DE102019107825A1 - Lighting device for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Mehrzahl von Lichtquellen (1), von denen im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung Licht (2) ausgeht, ein, insbesondere monolithisches, optisches Bauteil (3), das mindestens eine Lichteintrittsfläche (4) für das von den Lichtquellen (1) ausgehende Licht (2) sowie mindestens eine Lichtaustrittsfläche (6A, 6B) für das durch die mindestens eine Lichteintrittsfläche (4) eingetretene Licht (2) aufweist, wobei das aus der mindestens einen Lichtaustrittsfläche (6A, 6B) ausgetretene Licht (2) im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung außerhalb des Kraftfahrzeugs eine Lichtverteilung erzeugt, und wobei die Beleuchtungsvorrichtung derart gestaltet ist, dass durch Überführen der Beleuchtungsvorrichtung aus einem ersten Zustand, in dem sämtliche Lichtquellen (1) Licht (2) aussenden, in einen zweiten Zustand, in dem eine Mehrzahl der Lichtquellen (1) Licht (2) aussendet und eine oder mehrere der Lichtquellen (1) kein Licht (2) aussenden, in der Lichtverteilung eine vertikale Hell-Dunkel-Grenze entsteht. Lighting device for a motor vehicle, in particular a headlight for a motor vehicle, comprising a plurality of light sources (1) from which light (2) emanates when the lighting device is in operation, an in particular monolithic optical component (3) which has at least one light entry surface (4) for the light (2) emanating from the light sources (1) and at least one light exit surface (6A, 6B) for the light (2) that has entered through the at least one light entry surface (4), the light (2) from the at least one light exit surface (6A, 6B ) Leaked light (2) generates a light distribution outside of the motor vehicle during operation of the lighting device, and the lighting device is designed such that by transferring the lighting device from a first state in which all light sources (1) emit light (2) into a second state in which a plurality of the light sources (1) emits light (2) and one or more of the Light sources (1) do not emit light (2) in which light distribution creates a vertical cut-off line.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a lighting device for a motor vehicle, in particular a headlight for a motor vehicle, according to the preamble of
Eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der
Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem ist die Schaffung einer Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art, mit der die von der Beleuchtungsvorrichtung generierte Lichtverteilung variabler gestaltet werden kann.The problem on which the present invention is based is to create a lighting device of the type mentioned at the beginning, with which the light distribution generated by the lighting device can be made more variable.
Dies wird erfindungsgemäß durch eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.According to the invention, this is achieved by a lighting device of the type mentioned at the outset with the characterizing features of
Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass die Beleuchtungsvorrichtung derart gestaltet ist, dass durch Überführen der Beleuchtungsvorrichtung aus einem ersten Zustand, in dem sämtliche Lichtquellen Licht aussenden, in einen zweiten Zustand, in dem eine Mehrzahl der Lichtquellen Licht aussendet und eine oder mehrere der Lichtquellen kein Licht aussenden, in der Lichtverteilung eine vertikale Hell-Dunkel-Grenze entsteht. Auf diese Weise lässt sich mit geringem Aufwand eine Matrix-Lichtverteilung generieren. Insbesondere bei einer monolithischen Ausbildung des optischen Bauteils ergibt sich dabei unter Umständen ein sehr flacher Aufbau, der wenig Justageaufwand erfordert.According to
Es kann vorgesehen sein, dass die Mehrzahl der Lichtquellen zumindest teilweise in einer ersten Richtung nebeneinander angeordnet sind. Dabei kann die Mehrzahl von Lichtquellen in einer ersten und in einer zweiten Gruppe von Lichtquellen angeordnet sein, wobei die beiden Gruppen, insbesondere in der ersten Richtung, zueinander beabstandet sind. Die Lichtquellen können vorzugsweise Leuchtdioden sein. Durch Anordnung der Lichtquellen nebeneinander können durch Ausschalten einzelner Lichtquellen in der Lichtverteilung einzelne Bereiche abgedunkelt werdenIt can be provided that the plurality of light sources are at least partially arranged next to one another in a first direction. The plurality of light sources can be arranged in a first and in a second group of light sources, the two groups being spaced apart from one another, in particular in the first direction. The light sources can preferably be light-emitting diodes. By arranging the light sources next to one another, individual areas in the light distribution can be darkened by switching off individual light sources
Es besteht die Möglichkeit, dass das optische Bauteil mindestens eine reflektierende Fläche, insbesondere eine Mehrzahl von reflektierenden Flächen, aufweist, an der das durch die mindestens eine Lichteintrittsfläche eingetretene Licht zumindest teilweise in Richtung auf die mindestens eine Lichtaustrittsfläche reflektiert wird. Insbesondere kann dabei die mindestens eine reflektierende Fläche so ausgebildet sein, dass das durch die mindestens eine Lichteintrittsfläche eingetretene Licht durch innere Totalreflexion reflektiert wird. Auf diese Weise kann eine gezielte Umlenkung des von der Lichteintrittsfläche ausgehenden Lichts mit einfachen Mitteln im Inneren des optischen Bauteils erfolgen, wobei durch die Totalreflexion die Verluste minimiert werden können.There is the possibility that the optical component has at least one reflective surface, in particular a plurality of reflective surfaces, on which the light that has entered through the at least one light inlet surface is at least partially reflected in the direction of the at least one light outlet surface. In particular, the at least one reflective surface can be designed in such a way that the light which has entered through the at least one light entry surface is reflected by total internal reflection. In this way, the light emanating from the light entry surface can be deflected in a targeted manner with simple means in the interior of the optical component, with the losses being able to be minimized by the total reflection.
Es kann vorgesehen sein, dass einer jeden der Lichtquellen eine der reflektierenden Flächen zugeordnet ist, so dass das von einer Lichtquellen ausgehende Licht von einer der reflektierenden Flächen reflektiert wird. Insbesondere kann dabei die Mehrzahl der reflektierenden Flächen zumindest teilweise in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet sein. Das von einer der Lichtquellen ausgehende Licht wird somit getrennt von dem Licht der anderen Lichtquellen weitergeleitet, so dass im Außenraum in der Lichtverteilung durch Ein- und Ausschalten einer einzelnen Lichtquelle weitgehend eine lediglich lokale Änderung der Lichtintensität bewirkt werden kann.It can be provided that one of the reflective surfaces is assigned to each of the light sources, so that the light emanating from a light source is reflected by one of the reflective surfaces. In particular, the plurality of reflective surfaces can be arranged at least partially next to one another in the first direction. The light emanating from one of the light sources is thus passed on separately from the light from the other light sources, so that in the outside space in the light distribution by switching a single light source on and off, a merely local change in light intensity can largely be brought about.
Es besteht die Möglichkeit, dass die mindestens eine reflektierende Fläche gekrümmt ist, insbesondere konkav gekrümmt ist, vorzugsweise in zwei zueinander senkrechten Richtungen gekrümmt ist. Auf diese Weise kann die Divergenz des von einer Lichteintrittsfläche beziehungsweise einer Lichtquelle ausgehenden Lichts verringert werden.There is the possibility that the at least one reflective surface is curved, in particular is curved in a concave manner, is preferably curved in two mutually perpendicular directions. In this way, the divergence of the light emanating from a light entry surface or a light source can be reduced.
Wie die Lichtquellen kann auch die Mehrzahl der reflektierenden Flächen in einer ersten und in einer zweiten Gruppe von reflektierenden Flächen angeordnet sein, wobei die beiden Gruppen, insbesondere in der ersten Richtung, zueinander beabstandet sind.Like the light sources, the plurality of reflective surfaces can also be arranged in a first and in a second group of reflective surfaces, the two groups being spaced apart from one another, in particular in the first direction.
Es kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Lichtaustrittsfläche gekrümmt ist, insbesondere konvex gekrümmt ist, vorzugsweise asphärisch gekrümmt ausgebildet ist. Auf diese Weise kann die mindestens eine Lichtaustrittsfläche das Licht aus dem optischen Bauteil geeignet in den Außenraum projizieren.It can be provided that the at least one light exit surface is curved, in particular is convexly curved, preferably is designed to be aspherically curved. In this way, the at least one light exit surface can emit the light project the optical component appropriately into the outside space.
Insbesondere kann dabei die mindestens eine Lichtaustrittsfläche eine Abbildungsebene, die im Bereich der mindestens einen reflektierenden Fläche durch das optische Bauteil verläuft, in eine Projektionsebene abbilden, in der im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung die Lichtverteilung erzeugt wird. Im Bereich der mindestens einen reflektierenden Fläche sind die von den einzelnen Lichtquellen ausgehenden Lichtstrahlen vorzugsweise noch voneinander getrennt, so dass eine Abbildung einer Ebene aus diesem Bereich gewährleisten kann, dass das Licht der einzelnen Lichtquellen in der Lichtverteilung im Außenraum ebenfalls nicht überlappt ist und nebeneinander angeordnet ist.In particular, the at least one light exit surface can map an imaging plane that runs through the optical component in the region of the at least one reflective surface into a projection plane in which the light distribution is generated when the lighting device is in operation. In the area of the at least one reflective surface, the light beams emanating from the individual light sources are preferably still separated from one another, so that an image of a plane from this area can ensure that the light from the individual light sources is also not overlapped in the light distribution in the outside space and is arranged next to one another is.
Es besteht die Möglichkeit, dass eine erste und eine zweite Lichtaustrittsfläche vorgesehen sind, die, insbesondere in der ersten Richtung, nebeneinander angeordnet sind. Dabei können die erste Gruppe der Lichtquellen zusammen mit der ersten Gruppe der reflektierenden Flächen und der ersten Lichtaustrittsfläche einen ersten optischen Kanal bilden und die zweite Gruppe der Lichtquellen zusammen mit der zweiten Gruppe der reflektierenden Flächen und der zweiten Lichtaustrittsfläche einen zweiten optischen Kanal bilden. Jeder der optischen Kanäle kann dabei selektiv das Licht einzelner separat ansteuerbarer Lichtquellen transportieren.There is the possibility that a first and a second light exit surface are provided, which are arranged next to one another, in particular in the first direction. The first group of light sources can form a first optical channel together with the first group of reflective surfaces and the first light exit surface and the second group of light sources together with the second group of reflective surfaces and the second light exit surface form a second optical channel. Each of the optical channels can selectively transport the light from individual, separately controllable light sources.
Es kann vorgesehen sein, dass das Licht des ersten optischen Kanals mit dem Licht des zweiten optischen Kanals in der Lichtverteilung zumindest teilweise überlappt. Auf diese Weise kann eine höhere Beleuchtungsstärke im Zentrum der erzeugten Lichtverteilung erreicht werden.It can be provided that the light of the first optical channel at least partially overlaps the light of the second optical channel in the light distribution. In this way a higher illuminance can be achieved in the center of the generated light distribution.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1 eine perspektivische Ansicht eines schematisch dargestellten optischen Bauteils einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung; -
2 eine Ansicht von unten auf ein schematisch dargestelltes optisches Bauteil einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung; -
3 eine Ansicht von hinten auf das Bauteil gemäß1 ; -
4 eine Draufsicht auf ein schematisch dargestelltes optisches Bauteil und mehrere schematisch dargestellte Lichtquellen einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung; -
5 eine Seitenansicht des Bauteils und der Lichtquellen gemäß4 .
-
1 a perspective view of a schematically illustrated optical component of a first embodiment of a lighting device according to the invention; -
2 a view from below of a schematically illustrated optical component of a second embodiment of a lighting device according to the invention; -
3 a view from behind of the component according to1 ; -
4th a plan view of a schematically illustrated optical component and a plurality of schematically illustrated light sources of a third embodiment of a lighting device according to the invention; -
5 a side view of the component and the light sources according to FIG4th .
In den Figuren sind gleiche und funktional gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Weiterhin ist in einige der Figuren ein kartesisches Koordinatensystem eingezeichnet.Identical and functionally identical parts are provided with the same reference symbols in the figures. Furthermore, a Cartesian coordinate system is shown in some of the figures.
Die in den Figuren abgebildeten Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung sind als Scheinwerfer ausgebildet. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst eine Mehrzahl von Lichtquellen
Aus
Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst weiterhin ein monolithisches, transparentes optisches Bauteil
Auf seiner hinteren Oberseite weist das optische Bauteil
In
Auf seiner den Lichteintrittsflächen
Die reflektierenden Flächen
Auf seiner Vorderseite weist das optische Bauteil
Die erste Lichtaustrittsfläche
Durch die beschriebene Gestaltung des optischen Bauteils
Die Lichtaustrittsflächen
Durch diesen Versatz der optischen Achsen in X-Richtung kann in dem Überlappbereich der optischen Kanäle
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- LichtquelleLight source
- 22
- Lichtlight
- 33
- optisches Bauteiloptical component
- 44th
- LichteintrittsflächeLight entry surface
- 55
- reflektierende Flächereflective surface
- 6A 6 A
- erste Lichtaustrittsflächefirst light exit surface
- 6B 6 B
- zweite Lichtaustrittsflächesecond light exit surface
- 77th
- AbbildungsebeneMapping plane
- 8A 8 A
- optische Achse der ersten Lichtaustrittsflächeoptical axis of the first light exit surface
- 8B 8 B
- optische Achse der zweiten Lichtaustrittsflächeoptical axis of the second light exit surface
- AA.
- erster optischer Kanalfirst optical channel
- BB.
- zweiter optischer Kanalsecond optical channel
- A1 A 1
- erste Gruppe der Lichtquellenfirst group of light sources
- B1 B 1
- zweite Gruppe der Lichtquellensecond group of light sources
- A4 A 4
- erste Gruppe der Lichteintrittsflächenfirst group of light entry surfaces
- B4 B 4
- zweite Gruppe der Lichteintrittsflächensecond group of light entry surfaces
- A5 A 5
- erste Gruppe der reflektierenden Flächenfirst group of reflective surfaces
- B5 B 5
- zweite Gruppe der reflektierenden Flächensecond group of reflective surfaces
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified |