DE102017131012B3 - Light module of a motor vehicle headlight and headlights with such a light module - Google Patents
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Abstract
Lichtmodul (12) eines Kraftfahrzeugscheinwerfers (2), umfassend mindestens eine Halbleiterlichtquelle (14; 14a, 14b) zum Abstrahlen von Licht (16, 20) und mindestens zwei in Abstrahlrichtung des Lichts hintereinander angeordnete Reflektoren (24, 26), wobei ein näher an der Halbleiterlichtquelle (14) angeordneter vorderer Reflektor (24) ausgebildet ist, von der Halbleiterlichtquelle (14) ausgesandtes Licht (16) eines ersten Wellenlängenbereichs zu reflektieren und Licht (20) anderer Wellenlängenbereiche zu transmittieren, dadurch gekennzeichnet, dass ein am weitesten von der Halbleiterlichtquelle (14) weg angeordneter hinterer Reflektor (26) ausgebildet ist, das gesamte von dem mindestens einen vorderen Reflektor (24) transmittierte Licht (16) zu reflektieren.A light module (12) of a motor vehicle headlight (2), comprising at least one semiconductor light source (14; 14a, 14b) for emitting light (16, 20) and at least two reflectors (24, 26) arranged one behind the other in the emission direction of the light, one closer to the semiconductor light source (14) arranged front reflector (24) is adapted to reflect from the semiconductor light source (14) emitted light (16) of a first wavelength range and to transmit light (20) of other wavelength ranges, characterized in that one farthest from the semiconductor light source (14) arranged rear reflector (26) is formed to reflect the entire of the at least one front reflector (24) transmitted light (16).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lichtmodul eines Kraftfahrzeugscheinwerfers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a light module of a motor vehicle headlight according to the preamble of claim 1.
Ein derartiges Lichtmodul ist beispielsweise aus der
Aus der
Schließlich ist aus der
Aus dem Stand der Technik bekannte Reflektorsysteme für Halbleiterlichtquellen (LEDs und Laserlichtquellen) umfassen üblicherweise mindestens eine Lichtquelle (LED oder Laser), die gegebenenfalls auf einer Platine auf einem Kühlkörper befestigt ist, und mindestens einen Reflektor aus einem Trägerelement bspw. aus Thermoplast-Kunststoff, der mit einer Aluminiumschicht überzogen ist, welche die Reflexionsfläche des Reflektors bildet. Die Aluminiumschicht kann beispielsweise mittels Bedampfung auf das Trägerelement aufgebracht werden. Bei einem solchen Reflektorsystem ist es insbesondere bei Laserlichtquellen, aber auch bei herkömmlichen LEDs, von Nachteil, dass sich Farbabweichungen in den Lichtquellen zum Rand der leuchtenden Fläche hin als Farbinhomogenitäten (Farbsaum oder Farbränder) um die Lichtverteilung herum darstellen. Reflector systems known from the prior art for semiconductor light sources (LEDs and laser light sources) usually comprise at least one light source (LED or laser), which is optionally mounted on a circuit board on a heat sink, and at least one reflector of a carrier element, for example of thermoplastic resin, which is coated with an aluminum layer, which forms the reflection surface of the reflector. The aluminum layer can be applied to the carrier element, for example by means of vapor deposition. In such a reflector system, it is disadvantageous in particular with laser light sources, but also with conventional LEDs, that color deviations in the light sources towards the edge of the luminous surface represent color inhomogeneities (color fringe or color edges) around the light distribution.
Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Lichtmodul der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten und weiterzubilden, dass Farbinhomogenitäten um die Lichtverteilung herum verringert, nach Möglichkeit sogar ganz kompensiert werden können.Based on the described prior art, the present invention seeks to design a light module of the type mentioned in such a way and further that reduces color inhomogeneities around the light distribution around, if possible even completely compensated.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zur Lösung dieser Aufgabe wird ausgehend von dem Lichtmodul der eingangs genannten Art unter anderem vorgeschlagen, dass ein näher an der Halbleiterlichtquelle angeordneter vorderer Reflektor ausgebildet ist, von der Halbleiterlichtquelle ausgesandtes Licht eines ersten Wellenlängenbereichs zu reflektieren und Licht anderer Wellenlängenbereiche zu transmittieren.This object is achieved with the features of claim 1. To solve this problem, it is proposed, inter alia, based on the light module of the type mentioned above, that a front reflector arranged closer to the semiconductor light source is designed to reflect light emitted by the semiconductor light source of a first wavelength range and to transmit light of other wavelength ranges.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass ein am weitesten von der Halbleiterlichtquelle weg angeordneter hinterer Reflektor ausgebildet ist, das gesamte von dem mindestens einen vorderen Reflektor transmittierte Licht zu reflektieren. Das von diesem Reflektor reflektierte Licht tritt durch die davor angeordneten Reflektoren hindurch, da diese für den speziellen Wellenlängenbereich des von dem hintersten Reflektor reflektierten Lichts transmittierende Eigenschaften haben.According to the invention, it is proposed that a rear reflector arranged furthest away from the semiconductor light source is designed to reflect the entire light transmitted by the at least one front reflector. The light reflected by this reflector passes through the reflectors arranged in front of it, since these have transmitting properties for the specific wavelength range of the light reflected by the rearmost reflector.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der vordere Reflektor ein transparentes Trägerelement aufweist, das mit einer wellenlängenselektiven Beschichtung versehen ist, die Licht des ersten Wellenlängenbereichs reflektiert und für Licht der anderen Wellenlängenbereiche durchlässig ist. Vorteilhafterweise ist die wellenlängenselektive Beschichtung eine dichroitische Beschichtung.According to a preferred embodiment of the invention, it is proposed that the front reflector has a transparent carrier element which is provided with a wavelength-selective coating which reflects light of the first wavelength range and is transparent to light of the other wavelength ranges. Advantageously, the wavelength-selective coating is a dichroic coating.
Die Erfindung schlägt also ein Lichtmodul mit mehreren hintereinander angeordneten Reflektoren vor. Das Lichtmodul kann beispielsweise einen Doppelreflektor mit 2 hintereinander angeordneten Reflektoren aufweisen, wobei jeder Reflektor nur Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereichs reflektiert. Dadurch ist es möglich, Licht unterschiedlicher Farbe von den Reflektoren unterschiedlich zu formen und zu einer Lichtverteilung mit deutlich geringeren Farbinhomogenitäten (Farbabweichungen) zu überlagern.Thus, the invention proposes a light module with a plurality of reflectors arranged one behind the other. The light module can, for example, have a double reflector with two reflectors arranged one behind the other, each reflector reflecting only light in a specific wavelength range. This makes it possible to form different light color of the reflectors differently and to superimpose a light distribution with significantly lower Farbinhomogenitäten (color variations).
Das erfindungsgemäße Lichtmodul umfasst also eine Reflektorkombination mit mindestens zwei Reflektoren, die hintereinander angeordnet sind. Der vordere Reflektor besteht vorzugsweise aus einem Trägerelement aus einem transparenten Material. Der am weitesten von der Halbleiterlichtquelle entfernt angeordnete hintere Reflektor kann als ein gewöhnlicher Reflektor mit einem Trägerelement bspw. aus einem Thermoplast mit Aluminiumbedampfung oder einem Duroplast mit Lack und Bedampfung ausgebildet sein. Zwischen dem vorderen und dem hinteren Reflektor können weitere Reflektoren angeordnet sein, die ebenfalls wellenlängenselektiven Licht reflektieren und transmittieren. Der vordere transparente Reflektor ist vorzugsweise mit einer wellenlängenselektiven Beschichtung überzogen, die nur das Licht eines ersten Wellenlängenbereichs reflektiert und für Licht aus anderen Wellenlängenbereichen durchlässig ist. Das transmittierte Licht aus den anderen Wellenlängenbereichen trifft dann auf den dahinter angeordneten Reflektor. Auch dieser kann mit einer wellenlängenselektiven Beschichtung überzogen sein, die nur das Licht eines zweiten Wellenlängenbereichs reflektiert, der sich von dem ersten Wellenlängenbereichs unterscheidet, und für das Licht aus anderen Wellenlängenbereichen durchlässig ist. Hinter diesem Reflektor kann nochmals ein Reflektor angeordnet sein, auf den das transmittierte Licht fällt. Dieser kann ausgebildet sein, das gesamte auf ihn treffende Licht zu reflektieren, wobei das reflektierte Licht durch die davor angeordneten Reflektoren hindurchtritt und sich dann mit dem von den vorderen Reflektoren reflektierten Licht zu einer Gesamtlichtverteilung überlagert. Selbstverständlich kann bei dem erfindungsgemäßen Lichtmodul auch nur der vordere Reflektor wellenlängenselektive Reflexionseigenschaften aufweisen.The light module according to the invention thus comprises a reflector combination with at least two reflectors, which are arranged one behind the other. The front reflector preferably consists of a carrier element of a transparent material. The rear reflector furthest from the semiconductor light source can be used as an ordinary reflector with a carrier element, for example, a thermoplastic with aluminum vaporization or a thermoset with lacquer and vapor deposition. Between the front and the rear reflector further reflectors can be arranged, which also reflect and transmit wavelength-selective light. The front transparent reflector is preferably coated with a wavelength-selective coating which reflects only the light of a first wavelength range and is transparent to light from other wavelength ranges. The transmitted light from the other wavelength ranges then impinges on the reflector arranged behind it. This may also be coated with a wavelength-selective coating which reflects only the light of a second wavelength range, which differs from the first wavelength range, and is transparent to the light from other wavelength ranges. Behind this reflector can again be arranged a reflector on which the transmitted light falls. This can be designed to reflect the entire light impinging on it, the reflected light passing through the reflectors arranged in front of it and then superimposed with the light reflected from the front reflectors to form a total light distribution. Of course, in the light module according to the invention, only the front reflector can have wavelength-selective reflection properties.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Halbleiterlichtquelle eine Leuchtdiode oder eine Laserdiode, die Licht eines ersten Wellenlängenbereichs und eines zweiten Wellenbereichs aussendet, das sich zu weißem Licht überlagert. Vorteilhafterweise umfasst das Licht des ersten Wellenlängenbereichs einen Bereich zwischen 400 nm und 500 nm und umfasst das Licht der anderen Wellenlängenbereiche einen Bereich zwischen 500 nm und 700 nm. Eine Halbleiterlichtquelle kann eine Licht emittierende Fläche aus einem Konvertermaterial (z.B. Phosphor) haben, die in unterschiedlichen Farben leuchtende Bereiche aufweist. Hierbei kann es sich um eine Leuchtdiode (LED), insbesondere jedoch um eine Laserlichtquelle handeln. Ein zentraler Bereich strahlt Licht ab, das aus unkonvertiertem (z.B. blauem) Licht des ersten Wellenlängenbereichs und aus konvertiertem (z.B. gelbem) Licht des zweiten Wellenlängenbereichs besteht, welches sich zusammen zu weißem Licht überlagert. Entlang eines äußeren Randes der Licht emittierenden Fläche wird mehr konvertiertes (z.B. gelbes) Licht des zweiten Wellenlängenbereichs ausgesandt, sodass dieser Randbereich bzw. die daraus resultierende Lichtverteilung gelblich erscheint.According to a preferred embodiment, the semiconductor light source comprises a light emitting diode or a laser diode which emits light of a first wavelength range and a second wavelength range which is superimposed to white light. Advantageously, the light of the first wavelength range comprises a range between 400 nm and 500 nm and the light of the other wavelength ranges comprises a range between 500 nm and 700 nm. A semiconductor light source may have a light-emitting surface made of a converter material (eg phosphorus), which differs in different Colors has luminous areas. This may be a light emitting diode (LED), but in particular may be a laser light source. A central area emits light consisting of unconverted (e.g., blue) light of the first wavelength range and of converted (e.g., yellow) light of the second wavelength range which coextensive with white light. Along an outer edge of the light-emitting surface, more converted (e.g., yellow) light of the second wavelength range is emitted so that this edge region or the resulting light distribution appears yellowish.
Der vordere Reflektor weist eine wellenselektiv reflektierende Beschichtung auf, die Licht des ersten Wellenlängenbereichs reflektiert und Licht des zweiten Wellenlängenbereichs transmittiert. Das von dem vorderen Reflektor reflektierte Licht wird zu einer Lichtverteilung der Farbe des ersten Wellenlängenbereichs geformt. Das Licht des zweiten Wellenlängenbereichs tritt durch den vorderen Reflektor hindurch und wird von dem zweiten Reflektor durch den vorderen Reflektor hindurch zu einer Lichtverteilung der Farbe des zweiten Wellenlängenbereichs geformt. Bevorzugt ist der vordere Reflektor so dünn, dass er für das transmittierte Licht keine optische Wirkung hat bzw. wie eine quasi planparallele Platte wirkt, die nur einen Strahlversatz erzeugt. Fehler in der Lichtverteilung, die durch die Transmission durch den vorderen Reflektor erzeugt werden können, können bereits im Reflektordesign berücksichtigt und minimiert werden.The front reflector has a wave-selectively reflecting coating, which reflects light of the first wavelength range and transmits light of the second wavelength range. The light reflected from the front reflector is shaped into a light distribution of the color of the first wavelength range. The light of the second wavelength range passes through the front reflector and is shaped from the second reflector through the front reflector to a light distribution of the color of the second wavelength range. Preferably, the front reflector is so thin that it has no optical effect for the transmitted light or acts as a quasi-plane-parallel plate which generates only a beam offset. Errors in the light distribution that can be generated by the transmission through the front reflector can already be considered and minimized in the reflector design.
Alternativ wird vorgeschlagen, dass die Halbleiterlichtquelle eine RGB-Leuchtdiode umfasst, die Licht eines ersten Wellenlängenbereichs, eines zweiten Wellenbereichs und eines dritten Wellenlängenbereichs aussendet, das sich zu weißem Licht überlagert, dass das Lichtmodul drei hintereinander angeordnete Reflektoren aufweist, wobei der vorderste Reflektor ausgebildet ist, von der Halbleiterlichtquelle ausgesandtes Licht eines ersten Wellenlängenbereichs zu reflektieren und Licht anderer Wellenlängenbereiche zu transmittieren, ein dahinter angeordneter Reflektor ausgebildet ist, Licht eines zweiten Wellenlängenbereichs von dem durch den vordersten Reflektor transmittierten Licht zu reflektieren und Licht des dritten Wellenlängenbereichs zu transmittieren, und ein hinterster Reflektor ausgebildet ist, das von den beiden vorderen Reflektoren transmittierte Licht zu reflektieren.Alternatively, it is proposed that the semiconductor light source comprises an RGB light emitting diode that emits light of a first wavelength range, a second wavelength range and a third wavelength range that is superimposed to white light, that the light module has three successively arranged reflectors, wherein the foremost reflector is formed to reflect light of a first wavelength range emitted from the semiconductor light source and to transmit light of other wavelength ranges, a reflector arranged behind it is adapted to reflect light of a second wavelength range from the light transmitted through the foremost reflector and to transmit light of the third wavelength range, and a posterior Reflector is formed to reflect the transmitted light from the two front reflectors.
Für die verschiedenen Reflektoren des Lichtmoduls, die wellenlängenselektiv Licht reflektieren, ist die effektive Größe der Licht emittierenden Fläche der Halbleiterlichtquelle unterschiedlich. Für den vorderen (näher an der Lichtquelle angeordneten) Reflektor gilt nur der Bereich der Licht emittierenden Fläche der Halbleiterlichtquelle als Größe der leuchtenden Fläche, aus dem Licht des ersten Wellenlängenbereichs emittiert wird. Für den hinteren (weiter von der Lichtquelle entfernt angeordneten) Reflektor gilt der gesamte Bereich der Licht emittierenden Fläche als Größe der leuchtenden Fläche. Die unterschiedliche Größe der leuchtenden Fläche wird von den jeweiligen Reflektoren zu einer Lichtverteilung abgebildet. Die größere leuchtende Fläche wird dabei auch zu einer größeren Lichtverteilung führen. Sofern der Brennweiteunterschied des vorderen zum hinteren Reflektor vernachlässigbar klein ist. Durch die Reflektorauslegung kann die kleinere Lichtverteilung bewusst vergrößert werden, sodass sich diese im Fernfeld mit der größeren Lichtverteilung überlagert und die Gesamtlichtverteilung weniger Farbränder bzw. Farbinhomogenitäten hat. In diesem Sinne wird vorgeschlagen, dass die beiden Reflektoren identische Auslegungen hinsichtlich der zu erzeugenden Lichtverteilung, aber unterschiedliche Brennweiten aufweisen, wobei die Brennweite des vorderen Reflektors kleiner ist als die Brennweite des weiter von der Halbleiterlichtquelle weg angeordneten hinteren Reflektors. Die Brennweiten sind ausgebildet, Abbilder der Halbleiterlichtquelle bzw. der effektiven Bereiche der Licht emittierenden Fläche der Halbleiterlichtquelle des ersten Wellenlängenbereichs einerseits und der anderen Wellenlängenbereiche andererseits in der Überlagerung im Fernfeld gleich groß zu machen. Auf diese Weise können Farbränder bzw. Farbinhomogenitäten in der resultierenden Lichtverteilung minimiert werden.For the various reflectors of the light module that reflect light wavelength selective, the effective size of the light emitting surface of the semiconductor light source is different. For the front reflector (arranged closer to the light source), only the region of the light-emitting surface of the semiconductor light source, the size of the luminous surface from which light of the first wavelength range is emitted, applies. For the rear reflector (further from the light source), the entire area of the light-emitting surface is the size of the luminous area. The different size of the luminous surface is imaged by the respective reflectors to a light distribution. The larger luminous area will also lead to a larger light distribution. If the focal length difference of the front to the rear reflector is negligibly small. Due to the reflector design, the smaller light distribution can be deliberately increased, so that it is superimposed in the far field with the larger light distribution and the total light distribution has less color edges or Farbinhomogenitäten. In this sense, it is proposed that the two reflectors identical interpretations regarding the light distribution to be generated, but different Have focal lengths, wherein the focal length of the front reflector is smaller than the focal length of the further away from the semiconductor light source rear reflector. The focal lengths are designed to make images of the semiconductor light source or of the effective regions of the light-emitting surface of the semiconductor light source of the first wavelength range, on the one hand, and the other wavelength ranges, on the other hand, the same size in the far field overlay. In this way, color edges or color inhomogeneities in the resulting light distribution can be minimized.
Alternativ ist es aber auch denkbar, dass die beiden Reflektoren ähnliche, vorzugsweise gleiche bzw. näherungsweise gleiche, Brennweiten, aber unterschiedliche Auslegungen hinsichtlich der zu erzeugenden Lichtverteilung aufweisen. Die Reflektorauslegungen sind angepasst, die Lichtverteilungen der Halbleiterlichtquelle bzw. der effektiven Bereiche der Licht emittierenden Fläche der Halbleiterlichtquelle des ersten Wellenlängenbereichs einerseits und der anderen Wellenlängenbereiche andererseits in der Überlagerung im Fernfeld gleich groß zu machen. Dabei können die Lichtverteilungen auch in einer Zwischenebene oder in unterschiedlichen Zwischenebenen gleich groß gemacht werden.Alternatively, it is also conceivable that the two reflectors have similar, preferably the same or approximately the same, focal lengths, but different interpretations with regard to the light distribution to be generated. The reflector designs are adapted to make the light distributions of the semiconductor light source or of the effective regions of the light-emitting surface of the semiconductor light source of the first wavelength range on the one hand and of the other wavelength ranges on the other hand equally large in the overlay in the far field. The light distributions can be made the same size even in an intermediate level or in different intermediate levels.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Reflektoren als ein einziges Teil einstückig ausgebildet sind. Dabei können die Reflektoren in einem Mehrkomponenten-Spritzverfahren hergestellt werden, wobei zunächst ein Trägerelement des hinteren Reflektors hergestellt, mit einer reflektierenden Schicht beschichtet, darauf dann das transparente Trägerelement des vorderen Reflektors aufgebracht und dieses schließlich mit der wellenlängenselektiven Beschichtung versehen wird. Weitere Reflektoren mit transparentem Trägerelement und wellenlängenselektiver Beschichtung können auf den vorderen Reflektor aufgebracht werden, falls gewünscht.It is particularly preferred if the reflectors are integrally formed as a single part. In this case, the reflectors can be produced in a multi-component injection molding process, in which case a support element of the rear reflector is produced, coated with a reflective layer, then applied to the transparent support element of the front reflector and this is finally provided with the wavelength-selective coating. Other reflectors with transparent support member and wavelength selective coating can be applied to the front reflector, if desired.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Lichtmodul eine im Strahlengang des von den Reflektoren reflektierten Lichts angeordnete Projektionsoptik aufweist, die für Licht unterschiedlicher Wellenlängen unterschiedliche Brennebenen aufweist. Die Reflektoren sind ausgebildet, für die jeweiligen Wellenlängenbereiche Abbilder der Halbleiterlichtquelle bzw. der effektiven Bereiche der Licht emittierenden Fläche der Halbleiterlichtquelle in der entsprechenden Brennebene der Projektionsoptik zu erzeugen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Abbilder der Halbleiterlichtquelle bzw. der effektiven Bereiche der Licht emittierenden Fläche der Halbleiterlichtquelle in der Brennebene des jeweiligen Wellenlängenbereichs gleich groß sind, insbesondere an die Größe der Licht emittierenden Fläche der Halbleiterlichtquelle angepasst sind.According to an advantageous development of the invention, it is proposed that the light module has a projection optical system arranged in the beam path of the light reflected by the reflectors, which has different focal planes for light of different wavelengths. The reflectors are designed to generate images of the semiconductor light source or of the effective regions of the light-emitting surface of the semiconductor light source in the corresponding focal plane of the projection optics for the respective wavelength ranges. It is advantageous if the images of the semiconductor light source or of the effective regions of the light-emitting surface of the semiconductor light source in the focal plane of the respective wavelength range are the same size, in particular adapted to the size of the light-emitting surface of the semiconductor light source.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass auf einer Rückseite des mindestens einen vorderen Reflektors eine Streustruktur ausgebildet ist, die zumindest einen Teil des durch den vorderen Reflektor transmittierten Lichts streut. Besonders bevorzugt umfasst die Streustruktur eine Mikrostruktur, eine Oberflächenmattierung oder mindestens ein Prisma. Dabei kann das Lichtmodul einen Fotodetektor aufweisen, auf den zumindest ein Teil des von der Streustruktur gestreuten Lichts fällt. Aus einem Detektionssignal des Fotodetektors kann man auf den Zustand einer Konverterschicht der Halbleiterlichtquelle bzw. auf eine Lasersicherheit des Gesamtsystems schließen.According to another advantageous development of the invention, it is proposed that a scattering structure is formed on a rear side of the at least one front reflector, which scatters at least part of the light transmitted through the front reflector. Particularly preferably, the scattering structure comprises a microstructure, a surface matting or at least one prism. In this case, the light module can have a photodetector, on which at least part of the light scattered by the scattering structure falls. From a detection signal of the photodetector can be concluded that the state of a converter layer of the semiconductor light source or on a laser safety of the overall system.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass jedem der Reflektoren eine eigene Lichtquelle zugeordnet ist, wobei die Lichtquellen jeweils Licht unterschiedlicher Wellenlängenbereiche aussenden, und wobei die den Lichtquellen jeweils zugeordneten Reflektoren ausgebildet sind, von der ihnen jeweils zugeordneten Lichtquelle ausgesandtes Licht eines bestimmten Wellenlängenbereichs zu reflektieren und Licht anderer Wellenlängenbereiche zu transmittieren. Wenn die Lichtquellen Licht unterschiedlicher Farbe aussenden, kann durch eine geeignete Ansteuerung der Lichtquellen eine Farbe der resultierenden Lichtverteilung, die durch eine Überlagerung des von den Reflektoren reflektierten Lichts der verschiedenen Wellenlängenbereiche gebildet ist, variiert werden. In diesem Sinne wird vorgeschlagen, dass die Lichtquellen einzeln ansteuerbar sind, um die Intensität des von den Lichtquellen jeweils ausgesandten Lichts einer bestimmten Wellenlänge individuell einzustellen.According to another advantageous embodiment of the invention, it is proposed that each of the reflectors is assigned its own light source, wherein the light sources each emit light of different wavelength ranges, and wherein the light sources respectively associated reflectors are formed, from each associated light source emitted light of a particular Reflect wavelength range and transmit light of other wavelength ranges. If the light sources emit light of different color, a suitable control of the light sources can be used to vary a color of the resulting light distribution, which is formed by an overlay of the light of the different wavelength ranges reflected by the reflectors. In this sense, it is proposed that the light sources can be controlled individually in order to individually set the intensity of the light of a specific wavelength emitted by the light sources in each case.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass das Lichtmodul einen massiven Optikkörper aus einem transparenten Material aufweist, der eine Eintrittsfläche, über die Licht einer ersten Lichtquelle eines ersten Wellenlängenbereichs eingekoppelt wird, eine Grenzfläche, an der eingekoppeltes Licht totalreflektiert wird, und eine Austrittsfläche aufweist, über die totalreflektiertes Licht aus dem Optikkörper ausgekoppelt wird, wobei die Grenzfläche als hinterer Reflektor dient, und dass eine zweite Lichtquelle außen vor der Austrittsfläche des Optikkörpers angeordnet ist und die Austrittsfläche gleichzeitig als vorderer Reflektor zur Reflexion des von der zweiten Lichtquelle ausgesandten Lichts eines zweiten Wellenlängenbereichs dient.According to a preferred embodiment, it is proposed that the light module has a solid optical body made of a transparent material, which has an entrance surface via which light from a first light source of a first wavelength range is coupled, an interface at which coupled-in light is totally reflected, and an exit surface, is coupled out via the totally reflected light from the optical body, wherein the interface serves as a rear reflector, and that a second light source is arranged outside the exit surface of the optical body and the exit surface simultaneously as a front reflector for reflecting the light emitted by the second light source of a second wavelength range serves.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Dabei können die in den verschiedenen Ausführungsbeispielen gezeigten Merkmale auch in einer beliebig anderen Weise als hier gezeigt miteinander kombiniert werden, selbst wenn dies in der Beschreibung nicht ausdrücklich erwähnt ist. Es zeigen:
-
1 ein erfindungsgemäßes Lichtmodul gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform in einer Seitenansicht; -
2 ein erfindungsgemäßes Lichtmodul gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform in einer Seitenansicht; -
3a ein erfindungsgemäßes Lichtmodul gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform in einer Seitenansicht; -
3b einen Ausschnitt eines vorderen Reflektors des Lichtmoduls aus3a ; -
4 ein erfindungsgemäßes Lichtmodul gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform in einer Seitenansicht; -
5 ein erfindungsgemäßes Lichtmodul gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform in einer Seitenansicht; und -
6 einen erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfer.
-
1 an inventive light module according to a first preferred embodiment in a side view; -
2 an inventive light module according to a second preferred embodiment in a side view; -
3a an inventive light module according to a third preferred embodiment in a side view; -
3b a section of a front reflector of the light module3a ; -
4 an inventive light module according to a fourth preferred embodiment in a side view; -
5 an inventive light module according to a fifth preferred embodiment in a side view; and -
6 a motor vehicle headlight according to the invention.
In
Bei dem Lichtmodul
Ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls
Das Licht
Das Lichtmodul
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die nicht der in
Im Gegensatz dazu ist es bei dem in
Anhand der
Die Brennweite des hinteren Reflektors
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Reflektoren
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere für die Verwendung mit RGB-LEDs geeignet, bei der die LED aus mehreren Einzelchips besteht, die Licht unterschiedlicher Farben (rot, grün, blau) aussenden. Die einzelnen LED-Chips sind dabei üblicherweise nebeneinander angeordnet, sodass im Fernfeld die Überlagerung der Abstrahlung der einzelnen Chips weißes Licht ergibt. Wenn das Licht der RGB-LED mit einem herkömmlichen Reflektor abgebildet wird, erhält man allerdings wieder ein Abbild der Anordnung der Einzelchips bzw. bei einer Lichtverteilung, bei der die Abbilder der Einzelchips überlagert werden, Farbränder von den einzelnen Chips. Mit dem erfindungsgemäßen Lichtmodul und den mehreren hintereinander angeordneten Reflektoren ist es möglich, die einzelnen Leuchtchips im Fernfeld mit jeweils einer eigenen Lichtverteilung zu überlagern und die Farbunterschiede, insbesondere an den Rändern der Lichtverteilung, zu vermindern bzw. weitestgehend zu eliminieren.The present invention is particularly suitable for use with RGB LEDs, in which the LED consists of a plurality of individual chips emitting light of different colors (red, green, blue). The individual LED chips are usually arranged side by side, so that in the far field, the superposition of the radiation of the individual chips results in white light. If the light of the RGB LED is imaged with a conventional reflector, however, one gets again an image of the arrangement of the individual chips or, in the case of a light distribution in which the images of the individual chips are superimposed, color edges of the individual chips. With the light module according to the invention and the plurality one behind the other arranged reflectors, it is possible to superimpose the individual light chips in the far field, each with its own light distribution and to reduce the color differences, especially at the edges of the light distribution, or to eliminate as far as possible.
In
In der näher bei der Linse
In
In
In
Schließlich ist in
Das eingekoppelte Licht
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-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011004569A1 (en) | 2011-02-23 | 2012-08-23 | Automotive Lighting Reutlingen Gmbh | For installation in a motor vehicle provided lighting device |
US20160040847A1 (en) | 2013-03-27 | 2016-02-11 | Koito Manufacturing Co., Ltd. | Vehicle lamp |
DE102014012261A1 (en) | 2014-08-19 | 2015-03-26 | Daimler Ag | Reflector for a vehicle light |
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