by the at least one additional light source. If this brightness is small as compared with the bright area generated by the reflector, the additional area of the light emitting pattern may be used as a weak light scattered area.
Falls diese Helligkeit im Vergleich zu dem durch den Reflektor erzeugten hellen Bereich aber nicht mehr gering ist, kann ein funktional unterschiedliches Lichtabstrahlmuster bzw. Lichtfunktion bereitgestellt werden, z.B. ein Off-Road-Licht, ein Abblendlicht oder ein Tagfahrlicht. Dadurch kann folglich ein Zwei-Funktionen-Betrieb bereitgestellt werden. Insbesondere kann so bei einer hohen Helligkeit des von der mindestens einen zusätzlichen Lichtquelle erzeugten Lichts die Hell-Dunkel-Grenze aufgelöst werden, falls gewünscht. However, if this brightness is no longer low in comparison with the bright area produced by the reflector, a functionally different light emission pattern or light function can be provided, e.g. an off-road light, a low beam or a daytime running light. Thereby, therefore, a two-function operation can be provided. In particular, at a high brightness of the light generated by the at least one additional light source, the cut-off line can be resolved, if desired.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass Licht von der Vorderseite der Blende sowohl in einen durch die Rückseite der Blende abgeschatteten Raumbereich (insbesondere Bereich der Linse) als auch in einen durch den Reflektor beleuchteten Raumbereich (insbesondere Bereich der Linse) reflektierbar ist. So kann eine Form des Lichtabstrahlmusters noch stärker modifiziert werden, insbesondere zum Bereitstellen eines Zwei-Funktionen-Betriebs. Insbesondere kann so die Hell-Dunkel-Grenze besonders effektiv aufgelöst werden, falls gewünscht. It is yet another embodiment that light from the front of the aperture is both in a shaded by the back of the aperture space area (in particular region of the lens) and in a illuminated by the reflector space (in particular portion of the lens) is reflected. Thus, a form of the light emission pattern can be even more modified, in particular for providing a two-function operation. In particular, so the chiaroscuro limit can be resolved particularly effectively, if desired.
Ein bestimmter Zwei-Funktionen-Betrieb kann beispielsweise so ausgestaltet sein, dass in einer ersten Funktion in einem Lichtabstrahlmuster der Leuchtvorrichtung die Helligkeit des durch die zusätzliche(n) Lichtquelle(n) erzeugten Lichts erheblich geringer ist als die Helligkeit des durch die mindestens eine Lichtquelle zur Beleuchtung des Reflektors erzeugten Lichts. Das Streulicht ist also erheblich schwächer als das 'reguläre' Licht, was insbesondere einem üblichen Abblendlichtbetrieb entspricht. In einer zweiten Funktion mag in einem Lichtabstrahlmuster der Leuchtvorrichtung die Helligkeit des durch die zusätzliche(n) Lichtquelle(n) erzeugten Lichts nicht mehr gegenüber der Helligkeit des durch die mindestens eine Lichtquelle zur Beleuchtung des Reflektors erzeugten Lichts vernachlässigbar sein. Dadurch kann ein zusätzliches Lichtabstrahlmuster erzeugt werden, das z.B. keine Hell-Dunkel-Grenze mehr aufzuweisen braucht. Eine solche zweite Funktion mag z.B. eine Fernlichtfunktion oder eine Tagfahrlichtfunktion sein. For example, a particular two-function operation may be such that, in a first function in a light emitting pattern of the lighting device, the brightness of the light generated by the additional light source (s) is significantly less than the brightness of the at least one light source for illuminating the reflector generated light. The scattered light is thus considerably weaker than the 'regular' light, which corresponds in particular to a conventional low-beam operation. In a second function, in a light emitting pattern of the lighting device, the brightness of the light source (s) generated by the additional light source (s) may be increased Light can not be negligible compared to the brightness of the light generated by the at least one light source for illuminating the reflector light. As a result, an additional Lichtabstrahlmuster be generated, for example, no longer has to have a light-dark border. Such a second function may be, for example, a high beam function or a daytime running light function.
Es ist auch eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Lichtquelle zur Beleuchtung des Reflektors dimmbar ist. So können auch gezielt lichtschwächere Lichtabstrahlmuster oder Lichtfunktionen bereitgestellt werden, z.B. ein Tagfahrlicht. It is also an embodiment that the at least one light source for illuminating the reflector is dimmable. It is thus also possible to provide light-attenuating light emission patterns or light functions in a targeted manner, e.g. a daytime running light.
Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass die Vorderseite der Blende diffus reflektierend ausgestaltet ist. Dies unterstützt eine gleichmäßige Verteilung des reflektierten Lichts auf die Rückseite der Linse. Zudem kann so ein ggf. inhomogener Reflexionsgrad der Vorderseite der Blende angeglichen werden. It is also an embodiment that the front of the panel is designed diffusely reflective. This helps to uniformly distribute the reflected light to the back of the lens. In addition, such a possibly inhomogeneous reflectance of the front of the aperture can be adjusted.
Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass die Vorderseite der Blende mit mindestens einem Leuchtstoff belegt ist, insbesondere mit mindestens einer Leuchtstoffschicht. Dadurch kann auf eine besonders einfache Weise ein diffus streuendes Mischlicht als Streulicht usw. erzeugt werden. Das Mischlicht setzt sich aus dem ursprünglich von der mindestens einen zusätzlichen Lichtquelle erzeugten Primärlicht und dem durch den mindestens einen Leuchtstoff aus dem Primärlicht erzeugten wellenlängenumgewandelten Sekundärlicht zusammen. Je nach Dichte, Dicke usw. des Leuchtstoffs kann der Umwandlungsgrad von Primärlicht zu Sekundärlicht eingestellt werden und ggf. auch nur noch Sekundärlicht auf die Linse gestrahlt werden. It is also an embodiment that the front of the panel is covered with at least one phosphor, in particular with at least one phosphor layer. As a result, a diffusely scattered mixed light as scattered light, etc. can be generated in a particularly simple manner. The mixed light is composed of the primary light originally generated by the at least one additional light source and the wavelength-converted secondary light generated by the at least one phosphor from the primary light. Depending on the density, thickness, etc. of the phosphor, the degree of conversion of primary light to secondary light can be adjusted and, if necessary, only secondary light can be radiated onto the lens.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der Reflektor (bzw. dessen reflektierende Innenseite oder Innenwand) eine zumindest annähernd ellipsoide Grundform aufweist. So wird ein Lichtabstrahlmuster des Reflektors erreicht, welches sich lokal besonders stark begrenzen lässt und so eine besonders kompakte und hochgradig strahlformende Anordnung ermöglicht. Zudem kann hierbei die Blende auf einfache Weise eine scharfe, kontrastreiche Hell-Dunkel-Grenze ermöglichen. Jedoch ist die Leuchtvorrichtung nicht darauf beschränkt und kann z.B. auch einen parabolischen oder freigeformten bzw. freiflächnerisch geformten Reflektor aufweisen. It is still an embodiment that the reflector (or its reflective inner side or inner wall) has an at least approximately ellipsoidal basic shape. Thus, a light emission pattern of the reflector is achieved, which can be particularly limited locally and thus allows a particularly compact and high-beam shaping arrangement. In addition, the aperture can easily allow a sharp, high-contrast cut-off line. However, the lighting device is not limited to this and may be e.g. also have a parabolic or free-form or free-space shaped reflector.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass der Reflektor einen Halbschalenreflektor aufweist oder als ein solcher ausgestaltet ist. Dies ergibt eine besonders preiswerte und kompakte Ausgestaltung, insbesondere da häufig nur eine Hälfte des Abstrahlmusters eines Vollschalenreflektors benötigt wird und das Lichtabstrahlmuster vorteilhafterweise an der Hell-Dunkel-Grenze eine längste Breite aufweist. Jedoch ist der Reflektor nicht darauf beschränkt und kann insbesondere jede geeignete Art von Hohlreflektor umfassen, z.B. auch einen Vollschalenreflektor. It is yet a further embodiment that the reflector has a half-shell reflector or is designed as such. This results in a particularly inexpensive and compact design, in particular since often only one half of the emission pattern of a solid shell reflector is required and the light emission pattern advantageously has a longest width at the cut-off line. However, the reflector is not limited to this and may in particular comprise any suitable type of hollow reflector, e.g. also a full shell reflector.
Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass die Blende einen Cut-Off-Rand (d.h. einen Rand zur Erzeugung der Hell-Dunkel-Grenze) auf einer Hauptebene des Reflektors aufweist. Dies ergibt eine scharfe Hell-Dunkel-Grenze an der breitesten Stelle des Lichtabstrahlmusters. It is also an embodiment that the aperture has a cut-off edge (i.e., a border for creating the cut-off line) on a principal plane of the reflector. This gives a sharp cut-off at the widest part of the light emission pattern.
Die Leuchtvorrichtung kann allgemein ein oder mehrere dem Schalenreflektor nachgeschaltete optische Elemente aufweisen, z.B. ein oder mehrere Linsen, weitere Reflektoren, lichtdurchlässige Abdeckungen usw. The lighting device may generally comprise one or more optical elements connected downstream of the shell reflector, e.g. one or more lenses, additional reflectors, translucent covers, etc.
Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass die Leuchtvorrichtung eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung, insbesondere Scheinwerfer, ist. Insbesondere hierbei sind die Hell-Dunkel-Grenze und die Streulichterzeugung bzw. ein Zwei-Funktionen-Betrieb vorteilhaft einsetzbar, insbesondere zumindest zur Erzeugung eines Abblendlichts. It is also an embodiment that the lighting device is a vehicle lighting device, in particular headlights. In particular, in this case, the light-dark boundary and the scattered light generation or a two-function operation are advantageously used, in particular at least for generating a low beam.
Die Art des Fahrzeugs ist nicht beschränkt und kann beispielsweise wassergestützte Fahrzeuge (Schiffe usw.), luftgestützte Fahrzeuge (Flugzeuge, Helikopter usw.) als auch landgestützte Fahrzeuge (z.B. Pkw, Lkw, Motorräder usw.) umfassen. Insbesondere sind Elektroräder ("E-Bikes") bevorzugt. The type of vehicle is not limited and may include, for example, waterborne vehicles (ships, etc.), airborne vehicles (airplanes, helicopters, etc.), as well as land based vehicles (e.g., cars, trucks, motorcycles, etc.). In particular, electric bikes ("e-bikes") are preferred.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Leuchtvorrichtung, wobei das Verfahren mindestens aufweist: Beleuchten eines Reflektors mittels mindestens einer Lichtquelle; Blockieren eines Teils des von dem Reflektor abgestrahlten Lichts mittels einer Rückseite einer Blende; Bestrahlen einer Linse mittels eines anderen Teils des von dem Reflektor abgestrahlten Lichts; und Bestrahlen einer reflektierenden Vorderseite der Blende mit Licht so, dass das Licht davon zumindest in einem durch die Rückseite der Blende abgeschatteten Raumbereich der Linse fällt. Das Verfahren ergibt die gleichen Vorteile wie die Leuchtvorrichtung und kann analog ausgestaltet werden. The object is also achieved by a method for operating a lighting device, wherein the method comprises at least: illuminating a reflector by means of at least one light source; Blocking a part of the light emitted by the reflector by means of a rear side of a diaphragm; Irradiating a lens by means of another part of the light emitted by the reflector; and irradiating a reflective front surface of the shutter with light so that the light thereof is incident at least in a space portion of the lens shaded by the back side of the shutter. The method gives the same advantages as the lighting device and can be configured analogously.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein. The above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they will be achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following schematic description of exemplary embodiments which will be described in detail in conjunction with the drawings. In this case, the same or equivalent elements may be provided with the same reference numerals for clarity.
Die Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung
Die dem Reflektor
Die Blende
Ein oberer Rand, der Cut-Off-Rand
Die Rückseite
Der Reflektor
Eine horizontale Ebene H, in welcher die optische Achse O der Linse
Der Reflektor
Im Bereich des inneren Brennpunkts F1 befindet sich eine Lichtaustrittsfläche (o.Abb.) der Lichterzeugungseinheit
Die Rückseite
In einer Variante weist die Blende
Es ist eine allgemein realisierbare Variante, dass könnte noch als Ausführung mit dazunehmen, dass die mindestens eine Leuchtdiode
Die Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung
Insbesondere falls die Lichterzeugungseinheit
Darüber hinaus ist der durch die mindestens eine Leuchtdiode
Obwohl die Erfindung im Detail durch das gezeigte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. While the invention has been further illustrated and described in detail by the illustrated embodiment, the invention is not so limited and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.
So mag die konvexe Oberfläche der Linse auch eine ellipsoide oder paraboloide Oberfläche sein. Allgemein ist die Linse nicht auf konvexe Linsen beschränkt sondern kann z.B. auch konkave oder konvex-konkave Linsen umfassen. Unter eine Linse kann allgemein ein optisches Abbildungselement oder Abbildungssystem verstanden werden, welches auch eine Linse im engeren Sinne umfassen kann. Thus, the convex surface of the lens may also be an ellipsoidal or paraboloidal surface. Generally, the lens is not limited to convex lenses but may be e.g. also concave or convex-concave lenses. A lens may generally be understood to mean an optical imaging element or imaging system, which may also comprise a lens in the narrower sense.
Allgemein kann die Position und Drehlage der Elemente der Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung zueinander variieren. So kann die Lichterzeugungseinheit (
Zudem mag der Reflektor gegenüber der Linse angewinkelt sein. Insbesondere mag die Hauptebene H des Reflektors schräg zu der optischen Achse der Linse stehen. Ein zugehöriger Neigungswinkel beträgt vorzugsweise nicht mehr als ca. 20°. Dadurch können Farbentmischungen zumindest teilweise kompensiert werden, und monochrome Farbsäume werden unterdrückt. In addition, the reflector may be angled relative to the lens. In particular, the main plane H of the reflector may be oblique to the optical axis of the lens. An associated inclination angle is preferably not more than about 20 °. As a result, color mixtures can be at least partially compensated, and monochrome color fringes are suppressed.
Die Blende mag ferner wahlweise aus dem Strahlengang entfernbar und wieder einführbar, z.B. verkippbar oder verschwenkbar, sein, um einen größeren Bereich ausleuchten zu können, z.B. bei einer Off-Road-Nutzung des Elektrorads. The shutter may also be selectively removable from the beam path and reinserted, e.g. tiltable or pivotable to be able to illuminate a larger area, e.g. in an off-road use of the electric bike.
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