DE102015205866A1 - High beam module - Google Patents
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Abstract
Vorgestellt wird ein Fernlichtmodul (12) für einen Scheinwerfer (10), mit einem Reflektor (18) und mit einer in dem Fokalbereich des Reflektors angeordneten ersten Halbleiterlichtquelle (22), aus der ein Lichtstrom aus Primärlicht mit Wellenlängen aus einem primären Wellenlängenbereich austritt, und mit einer Fluoreszenzschicht (26), die aus dem Primärlicht weißes Mischlicht erzeugt, und mit einer zweiten Halbleiterlichtquelle (28), die außerhalb des Fokalbereichs (20) angeordnet ist. Das Fernlichtmodul zeichnet sich dadurch aus, dass die zweite Halbleiterlichtquelle eine Leuchtdiode ist, aus der ein Lichtstrom austritt, der Primärlicht enthält und der mit Hilfe eines Lichtleiters auf die Fluoreszenzschicht gerichtet wird, so dass auch die Leuchtdiode die Fluoreszenzschicht zur Erzeugung von weißem Mischlicht anregt. The invention relates to a high-beam module (12) for a headlight (10), comprising a reflector (18) and a first semiconductor light source (22) arranged in the focal region of the reflector, from which a luminous flux of primary light with wavelengths emerges from a primary wavelength range, and with a fluorescent layer (26) which generates white mixed light from the primary light and with a second semiconductor light source (28) arranged outside the focal area (20). The high-beam module is characterized in that the second semiconductor light source is a light emitting diode, from which a luminous flux containing primary light and which is directed with the aid of a light guide to the fluorescent layer, so that the light emitting diode stimulates the fluorescent layer to produce white mixed light.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fernlichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The present invention relates to a high beam module for a motor vehicle headlight according to the preamble of claim 1.
Ein solches Fernlichtmodul ist aus der
Die zweite Halbleiterlichtquelle ist eine außerhalb des Fokalbereichs angeordnete Laserdiode, die blaues Licht emittiert, das auf einen zentralen Teilbereich der Fluoreszenzschicht gerichtet ist und diesen zu einer verstärkten Emission von weißem Mischlicht anregt. Durch diese Konfiguration soll ein zentraler Bereich der Fernlichtverteilung besonders hell leuchten. Die erste Halbleiterlichtquelle und die zweite Halbleiterlichtquelle werden zur Erzeugung der Fernlichtverteilung gleichzeitig betrieben. The second semiconductor light source is a laser diode arranged outside the focal region, which emits blue light which is directed onto a central subregion of the fluorescent layer and excites this to an increased emission of white mixed light. Due to this configuration, a central area of the main beam distribution should be particularly bright. The first semiconductor light source and the second semiconductor light source are operated simultaneously to generate the high beam distribution.
Bei dem bekannten Gegenstand gehört das Primärlicht zu einem Wellenlängenbereich blauer Lichtfarbe. Der Reflektor besitzt einen ersten Bereich, der als Reflexionsfläche bezeichnet wird, und einen zweiten Bereich, der als fokussierende Reflexionsfläche bezeichnet wird. Die erste Halbleiterlichtquelle besteht aus zwei Leuchtdioden, von denen jede eine Emissionsfläche besitzt, die einen Quadratmillimeter groß ist. Die Leuchtdioden sind zueinander eng benachbart mit parallel zueinander liegenden Seitenkanten angeordnet. In the known article, the primary light belongs to a wavelength range of blue light color. The reflector has a first region, referred to as a reflection surface, and a second region, referred to as a focusing reflection surface. The first semiconductor light source consists of two light-emitting diodes, each of which has an emission area which is one square millimeter in size. The light-emitting diodes are arranged closely adjacent to one another with mutually parallel side edges.
Die das blaue Licht konvertierende Fluoreszenzschicht deckt die Gesamtheit der einzelnen Emissionsflächen zusammenhängend ab und ragt seitlich noch etwa 5/100 Millimeter über die Emissionsflächen hinaus. Ein Teil des von den Leuchtdioden emittierten blauen Lichtes regt die Fluoreszenzschicht zur Emission von Licht aus dem gelb-roten Spektralbereich an. Das gelb-rote Licht mischt sich mit nicht konvertiertem blauen Licht der Leuchtdioden additiv zu weißem Mischlicht, das sich von der Fluoreszenzschicht ausgehend ausbreitet und den ersten Bereich des Hohlspiegelreflektors mit breitem Öffnungswinkel beleuchtet. The fluorescent layer, which converts the blue light, covers the entirety of the individual emission surfaces in a coherent manner and projects laterally about 5/100 millimeters beyond the emission surfaces. Part of the blue light emitted by the light-emitting diodes stimulates the fluorescent layer to emit light from the yellow-red spectral range. The yellow-red light mixes with unconverted blue light of the LEDs additively to white mixed light, which propagates from the fluorescent layer and illuminates the first region of the concave mirror reflector with a wide opening angle.
Ein Fokalbereich des ersten Bereichs liegt im Zentrum der Oberfläche der Fluoreszenzschicht. Der erste Bereich des Reflektors bündelt das von der Fluoreszenzschicht ausgehende weiße Mischlicht in eine innere Lichtverteilung, die von der Projektionslinse als zweite Lichtverteilung in das Vorfeld des Lichtmoduls projiziert wird. Die zweite Halbleiterlichtquelle ist eine Laserdiode und liegt entfernt von den beiden Leuchtdioden auf der optischen Achse des ersten Bereichs des Reflektors. Der von der der Laserdiode ausgehende Laserstrahl blauen Lichts wird von einer Linse gebündelt und fällt unter spitzem Winkel auf die Lichtaustrittsfläche der Konverterschicht. A focal region of the first region lies in the center of the surface of the fluorescent layer. The first region of the reflector focuses the white mixed light emanating from the fluorescent layer into an inner light distribution which is projected by the projection lens as a second light distribution into the apron of the light module. The second semiconductor light source is a laser diode and is remote from the two light-emitting diodes on the optical axis of the first region of the reflector. The laser beam emanating from the laser diode blue light is focused by a lens and falls at an acute angle to the light exit surface of the converter layer.
Dort findet eine spiegelnde Reflexion statt, durch die das auftreffende Laserlicht auf den zweiten Bereich gerichtet wird. Das spiegelnd reflektierte Licht wird von dem zweiten Bereich des Reflektors in einen kleinen Bereich auf der Oberfläche der Konverterschicht fokussiert, der dadurch verstärkt zur Fluoreszenz und verstärkten Emission von weißem Mischlicht angeregt wird. Der verstärkt emittierende kleine Bereich tritt in der zweiten Lichtverteilung als zentraler, hellerer Fleck in Erscheinung. There, a specular reflection takes place, through which the incident laser light is directed to the second area. The specularly reflected light is focused by the second region of the reflector into a small area on the surface of the converter layer, which is thereby increasingly excited to fluorescence and increased emission of white mixed light. The amplified emitting small area appears in the second light distribution as a central, brighter spot.
Per se bekannt sind außerdem Fernlichtmodule für Kraftfahrzeugscheinwerfer, die neben der Funktion, eine Scheinwerferlichtverteilung in Form einer Fernlichtverteilung zu erzeugen, auch noch die Funktion erfüllen, eine Signallichtverteilung in Form einer Tagfahrlichtverteilung und/oder einer Begrenzungslichtverteilung zu erzeugen, wobei die genannten Lichtverteilungen aus ein und derselben Reflektorkammer erzeugt werden. Known per se are also high beam modules for motor vehicle headlights, which in addition to the function of generating a headlight distribution in the form of a high beam distribution, also fulfill the function of generating a signal light distribution in the form of a daytime running light distribution and / or a limiting light distribution, said light distributions of a and the same reflector chamber are generated.
Bei diesen per se bekannten Fernlichtmodulen ist jeweils eine Glühlampe, eine Gasentladungslampe oder eine Leuchtdiode oder Gruppe von Leuchtdioden für die Erzeugung des Fernlichtes vorhanden. Diese Fernlicht-Lichtquelle ist in der Regel im Fokalbereich des Reflektors angeordnet. Wenigstens eine weitere Lichtquelle, wie eine Glühlampe oder eine Leuchtdiode, ist für die Erzeugung des Tagfahrlichtes und/oder des Begrenzungslichtes vorhanden. Diese weitere Lichtquelle ist in der Regel nicht im Fokalbereich des Reflektors angeordnet werden, weil dieser Platz bereits durch die Lichtquelle für das Fernlicht besetzt ist. In these known per se high beam modules each have an incandescent lamp, a gas discharge lamp or a light emitting diode or group of LEDs for the generation of the high beam is present. This high beam light source is usually arranged in the focal region of the reflector. At least one further light source, such as an incandescent lamp or a light-emitting diode, is present for the generation of the daytime running light and / or the limiting light. This further light source is not usually arranged in the focal region of the reflector, because this space is already occupied by the light source for the high beam.
Bei einer Anordnung der weiteren Lichtquelle(n) außerhalb des Fokalbereiches des Reflektors ergibt sich der Nachteil einer ungleichmäßigen Beleuchtung des Reflektors, was zu einem unerwünscht inhomogenen Erscheinungsbild des Lichtmoduls im Tagfahrlichtbetrieb und/oder Begrenzungslichtbetrieb führt. In an arrangement of the other light source (s) outside the focal range of the reflector, there is the disadvantage of uneven illumination of the reflector, resulting in an undesirable inhomogeneous appearance of the light module in the daytime running mode and / or Begrenzungslichtbetrieb.
Wenn als Lichtquellen für das Fernlicht Leuchtdioden verwendet werden, könnte man daran denken, dieselben Leuchtdioden in einem gedimmten Betrieb auch zur Erzeugung des Tagfahrlichtes und/oder des Begrenzungslichtes zu verwenden. Dies scheitert jedoch an der großen Unterschieden in den jeweils erforderlichen Lichtstärken (Leistung pro Raumwinkeleinheit). Für ein Fernlicht sind wenigstens 40000 cd erforderlich, während ein Tagfahrlicht um die 400 cd und ein Begrenzungslicht nur etwa 40 cd liefern muss. Die Dimmverhältnisse sind also 1 zu 100, bzw. 1 zu 1000. Dies ist mit herkömmlichen Steuerelektroniken mit sinnvollem Aufwand nicht darstellbar. If light-emitting diodes are used as light sources for the high beam, one might think of using the same LEDs in a dimmed operation for generating the daytime running lights and / or the limiting light. However, this fails because of the large differences in the respective required light intensities (power per solid angle unit). At least 40000 cd are required for a high beam, while a daytime running light has to deliver around 400 cd and a limiting light only about 40 cd. The dimming ratios are thus 1 to 100, or 1 to 1000. This is not feasible with conventional control electronics with reasonable effort.
Jetzt könnte man daran denken, die Fernlichtverteilung nur mit dem Leuchtdiodenpaar zu erzeugen und ein Tagfahrlicht und/oder ein Begrenzungslicht mit einer weiteren Leuchtdiode zu erzeugen, die am Ort der Laserdiode der
Außerdem wäre die konzentrierte Form des von der Laserdiode erzeugten hellen Zentrums der Fernlichtverteilung nicht zur Erzeugung eines Tagfahrlichtes und/oder Begrenzungslichtes geeignet, da diese Signallichtverteilungen vergleichsweise breiter sind als ein zentraler Fernlichtspot und zum Beispiel in einem horizontalen Winkelbereich von 40° Breite und einem vertikalen Winkelbereich von 20° Breite bestimmte Bruchteile ihrer maximalen Lichtstärke aufweisen müssen. In addition, the concentrated shape of the bright center of the high beam distribution generated by the laser diode would not be suitable for producing daytime running lights and / or headlights, as these signal light distributions are comparatively wider than a central high beam spot and, for example, in a horizontal angle range of 40 ° width and a vertical angle range from 20 ° width must have certain fractions of their maximum light intensity.
Darüber hinaus erfordert die räumliche Trennung der Lichtquellen, wie sie der
Auf der anderen Seite kann die Laserdiode des bekannten Gegenstandes nicht einfach durch eine hinreichend schwache Leuchtdiode ersetzt werden, weil herkömmmliche (blaue) Leuchtdioden in vergleichsweise breite Öffnungswinkel abstrahlen, so dass viel blaues Licht an der Konverterschicht vorbeigehen würde und bei der Erzeugung des Begrenzungslichtes oder Tagfahrlichtes stören würde. On the other hand, the laser diode of the known object can not be easily replaced by a sufficiently weak LED, because conventional (blue) light emitting diodes radiate in comparatively wide aperture angle, so that much blue light would pass the converter layer and in the generation of the headlight or daytime running lights would disturb.
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in der Angabe eines Fernlichtmoduls der eingangs genannten Art, mit dem sich auch eine Tagfahrlichtverteilung und/oder eine Begrenzungslichtverteilung mit dem Reflektor des Fernlichtmoduls erzeugen lässt, und das im Tagfahrlichtbetrieb und/oder im Begrenzungslichtbetrieb ein homogen helles Erscheinungsbild besitzt. Against this background, the object of the invention in the specification of a high beam module of the type mentioned, with which also a daytime running light distribution and / or a limiting light distribution can be generated with the reflector of the high beam module, and in the daytime running mode and / or in the limiting light mode a homogeneous bright appearance has.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Von dem eingangs genannten Stand der Technik unterscheidet sich die vorliegende Erfindung dadurch, dass die zweite Halbleiterlichtquelle eine Leuchtdiode ist, die eine zweite Emissionsfläche aufweist, aus der im Betrieb der Leuchtdiode ein zweiter Lichtstrom austritt, der Primärlicht mit Wellenlängen aus dem primären Wellenlängenbereich enthält, und dass das Fernlichtmodul einen Lichtleiter mit einer Lichteintrittsfläche und einer Lichtaustrittsfläche aufweist, wobei die Lichteintrittsfläche unmittelbar aber berührungslos vor der Emissionsfläche der Leuchtdiode angeordnet ist und die Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters seitlich so vor der Fluoreszenzschicht liegt, dass aus der Lichtaustrittsfläche austretendes Primärlicht der Leuchtdiode die Fluoreszenzschicht zur Erzeugung von weißem Mischlicht anregt. This object is achieved with the features of claim 1. From the above-mentioned prior art, the present invention differs in that the second semiconductor light source is a light-emitting diode having a second emission surface from which emerges in operation of the light emitting diode, a second light flux containing primary light having wavelengths from the primary wavelength range, and in that the high-beam module has an optical waveguide with a light entrance surface and a light exit surface, wherein the light entry surface is arranged directly in front of the emission surface of the light emitting diode and the light exit surface of the optical fiber laterally lies in front of the fluorescent layer such that primary light emerging from the light exit surface of the LED illuminates the fluorescent layer of white mixed light stimulates.
Dadurch dass die zweite Halbleiterlichtquelle eine Leuchtdiode ist, die eine zweite Emissionsfläche aufweist, aus der im Betrieb der Leuchtdiode ein zweiter Lichtstrom aus Primärlicht mit Wellenlängen aus dem primären Wellenlängenbereich austritt, wird Primärlicht für eine zweite Lichtfunktion, zum Beispiel für ein Tagfahrlicht und/oder ein Begrenzungslicht bereitgestellt. The fact that the second semiconductor light source is a light-emitting diode having a second emission surface from which emerges during operation of the light emitting diode, a second luminous flux of primary light having wavelengths from the primary wavelength range, is primary light for a second light function, for example for a daytime running light and / or Limiting light provided.
Dadurch, dass die Bereitstellung durch eine zweite Lichtquelle erfolgt, werden die Probleme einer Überforderung einer Steuerelektronik durch zu große Dimmfaktoren vermieden. The fact that the provision is made by a second light source, the problems of excessive demand of a control electronics are avoided by excessive dimming.
Dadurch, dass das Fernlichtmodul einen Lichtleiter mit einer Lichteintrittsfläche und einer Lichtaustrittsfläche aufweist, erlaubt die Erfindung den Transport des Lichtes der zweiten Lichtquelle ohne dass das Licht der zweiten Lichtquelle von dieser besonders gebündelt abgestrahlt werden muss. Als Lichtquelle kann daher eine einfache Leuchtdiode verwendet wenden. Eine Laserdiode ist an dieser Stelle nicht erforderlich. The fact that the high beam module has a light guide with a light entrance surface and a light exit surface, the invention allows the transport of the light of the second light source without the light of the second light source must be radiated particularly bundled this. As a light source can therefore use a simple light emitting diode used. A laser diode is not required at this point.
Dadurch, dass die Lichteintrittsfläche unmittelbar aber berührungslos vor der Emissionsfläche der Leuchtdiode angeordnet ist, wird ein sehr hoher Anteil des von der Lichtdiode abgestrahlten Lichtes in den Lichtleiter eingekoppelt, was für die Effizienz der Erzeugung einer zweiten Lichtfunktion günstig ist und was zusätzlich eine gegebenenfalls unerwünschte Beleuchtung des Inneren des Fernlichtmoduls durch Licht der zweiten Lichtquelle minimiert. The fact that the light entry surface is arranged directly but without contact in front of the emission surface of the light emitting diode, a very high proportion of the radiated light from the light diode is coupled into the light guide, which is favorable for the efficiency of generating a second light function and what additionally an undesirable lighting of the interior of the high beam module is minimized by the light of the second light source.
Dadurch, dass die Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters seitlich so vor der Fluoreszenzschicht liegt, dass aus der Lichtaustrittsfläche austretendes Primärlicht der Leuchtdiode die Fluoreszenzschicht zur Erzeugung von weißem Mischlicht anregt, kann die zweite Lichtquelle die in Bezug auf den Reflektor optimal angeordnete Fluoreszenzschicht anregen, so dass diese letztlich weißes Mischlicht emittiert, das eine für die zweite Lichtfunktion passende Intensität aufweist und das den Reflektor wegen der optimalen Anordnung der Fluoreszenzschicht homogen beleuchtet. Due to the fact that the light exit surface of the light guide lies laterally in front of the fluorescent layer such that primary light of the light emitting diode exiting the light exit surface stimulates the fluorescent layer to produce white mixed light, the second light source can excite the fluorescence layer optimally arranged with respect to the reflector, see also US Pat that this ultimately emits white mixed light, which has an appropriate intensity for the second light function and which illuminates the reflector homogeneously because of the optimal arrangement of the fluorescent layer.
Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die zweite Halbleiterlichtquelle dazu eingerichtet ist, nur einen Bruchteil des Lichtstroms abzugeben, der von der ersten Halbleiterlichtquelle abgegeben wird. A preferred embodiment is characterized in that the second semiconductor light source is adapted to emit only a fraction of the luminous flux emitted by the first semiconductor light source.
Bevorzugt ist auch, dass der primäre Wellenlängenbereich ein Wellenlängenbereich ist, der Wellenlängen von sichtbarem Licht blauer Farbe enthält. It is also preferable that the primary wavelength region is a wavelength region containing wavelengths of visible light of blue color.
Ferner ist bevorzugt, dass die Lichtfarbe des von der zweiten Halbleiterlichtquelle emittierten Lichtes die gleiche Lichtfarbe ist wie die Lichtfarbe des von der ersten Halbleiterlichtquelle emittierten Lichtes. Further, it is preferable that the light color of the light emitted from the second semiconductor light source is the same light color as the light color of the light emitted from the first semiconductor light source.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die zweite Halbleiterlichtquelle eine weißes Licht emittierende Halbleiterlichtquelle ist. A further preferred refinement is characterized in that the second semiconductor light source is a semiconductor light source emitting white light.
Bevorzugt ist auch, dass die erste Emissionsfläche mit einer Fluoreszenzschicht belegt ist, die aus Primärlicht weißes Mischlicht erzeugt. It is also preferable that the first emission surface is covered with a fluorescent layer which generates white mixed light from primary light.
Ferner ist bevorzugt, dass die Fluoreszenzschicht einen ersten, zentralen Bereich aufweist, der von beiden Halbleiterlichtquellen beleuchtet wird, und dass die Fluoreszenzschicht einen zweiten, periphären Bereich aufweist, der nur von der zweiten Halbleiterlichtquelle beleuchtet wird. Furthermore, it is preferred that the fluorescent layer has a first, central region that is illuminated by both semiconductor light sources, and that the fluorescent layer has a second, peripheral region that is illuminated only by the second semiconductor light source.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass beide Halbleiterlichtquellen auf derselben Platine und auch mit thermischen Kontakt zu demselben Kühlkörper angeordnet sind. A further preferred embodiment is characterized in that both semiconductor light sources are arranged on the same board and also with thermal contact to the same heat sink.
Bevorzugt ist auch, dass der Lichtleiter ein starres Kunststoffteil ist. It is also preferable that the light guide is a rigid plastic part.
Ferner ist bevorzugt, dass der Lichtleiter über seine ganze Länge das gleiche Querschnittsprofil besitzt. Furthermore, it is preferred that the light guide has the same cross-sectional profile over its entire length.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Lichtaustrittsfläche so gestaltet ist, dass das aus dem Lichtleiter austretende Licht flächig verteilt die ganze Oberfläche der Fluoreszenzschicht beleuchtet. A further preferred embodiment is characterized in that the light exit surface is designed such that the light emerging from the light guide illuminates the entire surface of the fluorescent layer distributed over the surface.
Ferner ist bevorzugt, dass die Lichteintrittsfläche des Lichtleiters mindestens so groß wie die zweite Emissionsfläche und so angeordnet ist, dass sie die zweite Emissionsfläche vollständig abdeckt. Furthermore, it is preferred that the light entry surface of the light guide is at least as large as the second emission surface and arranged so that it completely covers the second emission surface.
Bevorzugt ist auch, dass die Lichteintrittsfläche größer als die zweite Emissionsfläche und so angeordnet ist, dass sie gleichmäßig über die Ränder der zweiten Emissionsfläche hinausragt. It is also preferred that the light entry surface is larger than the second emission surface and is arranged so that it protrudes uniformly beyond the edges of the second emission surface.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die zweite Halbleiterlichtquelle dazu eingerichtet ist, zusätzlich zu dem Primärlicht auch noch Licht anderer Wellenlängen als der Wellenlänge des Primärlichtes zu emittieren, die zusammen mit dem Primärlicht weißes Licht ergeben. A further preferred embodiment is characterized in that the second semiconductor light source is adapted to emit in addition to the primary light also light of wavelengths other than the wavelength of the primary light, which together with the primary light give white light.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Unteransprüchen. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Further advantages will become apparent from the following description, the drawings and the dependent claims. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description.
Dabei zeigen, jeweils in schematischer Form: Show, in schematic form:
Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Figuren jeweils gleiche oder zumindest ihrer Funktion nach vergleichbare Elemente. In this case, the same reference numerals in different figures denote the same or at least functionally comparable elements.
Im Einzelnen zeigt die
Das Fernlichtmodul weist einen Reflektor
In dem Fokalbereich des Reflektors ist eine erste Halbleiterlichtquelle
Eine solche Erzeugung von weißem Mischlicht und dafür geeignete Materialien für die Fluoreszenzschicht (meist Phosphorverbindungen) sind bekannt. Das weiße Mischlicht wird ohne besondere Vorzugsrichtung annähernd isotrop oder zumindest mit einem sehr großen Öffnungswinkel, der in Bezug auf die Richtungen des einfallenden Lichtes auch Rückwärtsstreuungen einschließt, abgestrahlt. Dies ist eine bekannte Eigenschaft gebräuchlicher Fluoreszenzmaterialien. Such generation of white mixed light and suitable materials for the fluorescent layer (usually phosphorus compounds) are known. The white mixed light is emitted without any particular preferential direction approximately isotropically or at least with a very large opening angle, which also includes backward scattering with respect to the directions of the incident light. This is a known property of common fluorescent materials.
Durch das isotrop abgestrahlte Licht wird der Reflektor
Das Fernlichtmodul weist eine zweite Halbleiterlichtquelle
Die zweite Halbleiterlichtquelle
Das Fernlichtmodul weist darüber hinaus einen Lichtleiter
Die Lichteintrittsfläche
Die Lichtaustrittsfläche
Die zweite Halbleiterlichtquelle gibt dabei nur einen Bruchteil des Lichtes ab, das von der ersten Halbleiterlichtquelle abgegeben wird. Es wird insbesondere bevorzugt eine entsprechend lichtschwächere zweite Halbleiterlichtquelle verwendet. Entsprechend ist dann auch die Lichtintensität in der (nur) aus dem Licht der zweiten Halbleiterlichtquelle resultierenden Lichtverteilung schwächer als die Lichtintensität der (nur) mit dem Licht der ersten Halbleiterlichtquelle erzeugten Lichtverteilung. The second semiconductor light source emits only a fraction of the light emitted by the first semiconductor light source. In particular, it is preferable to use a second light source of corresponding intensity less light. Accordingly, the light intensity in the (only) light distribution resulting from the light of the second semiconductor light source is then weaker than the light intensity of the light distribution (only) produced with the light of the first semiconductor light source.
Obwohl beide Lichtverteilungen durch räumlich voneinander getrennte Halbleiterlichtquellen erzeugt werden, ergibt sich durch die jeweilige Anregung der im Fokalbereich
Die Begrenzungslichtverteilung und die Tagfahrlichtverteilung werden bevorzugt mit Licht der zweiten Halbleiterlichtquelle erzeugt. Bei dem zur Erzeugung des Begrenzungslichts dienenden Betrieb wird die zweite Halbleiterlichtquelle im Vergleich zu dem Betrieb, der zur Erzeugung des Tagfahrlichtes dient, gedimmt betrieben. The limiting light distribution and the daytime running light distribution are preferably generated with light of the second semiconductor light source. In the operation for generating the limit light, the second semiconductor light source is dimmed compared with the operation for generating the daytime running light.
Zur Steuerung der Halbleiterlichtquellen dient ein Steuergerät
Bei einem Scheinwerfersystem, das ein von einem Fernlichtmodul separates Lichtmodul für das Tagfahrlicht und/oder das Begrenzungslicht aufweist, sieht eine bevorzugte Ausgestaltung gleichwohl vor, dass das Fernlichtmodul die hier beschriebenen Merkmale der Erfindung aufweist und so betrieben wird, dass es durch Mitleuchten zur Erzeugung einer Tagfahrlichtverteilung und/oder Begrenzungslichtverteilung beiträgt. In a headlamp system having a separate from a high beam module light module for the daytime running lights and / or the limiting light, however, provides a preferred embodiment, that the high beam module has the features of the invention described herein and is operated so that it by illuminating to produce a Daytime running light distribution and / or limiting light distribution contributes.
Wie bereits erwähnt, ist die zweite Leuchtdiode bevorzugt eine Leuchtdiode, die einen Primärlichtstrom mit Wellenlängen aus dem primären Wellenlängenbereich emittiert. Der primäre Wellenlängenbereich ist bevorzugt ein Wellenlängenbereich, der Wellenlängen von sichtbarem Licht blauer Farbe enthält. Besonders bevorzugt ist, dass die Lichtfarbe des von der zweiten Halbleiterlichtquelle emittierten Lichtes die gleiche Lichtfarbe ist wie die Lichtfarbe des von der ersten Halbleiterlichtquelle emittierten Lichtes. Bei diesem zuletzt genannten Licht handelt es sich in einer bevorzugten Ausgestaltung um blaues Licht, da sich aus blauem Licht mit Hilfe bekannter Fluoreszenzschichtmaterialien leicht weißes Mischlicht erzeugen lässt. As already mentioned, the second light-emitting diode is preferably a light-emitting diode which emits a primary luminous flux with wavelengths from the primary wavelength range. The primary wavelength region is preferably a wavelength region containing wavelengths of visible light of blue color. It is particularly preferred that the light color of the light emitted by the second semiconductor light source is the same light color as the light color of the light emitted by the first semiconductor light source. In a preferred embodiment, this last-mentioned light is blue light, since it is easy to produce white mixed light from blue light with the aid of known fluorescent layer materials.
In einer alternativen Ausgestaltung ist die zweite Halbleiterlichtquelle eine weißes Licht emittierende Halbleiterlichtquelle. Weißes Licht enthält ebenfalls blaue Anteile, die beim Einfall auf die Fluoreszenzschicht ebenfalls weiße Mischlichtanteile erzeugen. Allerdings ist dann die Intensität des erzeugten weißen Mischlichtes viel geringer als im Fall einer Verwendung einer zweiten Halbleiterlichtquelle, die vorwiegend blaues Licht abstrahlt. Dies liegt daran, dass der blaue Anteil am weißen Mischlicht einer weißen Licht abgebenden Halbleiterlichtquelle viel kleiner ist als bei einer Halbleiterlichtquelle, deren Licht deutlich vom Blauanteil dominiert wird. Die erste Halbleiterlichtquelle ist daher bevorzugt eine blaues Licht emittierende Laserdiode. In an alternative embodiment, the second semiconductor light source is a white light-emitting semiconductor light source. White light also contains blue components, which also produce white mixed light components on incidence on the fluorescent layer. However, then the intensity of the white mixed light generated is much lower than in the case of using a second semiconductor light source, which emits predominantly blue light. This is because the blue component of the white mixed light of a white light emitting semiconductor light source is much smaller than that of a semiconductor light source whose light is clearly dominated by the blue component. The first semiconductor light source is therefore preferably a blue light emitting laser diode.
Der Lichtleiter ist bevorzugt ein starres Kunststoffteil. Als Kunststoffmaterial kommt zum Beispiel PMMA (Polymethylmethaclyrat) oder PC (Polycarbonat) in Frage. Der Lichtleiter hat bevorzugt über seine ganze Länge das gleiche Querschnittsprofil, so dass also Form und Größe der Querschnittsfläche über der Länge des Lichtleiters konstant bleiben. The light guide is preferably a rigid plastic part. As a plastic material is for example PMMA (polymethyl methacrylate) or PC (polycarbonate) in question. The optical waveguide preferably has the same cross-sectional profile over its entire length, so that therefore the shape and size of the cross-sectional area remain constant over the length of the optical waveguide.
Die Lichtaustrittsfläche
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Fluoreszenzschicht einen ersten, zentralen Bereich aufweist, der von beiden Halbleiterlichtquellen beleuchtet wird, und dass die Fluoreszenzschicht einen zweiten, periphären Bereich aufweist, der nur von der zweiten Halbleiterlichtquelle beleuchtet wird. A further preferred embodiment is characterized in that the fluorescent layer has a first, central region that is illuminated by both semiconductor light sources, and that the fluorescent layer has a second, peripheral region that is illuminated only by the second semiconductor light source.
Der jeweils von einer der beiden Halbleiterlichtquellen beleuchtete Bereich stellt, da von ihm das weiße Mischlicht ausgeht, seinerseits eine Lichtquelle für das weiße Mischlicht dar, die im Folgenden zur Unterscheidung von den beiden Halbleiterlichtquellen auch als Ersatzlichtquelle bezeichnet wird. Bei dieser Ausgestaltung ist also die Ersatzlichtquelle, beziehungsweise deren weißes Mischlicht emittierende Fläche, für das Tagfahrlicht und/oder das Begrenzungslicht größer als die Ersatzlichtquelle, die das weiße Mischlicht für das Fernlicht bereitstellt. Each illuminated by one of the two semiconductor light sources range, since it emanates from the white mixed light, in turn, a light source for the white mixed light, which is also referred to below to distinguish from the two semiconductor light sources as a substitute light source. In this embodiment, therefore, the replacement light source, or their white mixed light emitting surface for the daytime running light and / or the limiting light is greater than the replacement light source, which provides the white mixed light for the high beam.
Die
Die
Anstelle eines Hohlspiegelreflektors, wie er bei der Ausgestaltung verwendet wird, die in der
Der Lichtleiter der
Bei dem in der
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 2487407 [0002] EP 2487407 [0002]
- EP 2487407 A2 [0012, 0014, 0014] EP 2487407 A2 [0012, 0014, 0014]
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