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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Scheinwerfer, insbesondere einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Ein solcher Scheinwerfer ist aus der
WO 2013/075157 A1 bekannt. Aus der
DE 10 2008 036 192 A1 ist ein Scheinwerfer bekannt, der eine Grundlicht-Baugruppe, eine Fernlicht-Baugruppe und eine auf einer optischen Achse des Scheinwerfers angeordnete Projektionslinse aufweist, wobei die Projektionslinse eine der Grundlicht-Baugruppe und der Fernlicht-Baugruppe zugewandte Lichteintrittsfläche und eine lichteintrittsflächenseitige Brennfläche aufweist. Die Grundlicht-Baugruppe weist wenigstens eine Halbleiter-Grundlicht-Lichtquelle und eine Grundlicht-Primäroptik mit wenigstens einer lichtumlenkenden Fläche auf. Die Fernlicht-Baugruppe weist mehrere Halbleiter-Fernlichtquellen und eine Fernlicht-Primäroptik auf, die von den Fernlicht-Lichtquellen ausgehende Lichtbündel umformt und die eine Fernlicht-Lichtaustrittsfläche aufweist. Der Scheinwerfer weist auch eine spiegelnde Blendenfläche auf, die von einer Blendenkante begrenzt wird, die zwischen der Lichteintrittsfläche der Projektionslinse und der Primäroptik verläuft.
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Bei dem aus der
DE 10 2008 036 192 A1 bekannten Scheinwerfer ist die Grundlicht-Baugruppe analog zur Fernlicht-Baugruppe aufgebaut und weist zum Beispiel zwei Grundlicht-Leuchtdioden mit zugehörigen Grundlicht-Primäroptiken auf, die das Licht der Grundlicht-Leuchtdioden von oben auf eine Spiegelblende richten. Die Fernlicht-Baugruppe weist zwei Fernlicht-Leuchtdioden mit zugehörigen Fernlicht-Primäroptiken auf, die das Licht der Fernlichtleuchtdioden von unten auf eine Spiegelblende richten. Die Orts- und Lageangaben ”oben” und ”unten” beziehen sich dabei in dieser Anmeldung immer auf eine Lage, wie sich sie bei einer bestimmungsgemäßen Verwendung in einem Kraftfahrzeug ergeben.
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Im Fernlichtbetrieb werden beide Baugruppen des bekannten Scheinwerfers gemeinsam betrieben. Die Blendenkante ist sehr dünn ausgeführt, um den Effekt zu verringern, dass sie als dunkle Linie in der von der gemeinsamen Projektionslinse vor dem Scheinwerfer auf der Straße erzeugten Fernlichtverteilung in Erscheinung tritt. Die Lichtaustrittsflächen der Fernlicht-Primäroptik befinden sich weit von der Blendenkante entfernt unter der Blende.
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Aus der
DE 10 2011 077 636 A1 ist ein Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem eine innere Grundlicht-Lichtverteilung auf der Lichtaustrittsfläche eines ersten Lichtleiterblocks einer Grundlicht-Primäroptik und eine innere Fernlichtverteilung auf einer zusammenhängenden Lichtaustrittsfläche einer Fernlicht-Primäroptik erzeugt wird, wobei die Lichtaustrittsfläche der Fernlicht-Primäroptik verschiedene Teilbereiche aufweist, die von verschiedenen Leuchtdioden beleuchtet werden. So wird insbesondere ein nicht blendendes Matrix-Fernlicht mit einzeln schaltbaren Beleuchtungspixeln erzeugt.
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Darüber hinaus stellt die Anmelderin Scheinwerfer mit einer Teilfernlichtfunktion her, bei denen die Lichtverteilung aus Beiträgen mehrerer Lichtmodule zusammengesetzt wird. Dabei erzeugen erste Lichtmodule ein Grundlicht, das eine horizontale Hell-Dunkel-Grenze aufweist, oder ein asymmetrisches Abblendlicht. Diesem Licht wird, je nach Fahrerwunsch und/oder je nach Verkehrsverhältnissen auch automatisch, Licht eines separaten Teilfernlichtmoduls überlagert. Die Verwendung separater Lichtmodule hat ihren Grund in einander entgegengesetzten Anforderungen an die jeweilige Lichtverteilung: Während für die Grundlichtfunktion und die Abblendlichtfunktion eine horizontal eher breite Ausleuchtung der Straße erwünscht ist, soll die Ausleuchtung der über dem Horizont liegenden Bereiche der Teilfernlichtfunktion eher schmal sein. So sollen einzelne Bereiche nur etwa 0,5° bis 2° breit ausgeleuchtet sein oder abgedunkelt werden.
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Von dem aus der
DE 10 2008 036 192 A1 bekannten Scheinwerfer unterscheidet sich der erfindungsgemäße dadurch, dass ein Mindestabstand jeder lichtumlenkenden Fläche der Grundlicht-Primäroptik von der Brennfläche der Projektionslinse größer als 10 mm ist, und dass sich die Fernlicht-Lichtaustrittsfläche der Fernlicht-Primäroptik in einem Abstand von der Brennfläche der Projektionslinse befindet, der kleiner als 1 mm ist und dass die Lichtaustrittsfläche der Fernlicht-Primäroptik matrixartig benachbarte individuelle Bereiche aufweist, wobei jedem dieser Bereiche im Sinne einer 1:1 Zuordnung ndung eine einzeln schaltbare und/oder dimmbare Fernlicht-Lichtquelle zugeordnet ist, die den ihr zugeordneten Bereich allein ausleuchtet. Einander benachbarte Bereiche grenzen unmittelbar aneinander an. Die Fernlicht-Lichtquellen sind daher ebenfalls matrixartig angeordnet.
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Mit anderen Worten: Die Lichtaustrittsfläche der Fernlicht-Primäroptik liegt in einem Abstand zur Brennfläche der Projektionslinse, der kleiner als 1 mm ist, während die der Projektionslinse nächstliegende lichtumlenkende Fläche der Grundlicht-Primäroptik einen Abstand von der genannten Brennfläche aufweist, der größer als 10 mm ist. Die lichtumlenkende Fläche ist zum Beispiel die spiegelnde Fläche eines Hohlspiegelreflektors oder die Lichtaustrittsfläche einer Linse oder einer katadioptrischen Optik. Die Brennfläche erstreckt sich als gewölbte Fläche ausgehend vom objektseitigen Brennpunkt der Linse quer zu der optischen Achse. Die Brennweite der Projektionslinse liegt bevorzugt zwischen 60 mm und 80 mm. Unter einer matrixartig benachbarten Anordnung wird hier eine Anordnung in Zeilen und Spalten verstanden, bei der sich jeder Bereich durch Angabe einer Spaltennummer und einer Zeilennummer eindeutig identifizieren lässt.
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Von dem aus der
WO 2013/075157 A1 bekannten Scheinwerfer unterscheidet sich der erfindungsgemäße Scheinwerfer durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
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Diese sehen vor, dass Grundlicht-Primäroptik ein eine Linse oder eine katadioptrische Optik ist und dass die Fernlicht-Primäroptik auf ihrer den Fernlicht-Lichtquellen zugewandten Seite aus einer Vielzahl einzelner Lichtleiterfinger besteht, wobei diese Lichtleiterfinger auf ihrer der Projektionslinse zugewandten Seite in eine gemeinsame, zusammenhängende Lichtaustrittsfläche einmünden, so dass die Fernlicht-Primäroptik ein einstückig zusammenhängendes Bauteil aus Lichtleitermaterial ist.
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Damit wird ein Scheinwerfer angegeben, der insbesondere eine das Abblendlicht ergänzende Teilfernlichtfunktion erfüllt und dafür wenig Bauraum benötigt und bei seiner Herstellung nur einen geringen Justageaufwand erfordert.
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Mit dem erfindungsgemäßen Scheinwerfer kann sowohl eine breite Grundlicht- oder Abblendlichtverteilung als auch eine in horizontaler Richtung fein unterteilbare Teilfernlichtverteilung erzeugt werden. Diese Kombination von Eigenschaften besitzt weder der aus der
DE 10 2008 036 192 A1 bekannte Scheinwerfer, noch der aus der
DE 10 2011 077 636 A1 bekannte Scheinwerfer. Das Grundlicht ist bevorzugt als Abblendlicht ausgebildet.
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Die Baugruppen, mit denen eine Abblendlichtverteilung oder eine Grundlichtverteilung erzeugt wird, sind dabei mit einer Gesamt-Baugruppe, mit der eine Fernlichtverteilung erzeugt wird, ineinander gebaut, so dass zum Beispiel das Licht beider Baugruppen durch eine gemeinsame Projektionslinse gebündelt wird. Erfindungsgemäße Scheinwerfer zeichnen sich durch ihren einfachen, kompakten und kostengünstigen Aufbau aus.
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Dabei ist bevorzugt, dass die Grundlicht-Baugruppe wenigstens zwei Halbleiter-Grundlicht-Lichtquellen aufweist und dass die Grundlicht-Primäroptik von den Grundlicht-Lichtquellen ausgehende Lichtbündel so umformt, dass sich diese Lichtbündel in der Brennfläche der Projektionslinse überlappen. Dadurch wird das Auftreten störender Kontraste in der vom dem Scheinwerfer in seiner Beleuchtungszone erzeugten Grundlicht-Lichtverteilung vermieden. Die einzelnen Grundlicht-Lichtquellen sind bevorzugt einzeln ansteuerbar, um die Lichtverteilung an die Fahrsituation anpassen zu können. Eine solche Anpassung besteht zum Beispiel in einer Verschiebung des Lichtschwerpunktes durch unterschiedlich starkes Dimmen der Grundlicht-Lichtquellen.
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Bevorzugt ist auch, dass sich die von den Grundlicht-Lichtquellen ausgehenden Lichtbündel in der Brennfläche so überlappen, dass sich dort eine Lichtverteilung einstellt, die in ihrem zentralen Bereich eine maximale Helligkeit und eine zu ihren seitlichen Rändern hin ohne kantenartige Kontraste allmählich abnehmende Helligkeit aufweist.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die eingangs genannte Blendenfläche eine Oberfläche oder ein Teil einer Oberfläche einer separaten Blende ist. Die Blendenfläche erstreckt sich bevorzugt entlang der optischen Achse von einer der Linse zugewandten Blendenkante aus zur Lichtaustrittsfläche der Grundlichtprimäroptik hin. Quer zur optischen Achse verläuft die Blende im Wesentlichen horizontal, wobei die Blendenkante dann, wenn das Grundlicht als Abblendlicht ausgebildet ist, eine kurze Schräge aufweist, mit der die bekannte Asymmetrie einer Abblendlichtverteilung erzeugt wird.
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Bevorzugt ist auch, dass die Blendenfläche eine Oberfläche oder ein Teil einer Oberfläche der Fernlicht-Primäroptik ist.
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Ferner ist bevorzugt, dass die Blendenfläche eine Oberfläche einer metallischen Spiegelschicht ist.
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Bevorzugt ist auch, dass die Lichtaustrittsfläche eines Lichtleiterfingers eine ebene Fläche oder eine konvex oder konkav gewölbte Fläche ist. Dabei können die einzelnen individuellen Bereiche der Austrittsfläche für sich gewölbt sein, und/oder die Austrittsfläche kann als Ganzes gewölbt sein.
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Ferner ist bevorzugt, dass eine Lichteintrittsfläche eines Lichtleiterfingers kleiner als eine Lichtaustrittsfläche des Lichtleiterfingers ist und dass senkrecht zur Hauptausbreitungsrichtung des Lichtes im Lichtleiterfinger liegende Querschnittsflächen des Lichtleiterfingers in zunehmenden Abstand von der Lichteintrittsfläche des Lichtleiterfingers und abnehmendem Abstand von der Lichtaustrittsfläche kontinuierlich größer werden.
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Bevorzugt ist auch, dass eine seitliche Erstreckung der Lichtbündel einzelner Fernlicht-Lichtquellen kleiner als 1/5, insbesondere kleiner als 1/10 der seitlichen Erstreckung der Lichtbündel einzelner Grundlicht-Lichtquellen ist.
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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.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Figuren jeweils gleiche oder zumindest ihrer Funktion nach vergleichbare Elemente. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:
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1 eine Gesamtlichtverteilung, wie sie durch einen erfindungsgemäßen Scheinwerfer erzeugt wird,
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2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers,
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3 eine Anordnung einer Fernlicht-Lichtquelle und eines Ausschnitts aus einer Fernlicht-Primäroptik aus transparentem Lichtleitermaterial, und
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4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers.
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Im Einzelnen zeigt die 1 eine Gesamtlichtverteilung 10, wie sie durch einen erfindungsgemäßen Scheinwerfer erzeugt wird. Die Gesamtlichtverteilung besteht aus einer breiten unteren Lichtverteilung 12, die von der Grundlicht-Baugruppe in Verbindung mit einer Spiegelfläche 26 und einer Projektionslinse 32 erzeugt wird, und einer im Vergleich dazu schmaleren oberen Lichtverteilung 14, die durch die Fernlicht-Baugruppe in Verbindung mit der Projektionslinse erzeugt wird. Mit der oberen Lichtverteilung 14 kann eine Teilfernlichtfunktion verwirklicht werden: Durch Dimmen oder Abschalten einzelner Fernlicht-Lichtquellen können einzelne Teilbereiche dieser oberen Lichtverteilung gezielt abgedunkelt werden, um zum Beispiel eine Blendung von Fahrern entgegenkommender Fahrzeuge zu vermeiden.
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Die x-Richtung des in der 1 angegebenen rechtwinkligen und rechtshändigen Koordinatensystems entspricht der Richtung einer Fahrzeuglängsachse, also der Fahrtrichtung bei einer Geradeausfahrt, und die y-Richtung ist zur Fahrzeugquerachse und zum Horizont 16 parallel. Die z-Richtung ist parallel zur Fahrzeughochachse und zeigt vertikal nach oben.
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Im Einzelnen zeigt die 2 einen Schnitt durch einen Scheinwerfer 20 mit einem Gehäuse 22 und einer Lichtaustrittsöffnung, die von einer transparenten Abdeckscheibe 23 abgedeckt wird. Bei der Darstellung in der 2 handelt es sich daher um einen Vertikalschnitt. Oben und unten in der 1 entsprechen oben und unten bei einer bestimmungsgemäßen Verwendung des Scheinwerfers in einem Kraftfahrzeug.
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Der Scheinwerfer 20 weist eine optische Achse OA auf, die parallel zu einer Hauptabstrahlrichtung des Scheinwerfers und durch den objektseitigen Brennpunkt der Projektionslinse verläuft und dabei die Blendenkante schneidet. Der Scheinwerfer weist ferner eine spiegelnde Blendenfläche 26 auf. Die Blendenfläche 26 teilt das Innere des Scheinwerfers 20 in einen oberhalb der Blendenfläche 26 und der optischen Achse OA liegenden oberen Teil und einen unterhalb der Blendenfläche 26 und der optischen Achse liegenden unteren Teil. Die Blendenfläche 26 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Oberfläche einer separaten Blende 39. Die Blendenfläche 26 ist in dieser Ausgestaltung die Oberfläche einer metallischen Spiegelschicht. Oberhalb der Blendenfläche 26 ist eine Grundlicht-Baugruppe 28 angeordnet. Im unteren Teil des Scheinwerfers 20 ist eine Fernlicht-Baugruppe 40 angeordnet. Darüber hinaus weist der Scheinwerfer 20 eine Projektionslinse 32 auf.
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Die Grundlicht-Baugruppe 28 weist wenigstens eine erste Grundlicht-Lichtquelle 34 und eine Grundlicht-Primäroptik 36 auf.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Grundlicht-Baugruppe wenigstens zwei Grundlicht-Lichtquellen auf. Die Grundlicht-Lichtquellen liegen dabei in der y-Richtung nebeneinander, so dass die in der 2 sichtbare Grundlicht-Lichtquelle 34 die weitere(n) Grundlicht-Lichtquelle(n) verdeckt.
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Die Grundlicht-Primäroptik ist ein Hohlspiegelreflektor, eine Linse oder eine katadioptrische Optik. Sie weist eine Lichteintrittsfläche oder, wie im Fall des Hohlspiegelreflektors, eine Eintrittspupille auf, die einer Lichtaustrittsfläche der Grundlicht-Lichtquellen gegenüberliegt und sammelt von den Grundlicht-Lichtquellen ausgehendes Licht. Aus diesem Licht formt die Grundlicht-Primäroptik durch Reflexion und/oder Brechung eine erste innere Lichtverteilung, in der sich die Lichtbeiträge der Grundlicht-Lichtquellen 34 mehr oder weniger weit überlappen. Die auch als Zwischenbild bezeichnete erste innere Lichtverteilung ergibt sich im Bereich der Brennfläche der Projektionslinse und weist in ihrem zentralen Bereich eine maximale Helligkeit und eine zu ihren seitlichen Rändern hin ohne kantenartige Kontraste allmählich abnehmende Helligkeit auf. Die erste innere Lichtverteilung befindet sich oberhalb der Blendenfläche 26 zwischen der Grundlicht-Baugruppe 28 im Bereich der Brennfläche der Projektionslinse zwischen der Projektionslinse 32 und der Grundlicht-Primäroptik und wird durch eine Blendenkante 38 der Blendenfläche 26 begrenzt. Die Blendenkante 38 befindet sich in einem Abstand zur Brennfläche der Projektionslinse, der kleiner als 1 mm ist, zwischen der Grundlicht-Baugruppe 28 und der Projektionslinse 32. Die Blendenfläche 26 erstreckt sich von der Blendenkante 38 ausgehend in den Halbraum, in dem die Grundlicht-Baugruppe 28 und die darunter liegende Fernlicht-Baugruppe 40 angeordnet ist.
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Die Fernlicht-Baugruppe 40 weist eine Vielzahl von Fernlicht-Lichtquellen 42.1, 42.2, 42.3 und eine Fernlicht-Primäroptik 44 auf, die aus von den Fernlicht-Lichtquellen 42.1, 42.2, 42.3 emittiertem Licht eine zweite innere Lichtverteilung erzeugt. In der 2 liegen n = 3 Fernlicht-Lichtquellen 42.1, 42.2, 42.3 in einer Reihe in z-Richtung. Zusätzlich liegen Fernlichtquellen noch in y-Richtung nebeneinander, so dass sich eine Anordnung der Fernlichtquellen in n = 3 Zeilen und einigen Spalten ergibt. Der Wert der Variablen n ist nicht auf die Zahl 3 beschränkt und liegt besitzt bevorzugt einen Wert von 1 bis 5. Aus Gründen der Zeichnungsperspektive sind in der 3 eher die in z-Richtung verteilten Fernlicht-Lichtquellen dargestellt. Wichtiger sind die in y-Richtung verteilten Lichtquellen, deren Zahl m bevorzugt eher grö0er als 10 ist.
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Die Fernlicht-Baugruppe 40 ist dazu eingerichtet, die zweite innere Lichtverteilung in einem Abstand von weniger als 1 mm zur Brennfläche der Projektionslinse vor der Projektionslinse 32 auf der Lichtaustrittsfläche der Fernlicht-Primäroptik 44 zu erzeugen. Die Lichtaustrittsfläche, von der in der 2 ein Schnitt mit der x-z-Ebene zu sehen ist, befindet sich unterhalb der Blendenfläche 26 im Strahlengang des von den Fernlicht-Lichtquellen ausgehenden Lichtes zwischen der Fernlicht-Baugruppe 24 und der Projektionslinse 32 im Abstand von weniger als 1 mm vor der Projektionslinse 32 und weist voneinander verschiedene Teilbereiche 45.1, 45.2, 45.3 auf, die von verschiedenen Fernlicht-Lichtquellen 42.1, 42.2. 42.3 beleuchtet werden.
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Da sich sowohl die von der Grundlicht-Baugruppe 28 erzeugte erste innere Lichtverteilung als auch die von der Fernlicht-Baugruppe erzeugte zweite innere Lichtverteilung in einem Abstand von weniger als 1 mm zur Brennfläche der Projektionslinse vor der Projektionslinse befinden, werden beide innere Lichtverteilungen scharf in die Beleuchtungszone des Scheinwerfers abgebildet. Bei der Abbildung der inneren Lichtverteilung der Grundlicht-Baugruppe wird die Blendenkante 38 als scharfe Hell-Dunkel-Grenze abgebildet. Abgesehen von der Blendenkante 38 weist die innere Lichtverteilung der Grundlicht-Baugruppe 28 keine scharf abgegrenzten Strukturen auf. Dies gilt insbesondere für die Beiträge der einzelnen Grundlicht-Lichtquellen 34, die sich in der inneren Lichtverteilung mehr oder weniger weit überlappen und im Bereich der Brennfläche der Projektionslinse eine erste innere Lichtverteilung erzeugen, die in ihrem zentralen Bereich eine maximale Helligkeit und eine zu ihren seitlichen Rändern hin ohne kantenartige Kontraste allmählich abnehmende Helligkeit aufweist.
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Die Lichtaustrittsfläche der Fernlicht-Primäroptik weist individuelle Bereiche 45.1, 45.2, 45.3 auf, die aufgrund der Anordnung der Lichtaustrittsfläche im Abstand von weniger als 1 mm von der Brennfläche der Projektionslinse 32 vorn der Projektionslinse 32 scharf in das Vorfeld vor dem Scheinwerfer 20 abgebildet werden.
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Jedem dieser Bereiche 45.1, 45.2, 45.3 ist im Sinne einer 1:1-Zuordnung eine einzeln schaltbare und/oder dimmbare Fernlicht-Lichtquelle oder Gruppe von Fernlicht-Lichtquellen 42.1, 42.2, 42.3 zugeordnet, die den zugeordneten Bereich 45.1, 45.2, 45.3 allein ausleuchtet.
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Sowohl die Grundlicht-Lichtquellen 34 als auch die Fernlicht-Lichtquellen 42.i sind bevorzugt Halbleiterlichtquellen, von denen weißes Licht ausgeht. Die Fernlicht-Primäroptik besteht auf ihrer den Fernlicht-Lichtquellen zugewandten Seite aus einer Vielzahl einzelner Lichtleiterfinger, wobei diese Lichtleiterfinger auf ihrer der Projektionslinse zugewandten Seite bevorzugt in eine gemeinsame, zusammenhängende Lichtaustrittsfläche einmünden, so dass die Fernlicht-Primäroptik ein einstückig zusammenhängendes Bauteil aus Lichtleitermaterial ist. Die Fernlicht-Primäroptik dient zur Formung und Bündelung der von den Fernlicht-Lichtquelle ausgehenden Lichtbündel und führt als Lichtleiter das Licht der Lichtquellen auf disjunkten Wegen in der Lichtaustrittsfläche der Lichtleiter zusammen. Dadurch leuchtet jeweils eine Fernlicht-Lichtquelle oder eine Gruppe gemeinsam und gleichwirkend gesteuerter Fernlicht-Lichtquellen nur einen Teil der Lichtaustrittsfläche der Fernlicht-Primäroptik aus, wobei verschiedene Bereiche der Lichtaustrittsflächen, die verschiedenen solcher Fernlicht-Lichtquellen zugeordnet sind, in dieser Lichtaustrittssfläche scharf voneinander abgegrenzt sind. Da die scharfe Abgrenzung in der Petzvalfläche der Projektionslinse erzeugt wird, wird die scharfe Abgrenzung auch als solche in das Vorfeld des Scheinwerfers projiziert, was die gezielte Ausblendung (Abdunkelung) scharf begrenzter Teilbereiche der Fernlicht-Lichtverteilung ermöglicht.
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Zusammen mit der Grundlicht-Lichtverteilung wird so eine Lichtverteilung auf die Straße projiziert, deren oberhalb des Horizonts liegender Fernlichtanteil aus einer Vielzahl von Streifen oder Segmenten besteht, je nachdem, ob die Fernlicht-Baugruppe eine horizontal ausgerichtete Zeile von Fernlicht-Lichtquellen oder mehrere solcher Zeilen, die ihrerseits vertikal übereinander angeordnet sind, aufweist. Ein einzelner Streifen, bzw. ein einzelnes Segment, hat bevorzugt eine horizontale Breite von 0,5° bis 2°.
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Wie bereits erwähnt, zeigt die 1 ein Beispiel einer aus einer Grundlicht-Lichtverteilung 12 und einer Fernlicht-Lichtverteilung 14 zusammengesetzten Gesamtlichtverteilung 10, wie sie sich bei einer bestimmungsgemäßen Verwendung eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers vor dem Fahrzeug ergibt. Die 1 zeigt insbesondere eine Fernlicht-Lichtverteilung, die von einer einzigen Zeile von Fernlicht-Lichtquellen und zugeordneten Lichtleiterfingern erzeugt wird (oder die von eine mehrzeiligen Anordnung solcher Elemente erzeugt wird, wobei fünf ganz Spalten deaktiviert sind). Dabei sind fünf Streifen/Segmente im Fernlichtanteil der Lichtverteilung 10 nicht oder nur schwach ausgeleuchtet, um den Fahrer des entgegenkommenden Fahrzeugs nicht zu blenden. Jeder Streifen ist ein Bild eines Teilbereichs der Lichtaustrittsfläche der Fernlicht-Primäroptik. In der Nebeneinanderanordnung der Bilder (d. h. der Streifen) bildet sich ein Nebeneinander der Teilbereiche der Lichtaustrittsfläche der Fernlicht-Primäroptik und damit auch ein Nebeneinander der diesen Teilbereichen jeweils im Sinne einer 1:1-Zuordnung zugeordneten Fernlicht-Lichtquellen, die einzeln schaltbar und/oder dimmbar sind, ab. Diese Art der Lichtverteilung ist typisch für eine Fernlichtbaugruppe, die nur eine Zeile von Fernlicht-Lichtquellen und zugeordneten Teilbereichen der Lichtaustrittsfläche aufweist oder bei der nur 1 Zeile aktiviert ist. Bei mehrzeiliger Fernlichtbaugruppe ist die oberste Zeile bevorzugt so ausgestaltet, dass sich innerhalb einer Einzellichtverteilung, die von einem Matrixelement aus Fernlicht-Lichtquelle und Lichtleiterfinger erzeugt wird, oder über mehrere solcher Einzellichtverteilungen hinweg ein Intensitätsmaximum nahe des zentralen HV-Punktes (Schnittpunkt der Horizontalen mit einer Vertikalen, welche den Horizont etwa in einer Verlängerung der Fahrzeuglängsachse schneidet) ergibt.
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Es ist bei der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaft, wenn die Lichtaustrittsfläche der Fernlicht-Primäroptik möglichst nahe an der Blendenkante angeordnet ist und wenn in einem zentralen Bereich (nahe dem H = 0, V = 0-Punkt) der vor das Fahrzeug projizierten Lichtverteilung eine hellere und schärfer begrenzte Beleuchtung erzielt wird als in seitlich davon liegenden Bereichen.
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Die oberste Fernlichtzeile und die Spiegelblende können auch so ausgestaltet sein, dass Fernlichtstrahlen direkt vor der Blendenkante durch den Bereich oberhalb der Spiegelblende auf die Projektionslinse einfallen, so dass in vertikaler Richtung eine geringe Überlappung der Fernlichtverteilung mit der Abblendlichtverteilung möglich ist. Im Abblendlichtbetrieb könnte eine zweite Fernlichtzeile gedimmt betrieben werden, um eine Overheadlichtverteilung für das Abblendlicht zu erzeugen.
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Eine solche Zeile ist in der 1 senkrecht zur Zeichnungsebene angeordnet. Dies gilt zumindest für eine Zeichnungsebene, die eine optische Achse der Projektionslinse enthält. In der x-y-Ebene kann die Zeile der Teilbereiche der Lichtaustrittsfläche auch längs einer gekrümmten Linie angeordnet sein. Eine solche gekrümmte Linie fällt bevorzugt mit einer Brennlinie der Projektionslinse in dieser Ebene zusammen oder verläuft in einem vorgegebenen Abstand zu der Brennlinie. Dadurch wird eine gleichmäßig scharfe Abbildung von zentral angeordneten Teilbereichen und seitlich von den zentralen Teilbereichen liegenden seitlichen Teilbereichen der Lichtaustrittsfläche der Fernlicht-Primäroptik erzielt.
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3 zeigt einen einzelnen Lichtleiterfinger 43.1 einer solchen Fernlicht-Primäroptik 44 zusammen mit einer zugehörigen Fernlicht-Lichtquelle 42.1 in einer perspektivischen Ansicht. Das Element 43.1 der Fernlicht-Primäroptik weist eine Lichteintrittsfläche 50, eine Lichtaustrittsfläche 52 und seitliche Transportflächen 54 auf. Eine Fernlicht-Lichtquelle 42.1, die bevorzugt eine einzeln schaltbare und/oder dimmbare Leuchtdiode oder Gruppe von Leuchtdioden ist, ist in ihrer Hauptabstrahlrichtung x dicht vor der Lichteintrittsfläche 50 der Fernlicht-Primäroptik 43.1 angeordnet, so dass von der Lichtquelle 42.1 ausgehendes Licht effizient in die Fernlicht-Primäroptik 43.1, die aus Lichtleitermaterial besteht, eingekoppelt wird. Die Lichtquelle 42.1 ist auf einem Schaltungsträger angeordnet. Der Schaltungsträger, der insbesondere Teil einer Leiterplatte ist, ist wiederum auf einem Kühlkörper befestigt. Der Abstand zwischen der Lichtquelle und der Primäroptik ist aus Gründen der Übersichtlichkeit vergrößert dargestellt und ist in der Realität bevorzugt kleiner als 1 mm. Die Größe der Lichtaustrittsfläche der Leuchtdiode ist bevorzugt auch etwa 1 mm2. Die Länge des Lichtleiterfingers in X-Richtung liegt in der Größenordnung von 1 cm. An den seitlichen Transportflächen 54 auftreffende Anteile des eingekoppelten Lichtes werden dort reflektiert und gelangen so zusammen mit geradlinig zur Lichtaustrittsfläche propagierendem Licht zur Lichtaustrittsfläche 52 und treten dort aus dem Lichtleiterfinger aus.
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Als Fernlicht-Primäroptik wäre auch ein Reflexionssystem denkbar. In dem Fall müsste vom Reflexionssystem im oben definierten Bereich der Brennfläche (Abstand kleiner als 1 mm) ein reelles Zwischenbild der einzelnen Bereiche erzeugt werden. Die Lichtaustrittsfläche der Fernlicht-Primäroptik wäre dann die materiell nicht vorhandene (d. h. die nicht als Grenzfläche zwischen zwei Medien vorhandene) Fläche, in der diese Zwischenbilder scharf sind.
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Die Lichtaustrittsfläche 52 des Lichtleiterfingers kann eine ebene Fläche sein, oder sie kann eine konvex oder konkav gewölbte Fläche sein. Die Lichteintrittsfläche 50 ist bevorzugt kleiner als die Lichtaustrittsfläche 52, und senkrecht zur Hauptausbreitungsrichtung x liegende Querschnitte des Lichtleiterfingers 43.1 werden in zunehmenden Abstand von der Lichteintrittsfläche 50 des Lichtleiterfingers 43.1 und abnehmendem Abstand von der Lichtaustrittsfläche 52 kontinuierlich größer. Als Folge ergibt sich aufgrund des Reflexionsgesetzes eine bündelnde oder besser ausgedrückt, eine parallelisierende Wirkung des Lichtleiterfingers 43.1 auf das in ihm propagierende Licht. Der Öffnungswinkel des Lichtbündels ist unmittelbar vor der Lichtaustrittsfläche 52 daher kleiner als unmittelbar hinter der Lichteintrittsfläche 50.
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Die Fernlicht-Primäroptik 44 setzt sich insgesamt aus einer Vielzahl solcher Lichtleiterfinger 43.1 zusammen. In einer Ausgestaltung sind die Lichtleiterfinger untereinander gleich. In einer weiteren Ausgestaltung sind die Lichtleiterfinger untereinander nicht gleich, um z. B. in einem zentralen Bereich (nahe dem H = 0, V = 0-Punkt) der vor das Fahrzeug projizierten Lichtverteilung eine hellere und schärfer begrenzte Beleuchtung zu erzielen als in einem seitlich davon liegenden Bereich.
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Die Lichtleiterfinger können in einer Zeile oder mehreren bei bestimmungsgemäßer Verwendung horizontal verlaufenden Zeilen angeordnet sein. Die Zeilenzahl ist in einer Ausgestaltung über die gesamte horizontale Breite der Lichtaustrittsfläche der Fernlicht-Primäroptik konstant. In einer weiteren Ausgestaltung ist die Zeilenzahl im zentralen Bereich der Lichtaustrittsfläche anders, bevorzugt größer als in seitlich von dem zentralen Bereich liegenden Randbereichen der Lichtaustrittsfläche, wobei die Anzahl der Zeilen jeweils in vertikalen, zur optischen Achse parallelen Schritten gezählt wird.
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Die einzelnen Lichtleiterfinger bilden bevorzugt eine einstückig zusammenhängende Fernlicht-Primäroptik 44. Dies hat den Vorteil, dass die Lage der einzelnen Lichtleiterfinger zueinander festgelegt ist, was bei der Herstellung des Scheinwerfers einen großen Justierungsaufwand erspart. Die einzelnen Lichtleiterfinger hängen bevorzugt an ihrem lichtaustrittseitigen Ende zusammen, und sie sind an ihrem lichteintrittsseitigen Ende und dem anschließenden Parallelisierungsabschnitt getrennt, um eine individuelle Lichteinkopplung und Parallelisierung zu ermöglichen.
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Die 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers. Dieses Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass die Spiegelschicht eine Oberfläche der Fernlicht-Primäroptik 44 ist. Dieses Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, dass auf eine separate Blende verzichtet werden kann. Die Blendenfläche 26 ist in auch in dieser Ausgestaltung bevorzugt die Oberfläche einer metallischen Spiegelschicht.
