DE102012006505A1

DE102012006505A1 - Streulichtscheibe für einen Scheinwerfer

Info

Publication number: DE102012006505A1
Application number: DE102012006505A
Authority: DE
Inventors: Thomas Feid; Justus ILLIUM; Andreas Barth; Frank LANGKABEL; Ingolf Schneider; Philipp Roeckl; Martin KOPPELT; Torsten KANNING
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2013-10-02
Also published as: US20130258696A1; CN103363445A

Abstract

Die Erfindung betrifft Streulichtscheibe für einen Fahrzeugscheinwerfer (1), die auf mehreren Reflektoren (5, 6, 7), die jeweils eine Lichtquelle (2, 3, 4) aufweisen, so angeordnet ist, dass eine von den Lichtquellen (2, 3, 4) erzeugte Hell-Dunkel-Grenze eines Abblendlichts (12) ungestört abbildbar ist und dass ein von den Lichtquellen (2, 3, 4) abgestrahltes Tagfahrlicht (11) durch die Streulichtscheibe (8) diffus gestreut ist, um einen homogenen Lichtaustritt der Lichtquellen (2, 3, 4) zu erzeugen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Streulichtscheibe für einen Scheinwerfer, insbesondere für einen Multifunktionsscheinwerfer mit einem Tagfahrlicht.
Aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannte Fahrzeugscheinwerfer werden üblicherweise bezüglich ihres Aufbaus in Projektionsscheinwerfer und Reflexionsscheinwerfer aufgeteilt. Bekannte Projektionsscheinwerfer weisen eine Blende auf, die im Falle eines Betriebs im Abblendlichtmodus für eine geeignete Begrenzung der Lichtabstrahlung sorgt, die jedoch in einem Fernlichtmodus aufgehoben ist. Darüber hinaus sind bei Kraftfahrzeugen seitens der Gesetzgeber weitere Scheinwerferkomponenten vorgeschrieben, wie beispielsweise ein Tagfahrlicht.
Neuere Entwicklungen von Fahrzeugscheinwerfern gehen dazu über, multifunktionale Reflektor- oder Projektor-Systeme als Matrixscheinwerfer bereitzustellen. Dabei werden mehrere Lichtfunktionen, wie zum Beispiel das Abblend- und Tagfahrlicht aus der gleichen Reflektorgeometrie erzeugt.
Ein Problem ist hierbei, dass im Tagfahrlichtbetrieb einzelne Reflektoren aus unterschiedlichen Betrachtungswinkeln dunkel erscheinen, so dass sich ein wenig ansprechendes Erscheinungsbild ergibt.
In der DE 10 2007 005 779 A1 ist ein Fahrzeugscheinwerfer gezeigt. Bei dem in dieser Druckschrift beschriebenen Scheinwerfer ist ein Lichtleiter vorgesehen, der das nicht in Fahrtrichtung abgegebene Licht, welches normalerweise verloren geht, durch ein Reflexionssystem nach vorne reflektiert. Hierdurch soll, neben einer leicht erhöhten Homogenität, vor allem die Effizienz eines Lichtleitersystems verbessert werden.
Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Streulichtscheibe anzugeben, die eine Verbesserung der Lichtabstrahlung bewirkt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.
Gemäß der Erfindung wird eine Streulichtscheibe für einen Fahrzeugscheinwerfer angegeben, die auf mehreren Reflektoren, die jeweils eine Lichtquelle aufweisen, so angeordnet ist. Eine von den Lichtquellen erzeugte Hell-Dunkel-Grenze eines Abblendlichts ist ungestört abbildbar ein von den Lichtquellen abgestrahltes Tagfahrlicht durch die Streulichtscheibe ist diffus gestreut, um einen homogenen Lichtaustritt der Lichtquellen zu erzeugen.
Mit der erfindungsgemäßen Streuscheibe wird erreicht, dass neben einer optimierten Lichtverteilung auch das sichtbare Erscheinungsbild so optimiert dargestellt wird, dass die Einzelreflektoren als Gesamtbild wahrgenommen werden können. Dadurch wird eine erhöhte Homogenität des Tagfahr- und Abblendlichtes für den außenstehenden Betrachter sowie eine Verbesserung der Lichtverteilung im Abblendlicht erreicht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Streulichtscheibe eine Profilierung auf, die senkrecht zu der Hell-Dunkel-Grenze verläuft.
Demgemäß ist es möglich, die Hell-Dunkel-Grenze weiterhin scharf abzubilden, da die Hell-Dunkel-Grenze somit nicht von der Lichtstreuung in der Streuscheibe beeinflusst wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Profilierung als Riffelung mit einer Vielzahl von Strukturelementen gebildet.
Demgemäß ist eine einfache und kostengünstige Realisierung der Streuscheibe möglich. Die Riffelung muss dabei vertikal verlaufen um die Hell-Dunkel-Grenze weiterhin scharf abzubilden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Vielzahl von Strukturelementen vertikal zu einer Fahrbahn angeordnet.
Da die Hell-Dunkel-Grenze üblicherweise in einer horizontalen Richtung ausgebildet ist, können die Strukturelemente in einer Richtung senkrecht dazu ausgerichtet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Streulichtscheibe aus einem transparenten Kunststoffmaterial gefertigt.
Dies ermöglicht einen einfachen und kostengünstigen Aufbau der Streulichtscheibe bei gleichzeitig hoher Transparenz.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Streulichtscheibe an den Reflektoren oder an den Lichtquellen befestigt.
Die geometrische Ausrichtung der Streuscheibe muss in vertikaler Richtung verlaufen und muss an den fest an den Reflektoren, bzw. der Lichtquelle montiert sein. Die Befestigung darf nicht mechanisch von den Reflektoren, bzw. der Lichtquelle getrennt sein, wie z. B. beim LED-Tagfahrlicht aus dem Stand der Technik.
Des Weiteren wird ein Fahrzeugscheinwerfer angegeben, der in Form einer Matrix angeordnete Lichtquellen umfasst, die geeignet sind, über jeweilige Reflektoren ein Tagfahrlicht oder ein Abblendlicht abzustrahlen, und eine oben beschriebene Streulichtscheibe aufweist.
Die Lichtquellen können als OLEDs, TFT-Feld, als LED-Feld oder durch Anordnung einzelner LEDs gebildet sein.
Demgemäß ist es möglich eine Vielzahl von Lichtquellen auf einfache Weise in einem Fahrzeugscheinwerfer unterzubringen.
Die Streulichtscheibe kann an den Reflektoren oder an den Lichtquellen befestigt sein.
Außerdem wird die Verwendung einer oben beschriebenen Streulichtscheibe in einem multifunktionalen Reflektor- oder Projektor-System, vorzugsweise in einem Matrix-Scheinwerfer angegeben.
Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1: eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
2: eine Frontansicht eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß der Erfindung, und
3: eine Frontansicht eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß einem Vergleichsbeispiel.
In den Figuren sind gleiche oder funktional gleichwirkende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist eine Querschnittsansicht eines Fahrzeugscheinwerfers 1 in einer ersten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Der Schnitt erfolgt dabei in einer horizontalen Ebene, das heißt in einer Ebene parallel zu einer Fahrbahn. Der Fahrzeugscheinwerfer 1 umfasst eine Vielzahl von einzelnen Lichtquellen, die in 1 mit den Bezugszeichen 2, 3, und 4 versehen sind. Die erste Lichtquelle 2 ist innerhalb eines ersten Reflektors 5 angeordnet, so dass das abgestrahlte Licht aus dem Fahrzeugscheinwerfer 1 heraustreten kann. Dementsprechend sind die zweite Lichtquelle 3 und die dritte Lichtquelle 4 in einem zweiten Reflektor 6 und in einem dritten Reflektor 7 angeordnet. Grundsätzlich sind mindestens zwei voneinander verschieden abstrahlende und angeordnete Lichtquellen vorgesehen.
Demgemäß werden mehrere Lichtfunktionen, wie Tagfahrlicht und Abblendlicht aus der gleichen Reflektorgeometrie der Reflektoren 5, 6 und 7 erzeugt. Der Fahrzeugscheinwerfer 1 ist ein sogenannter Matrixscheinwerfer, der auch als multifunktionales Reflektor- oder Projektor-System bekannt ist.
Die Lichtquellen 2, 3 und 4 können als OLEDs, TFT-Feld, als LED-Feld oder durch Anordnung einzelner LEDs gebildet sein. Andere, konventionellere Lösungen, wie z. B. Halogenlampen oder dergleichen können ebenfalls eingesetzt werden.
In Richtung des abgestrahlten Lichts ist eine Streulichtscheibe 8 angeordnet, dass eine von den Lichtquellen 2, 3, 4 erzeugte Hell-Dunkel-Grenze eines Abblendlichts ungestört abbildbar ist und dass ein von den Lichtquellen 2, 3, 4 abgestrahltes Tagfahrlicht durch die Streulichtscheibe 8 diffus gestreut ist, um einen homogenen Lichtaustritt der Lichtquellen 2, 3, 4 zu erzeugen.
Dazu weist die Streulichtscheibe 8 eine Profilierung auf, die in 1 mittels des Bezugszeichens 9 angedeutet ist. Die Profilierung 9 verläuft dabei senkrecht zu der Hell-Dunkel-Grenze, das heißt vertikal zu einer Fahrbahn. Die Profilierung 9 ist als Riffelung mit einer Vielzahl von Strukturelementen 10 gebildet.
Die Streulichtscheibe 8 ist aus einem transparenten Kunststoffmaterial gefertigt. Die Streulichtscheibe 8 ist an den Reflektoren 5, 6, 7 oder an den Lichtquellen 2, 3, 4 befestigt ist.
Die resultierende Lichtverteilung des Fahrzeugscheinwerfers 1 ist in 2 gezeigt. Der Fahrzeugscheinwerfers 1 weist einen ersten Bereich 11 auf, der zur Abstrahlung des Tagfahrlichts vorgesehen ist. Des Weiteren weist der Fahrzeugscheinwerfers 1 einen zweiten Bereich 12 auf, der zur Abstrahlung des Abblendlichts vorgesehen ist. Weitere Lichtfunktionen, wie z. B. Nebellichter oder Fahrtrichtungsanzeiger können ebenfalls realisiert sein und sind in 2 durch den dritten Bereich 13 angedeutet.
Mit der erfindungsgemäßen Streuscheibe 8 wird erreicht, dass neben einer optimierten Lichtverteilung auch das sichtbare Erscheinungsbild so optimiert dargestellt wird, dass die Einzelreflektoren 5, 6, 7 als Gesamtbild wahrgenommen werden können, so dass der erste Bereich 11 des Tagfahrlichts als homogene Fläche dargestellt ist. Ebenso wird der zweite Bereich 12 entsprechend homogen ausgeleuchtet, ohne dabei jedoch die Hell-Dunkel-Grenze zu beeinflussen, da diese senkrecht zu der Riffelung 9 verläuft. Dadurch wird eine erhöhte Homogenität des Tagfahr- und Abblendlichtes für den außenstehenden Betrachter sowie eine Verbesserung der Lichtverteilung im Abblendlicht erreicht.
Im verglich dazu ist in 3 ein Vergleichsbeispiel eines Fahrzeugscheinwerfers 20 gezeigt, der ohne die Streuscheibe 8 ausgeführt ist. Neben einem ersten Bereich 21 des Tagfahrlichts weist der Fahrzeugscheinwerfer 20 einen zweiten Bereich 22 zur Abstrahlung des Abblendlichts und einen dritten Bereich 23 auf, die die gleich Funktion wie im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel haben können. Es ist deutlich zu erkennen, dass im Tagfahrlichtbetrieb die einzelnen Reflektoren aus unterschiedlichen Betrachtungswinkeln dunkel erscheinen, so dass sich ein wenig ansprechendes Erscheinungsbild ergibt.
Gleichwohl in der vorangegangenen Beschreibung einige mögliche Ausführungen der Erfindung offenbart wurden, versteht es sich, dass zahlreiche weitere Varianten von Ausführungen durch Kombinationsmöglichkeiten aller genannten und ferner aller dem Fachmann naheliegenden technischen Merkmale und Ausführungsformen existieren. Es versteht sich ferner, dass die Ausführungsbeispiele lediglich als Beispiele zu verstehen sind, die den Schutzbereich, die Anwendbarkeit und die Konfiguration in keiner Weise beschränken. Vielmehr möchte die vorangegangene Beschreibung dem Fachmann einen geeigneten Weg aufzeigen, um zumindest eine beispielhafte Ausführungsform zu realisieren. Es versteht sich, dass bei einer beispielhaften Ausführungsform zahlreiche Änderungen bezüglich Funktion und Anordnung der Elemente vorgenommen werden können, ohne den in den Ansprüchen offenbarten Schutzbereich und dessen Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugscheinwerfer
2: erste Lichtquelle
3: zweite Lichtquelle
4: dritte Lichtquelle
5: erster Reflektor
6: zweiter Reflektor
7: dritter Reflektor
8: Streulichtscheibe
9: Profilierung
10: Strukturelement
11: erster Bereich
12: zweiter Bereich
13: dritter Bereich
20: konventioneller Fahrzeugscheinwerfer
21: konventioneller erster Bereich
22: konventioneller zweiter Bereich
23: konventioneller dritter Bereich

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 102007005779 A1 [0005]

Claims

Streulichtscheibe für einen Fahrzeugscheinwerfer (1), die auf mehreren Reflektoren (5, 6, 7), die jeweils eine Lichtquelle (2, 3, 4) aufweisen, so angeordnet ist, dass eine von den Lichtquellen (2, 3, 4) erzeugte Hell-Dunkel-Grenze eines Abblendlichts (12) ungestört abbildbar ist und dass ein von den Lichtquellen (2, 3, 4) abgestrahltes Tagfahrlicht (11) durch die Streulichtscheibe (8) diffus gestreut ist, um einen homogenen Lichtaustritt der Lichtquellen (2, 3, 4) zu erzeugen.
Streulichtscheibe nach Anspruch 1, bei der die Streulichtscheibe (8) eine Profilierung aufweist, die senkrecht zu der Hell-Dunkel-Grenze verläuft.
Streulichtscheibe nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Profilierung (9) als Riffelung mit einer Vielzahl von Strukturelementen gebildet ist.
Streulichtscheibe nach Anspruch 2, bei der die Vielzahl von Strukturelementen (10) vertikal zu einer Fahrbahn angeordnet ist.
Streulichtscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die aus einem transparenten Kunststoffmaterial gefertigt ist.
Streulichtscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die an den Reflektoren (5, 6, 7) oder an den Lichtquellen (2, 3, 4) befestigt ist.
Fahrzeugscheinwerfer, der in Form einer Matrix angeordnete Lichtquellen (2, 3, 4) umfasst, die geeignet sind, über jeweilige Reflektoren (5, 6, 7) ein Tagfahrlicht oder ein Abblendlicht abzustrahlen, und eine Streulichtscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweist.
Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 7, bei dem die Lichtquellen (2, 3, 4) als OLEDs, TFT-Feld, als LED-Feld oder durch Anordnung einzelner LEDs gebildet sind.
Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 7 oder 8, bei dem die Streulichtscheibe an den Reflektoren (5, 6, 7) oder an den Lichtquellen (2, 3, 4) befestigt ist.
Verwendung einer Streulichtscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 7 in einem multifunktionalen Reflektor- oder Projektor-System, vorzugsweise in einem Matrix-Scheinwerfer.