DE102018115346A1 - Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelleneinheit (1) enthaltend- eine Anzahl von Lichtquellen (2),- eine Flüssigkristalleinheit (11) enthaltend eine Mehrzahl von in einem Blendenfeld (18, 19) angeordneten Flüssigkristallelementen (12),- ein lichtstromaufwärts zu der Flüssigkristalleinheit (11) angeordnetes Trennpolarisationsfilter (7), mittels dessen unpolarisiertes Licht (3) in einem ersten Lichtanteil (3') enthaltend Wellen mit einer ersten Polarisationsrichtung und in einem zweiten Lichtanteil (3") enthaltend Wellen mit einer zweiten Polarisationsrichtung umgewandelt wird,- eine lichtstromabwärts der Flüssigkristalleinheit (11) angeordnete Sekundäroptikeinheit (15) zur Abbildung eines ausgangsseitig der Flüssigkristalleinheit (11) ausgebildeten Lichtfeldes (14) zu einer vorgegebenen Lichtverteilung,wobei die Sekundäroptikeinheit (15)- eine erste Abbildungsoptik (16) aufweist, die derart ausgebildet ist, dass das dem Blendenfeld (18) entsprechende Lichtfeld (14) unter einem ersten vertikalen Öffnungswinkelbereich (φ) und unter einem ersten horizontalen Öffnungswinkelbereich (φ) abgebildet wird,- eine zweite Abbildungsoptik (17) aufweist, die derart ausgebildet ist, dass das dem Blendenfeld (19) entsprechende Lichtfeld (14) unter einem zweiten vertikalen Öffnungswinkelbereich (φ) und unter einem zweiten horizontalen Öffnungswinkelbereich (φ) abgebildet wird, wobei der zweite vertikale Öffnungswinkelbereich (φ) und/oder der zweite horizontale Öffnungswinkelbereich (φ) kleiner ist als der erste vertikale Öffnungswinkelbereich (φ) bzw. der erste horizontale Öffnungswinkelbereich (φ).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelleneinheit enthaltend
    • - eine Anzahl von Lichtquellen,
    • - eine Flüssigkristalleinheit enthaltend eine Mehrzahl von in einem Blendenfeld angeordneten Flüssigkristallelementen,
    • - ein lichtstromaufwärts zu der Flüssigkristalleinheit angeordnetes Trennpolarisationsfilter, mittels dessen unpolarisiertes Licht in einem ersten Lichtanteil enthaltend Wellen mit einer ersten Polarisationsrichtung und in einem zweiten Lichtanteil enthaltend Wellen mit einer zweiten Polarisationsrichtung umgewandelt wird,
    • - eine lichtstromabwärts der Flüssigkristalleinheit angeordnete Sekundäroptikeinheit zur Abbildung eines ausgangsseitig der Flüssigkristalleinheit ausgebildeten Lichtfeldes zu einer vorgegebenen Lichtverteilung.
  • Aus der DE 10 2013 215 374 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, die eine Lichtquelleneinheit, eine Flüssigkristalleinheit sowie eine Sekundäreinheit aufweist zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung. Die Flüssigkristalleinheit weist ein zweidimensionales Feld von Flüssigkristallelementen auf. Die Flüssigkristallelemente sind einzeln ansteuerbar, so dass unterschiedliche Lichtverteilungen erzeugt werden können.
  • Aus der DE 20 2016 102 988 U1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelleneinheit, einer Flüssigkristalleinheit sowie einer Sekundäroptikeinheit zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung bekannt. Ferner umfasst die Beleuchtungsvorrichtung einen Trennpolarisationsfilter, mittels dessen Licht in einen ersten Lichtanteil einer ersten Polarisationsrichtung und in einem zweiten Lichtanteil einer zweiten Polarisationsrichtung, die sich von der ersten Polarisationsrichtung unterscheidet, aufgeteilt wird. Mittels einer Spiegeleinrichtung werden der erste Lichtanteil und der zweite Lichtanteil derselben Sekundäroptik zugeführt. Dadurch, dass Blendenelemente der Flüssigkristalleinheit unterschiedliche geometrisch geformt sind, kann die durch die Sekundäroptikeinheit abgebildete Lichtverteilung aus unterschiedlich großen Lichtpixeln zusammengesetzt werden. Beispielsweise werden rechteckförmige bzw. in vertikaler Richtung stäbchenförmig ausgebildete Blendenelemente unter einem größeren vertikalen Öffnungswinkelbereich abgestrahlt als quadratisch oder rombusförmig ausgebildete Blendenelemente. Nachteilig an der bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist, dass zur Erzeugung von höher aufgelösten Bereichen der Lichtverteilung unterschiedliche Flüssigkristallelemente eingesetzt werden müssen, was einen relativ hohen Kostenaufwand bedeutet.
  • Aus der DE 10 2015 115 339 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, die eine Lichtquelleneinheit, eine Flüssigkristalleinheit, eine Sekundäroptikeinheit sowie einen Trennpolarisationsfilter aufweist. Mittels des Trennpolarisationsfilters wird das von der Lichtquelleneinheit ankommende und polarisierte Licht in einen ersten Lichtanteil einer ersten Polarisationsrichtung und in einen zweiten Lichtanteil einer zweiten Polarisationsrichtung umgewandelt, wobei die zweite Polarisationsrichtung vorzugsweise um 90° verdreht zu der ersten Polarisationsrichtung ist. Dem Trennpolarisationsfilter ist ein Spiegel zugeordnet, so dass der zweite Lichtanteil auf ein gleich großes Feld von Flüssigkristallelementen geleitet wird, wie der erste Lichtanteil, der an dem Trennpolarisationsfilter umgelenkt wird. Den örtlich unterschiedlichen Blendenfeldern ist jeweils ein gleiches Sekundäroptikelement zugeordnet, so dass durch Überlagerung des ersten und zweiten Lichtanteils die vorgegebene Lichtverteilung erzeugt wird. Nachteilig an der bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist, dass die Auflösung für beide Lichtanteile gleich ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass auf einfache Weise und kostengünstig eine Lichtverteilung erzeugt werden kann, die zumindest bereichsweise eine erhöhte Auflösung aufweist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundäroptikeinheit
    • - eine erste Abbildungsoptik aufweist, die derart ausgebildet ist, dass das dem Blendenfeld entsprechende Lichtfeld unter einem ersten vertikalen Öffnungswinkelbereich und unter einem ersten horizontalen Öffnungswinkelbereich abgebildet wird,
    • - eine zweite Abbildungsoptik aufweist, die derart ausgebildet ist, dass das dem Blendenfeld entsprechende Lichtfeld unter einem zweiten vertikalen Öffnungswinkelbereich und unter einem zweiten horizontalen Öffnungswinkelbereich abgebildet wird, wobei der zweite vertikale Öffnungswinkelbereich und/oder der zweite horizontale Öffnungswinkelbereich kleiner ist als der erste vertikale Öffnungswinkelbereich bzw. der erste horizontale Öffnungswinkelbereich.
  • Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass kostengünstig eine Beleuchtungsvorrichtung mit bereichsweise unterschiedlicher Auflösung bereitgestellt wird. Während Flüssigkristallelemente einer Flüssigkristalleinheit gleich groß dimensioniert sein können, wird erfindungsgemäß durch Kanalisierung des ersten Lichtanteils und des zweiten Lichtanteils in unterschiedlicher Lichtpfade, die auf räumlich unterschiedliche Flächen treffen können, an denen Sekundäroptikelemente angeordnet sind, eine unterschiedliche Auflösung dadurch herbeigeführt werden, dass die den jeweiligen Lichtpfaden zugeordneten Sekundäroptikelemente unterschiedlich ausgebildet sind. Grundgedanke der Erfindung ist es, die unterschiedlichen polarisierten Lichtanteile zumindest ausgangsseitig des Flüssigkristallelementes in unterschiedliche Lichtpfade aufzuspalten, so dass sie auf unterschiedliche Sekundäroptikelemente leitbar sind. Hierzu kann eine Auftrennung der Lichtanteile in Lichtpfade lichtstromaufwärts der Flüssigkristallelemente entsprechend der DE 10 2015 115 339 A1 erfolgen. Alternativ kann die Aufspaltung der Lichtanteile in Lichtpfade aber auch lichtstromabwärts der Flüssigkristallelemente erfolgen.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die erste Abbildungsoptik der Sekundäroptikeinheit derart ausgebildet, dass der erste Lichtanteil zur Erzeugung einer Grundlichtverteilung dient. Die zweite Abbildungsoptik der Sekundäreinheit ist derart ausgebildet, dass der zweite Lichtanteil zur Erzeugung einer Nahfeldlichtverteilung dient. Beispielsweise kann die Nahfeldlichtverteilung mit einer größeren Winkelauflösung betrieben werden als die Grundlichtverteilung. Vorteilhaft können hierdurch Symbole oder andere Informationen im Nahfeld des Fahrzeugs angezeigt werden, ohne die Effizienz des Gesamtlichtsystems zu senken.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die erste Abbildungsoptik und die zweite Abbildungsoptik derart ausgebildet, dass ein vertikaler und/oder horizontaler Öffnungswinkelbereich des zweiten Lichtanteils halb so groß ist wie der des ersten Lichtanteils. Die höhere Auflösung im Nahbereich wird dadurch erkauft, dass der zweite Lichtanteil räumlich auf einen Teilbereich der mit dem ersten Lichtanteil erzeugenden Lichtverteilung begrenzt ist.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Trennpolarisator als ein Drahtgitterpolarisator ausgebildet. Vorteilhaft sind die Herstellungskosten gering. Dem Trennpolarisator ist ein Spiegel zugeordnet, so dass der erste und zweite Lichtanteil über einen ersten Lichtpfad bzw. zweiten Lichtpfad, die parallel versetzt zueinander angeordnet sind, weitergeleitet wird.
  • Nach einer Weiterbildung ist lichtstromabwärts des Flüssigkristallelementes jedem Lichtpfad ein Polarisationsfilter zugeordnet, wobei die Polarisationsfilter entsprechend der Differenz zwischen der ersten Polarisationsrichtung und der zweiten Polarisationsrichtung verdreht um eine optische Achse zueinander angeordnet sind. In Abhängigkeit von der Ansteuerung der einzelnen Flüssigkristallelemente wird somit über die Polarisationsfilter Licht absorbiert oder durchgelassen.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Flüssigkristallelemente des dem ersten Lichtanteil zugeordneten Blendenfeldes und dem zweiten Lichtanteil zugeordneten Blendenfeldes gleich groß. Kostengünstig kann somit ein Typus von Flüssigkristallelementen verwendet werden.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist zwischen der Lichtquelleneinheit und der Flüssigkristalleinheit bzw. der Lichtquelleneinheit und dem Trennpolarisationsfilter eine Primäroptikeinheit mit einer Mehrzahl von Primäroptikelementen angeordnet. Zumindest ein Teil der Primäroptikelemente weist unterschiedlich orientierte Ablenkflächen auf, so dass in Abhängigkeit von der Ansteuerung der dem Primäroptikelement zugeordneten Lichtquellen ein Lichtschwerpunkt einer am Eingang der Flüssigkristalleinheit entstehenden Ausleuchtfläche in horizontaler Richtung verschiebbar ist. Die Primäroptikelemente sind vorzugsweise parallel versetzt und achsparallel zueinander angeordnet. Durch Änderung des Lichtschwerpunktes in horizontaler Richtung können auf einfache Weise unterschiedliche Lichtverteilungen bzw. dynamische Lichtverteilungen erzeugt werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung und
    • 2 eine Darstellung eines ersten und zweiten Lichtanteils auf einem Messschirm, wenn alle Lichtquellen eingeschaltet und alle Flüssigkristallelemente in Durchlassstellung angesteuert sind.
  • Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung kann als Scheinwerfer zur Erzeugung unterschiedlicher Lichtverteilungen, beispielsweise Abblendlicht-, Stadtlicht-, Autobahnlicht-, Fernlichtverteilung oder dergleichen eingesetzt werden.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung weist eine Lichtquelleneinheit 1 mit einer Mehrzahl von Lichtquellen 2 zur Abstrahlung von unpolarisierten Licht 3 auf. Die Lichtquellen 2 sind auf einer gemeinsamen, vorzugsweise starren Trägerplatte angeordnet. Die Lichtquellen 2 sind matrixartig in einem ebenen Lichtquellenfeld 4 angeordnet. Die Lichtquellen 2 können als LED-Lichtquellen oder als Laserlichtquellen oder als andere halbleiterbasierte Lichtquellen ausgebildet sein.
  • In Hauptabstrahlrichtung H vor der Lichtquelleneinheit 1 ist eine Primäroptikeinheit 5 mit einer Mehrzahl von jeweils einer Lichtquelle 2 zugeordneten Primäroptikelementen 6 angeordnet. Die Primäroptikelemente 6 sind achsparallel zueinander angeordnet und weisen jeweils vorzugsweise lichtausgangsseitig unterschiedliche ausgebildete Optikflächen auf. Die Primäroptikelemente 6 lenken somit das Licht in unterschiedliche Richtungen um, so dass in Abhängigkeit von der Ansteuerung der Lichtquellen 2 ein Lichtschwerpunkt des von der Primäroptikeinheit 5 abgestrahlten Lichtbündels in horizontaler Ebene verschoben werden kann.
  • Die Primäroptikelemente 6 können beispielsweise als Linsen oder Reflektoren ausgebildet sein.
  • In Hauptabstrahlrichtung H vor der Primäroptikeinheit 5 sind ein Trennpolarisationsfilter 7 und ein Umlenkspiegel 8 angeordnet. Der Trennpolarisationsfilter 7 dient zur polarisierenden Strahlteilung des eintretenden Lichtes 3. Der Trennpolarisationsfilter 7 bewirkt die Aufteilung des von der Primäroptikeinheit 5 kommenden Lichtes 3 in einen ersten Lichtanteil 3' einer ersten Polarisationsrichtung, die ohne Richtungsänderung durch den Trennpolarisationsfilter 7 hindurchtritt, und einen zweiten Lichtanteil 3" mit einer zweiten Polarisationsrichtung, die von dem Trennpolarisationsfilter 7 zur Seite hin umgelenkt wird. Der erste Lichtanteil 3' ist beispielsweise parallel zur Eintrittsebene polarisiert, während der zweite Lichtanteil 3" senkrecht zur Eintrittsebene polarisiert ist. Die erste Polarisationsrichtung ist somit um 90° verdreht zur der zweiten Polarisationsrichtung orientiert.
  • Der zweite Lichtanteil 3" trifft auf den Umlenkspiegel 8, von dem er in Hauptabstrahlrichtung H umgelenkt wird. Es ergeben sich somit zwei Lichtpfade, wobei entlang eines ersten Lichtpfades 9 der erste Lichtanteil 3' und entlang eines quer zur Hauptabstrahlrichtung H verlaufenden zweiten Lichtpfades 10 der zweite Lichtanteil 3" geführt wird. Der erste Lichtanteil 3' und der zweite Lichtanteil 3" weisen eine lineare Polarisation auf, wobei die Polarisation des zweiten Lichtanteils 3" um 90° gedreht zur Polarisation des ersten Lichtanteils 3' ist.
  • In Hauptabstrahlrichtung H vor dem Trennpolarisationsfilter 7 und dem Umlenkspiegel 8 ist eine Flüssigkristalleinheit 11 mit einer Mehrzahl von Flüssigkristallelementen 12 angeordnet. Die Flüssigkristallelemente 12 können als Flüssigkristall-Pixel angesehen werden, die matrixartig angeordnet sind und in Abhängigkeit von einer angelegten elektrischen Spannung eine Polarisationsrichtung des Lichtes 3', 3" verdrehen. In Abhängigkeit von der an den Flüssigkristallelementen 12 angelegten elektrischen Spannung tritt eine Drehung der Flüssigkristallmodule ein oder nicht. In Verbindung mit in Hauptabstrahlrichtung H vor der Flüssigkristalleinheit 11 ist ein Polarisationsfilter 13 angeordnet, das als Analysator dient. Im Zusammenwirken des Trennpolarisationsfilters 7, der Flüssigkristalleinheit 11 und dem Polarisationsfilter 13 wird an den zu den Orten der Flüssigkristallelemente 12 korrespondierten Orten des Polarisationsfilters 13 Licht durchgelassen oder nicht. In Abhängigkeit von der Ansteuerung der einzelnen Flüssigkristallelemente 12 kann somit lichtausgangsseitig des Flüssigkristallelementes 12 ein Lichtfeld 14 erzeugt werden, das mittels ein in Hauptabstrahlrichtung H vor dem Polarisationsfilter 13 angeordneten Sekundäroptikeinheit 15 in das Fahrzeugvorfeld abgebildet werden kann.
  • Der Polarisationsfilter 13 ist vorzugsweise in Hauptabstrahlrichtung H vor der Flüssigkristalleinheit 11 angeordnet. Alternativ kann der Polarisationsfilter 13 auch in Hauptabstrahlrichtung H hinter der Flüssigkristalleinheit 11 angeordnet sein.
  • Als Polarisationsfilter 13 ist dem ersten Lichtpfad 9 ein erster Polarisationsfilter 13' zugeordnet und dem zweiten Lichtpfad 10 ein zweiter Polarisationsfilter 13". Der erste Polarisationsfilter 13' ist um 90° zu dem zweiten Polarisationsfilter 13" verdreht bezüglich der Hauptabstrahlrichtung H angeordnet, so dass ein Ausgleich der durch den Trennpolarisationsfilter 7 bewirkten Polarisation gegeben ist. Allein durch Aktivierung bzw. Deaktivierung bzw. Ansteuerung der Flüssigkristallelemente 12 kann somit der Grad des Lichtdurchlasses zu der Sekundäroptikeinheit 15 bewirkt werden.
  • Die Sekundäroptikeinheit 15 weist eine erste Abbildungsoptik 16 auf, die dem ersten Lichtpfad 9 zugeordnet ist. Ferner weist die Sekundäroptikeinheit 15 eine zweite Abbildungsoptik 17 auf, die dem zweiten Lichtpfad 10 zugeordnet ist. Der erste Lichtpfad 9 weist den ersten Lichtanteil 3' auf, der durch ein erstes Blendenfeld 18 der Flüssigkristalleinheit 11 durchtritt. Der zweite Lichtpfad 10 umfasst den zweiten Lichtanteil 3", der durch ein zweites Blendenfeld 19 der Flüssigkristalleinheit 11 hindurchtritt. Das erste Blendenfeld 18 und das zweite Blendenfeld 19 weisen die geometrisch gleich geformten Flüssigkristallelemente 12 mit gleicher Anzahl auf. Das erste Blendenfeld 18 ist somit identisch zu dem zweiten Blendenfeld 19. Der Unterschied besteht darin, dass das zweite Blendenfeld 19 quer zur Hauptabstrahlrichtung H versetzt und/oder benachbart zu dem ersten Blendenfeld 18 angeordnet ist.
  • Die erste Abbildungsoptik 16 ist derart ausgebildet, dass der erste Lichtanteil 3 zur Erzeugung einer Grundlichtverteilung 20 abgebildet wird. Die zweite Abbildungsoptik 17 ist derart ausgebildet, dass der zweite Lichtanteil 3" zur Erzeugung einer Nahfeldlichtverteilung 21 abgebildet wird.
  • In 2 ist die Grundlichtverteilung 20 und die Nahfeldlichtverteilung 21 dargestellt, wenn alle Flüssigkristallelemente 12 des ersten Blendenfeldes 18 und des zweiten Blendenfeldes 19 in Durchlassstellung geschaltet sind. Das Lichtfeld 14 würde somit der Dimension des ersten Blendenfeldes 18 und des zweiten Blendenfeldes 19 entsprechen. Die Flüssigkristallelemente 12 des ersten Blendenfeldes 18 würden somit zu Lichtpixeln 22 der Grundlichtverteilung 20 und die Flüssigkristallelemente 12 des zweiten Blendenfeldes 19 zu Lichtpixeln 23 der Nahfeldlichtverteilung 21 auf einem Messschirm, der 25 m entfernt von der Beleuchtungsvorrichtung angeordnet ist, abgebildet werden. Obwohl die Dimension der Flüssigkristallelemente 12, beispielsweise quadratisch, gleich ausgebildet ist, sind die Lichtpixel 22 der Grundlichtverteilung 20 größer ausgebildet als die Lichtpixel 23 der Nahfeldlichtverteilung 21.
  • Es ist ersichtlich, dass mittels der ersten Abbildungsoptik 16 die Flüssigkristallelemente 12 des ersten Blendenfeldes 18 unter einem ersten vertikalen Öffnungswinkelbereich φ1V und unter einem ersten horizontalen Öffnungswinkelbereich φ1H abgebildet werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt der erste vertikale Öffnungswinkelbereich φ1V 10° und der erste horizontale Öffnungswinkelbereich φ1H 30°. Es ergibt sich somit eine Winkelauflösung von 0,1° × 0,1°, wenn von einer Anzahl der Flüssigkristallelemente 12 des ersten Blendenfeldes 18 von 30.000 ausgegangen wird.
  • Die zweite Abbildungsoptik 17 bewirkt, dass die Flüssigkristallelemente 12 des zweiten Blendenfeldes 19 unter einem zweiten vertikalen Öffnungswinkelbereich φ2V und einem zweiten horizontalen Öffnungswinkelbereich φ2H abgebildet werden. Der zweite vertikale Öffnungswinkelbereich φ2V beträgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel 5°; der zweite horizontale Öffnungswinkelbereich φ2H beträgt 15°. Es ergibt sich somit eine Winkelauflösung von 0,05° × 0,05° bei einer Anzahl von 30.000 Flüssigkristallelementen 12 des zweiten Blendenfeldes 19.
  • Die Winkelauflösung des zweiten Lichtpfades 10 ist somit doppelt so groß wie die des ersten Lichtpfades 9, was zur besseren Ausleuchtung des Nahbereiches, beispielsweise zur Erzeugung von Symbolen oder Informationen, genutzt werden kann.
  • Der vertikale und horizontale Öffnungswinkelbereich φ2V , φ2H des zweiten Lichtanteils 3" ist im Vergleich zum vertikalen und horizontalen Öffnungswinkelbereich φ1V , φ1H des ersten Lichtanteils 3' halb so groß. Es ist ersichtlich, dass die Nahfeldlichtverteilung 21 innerhalb der Grundlichtverteilung 20 angeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel ist davon ausgegangen, dass die Flüssigkristallelemente 12 in einem Blendenfeld 18, 19 von 300 × 100 Flüssigkristallelementen 11 angeordnet sind.
  • Es sei angemerkt, dass der Trennpolarisationsfilter 7 als ein Drahtgitterpolarisator ausgebildet sein kann.
  • Der vertikale Öffnungswinkelbereich bedeutet, dass bezogen auf eine Horizontalebene das Licht 3', 3" +/- 5° (erster Lichtpfad 9) bzw. +/- 2,5° (zweiter Lichtpfad 10) bezogen auf die Horizontalebene abgelenkt wird. Der horizontale Öffnungswinkelbereich bedeutet, dass der Lichtanteil 3', 3" bezüglich einer Vertikalebene +/- 15° (erster Lichtpfad 9) und +/- 7,5° (zweiter Lichtpfad 10) umgelenkt wird.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das erste Blendenfeld 18 und das zweite Blendenfeld 19 örtlich nicht gleich angeordnet. Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung können sich das erste Blendenfeld 18 und das zweite Blendenfeld 19 auch schneiden oder deckungsgleich sein. Eine deckungsgleiche Anordnung ist beispielsweise aus der DE 20 2016 102 988 U1 bekannt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Lichtquelleneinheit
    2
    Lichtquellen
    3,3`,3"
    Lichtanteile
    4
    Lichtquellenfeld
    5
    Primäroptikeinheit
    6
    Primäroptikelement
    7
    Trennpolarisationsfilter
    8
    Umlenkspiegel
    9
    1. Lichtpfad
    10
    2. Lichtpfad
    11
    Flüssigkristalleinheit
    12
    Flüssigkristallelement
    13,13', 13"
    Polarisationsfilter
    14
    Lichtfeld
    15
    Sekundäroptikeinheit
    16
    1. Abbildungsoptik
    17
    2. Abbildungsoptik
    18
    1. Blendenfeld
    19
    2. Blendenfeld
    20
    Grundlichtverteilung
    21
    Nahfeldlichtverteilung
    22
    Lichtpixel
    23
    Lichtpixel
    H
    Hauptabstrahlrichtung
    φ1V, φ2V
    1. vertikaler Öffnungswinkelbereich/2. vertikaler Öffnungswinkelbereich
    φ1H, φ2H
    1. horizontaler Öffnungswinkelbereich/2. horizontaler Öffnungswinkelb.
  • 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
    • DE 102013215374 A1 [0002]
    • DE 202016102988 U1 [0003, 0034]
    • DE 102015115339 A1 [0004, 0007]

Claims (10)

  1. Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelleneinheit (1) enthaltend - eine Anzahl von Lichtquellen (2), - eine Flüssigkristalleinheit (11) enthaltend eine Mehrzahl von in einem Blendenfeld (18, 19) angeordneten Flüssigkristallelementen (12), - ein lichtstromaufwärts zu der Flüssigkristalleinheit (11) angeordnetes Trennpolarisationsfilter (7), mittels dessen unpolarisiertes Licht (3) in einem ersten Lichtanteil (3') enthaltend Wellen mit einer ersten Polarisationsrichtung und in einem zweiten Lichtanteil (3") enthaltend Wellen mit einer zweiten Polarisationsrichtung umgewandelt wird, - eine lichtstromabwärts der Flüssigkristalleinheit (11) angeordnete Sekundäroptikeinheit (15) zur Abbildung eines ausgangsseitig der Flüssigkristalleinheit (11) ausgebildeten Lichtfeldes (14) zu einer vorgegebenen Lichtverteilung, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundäroptikeinheit (15) - eine erste Abbildungsoptik (16) aufweist, die derart ausgebildet ist, dass das dem Blendenfeld (18) entsprechende Lichtfeld (14) unter einem ersten vertikalen Öffnungswinkelbereich (φ1V) und unter einem ersten horizontalen Öffnungswinkelbereich (φ1H) abgebildet wird, - eine zweite Abbildungsoptik (17) aufweist, die derart ausgebildet ist, dass das dem Blendenfeld (19) entsprechende Lichtfeld (14) unter einem zweiten vertikalen Öffnungswinkelbereich (φ2V) und unter einem zweiten horizontalen Öffnungswinkelbereich (φ2H) abgebildet wird, wobei der zweite vertikale Öffnungswinkelbereich (φ2V) und/oder der zweite horizontale Öffnungswinkelbereich (φ2H) kleiner ist als der erste vertikale Öffnungswinkelbereich (φ1V) bzw. der erste horizontale Öffnungswinkelbereich (φ1H).
  2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abbildungsoptik (16) derart ausgebildet ist, dass der erste Lichtanteil (3') zur Erzeugung einer Grundlichtverteilung (20) abgebildet wird, und dass die zweite Abbildungsoptik (17) derart ausgebildet ist, dass der zweite Lichtanteil (3") zur Erzeugung einer Nahfeldlichtverteilung (21) abgebildet wird.
  3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nahfeldlichtverteilung (21) innerhalb der Grundlichtverteilung (20) angeordnet ist.
  4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die zweite Abbildungsoptik (17) bewirkte zweite vertikale Öffnungswinkelbereich (φ2V) und /oder der zweite horizontale Öffnungswinkelbereich (φ2H) halb so groß ist wie der durch die erste Abbildungsoptik (16) bewirkte erste vertikale Öffnungswinkelbereich (φ1V) bzw. erste horizontale Öffnungswinkelbereich (φ1H).
  5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennpolarisationsfilter (7) als ein Drahtgitterpolarisator ausgebildet ist und dass dem Trennpolarisationsfilter (7) ein Umlenkspiegel (8) zugeordnet ist, so dass der erste Lichtanteil (3') und der zweite Lichtanteil (3") über parallele Lichtpfade (9, 10) der Flüssigkristalleinheit (11) zugeführt wird.
  6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Lichtpfad (9) ein erster Polarisationsfilter (13') und dem zweiten Lichtpfad (10) ein zweiter Polarisationsfilter (13") zugeordnet ist, wobei der erste Polarisationsfilter (13') entsprechend der Differenz zwischen der ersten und zweiten Polarisationsrichtung verdreht zu dem zweiten Polarisationsfilter (13") bezüglich der Hauptabstrahlrichtung (H) angeordnet ist.
  7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkristallelemente (12) des dem ersten Lichtpfad (9) zugeordneten ersten Blendenfeldes (18) und des dem zweiten Lichtpfad (10) zugeordneten zweiten Blendenfeldes (19) gleich groß dimensioniert sind.
  8. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das dem ersten Lichtpfad (9) zugeordnete erste Blendenfeld (18) und das dem zweiten Lichtpfad (10) zugeordnete zweite Blendenfeld (19) quer zur Hauptabstrahlrichtung (H) versetzt zueinander angeordnet sind.
  9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkristallelemente (12) jeweils quadratisch geformt ausgebildet sind.
  10. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Lichtquelleneinheit (1) und der Flüssigkristalleinheit (11) eine Primäroptikeinheit (5) angeordnet ist mit einer Mehrzahl von Primäroptikelementen (6), wobei die Primäroptikelemente (6) unterschiedliche Ablenkflächen aufweisen, so dass in Abhängigkeit von der Ansteuerung der Lichtquellen (2) ein Lichtschwerpunkt des von der Primäroptikeinheit (5) abgestrahlten Lichtbündels an einer Eingangsseite der Flüssigkristalleinheit (11) in horizontaler Richtung verschiebbar ist.
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