DE102013215359B3 - Mechanically-free bend lighting module - Google Patents
Mechanically-free bend lighting module Download PDFInfo
- Publication number
- DE102013215359B3 DE102013215359B3 DE102013215359.7A DE102013215359A DE102013215359B3 DE 102013215359 B3 DE102013215359 B3 DE 102013215359B3 DE 102013215359 A DE102013215359 A DE 102013215359A DE 102013215359 B3 DE102013215359 B3 DE 102013215359B3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- light
- profile
- facets
- light source
- toric surface
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
- F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
- F21S41/65—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on light sources
- F21S41/663—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on light sources by switching light sources
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
- F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
- F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
- F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
- F21S41/143—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being parallel to the optical axis of the illuminating device
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
- F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
- F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
- F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
- F21S41/151—Light emitting diodes [LED] arranged in one or more lines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
- F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
- F21S41/25—Projection lenses
- F21S41/265—Composite lenses; Lenses with a patch-like shape
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
- F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
- F21S41/25—Projection lenses
- F21S41/27—Thick lenses
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
- F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
- F21S41/29—Attachment thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
- F21S45/40—Cooling of lighting devices
- F21S45/47—Passive cooling, e.g. using fins, thermal conductive elements or openings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
Vorgestellt wird ein Lichtmodul (10) für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, mit einer Lichtquellenbaugruppe (12), einer Primäroptik (13) und einer Sekundäroptik (16). Die Lichtquellenbaugruppe (12) weist eine Zeile von nebeneinander angeordneten Halbleiterlichtquellen (14.i) auf, deren Lichtstrom einzeln oder gruppenweise steuerbar ist. Die Primäroptik erzeugt eine Zwischenlichtverteilung und beleuchtet eine Lichteintrittsfläche der Sekundäroptik. Die Sekundäroptik weist wenigstens zwei Facetten (30, 32) auf. Jede Facette weist eine zur optischen Achse parallele Schnittebene mit maximaler Brechkraft und eine dazu senkrechte und zur optischen Achse parallele Schnittebene mit minimaler Brechkraft auf. Die Schnittebenen maximaler (minimaler) Brechkraft der verschiedenen Facetten sind zueinander um die optische Achse herum um einen ersten Winkel verdreht.Disclosed is a light module (10) for a motor vehicle headlight, with a light source assembly (12), a primary optics (13) and a secondary optics (16). The light source assembly (12) has a row of juxtaposed semiconductor light sources (14.i) whose luminous flux can be controlled individually or in groups. The primary optics generates an intermediate light distribution and illuminates a light entrance surface of the secondary optics. The secondary optics has at least two facets (30, 32). Each facet has a cutting plane parallel to the optical axis with maximum refractive power and a cutting plane parallel thereto and parallel to the optical axis with a minimum refractive power. The cutting planes of maximum (minimum) power of the various facets are rotated around the optical axis by a first angle.
Description
Die Erfindung betrifft ein Lichtmodul, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a light module, according to the preamble of claim 1.
Ein solches Lichtmodul weist ein optisches System auf, das eine Lichtquellenbaugruppe mit einer Primäroptik und eine eine optische Achse aufweisende Sekundäroptik besitzt, wobei die Lichtquellenbaugruppe wenigstens eine Zeile von n nebeneinander in einer geraden Linie auf einer Platine angeordneten Halbleiterlichtquellen aufweist, deren Lichtstrom einzeln oder gruppenweise aufsteuerbar und absteuerbar ist, und wobei die Primäroptik dazu eingerichtet ist, aus dem von den Lichtquellen ausgehenden Licht eine Zwischenlichtverteilung zu erzeugen, die einen geraden Rand aufweist, und wobei die Primäroptik dazu eingerichtet ist eine Lichteintrittsfläche der Sekundäroptik zu beleuchten.Such a light module has an optical system which has a light source assembly with a primary optic and a secondary optic having an optical axis, wherein the light source assembly has at least one row of n semiconductor light sources arranged side by side in a straight line on a circuit board whose luminous flux can be controlled individually or in groups and absteuerbar, and wherein the primary optics is adapted to generate from the light emanating from the light sources, an intermediate light distribution having a straight edge, and wherein the primary optics is adapted to illuminate a light entrance surface of the secondary optics.
Ein solches Lichtmodul erzeugt ein schwenkbares Lichtbündel einer regelkonformen Scheinwerfer-Lichtverteilung eines Straßenkraftfahrzeuges, wobei ein Schwenken des Lichtbündels durch Verändern einer Leistungszuweisung an einzelne Halbleiterlichtquellen erfolgt, die in einer Matrix nebeneinander angeordnet sind.Such a light module generates a pivotable light bundle of a rule-conforming headlight light distribution of a road vehicle, wherein a pivoting of the light beam by changing a power allocation to individual semiconductor light sources, which are arranged side by side in a matrix.
Eine solches Lichtmodul ist aus der
Auch die
Die
Bei dem aus der
Auf der zusammenhängenden Lichtaustrittsfläche dieser Primäroptik stellt sich bei eingeschalteten Halbleiterlichtquellen eine Zwischenlichtverteilung ein.On the contiguous light exit surface of this primary optics, an intermediate light distribution arises when the semiconductor light sources are switched on.
Das Lichtmodul weist eine Sekundäroptik auf, die durch ihre Anordnung und ihre optischen Eigenschaften dazu eingerichtet ist, die Zwischenlichtverteilung in ein Vorfeld des Lichtmoduls abzubilden, wobei das Vorfeld bei einer bestimmungsgemäßen Verwendung des Lichtmoduls als Teil eines Kraftfahrzeugscheinwerfers vor dem Fahrzeug liegt. Auf diese Weise wird das Vorfeld mit einer Lichtverteilung beleuchtet, die sich aus einzelnen, aneinander angrenzenden Pixeln zusammensetzt. Jeder Pixel ist das Bild einer Lichtaustrittsfläche eines einzelnen Optikelements.The light module has a secondary optics, which is arranged by their arrangement and their optical properties to image the intermediate light distribution in an apron of the light module, the apron is at a proper use of the light module as part of a motor vehicle headlight in front of the vehicle. In this way, the apron is illuminated with a light distribution, which consists of individual, adjacent pixels. Each pixel is the image of a light exit surface of a single optical element.
Durch Steuern der Leistung der individuell steuerbaren Halbleiterlichtquellen kann die räumliche Verteilung des Lichtes im Scheinwerfervorfeld an die jeweiligen Verkehrsverhältnisse adaptiert werden.By controlling the power of the individually controllable semiconductor light sources, the spatial distribution of the light in the headlight apron can be adapted to the respective traffic conditions.
Das Beleuchten des Vorfelds mit einer solchen Lichtverteilung wird auch als Lichtfunktion bezeichnet. Beispiele solcher Lichtfunktionen sind Abblendlicht-Lichtfunktionen sowie Fernlicht- und Teilfernlicht-Lichtfunktionen, ohne dass diese Aufzählung als abschließende Aufzählung verstanden werden soll.Illuminating the apron with such a light distribution is also called a light function. Examples of such light functions are low-beam light functions as well as high-beam and split-beam light functions, without this enumeration being to be understood as an exhaustive enumeration.
Bei der adaptiven Lichtfunktion des Teilfernlichts, die auch als blendungsfreies Fernlicht bezeichnet wird, hat sich mittlerweile die Aufteilung des Fernlichts in mehrere Lichtstreifen etabliert, die bei einer bestimmungsgemäßen Verwendung vertikal ausgerichtet sind. Die Steuerung der Halbleiterlichtquellen, von denen jeweils eine einen Streifen beleuchtet, erfolgt zum Beispiel durch eine Steuereinrichtung, die Signale von das Vorfeld überwachenden Sensoren auswertet. Diese Auswertung erlaubt zum Beispiel eine Detektion und Lokalisierung von Gegenverkehr. Wenn Gegenverkehr detektiert wird, erfolgt eine Verringerung der Helligkeit des Lichtstreifens, in dem der Gegenverkehr lokalisiert wurde.In the adaptive light function of the partial high beam, which is also referred to as glare-free high beam, has now established the division of the high beam into multiple light stripes, which are vertically aligned when used as intended. The control of the semiconductor light sources, one of which illuminates a strip, takes place, for example, by a control device which evaluates signals from sensors monitoring the apron. This evaluation allows, for example, a detection and localization of oncoming traffic. When oncoming traffic is detected, there is a reduction in the brightness of the light stripe in which the oncoming traffic was located.
Weitaus schwieriger gestaltet sich die Aufgabe, eine dynamische Kurvenlicht-Lichtfunktion durch Überlagerung mehrerer selektiv erzeugbarer Lichtverteilungen zu verwirklichen. Unter einer dynamischen Kurvenlichtfunktion wird hier eine Lichtfunktion verstanden, bei der die Hauptabstrahlrichtung des Lichtmoduls dem Lenkwinkel folgt, so dass das Lichtbündel bei einer Rechtskurve nach rechts und bei einer Linkskurve nach links geschwenkt wird.Far more difficult is the task of realizing a dynamic cornering light function by superimposing a plurality of selectively generated light distributions. A dynamic curve light function is here understood to mean a light function in which the main emission direction of the light module follows the steering angle, so that the light beam is swiveled to the right in a right-hand curve and to the left in a left-hand curve.
Alle bisher bekannten Vorschläge sehen Lichtverteilungen vor, die aus einer Vielzahl quadratischer, rautenförmiger oder dreiecksförmiger pixelartiger Einzellichtverteilungen bestehen. Die Einzellichtverteilungen werden in vorgegebenen Mustern erzeugt, um daraus eine sich aus den Einzellichtverteilungen pixelartig zusammensetzende Summenlichtverteilung zu ergeben. All previously known proposals provide light distributions consisting of a multiplicity of square, diamond-shaped or triangular pixel-like individual light distributions. The individual light distributions are generated in predetermined patterns in order to give rise to a cumulative light distribution composed of the individual light distributions in a pixel-like manner.
Bei allen diesen Vorschlägen übersteigt die Zahl der Pixel die Anzahl real sinnvoll einstellbarer Summenlichtverteilungen bei weitem. Aus der Vielzahl theoretisch möglicher Einschaltmuster der beteiligten Lichtquellen eignen sich nur wenige Muster zur Erzeugung eines regelkonformen Abblendlichts. Damit werden unerwünscht viele Lichtquellen benötigt, um eine dynamische Kurvenlichtfunktion zu verwirklichen, so dass diese Lösungsansätze mit entsprechenden wirtschaftlichen Nachteilen behaftet sind.In all these proposals, the number of pixels far exceeds the number of sensibly adjustable total light distributions. From the multitude of theoretically possible switch-on patterns of the light sources involved, only a few samples are suitable for generating a rule-conforming low beam. This undesirable many light sources are required to realize a dynamic cornering light function, so that these approaches are associated with corresponding economic disadvantages.
Nachteilig ist auch, dass es bei den bekannten Scheinwerfern, die mehrere Zeilen von in einer Matrix angeordneten Lichtquellen aufweisen, nicht ohne weiteres möglich ist, die üblichen 20° oder 30°-Anstiege der Hell-Dunkel-Grenze einer asymmetrischen Abblendlichtverteilung zu erzeugen. Erreichbare Anstiegswinkel sind bei den bekannten Scheinwerfern auf höhere Werte beschränkt, die zwischen 60° und 90° liegen. Derart steile Verläufe der Hell-Dunkel-Grenze sind für normale Fahrsituationen unkomfortabel. Die Schwenkbewegung der Hell-Dunkel-Grenze ist besonders beim Durchfahren von Kurven sehr auffallend, was vom Fahrer als störend empfunden wird. Außerdem muss der asymmetrisch oberhalb des Horizonts liegende Bereich der Lichtverteilung sehr weit auf die eigene Fahrbahnseite versetzt werden, um eine Blendung des Gegenverkehrs zu vermeiden, was die Reichweite des Abblendlichts in der Mitte der Fahrbahn unerwünscht verringert. Aus diesen Gründen ist eine ohne mechanisch arbeitende Schwenkeinrichtungen arbeitende Kurvenlicht-Lichtfunktion mit den bekannten Matrix-Scheinwerfern nur mit unverhältnismäßig hohem technischen Aufwand und funktionalen Einschränkungen zu verwirklichen.It is also disadvantageous that in the case of the known headlamps which have a plurality of rows of light sources arranged in a matrix, it is not readily possible to produce the usual 20 ° or 30 ° increases in the cut-off of an asymmetrical low-beam distribution. Achievable angles of rise are limited in the known headlamps to higher values, which are between 60 ° and 90 °. Such steep gradients of the cut-off line are uncomfortable for normal driving situations. The swinging movement of the cut-off line is very noticeable, especially when driving through bends, which is perceived as disturbing by the driver. In addition, the area of the light distribution, which lies asymmetrically above the horizon, has to be shifted very far to its own side of the road in order to avoid dazzling oncoming traffic, which undesirably reduces the range of the dipped beam in the middle of the road. For these reasons, working without mechanical pivoting devices cornering light function with the known matrix headlamps only with disproportionate technical complexity and functional limitations to realize.
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in der Angabe eines Lichtmoduls, das eine ohne mechanischen Verstellantrieb funktionierende dynamische Kurvenlichtfunktion mit einem deutlich reduzierten Aufwand für Lichtquellen und Optik verwirklicht und das eine Abblendlicht-Kurvenlicht-Lichtverteilung mit einem zwischen 20° und 30° liegenden Anstiegswinkel der Hell-Dunkel-Grenze im asymmetrischen Teil der Abblendlichtverteilung erlaubt.Against this background, the object of the invention in the specification of a light module that realizes a working without mechanical adjustment dynamic Kurvenlichtfunktion with a significantly reduced cost of light sources and optics and the low beam cornering light distribution with a lying between 20 ° and 30 ° rise angle the light-dark boundary in the asymmetrical part of the low beam distribution allowed.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Gegenstand des Anspruchs 1 unterscheidet sich von dem bekannten Lichtmodul dadurch, dass die Sekundäroptik wenigstens zwei Facetten aufweist, die beide auf die Zwischenlichtverteilung fokussiert sind, wobei jede der beiden Facetten eine zur optischen Achse parallele Schnittebene mit für die jeweilige Facette maximaler Brechkraft und eine dazu senkrechte und zur optischen Achse parallele Schnittebene mit für die jeweilige Facette minimaler Brechkraft besitzt, und wobei die Schnittebenen maximaler Brechkraft der verschiedenen Facetten zueinander um die optische Achse herum um einen ersten Winkel verdreht sind und wobei die Schnittebenen minimaler Brechkraft der verschiedenen Facetten zueinander um die optische Achse herum um den ersten Winkel verdreht sind.This object is achieved with the features of claim 1. The subject matter of claim 1 differs from the known light module in that the secondary optics has at least two facets which are both focused on the intermediate light distribution, wherein each of the two facets has a sectional plane parallel to the optical axis with a maximum refractive power for the respective facet and a thereto vertical sectional plane parallel to the optical axis with a minimum refractive power for the respective facet, and wherein the sectional planes of maximum refractive power of the different facets are rotated by a first angle relative to each other about the optical axis and wherein the sectional planes of minimum refractive power of the different facets to each other around the optical axis Axis are twisted around the first angle.
Jede Facette erzeugt einen eigenen Lichtspot, der durch eine Hell-Dunkel-Grenze begrenzt ist. Dabei sind die Hell-Dunkel-Grenzen der Spots gegeneinander ebenfalls um den ersten Winkel verdreht. Bei der Überlagerung der Spots der Facetten bildet sich daher eine einen Abknickpunkt aufweisende Summenlichtverteilung. Der Anstiegswinkel ist beim Entwurf der Sekundäroptik auf beliebige Werte festlegbar. Mit anderen Worten: Das optische System des Lichtmoduls ist durch die Facetten aufweisende Realisierung der Sekundäroptik dazu eingerichtet, einen Abblendlichtspot mit einer teilweise horizontal verlaufenden Hell-Dunkel-Grenze und einer teilweise schräg zum Horizont über den Horizont ansteigenden Hell-Dunkel-Grenze und einem sich als Schnittpunkt dieser beiden Hell-Dunkel-Grenzen ergebenden Abknickpunkt zu erzeugen.Each facet generates its own light spot, which is limited by a cut-off line. The light-dark boundaries of the spots against each other are also rotated by the first angle. In the superimposition of the spots of the facets, therefore, forms a Abknickpunkt having cumulative light distribution. The angle of elevation can be set to any value when designing the secondary optics. In other words: The optical system of the light module is set up by the faceted realization of the secondary optics to a low beam spot with a partially horizontal light-dark boundary and a partially obliquely to the horizon on the horizon rising light-dark boundary and a to create as a point of intersection of these two cut-off lines resulting breakpoint.
Das erfindungsgemäße Lichtmodul erzeugt viele gleichartige, einander stark überlappende Abblendlicht-Spotlicht-Lichtverteilungen, die in einer bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Lichtmoduls jeweils um kleine Winkel gegeneinander verschoben sind, wobei die kleinen Winkel in einer horizontalen Ebene liegen. Der Abblendlichtspot wird durch Einschalten und Ausschalten oder Aufsteuern und Absteuern (Dimmen) der Helligkeit von einzelnen Abblendlicht-Spotlicht-Lichtverteilungen bewegt.The light module according to the invention produces many similar, strongly overlapping dipped-beam spotlight light distributions, which are shifted in each case at small angles with respect to one another when the light module is used as intended, the small angles lying in a horizontal plane. The low beam spot is moved by turning on and off or driving up and down (dimming) the brightness of individual low beam spotlight light distributions.
Es ist bevorzugt, dass die Sekundäroptik eine Linse oder ein Hohlspiegelreflektor ist.It is preferred that the secondary optics is a lens or a concave mirror reflector.
Bevorzugt ist auch, dass die Facetten der Sekundäroptik dazu eingerichtet sind, einen Punkt der Zwischenlichtverteilung auf einem vor dem Lichtmodul stehenden Schirm, dessen Fläche senkrecht zur optischen Achse der Sekundäroptik ist, als Linie abzubilden, wobei die von der einen Facette erzeugte Linie mit der von der anderen Facette erzeugten Linie den ersten Winkel einschließt und dass eine zentrale Halbleiterlichtquelle aus der Reihe der Halbleiterlichtquellen auf dem Schirm einen Spot mit einem Abknickpunkt im H = V = 0 – Punkt oder knapp darunter erzeugt, wobei der H = V = 0 – Punkt als Durchstoßpunkt der optischen Achse durch den Schirm festgelegt ist.It is also preferred that the facets of the secondary optics are arranged to image a point of the intermediate light distribution on a screen standing in front of the light module, whose surface is perpendicular to the optical axis of the secondary optics, as a line, wherein the line generated by the one facet with that of line generated at the other facet includes the first angle and that a central semiconductor light source from the row of semiconductor light sources on the screen produces a spot with a break point at H = V = 0 point or just below, where H = V = 0 point Piercing point of the optical axis is determined by the screen.
Bevorzugt ist auch, dass die zentrale Halbleiterlichtquelle die Halbleiterlichtquelle ist, durch welche die optische Achse
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens eine der Facetten dazu eingerichtet ist, eine gerade Kante der Zwischenlichtverteilung als eine erste Hell-Dunkel-Grenze abzubilden und wenigstens eine andere der Facetten dazu eingerichtet ist, die gerade Kante als eine zweite Hell-Dunkel-Grenze abzubilden, wobei die beiden Hell-Dunkel-Grenzen einander schneiden und dabei den ersten Winkel einschließen.A further preferred refinement is characterized in that at least one of the facets is adapted to image a straight edge of the intermediate light distribution as a first light-dark boundary and at least one other of the facets is adapted to use the straight edge as a second light-dark boundary. Imagine dark boundary, where the two cut-off borders intersect each other and include the first angle.
Bevorzugt ist auch, dass die optische Achse die Zeile der Halbleiterlichtquellen kreuzt.It is also preferable that the optical axis crosses the line of the semiconductor light sources.
Bevorzugt ist auch, dass die wenigstens zwei Facetten beide dazu eingerichtet sind, auf den Flächenschwerpunkt der von der Primäroptik erzeugten Zwischenlichtverteilung zu fokussieren.It is also preferable that the at least two facets are both adapted to focus on the centroid of the intermediate light distribution generated by the primary optics.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Zahl n der nebeneinander in einer Reihe liegenden Halbleiterlichtquellen größer oder gleich 10, insbesondere größer oder gleich 15, und kleiner oder gleich 40, insbesondere kleiner oder gleich 30 ist.A further preferred refinement is characterized in that the number n of semiconductor light sources lying next to one another in a row is greater than or equal to 10, in particular greater than or equal to 15, and less than or equal to 40, in particular less than or equal to 30.
Bevorzugt ist auch, dass die aus der Primäroptik und der Sekundäroptik gebildete Optik dazu eingerichtet ist, das Licht einer Halbleiterlichtquelle auf einen Bereich zu verteilen, der sich vom Abknickpunkt aus in horizontaler Richtung um 6° bis 10° zur Gegenverkehrsseite erstreckt und der sich in ebenfalls horizontaler Richtung um 2° bis 4° zur eigenen Fahrbahnseite erstreckt.It is also preferred that the optics formed from the primary optics and the secondary optics is adapted to distribute the light from a semiconductor light source to an area which extends from the point of breakage in the horizontal direction by 6 ° to 10 ° to the opposite side of the traffic and is also in horizontal direction extends by 2 ° to 4 ° to the own lane side.
Bevorzugt ist auch, dass das Lichtmodul dazu eingerichtet ist, dass eine links von einer ersten Halbleiterlichtquelle liegende und der ersten Halbleiterlichtquelle benachbarte Halbleiterlichtquelle einen Spot mit einem Abknickpunkt erzeugt, der etwa 1° bis 3°, bevorzugt 1° bis 1,5 horizontal nach rechts versetzt zum Abknickpunkt des Spots der ersten Halbleiterlichtquelle liegt, und dass das Lichtmodul dazu eingerichtet ist, dass eine rechts von der ersten Halbleiterlichtquelle liegende und der ersten Halbleiterlichtquelle benachbarte Halbleiterlichtquelle einen Spot mit einem Abknickpunkt erzeugt, der etwa 1° bis 3°, bevorzugt 1° bis 1,5 horizontal nach links versetzt zum Abknickpunkt des Spots der ersten Halbleiterlichtquelle liegt.It is also preferred that the light module is set up such that a semiconductor light source located to the left of a first semiconductor light source and adjacent to the first semiconductor light source generates a spot with a breakpoint that is approximately 1 ° to 3 °, preferably 1 ° to 1.5 horizontally to the right offset to the Abknickpunkt the spot of the first semiconductor light source is located, and that the light module is adapted to a right of the first semiconductor light source and the first semiconductor light source adjacent semiconductor light source generates a spot with a Abknickpunkt, the about 1 ° to 3 °, preferably 1 ° to 1.5 horizontally offset to the left offset to the Abknickpunkt the spot of the first semiconductor light source.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Sekundäroptik drei Facetten aufweist.A further preferred embodiment is characterized in that the secondary optics has three facets.
Eine alternativ bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Sekundäroptik fünf Facetten aufweist.An alternative preferred embodiment is characterized in that the secondary optics has five facets.
Bevorzugt ist auch, dass jede Facette eine torische Fläche aufweist, wobei eine torische Fläche eine gekrümmte, nicht rotationssymmetrische Fläche ist, die in unterschiedlich orientierten Schnittebenen verschiedene Krümmungen aufweist, wobei man in zwei senkrecht aufeinander stehenden Schnitten eine Profilebene mit einem Krümmungsmaximum und eine Profilebene mit einem Krümmungsminimum findet.It is also preferred that each facet has a toric surface, wherein a toric surface is a curved, non-rotationally symmetric surface having different curvatures in differently oriented cutting planes, wherein in two mutually perpendicular sections a profile plane with a maximum curvature and a profile plane with a curvature minimum finds.
Bevorzugt ist auch, dass die Sekundäroptik eine Linse ist und die torischen Flächen auf der der Primäroptik zugewandten Lichteintrittsseite der Linse liegen.It is also preferable that the secondary optics is a lens and the toric surfaces lie on the light entry side of the lens facing the primary optics.
Ferner ist bevorzugt, dass eine erste torische Fläche auf der linken Seite der Lichteintrittsfläche liegt, eine zweite torische Fläche auf der rechten Seite der Lichteintrittsfläche liegt, eine dritte torische Fläche zwischen der ersten torischen Fläche und der zweiten torischen Fläche liegt, wobei die erste torische Fläche ein erstes, vertikal verlaufendes Profil mit betragsmäßig minimaler konvexer Krümmung aufweist, und die erste torische Fläche ein zweites, horizontal verlaufendes Profil mit betragsmäßig maximaler konvexer Krümmung aufweist, das senkrecht auf dem ersten Profil steht, und wobei die zweite torische Fläche ein erstes, vertikal verlaufendes Profil mit betragsmäßig minimaler konvexer Krümmung aufweist und ein zweites, horizontal verlaufendes Profil mit betragsmäßig maximaler konkaver Krümmung aufweist, das senkrecht auf dem ersten steht, und wobei die dritte torische Fläche ein erstes Profil mit betragsmäßig minimaler konvexer Krümmung aufweist, und ein zweites Profil mit betragsmäßig maximaler konkaver Krümmung aufweist, das senkrecht auf dem ersten Profil steht. Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und den beigefügten Figuren.Furthermore, it is preferred that a first toric surface lies on the left side of the light entry surface, a second toric surface lies on the right side of the light entry surface, a third toric surface lies between the first toric surface and the second toric surface, the first toric surface a first, vertically extending profile with a minimum amount of convex curvature, and the first toric surface has a second, horizontally extending profile of maximum convex curvature perpendicular to the first profile, and wherein the second toric surface is a first, vertically extending Profile having a minimum amount of convex curvature and having a second, horizontally extending profile with absolute maximum concave curvature, which is perpendicular to the first, and wherein the third toric surface has a first profile with absolute minimal convex curvature, and a second profile with absolute maximum concave curvature that is perpendicular to the first profile. Further advantages will become apparent from the description and the accompanying figures.
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.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 Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. In each case, in schematic form:
Gleiche Bezugszeichen verweisen in den Figuren auf gleiche oder zumindest ihrer Funktion nach vergleichbare Elemente.Like reference numerals refer to the same or at least functionally comparable elements in the figures.
Die Halbleiterlichtquellen sind bevorzugt Leuchtdioden (LEDs), insbesondere SMD-LEDs, wobei die Abkürzung SMD für Surface Mounted Device steht. Die Platine
Die Zeile von Halbleiterlichtquellen
Die Primäroptik
Je eine Sammellinse ist in Hauptabstrahlrichtung je einer Halbleiterlichtquelle dicht vor der Halbleiterlichtquelle angeordnet. Unter einer dichten Anordnung wird hier eine Anordnung in einem Abstand verstanden, der maximal 1 bis 2 und typischerweise knapp einen Millimeter beträgt, wobei die Lichtaustrittsflächen der Halbleiterlichtquellen die Lichteintrittsflächen der Sammellinsen aber nicht berühren sollen.Depending on a converging lens is arranged in the main emission of each semiconductor light source close to the semiconductor light source. A dense arrangement is here understood to mean an arrangement at a distance which is at most 1 to 2 and typically just under one millimeter, the light exit surfaces of the semiconductor light sources, however, not to touch the light entry surfaces of the collecting lenses.
Die Sammellinsen sind bevorzugt als Teilbereiche eines einstückig-stoffschlüssig zusammenhängenden transparenten Grundkörpers verwirklicht, was die Ausrichtung der Sammellinsenteilbereiche relativ zu den Halbleiterlichtquellen und untereinander vereinfacht und eine schnelle, genaue und zuverlässige Montage erlaubt.The collecting lenses are preferably realized as subregions of a one-piece cohesively connected transparent base body, which simplifies the alignment of the collecting lens subregions relative to the semiconductor light sources and with each other and permits fast, accurate and reliable assembly.
Jeder einzelne Sammellinsenteilbereich hat bevorzugt eine ebene, seiner Halbleiterlichtquelle zugewandte Lichteintrittsfläche und eine konvexe Lichtaustrittsfläche, die der im Strahlengang nachfolgenden Sekundäroptik
Die Sekundäroptik
Eine gedachte vertikale Mittelebene
In dem Ausführungsbeispiel, das in der
Für alle beim Anmeldungsgegenstand als Sekundäroptik dienenden Sammellinsen gilt das Folgende: Die Linse
Die als Linse
Der lichtquellenseitige Brennpunkt von jeder der Facetten
Die Facetten
Die wenigstens zwei Facetten
Ein Punkt wird durch eine Optik als Linie abgebildet, wenn alle optischen Wege zwischen dem objektseitigen Punkt und der bildseitigen Brennlinie gleichlang sind. Die optischen Wege sind dann gleich lang, wenn für jeden Strahl zwischen Objektpunkt und Bildlinie im Strahlengang gilt, dass die Produkte der geometrischen Weglängen, die in den verschiedenen Medien vom Licht durchlaufen werden, und der Brechzahlen dieser Medien in ihrer Summe für alle Strahlen konstant sind. Hier sind die Medien das Material der Linse sowie die umgebende Luft.A point is imaged as a line by optics if all the optical paths between the object-side point and the image-side focal line are equal in length. The optical paths are then the same length if, for each beam between the object point and the image line in the beam path, the products of the geometric path lengths traversed by light in the various media and the refractive indices of these media are constant in their sum for all beams , Here the media are the material of the lens as well as the surrounding air.
Dabei sind die sk die jeweiligen Weglängen in den verschiedenen Medien und die lk sind die Brechzahlen der Medien. Das Optische System des Lichtmoduls ist insbesondere durch die Facetten aufweisende Realisierung der Sekundäroptik dazu eingerichtet, einen Abblendlichtspot
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Zahl n der nebeneinander in einer Reihe liegenden LEDs größer oder gleich 10 und kleiner oder gleich 40. Besonders bevorzugt ist n eine Zahl, die größer oder gleich 15 und kleiner oder gleich 30 ist. Diese Werte sind aber nicht als scharfe Grenzwerte zu sehen. Prinzipiell ist die Erfindung auch mit weniger als 10 Lichtquellen zu verwirklichen. Allerdings macht sich dann ein zum Schwenken des Lichtbündels erfolgendes Aufsteuern und Absteuern des Lichtstroms einzelner LEDs deutlicher bemerkbar, was vom Fahrer als störend empfunden werden könnte. Prinzipiell ist die Erfindung auch mit mehr als 40 LEDs realisierbar. Allerdings werden dann die weiter oben erwähnten Kostenvorteile, welche die Erfindung im Vergleich zu Matrix-LED-Scheinwerfern besitzt, entsprechend geringer.In a preferred embodiment, the number n of adjacent LEDs in a row is greater than or equal to 10 and less than or equal to 40. More preferably, n is a number that is greater than or equal to 15 and less than or equal to 30. These values are not to be seen as sharp limits. In principle, the invention can also be realized with less than 10 light sources. However, then turns on a pivoting of the light beam aufsteuern and Absteuern the luminous flux of individual LEDs clearly noticeable, which could be perceived by the driver as disturbing. In principle, the invention is also with more than 40 LEDs realizable. However, then the cost advantages mentioned above, which the invention has in comparison to matrix LED headlights, are correspondingly lower.
Das Lichtmodul
Jede LED des Abblendlichtspotmoduls
Eine zentrale LED aus der Reihe der LEDs erzeugt einen Spot mit einem Abknickpunkt im H = V = 0 – Punkt oder knapp darunter. Die zentrale LED ist zum Beispiel die LED, durch welche die optische Achse
Die aus der Primäroptik
Eine links von der zentralen LED liegende und der zentralen LED benachbarte LED erzeugt einen Spot mit einem Abknickpunkt, der etwa 1° bis 3°, bevorzugt 1° bis 1,5 horizontal nach rechts versetzt liegt. Der Anstieg der Hell-Dunkel-Grenze dieses Spots liegt dann im hellen Bereich des Spots der zentralen LED und ist daher allenfalls als vergleichsweise kleiner Helligkeitsunterschied, nicht aber als ausgeprägte Hell-Dunkel-Grenze wahrnehmbar.A LED located to the left of the central LED and adjacent to the central LED produces a spot with a turn-off point which is offset approximately 1 ° to 3 °, preferably 1 ° to 1.5, horizontally to the right. The increase in the bright-dark limit of this spot is then in the bright area of the spotlight of the central LED and is therefore at best perceivable as a comparatively small brightness difference, but not as a pronounced cut-off line.
Aus diesen Angaben einer horizontalen Winkelbreite der Spots von z. B. jeweils ca. 12° bei einem Abstand der Abknickpunkte ihrer Hell-Dunkel-Grenzen von 1° bis 3° ergibt sich, dass sich die Spots benachbarter LEDs entsprechend breit überlappen; Dadurch addieren sich die von den einzelnen LEDs erzeugten Helligkeiten im Überlappungsbereich. Um einen erwünscht hellen Abblendlichtspot zu erzeugen, werden mindestens zwei, bevorzugt aber zwei bis sechs jeweils paarweise benachbart in der Reihe liegende LEDs gemeinsam betrieben.From this information a horizontal angular width of the spots of z. B. each about 12 ° at a distance of the Abknickpunkte their light-dark boundaries of 1 ° to 3 ° shows that the spots of adjacent LEDs overlap correspondingly wide; As a result, the brightnesses generated by the individual LEDs add up in the overlapping area. In order to produce a desired bright low-beam spot, at least two, but preferably two to six, in each case adjacent pairs in the row LEDs are operated together.
Beim Durchfahren einer Rechtskurve wird der Spot nach rechts geschwenkt und beim Durchfahren einer Linkskurve wird der Spot nach links geschwenkt. Die dafür erforderliche Sensorik und Erzeugung von Steuersignalen ist zum Beispiel von der Steuerung mechanisch schwenkbarer Lichtmodule vom Serieneinsatz her bekannt und bedarf daher hier keiner weiteren Erläuterung.When driving through a right-hand bend, the spot is swiveled to the right and when driving through a left-hand bend, the spot is swiveled to the left. The sensor technology required for this and the generation of control signals is known, for example, from the control of mechanically pivotable light modules from series use, and therefore requires no further explanation here.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung erfolgt das Schwenken des Spots auf der Basis solcher Signale durch Einschalten und Ausschalten von LEDs, oder allgemeiner, durch Aufsteuern (Vergrößern) und Absteuern (Verringern) des Lichtstroms von LEDs. Der Spot wird zum Beispiel durch eine Zahl von r gleichzeitig aufgesteuerten LEDs erzeugt, die alle in einer Reihe liegen. Beim Durchfahren einer Rechtskurve wird eine dieser Gruppe links unmittelbar benachbarte weitere LED eingeschaltet oder aufgesteuert. Diese LED erzeugt einen Spot mit einem um die genannten 1° bis 3° weiter rechts liegenden Abknickpunkt der Hell-Dunkel-Grenze. Dadurch wird der Spot sozusagen elektronisch und ohne jede mechanische Schwenkbewegung insgesamt nach rechts geschwenkt und dem Kurvenverlauf folgend mitgeführt. Bei engeren Kurvenradien werden schrittweise entsprechend mehr links benachbarte LEDs eingeschaltet oder aufgesteuert. Um die Gesamthelligkeit des Spots nicht zu erhöhen und um eine mögliche Gegenverkehrsblendung in der Kurve zu verhindern, kann für jede links von den ursprünglich r eingeschalteten LEDs zusätzlich aufgesteuerte LED eine am rechten Rand dieser Gruppe eingeschalteter LEDs liegende LED ausgeschaltet oder gedimmt werden, wobei unter einem Dimmen ein Absteuern und damit ein Verringern ihres Lichtstroms zu verstehen ist.In the context of the present invention, panning of the spot based on such signals is accomplished by turning on and off LEDs, or more generally, by driving (zooming) in and out (decreasing) the luminous flux of LEDs. For example, the spot is generated by a number of r simultaneously driven LEDs, all in a row. When driving through a right-hand bend, one of these groups on the left-hand side is switched on or turned on. This LED generates a spot with a break point of the cut-off line that is 1 ° to 3 ° further to the right. As a result, the spot is swiveled to the right, as it were, electronically and without any mechanical pivoting movement, and is guided along the curve. With narrower curve radii, correspondingly more left neighboring LEDs are switched on or turned on step by step. In order not to increase the overall brightness of the spot and to prevent a possible Gegenverkehrsblendung in the curve, for each left of the original r switched on LEDs additionally controlled LED lying on the right edge of this group of LEDs LEDs are switched off or dimmed, wherein under one Dimming a Absteuern and thus reducing their luminous flux is to be understood.
Die abknickenden Hell-Dunkel-Grenzen werden bei der Erfindung durch die Sekundäroptik erzeugt.
Die torischen Flächen liegen bevorzugt auf der Lichteintrittsseite der Linse. Eine erste torische Fläche
In dieser Anmeldung wird unter einem Profil eine in einer Fläche verlaufende Raumkurve verstanden. Für parallel zur optischen Achse liegende Schnittebenen definiert jedes Profil eine solche Schnittebene. Die erste torische Fläche
Die zweite torische Fläche
Die dritte torische Fläche
Die durch die torischen Flächen begrenzten Volumina der Linsenfacetten haben unterschiedliche Abbildungseigenschaften und erzeugen damit die verschieden geneigten Bereiche und Hell-Dunkel-Grenzen
Die Schnittebenen maximaler und minimaler Krümmung stehen innerhalb einer Facette senkrecht aufeinander. Beim Gegenstand der
Die Lage der Profilebenen der Krümmungsextrema richtet sich nach der Lage der damit erzeugten Hell-Dunkel-Grenzen. Facetten, die unterschiedlich geneigte Hell-Dunkel-Grenzen erzeugen, haben in gleichem Winkel um die optische Achse herum gegeneinander verdrehte Profilebenen maximaler beziehungsweise minimaler Krümmung. Im dargestellten Beispiel sind dies 30 Grad. Der eingezeichnete 30 Grad-Winkel liegt in
Die Linse
Eine erste torische Fläche
In dem oberen Teil liegt eine dritte torische Fläche zwischen der ersten torischen Fläche
In dem unteren Teil liegt eine fünfte torische Fläche
Die erste torische Fläche
Die zweite torische Fläche
Die dritte torische Fläche
Die vierte torische Fläche
Das erste Profil
Die vierte Facette, die primäroptikseitig von der vierten torischen Fläche
Die durch die torischen Flächen
Die Schnittebenen maximaler und minimaler Krümmung stehen innerhalb einer Facette, beziehungsweise innerhalb einer torischen Fläche senkrecht aufeinander.The sectional planes of maximum and minimum curvature are perpendicular to each other within a facet, or within a toric surface.
Die Lage der Profilebenen der Krümmungsextrema richtet sich nach der Lage der damit erzeugten Hell-Dunkel-Grenzen. Facetten, die unterschiedlich geneigte Hell-Dunkel-Grenzen erzeugen, haben in gleichem Winkel gegeneinander verdrehte Profilebenen maximaler beziehungsweise minimaler Krümmung.The position of the profile planes of the curvature extremes depends on the position of the light-dark boundaries generated thereby. Facets that produce differently inclined light-dark boundaries have at the same angle against each other twisted profile levels maximum or minimum curvature.
Der eingezeichnete 30°-Winkel liegt in
Ein eingezeichneter 8°-Winkel liegt in
Mit den fünf Facetten werden drei unterschiedliche Hell-Dunkel-Grenzen in der Lichtverteilung erzeugt. Den eingezeichneten Winkeln entsprechend sind dies eine horizontal verlaufende Hell-Dunkel-Grenze für den 0 Grad-Winkel, eine um –8 Grad gegenüber der horizontalen Hell-Dunkel-Grenze verkippte Hell-Dunkel-Grenze und eine um +30 Grad gegenüber der horizontalen verkippte Hell-Dunkel-Grenze. Die resultierende Abblendlichtverteilung weist damit zusätzlich eine um mit einer 8 Grad-Neigung nach links vom H = V = 0 Grad-Punkt aus ansteigende Hell-Dunkel-Grenze auf, so dass der links zwischen der H = 0 Grad und H = –8 Grad verlaufende Anstiegsbereich von der –8 Grad-Facette beleuchtet wird. Die Beleuchtung dieses Bereiches ist aber vergleichsweise schwach, weil die Fläche dieser Facette im Vergleich zu den Flächen der übrigen Facetten kleiner ist.The five facets produce three different light-dark boundaries in the light distribution. Corresponding to the drawn angles, these are a horizontally running light-dark boundary for the 0 degree angle, a light-dark boundary tilted by -8 degrees with respect to the horizontal light-dark boundary and one tilted by +30 degrees with respect to the horizontal light-dark boundary. The resulting low-beam light distribution thus additionally has a light-dark boundary increasing by 8 degrees to the left from the H = V = 0 degree point, so that the left between the H = 0 degrees and H = -8 degrees extending slope area is illuminated by the -8 degree facet. However, the illumination of this area is comparatively weak because the area of this facet is smaller compared to the areas of the other facets.
Eine Gemeinsamkeit zwischen den Gegenständen der
Jeder SMD-LED ist je ein Sammellinsenteilbereich als LED-individuelle Primäroptik zugeordnet, der das Licht
Die Sammellinsenteilbereiche sind hier als abstandslos aneinander angrenzende Teilbereiche eines einstückigen transparenten Grundkörpers als Primäroptik
Die Sekundäroptik und die einzelnen Sammellinsenteilbereiche sind so dimensioniert und angeordnet, dass die Lichteintrittsfläche der Sekundäroptik möglichst weitgehend ausgeleuchtet wird und dass gleichzeitig aber möglichst wenig Licht an der Lichteintrittsfläche der Sekundäroptik vorbei gelangt. Jeder Sammellinsenteilbereich weist bevorzugt eine plane Lichteintrittsfläche und eine konvexe Lichtaustrittsfläche auf. Der als LED-individuelle Primäroptik dienende Sammellinsenteilbereich
In anderen Ausführungsbeispielen sind die LED-individuellen Sammellinsenteilbereiche und die ihnen jeweils ein-eindeutig zugeordneten Lichtquellen in mehreren Reihen angeordnet. Dann liegen die einzelnen Reihen von Lichtquellen parallel zueinander. Die LED-individuellen Sammellinsenteilbereiche sind untereinander gleich und ihre Lichtaustrittsflächen grenzen abstandslos aneinander an. Eine Längsseite der Reihenanordnung wird von der nachfolgenden Sekundäroptik als Hell-Dunkel-Grenze abgebildet. An dieser Längsseite weisen die Sammellinsenteilbereiche bevorzugt eine gerade verlaufende Begrenzungsfläche auf. Diese bildet bevorzugt eine intern total reflektierende Spiegelfläche und erzeugt dadurch eine scharf begrenzte Zwischenlichtverteilung, was das Erzeugen scharfer Hell-Dunkel-Grenzen im Vorfeld des Lichtmoduls erleichtert. Alternativ oder ergänzend sieht eine weitere Ausgestaltung vor, dass der Lichtaustritt an dieser Längsseite durch separate Blendenkante begrenzt wird.In other exemplary embodiments, the LED-individual collective lens subregions and the light sources each uniquely assigned to them are arranged in multiple rows. Then the individual rows of light sources are parallel to each other. The LED-individual collecting lens sub-areas are equal to each other and their light exit surfaces adjoin one another without spacing. One longitudinal side of the row arrangement is imaged by the subsequent secondary optics as a cut-off line. On this longitudinal side, the collecting lens subregions preferably have a straight boundary surface. This preferably forms an internally totally reflecting mirror surface and thereby generates a sharply delimited intermediate light distribution, which facilitates the generation of sharp light-dark boundaries in advance of the light module. Alternatively or additionally, a further embodiment provides that the light emission on this longitudinal side is limited by a separate diaphragm edge.
Jeder LED-Lichtquelle
Der LED-Chip
Die Sammellinsenteilbereiche
Aus diesen Zwischenlichtverteilungen erzeugt die Sekundäroptik die Lichtverteilung, die sich im Vorfeld des Lichtmoduls auf der Straße einstellt. Diese Lichtverteilung ist hier aber kein winkeltreues Bild der Zwischenlichtverteilung. Die sich auf der Straße oder einem Schirm vor dem Fahrzeug einstellende Lichtverteilung weist insbesondere als Folge der facettierten Sekundäroptik mit unterschiedlichen Winkeln zur Horizontalen verlaufende Hell-Dunkel-Grenzen auf, was bei der Zwischenlichtverteilung nicht der Fall ist.From these intermediate light distributions, the secondary optics generate the light distribution which occurs in advance of the light module on the road. However, this light distribution is not an angle-accurate picture of the intermediate light distribution. The light distribution which arises on the road or on a screen in front of the vehicle has, in particular as a consequence of the faceted secondary optics, light-dark boundaries extending at different angles to the horizontal, which is not the case with the intermediate light distribution.
Die optischen Achsen der einzelnen Sammellinsenteilbereiche
Bis hier wurden Ausführungsbeispiele erläutert, welche Sammellinsen als Primäroptik und eine facettierte Linse als Sekundäroptik aufweisen. Andere Ausgestaltungen zeichnen sich dadurch aus, dass als Primäroptik ein Array aus Lichtleitern verwendet wird, die sich zum Lichtaustritt hin konisch erweiternde Querschnitte aufweisen, die senkrecht zur Hauptausbreitungsrichtung des Lichtes in den Lichtleitern und damit senkrecht zur jeweiligen optischen Achse orientiert sind und die rechteckig, insbesondere quadratisch sind. Die Lichtaustrittsflächen der einzelnen Lichtleiter reihen sich lückenlos aneinander und begrenzen die leuchtende Fläche mit scharfen, geraden Kanten. Jeder LED ist je ein Lichtleiter ein-eindeutig zugeordnet.Up to here exemplary embodiments have been explained which have collecting lenses as primary optics and a faceted lens as secondary optics. Other embodiments are characterized in that the primary optics used is an array of light guides which have conically widening cross sections to the light exit, which are oriented perpendicular to the main propagation direction of the light in the light guides and thus perpendicular to the respective optical axis and which are rectangular, in particular are square. The light exit surfaces of the individual light guides line up seamlessly and limit the luminous surface with sharp, straight edges. Each LED is assigned one light guide one-unique.
Die Lichteintrittsfläche jedes Lichtleiters ist vorzugsweise eben und steht parallel vor dem LED-Chip. Die Lichtleiter werden wie die zugeordneten Lichtquellen in einer Reihe angeordnet, so dass die Lichtaustrittsflächen wiederum durch mindestens eine Gerade begrenzt werden. Die Lichtaustrittsfläche ist vorzugsweise konvex gewölbt. Das Lichtleiterarray wird bevorzugt aus einem der oben genannten transparenten Materialien, also insbesondere aus einem organischen oder einem anorganischen Glas hergestellt. Das Lichtleiterarray wird bevorzugt als einstückiger Grundkörper gefertigt, der die Lichtleiter als Licht leitende Teilbereiche aufweist.The light entry surface of each light guide is preferably flat and is parallel in front of the LED chip. The light guides are arranged as the associated light sources in a row, so that the light exit surfaces are in turn limited by at least one straight line. The light exit surface is preferably convex. The light guide array is preferably made of one of the abovementioned transparent materials, that is to say in particular of an organic or an inorganic glass. The light guide array is preferably manufactured as a one-piece base body, which has the light guides as light-conducting subregions.
Eine weitere Ausgestaltung sieht als Primäroptik eine Anordnung von Hohlspiegelreflektoren vor. Die Hohlspiegelreflektoren besitzen zum Beispiel die Form eines Pyramidenstumpfs, der sich zum Lichtaustritt hin erweitert. Auch hier gilt, dass jeder LED genau ein solcher Reflektorein-eindeutig zugeordnet ist.A further embodiment provides as primary optics an arrangement of concave mirror reflectors. The concave reflectors, for example, have the shape of a truncated pyramid, which widens towards the light exit. Again, it is true that each LED is assigned exactly one such Reflektorein-unique.
Für alle drei Ausgestaltungen des Primäroptikarray als Array von Reflektor-Teilbereichen, Sammellinsen-Teilbereichen und Lichtleiter-Teilbereichen gilt, dass die Summe der Lichtaustrittsflächen der jeweiligen Teilbereiche die geschlossen zusammenhängende Zwischenlichtverteilung bildet.For all three embodiments of the primary optics array as an array of reflector subregions, condenser lens subregions and light guide subregions, the sum of the light exit surfaces of the respective subregions forms the coherently connected intermediate light distribution.
Als Sekundäroptik kommt als Alternative zu der facettierten Linse ein facettierter Hohlspiegelreflektor in Frage.As secondary optics comes as an alternative to the faceted lens, a faceted hollow reflector in question.
Claims (15)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013215359.7A DE102013215359B3 (en) | 2013-08-05 | 2013-08-05 | Mechanically-free bend lighting module |
EP14177201.2A EP2840298B1 (en) | 2013-08-05 | 2014-07-16 | Curve-light module without mechanical components |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013215359.7A DE102013215359B3 (en) | 2013-08-05 | 2013-08-05 | Mechanically-free bend lighting module |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102013215359B3 true DE102013215359B3 (en) | 2015-02-19 |
Family
ID=51211569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102013215359.7A Expired - Fee Related DE102013215359B3 (en) | 2013-08-05 | 2013-08-05 | Mechanically-free bend lighting module |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2840298B1 (en) |
DE (1) | DE102013215359B3 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019102475A1 (en) | 2019-01-31 | 2020-08-06 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Lighting device for a motor vehicle, in particular high-resolution headlights |
DE102017220488B4 (en) | 2016-11-24 | 2023-02-16 | Wuhan Tongchang Automotive Lighting Co., Ltd. | headlights for vehicles |
US11982415B1 (en) * | 2022-12-06 | 2024-05-14 | Hyundai Mobis Co., Ltd. | Lamp module for vehicle |
DE102022214314A1 (en) | 2022-11-15 | 2024-05-16 | Hyundai Mobis Co., Ltd. | Luminaire and method for its operation |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3041072B1 (en) * | 2015-09-14 | 2020-01-17 | Valeo Vision | MOTOR VEHICLE PROJECTOR LIGHTING MODULE AND ASSOCIATED PROJECTOR |
FR3084723B1 (en) | 2018-07-31 | 2020-08-28 | Valeo Vision | LIGHT MODULE CONTAINING A MATRIX OF LIGHT SOURCES AND A BIFOCAL OPTICAL SYSTEM |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009021046A1 (en) * | 2008-05-26 | 2009-12-10 | Koito Mfg. Co., Ltd. | vehicle headlights |
DE202010003058U1 (en) * | 2010-03-03 | 2010-05-20 | Automotive Lighting Reutlingen Gmbh | Motor vehicle headlight with a light source and at least two light-distributing optical elements |
EP2237080A1 (en) * | 2009-03-31 | 2010-10-06 | Valeo Vision | Lens for a lightning module for an automobile vehicle |
DE102011077636A1 (en) * | 2011-04-27 | 2011-11-03 | Automotive Lighting Reutlingen Gmbh | Light module for head lamp system of motor vehicle i.e. motor car, has sub modules separately controlled to generate set of strip-shaped segments of spot distribution, where strip-shaped segments are complement to spot distribution |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005030932B4 (en) * | 2005-06-30 | 2022-01-13 | HELLA GmbH & Co. KGaA | headlights for vehicles |
DE102006006635A1 (en) * | 2006-02-14 | 2007-08-16 | Schefenacker Vision Systems Germany Gmbh | Low beam headlamp, which produces a high-contrast cut-off |
JP5719697B2 (en) * | 2011-06-10 | 2015-05-20 | 株式会社小糸製作所 | Vehicle headlamp device |
DE102011085315A1 (en) * | 2011-10-27 | 2013-05-02 | Automotive Lighting Reutlingen Gmbh | Headlamp projection module for a motor vehicle |
-
2013
- 2013-08-05 DE DE102013215359.7A patent/DE102013215359B3/en not_active Expired - Fee Related
-
2014
- 2014-07-16 EP EP14177201.2A patent/EP2840298B1/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009021046A1 (en) * | 2008-05-26 | 2009-12-10 | Koito Mfg. Co., Ltd. | vehicle headlights |
EP2237080A1 (en) * | 2009-03-31 | 2010-10-06 | Valeo Vision | Lens for a lightning module for an automobile vehicle |
DE202010003058U1 (en) * | 2010-03-03 | 2010-05-20 | Automotive Lighting Reutlingen Gmbh | Motor vehicle headlight with a light source and at least two light-distributing optical elements |
DE102011077636A1 (en) * | 2011-04-27 | 2011-11-03 | Automotive Lighting Reutlingen Gmbh | Light module for head lamp system of motor vehicle i.e. motor car, has sub modules separately controlled to generate set of strip-shaped segments of spot distribution, where strip-shaped segments are complement to spot distribution |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017220488B4 (en) | 2016-11-24 | 2023-02-16 | Wuhan Tongchang Automotive Lighting Co., Ltd. | headlights for vehicles |
DE102019102475A1 (en) | 2019-01-31 | 2020-08-06 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Lighting device for a motor vehicle, in particular high-resolution headlights |
DE102022214314A1 (en) | 2022-11-15 | 2024-05-16 | Hyundai Mobis Co., Ltd. | Luminaire and method for its operation |
US11982415B1 (en) * | 2022-12-06 | 2024-05-14 | Hyundai Mobis Co., Ltd. | Lamp module for vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2840298B1 (en) | 2017-02-15 |
EP2840298A1 (en) | 2015-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2910847B1 (en) | Light module of a motor vehicle headlight and headlight with such a light module | |
EP2846077B1 (en) | Projection lens for use in an LED module of a motor vehicle headlight, and LED module and motor vehicle headlamp with such a projection lens | |
EP2799761B1 (en) | Light module for a motor vehicle headlamp | |
EP2789901B1 (en) | Light module of a motor vehicle lighting device | |
EP2799762B1 (en) | Light module for a motor vehicle headlamp | |
DE102013215359B3 (en) | Mechanically-free bend lighting module | |
DE102015224745B4 (en) | Motor vehicle headlight with a base light assembly and a high beam assembly | |
DE102012202290B4 (en) | Light module for a glare-free motor vehicle high beam | |
DE102009008631B4 (en) | Projection module for a motor vehicle headlight | |
DE102014200368B4 (en) | Partial remote light projection light module for a motor vehicle headlight | |
DE102011078653B4 (en) | Attachment optics for the bundling of emitted light of at least one semiconductor light source | |
EP2505910B1 (en) | Motor vehicle headlamp with a semiconductor light source | |
DE102013214116C5 (en) | Headlamp for a glare-free high beam | |
DE102014205994B4 (en) | Light module with semiconductor light source and attachment optics and motor vehicle headlight with such a light module | |
WO2011154470A1 (en) | Attachment optical unit composed of transparent material for concentrating light, lens array comprising at least one such attachment optical unit and light module comprising such a lens array | |
WO2012072192A1 (en) | Vehicle headlight including a projection lens and an optical conductor | |
DE202011103703U1 (en) | Light module of a motor vehicle for generating a sports distribution of a high beam light distribution and motor vehicle headlights with such a module | |
DE102006006635A1 (en) | Low beam headlamp, which produces a high-contrast cut-off | |
EP2523022A1 (en) | Lighting module of a motor vehicle headlamp for creating a variable light distribution and motor vehicle headlamp with such a lighting module | |
DE102006006634A1 (en) | Low beam headlamp with hot spot generation | |
EP2863108B1 (en) | LED module of a motor vehicle headlamp | |
EP3301350A1 (en) | Light module for a motor vehicle headlamp | |
DE102012215124B4 (en) | Lighting device with multiple light sources and light guide bodies and a reflector | |
EP2715218B1 (en) | Reflector for a streetlamp | |
DE102016101730A1 (en) | Light module of a lighting device of a motor vehicle and lighting device with such a light module |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F21S0008120000 Ipc: F21S0041200000 |