DE102013220099A1

DE102013220099A1 - LIGHTING UNIT AND THE ILLUMINATION UNIT INCLUDING HEADLIGHTS

Info

Publication number: DE102013220099A1
Application number: DE102013220099.4A
Authority: DE
Inventors: Yanxia Fu; Xiangyu Dong; Xuefeng Han; Wei Xie
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2013-10-02
Publication date: 2014-05-28
Also published as: CN203036497U

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit (100) für ein Fahrzeug und einen die Beleuchtungseinheit (100) umfassenden Scheinwerfer, wobei die Beleuchtungseinheit (100) eine Lichtquelle (3) und eine primäre Optikanordnung (1) und eine sekundäre Optikanordnung (2), die sequenziell in einer Lichtaustrittsrichtung der Lichtquelle (3) angeordnet sind, umfasst, wobei die primäre Optikanordnung (1) als eine erste Linse konfiguriert ist und von der Lichtquelle (3) abgegebenes Licht nach Brechung an der primären Optikanordnung (1) durch die sekundäre Optikanordnung (2) austritt.The invention relates to a lighting unit (100) for a vehicle and a headlight comprising the lighting unit (100), wherein the lighting unit (100) comprises a light source (3) and a primary optical assembly (1) and a secondary optical assembly (2), which are arranged sequentially in FIG a light exit direction of the light source (3), wherein the primary optical arrangement (1) is configured as a first lens and light emitted by the light source (3) is refracted by the secondary optical arrangement (2) after being refracted at the primary optical arrangement (1). exit.

Description

Technisches Gebiet Technical area

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Beleuchtungseinheit für ein Fahrzeug. Zusätzlich betrifft sie einen die Beleuchtungseinheit umfassenden Scheinwerfer. The present application relates to a lighting unit for a vehicle. In addition, it relates to a lighting unit comprising headlights.

Hintergrund der Technik Background of the technique

Wie allgemein bekannt ist, weist die LED-Beleuchtung unersetzliche Vorteile auf. Sie ist energiesparend, hat einen sehr niedrigen Energieverbrauch, kann mehr als 80% der Energie im Vergleich zu herkömmlichen Lichtquellen mit der gleichen Beleuchtungseffizienz einsparen und weist eine lange Lebensdauer auf. In Hinsicht der obigen Vorteile verwendet man immer häufiger LEDs als Lichtquellen. Im Fahrzeugbereich besteht ebenso eine ansteigende Tendenz, LEDs als Lichtquellen zu verwenden, insbesondere als Lichtquelle eines Scheinwerfers. As is well known, LED lighting has irreplaceable advantages. It is energy efficient, has a very low energy consumption, can save more than 80% of the energy compared to conventional light sources with the same lighting efficiency and has a long life. In view of the above advantages, LEDs are increasingly used as light sources. In the vehicle sector, there is also an increasing tendency to use LEDs as light sources, in particular as a light source of a headlamp.

Einige LED-Scheinwerfer sind schon erhältlich. Ein derartiger Scheinwerfer umfasst gewöhnlich: einen Reflektor; eine innenseitig des Reflektors angeordnete LED-Lichtquelle und eine stromabwärts des Reflektors angeordnete Linse. Im Stand der Technik muss die LED-Lichtquelle jedoch in einem Brennpunkt des Reflektors angeordnet sein, wobei es nötig ist, die Lichtquelle von einer Seite der Lichtaustrittsöffnung des Reflektors in den Reflektor einzusetzen. Die typische LED-Lichtquelle umfasst ferner andere Nebenaggregate, zum Beispiel eine Wärmeableitungsstruktur, und der Scheinwerfer ist dazu konfiguriert, in vertikaler Richtung eine relativ große Größe aufzuweisen, um diese Aggregate aufzunehmen, was für den Zusammenbau bei einem Fahrzeug mit begrenztem Raum ein großes Problem darstellt. Ferner ist die Lichtabgabeeffizienz des Scheinwerfers des Stands der Technik auch relativ niedrig. Some LED headlights are already available. Such a headlight usually includes: a reflector; an LED light source disposed inside the reflector and a lens disposed downstream of the reflector. In the prior art, however, the LED light source must be located at a focal point of the reflector, it being necessary to insert the light source from one side of the light exit opening of the reflector into the reflector. The typical LED light source also includes other accessories, for example a heat dissipation structure, and the headlamp is configured to be relatively large in vertical direction to accommodate these assemblies, which poses a major problem for assembly in a vehicle with limited space , Furthermore, the light output efficiency of the prior art headlamp is also relatively low.

Kurze Darstellung der Erfindung Brief description of the invention

Um die oben erwähnte technische Aufgabe zu lösen, wird erfindungsgemäß eine Beleuchtungseinheit für ein Fahrzeug vorgeschlagen, die ein kleineres Volumen bei höherer Leuchteffizienz aufweist. Zusätzlich wird erfindungsgemäß ein Scheinwerfer vorgeschlagen, der diese Beleuchtungseinheit umfasst. Der Scheinwerfer hat bei höherer Leuchteffizienz ebenfalls ein kleineres Volumen.In order to solve the above-mentioned technical problem, a lighting unit for a vehicle is proposed according to the invention, which has a smaller volume with higher luminous efficiency. In addition, a headlamp is proposed according to the invention, which comprises this lighting unit. The headlamp also has a smaller volume with higher lighting efficiency.

Die erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine Beleuchtungseinheit für ein Fahrzeug erreicht, die eine Lichtquelle und eine primäre Optikanordnung und eine sekundäre Optikanordnung, die sequenziell in einem Lichtweg angeordnet sind, umfasst, wobei die primäre Optikanordnung als eine erste Linse konfiguriert ist und von der Lichtquelle abgegebenes Licht nach Brechung an der primären Optikanordnung durch die sekundäre Optikanordnung austritt. Durch Verwendung der primären Optikanordnung in Form einer Linse wird der Einsatz der Lichtquelle in die primäre Optikanordnung von der hinteren Seite der gesamten Beleuchtungseinheit ermöglicht. Daher brauchen einige andere Bauteile der Lichtquelle, wie ein Kühlkörper und die entsprechenden Elektronikgeräte, nicht in der Linse angeordnet werden, so dass die Linse mit einer relativ kleinen Größe konfiguriert sein kann, was die Größe der Beleuchtungseinheit erheblich reduziert. Da diese Bauteile der Lichtquelle nicht innenseitig der Linse angeordnet werden müssen, werden diese Bauteile zusätzlich das von der Lichtquelle abgegebene Licht nicht blockieren, was die Leuchteffizienz der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit weiter verbessert. The first object of the present invention is achieved by a lighting unit for a vehicle comprising a light source and a primary optics assembly and a secondary optics assembly arranged sequentially in a light path, wherein the primary optics assembly is configured as a first lens, and of the Light emitted light exits after refraction at the primary optical assembly through the secondary optical assembly. By using the primary optical assembly in the form of a lens, it is possible to use the light source in the primary optical assembly from the rear side of the entire lighting unit. Therefore, some other components of the light source such as a heat sink and the corresponding electronic devices need not be disposed in the lens, so that the lens may be configured with a relatively small size, which greatly reduces the size of the lighting unit. Since these components of the light source need not be arranged on the inside of the lens, these components in addition will not block the light emitted by the light source, which further improves the luminous efficiency of the lighting unit according to the invention.

Vorteilhafterweise ist die erste Linse als Nahfeldkondensorlinse konfiguriert. Das von der Lichtquelle abgegebene Licht wird durch die Linse in einem Brennpunkt im Nahfeld fokussiert und läuft nach Durchgang durch den Brennpunkt weiterhin in der ursprünglichen Austrittsrichtung, und tritt schließlich durch die sekundäre Optikanordnung aus. Advantageously, the first lens is configured as a near field condenser lens. The light emitted by the light source is focused by the lens at a focus in the near field and continues to travel in the original exit direction after passing through the focal point, and finally exits through the secondary optics assembly.

Vorzugsweise ist die Lichtquelle in oder auf der ersten Linse in einer von der Lichtaustrittsrichtung der Beleuchtungseinheit weg weisenden Richtung angebracht. Auf diese Art brauchen einige der Bauteile der Lichtquelle nicht vollständig in der Linse angeordnet werden, so dass die Linse keinen Bauraum zur Aufnahme dieser Bauteile mehr aufweisen muss, was das Volumen der Linse weitgehend reduziert. Preferably, the light source is mounted in or on the first lens in a direction away from the light exit direction of the illumination unit. In this way, some of the components of the light source need not be completely arranged in the lens, so that the lens no longer has to have space for receiving these components, which reduces the volume of the lens largely.

Vorteilhafterweise umfasst die sekundäre Optikanordnung eine erste sekundäre Optikanordnung und eine zweite sekundäre Optikanordnung, wobei die erste sekundäre Optikanordnung teilweise das aus der primären Optikanordnung austretende Licht blockiert. Hier weist die erste sekundäre Optikanordnung die Funktion des teilweisen Blockierens des von der primären Optikanordnung abgegebenen Lichts auf, um in einem von der Beleuchtungseinheit erzeugten Lichtfleck eine Grenzlinie zu bilden. Die Höhe der Grenzlinie bezeichnet die Beleuchtungsdistanz des Abblendlichts auf der Straße. Eine Grenzlinie, die zu hoch ist, wird Fahrer in den entgegenkommenden Fahrzeugen und entgegenkommende Fußgänger blenden; und eine Grenzlinie, die zu niedrig ist, wird zu einer zu kurzen Beleuchtungsdistanz führen, und im Ergebnis kann der Fahrer nicht sehr weit von der Vorderseite des Autos sehen. Die ideale Position der Grenzlinie in dem Lichtfleck kann durch Einstellen der ersten sekundären Optikanordnung erreicht werden. Advantageously, the secondary optics assembly includes a first secondary optics assembly and a second secondary optics assembly, wherein the first secondary optics assembly partially blocks the light exiting the primary optics assembly. Here, the first secondary optical assembly has the function of partially blocking the light emitted from the primary optical assembly to form a boundary in a light spot generated by the lighting unit. The height of the boundary line indicates the illumination distance of the low beam on the road. A borderline that is too high will dazzle drivers in oncoming vehicles and oncoming pedestrians; and a limit line that is too low will lead to too short a lighting distance, and as a result, the driver can not see very far from the front of the car. The ideal position of the boundary line in the light spot can be achieved by adjusting the first secondary optical arrangement.

Die zweite sekundäre Optikanordnung ist vorteilhaft als Kollimatorlinse konfiguriert. Die Kollimatorlinse kann das Licht in eine vorbestimmte Richtung auf eine gewisse Distanz projizieren und mit der ersten Linse, die als die primäre Optikanordnung dient, ein Zweilinsensystem bilden, um den idealen Beleuchtungseffekt zu erhalten. The second secondary optical arrangement is advantageously configured as a collimator lens. The collimator lens can project the light in a predetermined direction to a certain distance and form a two-lens system with the first lens serving as the primary optical assembly to obtain the ideal lighting effect.

Vorteilhafterweise ist die primäre Optikanordnung so konfiguriert, dass sie innenseitig der primären Optikanordnung einen ersten Brennpunkt und außenseitig der primären Optikanordnung einen zweiten Brennpunkt aufweist, die Lichtquelle ist am ersten Brennpunkt angeordnet und nach Austritt aus der primären Optikanordnung konvergiert Licht von der Lichtquelle im zweiten Brennpunkt. In der Ausbildungslösung weist die erste Linse, die als primäre Optikanordnung dient, vorzugsweise eine Halbellipsoidform auf, und bei dem ersten Brennpunkt und dem zweiten Brennpunkt handelt es sich um zwei Brennpunkte eines vollständigen Ellipsoids, der aus zwei Halbellipsoiden gebildet ist. Somit wird das Licht, das aus einem Brennpunkt austritt, nach Reflexion an der Ellipsoidoberfläche in dem anderen Brennpunkt konvergieren.Advantageously, the primary optics assembly is configured to have a first focus on the inside of the primary optics assembly and a second focus on the outside of the primary optics assembly, the light source is located at the first focus, and upon exiting the primary optics assembly, light converges from the light source at the second focus. In the formation solution, the first lens serving as the primary optical assembly preferably has a semi-ellipsoidal shape, and the first focus and the second focus are two focal points of a complete ellipsoid formed of two half-ellipsoids. Thus, the light emerging from one focal point will converge upon reflection at the ellipsoidal surface in the other focal point.

Die zweite sekundäre Optikanordnung weist außenseitig der zweiten sekundären Optikanordnung vorzugsweise einen dritten Brennpunkt auf, und der zweite Brennpunkt fällt mit dem dritten Brennpunkt zusammen. Damit das Licht relativ weit laufen kann, müssen die aus der zweiten sekundären Optikanordnung austretenden Lichtstrahlen möglichst parallele Lichtbündel sein. Dazu ist die zweite sekundäre Optikanordnung so konfiguriert, dass sie ein konvexlinsenähnliches Profil aufweist, und somit werden die aus dem Brennpunkt zur zweiten sekundären Optikanordnung projizierten Lichtstrahlen aus der Austrittsfläche der zweiten sekundären Optikanordnung parallel austreten. The second secondary optical assembly preferably has a third focal point on the outside of the second secondary optical assembly, and the second focal point coincides with the third focal point. In order for the light to be able to travel relatively far, the light beams emerging from the second secondary optical arrangement must be light bundles that are as parallel as possible. For this, the second secondary optics assembly is configured to have a convex lens-like profile, and thus the light beams projected from the focal point to the second secondary optics assembly will emerge in parallel from the exit surface of the second secondary optics assembly.

Vorteilhafterweise ist die erste sekundäre Optikanordnung im zweiten Brennpunkt und dritten Brennpunkt außerseitig der primären Optikanordnung angeordnet. Die erste sekundäre Optikanordnung blockiert einen Teil des Lichts von der primären Optikanordnung, so dass in dem ausgebildeten Lichtfleck eine Grenzlinie gebildet wird. Die erste sekundäre Optikanordnung ist vorteilhaft als Lichtblockierungsplatte konfiguriert. Advantageously, the first secondary optical arrangement is arranged in the second focal point and third focal point on the outside of the primary optical arrangement. The first secondary optical assembly blocks a portion of the light from the primary optical assembly so that a boundary line is formed in the formed light spot. The first secondary optical assembly is advantageously configured as a light blocking plate.

Die primäre Optikanordnung ist vorzugsweise becherförmig konfiguriert, wobei die becherförmige primäre Optikanordnung eine obere Oberfläche, eine untere Oberfläche und eine Umfangsbecheroberfläche, die zwischen der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche verbunden ist, umfasst, wobei die obere Oberfläche eine Austrittsfläche bildet und die Becheroberfläche eine reflektierende Oberfläche bildet. In der unteren Oberfläche ist ein vertiefter Bereich ausgebildet, der die Lichtquelle aufnimmt, und der erste Brennpunkt fällt in den vertieften Bereich. Zu der Zeit der Befestigung der Lichtquelle kann die Lichtquelle direkt von dem hinteren Abschnitt der Beleuchtungseinheit in den vertieften Bereich eingesetzt werden, womit der Zusammenbauprozess der Beleuchtungseinheit erheblich erleichtert wird. Zusätzlich kann die Lichtquelle, wenn die Lichtquelle ersetzt werden muss, einfach ersetzt werden. The primary optic assembly is preferably cup-shaped, wherein the cup-shaped primary optic assembly comprises an upper surface, a lower surface and a peripheral cup surface connected between the upper surface and the lower surface, the upper surface forming an exit surface and the cup surface forming a reflective surface Surface forms. In the lower surface, a recessed area is formed, which receives the light source, and the first focal point falls in the recessed area. At the time of mounting the light source, the light source can be directly inserted from the rear portion of the lighting unit into the recessed area, thus greatly facilitating the assembly process of the lighting unit. In addition, if the light source needs to be replaced, the light source can be easily replaced.

Die reflektierende Oberfläche ist vorteilhaft eine Totalreflexionsoberfläche (TIR-Oberfläche). Natürlich kann der reflektierende Effekt auch durch Aufbringen eines reflektierenden Materials auf die Becheroberfläche oder Aufkleben einer reflektierenden Schicht erhöht werden. The reflective surface is advantageously a total reflection surface (TIR surface). Of course, the reflective effect may also be increased by applying a reflective material to the cup surface or adhering a reflective layer.

Bei der Lichtquelle handelt es sich bevorzugt um eine LED-Lichtquelle, und die LED-Lichtquelle umfasst mindestens einen LED-Chip. Die LED-Lichtquelle hat vorteilhaft eine hohe Leuchteffizienz, lange Lebensdauer und ist energiesparsam und schadstoffarm.The light source is preferably an LED light source, and the LED light source comprises at least one LED chip. The LED light source advantageously has a high luminous efficiency, a long service life and is energy-efficient and low in emissions.

Die andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch einen Scheinwerfer für ein Fahrzeug erreicht, der eine wie oben beschriebene Beleuchtungseinheit umfasst. Der Scheinwerfer hat ein kleineres Volumen bei höherer Leuchteffizienz. The other object of the present invention is achieved by a headlight for a vehicle comprising a lighting unit as described above. The headlight has a smaller volume with higher light efficiency.

Der Scheinwerfer umfasst ferner vorzugsweise mindestens drei Lichtergänzungseinheiten, wobei sich von den Lichtergänzungseinheiten abgegebenes Licht und von der Beleuchtungseinheit abgegebenes Licht zumindest teilweise überlappen. Die drei Lichtergänzungseinheiten können den durch die Beleuchtungseinheit erzeugten Lichtfleck bei einer bestimmten Spreizung ergänzen, so dass ein Lichtfleck mit einer bestimmten Form erhalten wird. The headlamp further preferably comprises at least three light supplement units, wherein light emitted by the light supplement units and light emitted by the lighting unit at least partially overlap. The three light addition units can supplement the light spot generated by the lighting unit at a certain spread, so that a light spot having a certain shape is obtained.

Die Lichtergänzungseinheiten umfassen vorteilhaft jeweils eine Lichtergänzungslinse und eine Lichtergänzungslichtquelle. Die Lichtergänzungslichtquelle ist vorzugsweise eine LED-Lichtquelle, die aus mindestens einem LED-Chip besteht. The light supplement units advantageously each comprise a light supplementing lens and a supplementary light source. The supplemental light source is preferably an LED light source consisting of at least one LED chip.

Es versteht sich, dass, sofern nichts anderes angegeben ist, die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele, die hier beschrieben sind, miteinander kombiniert werden können. It should be understood that unless otherwise indicated, the features of the various embodiments described herein may be combined.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

Die Zeichnungen stellen einen Teil der Beschreibung zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung dar. Diese Zeichnungen veranschaulichen die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und erklären zusammen mit der Beschreibung das Prinzip der vorliegenden Erfindung. In den Zeichnungen werden gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. The drawings are part of the description for a better understanding of the present invention. These drawings illustrate the embodiments of the present invention and, together with the description, explain the principle of the present invention. In the Drawings, like parts are designated by the same reference numerals.

1 zeigt ein schematisches Diagramm der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit; 1 shows a schematic diagram of the lighting unit according to the invention;

2 zeigt ein Muster, das von dem von der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit projizierten Licht erzeugt wird; 2 shows a pattern generated by the light projected by the lighting unit according to the invention;

3 ist ein Muster, das von dem von der Lichtergänzungseinheit des erfindungsgemäßen Scheinwerfers projizierten Licht erzeugt wird; und 3 is a pattern generated by the light projected from the light supplement unit of the headlamp according to the invention; and

4 zeigt ein Muster, das von dem von dem gesamten erfindungsgemäßen Scheinwerfer projizierten Licht erzeugt wird. 4 shows a pattern generated by the light projected from the entire headlamp according to the invention.

Ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen Detailed description of the embodiments

In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die begleitenden Zeichnungen verwiesen, die einen Teil davon bilden und spezielle Ausführungsformen zur Veranschaulichung zeigen, in denen die Erfindung realisiert sein kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie, wie zum Beispiel „links“, „rechts“, „obere“, „untere“ etc., mit Bezug auf die Ausrichtung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Bauteile von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Ausrichtungen positioniert sein können, dient die Richtungsterminologie nur der Veranschaulichung und ist keinesfalls eingrenzend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen verwendet und strukturelle oder logische Änderungen durchgeführt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Die folgende ausführliche Beschreibung soll daher nicht im einschränkenden Sinne aufgefasst werden, und der Umfang der Erfindung ist durch die angehängten Ansprüche definiert. In the following detailed description, reference is made to the accompanying drawings, which form a part hereof, and which show specific embodiments for illustration in which the invention may be practiced. In this regard, directional terminology, such as "left," "right," "upper," "lower," etc., is used with reference to the orientation of the described figure (s). Because components of embodiments may be positioned in a number of different orientations, the directional terminology is illustrative only and is in no way limiting. It is understood that other embodiments may be utilized and structural or logical changes may be made without departing from the scope of the invention. The following detailed description is therefore not to be taken in a limiting sense, and the scope of the invention is defined by the appended claims.

In der Ausführungslösung der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit 100 umfasst die Beleuchtungseinheit 100 eine Lichtquelle 3 und eine primäre Optikanordnung 1 und eine sekundäre Optikanordnung 2, die in einem Lichtweg sequenziell angeordnet sind. Wie aus der Figur ersichtlich ist, erstreckt sich das Licht in der Figur von links nach rechts. Wie in 1 zu sehen ist, liegt die Lichtquelle 3 auf der Seite ganz links, die primäre Optikanordnung 1, die als erste Linse konfiguriert ist, liegt daneben, gefolgt von der sekundären Optikanordnung 2, wobei die erste Linse als eine Nahfeldkondensorlinse konfiguriert ist. Wie aus der Figur ersichtlich ist, umfasst die sekundäre Optikanordnung 2 eine erste sekundäre Optikanordnung 21 und eine zweite sekundäre Optikanordnung 22, wobei die erste sekundäre Optikanordnung 21 als Lichtblockierungsplatte konfiguriert ist und die zweite sekundäre Optikanordnung 22 als Kollimatorlinse konfiguriert ist, womit eine Zweilinsenbeleuchtungseinheit erhalten wird. In the embodiment of the illumination unit according to the invention 100 includes the lighting unit 100 a light source 3 and a primary optics assembly 1 and a secondary optics assembly 2 which are sequentially arranged in a light path. As can be seen from the figure, the light in the figure extends from left to right. As in 1 can be seen, lies the light source 3 on the leftmost side, the primary optics assembly 1 which is configured as the first lens is adjacent, followed by the secondary optical assembly 2 wherein the first lens is configured as a near field condenser lens. As can be seen from the figure, the secondary optics assembly comprises 2 a first secondary optics assembly 21 and a second secondary optics assembly 22 , wherein the first secondary optical arrangement 21 is configured as a light blocking plate and the second secondary optical assembly 22 is configured as a collimator lens, whereby a two-lens illumination unit is obtained.

Die primäre Optikanordnung 1 ist so konfiguriert, dass sie innenseitig der primären Optikanordnung 1 einen ersten Brennpunkt 11 und außenseitig der primären Optikanordnung 1 einen zweiten Brennpunkt 12 aufweist, die Lichtquelle 3 ist im ersten Brennpunkt 11 angeordnet und nach Austritt aus der primären Optikanordnung 1 konvergiert Licht von der Lichtquelle 3 im zweiten Brennpunkt 12. Bei dieser Ausführungsform weist die erste Linse, die als primäre Optikanordnung 1 dient, eine Halbellipsoidform auf, und bei dem ersten Brennpunkt und dem zweiten Brennpunkt handelt es sich um zwei Brennpunkte eines vollständigen Ellipsoids, der durch zwei Halbellipsoide gebildet ist. Somit wird das von einem Brennpunkt austretende Licht nach Reflexion an der Ellipsoidoberfläche in dem anderen Brennpunkt konvergieren. Wie in 1 ersichtlich ist, ist die Form der halbellipsoiden primären Optikanordnung 1 annähernder eine Becherform, wobei die becherförmige primäre Optikanordnung 1 eine obere Oberfläche 13, eine untere Oberfläche 14 und eine Umfangsbecheroberfläche 15, die zwischen der oberen Oberfläche 13 und der unteren Oberfläche 14 verbunden ist, umfasst, wobei die obere Oberfläche 13 eine Austrittsfläche bildet und die Becheroberfläche 15 als reflektierende Oberfläche konfiguriert ist, die eine Totalreflexionsoberfläche ist. In der unteren Oberfläche 14 ist ein vertiefter Bereich 16, der die Lichtquelle 3 aufnimmt, ausgebildet, und der erste Brennpunkt 11 fällt in den vertieften Bereich 16. Zu der Zeit der Befestigung der Lichtquelle 3 kann die Lichtquelle 3 direkt von dem hinteren Abschnitt der Beleuchtungseinheit 100 in den vertieften Bereich 16 eingesetzt werden, womit der Zusammenbauprozess der Beleuchtungseinheit 100 erheblich erleichtert wird. Zusätzlich kann die Lichtquelle 3, wenn die Lichtquelle 3 ersetzt werden muss, einfach ersetzt werden. The primary optics arrangement 1 is configured to be inside the primary optics assembly 1 a first focus 11 and on the outside of the primary optical assembly 1 a second focal point 12 has, the light source 3 is in the first focus 11 arranged and after exiting the primary optics assembly 1 light converges from the light source 3 in the second focus 12 , In this embodiment, the first lens has the primary optics arrangement 1 serves a semi-ellipsoidal shape, and the first focus and the second focus are two foci of a complete ellipsoid formed by two half-ellipsoids. Thus, the light emerging from one focal point will converge upon reflection at the ellipsoidal surface in the other focal point. As in 1 is apparent, is the shape of the semi-ellipsoid primary optics assembly 1 approaching a cup shape, wherein the cup-shaped primary optics assembly 1 an upper surface 13 , a lower surface 14 and a peripheral cup surface 15 between the upper surface 13 and the lower surface 14 is connected, wherein the upper surface 13 forms an exit surface and the cup surface 15 is configured as a reflective surface that is a total reflection surface. In the lower surface 14 is a deepened area 16 who is the light source 3 receives, trained, and the first focus 11 falls into the recessed area 16 , At the time of fixing the light source 3 can the light source 3 directly from the rear section of the lighting unit 100 in the recessed area 16 be used, thus completing the assembly process of the lighting unit 100 is greatly facilitated. In addition, the light source 3 when the light source 3 must be replaced, simply replaced.

Für eine deutliche Beschreibung der Konfiguration der Beleuchtungseinheit 100 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Beleuchtungseinheit 100 in einem X-Y-Koordinatensystem angeordnet. Wie in der Figur ersichtlich ist, liegt der erste Brennpunkt 11 im Ursprung des Koordinatensystems, während der zweite Brennpunkt 12 bei der Zahl 32 der X-Achse liegt. Zusätzlich weist die zweite sekundäre Optikanordnung 22 einen dritten Brennpunkt 221 außenseitig der zweiten sekundären Optikanordnung 22 auf, und der zweite Brennpunkt 12 fällt mit dem dritten Brennpunkt 221 zusammen. Ferner ist die erste sekundäre Optikanordnung 21, die als Lichtblockierungsplatte konfiguriert ist, im zweiten Brennpunkt 12 angeordnet und der dritte Brennpunkt 221 ist außenseitig der primären Optikanordnung 1 angeordnet. Wie in 1 ersichtlich ist, ist die Lichtblockierungsplatte nicht präzise im zweiten Brennpunkt 12 und dritten Brennpunkt 221 angeordnet, sondern etwas links davon, d.h., sie ist ein wenig in Richtung der primären Optikanordnung 1 verschoben, was jedoch den tatsächlichen Effekt der Lichtblockierungsplatte nicht beeinträchtigt. For a clear description of the configuration of the lighting unit 100 According to the embodiment of the invention, the lighting unit 100 arranged in an XY coordinate system. As can be seen in the figure, the first focus is located 11 at the origin of the coordinate system, while the second focal point 12 at the number 32 the X axis lies. In addition, the second secondary optical assembly has 22 a third focal point 221 on the outside of the second secondary optical assembly 22 on, and the second focal point 12 falls to the third focus 221 together. Furthermore, the first secondary optical arrangement 21 , which is configured as a light blocking plate, in the second focal point 12 arranged and the third focal point 221 is the outside of the primary optics assembly 1 arranged. As in 1 As can be seen, the light blocking plate is not precisely in the second focal point 12 and third focus 221 but something to the left of it, ie, it is a little towards the primary optics arrangement 1 postponed what however, does not affect the actual effect of the light blocking plate.

Zusätzlich ist bei dieser Ausführungsform die zweite sekundäre Optikanordnung 22, die als Kollimatorlinse dient, so konfiguriert, dass sie ein konvexlinsenähnliches Profil aufweist, und somit werden die von dem Brennpunkt zur zweiten sekundären Optikanordnung 22 projizierten Lichtstrahlen parallel von der Austrittsfläche der zweiten sekundären Optikanordnung 22 austreten.In addition, in this embodiment, the second secondary optical assembly 22 serving as a collimator lens configured to have a convex lens-like profile, and thus, those from the focal point to the second secondary optical array 22 projected light rays in parallel from the exit surface of the second secondary optical assembly 22 escape.

Ferner handelt es sich bei dieser Ausführungsform bei der Lichtquelle 3 um eine LED-Lichtquelle, und die LED-Lichtquelle 3 kann einen LED-Chip oder ein Array, das aus mehreren LED-Chips besteht, enthalten. Wenn die Lichtquelle 3 von dem hinteren Abschnitt der Beleuchtungseinheit 100 eingesetzt wird, d.h. in der in der Figur gezeigten Richtung von der negativen Achse zu der positiven Achse der X-Achse, werden die anderen Bauteile der LED-Lichtquelle, zum Beispiel der Kühlkörper, der nicht in den Figuren gezeigt ist, außenseitig der primären Optikanordnung 1 festgehalten. Der Kühlkörper ist nicht innenseitig der primären Optikanordnung 1 angeordnet und daher kann die primäre Optikanordnung 1 mit einer relativ kleinen Größe hergestellt werden, was die Größe der Beleuchtungseinheit 100 erheblich reduziert. Da die Bauteile der Lichtquelle 3 nicht innenseitig der primären Optikanordnung 1 angeordnet werden müssen, wird der Kühlkörper 3 außerdem nicht das von der Lichtquelle 3 abgegebene Licht blockieren, was die Leuchteffizienz der Beleuchtungseinheit 100 weiter verbessert. Further, in this embodiment, the light source 3 around a LED light source, and the LED light source 3 may include an LED chip or an array consisting of multiple LED chips. When the light source 3 from the rear portion of the lighting unit 100 is used, that is, in the direction shown in the figure from the negative axis to the positive axis of the X-axis, the other components of the LED light source, for example, the heat sink, which is not shown in the figures, outside of the primary optical assembly 1 recorded. The heat sink is not inside the primary optics assembly 1 arranged and therefore can the primary optics assembly 1 be made with a relatively small size, which is the size of the lighting unit 100 considerably reduced. Because the components of the light source 3 not inside the primary optics assembly 1 must be arranged, the heat sink 3 not that of the light source 3 emitted light blocking what the luminous efficiency of the lighting unit 100 further improved.

Zusätzlich zeigt 1 schematisch ein Diagramm eines Lichtwegs eines von der Lichtquelle 3 abgegebenen Lichtstrahls. Wie aus der Figur ersichtlich ist, leuchtet der Lichtstrahl von dem ersten Brennpunkt 11 zu der reflektierenden Oberfläche 15 über der X-Achse, und die reflektierende Oberfläche 15 ermöglicht es dem Lichtstrahl, durch den zweiten Brennpunkt 12 zu laufen und daraufhin auf die Einfallsfläche der zweiten sekundären Optikanordnung 22 unterhalb der X-Achse zu fallen. Da der zweite Brennpunkt 12 mit dem dritten Brennpunkt 221 der zweiten sekundären Optikanordnung 22 zusammenfällt, läuft der Lichtstrahl durch die zweite sekundäre Optikanordnung 22 und tritt unterhalb der X-Achse in einer zu der X-Achse parallelen Richtung aus. Die von der Lichtquelle 3 in Richtung der reflektierenden Oberfläche 15 unterhalb der X-Achse abgegebenen Lichtstrahlen werden nach Reflexion an der reflektierenden Oberfläche auch durch den zweiten Brennpunkt 12 austreten. Jedoch wird ein Teil dieser Lichtstrahlen durch die erste sekundäre Optikanordnung 21, die als Lichtblockierungsplatte dient, blockiert und somit nicht auf die zweite sekundäre Optikanordnung 22 fallen, wodurch bei dem erzeugten Lichtfleck eine Grenzlinie gebildet wird. In 2 ist die Grenzlinie im oberen Abschnitt des Bilds deutlich zu sehen. Additionally shows 1 schematically a diagram of an optical path of the light source 3 emitted light beam. As can be seen from the figure, the light beam shines from the first focus 11 to the reflective surface 15 above the x-axis, and the reflective surface 15 allows the light beam through the second focal point 12 to run and then on the incident surface of the second secondary optics assembly 22 fall below the X-axis. Because the second focus 12 with the third focus 221 the second secondary optics assembly 22 coincides, the light beam passes through the second secondary optical assembly 22 and exits below the X axis in a direction parallel to the X axis. The of the light source 3 in the direction of the reflective surface 15 After the reflection at the reflecting surface, light beams emitted below the X axis are also reflected by the second focal point 12 escape. However, part of these light rays will pass through the first secondary optical assembly 21 , which serves as a light blocking plate, blocked and thus not on the second secondary optical assembly 22 fall, whereby a boundary line is formed at the generated light spot. In 2 the boundary line in the upper part of the picture is clearly visible.

Da die zweite sekundäre Optikanordnung 22 als Kollimatorlinse konfiguriert ist, erzeugt die Beleuchtungseinheit 100 ferner einen Lichtfleck, den so genannten „Hotspot“. In dem in 2 gezeigten Muster, welches durch das von der Beleuchtungseinheit 100 projizierte Licht erzeugt wird, ist der Hotspot deutlich in der Mitte des Musters zu sehen. In dem Scheinwerfer für Fahrzeuge ist jedoch der Hotspot allein nicht genug, da entsprechend den Beleuchtungsstandards der von dem Scheinwerfer erzeugte Lichtfleck auch eine gewisse Ausbreitung aufweisen muss. Dazu umfasst der erfindungsgemäße Scheinwerfer vorzugsweise weiterhin mindestens drei Lichtergänzungseinheiten, die jeweils eine Lichtergänzungslinse und eine Lichtergänzungslichtquelle umfassen. Ähnlich kann es sich bei der Lichtergänzungslichtquelle auch um eine LED-Lichtquelle handeln. Because the second secondary optics assembly 22 configured as a collimator lens, generates the illumination unit 100 Furthermore, a light spot, the so-called "hotspot". In the in 2 shown pattern, which by the lighting unit 100 projected light is generated, the hotspot is clearly visible in the middle of the pattern. In the vehicle headlight, however, the hotspot alone is not enough because, according to the lighting standards, the light spot produced by the headlight also needs to have some propagation. For this purpose, the headlight according to the invention preferably further comprises at least three light addition units, each comprising a light supplement lens and a light supplementing light source. Similarly, the supplemental light source may also be an LED light source.

3 zeigt ein Muster, welches nach dem Stapeln der von den drei Lichtergänzungseinheiten erzeugten Lichtflecken gebildet wird. Wie aus der Figur ersichtlich ist, weist der Lichtfleck eine Spreizung von ungefähr ±35° auf. Nach Kombinieren der Lichtergänzungseinheiten mit der Beleuchtungseinheit 100 ergibt sich das in 4 gezeigte Muster. Wie aus der Figur ersichtlich ist, weist der von dem Scheinwerfer gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung erzeugte Lichtfleck eine Spreizung von ungefähr ±35° auf, die auch einen Hotspot in dem Mittelbereich aufweist. 3 shows a pattern formed after stacking the light spots generated by the three light supplement units. As can be seen from the figure, the light spot has a spread of approximately ± 35 °. After combining the light supplement units with the lighting unit 100 this results in in 4 shown pattern. As can be seen from the figure, the light spot produced by the headlamp according to the preferred embodiment of the invention has a spread of about ± 35 °, which also has a hotspot in the central area.

Bei dem oben Gesagten handelt es sich lediglich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, und sie sollen den Schutzbereich der Anmeldung nicht einschränken. Für den Fachmann kann die Erfindung verschiedene Abänderungen und Änderungen aufweisen. Jegliche Änderungen, äquivalente Substitutionen, Verbesserungen, die innerhalb des Gedankens und Prinzips der vorliegenden Erfindung liegen, sollen vom Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung abgedeckt sein. The above are merely preferred embodiments of the invention and are not intended to limit the scope of the application. For the skilled person, the invention may have various modifications and changes. Any changes, equivalent substitutions, improvements that are within the spirit and the spirit of the present invention are intended to be within the scope of the present application.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: primäre Optikanordnung primary optics arrangement
11 11: erster Brennpunkt first focus
12 12: zweiter Brennpunkt second focal point
13 13: obere Oberfläche upper surface
14 14: untere Oberfläche lower surface
15 15: Becheroberfläche cup surface
16 16: vertiefter Bereich recessed area
2 2: sekundäre Optikanordnung secondary optics arrangement
21 21: erste sekundäre Optikanordnung first secondary optics arrangement
22 22: zweite sekundäre Optikanordnung second secondary optics arrangement
221221: dritter Brennpunkt third focus
3 3: Lichtquelle light source
100100: Beleuchtungseinheit lighting unit

Claims

Lighting unit ( 100 ) for a vehicle that has a light source ( 3 ) and a primary optics assembly ( 1 ) and a secondary optical arrangement ( 2 ), which are arranged sequentially in a light path, characterized in that the primary optical arrangement ( 1 ) is configured as a first lens and from the light source ( 3 ) emitted light after refraction at the primary optical assembly ( 1 ) by the secondary optical arrangement ( 2 ) exit.

Lighting unit ( 100 ) according to claim 1, characterized in that the first lens is configured as Nahfeldkondensorlinse.

Lighting unit ( 100 ) according to claim 1, characterized in that the light source ( 3 ) in or on the first lens in one of the light exit direction of the lighting unit ( 100 ) pointing away direction.

Lighting unit ( 100 ) According to any one of claims 1-3, characterized in that the secondary optics assembly ( 2 ) a first secondary optical arrangement ( 21 ) and a second secondary optical arrangement ( 22 ), wherein the first secondary optical arrangement ( 21 ) partially from the primary optics arrangement ( 1 ) leaking light blocked.

Lighting unit ( 100 ) according to claim 4, characterized in that the second secondary optical arrangement ( 22 ) is configured as a collimator lens.

Lighting unit ( 100 ) according to claim 4, characterized in that the primary optical arrangement ( 1 ) is configured so that it is inside the primary optical assembly ( 1 ) a first focal point ( 11 ) and on the outside of the primary optical arrangement ( 1 ) a second focal point ( 12 ), the light source ( 3 ) at the first focal point ( 11 ) and after exiting the primary optical arrangement ( 1 ) Light from the light source ( 3 ) in the second focal point ( 12 ) converges.

Lighting unit ( 100 ) according to claim 6, characterized in that the second secondary optical arrangement ( 22 ) on the outside of the second secondary optical arrangement ( 22 ) a third focal point ( 221 ), and the second focal point ( 12 ) with the third focal point ( 221 ) coincides.

Lighting unit ( 100 ) according to claim 7, characterized in that the first secondary optical arrangement ( 21 ) in the second focal point ( 12 ) and third focal point ( 221 ) off the primary optics assembly ( 1 ) is arranged.

Lighting unit ( 100 ) according to claim 4, characterized in that the first secondary optical arrangement ( 21 ) is configured as a light blocking plate.

Lighting unit ( 100 ) according to one of claims 1-4, characterized in that the primary optical arrangement ( 1 ) is cup-shaped, wherein the cup-shaped primary optical arrangement ( 1 ) an upper surface ( 13 ), a lower surface ( 14 ) and a peripheral cup surface ( 15 ) between the upper surface ( 13 ) and the lower surface ( 14 ), wherein the upper surface ( 13 ) forms an exit surface and the cup surface ( 15 ) forms a reflective surface.

Lighting unit ( 100 ) according to claim 10, characterized in that in the lower surface ( 14 ) a recessed area ( 16 ), the light source ( 3 ), is formed and the first focal point ( 11 ) in the recessed area ( 16 ) falls.

Lighting unit ( 100 ) according to claim 11, characterized in that the reflecting surface is a total reflection surface.

Lighting unit ( 100 ) according to any one of claims 1-4, characterized in that it is in the light source ( 3 ) is an LED light source.

Lighting unit ( 100 ) according to claim 13, characterized in that the LED light source ( 3 ) comprises at least one LED chip.

Headlight for a vehicle, characterized in that the headlight is a lighting unit ( 100 ) according to any one of claims 1-14.

Headlamp according to Claim 15, characterized in that the headlamp further comprises at least three light supplement units, light emitted by the light supplement units and the illumination unit ( 100 ) at least partially overlap emitted light.

Headlight according to claim 16, characterized in that the light supplementing units each comprise a light supplementing lens and a supplementary light source.

Headlamp according to claim 17, characterized in that the light supplementing light source is an LED light source that consists of at least one LED chip.