DE102014226650A1 - Leuchte - Google Patents
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Abstract
Offenbart ist eine Leuchte mit mindestens drei Lichtfunktionen, die ein Trifunctional Projector ist. Insbesondere ist ein Fahrzeugscheinwerfer offenbart, der neben einem Abblendlicht und einem Fernlicht als weitere Lichtfunktion ein Tagfahrlicht und/oder ein Positionslicht aufweist.
Description
- Technisches Gebiet
- Die Erfindung geht aus von Leuchten, insbesondere Fahrzeugscheinwerfern, die mehrere Funktionen aufweisen.
- Stand der Technik
- Dokument
WO 2012/038173 A1 - Zur Trennung der Strahlengänge der beiden Gruppen von Halbleiterlichtquellen und damit zur Trennung der Lichtfunktionen ist an einer dem Reflektor zugewandten Seite des Lichtleiters eine spiegelnde Schicht angebracht, die das Licht der ersten Gruppe zum Reflektor reflektiert. Im eingebauten Zustand des Fahrzeugscheinwerfers ist der Reflektor oberhalb des Lichtleiters angeordnet und die spiegelnde Fläche ist etwa waagerecht ausgerichtet. Die beiden Gruppen von Halbleiterlichtquellen sind an einer gemeinsamen Platine befestigt. Wenn diese waagerecht eingebaut wird, muss das Licht der zweiten Gruppe zur optischen Zwischenebene umgelenkt werden. Wenn die Platine senkrecht eingebaut wird, muss das Licht der ersten Gruppe zum Reflektor umgelenkt werden.
- Darstellung der Erfindung
- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leuchte zu schaffen, die zumindest eine dritte Funktion aufweist. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Leuchte der
WO 2012/038173 A1 - Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Leuchte mit den Merkmalen des Patenanspruchs 1.
- Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
- Die beanspruchte Leuchte hat zumindest eine ersten Lichtquelle, deren Licht im Wesentlichen zu einem Reflektor abgestahlt wird, und von diesem zu einem ersten Bereich einer optischen Zwischenebene umgelenkt wird. Weiterhin hat die Leuchte eine zweite Lichtquelle, deren Licht über einen Lichtleiter zu einem zweiten Bereich der optischen Zwischenebene geführt oder geleitet wird. Damit sind eine erste und eine zweite Lichtfunktion ermöglicht. In der optischen Zwischenebene werden die verschiedenen Lichtverteilungen generiert und gebildet. Durch die Verwendung des Lichtleiters können die Grenzen des zweiten Bereiches, die sich in der optischen Zwischenebene ergeben, so gestaltet werden, dass Abbildungsprobleme, wie z.B. schwarze Linien der Linse, minimiert oder eliminiert werden. Erfindungsgemäß ist zumindest eine weitere Lichtquelle vorgesehen, deren Licht ebenfalls zu der optischen Zwischenebene geführt oder geleitet ist. Damit ist eine dritte Lichtfunktion der sehr kompakten Leuchte ermöglicht und somit ein kompakter Trifunctional Projector realisiert.
- Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird das Licht aller Lichtfunktionen von der optischen Zwischenebene im Wesentlichen in eine gemeinsame Richtung abgestrahlt.
- Bei einem besonders bevorzugten Anwendung ist die erfindungsgemäße Leuchte ein Fahrzeugscheinwerfer, wobei über die erste Lichtquelle und den Reflektor ein Abblendlicht erzeugt wird, und wobei über die zweite Lichtquelle und den Lichtleiter ein Fernlicht erzeugt wird. Erfindungsgemäß wird dann über die weitere Lichtquelle ein Tagfahrlicht oder ein Positionslicht erzeugt.
- Gemäß einer ersten prinzipiellen Variante der erfindungsgemäßen Leuchte wird das Licht der weiteren Lichtquelle über den Lichtleiter zu dem zweiten Bereich der optischen Zwischenebene geführt oder geleitet. Die erste Variante der Leuchte ist vorrichtungstechnisch einfach.
- Gemäß einer zweiten prinzipiellen Variante der erfindungsgemäßen Leuchte wird das Licht der weiteren Lichtquelle über ein optisches Bauteil zu einem weiteren Bereich der optischen Zwischenebene geführt oder geleitet. Die zweite Variante der Leuchte bietet eine optisch verbesserte dritte Lichtfunktion, die besser an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden kann.
- Der weitere Bereich grenzt vorzugsweise direkt an den zweiten Bereich. Der weitere Bereich kann dabei auch an den ersten Bereich grenzen. Dann ist der zweite Bereich vom ersten Bereich und vom dritten Bereich umfasst.
- Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung beider Varianten ist an einer dem Reflektor zugewandten Oberseite des Lichtleiters eine Verspiegelung angeordnet, vorzugsweise direkt angebracht. Damit wird das Licht der ersten Lichtquelle, das insbesondere einen in Strahlrichtung hinteren Bereich der Verspiegelung fällt, vorteilhaft recycelt, in dem es zum ersten Bereich der optischen Zwischenebene reflektiert wird.
- Mit der letztgenannten Weiterbildung ist im Falle des Fahrzeugscheinwerfers ein vorrichtungstechnisch einfacher horizontaler Shutter gebildet.
- Die erste Lichtquelle kann platzsparend auf einer ersten Platine befestigt sein, die an der Oberseite des Lichtleiters angeordnet ist.
- Auf dieser ersten Platine kann zusätzlich zu der ersten Lichtquelle eine Hilfslichtquelle befestigt sein, deren Licht ebenfalls im Wesentlichen zum Reflektor abgestahlt wird und von diesem zum ersten Bereich der optischen Zwischenebene umgelenkt wird, wodurch eine vierte Lichtfunktion ermöglicht ist.
- Wenn die erfindungsgemäße Leuchte ein Fahrzeugscheinwerfer ist, dessen erste Lichtfunktion ein Abblendlicht ist, wobei über den Fahrzeugscheinwerfer auch ein Positionslicht erzeugbar sein soll, dürfen diese beiden Lichtfunktionen sicherheitstechnischen Gründen nicht ausschließlich von der gleichen ersten Lichtquelle erzeugt werden. Daher wird es in diesem Fall besonders bevorzugt, wenn das Positionslicht über die Hilfslichtquelle des Fahrzeugscheinwerfers erzeugt wird. Dann wird es besonders bevorzugt, wenn die Hilfslichtquelle dicht an der ersten Lichtquelle angeordnet wird. Wenn die beiden Lichtquellen von einer jeweiligen Gruppe von Einzellichtquellen gebildet sind, können die Einzellichtquellen gemischt auf der Platine angeordnet werden.
- Vorzugsweise hat die erfindungsgemäße Leuchte eine sekundäre Optik, insbesondere eine Linse oder ein axiale Anordnung mehrerer Linsen.
- Wenn die Leuchte ein Fahrzeugscheinwerfer ist, bildet die sekundäre Optik die Bereiche der optischen Zwischenebene ins Fernfeld ab.
- Die zweite Lichtquelle kann auf einer zweiten Platine befestigt sein, die etwa parallel zur optischen Zwischenebenen ausgerichtet ist, wobei die weitere Lichtquelle auf einer weiteren Platine befestigt ist, die etwa senkrecht zur zweiten Platine ausgerichtet ist.
- Vorrichtungstechnisch einfacher ist es, wenn die zweite Lichtquelle und die weitere Lichtquelle gemeinsam auf einer zweiten Platine befestigt sind, die etwa parallel zur optischen Zwischenebene ausgerichtet ist.
- Gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung des optischen Bauteils ist dieses ein weiterer Lichtleiter. Durch die Verwendung des weiteren Lichtleiters zusammen mit dem erstgenannten Lichtleiter können die Grenzen der zugeordneten Bereiche, die sich in der optischen Zwischenebene ergeben, so gestaltet werden, dass Abbildungsprobleme, wie z.B. schwarze Linien der Linse, minimiert oder eliminiert werden.
- Dabei wird es bevorzugt, wenn sich die beiden Lichtleiter von der zweiten Platine zur optischen Zwischenebene erstrecken. Genauer gesagt können sich die beiden Lichtleiter von der jeweiligen Lichtquelle zur optischen Zwischenebene erstrecken. Dann bilden die jeweiligen Lichtaustrittsflächen der Lichtleiter die jeweiligen Bereiche der optischen Zwischenebene.
- Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen den beiden Lichtleitern eine Verspiegelung gebildet. Zu deren Herstellung wird vorzugsweise zunächst der erste Lichtleiter in Spritzgusstechnik hergestellt, der nach einer Aufbringung einer reflektierenden Schicht mir dem zweiten Lichtleiter umspritz wird. Über die Form der Grenze zwischen den beiden Lichtleitern und damit der Verspiegelung lässt sich die Ausdehnung des zweiten Bereiches und die Ausdehnung des weiteren Bereiches bestimmen.
- Im Falle des Fahrzeugscheinwerfers lässt sich über die Form der Grenze zwischen den beiden Lichtleitern und damit der Verspiegelung die Ausdehnung der Fernlichtverteilung und die Ausdehnung der Tagfahrlichtverteilung bestimmen.
- Den Halbleiterlichtquellen können primäre Optiken zugeordnet sein, über die das Licht insbesondere vor Eintritt in den oder die Lichtleiter gebündelt, kollimiert, aufgeweitet oder zusammengeführt wird.
- So wird es besonders bevorzugt, wenn zwischen der ersten Lichtquelle und der Eintrittsfläche des zugeordneten Lichtleiters eine Kollimationslinse angeordnet ist, wobei sich der Lichtleiter von der Kollimationslinse zur optischen Zwischenebene erstreckt. Damit wird das Licht (annähernd) parallel ausgerichtet („kollimiert“), bevor es in den Lichtleiter eintritt.
- Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung des optischen Bauteils ist dieses eine Gürtellinse.
- Dann können die Kollimationslinse und die Gürtellinse vorrichtungstechnisch einfach als einstückiges Spritzgussteil gefertigt werden, wobei zwischen der Kollimationslinse und der Gürtellinse zumindest einen Steg vorgesehen ist.
- Gemäß einer dritten bevorzugten Ausgestaltung des optischen Bauteils ist dieses ein weiterer Reflektor.
- Die Lichtquellen sind vorzugsweise Halbleiterlichtquellen, z.B. LED’s oder Laserdioden.
- Die Lichtquellen können von Gruppen von Halbleiterlichtquellen gebildet werden, die auf den Platinen matrixartig verteilt sind.
- Wie bereits gesagt ist einem besonders bevorzugten Anwendungsfall die erfindungsgemäße Leuchte eine Fahrzeugscheinwerfer, bei dem die erste Lichtfunktion ein Abblendlicht und die zweite Lichtfunktion ein Fernlicht ist. Die dritte Lichtfunktion kann ein Tagfahrlicht oder ein Positionslicht sein. Wenn die dritte Lichtfunktion ein Tagfahrlicht ist, kann die vierte Lichtfunktion ein Positionslicht sein.
- Ein Konversionsfarbstoff für das Fernlicht kann auf die Eintrittsfläche oder auf eine Austrittsfläche des Lichtleiters aufgebracht werden. Die Austrittsfläche liegt vorzugsweise in der optischen Zwischenebene und bildet den zweiten Bereich.
- Die Platinen können Metallkernplatinen oder aus FR4 gefertigt sein.
- Der Reflektor oder die Reflektoren ist bzw. sind bevorzugt ein Halbschalenreflektor bzw. Halbschalenreflektoren.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:
-
1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers in einer seitlichen geschnittenen Darstellung -
2 das erste Ausführungsbeispiel in einer geschnittenen Frontansicht -
3 eine optische Zwischenebene des ersten Ausführungsbeispiels -
4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers in einer geschnittenen Frontansicht -
5 die optische Zwischenebene des zweiten Ausführungsbeispiels -
6 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers in einer geschnittenen Frontansicht -
7 die optische Zwischenebene des dritten Ausführungsbeispiels -
8 ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers in einer geschnittenen Frontansicht -
9 ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers in einer seitlichen geschnittenen Darstellung -
10 das fünfte Ausführungsbeispiel in einer geschnittenen Frontansicht -
11 ein sechstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers in einer seitlichen geschnittenen Darstellung -
12 einen Ausschnitt eines siebten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers in einer seitlichen geschnittenen Darstellung -
13 einen Ausschnitt eines achten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers in einer seitlichen geschnittenen Darstellung - Bevorzugte Ausführung der Erfindung
-
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers in einer seitlichen geschnittenen schematischen Darstellung. Er ist in einem nicht näher gezeigten Fahrzeug verbaut, wobei mit z die Fahrtrichtung des Fahrzeugs angezeigt ist. - Eine als LED ausgebildete erste Lichtquelle
2 ist auf einer dieser zugehörigen ersten Platine3 befestigt und beliefert einen zugeordneten Halbschalenreflektor1 . Dieser ist zuständig für die Verteilung des Lichts der ersten Lichtquelle2 in einem ersten Bereich9a einer optischen Zwischenebene9 , die senkrecht zur Fahrtrichtung z angeordnet ist. Mit dem ersten Bereich9a ist die Verteilung des Abblendlichts definiert. Eine Linse10 bildet die optische Zwischenebene9 in das Fernfeld (Ort Zwischenebene9 wird in Winkel abgebildet) ab. - Zwei zweite Lichtquellen
5 bilden eine Gruppe und beliefern einen Lichtleiter7 , der das Licht der beiden zweiten Lichtquellen5 in einem zweiten Bereich9b der Zwischenebene9 verteilt. Dadurch ist eine Fernlichtverteilung auf der optischen Zwischenebene9 optimiert. Auch der zweite Bereich9b wird über die Linse10 abgebildet. Um die hohen Anforderungen an die Beleuchtungsstärke bei der Fernlichtverteilung besser zu erfüllen, können als zweite Lichtquellen5 Laserdioden verwendet werden, und es können mehr als zwei zweite Lichtquellen5 verwendet werden. Bei der Verwendung von Laserdioden wird ein Konversionsfarbstoff auf eine Eintrittsfläche oder auf die Austrittsfläche, die mit dem zweiten Bereich9b zusammenfällt, aufgetragen. - Mehrere weitere Lichtquellen
6 , die gemeinsam eine Gruppe bilden beliefern einen weiteren Lichtleiter8 , der das Licht der weiteren Lichtquellen6 in einem weiteren Bereich9c der optischen Zwischenebene verteilt und dabei verantwortlich ist für die Tagfahrlichtverteilung. Auch der weitere Bereich9c wird über die Linse10 abgebildet. Ebenso wie die Gruppe5 kann die Gruppe6 aus mehreren LED’s oder aus mehreren Laserdioden bestehen. - Die beiden Lichtleiter
7 ,8 erstrecken sich etwa parallel zueinander entlang der Fahrtrichtung z von einer zweiten Platine4 , auf der beiden Gruppen der Lichtquellen5 ,6 befestigt sind, bis zur optischen Zwischenebene9 . - Durch die Verwendung der beiden Lichtleiter
7 ,8 können Grenzen zwischen den verschiedenen Bereichen9a ,9b ,9c der optischen Zwischenebene9 so gestaltet werden, dass Abbildungsprobleme (z. B. schwarze Linien) der Linse10 minimiert bzw. eliminiert werden. - Generell können die zweiten Lichtquellen
5 und die weiteren Lichtquellen6 auch mit (nicht gezeigten) primären Optiken versehen sein, die das Licht vor Eintritt in den jeweiligen Lichtleiter7 ,8 je nach bauraumtechnischen und lichttechnischen Anforderungen bündeln, kollimieren, aufweiten oder zusammenführen. Dabei kann die Anzahl, der Formfaktor und die laterale Anordnung der Lichtquellen5 ,6 je nach Bedarf an die Lichtverteilung angepasst werden. - Die Grenzen zwischen den beiden Lichtleitern
7 ,8 bzw. zwischen dem Lichtleiter7 und dem Halbschalenreflektor1 muss so gestaltet werden, dass ein Übersprechen des Lichts in „fremde Optikbereiche“ verhindert wird. Für die dem Halbschalenreflektor1 zugewandte Grenze des Lichtleiters7 wird eine Verspiegelung12 verwendet. Damit wird das Licht der ersten Lichtquellen2 der Kavität des Halbschalenreflektors1 recycelt, da das Licht, das in der Nähe der linsenseitigen Kante der Grenzfläche auf die Verspiegelung12 fällt, reflektiert wird und somit in den ersten Bereich9a gelenkt wird. -
2 zeigt das erste Ausführungsbeispiel gemäß1 in einer geschnittenen Frontansicht, wobei die Blickrichtung gegen die Fahrtrichtung z gerichtet ist. Im oberen Bereich ist der Halbschalenreflektor1 dargestellt. Im unteren Bereich ist der Lichtleiter7 mit der dahinter liegenden Gruppe von zweiten Lichtquellen5 dargestellt. Der Lichtleiter7 wird an seiner Unterseite vom weiteren Lichtleiter8 umfasst, hinter dem die Gruppe von weiteren Lichtquellen6 dargestellt ist. - In
2 sind insbesondere die Anlagebereiche der beiden Lichtleiter7 und8 aneinander und die obere Grenze der beiden Lichtleiter7 ,8 dargestellt. Dort sind jeweils die Verspiegelungen vorgesehen. Genauer gesagt ist zwischen den beiden Lichtleitern7 ,8 die im Querschnitt etwa halbkreisförmige Verspiegelung11 zu erkennen, während an den Oberseiten der beiden Lichtleiter7 ,8 die Verspiegelung12 zu erkennen ist. Zur Herstellung der Verspiegelung11 wird prozesstechnisch erst der Lichtleiter7 in Spritzgusstechnik hergestellt, und nach der Aufbringung der entsprechenden Spiegelschicht mit dem Material des weiteren Lichtleiters8 umspritzt. Über die Form der Grenze zwischen den beiden Lichtleitern7 ,8 und damit über die Form der Verspiegelung11 lässt sich sowohl die Fernlichtverteilung als auch die Taglichtverteilung steuern. - In einer Grundfunktion des Fahrzeugscheinwerfers wird die erste Lichtquellen
2 aktiviert. Dadurch wird die Abblendlichtverteilung realisiert. Beim Zuschalten der Gruppe der zweiten Lichtquellen5 wird die Fernlichtverteilung aktiviert, in dem zum ausgeleuchteten ersten Bereich9a der Abblendlichtverteilung zusätzlich der zweite Bereich9b der Fernlichtverteilung beleuchtet wird. Der typische relative horizontale und/oder vertikale Ausdehnungsbereich (Fernfeldwinkelbereich) der Fernlichtverteilung ist dabei nicht so ausgedehnt, wie derjenige der Tagfahrlichtverteilung. Dadurch kann man durch Zuschalten der Gruppe der weiteren Lichtquellen6 die Tagfahrlichtfunktion aktivieren. -
3 zeigt die optische Zwischenebene9 des ersten Ausführungsbeispiels gemäß den1 und2 in einer Ansicht gegen die Fahrtrichtung z. Dabei ist oberhalb einer Querlinie17 der erste Bereich9a der Tagfahrlichtverteilung vorgesehen, während unter der Querlinie17 zentral der zweite Bereich9b der Fernlichtverteilung und weiter außen der weitere Bereich9c der Tagfahrlichtverteilung vorgesehen sind. Die Querlinie17 ist zweifach geknickt, wodurch sie einen schrägen Abschnitt17a hat. - Der weitere Bereich
9c umfasst somit die horizontalen und vertikalen Bereiche der Tagfahrlichtfunktion, die nicht bereits über den zweiten Bereich9b der Fernlichtfunktion abgedeckt sind. - Aufgrund der Helligkeitsunterschiede zwischen der Abblendlicht- bzw. Fernlichtverteilung und der Tagfahrlichtverteilung müssen beim Zuschalten der weiteren Lichtquellen
6 gleichzeitig die erste Lichtquelle2 und die zweiten Lichtquellen5 gedimmt werden, um die Helligkeiten der verschiedenen Bereiche9a ,9b und9c aufeinander abzustimmen. -
4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers in einer geschnittenen Frontansicht. Der wesentliche Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß2 ist darin zu sehen, dass der Lichtleiter7 gegenüber demjenigen des ersten Ausführungsbeispiels horizontal also in Querrichtung x verbreitert ist. -
5 zeigt den entsprechend horizontal verbreiterten zweiten Bereich9b der optischen Zwischenebene9 und den in Folge veränderten weiteren Bereich9c . - Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß den
4 und5 ist somit die Fernlichtverteilung gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel verbreitert. - Die
6 und7 zeigen eine geschnittene Frontansicht bzw. die optische Zwischenebene9 eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers. Dabei wurden gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel die Maße der beiden Lichtleiter7 ,8 bzw. der beiden Bereiche9b ,9c in einer Hochrichtung y verringert. Damit sind bei der Fernlicht- und Taglichtverteilung die Verhältnisse der jeweiligen Vertikalmaße zu den Horizontalmaßen verkleinert. - Weiterhin wurde die Steilheit des schrägen Abschnitts
17a der Verspiegelung12 bzw. der Querlinie17 erhöht. Somit wurde gegenüber den beiden vorhergehenden Ausführungsbeispielen die Form der Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichts auf der Straße verändert. Dies ist z.B. notwendig bzw. möglich bei den verschiedenen Varianten der ECE-R112 oder der USA-typischen FMVSS- bzw. SAE-Regelungen. -
8 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers in einer geschnittenen Frontansicht. Dabei ist der wesentliche Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß2 darin zu sehen, dass eine Vielzahl von zweiten Lichtquellen5 und eine Vielzahl von weiteren Lichtquellen6 matrixartig auf der zweiten Platine4 verteilt sind. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Verteilung regelmäßig. Abweichend davon können die Lichtquellen5 ,6 auch unregelmäßig verteilt werden. In beiden Fällen kann eine verbesserte Ausleuchtung des zweiten Bereichs9b und des weiteren Bereichs9c (in8 nicht gezeigt) erreicht werden. Durch verschiedene Schaltzustände der einzelnen Lichtquellen5 ,6 lassen sich je nach Notwendigkeit Inhomogenitäten ausgleichen oder gezielt erzeugen. -
9 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers in einer seitlich geschnittenen Darstellung. Dabei ist der wesentliche Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß1 darin zu sehen, dass statt des weiteren Lichtleiters8 eine Gürtellinse13b (als optisches Bauelement) vorgesehen ist. Das Licht der Gruppe von weiteren Lichtquellen6 wird über die Gürtellinse13b parallel ausgerichtet und in den weiteren Bereich9c gelenkt. Weiterhin ist einstückig mit der Gürtellinse13b eine Kollimationslinse13a ausgebildet, die das Licht der zweiten Lichtquellen5 parallel ausrichtet, bevor es in den Lichtleiter7 eintritt. -
10 zeigt das fünfte Ausführungsbeispiel gemäß9 in einer geschnittenen Frontansicht. Dabei ist zu erkennen, dass die Gürtellinse13b und die Kollimationslinse13a über drei Stege13c miteinander verbunden sind. Die beiden über die Stege13c verbundene Linsen13a ,13b sind als einstückiges Kunststoff-Spritzgussteil gefertigt. - Die Verteilung der zweiten Lichtquellen
5 und der weiteren Lichtquellen6 auf der gemeinsamen Platine4 entspricht derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels gemäß2 . -
11 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers in einer seitlichen geschnitten Darstellung. Dabei ist der wesentliche Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen darin zu sehen, dass das optische Bauteil im Strahlengang zwischen den weiteren Lichtquellen6 und dem weiteren Bereich9c ein weiterer Halbschalenreflektor14 ist. Dabei sind die weiteren Lichtquellen6 auf einer weiteren Platine4a befestigt, die waagerecht eingebaut ist. Die weiteren Lichtquellen6 strahlen ihr Licht im Wesentlichen nach unten (gegen die Hochrichtung y) ab. Unterhalb der weiteren Lichtquellen6 ist der weitere Halbschalenreflektor14 angeordnet, der das Licht etwa in Fahrtrichtung z umlenkt. Wie bereits erläutert, werden der erste Bereich9a , der zweite Bereich9b und der weitere Bereich9c der optischen Zwischenebene9 über die Linse10 in Fahrtrichtung z abgebildet. - Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, die Positionslichtverteilung durch Dimmen der Tagfahrlichtverteilung zu erreichen, da deren relative Lichtverteilungen ähnlich sind. Dies ist jedoch für den ersten Bereich
9a nicht möglich, da dieser von den ersten Lichtquelle2 beliefert wird, die das Abblendlicht erzeugt. Das Positionslicht darf aber aus sicherheitstechnischen Gründen nicht ausschließlich von der Lichtquelle2 des Abblendlichts bedient werden. -
12 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers in einer seitlichen geschnittenen Darstellung, wobei die Linse10 nicht dargestellt ist. Das siebe Ausführungsbeispiel ist prinzipiell vergleichbar mit dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß1 . Abweichend ist zumindest eine oder mehrere Hilfslichtquelle(n)15 auf der ersten Platine3 befestigt, so dass sie mit der ersten Lichtquelle2 in den Halbschalenreflektor1 abstrahlt. Damit kann zusätzlich zu den bereits erläuterten drei Lichtfunktionen Abblendlicht, Fernlicht und Tagfahrlicht auch in zulässige Weise die Lichtfunktion Positionslicht betrieben werden. - Die zumindest eine Hilfslichtquelle
15 wird bzw. diese werden möglichst nahe an den ersten Lichtquellen2 positioniert, so dass über die laterale Positionsvariation und Off-Focus-Effekte die Lichtverteilung im ersten Bereich9a so aufgefüllt wird, dass zusammen mit den zweiten Lichtquellen5 und den weiteren Lichtquellen6 eine optimale Positionslichtverteilung erreicht werden kann. -
13 zeigt ein achtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers in einer seitlichen geschnittenen Darstellung, wobei wiederum die Linse10 nicht dargestellt ist. Weiterhin sind die für das Tagfahrlicht nötigen Komponenten nicht dargestellt. Diese entsprechen entweder dem fünften Ausführungsbeispiel gemäß9 oder dem sechsten Ausführungsbeispiel gemäß11 , da an der Unterseite des Lichtleiters7 Bauraum für zusätzliche Lichtquellen16 benötigt wird. Diese strahlen seitlich in den Lichtleiter7 und können zugeschaltet werden, um den zweiten Bereich9b besser zu füllen und die zweiten Lichtquellen5 in Punkto Helligkeit zu unterstützten. Damit ist das Fernlicht des erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers verbessert. - Des Weiteren wird mit Bezug zur
13 eine prinzipiell von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen abweichende Variante des erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers erläutert. Bei dieser Variante wird die Lichtfunktion Tagfahrlicht und eventuell zusätzlich die Lichtfunktion Positionslicht über weitere Lichtquellen106 ermöglicht, wobei die weiteren Lichtquellen6 und die optischen Bauteile8 ,13b bzw.14 der vorhergehenden Ausführungsbeispiele entfallen. Diese Variante ist vorteilhaft, wenn es aus technischen Gründen nicht möglich ist, die zweite Lichtquelle5 für das Tagfahrlicht und eventuell das Positionslicht entsprechend zu dimmen. Das Tagfahrlicht und eventuell das Positionslicht kann dann komplett von den weiteren Lichtquellen106 übernommen werden, die aufgrund ihrer Helligkeit und Effizienz besser an die Bedürfnisse dieser Funktionen angepasst werden können. - Alle Ausführungsbeispiele zeigen in sehr kompakter Bauweise und teilweise mehrfache Verwendung gleicher Lichtquellen für mehrere Lichtfunktionen des erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers. Diese Lichtfunktionen sind Abblendlicht, Fernlicht, Tagfahrlicht und in Untervarianten auch Positionslicht. Durch die Verwendung des Lichtleiters
7 als zentrales Element werden die sonst auftretenden und von der Linse10 abgebildeten dunklen Streifen bzw. Bereiche in der Lichtverteilung vermindert bzw. vermieden. - Die zweiten Lichtquellen
5 und dritten Lichtquellen6 und ihre zugehörigen Lichtleiter7 und8 können auch zusammen gegenüber dem Reflektor1 und dessen Lichtquellen um die y-Achse verdrehbar sein. Dies kann statisch erfolgen, d.h. die Drehung ist fest in der Lichtverteilung eingeplant. Dadurch kann z.B. die horizontale Ausleuchtung der Straße für den rechten und linken Scheinwerfer unterschiedlich ausgelegt werde. Alternativ kann die Verdrehung auch dynamisch erfolgen, um zum Beispiel eine bessere Kurvenausleuchtung zu ermöglichen. Auch ist es beispielsweise möglich durch die unabhängige Steuerung der Verdrehung für verschiedenen Module eine Art einfaches blendfreies Fernlicht zu erzeugen. - Bevorzugterweise umfasst die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mindestens eine Leuchtdiode. Bei Vorliegen mehrerer Leuchtdioden können diese in der gleichen Farbe oder in verschiedenen Farben leuchten. Eine Farbe kann monochrom (z.B. rot, grün, blau usw.) oder multichrom (z.B. weiß) sein. Auch kann das von der mindestens einen Leuchtdiode abgestrahlte Licht ein infrarotes Licht (IR-LED) oder ein ultraviolettes Licht (UV-LED) sein. Mehrere Leuchtdioden können ein Mischlicht erzeugen; z.B. ein weißes Mischlicht. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mindestens einen wellenlängenumwandelnden Leuchtstoff enthalten (Konversions-LED). Der Leuchtstoff kann alternativ oder zusätzlich entfernt von der Leuchtdiode angeordnet sein ("Remote Phosphor"). Die mindestens eine Leuchtdiode kann in Form mindestens einer einzeln gehäusten Leuchtdiode oder in Form mindestens eines LED-Chips vorliegen. Mehrere LED-Chips können auf einem gemeinsamen Substrat ("Submount") montiert sein. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mit mindestens einer eigenen und/oder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet sein, z.B. mindestens einer Fresnel-Linse, Kollimator, und so weiter. Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z.B. auf Basis von InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs, z.B. Polymer-OLEDs) einsetzbar. Alternativ kann die mindestens eine Halbleiterlichtquelle z.B. mindestens einen Diodenlaser aufweisen.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- WO 2012/038173 A1 [0002, 0004]
Claims (16)
- Leuchte mit zumindest einer ersten Lichtquelle (
2 ), deren Licht im Wesentlichen zu einem Reflektor (1 ) abstrahlbar ist und von diesem zu einer optischen Zwischenebene (9 ) umlenkbar ist, wodurch eine erste Lichtfunktion realisiert ist, und mit einer zweiten Lichtquelle (5 ), deren Licht über einen Lichtleiter (7 ) zu der optischen Zwischenebene (9 ) leitbar ist, wodurch eine zweite Lichtfunktion realisiert ist, gekennzeichnet durch eine weitere Lichtquelle (6 ;106 ), deren Licht zu der optischen Zwischenebene (9 ) leitbar ist, wodurch eine dritte Lichtfunktion realisiert ist. - Leuchte nach Anspruch 1, und wobei das Licht der weiteren Lichtquelle (
106 ) über den Lichtleiter (7 ) zu der optischen Zwischenebene (9 ) leitbar ist. - Leuchte nach Anspruch 1, wobei das Licht der weiteren Lichtquelle (
6 ) über ein optisches Bauteil (8 ,13b ,14 ) zu der optischen Zwischenebene (9 ) leitbar ist. - Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an einer dem Reflektor (
1 ) zugewandten Seite des Lichtleiters (7 ) eine Verspiegelung (12 ) angeordnet ist. - Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Lichtquelle (
2 ) auf einer ersten Platine (3 ) befestigt ist, die an einer dem Reflektor (1 ) zugewandten Seite des Lichtleiters (7 ) angeordnet ist. - Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf der ersten Platine (
3 ) ein Hilfslichtquelle (15 ) befestigt ist, deren Licht im Wesentlichen zu dem Reflektor (1 ) abstrahlbar ist und von diesem zur optischen Zwischenebene (9 ) umlenkbar ist, wodurch eine vierte Lichtfunktion realisiert ist. - Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Lichtquelle (
5 ) und die weitere Lichtquelle (6 ) auf einer zweiten Platine (4 ) befestigt sind, die etwa parallel zur optischen Zwischenebene (9 ) ausgerichtet ist. - Leuchte nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei das optische Bauteil ein weiterer Lichtleiter (
8 ) ist. - Leuchte nach Anspruch 8, wobei zwischen den beiden Lichtleitern (
7 ,8 ) eine Verspiegelung (11 ) angeordnet ist. - Leuchte nach Anspruch 8 oder 9, wobei die zweite Lichtquelle (
5 ) und die weitere Lichtquelle (6 ) mit den beiden Lichtleitern (7 ,8 ) um eine senkrechte Achse (y) drehbar sind. - Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen der ersten Lichtquelle (
5 ) und dem Lichtleiter (7 ) eine Kollimationslinse (13a ) angeordnet ist, und wobei sich der Lichtleiter (7 ) von der Kollimationslinse (13a ) zur optischen Zwischenebene (9 ) erstreckt. - Leuchte nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei das optische Bauteil eine Gürtellinse (
13b ) ist. - Leuchte nach Anspruch 11 und 11, wobei die Kollimationslinse (
13a ) und die Gürtellinse (13b ) einstückig als Spritzgussteil gefertigt sind, und wobei zwischen der Kollimationslinse (13a ) und der Gürtellinse (13b ) zumindest einen Steg vorgesehen ist. - Leuchte nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei das optische Bauteil ein weiterer Reflektor (
14 ) ist. - Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ein Fahrzeugscheinwerfer ist, dessen erste Lichtfunktion ein Abblendlicht ist, und dessen zweite Lichtfunktion ein Fernlicht ist, und dessen dritte Lichtfunktion ein Tagfahrlicht oder ein Positionslicht ist.
- Leuchte nach Anspruch 6 oder nach einem darauf rückbezogenen Anspruch, die ein Fahrzeugscheinwerfer ist, dessen erste Lichtfunktion ein Abblendlicht ist, und dessen zweite Lichtfunktion ein Fernlicht ist, und dessen dritte Lichtfunktion ein Tagfahrlicht, und dessen vierte Lichtfunktion ein Positionslicht ist.
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