DE102018201533A1 - Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (4), umfassend eine erste Lichtquelle (1) und einen Scanner (6), wobei im angeschalteten Zustand der ersten Lichtquelle (1) davon stammendes Licht (L1) auf den Scanner (6) fällt und der Scanner (6) eine Scanbewegung ausführt, mittels der der Strahlengang des Lichts (L1') der ersten Lichtquelle (1) nach Passieren des Scanners (6) variiert wird und hierdurch ein sich bewegender erster Lichtspot (SP1) erzeugt wird, mit dem eine erste Lichtfunktion bereitgestellt wird, welche eine Beleuchtung eines Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs (4) mit sichtbarem Licht repräsentiert. Im Strahlengang des Lichts (L1') der ersten Lichtquelle (1) nach Passieren des Scanners (6) ist ein Konvertierungselement (11) angeordnet, welches das darauf fallende Licht (L1') in Weißlicht wandelt. Es sind eine oder mehrere zweite Lichtquellen (2, 3) vorgesehen, wobei im angeschalteten Zustand einer jeweiligen zweiten Lichtquelle (2, 3) davon stammendes Licht (L2, L3) auf den Scanner (6) fällt und der Scanner (6) eine Scanbewegung ausführt, mittels der der Strahlengang des Lichts (L2', L3') der jeweiligen zweiten Lichtquelle (2, 3) nach Passieren des Scanners (6) variiert wird, ohne auf ein in der Beleuchtungsvorrichtung (5) vorgesehenes Konvertierungselement (11) zu treffen, und hierdurch ein sich bewegender zweiter Lichtspot (SP2, SP3) erzeugt wird, mit dem eine jeweilige zweite Lichtfunktion bereitgestellt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein entsprechendes Kraftfahrzeug.
  • Aus dem Stand der Technik sind scannende Kraftfahrzeug-Beleuchtungsvorrichtungen bekannt, die über einen Scanner verfügen, der über die Ablenkung eines Lichtbündels mittels einer Scanbewegung einen sich bewegenden Lichtspot erzeugt. Auf diese Weise können verschiedene Arten von Lichtverteilungen, wie z.B. Abblendlicht und Fernlicht, generiert werden. Die Bewegung des Lichtspots ist dabei derart schnell, dass sie für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist.
  • Zur Erzeugung von Abblendlicht bzw. Fernlicht werden in scannenden Beleuchtungsvorrichtungen in der Regel Konvertierungselemente verbaut, um das in der Beleuchtungsvorrichtung generierte Licht, das meist monochromatisch ist, in Weißlicht zu wandeln. Durch die Verwendung eines solchen Konvertierungselements entsteht eine relativ unscharfe Projektion, so dass sich die Beleuchtungsvorrichtung nicht für andere Lichtfunktionen neben Abblendlicht und Fernlicht eignet.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine scannende Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, mit der auf einfache Weise mehrere unterschiedliche Lichtfunktionen bereitgestellt werden.
  • Diese Aufgabe wird durch die Beleuchtungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ist für ein Kraftfahrzeug, wie z.B. einen PKW und ggf. auch einen LKW, vorgesehen. Sofern im Folgenden und insbesondere in den Patentansprüchen Wechselwirkungen zwischen der Beleuchtungsvorrichtung und dem Kraftfahrzeug bzw. Komponenten des Kraftfahrzeugs beschrieben werden, so ist dies immer dahingehend zu verstehen, dass die Wechselwirkung bei Anordnung bzw. Einbau der Beleuchtungsvorrichtung im Kraftfahrzeug auftritt. Die Komponenten der Beleuchtungsvorrichtung, die eine entsprechende Wechselwirkung mit dem Kraftfahrzeug bzw. Bauteilen des Kraftfahrzeugs haben, sind somit derart ausgestaltet, dass die Wechselwirkung bei Anordnung bzw. Einbau der Beleuchtungsvorrichtung im Kraftfahrzeug hervorgerufen werden.
  • Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung umfasst eine erste Lichtquelle und einen Scanner, wobei im angeschalteten Zustand der ersten Lichtquelle davon stammendes Licht auf den Scanner fällt und der Scanner eine Scanbewegung ausführt, mittels der der Strahlengang des Lichts der ersten Lichtquelle nach Passieren des Scanners variiert wird und hierdurch ein sich bewegender erster Lichtspot erzeugt wird, mit dem eine erste Lichtfunktion bereitgestellt wird, welche eine Beleuchtung eines Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs mit sichtbarem Licht bewirkt. Dabei ist im Strahlengang des Lichts der ersten Lichtquelle nach Passieren des Scanners ein Konvertierungselement angeordnet, welches das darauf fallende Licht in Weißlicht wandelt.
  • Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass neben der ersten Lichtquelle eine oder mehrere zweite Lichtquellen vorgesehen sind, wobei im angeschalteten Zustand einer jeweiligen zweiten Lichtquelle davon stammendes Licht auf den Scanner fällt und der Scanner eine Scanbewegung ausführt, mittels der der Strahlengang des Lichts der jeweiligen zweiten Lichtquelle nach Passieren des Scanners variiert wird, ohne auf ein in der Beleuchtungsvorrichtung vorgesehenes Konvertierungselement zu treffen. Hierdurch wird für die jeweilige zweite Lichtquelle ein sich bewegender zweiter Lichtspot erzeugt, mit dem eine jeweilige zweite Lichtfunktion bereitgestellt wird. Mit anderen Worten werden durch die Beleuchtungsvorrichtung eine oder mehrere zweite Lichtfunktionen ermöglicht, welche sich von der ersten Lichtfunktion unterscheiden. Dabei wird sichergestellt, dass die zweiten Lichtfunktionen im Strahlengang hinter dem Scanner kein Konvertierungselement und somit auch nicht das in der Beleuchtungsvorrichtung vorgesehene Konvertierungselement verwenden, wodurch schärfere Lichtspots ermöglicht werden.
  • In einer Variante der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung kann eine entsprechende zweite Lichtfunktion nur dann angeschaltet werden, wenn die erste Lichtfunktion abgeschaltet ist. Ebenso ist es möglich, dass auch gleichzeitig zumindest ein Teil der zweiten Lichtfunktionen und die erste Lichtfunktion angeschaltet werden können.
  • Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung weist den Vorteil auf, dass mehrere Lichtfunktionen unter Verwendung eines einzelnen Scanners ermöglicht werden, wobei nur für eine Lichtfunktion ein Konvertierungselement verwendet wird. Die anderen Lichtfunktionen kommen ohne Konvertierungselement aus und ermöglichen somit eine scharfe Projektion eines entsprechenden Lichtspots zur Realisierung besonderer Lichtverteilungen. Die erste Lichtquelle sendet vorzugsweise monochromatisches Licht aus. Je nach Ausgestaltung kann eine jeweilige zweite Lichtquelle monochromatisches oder auch farbiges und gegebenenfalls auch Weißlicht aussenden.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung einen Frontscheinwerfer oder sie ist ein Frontscheinwerfer, wobei die Beleuchtungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, als erste Lichtfunktion zumindest einen Teil einer Abblendlichtverteilung und/oder Fernlichtverteilung zu erzeugen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst die erste Lichtquelle und/oder zumindest eine und vorzugsweise alle zweiten Lichtquellen eine Laserlichtquelle aus einer oder mehreren Laserdioden. Hierdurch können hohe Leuchtdichten für die entsprechenden Lichtfunktionen erreicht werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Variante ist der in der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung verbaute Scanner ein Vektorscanner mit variabler Scangeschwindigkeit und variablem Scanmuster zur Bewegung des ersten und jedes zweiten Lichtspots. Hierdurch können auf einfache Weise unterschiedliche Formen von Lichtverteilungen generiert werden. Insbesondere kann z.B. in einer Abblendlichtverteilung durch entsprechende Bewegung des Vektorscanners eine Hell-Dunkel-Grenze generiert werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Variante ist die Reichweite zumindest einer zweiten Lichtfunktion (d.h. der maximale Abstand, bis zu dem das Licht des entsprechenden Lichtspots von der Beleuchtungsvorrichtung aus reicht) geringer als die Reichweite der ersten Lichtfunktion. Je nach Ausgestaltung kann die Lichtverteilung der zweiten Lichtfunktion mit der Lichtverteilung der ersten Lichtfunktion überlappen oder beide Lichtverteilungen können räumlich disjunkt zueinander sein.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist eine zweite Lichtfunktion (d.h. die zweite Lichtfunktion oder eine der mehreren zweiten Lichtfunktionen) derart ausgestaltet, dass sie die Generierung einer sichtbaren Graphik am Boden in der Umgebung des Kraftfahrzeugs repräsentiert. Der Begriff der Graphik ist dabei weit zu verstehen. Insbesondere kann die Graphik ein oder mehrere Piktogramme und/oder gegebenenfalls auch einen Text enthalten. Alternativ oder zusätzlich kann die Graphik eine vorgegebene Struktur bzw. ein vorgegebenes Muster am Boden in der Umgebung des Kraftfahrzeugs umfassen. Insbesondere kann mit der zweiten Lichtfunktion eine Graphik im Nahfeld des Kraftfahrzeugs mit einem Abstand zur Beleuchtungsvorrichtung von 30 m oder weniger generiert werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung repräsentiert eine zweite Lichtfunktion (d.h. die zweite Lichtfunktion oder eine von mehreren zweiten Lichtfunktionen) die Generierung einer Lichtverteilung im Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs im nicht sichtbaren Wellenlängenspektrum. Hierbei bedeutet nicht sichtbar, dass das Licht nicht durch das menschliche Auge wahrnehmbar ist. Vorzugsweise liegt das nicht sichtbare Wellenlängenspektrum des Lichts der zweiten Lichtfunktion im Infrarotbereich und besonders bevorzugt im Nahinfrarotbereich (d.h. im Wellenlängenspektrum von 780 nm bis 3 µm). Mittels dieser Lichtfunktion kann beispielsweise in Kombination mit einer geeigneten Auswerteeinheit der Abstand von Objekten zum Kraftfahrzeug ermittelt werden. Insbesondere kann durch eine oder mehrere Kameras, die im entsprechenden nicht sichtbaren Spektrum der zweiten Lichtfunktion arbeiten, die Lichtverteilung der zweiten Lichtfunktion erfasst werden und hieraus in an sich bekannter Weise der Abstand zu Objekten ermittelt werden, z.B. basierend auf der Laufzeit des Lichts von der Beleuchtungsvorrichtung zur Kamera oder über eine Verzerrung der nicht sichtbaren Lichtverteilung.
  • In einer weiteren Variante der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung weicht in einer Position des Konvertierungselements, in der es im angeschalteten Zustand der ersten Lichtquelle und zumindest einer zweiten Lichtquelle positioniert ist, der Strahlengang des Lichts der zumindest einen zweiten Lichtquelle und insbesondere aller zweiten Lichtquellen derart vom Strahlengang des Lichts der ersten Lichtquelle nach Passieren des Scanners ab, dass der Strahlengang des Lichts der zumindest einen zweiten Lichtquelle nicht auf das Konvertierungselement trifft. Mit anderen Worten wird durch geeignete Separierung der Strahlengänge erreicht, dass das Licht zumindest einer zweiten Lichtquelle nicht auf das Konvertierungselement fällt. Mit dieser Variante können Ausführungsformen realisiert werden, bei denen das Konvertierungselement starr in der Beleuchtungsvorrichtung angeordnet ist.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung wird das Konvertierungselement aus einer Position, in der es im angeschalteten Zustand der ersten Lichtquelle positioniert ist, beim Anschalten zumindest einer zweiten Lichtquelle und insbesondere jeder zweiten Lichtquelle in eine andere Position positioniert wird, z.B. mittels eines elektromechanischen Aktuators. Dabei wird durch die Positionierung in die andere Position erreicht, dass der Strahlengang der zumindest einen zweiten Lichtquelle, der in der einen Position auf das Konvertierungselement treffen würde, nicht mehr auf das Konvertierungselement trifft. Mit dieser Variante wird durch ein variabel positionierbares Konvertierungselement erreicht, dass für entsprechende zweite Lichtfunktionen kein Konvertierungselement verwendet wird.
  • In einer weiteren Variante der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ist eine optische Einrichtung vorgesehen, die im Strahlengang des Lichts der ersten und jeder zweiten Lichtquelle hinter dem Scanner angeordnet ist und durch welche der erste und jeder zweite Lichtspot erzeugt wird. Üblicherweise wird diese optische Einrichtung auch als Sekundäroptik bezeichnet. Vorzugsweise umfasst die optische Einrichtung ein oder mehrere optische Bauteile, insbesondere einen oder mehrere Reflektoren und/oder eine oder mehrere Linsen, wobei zumindest eines der Bauteile im Strahlengang des Lichts sowohl der ersten als auch jeder zweiten Lichtquelle liegt. Hierdurch können ein oder mehrere Bauteile gleichzeitig durch mehrere Lichtquellen genutzt werden.
  • Neben der oben beschriebenen Beleuchtungsvorrichtung betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, welches eine oder mehrere erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtungen bzw. bevorzugte Varianten dieser Beleuchtungsvorrichtungen umfasst.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von 1 detailliert beschrieben. Diese Figur zeigt in schematischer Darstellung eine Variante einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung.
  • 1 zeigt im rechten Teil den vorderen Bereich eines Kraftfahrzeugs 4, dessen Frontscheinwerfer 5 jeweils eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung darstellen. In 1 ist dabei ein kartesisches Koordinatensystem mit X-Achse, Y-Achse und Z-Achse gezeigt, wobei der Boden, auf dem das Kraftfahrzeug 4 steht, durch die X-Achse und die Y-Achse aufgespannt wird und die Höhenrichtung des Kraftfahrzeugs durch die Z-Achse repräsentiert wird. Im linken Teil der 1 ist schematisch ein schraffiert angedeuteter Ausschnitt A des linken Frontscheinwerfers 5 in einer Detailansicht DA wiedergegeben. Die Detailansicht stellt dabei einen Schnitt durch den Frontscheinwerfer parallel zu der durch die X- und Z-Achse aufgespannten Ebene dar.
  • Gemäß der Detailansicht DA enthält die Beleuchtungsvorrichtung 5 drei Lichtquellen 1, 2 und 3, welche Laserlichtquellen sind. Die Laserlichtquelle 1 stellt eine Ausführungsform einer ersten Lichtquelle im Sinne der Patentansprüche dar. Demgegenüber stellen die Laserlichtquellen 2 und 3 Ausführungsformen von zweiten Lichtquellen im Sinne der Patentansprüche dar. Die Laserlichtquelle 1 emittiert monochromatisches Licht in der Form von blauem Laserlicht im sichtbaren Bereich. Auch die Laserlichtquelle 2 emittiert Laserlicht im sichtbaren Bereich, bei dem es sich je nach Ausgestaltung um monochromatisches Licht oder ggf. auch um farbiges bzw. Weißlicht handeln kann, was über einen geeigneten RGB-Laser generiert werden kann. Im Unterschied hierzu generiert die Laserlichtquelle 3 nicht sichtbares Licht im Nahinfrarotbereich. Das von der Lichtquelle 1 ausgesendete Lichtbündel ist in 1 schematisch durch die gestrichelte Linie L1 wiedergegeben. Demgegenüber wird das von der Lichtquelle 2 ausgesendete Lichtbündel durch die gepunktete L2 und das von der Lichtquelle 3 ausgesendete Lichtbündel durch die strichpunktierte Linie L3 repräsentiert.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung 5 umfasst einen Scanner 6 in der Form eines beweglichen Mikrospiegels, der als MEMS-Bauteil sehr kompakt realisiert ist (MEMS = Micro Electro Mechanical System). Bei dem Scanner handelt es sich um einen elektrisch ansteuerbaren Vektorscanner, dessen Mikrospiegel sowohl um eine senkrecht zur Blattebene der 1 liegenden Achse verschwenkbar ist (angedeutet durch den Doppelpfeil P) als auch um eine Achse verkippbar ist, der parallel zur Blattebene der 1 liegt und sich entlang der Ebene des Mikrospiegels erstreckt. Über den Scanner 6 werden die darauf fallenden Lichtbündel L1 bis L3 der jeweiligen Laserlichtquellen 1 bis 3 abgelenkt, so dass aus diesen Lichtbündeln sich bewegende Lichtstrahlen bzw. Lichtbündel resultieren, wobei entsprechende Lichtstrahlen in 1 mit L1', L2' bzw. L3' bezeichnet sind. Der Lichtstrahl L1' resultiert aus dem Lichtstrahl L1, der Lichtstrahl L2' aus dem Lichtstrahl L2 und der Lichtstrahl L3' aus dem Lichtstrahl L3. In Analogie zu den Lichtbündeln L1, L2 und L3 ist der Lichtstrahl L1' als gestrichelte Linie, der Lichtstrahl L2' als gepunktete Linie und der Lichtstrahl L3' als strichpunktierte Linie wiedergegeben. Die Lichtstrahlen L1' bis L3' stellen Strahlverläufe in der in 1 wiedergegebenen Nulllage des Mikrospiegels des Scanners 6 dar. Durch eine Scanbewegung des Scanners werden die Lichtstrahlen L1' bis L3' verkippt, wobei die daraus resultierenden Winkelbereiche, in denen die jeweiligen Lichtbündel L1' bis L3' verlaufen können, durch dünne durchgezogene Linien L begrenzt sind.
  • Gemäß der Ausführungsform der 1 sind im Strahlengang nach Passieren des Scanners 6 drei Reflektoren 7, 8 und 9 sowie eine Austrittslinse 10 vorgesehen. Die Reflektoren 7, 8 und 9 sowie die Linse 10 stellen eine Ausführungsform einer optischen Einrichtung im Sinne der Patentansprüche dar. Die Reflektoren 8 und 9 führen eine reine Reflexion der darauf fallenden Lichtstrahlen durch, wohingegen auf dem Reflektor 7 zusätzlich ein Konvertierungselement 11 positioniert ist, welches eine Wandlung des reflektierten Lichts in Weißlicht bewirkt. Das Konvertierungselement besteht aus an sich bekanntem Konvertierungsmaterial. Beispielsweise wird bei einer blauen/violetten Laserlichtquelle mit einer Emissionswellenlänge von 450 nm/405 nm eine Phosphorkonvertierungsschicht aus Nitrid-Phosphor oder Oxidnitrid-Phosphor oder Cerium-dotiertem YAG-Phosphor verwendet.
  • Über den Reflektor 7 mit darauf befindlichem Konvertierungselement 11 wird ausschließlich das Lichtbündel L1' der Lichtquelle 1 abgelenkt. Über den Reflektor 8 wird ausschließlich das Lichtbündel L2' der Lichtquelle 2 abgelenkt. Über den Reflektor 9 wird ausschließlich das Lichtbündel L3' der Lichtquelle 3 abgelenkt. Die aus der Reflexion an den jeweiligen Reflektoren 7 bis 9 resultierenden Lichtbündel fallen alle auf eine gemeinsame Austrittslinse 10, welche vor dem Kraftfahrzeug aus dem Lichtbündel L1' einen Lichtspot SP1, aus dem Lichtbündel L2' einen Lichtspot SP2 und aus dem Lichtbündel L3' einen Lichtspot SP3 generiert. Über die Scanbewegung des Scanners 6 wird dabei eine schnelle Bewegung dieser Lichtspots bewirkt, die für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist. Auf diese Weise werden drei unterschiedliche Lichtverteilungen durch die entsprechenden Lichtspots SP1 bis SP3 generiert.
  • Der Lichtspot SP1 wird zur Generierung einer Abblendlichtverteilung und gegebenenfalls auch einer Fernlichtverteilung genutzt. Da es sich bei Abblendlicht und Fernlicht um wei-βes Licht handelt, wird das Konvertierungselement 11 in dem Strahlengang des Lichtbündels L1' benötigt. Je nachdem, ob Abblendlicht oder Fernlicht generiert wird, wird die Bewegung des Scanners 6 entsprechend angepasst. Im Unterschied zum Lichtspot SP1 wird mit dem Lichtspot SP2 eine Lichtverteilung mit einer geringeren Reichweite als das Abblendlicht bzw. das Fernlicht bereitgestellt. Diese Lichtverteilung liegt im Nahfeld des Kraftfahrzeugs in einem Abstand von maximal 30 m zu dessen vorderem Ende. In der hier beschriebenen Ausführungsform wird durch den Lichtspot SP2 eine Graphik auf dem Boden des Kraftfahrzeugs generiert, was über entsprechende Ansteuerung und damit verbundene Bewegung des Scanners 6 erreicht werden kann. Zum Zeitpunkt der Darstellung einer entsprechenden Graphik wird dabei die Lichtquelle 1 und gegebenenfalls auch die Lichtquelle 3 abgeschaltet.
  • Mittels der über den Lichtspot SP2 generierten Graphik können entsprechende Piktogramme bzw. gegebenenfalls auch Text auf dem Boden vor dem Kraftfahrzeug wiedergegeben werden, um hierdurch eine Information für den Fahrer des Kraftfahrzeugs bzw. für andere Verkehrsteilnehmer anzuzeigen. Beispielsweise kann über die Graphik ein Warnhinweis ausgegeben werden, der darauf hinweist, dass der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug eine vorgegebene Schwelle unterschreitet. Gegebenenfalls kann als Graphik auch eine vorbestimmte Struktur bzw. ein vorbestimmtes Muster auf dem Boden vor dem Kraftfahrzeug projiziert werden. Da das Licht der Lichtquelle 2 nicht das Konvertierungselement 11 passiert, kann die Graphik in einer bestimmten Farbe oder als eine Mischung von mehreren Farben wiedergegeben werden. Hierdurch wird die Aufmerksamkeit des Fahrers des Kraftfahrzeugs 4 bzw. von anderen Verkehrsteilnehmern auf die Graphik gelenkt.
  • Wie bereits erwähnt, erzeugt die Laserlichtquelle 3 nicht sichtbares Laserlicht im Nahinfrarotbereich. Durch den Spot SP3 wird somit eine für den Fahrer des Kraftfahrzeugs bzw. für andere Verkehrsteilnehmer nicht wahrnehmbare Lichtverteilung vor dem Kraftfahrzeug generiert. In der hier beschriebenen Ausführungsform wird diese Lichtverteilung dazu genutzt, den Abstand zu Objekten vor dem Kraftfahrzeug zu erkennen. Hierzu ist in der Front des Kraftfahrzeugs eine Kamera (nicht gezeigt) verbaut, welche im Nahinfrarotbereich ein Bild von der Umgebung vor dem Kraftfahrzeug erfasst. Dieses Bild enthält Informationen zu der mit dem Spot SP3 generierten Lichtverteilung. In an sich bekannter Weise können diese Informationen ausgewertet werden, um den Abstand des Kraftfahrzeugs 4 zu anderen Objekten festzustellen. In einer Variante kann z.B. eine TOF-Kamera (TOF = Time Of Flight) dazu genutzt werden, um aus der Dauer zwischen Aussenden des Lichtspots SP3 und dessen Empfang in der Kamera einen Abstand zu ermitteln. Ebenso ist es möglich, dass der Lichtspot SP3 eine strukturierte Lichtverteilung generiert, wobei durch Auswertung der Verzerrung dieser strukturierten Lichtverteilung dreidimensionale Informationen extrahiert werden können und hierdurch der Abstand zu Objekten vor dem Kraftfahrzeug bestimmt werden kann.
  • In der Ausführungsform der 1 sind das Konvertierungselement 11 und die Reflektoren 7 bis 9 starr in der Beleuchtungsvorrichtung verbaut. Dabei wird durch einen geeignet gewählten Strahlengang der Lichtbündel L1' bis L3' sichergestellt, dass nur das Lichtbündel L1' das Konvertierungselement 11 passiert. In einer alternativen Ausführungsform ist es auch möglich, dass die Strahlverläufe der einzelnen Laserlichtquellen miteinander überlappen bzw. einander entsprechen. In diesem Fall ist das Konvertierungselement abklappbar. Dieses Abklappen kann mit einer geeigneten elektromechanischen Vorrichtung erreicht werden. In der nicht abgeklappten Position ist ausschließlich die Lichtquelle 1 angeschaltet und der Lichtstrahl läuft über das Konvertierungselement 11. In der abgeklappten Position ist zumindest eine der Lichtquellen 2 und 3 angeschaltet und die Lichtquelle 1 abgeschaltet. Aufgrund des Abklappens des Konvertierungselements laufen dann die Lichtstrahlen der Lichtquellen 2 bzw. 3 nicht über dieses Element.
  • Die im Vorangegangenen beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung weisen eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere werden auf einfache Weise in einer Kraftfahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung neben der Lichtfunktion eines Abblendlichts bzw. Fernlichts weitere Lichtfunktionen integriert, indem für die Lichtquellen der weiteren Lichtfunktionen der gleiche Scanner genutzt wird und ferner sichergestellt wird, dass die weiteren Lichtfunktionen nicht das Konvertierungselement verwenden, welches zur Erzeugung von Weißlicht für das Abblendlicht bzw. Fernlicht vorgesehen ist. Hierdurch kann ein kompakter Aufbau der Beleuchtungsvorrichtung erreicht werden, wobei gleichzeitig Lichtfunktionen mit scharfen Lichtspots realisiert werden. Darüber hinaus kann zumindest ein Teil der optischen Einrichtung, der die entsprechenden Lichtspots für die einzelnen Lichtquellen generiert, gemeinsam für die Lichtbündel aller Lichtquellen genutzt werden, wodurch eine weitere Verkleinerung der Beleuchtungsvorrichtung erreicht wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 2, 3
    Lichtquellen
    4
    Kraftfahrzeug
    5
    Frontscheinwerfer
    6
    Scanner
    7, 8, 9
    Reflektoren
    10
    Linse
    11
    Konvertierungselement
    A
    Ausschnitt der Beleuchtungsvorrichtung
    DA
    Detailansicht
    L1, L2, L3, L1', L2', L3'
    Lichtbündel
    L
    Begrenzungen von Winkelbereichen
    SP1, SP2, SP3
    Lichtspots
    P
    Doppelpfeil
    X, Y, Z
    Koordinaten eines kartesischen Koordinatensystems

Claims (13)

  1. Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug (4), umfassend eine erste Lichtquelle (1) und einen Scanner (6), wobei im angeschalteten Zustand der ersten Lichtquelle (1) davon stammendes Licht (L1) auf den Scanner (6) fällt und der Scanner (6) eine Scanbewegung ausführt, mittels der der Strahlengang des Lichts (L1') der ersten Lichtquelle (1) nach Passieren des Scanners (6) variiert wird und hierdurch ein sich bewegender erster Lichtspot (SP1) erzeugt wird, mit dem eine erste Lichtfunktion bereitgestellt wird, welche eine Beleuchtung eines Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs (4) mit sichtbarem Licht repräsentiert, wobei im Strahlengang des Lichts (L1') der ersten Lichtquelle (1) nach Passieren des Scanners (6) ein Konvertierungselement (11) angeordnet ist, welches das darauf fallende Licht (L1') in Weißlicht wandelt, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere zweite Lichtquellen (2, 3) vorgesehen sind, wobei im angeschalteten Zustand einer jeweiligen zweiten Lichtquelle (2, 3) davon stammendes Licht (L2, L3) auf den Scanner (6) fällt und der Scanner (6) eine Scanbewegung ausführt, mittels der der Strahlengang des Lichts (L2', L3') der jeweiligen zweiten Lichtquelle (2, 3) nach Passieren des Scanners (6) variiert wird, ohne auf ein in der Beleuchtungsvorrichtung (5) vorgesehenes Konvertierungselement (11) zu treffen, und hierdurch ein sich bewegender zweiter Lichtspot (SP2, SP3) erzeugt wird, mit dem eine jeweilige zweite Lichtfunktion bereitgestellt wird.
  2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (5) einen Frontscheinwerfer für ein Kraftfahrzeug (4) umfasst, wobei die Beleuchtungsvorrichtung (5) dazu eingerichtet ist, als erste Lichtfunktion zumindest einen Teil einer Abblendlichtverteilung und/oder Fernlichtverteilung zu erzeugen.
  3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtquelle (1) und/oder zumindest eine zweite Lichtquelle (2, 3) eine Laserlichtquelle umfasst.
  4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Scanner (6) ein Vektorscanner mit variabler Scangeschwindigkeit und variablem Scanmuster zur Bewegung des ersten und jedes zweiten Lichtspots (SP1, SP2, SP3) ist.
  5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reichweite zumindest einer zweiten Lichtfunktion geringer als die Reichweite der ersten Lichtfunktion ist.
  6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Lichtfunktion die Generierung einer sichtbaren Graphik am Boden in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs (4) repräsentiert.
  7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Lichtfunktion die Generierung einer Lichtverteilung in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs (4) im nicht sichtbaren Wellenlängenspektrum repräsentiert.
  8. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das nicht sichtbare Wellenlängenspektrum des Lichts der zweiten Lichtfunktion im Infrarotbereich und vorzugsweise im Nahinfrarotbereich liegt.
  9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Position des Konvertierungselements (11), in der es im angeschalteten Zustand der ersten Lichtquelle (1) und zumindest einer zweiten Lichtquelle (2, 3) positioniert ist, der Strahlengang des Lichts (L2', L3') der zumindest einen zweiten Lichtquelle (2, 3) derart vom Strahlengang des Lichts (L1') der ersten Lichtquelle (1) nach Passieren des Scanners (6) abweicht, dass der Strahlengang des Lichts (L2', L3') der zumindest einen zweiten Lichtquelle (2, 3) nicht auf das Konvertierungselement (11) trifft.
  10. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Konvertierungselement (11) aus einer Position, in der es im angeschalteten Zustand der ersten Lichtquelle (1) positioniert ist, beim Anschalten zumindest einer zweiten Lichtquelle (2, 3) in eine andere Position positioniert wird, wobei durch die Positionierung in die andere Position erreicht wird, dass der Strahlengang der zumindest einen zweiten Lichtquelle (2, 3) nicht mehr auf das Konvertierungselement (11) trifft.
  11. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (5) eine optische Einrichtung (7, 8, 9, 10) umfasst, die im Strahlengang des Lichts (L1', L2', L3') der ersten und jeder zweiten Lichtquelle (1, 2, 3) hinter dem Scanner (6) angeordnet ist und durch welche der erste und jeder zweite Lichtspot (SP1, SP2, SP3) erzeugt wird.
  12. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Einrichtung (7, 8, 9, 10) ein oder mehrere optische Bauteile, insbesondere einen oder mehrere Reflektoren (7, 8, 9) und/oder eine oder mehrere Linsen (10), umfasst, wobei zumindest eines der Bauteile (10) im Strahlengang des Lichts (L1', L2', L3') sowohl der ersten als auch jeder zweiten Lichtquelle (1, 2, 3) liegt.
  13. Kraftfahrzeug, umfassend eine oder mehrere Beleuchtungsvorrichtungen (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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