DE102016108167A1

DE102016108167A1 - LED-Lichtmodul für einen Scheinwerfer zur Erzeugung eines Fernlichtes und einen Abblendlichtes

Info

Publication number: DE102016108167A1
Application number: DE102016108167.1A
Authority: DE
Inventors: Franz-Georg Willeke; Rainer Kürpick
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2016-05-03
Filing date: 2016-05-03
Publication date: 2017-11-09
Also published as: WO2017191044A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein LED-Lichtmodul (1) mit mehreren Leuchtdioden (10, 11), wobei die Leuchtdioden auf einer gemeinsamen Leiterplatte (12) aufgenommen sind und wobei ein Reflektor (13) vorgesehen ist, der sich über der Leiterplatte (12) erstreckt und in den mit den Leuchtdioden (10, 11) erzeugbares Licht einstrahlbar ist, und wobei eine erste Leuchtdiode (10) zur Erzeugung wenigstens eines Teils eines Abblendlichtes (14) ausgebildet ist und wobei eine zweite Leuchtdiode (11) zur Erzeugung wenigstens eines Teils eines Fernlichtes (15) ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist ein Blendenelement (16) vorgesehen, wobei das Blendenelement (16) zwischen den Leuchtdioden (10, 11) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein LED-Lichtmodul mit mehreren Leuchtdioden, wobei die Leuchtdioden auf einer gemeinsamen Leiterplatte aufgenommen sind und wobei ein Reflektor vorgesehen ist, der sich über der Leiterplatte erstreckt und in den mit den Leuchtdioden erzeugbares Licht einstrahlbar ist, und wobei eine erste Leuchtdiode zur Erzeugung wenigstens eines Teils eines Abblendlichtes ausgebildet ist und wobei eine zweite Leuchtdiode zur Erzeugung wenigstens eines Teils eines Fernlichtes ausgebildet ist. Das LED-Lichtmodul dient dabei zur Anordnung in einem Scheinwerfer eines Fahrzeuges oder das LED-Lichtmodul selbst bildet einen Scheinwerfer eines Fahrzeuges.
STAND DER TECHNIK
Aus der EP 1 934 517 B1 ist ein LED-Lichtmodul mit mehreren Leuchtdioden bekannt, und auf einer gemeinsamen Leiterplatte sind Leuchtdioden angeordnet, die zur Erzeugung eines Abblendlichtes und zur Erzeugung eines Fernlichtes ausgebildet ist. Auf der Leiterplatte befinden sich dabei mehrere Leuchtdioden zur Erzeugung der jeweiligen Lichtfunktion, und die Leiterplatte ist wiederum auf einem Kühlkörper aufgenommen.
Zur Erzeugung der Lichtfunktionen sind die Leuchtdioden in Verbindung mit einer primären Optik zur Formung der Abstrahlcharakteristik ausgebildet, sodass die primäre Optik durch das Licht der Leuchtdioden durchleuchtet wird, um anschließend in eine sekundäre Optik, die als Reflektor ausgeführt ist, einzustrahlen. Dabei wird angegeben, dass die primäre Optik beispielsweise durch ein Vergussmaterial gebildet werden kann, das die Leuchtdioden formschlüssig umhüllt. In Verbindung mit verschiedenen Abstrahlcharakteristiken und der Primäroptik wird der Reflektor in Folge dessen in bestimmen Winkelbereichen mit den jeweiligen Leuchtdioden diskret ausgeleuchtet, sodass wenigstens zwei verschiedene Lichtfunktionen mit einem einzigen Reflektor realisiert werden.
Nachteilhafterweise hat die primäre Optik in ihrer geometrischen Ausgestaltung einen sehr direkten Einfluss auf die Strahlformung und damit auf die Abstrahlcharakteristik insbesondere in Bezug auf das Abblendlicht. Die Primäroptik muss folglich gemeinsam mit den Leuchtdioden entsprechend hochgenau ausgebildet und auf der Leiterplatte angeordnet werden. Eine Vereinfachung eines LED-Lichtmoduls zur Bereitstellung eines Abblendlichtes und eines Fernlichtes über einen gemeinsamen Reflektor wird daher angestrebt.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines LED-Lichtmoduls mit mehreren Leuchtdioden, die in einen gemeinsamen Reflektor einstrahlen und unterschiedliche Lichtfunktionen erzeugen, wobei das LED-Lichtmodul vereinfacht ausgeführt werden soll. Insbesondere soll die Möglichkeit genutzt werden, auf einfache Weise weitere Komponenten auf der Leiterplatte anzuordnen, die einen verbesserten Einfluss nehmen können auf die Einstrahlcharakteristik des Lichtes der Leuchtdioden in den Reflektor.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem LED-Lichtmodul gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass ein Blendenelement vorgesehen ist, wobei das Blendenelement zwischen den Leuchtdioden angeordnet ist.
Kerngedanke der Erfindung ist die einfache Anordnung eines Blendenelementes auf der Leiterplatte zwischen den Leuchtdioden, derart, dass das Blendenelement wenigstens den Strahlengang des Lichtes einer der beiden Leuchtdioden beeinflusst. Folglich kann bereits auf einfache Weise in einem kleinen Maßstab eine Blendenfunktion realisiert werden, die bereits auf der Leiterplatte stattfindet, ohne dass ein weiteres vergleichsweise makroskopisches Blendenelement im Strahlengang des Lichtes angeordnet werden muss, das mit wenigstens einer der beiden Leuchtdioden erzeugt wird.
Die Anordnung des Blendenelementes auf der Leiterplatte kann beispielsweise ein Auflöten umfassen. Konkret kann das Blendenelement mit entsprechenden Lötpads oder dergleichen ausgeführt werden. Das Blendenelement kann dabei wenigstens eine der Leuchtdioden umschließen oder benachbart zu dieser angeordnet sein, sodass durch das Blendenelement ein Teil des Lichtes der Leuchtdiode, jedoch wenigstens ein Teil eines Streulichtes, durch das Blendenelement abgeschattet wird.
Mit Bezug auf eine Haupt-Abstrahlrichtung sind die Leuchtdioden vorzugsweise voreinander angeordnet. Dabei kann sich der Reflektor hinter den Leuchtdioden befinden, der in der gemeinsamen Achse der Haupt-Abstrahlrichtung angeordnet ist.
Insbesondere besteht vorteilhaft die Möglichkeit, dass die erste Leuchtdiode zur Erzeugung wenigstens eines Teils eines Abblendlichtes in Haupt-Abstrahlrichtung vor der zweiten Leuchtdiode zur Erzeugung wenigstens eines Teil eines Fernlichtes auf der Leiterplatte angeordnet ist. Dabei kann das Blendenelement eine Krümmung aufweisen, wobei eine vordere Blendenkante des Blendenelementes in den Strahlengang der ersten Leuchtdiode weist zur Erzeugung wenigstens eines Teils eines Abblendlichtes. Gemäß der Erfindung besteht auch die Möglichkeit, dass mehrere Blendenelemente in Verbindung mit den wenigstens zwei Leuchtdioden auf der Leiterplatte angeordnet sind.
Zur Entwärmung der Leuchtdioden ist mit weiterem Vorteil ein Kühlkörper vorgesehen, auf dem die Leiterplatte mit den Leuchtdioden und/oder der Reflektor aufgenommen sind. Alternativ besteht die Möglichkeit, den Reflektor unmittelbar auf dem Kühlkörper anzubringen, wobei die Leiterplatte nicht zwingend unmittelbar auf dem Kühlkörper aufgebracht sein muss, und es kann eine Aufnahmeplatte vorgesehen sein, die sich zwischen der Leiterplatte und dem Kühlkörper befindet.
Das LED-Lichtmodul weist eine bevorzugte Ausführungsform mit einem Reflektor auf, der eine Reflektorscherbe bildet, wobei die Reflektorscherbe beide Leuchtdioden abstrahlseitig überragt. Die Reflektorscherbe weist dabei eine Krümmung auf, die in Haupt-Abstrahlrichtung weist.
Eine spezielle Ausführungsform des LED-Lichtmoduls umfasst eine einzige erste Leuchtdiode zur Erzeugung wenigstens eines Teils eines Abblendlichtes und eine einzige zweite Leuchtdiode zur Erzeugung wenigstens eines Teils eines Fernlichtes, wobei beide Leuchtdioden einem einzigen Reflektor zugeordnet sind, sodass auf der gemeinsamen Leiterplatte lediglich zwei Leuchtdioden aufgenommen sind. Insbesondere das Fernlicht kann dabei mit bereits nur einer Leuchtdiode erzeugt werden, wobei gemäß einer Variante das Abblendlicht auch durch zwei oder mehrere Leuchtdioden erzeugt wird.
Ein weiterer Vorteil wird dadurch erreicht, dass die erste Leuchtdiode und die zweite Leuchtdiode getrennt voneinander betreibbar eingerichtet sind. Die elektrische Beschaltung der Leuchtdioden auf der gemeinsamen Leiterplatte erfolgt dabei derart, dass die Leuchtdioden unabhängig voneinander betrieben werden können. Sind mehr als zwei Leuchtdioden auf der Leiterplatte angeordnet, insbesondere wenn das Abblendlicht durch mehrere Leuchtdioden erzeugt wird, so können sämtliche Leuchtdioden mit besonderem Vorteil einzeln angesteuert werden, um diskrete Lichtbereiche zu bilden. Insbesondere kann die Leuchtdiode für das Fernlicht der Leuchtdiode für das Abblendlicht zugeschaltet werden, sodass bei einer Zuschaltung beide Leuchtdioden für die Erzeugung des Fernlichtes eingeschaltet sind.
Das LED-Lichtmodul ist insbesondere so ausgeführt, dass die Leuchtdioden frei von einer primären Optik ausgebildet sind und zur direkten Einstrahlung in den Reflektor eingerichtet sind. Dabei ersetzt das Blendenelement die primäre Optik, sodass das Blendenelement dazu eingerichtet ist, die Einstrahlcharakteristik wenigstens eines Lichtes der Leuchtdioden in den gemeinsamen Reflektor zu beeinflussen. Die Beeinflussung erfolgt dabei insbesondere derart, dass das Blendenelement einen Teil des Lichtes der Leuchtdiode abschattet, die zur Bereitstellung des Abblendlichtes dient.
Der abgeschattete Bereich betrifft dabei insbesondere einen Differenzbereich zwischen dem Fernlicht und dem Abblendlicht.
BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
1 eine schematisierte Ansicht eines LED-Lichtmoduls für einen Scheinwerfer zur Erzeugung eines Fernlichtes mit einer ersten Leuchtdiode und eines Abblendlichtes mit einer zweiten Leuchtdiode,
2 eine vergrößerte Ansicht der Anordnung der beiden Leuchtdioden auf einer gemeinsamen Leiterplatte sowie die Anordnung eines Blendenelementes gemäß der Erfindung und
3 eine Ansicht mehrerer LED-Lichtmodule auf einem gemeinsamen Kühlkörper.
In 1 ist in schematisierter Darstellung ein LED-Lichtmodul 1 mit mehreren Leuchtdioden 10, 11 gezeigt. Die beiden Leuchtdioden 10, 11 sind auf einer gemeinsamen Leiterplatte 12 aufgenommen. Weiterhin ist ein Reflektor 13 gezeigt, der ebenfalls auf der Leiterplatte 12 aufgenommen ist. Die Leiterplatte 12 ist auf einem Kühlkörper 19 aufgenommen, sodass die Leuchtdioden 10, 11 im Betrieb über den Kühlkörper 19 entwärmt werden können.
Die erste Leuchtdiode 10 ist dazu eingerichtet, wenigstens einen Teil eines Abblendlichtes 14 zu erzeugen und die Leuchtdiode 11 ist dazu eingerichtet, wenigstens einen Teil eines Fernlichtes 15 zu erzeugen. Die Haupt-Abstrahlrichtungen des Abblendlichtes 14 und des Fernlichtes 15 ist dabei entlang einer Haupt-Abstrahlrichtung 17 ausgebildet, wobei die Leuchtdiode 10 zur Bereitstellung des Abblendlichtes 14 in Bezug auf die Haupt-Abstrahlrichtung hinter der Leuchtdiode 11 zur Erzeugung des Fernlichtes angeordnet ist.
Zwischen den beiden Leuchtdioden 10, 11 befindet sich ein Blendenelement 16. Das Blendenelement 16 dient zur Beeinflussung der Einstrahlcharakteristik wenigstens des Abblendlichtes 14 in den Reflektor 13.
In 2 ist in detaillierterer Ansicht die Anordnung des Blendenelementes 16 zwischen den beiden Leuchtdioden 10, 11 in Anordnung auf der Leiterplatte 12 gezeigt. Das Blendenelement 16 weist eine Krümmung auf, die in Richtung zur Leuchtdiode 10 weist, die zur Erzeugung des Abblendlichtes 14 eingerichtet ist. Das Blendenelement 16 umfasst eine vordere Blendenkante 18. Mit der Blendenkante 18 kann bei entsprechender Konturierung die gewünschte Abschattung in der Abstrahlcharakteristik der Leuchtdiode 10 erzeugt werden, beispielsweise um Streubereiche abzuschatten, wenn die Leuchtdiode 10 zur Bildung des Abblendlichtes 14 eingeschaltet wird. Das Blendenelement 16 kann in nicht näher gezeigter Weise jedoch auch zur Beeinflussung der Einstrahlcharakteristik des Lichtes dienen, das über die Leuchtdiode 11 emittiert wird und in den Reflektor 13 einstrahlt, welches Licht wenigstens einen Teil eines Fernlichtes 15 bildet.
3 zeigt eine Anordnung von mehreren LED-Lichtmodulen 1 auf einem gemeinsamen Kühlkörper 19. Dabei sind jeweils zwei LED-Lichtmodule 1 auf einer gemeinsamen Leiterplatte 12 aufgenommen. Anders als in 3 dargestellt, ist es aber auch möglich, dass eine gemeinsame Leiterplatte 12 zur Aufnahme aller vier LED-Lichtmodule 1 ausgebildet ist, beziehungsweise sämtliche der Leiterplatten 12 der LED-Lichtmodule 1 können baueinheitlich ausgebildet sein.
Vor den Reflektoren 13 befinden sich die Leuchtdioden 10, 11. Aufgrund der Anordnung der Leuchtdioden 10, 11 voreinander ist lediglich eine Leuchtdiode 10, 11 grafisch dargestellt.
Die Mehrfachanordnung der LED-Lichtmodule 1 kann in gezeigter Weise beispielsweise in einen Scheinwerfer eines Fahrzeuges eingebaut werden, und die einzelnen LED-Lichtmodule 1 können gemeinsam oder diskret betrieben werden. Insbesondere besteht damit die Möglichkeit, einzelne Bereiche des Abblendlichtes 14 oder des Fernlichtes 15 mit jeweiligen LED-Lichtmodulen 1 zu erzeugen.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Insbesondere können die einzelnen in 3 dargestellten LED-Lichtmodule 1 mit Merkmalen ausgeführt werden, wie diese in Zusammenhang mit den 1 und 2 beschrieben sind.
Bezugszeichenliste

1: LED-Lichtmodul
10: Leuchtdiode
11: Leuchtdiode
12: Leiterplatte
13: Reflektor
14: Abblendlicht
15: Fernlicht
16: Blendenelement
17: Haupt-Abstrahlrichtung
18: Blendenkante
19: Kühlkörper

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

EP 1934517 B1 [0002]

Claims

LED-Lichtmodul (1) mit mehreren Leuchtdioden (10, 11), wobei – die Leuchtdioden auf einer gemeinsamen Leiterplatte (12) aufgenommen sind, – ein Reflektor (13) vorgesehen ist, der sich über der Leiterplatte (12) erstreckt und in den mit den Leuchtdioden (10, 11) erzeugbares Licht einstrahlbar ist, – eine erste Leuchtdiode (10) zur Erzeugung wenigstens eines Teils eines Abblendlichtes (14) ausgebildet ist und – eine zweite Leuchtdiode (11) zur Erzeugung wenigstens eines Teils eines Fernlichtes (15) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Blendenelement (16) vorgesehen ist, wobei das Blendenelement (16) zwischen den Leuchtdioden (10, 11) angeordnet ist.
LED-Lichtmodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Blendenelement (16) auf der Leiterplatte (12) angeordnet ist.
LED-Lichtmodul (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden (10, 11) in Bezug auf eine Haupt-Abstrahlrichtung (17) voreinander angeordnet sind.
LED-Lichtmodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leuchtdiode (10) zur Erzeugung wenigstens eines Teils eines Abblendlichtes (14) in Haupt-Abstrahlrichtung (17) vor der zweiten Leuchtdiode (11) zur Erzeugung wenigstens eines Teils eines Fernlichtes (15) auf der Leiterplatte (12) angeordnet ist.
LED-Lichtmodul (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blendenelement (16) eine Krümmung aufweist und eine vordere Blendenkante (18) umfasst, die in den Strahlengang der ersten Leuchtdiode (10) zur Erzeugung wenigstens eines Teils eines Abblendlichtes (14) weist.
LED-Lichtmodul (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kühlkörper (19) vorgesehen ist, auf dem die Leiterplatte (12) mit den Leuchtdioden (10, 11) und/oder der Reflektor (13) aufgenommen sind.
LED-Lichtmodul (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (13) als Reflektorscherbe ausgebildet ist und beide Leuchtdioden (10, 11) abstrahlseitig überragt.
LED-Lichtmodul (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine einzige erste Leuchtdiode (10) zur Erzeugung wenigstens eines Teils eines Abblendlichtes (14) und eine einzige zweite Leuchtdiode (11) zur Erzeugung wenigstens eines Teils eines Fernlichtes (15) einem Reflektor (13) zugeordnet sind, sodass auf der gemeinsamen Leiterplatte (12) zwei Leuchtdioden (10, 11) aufgenommen sind.
LED-Lichtmodul (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leuchtdiode (10) und die zweite Leuchtdiode (11) getrennt voneinander betreibbar eingerichtet sind.
LED-Lichtmodul (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden (10, 11) frei von einer primären Optik ausgebildet sind und zur direkten Einstrahlung in den Reflektor (13) eingerichtet sind.