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Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des ersten nebengeordneten Patentanspruchs. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Scheinwerfers für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des zweiten nebengeordneten Patentanspruchs.
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Von dem Unternehmen Audi AG ist ein Fahrzeugmodell „R8 LMX” bekannt, das einen Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug mit einem Leuchtdiodenelement als erster Lichtquelle und einem Laserelement als zweite Lichtquelle bekannt, mittels welchen jeweils Licht erzeugbar ist, welches von dem Scheinwerfer zum Erzeugen einer ersten, dem Leuchtdiodenelement zugeordneten, und einer zweiten, dem Laserelement zugeordneten, Lichtverteilung in einen Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs abstrahlbar ist. Dabei sind die beiden Lichtverteilungen zu einer gemeinsamen Lichtverteilung wenigstens teilweise überlagert. Die zweite dem Laserelement zugeordnete Lichtverteilung wird dabei insbesondere zur Bereitstellung einer Fernlichtfunktion genutzt.
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Von dem Fahrzeugmodell „Audi A8” des Unternehmens Audi AG ist ein Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug mit einer Vielzahl von Leuchtdiodenelementen als Lichtquelle bekannt. Es ist eine mittels einer Steuereinrichtung steuerbare Schalteinrichtung vorgesehen, mittels welcher die Leuchtdiodenelemente zum variablen Einstellen einer Lichtverteilung einzeln schaltbar sind. Weiterhin ist vom Audi R18-Rennwagen ein Scheinwerfer bekannt, bei welchem ein Laserelement als zweite Lichtquelle und eine Vielzahl von Leuchtdiodenelementen als erste Lichtquelle vorgesehen sind.
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Aus der
DE 103 47 951 A1 ist ein Scheinwerfer bekannt, bei welchem das von einer zweiten Lichtquelle erzeugte Licht mittels einer Reflektoreinrichtung in dem Strahlengang des von einer ersten Lichtquelle erzeugten Lichts einkoppelbar ist. Zu diesem Zweck ist insbesondere ein schwenkbar gelagertes, einseitig für das Licht der ersten Lichtquelle durchlässiges Spiegelelement vorgesehen. Als zweite Lichtquelle kann beispielsweise eine Infrarotlichtquelle oder eine UV-Lichtquelle verwendet werden.
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Aus der
DE 103 47 635 A1 ist ein Scheinwerfer bekannt, welcher mehrere Lichtquellen in einem Gehäuseteil umfasst. Insbesondere sind ein Fernlicht und ein Laserelement gemeinsam in diesem Gehäuseteil angeordnet.
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Aus der
EP 1 270 324 A2 ist ein Scheinwerfer mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Lichtquellen bekannt. Diese Vielzahl von Lichtquellen bildet ein Array, welcher eine Vielzahl von zueinander parallelen Lichtbündeln emittiert. Die Lichtquellen können beispielsweise als Laserelement oder als Leuchtdiodenelement ausgebildet sein.
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Die oben beschriebenen Scheinwerfer haben dabei den Nachteil gemein, dass ihre in einen Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs abstrahlbare gemeinsame Lichtverteilung nur in sehr eingeschränktem Maße variabel einstellbar ist, beispielsweise indem eine Lichtquelle ausgeschaltet wird. Dadurch ist solch ein Scheinwerfer nur in sehr eingeschränktem Maße bei gewissen Funktionalitäten einsetzbar. Beispielsweise ist es bei der Verwendung von mehreren Lichtquellen nicht möglich, entgegenkommende Verkehrsteilnehmer gezielt vollvariabel im gesamten Bereich der Lichtverteilung auszublenden, sodass diese nicht geblendet werden. Es ist also beispielsweise lediglich möglich, das Laserelement insgesamt auszuschalten, wodurch die Umgebung des Fahrzeugs jedoch insgesamt schlechter beleuchtet ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Scheinwerfer zu schaffen, der ein besonders hohes Maß an Funktionalität aufweist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Scheinwerfer mit den Merkmalen des ersten nebengeordneten Patentanspruchs gelöst. Weiterhin wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des zweiten nebengeordneten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.
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Bei dem erfindungsgemäßen Scheinwerfer ist es vorgesehen, dass dem Laserelement eine mittels der Steuereinrichtung steuerbare Ablenkeinrichtung zugeordnet ist, mittels welcher das von dem Laserelement erzeugte Licht zum variablen Einstellen der zweiten Lichtverteilung ablenkbar ist, wodurch in Verbindung mit der ebenfalls einstellbaren ersten Lichtverteilung die gesamte gemeinsame Lichtverteilung variabel einstellbar ist. Dadurch weist der Scheinwerfer ein besonders hohes Maß an Funktionalität auf, beispielsweise können so problemlos andere Verkehrsteilnehmer ausgeblendet werden oder aber auch Fahrbahnmarkierungen und/oder Verkehrsschilder besonders gut beleuchtet werden. Das Laserelement umfasst beispielsweise eine Laserdiode zum Erzeugen eines Lichtstrahls. Zusätzlich kann das Laserelement einen Konverter umfassen, welcher beispielsweise durch den Lichtstrahl einer Laserdiode zum Leuchten mit einer anderen Farbe als dieser Lichtstrahl angeregt wird. Aufgrund des Konverters kann das Laserelement so Licht mit einer anderen Spektralverteilung erzeugen als nur mit einer Laserdiode. Die Spektralverteilung kann so beispielsweise weißem Licht entsprechen. Bei der Ablenkeinrichtung kann es sich beispielsweise um ein schwenkbar gelagertes Spiegelelement handeln. Alternativ kann die Ablenkeinrichtung ein sogenanntes Digital Micromirror Device, kurz DMD, umfassen. Dabei handelt es sich um eine Vielzahl von Mikrospiegelelementen, welche einzeln verstellbar sind. Ein DMD wird vorzugsweise genutzt wenn das Laserelement einen Konverter umfasst um das vom Konverter abgegebene Licht abzulenken. Sowohl die Ablenkeinrichtung als auch die Schalteinrichtung ist dabei mittels der Steuereinrichtung steuerbar. So ist es möglich, eine gemeinsame integrierte Steuerung vorzusehen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine maximale Ortsauflösung der durch die Ablenkeinrichtung einstellbaren, dem Laserelement zugeordneten zweiten Lichtverteilung höher ist, als eine maximale Ortsauflösung der durch die Schalteinrichtung einstellbaren, der Vielzahl von Leuchtdiodenelementen zugeordneten ersten Lichtverteilung. Dadurch kann mit der Vielzahl von Leuchtdiodenelementen besonders einfach eine Grundbeleuchtung des Umgebungsbereichs bereitgestellt werden und diese dann durch das Laserelement als zweite Lichtquelle besonders einfach variabel durch eine Überlagerung der zweiten Lichtverteilung eingestellt werden. Die maximale Ortsauflösung beschreibt dabei die minimale Größe von einem Teilbereich einer der Lichtverteilungen, welcher einzeln z. B. in der Helligkeit oder Farbe einstellbar ist. Bei der ersten Lichtquelle mit der Vielzahl von Leuchtdiodenelementen beschreibt die maximale Ortsauflösung also beispielsweise den Teilbereich der Lichtverteilung, welcher durch das einzelne Anschalten eines einzigen Leuchtdiodenelements beleuchtet wahlweise werden kann. Insbesondere wenn das Laserelement dazu genutzt wird, in einem bestimmten Teilbereich der gemeinsamen Lichtverteilung deren dortige Helligkeit zu erhöhen, ist eine Helligkeitsverteilung besonders präzise einstellbar. Dagegen können durch die geringere Ortsauflösung bei der Vielzahl von Leuchtdiodenelementen diese besonders kostengünstig sein.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein von dem Laserelement erzeugter und von dem Scheinwerfer abgestrahlter Lichtstrahl einen Öffnungswinkel von kleiner oder gleich 0,3° aufweist. Dies gilt insbesondere zu einem bestimmten Zeitpunkt. Der Öffnungswinkel bestimmt dabei im Wesentlichen die maximale Ortsauflösung, wobei die Ortsauflösung größer ist, je kleiner der Öffnungswinkel ist. Ein besonders kleiner Öffnungswinkel, also kleiner oder gleich 0,3°, hat zur Folge, dass auch in großer Entfernung von dem Scheinwerfer der minimale einstellbare Teilbereich der Lichtverteilung eine besonders kleine Fläche umfasst. Dadurch kann durch das Laserelement besonders gut variabel eingestellt werden.
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Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die der Vielzahl von Leuchtdiodenelementen zugeordnete erste Lichtverteilung einen größeren Lichtstrom aufweist als die dem Laserelement zugeordnete zweite Lichtverteilung. Mittels der Vielzahl von Leuchtdiodenelementen lässt sich gegenüber dem Laserelement ein Lichtstrom besonders kostengünstig bereitstellen. So kann die Vielzahl von Leuchtdiodenelementen für die Bereitstellung einer großflächigen Grundlichtverteilung bereitgestellt werden. Das Laserelement kann dann entsprechend mit geringerer Leistung dimensioniert sein und ist damit ebenfalls besonders kostengünstig, wenn es nur für die Bereitstellung einer Fernlichtfunktion und/oder zum variablen Einstellen beziehungsweise Modifizieren der Grundlichtverteilung beispielsweise durch Überlagerung dient. Mit dem Laserelement lässt sich besonders einfach, insbesondere im Vergleich zu der Vielzahl von Leuchtdiodenelementen, Licht mit einer besonders hohen Leuchtdichte erzeugen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die von der Vielzahl von Leuchtdiodenelementen erzeugte erste Lichtverteilung in Bezug auf eine Fahrzeugquerrichtung eine größere Ausdehnung aufweist, als die von dem Laserelement erzeugte zweite Lichtverteilung. Erneut kann so mittels der Vielzahl von Leuchtdiodenelementen eine besonders kostengünstige Grundlichtverteilung bereitgestellt werden. Insbesondere die Ablenkeinrichtung kann nun so gestaltet sein, dass mittels der zweiten Lichtverteilung lediglich eine Lichtverteilung in einem Kernbereich der ersten Lichtverteilung bereitstellbar ist. So kann die Ablenkeinrichtung besonders platzsparend und kostengünstig sein. Außerdem kann so besonders einfach verhindert werden, dass bei einer Fehlfunktion des Laserelements oder der Ablenkeinrichtung andere Verkehrsteilnehmer in einem Randbereich der gemeinsamen Lichtverteilung geblendet werden. Dies ist besonders sinnvoll, wenn von dem Laserelement Licht mit einer besonders hohen Leuchtdichte bereitgestellt wird. Eine besonders hohe Lichtintensität kann andernfalls Augenirritationen verursachen.
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In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die jeweilige Lichtverteilung in Abhängigkeit von durch eine Sensoreinrichtung erfassten Umgebungsinformationen einstellbar ist. Die Sensoreinrichtung kann beispielsweise eine Kamera, ein Radar, ein Ultraschallsensor, einen GPS-Empfänger und/oder einen Empfänger einer Car-to-Car-Kommunikationsanlage umfassen. Der Sensoreinrichtung können auch Umgebungsinformationen aus einem Navigationssystem bereitgestellt werden. Damit ist es beispielsweise möglich, andere Verkehrsteilnehmer, Tiere, Hindernisse, Abzweigungen, Verkehrsschilder und/oder Fahrbahnmarkierungen gezielt besonders hell zu beleuchten oder auszublenden. So kann der Vorteil genutzt werden, dass die gesamte gemeinsame Lichtverteilung besonders gut variabel einstellbar ist, um weitere Funktionalitäten des Scheinwerfers bereitzustellen. Dadurch kann insbesondere eine Fahrsicherheit erhöht werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass im Bereich der zumindest teilweisen Überlagerung der ersten und der zweiten Lichtverteilung ein Rand der zwei überlagerten Lichtverteilung die gleiche Helligkeit aufweist, wie die erste Lichtverteilung an einer direkt angrenzenden Stelle. Dadurch kann durch einen Beobachter nicht mehr in seiner Wahrnehmung zwischen der zweiten und der ersten Lichtverteilung unterschieden und/oder eine Kontrastkante erkannt werden. Eine solche Wahrnehmung kann anderenfalls zu Irritierung und Ablenkungen führen. Gegebenenfalls ist es bereits ausreichend, wenn die Helligkeit wenigstens ähnlich ist. Dieser Vorteil kann zusätzlich dadurch verstärkt werden, dass die erste und die zweite Lichtverteilung durch Licht mit einer gleichen Farbe erzeugt wird.
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Alternativ kann auch bewusst eine Kontrastkante zwischen der überlagerten Lichtverteilung und der ersten Lichtverteilung vorgesehen werden. Dadurch kann der Blick des Fahrers gezielt auf diesen Bereich gelenkt werden und damit beispielsweise auf besondere Gefahrenbereiche. Außerdem ist das Laserelement so erlebbar durch die deutlichen Grenzen der Lichtverteilungen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Vielzahl von Leuchtdiodenelementen und das Laserelement zum Bereitstellen der Funktionalität eines Fernlichts vorgesehen sind und der Scheinwerfer eine weitere Lichtquelle zum Bereitstellen einer Funktionalität eines Abblendlichts umfasst. Diese weitere Lichtquelle und eine gegebenenfalls notwendige weitere Schalt- und/oder Ablenkeinrichtung können dann wesentlich weniger leistungsfähig und komplex gestaltet sein, als die bereits vorher beschriebenen Komponenten des Scheinwerfers. Damit können auch diese Komponenten dann entsprechend kostengünstig und gegebenenfalls weniger leistungsfähig gestaltet sein.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Scheinwerfers für ein Kraftfahrzeug ist es vorgesehen, dass dem Laserelement eine mittels der Steuereinrichtung steuerbare Ablenkeinrichtung zugeordnet ist, mittels welcher das von dem Laserelement erzeugte Licht zum variablen Einstellen der zweiten Lichtverteilung abgelenkt wird, wodurch in Verbindung mit der ebenfalls einstellbaren ersten Lichtverteilung die gesamte gemeinsame Lichtverteilung variabel eingestellt wird. Die vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Scheinwerfer beschriebenen Vorteile und Ausgestaltungen gelten in ebensolcher Weise für dieses Verfahren.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in den jeweils angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Dabei zeigen:
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1 in einer schematischen Draufsicht ein Kraftfahrzeug mit zwei Scheinwerfern;
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2 in einer weiteren schematischen Draufsicht das Kraftfahrzeug gemäß 1, wobei die durch die Scheinwerfer erzeugte Lichtverteilung im größeren Detail dargestellt ist;
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3 in einer schematischen Ansicht die durch die Scheinwerfer gemäß 1 und 2 erzeugte Lichtverteilung, wobei diese auf eine Wand projiziert ist; und
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4 eine weitere schematische Ansicht gemäß 3, wobei eine andere Lichtverteilung gezeigt ist.
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1 zeigt in einer schematischen Draufsicht ein Kraftfahrzeug 10 mit zwei Scheinwerfern 12. Die Scheinwerfer 12 umfassen jeweils als eine erste Lichtquelle 14 eine Vielzahl von Leuchtdiodenelementen und als eine zweite Lichtquelle 16 ein Laserelement. Mittels dieser Lichtquellen 14, 16 ist jeweils Licht erzeugbar, welches von den Scheinwerfern 12 zum Erzeugen einer ersten, der Vielzahl von Leuchtdiodenelementen zugeordneten, und einer zweiten, dem Laserelement zugeordneten, Lichtverteilung 18 und 20 in einen Umgebungsbereich 22 des Kraftfahrzeugs 10 abgestrahlt wird. Die beiden Lichtverteilungen 18, 20 werden dabei zu einer gemeinsamen Lichtverteilung 24 wenigstens teilweise überlagert. Im gezeigten Fall liegt beispielsweise die zweite, dem Laserelement zugeordnete Lichtverteilung 20 in einem Kernbereich der ersten, der Vielzahl von Leuchtdiodenelementen zugeordneten ersten Lichtverteilung 18. Dort erhöht also die zweite Lichtverteilung 20 die Helligkeit der ersten Lichtverteilung 18. Die beiden Lichtverteilungen 18, 20 bilden damit zusammen eine gemeinsame Lichtverteilung 24.
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Der Vielzahl von Leuchtdiodenelementen ist eine mittels einer Steuereinrichtung 26 steuerbare Schalteinrichtung 28 zugeordnet, mittels welcher die Leuchtdiodenelemente zum variablen Einstellen der ersten Lichtverteilung 18 einzeln schaltbar sind. Beispielsweise werden mittels der Schalteinrichtung 28 einzelne Leuchtdiodenelemente an- oder ausgeschaltet. Alternativ oder zusätzlich können mittels der Schalteinrichtung 28 verschiedene Stromstärken, Pulsweitenmodulationen und/oder Stromspannungen für die Versorgung einzelner Leuchtdiodenelemente eingestellt werden, um so deren jeweilige Leuchtkraft zu verändern. Damit ist die erste Lichtverteilung 18 variabel einstellbar. Allerdings können so beispielsweise noch nicht gezielt andere Verkehrsteilnehmer ausgeblendet werden, da die zweite dem Laserelement zugeordnete Lichtverteilung 20 so nicht variabel einstellbar ist.
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Deswegen ist dem Laserelement eine mittels der Steuereinrichtung 26 steuerbare Ablenkeinrichtung 30 zugeordnet, mittels welcher das von dem Laserelement erzeugte Licht zum variablen Einstellen der zweiten Lichtverteilung 18 ablenkbar ist, wodurch in Verbindung mit der ebenfalls einstellbaren ersten Lichtverteilung 18 die gesamte gemeinsame Lichtverteilung 24 variabel einstellbar ist. So können beispielsweise entgegenkommende andere Verkehrsteilnehmer problemlos in der Lichtverteilung 24 ausgeblendet werden. Insgesamt können so die Scheinwerfer 12 besonders einfach genutzt werden, um weitere Funktionen bei der gemeinsamen Lichtverteilung 24 zur Verfügung zu stellen. Die Ablenkeinrichtung 30 kann dabei beispielsweise ein Digital Micromirror Device, kurz DMD, umfassen. Dabei handelt es sich um eine Vielzahl von Mikrospiegelelementen, welche auf einem Chip gemeinsam angeordnet sind und einen durch das Laserelement erzeugten Lichtstrahl ablenken. Vorzugsweise umfasst dabei das Laserelement eine Laserdiode und einen Konverter, wobei die Laserdiode den Konverter zum Leuchten anregt, sodass dann das vom Konverter abgegebene Licht durch den DMD abgelenkt wird So ist das Einstellen der zweiten Lichtverteilung 20 ähnlich zu dem Einstellen der ersten Lichtverteilung 18 mittels der Schalteinrichtung 28. Alternativ kann ein schwenkbar gelagertes Spiegelelement vorgesehen sein, womit dann die zweite Lichtverteilung 20 beispielsweise zeilenweise in dem Umgebungsbereich 22 des Kraftfahrzeugs 10 aufgebaut wird. Bei einem Scheinwerfer 12 mit einem Laserelement ist es üblicherweise vorgesehen, dass das erzeugte Licht von einem hier nicht gezeigten Konverter in ein anderes Farbspektrum konvertiert wird. Der Konverter kann im Strahlengang vor oder nach der Ablenkeinrichtung 30 angeordnet sein.
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2 zeigt in einer weiteren schematischen Draufsicht das Kraftfahrzeug 10 gemäß 1. Hierbei sind die Lichtverteilungen 18, 20 und 24 in größerem Detail dargestellt. Insbesondere ist veranschaulicht, dass eine maximale Ortsauflösung der durch die Ablenkeinrichtung 30 einstellbaren, dem Laserelement zugeordneten zweiten Lichtverteilung 20 höher ist, als eine maximale Ortsauflösung der durch die Schalteinrichtung 28 einstellbaren, der Vielzahl von Leuchtdiodenelementen zugeordneten ersten Lichtverteilung 18 ist. Die maximale Ortsauflösung entspricht dabei der minimalen Größe von Teilbereichen 32, 34, 36, welche variabel einstellbar sind. Beispielsweise kann durch das einzelne Ausschalten eines Leuchtdiodenelements der Teilbereich 36 der Lichtverteilung 18 ausgeblendet werden. In der Realität existieren Überlagerungen zwischen den verschiedenen durch die einzelnen Leuchtdiodenelemente aus- oder einblendbaren Teilbereichen der Lichtverteilung 18, die aufgrund der Übersichtlichkeit hier nicht dargestellt sind. Bei der zweiten Lichtverteilung 20 kann dagegen der wesentlich kleinere Teilbereich 34 gezielt durch Ansteuern des Laserelements oder der Ablenkeinrichtung 30 mittels der Steuereinrichtung 26 variabel eingestellt werden, insbesondere ausgeblendet werden.
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Forschungen haben ergeben, dass in einem Randbereich einer Lichtverteilung 24 eine geringere Ortsauflösung benötigt wird, als in einem Kernbereich. Eine hohe Ortsauflösung bereitzustellen, ist mit einem Laserelement und mit der Ablenkeinrichtung 30 wesentlich weniger aufwendig als mit einer Vielzahl von Leuchtdiodenelementen und der Schalteinrichtung 28. Eine solche Kombination ist also besonders vorteilhaft. Außerdem kann dadurch, dass die Lichtverteilung 20, welche dem Laserelement zugeordnet ist, in einem Kernbereich der Lichtverteilung 18 liegt, die Helligkeit in diesem Kernbereich der Lichtverteilung 24 durch die Addition der beiden Lichtverteilungen 18, 20 besonders erhöht werden. Im Randbereich wird dagegen ebenfalls weniger Helligkeit benötigt.
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Die Größe der Teilbereiche 32, 34 wird insbesondere durch einen Öffnungswinkel des von dem Laserelement erzeugten und von dem Scheinwerfer 12 abgestrahlten Lichtstrahls definiert. Sie ist eine Funktion des Öffnungswinkels und des Abstandes. Der Öffnungswinkel ist in 2 durch die beiden Pfeile 38 veranschaulicht. Im gezeigten Beispiel ist dieser Öffnungswinkel beispielsweise kleiner oder gleich 0,3°, insbesondere kleiner 0,1°. Gerade bei der Bereitstellung einer Fernlichtfunktion lässt sich so in einem besonders großen Abstand vom Kraftfahrzeug 10 noch eine besonders gute Ortsauflösung erzielen. In 2 ist veranschaulicht wie der einzeln variabel einstellbare Teilbereich 32, welcher näher zum Kraftfahrzeug 10 ist, kleiner ist als der weiter von dem Kraftfahrzeug 10 distanzierte Teilbereich 34.
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Weiterhin ist in 1 und 2 veranschaulicht, dass die von der Vielzahl von Leuchtdiodenelementen, welche auch als LEDs bezeichnet werden, erzeugte erste Lichtverteilung 18 in Bezug auf die Fahrzeugquerrichtung des Kraftfahrzeugs 10 eine größere Ausdehnung aufweist, als die von dem Laserelement erzeugte zweite Lichtverteilung 20. Auch hiermit kann den Forschungsergebnissen besonders gut gerecht werden, dass im Randbereich eine geringere Ortsauflösung und eine geringere Helligkeit benötigt werden, als in einem Kernbereich. Dadurch können die Scheinwerfer 12 besonders kostengünstig gestaltet werden.
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Außerdem ist eine Sensoreinrichtung 40 in Form einer Kamera gezeigt. Mittels dieser Sensoreinrichtung 40 sind Umgebungsinformationen erfassbar, insbesondere beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer, Fahrbahnmarkierungen und/oder Verkehrsschilder. In Abhängigkeit von diesen Umgebungsinformationen sind die jeweiligen Lichtverteilungen 18, 20 und damit auch die Lichtverteilung 24 durch die Steuereinrichtung 26 einstellbar. Dadurch können weitere Funktionalitäten des Scheinwerfers 12 bereitgestellt werden und außerdem die Fahrsicherheit erhöht werden. So können beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer ausgeblendet werden.
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Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn im Bereich der zumindest teilweisen Überlagerung der ersten und zweiten Lichtverteilung 18, 20 ein Rand der zweiten Lichtverteilung 20 die gleiche Helligkeit aufweist, wie die erste Lichtverteilung 18 an derselben Stelle. Ein solcher Bereich ist beispielsweise in 1 und 2 durch die die zweite Lichtverteilung 20 begrenzenden Randlinien 42 markiert. Weisen die beiden Lichtverteilungen 18, 20 im Bereich dieser markierten Randlinien 42 die gleiche Helligkeit auf, ist für einen Beobachter, also insbesondere den Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 und weitere Verkehrsteilnehmer, keine Unterscheidung der beiden Lichtverteilungen 18, 20 in ihrer Wahrnehmung in Form einer Kontrastkante mehr möglich. Dadurch werden gegebenenfalls sonst existierende Irritationen der Beobachter vermieden und sowohl eine Ablenkungen des Fahrers als auch der anderen Verkehrsteilnehmer wird verhindert. Zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass das Licht zum Erzeugen der Lichtverteilung 18 und 20 die gleiche Farbe aufweist. Auch dann ist die gemeinsame Lichtverteilung 24 besonders einheitlich und Ablenkungen werden besonders gut vermieden. Alternativ ist es aber auch möglich, unterschiedliche Farben vorzusehen, um die durch das Laserelement erzeugte Lichtverteilung 20 besonders erlebbar zu machen. Beispielsweise ist das Farbspektrum von einem Laserelement gegenüber dem Leuchtdiodenelement ins Bläuliche verschoben. Auch durch eine Kontrastkante, insbesondere aufgrund unterschiedlicher Helligkeiten, zwischen der Überlagerung der ersten und zweiten Lichtverteilung 18, 22 und dem nicht überlagerten Teil der Lichtverteilung 22 kann der Blick des Fahrers gezielt gelenkt werden. Zusätzlich ist die erhöhte Funktionalität des Scheinwerfers 12 so direkt für einen Kunden erlebbar.
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3 und 4 veranschaulichen in einer Ansicht, wie die durch einen Scheinwerfer 12 in einer Ausführungsalternative erzeugte gemeinsame Lichtverteilung 24 genutzt werden kann. Dieser alternativ ausgeführte Scheinwerfer 12 umfasst eine weitere Lichtquelle zum Bereitstellen einer weiteren Funktionalität. Dem Laserelement und der Vielzahl von Leuchtdiodenelementen sind erneut die beiden Lichtverteilungen 18, 20 zugeordnet, welche in einem oberen Bereich der Wand projiziert werden. Dadurch stellen sie die Funktionalität eines Fernlichts bereit. Das Abblendlicht wird durch die weitere Lichtquelle bereitgestellt und erzeugt die Lichtverteilung 44. Diese fällt auf den unteren Bereich der Wand, sie würde also einen dem Kraftfahrzeug 10 näheren Bereich des Umgebungsbereichs 22 ausleuchten. Die gemeinsame Lichtverteilung 24 wird also durch die Lichtverteilung 18 und 20 und zusätzlich die Lichtverteilung 44 gebildet.
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In 4 sind die Funktionalitäten genau umgekehrt. Die weitere Lichtquelle wird zum Bereitstellen einer Funktionalität eines Fernlichts genutzt. Entsprechend fällt die Lichtverteilung 44 auf einen oberen Bereich der Wand. Die Vielzahl von Leuchtdiodenelementen und das Laserelement wird dagegen zum Bereitstellen der Funktionalität eines Abblendlichts genutzt. Entsprechend fallen die beiden Lichtverteilungen 18, 20 auf einen unteren Bereich der Wand.
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Insgesamt konnte gezeigt werden, wie durch eine Kombination mehrerer Lichtsysteme, insbesondere einer Vielzahl von Leuchtdiodenelementen, welche auch als Matrix-LED bezeichnet werden, und einem Laserelement ein Scheinwerfer 12 geschaffen ist, welcher eine besonders gut variabel einstellbare Lichtverteilung 24 mit einer besonders hohen Ortsauflösung aufweist, sodass der Scheinwerfer 12 eine besonders hohe Funktionalität besitzt. Dadurch kann Licht in einem Umgebungsbereich 22 des Kraftfahrzeugs 10 besonders gut variabel dort bereitgestellt werden, wo es benötigt wird und gleichzeitig die Fahrsicherheit durch Ausblendung anderer Verkehrsteilnehmer erhöht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10347951 A1 [0004]
- DE 10347635 A1 [0005]
- EP 1270324 A2 [0006]
