DE102019111480A1 - Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug mit Beleuchtungseinrichtung - Google Patents

Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug mit Beleuchtungseinrichtung Download PDF

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Marina Budanow
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug (12), mit einer Lichtquelle (14) zum Ausgeben von Lichtstrahlen (16) und mit einem ersten, im Strahlengang (18) der Lichtquelle (14) angeordneten optischen Abbildungselement (20) zum Fokussieren der Lichtstrahlen (16) in einem Fernbereich (22) der Beleuchtungseinrichtung (10), wobei ein zweites optisches Abbildungselement (28) zwischen einer Nichtgebrauchsstellung, in welcher das zweite optische Abbildungselement (28) außerhalb des Strahlengangs (18) angeordnet ist, und einer Gebrauchsstellung, in welcher das zweite optische Abbildungselement (28) innerhalb des Strahlengangs (18) angeordnet ist, bewegbar ist, und in der Gebrauchsstellung des zweiten optischen Abbildungselements (28) die Lichtstrahlen (16) durch das zweite optische Abbildungselement (28) in einem Nahbereich der Beleuchtungseinrichtung (26) fokussiert sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug (12).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Beleuchtungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.
  • Um aktuellen und zukünftigen Anforderungen zu genügen sollten Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, über Beleuchtungseinrichtungen, wie insbesondere beispielsweise Projektoren, verfügen, durch welche beispielsweise eine Umgebung des Kraftfahrzeugs besonders vorteilhaft beleuchtet werden kann. Dabei ist es wünschenswert, wenn durch die Beleuchtung der Umgebung auch Informationen darstellbar sind. Als Projektoren werden dabei beispielsweise Projektoren mit Mikrospiegelaktoren (Englisch: Digital Micromirror Device, kurz DMD) verwendet, welche den von einer Lichtquelle erzeugten Lichtstrahlen zum Darstellen der Informationen in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs lenken können.
  • So zeigt beispielsweise die EP 2 063 170 A2 eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit zumindest einer Lichtquelle und zumindest einen im Strahlengang der Lichtquelle angeordneten optischen Abbildungselement, wobei zwischen der Lichtquelle und dem Abbildungselement ein Flächenelement angeordnet ist, welches zumindest zur Ausleuchtung der Brennebene des Abbildungselements ausgebildet ist.
  • Nachteilig beim Stand der Technik ist, dass aktuelle Projektoren, insbesondere DMD-Projektoren, nur in einem bestimmten Bereich eine scharfe Darstellung erzeugen können.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, sowie ein Kraftfahrzeug mit entsprechender Beleuchtungseinrichtung bereitzustellen, mittels welchen in unterschiedlichen Bereichen, welche als Abstände zur Beleuchtungseinrichtung aufzufassen sind, eine möglichst scharfe Darstellung eine Beleuchtung darstellbar ist, wobei gleichzeitig einer möglichst geringen Bauteilanzahl realisiert werden soll.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung. Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, umfasst eine Lichtquelle zum Ausgeben von Lichtstrahlen und einem ersten, im Strahlengang der Lichtquelle angeordneten optischen Abbildungselement zum Fokussieren der Lichtstrahlen in einem ersten Bereich der Beleuchtu ngsei nri chtu ng.
  • Bei dem Strahlengang handelt es sich um den Weg der von der Lichtquelle ausgesendeten bzw. ausgegebenen Lichtstrahlen durch die Beleuchtungseinrichtung. Der erste Bereich liegt außerhalb der Beleuchtungseinrichtung in einem bestimmten bzw. definierten ersten Abstand zu dieser. Das erste optische Abbildungselement dient dem Fokussieren, also einem Scharfstellen, der Lichtstrahlen in einer Entfernung zur Beleuchtungseinrichtung, welche dem ersten Abstand entspricht. Das erste optische Abbildungselement, welches beispielsweise als zumindest eine Linse ausgebildet ist, ist derart in dem Strahlengang angeordnet bzw. ausgerichtet, dass eine durch die Lichtstrahlen der Lichtquelle erzeugbare Abbildung, beispielsweise ein Bild, somit im ersten Abstand, also dem Fernbereich, an einer sich dort befindenden Projektionsfläche, beispielsweise einem Fahrbahnbelag, scharf erscheint. Vorzugsweise ist die Lichtquelle insbesondere als ein Projektor ausgebildet, welcher Lichtstrahlen derart aussenden kann, dass durch diese die Abbildung bzw. das Bild erzeugbar ist.
  • Um nun eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, mittels welcher in unterschiedlichen Bereichen, also Abständen, zur Beleuchtungseinrichtung die durch Lichtquelle ausgesendeten Lichtstrahlen, bzw. das durch die Lichtstrahlen erzeugte Bild, möglichst scharf dargestellt werden, umfasst die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung ein zweites optisches Abbildungselement. Dieses zweite optische Abbildungselement ist zwischen einer Nichtgebrauchsstellung, in welcher das zweite optische Abbildungselement außerhalb des Strahlengangs angeordnet ist, und einer Gebrauchsstellung, in welcher das zweite optische Abbildungselement innerhalb des Strahlengangs angeordnet ist, bewegbar. Erfindungsgemäß sind in der Gebrauchsstellung des zweiten optischen Abbildungselements die Lichtstrahlen durch das zweite optische Abbildungselement in einem zweiten Bereich, welcher insbesondere unterschiedlich von dem ersten Bereich ist, der Beleuchtungseinrichtung fokussiert.
  • Der zweite Bereich liegt in Analogie zu dem ersten Bereich ebenfalls außerhalb der Beleuchtungseinrichtung in einem bestimmten bzw. definierten zweiten Abstand zu dieser, wobei der zweite Abstand, also der Abstand des zweiten Bereichs, beispielsweise kürzer ist als der erste Abstand, also der Abstand des ersten Bereichs. So ist beispielweise der erste Bereich ein Fernbereich und der zweite Bereich ist ein Nahbereich. Das zweite optische Abbildungselement kann beispielsweise von seiner Ausgestaltung ähnlich dem ersten optischen Abbildungselement sein. So kann es sich bei dem zweiten optischen Abbildungselement insbesondere beispielsweise ebenfalls um eine Linse handeln. Vorzugsweise kann das zweite optische Abbildungselement beim Bewegen zwischen der Nichtgebrauchsstellung und der Gebrauchsstellung beispielsweise verschwenkbar ausgebildet sein und somit insbesondere verschwenkt werden. Für das hin und her bewegen zwischen der Gebrauchsstellung und der Nichtgebrauchsstellung ist das zweite optische Abbildungselement beispielsweise durch ein bewegliches Halteelement der Beleuchtungseinrichtung gehalten.
  • Befindet sich das zweite optische Abbildungselement in der Gebrauchsstellung beeinflusst es den Strahlengang der von der Lichtquelle ausgesendeten Lichtstrahlen derart, dass in einem Zusammenspiel der beiden optischen Abbildungselemente der Fokus der Lichtstrahlen und somit des durch die Lichtquelle erzeugbare Bildes von dem ersten Bereich bei der Nichtgebrauchsstellung in den zweiten Bereich wechselt bzw. verschoben wird.
  • Dabei liegt Erfindung die Kenntnis zu Grunde, dass beispielsweise ein Projektor, insbesondere mit Mikrospiegelaktor (englisch Digital Micromirror Device, kurz DMD), wenn dieser als Lichtquelle für eine konventionelle Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs verwendet wird, nur dazu ausgebildet ist, in einem bestimmten Bereich, insbesondere beispielsweise dem Fernbereich, eine scharfe Darstellung bzw. Projektion des durch die Lichtquelle erzeugten Bilds zu erzeugen bzw. darzustellen. So kann solch ein konventioneller Projektor bzw. eine konventionelle Beleuchtungseinrichtung entweder in dem Fernbereich oder dem Nahbereich eine scharfe Projektion ermöglichen. Im Beispiel des Fernbereichs ist somit keine beispielsweise gut aufgelöste Darstellung des durch Lichtquelle erzeugten Bilds im Nahbereich möglich. Das heißt, dass ein DMD-Projektor nach Stand der Technik nicht in der Lage ist, eine, insbesondere dynamische, Verstellung des Fokus zwischen dem Fernbereich und dem Nahbereich zu realisieren.
  • Bei dem Fernbereich beträgt der erste Abstand insbesondere beispielsweise 8 m und mehr zwischen der Stelle an welcher der Fokus durch das erste optische Abbildungselement erreicht bzw. eingestellt ist und der Beleuchtungseinrichtung selbst. Der Nahbereich weist einen Abstand insbesondere beispielsweise zwischen 0,5 und 8 m auf. Handelt es sich bei der Beleuchtungseinrichtung beispielsweise um einen Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs, kann bei dem Fernbereich auch von einem Fernfeld und bei dem Nahbereich auch von einem Nahfeld gesprochen werden. Dabei geht vorzugsweise bei der hier beispielhaft gemachten Definition des Fernbereichs und des Nahbereichs der eine fließend in den anderen über, ohne dass beispielsweise ein Mittelbereich definiert zu werden braucht.
  • Wird die Beleuchtungseinrichtung bei dem Kraftfahrzeug zur Beleuchtung einer Umgebung, in welcher sich das Kraftfahrzeug befindet, und somit quasi wie im obigen Beispiel als Scheinwerfer wendet, kann der Fernbereich beispielsweise während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs zur Beleuchtung der Fahrbahn durch die Beleuchtungseinrichtung beleuchtet werden. Hingegen kann in dem Nahbereich beispielsweise, insbesondere im Stand des Kraftfahrzeugs, durch die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung, eine Begrüßung für einen Fahrzeugnutzer, eine sogenannte Welcome-Inszenierung, auf einen Untergrund, auf welchem sich das Kraftfahrzeug befindet, projiziert werden.
  • Durch die Erfindung gemäße Beleuchtungseinrichtung ergibt sich der Vorteil, dass mittels nur einer Lichtquelle sowohl in dem ersten Bereich als auch in dem zweiten Bereich, beispielsweise in dem Fernbereich als auch dem Nahbereich, jeweils mittels der Lichtstrahlen der Lichtquelle erzeugbares Bild fokussiert und somit scharf darstellbar ist. Dabei ergeben sich weiterer Vorteile, so kann beispielsweise auf eine zweite Lichtquelle verzichtet werden kann, wodurch besonders vorteilhaft Bauteile eingespart, die Ausfallsicherheit erhöht, der Bauraum besonders kompakt ausgebildet und/oder Kosten besonders gering gehalten werden können.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Bereich der Fernbereich und der zweite Bereich ist der Nahbereich oder alternativ ist der erste Bereich der Nahbereich und der zweite Bereich ist der Fernbereich. Mit anderen Worten kann durch das Subtrahieren, also dem Entfernen, des zweiten optischen Abbildungselements aus dem Strahlengang ein Verschieben des Abbildungspunktes, also des Fokus, erreicht werden, wobei in dem zweiten Fall, die beiden optischen Abbildungselemente im Strahlengang für eine ferne Abbildung, im Fernbereich, verwendet werden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Beleuchtungseinrichtung besonders flexibel einsetzbar ist.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst bzw. umfassen das erste optische Abbildungselements und/oder das zweite optische Abbildungselement jeweils wenigstens eine Linse und/oder wenigstens ein Prisma. Mit anderen Worten ist zumindest ein Teil des jeweiligen Abbildungselements, welcher sich zumindest in der Gebrauchsstellung in dem Strahlengang der Beleuchtungseinrichtung befindet, wenigstens eine Linse und/oder wenigstens ein Prisma. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das jeweilige Abbildungselement besonders einfach ausgebildet sein kann und gleichzeitig mittels des jeweiligen Abbildungselements, insbesondere durch Beeinflussung des Strahlengangs, besonders vorteilhaft für das Fokussieren in dem jeweiligen Bereich, also den Fernbereich oder dem Nahbereich, verwendet werden kann.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite optische Abbildungselement in der Gebrauchsstellung im Strahlengang, insbesondere unter der Annahme dass der Strahlengang bei der Lichtquelle startet, vor dem ersten optischen Abbildungselement oder hinter dem ersten optischen Abbildungselement angeordnet. Mit anderen Worten befindet sich in dem ersten Fall das zweite optische Abbildungselement in der Gebrauchsstellung vor dem ersten optischen Abbildungselement, wodurch sich beispielsweise der Vorteil ergibt, dass die Beleuchtungseinrichtung besonders kompakt ausgebildet werden kann, wodurch Bauraum eingespart werden kann. In dem zweiten Fall, in welchem das zweite optische Abbildungselement in seiner Gebrauchsstellung hinter dem ersten optischen Abbildungselement im Strahlengangs angeordnet ist, ergibt sich beispielsweise der Vorteil, dass insbesondere der Fokus, also das Fokussieren der Lichtstrahlen der Lichtquelle, in dem Nahbereich besonders flexibel erfolgen kann.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen des Fahrzustands des Kraftfahrzeugs vorgesehen, wodurch das Bewegen des zweiten optischen Abbildungselements zwischen der Gebrauchsstellung und der Nichtgebrauchsstellung in Abhängigkeit von dem Fahrzustand durchführbar ist bzw. erfolgen kann. Mit anderen Worten weist die Beleuchtungseinrichtung eine Erfassungseinrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist den Fahrzustand des Kraftfahrzeugs, insbesondere bei einem bestimmungsgemäßen Gebrauch der Beleuchtungseinrichtung in einem Kraftfahrzeug, zu erfassen. Ferner ist die Erfassungseinrichtung dazu ausgebildet in Abhängigkeit von dem erfassten Fahrzustand und somit von der Bewegung des Kraftfahrzeugs, insbesondere mittels eines bereitgestellten Signals, das Bewegen des zweiten optischen Abbildungselements zwischen der Nichtgebrauchsstellung und der Gebrauchsstellung zu veranlassen bzw. zu steuern. Es kann in der Regel davon ausgegangen werden, dass die Projektion eines durch die Beleuchtungseinrichtung erzeugten Bildes in dem Nahbereich, wie beispielsweise ein Begrüßungstext für den Benutzer des Kraftfahrzeugs, nur während dem Stand angezeigt zu werden braucht. Informationen, welche beispielsweise für einen Parkassistenten durch die Beleuchtungseinrichtung in dem Nahbereich angezeigt werden sollen, werden beispielsweise nur beim Rangieren bzw. Parken benötigt, welches in einem Fahrzustand mit besonders geringer Geschwindigkeit stattfindet. So kann die Erfassungseinrichtung der Beleuchtungseinrichtung derart ausgebildet sein, dass sich das zweite optische Abbildungselement nur in die Gebrauchsstellung bewegen lässt, wenn der Fahrzustand des Kraftfahrzeugs Einstand und/oder das Fahren bei besonders geringer Geschwindigkeit ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass während sich das zweite optische Abbildungselement in der Gebrauchsstellung befindet, dieses keinen besonders hohen mechanischen Belastungen standhalten muss, wodurch beispielsweise das Halteelement, welches das zweite optische Abbildungselement in der Gebrauchsstellung hält bzw. fixiert, besonders leicht und/oder kompakt ausgebildet werden kann. Im Gegensatz dazu kann das zweite optische Abbildungselement beispielsweise mittels einer Arretiervorrichtung während einer, insbesondere schnellen, Fahrt des Kraftfahrzeugs besonders sicher in der Nichtgebrauchsstellung ruhen.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite optische Abbildungselement durch einen Aktor zwischen der Gebrauchsstellung und der Nichtgebrauchsstellung bewegbar. Mit anderen Worten wird mittels eines Aktors, welcher beispielsweise ein mechanisch verfahrbares Stellelement zum Initiieren einer Bewegung zwischen der Nichtgebrauchsstellung und der Gebrauchsstellung aufweist, zum Bewegen des zweiten optischen Abbildungselements zwischen den beiden genannten Stellungen verwendet. Durch die Verwendung eines Aktors ergibt sich der Vorteil, dass die Beleuchtungseinrichtung besonders vorteilhaft für das Projizieren der Lichtstrahlen der Lichtquelle sowohl für den Nahbereich als auch für den Fernbereich verwendet werden kann. Vorteilhafterweise kann der Aktor beispielsweise einen Elektromotor umfassen, durch welchen beispielsweise die Bewegung des Stellelements durchführbar ist. Zusätzlich oder alternativ kann es sich bei dem Aktor beispielsweise um einem Hydraulikaktor und/oder Pneumatikaktor handeln.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Bewegung zwischen der Gebrauchsstellung und der Nichtgebrauchsstellung des zweiten optischen Abbildungselements translatorisch und/oder rotatorisch. Mit anderen Worten wird das zweite optische Abbildungselement durch eine translatorisch Bewegung aus der Nichtgebrauchsstellung in die Gebrauchsstellung und zurück bewegt. Zusätzlich oder alternativ erfolgt die Bewegung des zweiten optischen Abbildungselements, insbesondere um wenigstens eine Rotationsachse, durch Rotation. Vorteilhafterweise kann, insbesondere in Abhängigkeit des zur Verfügung stehenden Bauraums für die Beleuchtungseinrichtung im Kraftfahrzeug, auch eine Kombination der beiden Bewegungsarten vorteilhaft sein. So kann beispielsweise ein Kippen bzw. eine Drehkippung realisiert werden. Somit ergibt sich für die Beleuchtungseinrichtung der Vorteil, dass diese besonders flexibel und somit beispielsweise für eine besonders große Anzahl an Anwendungsfällen ausgebildet werden kann.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung tritt durch das zweite optische Abbildung Element in der Gebrauchsstellung eine Winkeländerung des Strahlengangs im Vergleich zu der Nichtgebrauchsstellung ein bzw. auf. Mit anderen Worten wird der Weg der Lichtstrahlen durch das zweite optische Abbildungselement der Art in seiner Richtung beeinflusst, dass der jeweilige Lichtstrahl, insbesondere zusätzlich zu Änderung des Fokus, die Beleuchtungseinrichtung unter einem anderen Winkel verlässt, als dem Winkel unter welchen der jeweilige Lichtstrahl die Beleuchtungseinrichtung verlässt, während sich das zweite optische Abbildungselements in der Nichtgebrauch Stellung befindet. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Lichtstrahlen besonders vorteilhaft in dem Nahbereich lenkbar sind, wodurch beispielsweise insbesondere der Untergrund auf welchem sich das Kraftfahrzeug befindet als Projektionsfläche für die Lichtstrahlen verwendet werden kann. Dies kann beispielsweise, falls das zweite optische Abbildungselement als Linse ausgebildet ist, dadurch erreicht werden, dass die optische Achse der Linse beispielsweise nicht mit dem Strahlengang zusammenfällt.
  • In Weiterer vorteilhafter Ausgestaltung umfasst die Lichtquelle wenigstens einen Laser und/oder wenigsten eine LED, vorzugsweise mehrere LEDs in Form insbesondere eine LED-Matrix, und/oder eine Ablenkeinrichtung, insbesondere in Form eines Mikrospiegelaktor. Mit anderen Worten weist die Lichtquelle zum Erzeugen der Lichtstrahlen einen Laser und/oder wenigstens eine LED auf, welche insbesondere beispielsweise auch als OLED ausgebildet sein kann auf. Ferner verfügt die Lichtquelle über eine Ablenkeinrichtung, welche dazu dient das von dem Laser und/ oder den LEDs erzeugte Licht Wert auf das wenigstens erste optische Abbildungselement zu lenken, dass dadurch zumindest eine geometrische Form in Form eines Bilds bzw. als ein Bild erzeugt wird. Dabei haben sowohl der Laser als auch insbesondere die LED Matrix den Vorteil, dass durch sie jeweils eine besonders hohe Lichtleistung bereitgestellt werde kann, wodurch die Beleuchtungseinrichtung besonders vorteilhaft betrieben werden kann. Durch die Ablenkeinrichtung ergibt sich der Vorteil, dass das in den Nahbereich und/oder Fernbereich zu führende Licht der Beleuchtungseinrichtung besonders vorteilhaft gestaltet werden kann.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Beleuchtungseinrichtung als Frontscheinwerfer und/oder Heckscheinwerfer und/oder Seitenscheinwerfer ausgebildet. Mit anderen Worten wird die Beleuchtungseinrichtung zur Außenbeleuchtung der Umgebung eines Kraftfahrzeugs verwendet, wodurch dieses besonders vorteilhaft betrieben werden kann dabei kann die Beleuchtungseinrichtung je nach Anwendungsfall an der Front und/oder am Heck und/oder an der Seite des Kraftfahrzeugs Licht aus senden.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Beleuchtungseinrichtung, wie sie bisher beschrieben wurde.
  • Vorteile des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
  • Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
    • 1 eine schematische Schnittansicht einer Beleuchtungseinrichtung angeordnet an einem Kraftfahrzeug, mit einem ersten optischen Abbildungselement und einem zweiten optischen Abbildungselement, in einer Nichtgebrauchsstellung;
    • 2 eine schematische Schnittansicht der Beleuchtungseinrichtung gemäß 1, mit dem zweiten optischen Abbildungselement in einer Gebrauchsstellung.
    • 1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine Beleuchtungseinrichtung 10 für ein Kraftfahrzeug 12, mit einer Lichtquelle 14 zum Ausgeben von Lichtstrahlen 16 und mit einem ersten, im Strahlengang 18 der Lichtquelle 14 angeordneten optischen Abbildungselement 20 zum Fokussieren der Lichtstrahlen 16 in einem ersten Bereich, welcher als Fernbereich 22 der Beleuchtungseinrichtung 10 ausgebildet ist. Der Fernbereich 22 liegt außerhalb der Beleuchtungseinrichtung 10 und außerhalb des Kraftfahrzeugs 12 in einem ersten Abstand zu diesen.
  • Vorteilhafterweise ist die Beleuchtungseinrichtung 10 derart ausgebildet, dass die von ihr beispielsweise in den Fernbereich 22 aus gesendeten Lichtstrahlen 16, insbesondere zusätzlich zu einer Lichtfunktion, beispielsweise einer simplen Beleuchtung, eine Projektion beispielsweise in Form eines Bilds erzeugen können. Das erste optische Abbildungselement 20 ist derart ausgebildet, beispielsweise als Linse, dass die Projektion bzw. das Bild, insbesondere an einer Projektionsfläche, wie beispielsweise einem Fahrbahnbelag 24, in dem Fernbereich 22 besonders scharf dargestellt wird. Dabei ist unter scharfer Darstellung zu verstehen, dass beispielsweise Trennlinien zwischen Licht, also insbesondere den Lichtstrahlen 16, und Schatten besonders deutlich sind. Mit anderen Worten weist das erste optische Abbildungselement 20 eine Brennweite auf, welche den Abstand für eine scharfe Darstellung bestimmt.
  • In der Regel ist es so, dass optische Abbildungselemente, wie beispielsweise das erste optische Abbildungselement 20, welche insbesondere in einer vorgegebenen Position in dem Strahlengang 18 der Beleuchtungseinrichtung 10 angeordnet sind, Licht nur in einem bestimmten Bereich, beispielsweise den Fernbereich 22, und nicht beliebig Fokussieren können. Dabei ist der erste Abstand des Fernbereichs 22 insbesondere beispielsweise ein Abstand, in welchem eine Beleuchtung des Fahrbahnbelags 24 für einen Fahrer während der Fahrt des Kraftfahrzeugs 12 besonders vorteilhaft ist.
  • Befindet sich das Kraftfahrzeug 12 beispielsweise im Stand kann es beispielsweise sinnvoll sein, Informationen, beispielsweise in Form der Projektion bzw. des Bilds, in einem zweiten Bereich, welcher als Nahbereich 26 ausgebildet ist, des Kraftfahrzeugs 12 bzw. der Beleuchtungseinrichtung 10 darzustellen. Dabei ergibt sich das Problem, dass beispielsweise aktuelle DMD-Projektoren (Digital Micromirror Device, Mikrospiegelaktor) beispielsweise auf besonders vorteilhafte Weise eine Projektion bzw. ein Bild bereitstellen können, jedoch nicht in der Lage sind dieses Bild in mehreren Bereichen, also Abständen von dem DMD-Projektor, scharf darzustellen.
  • Um diesem Problem entgegenzutreten und darüber hinaus zumindest eine Beleuchtungseinrichtung 10 zu schaffen, bei welcher eine Bauteilanzahl und somit ein Bauraum besonders gering sind, weist gezeigte Beleuchtungseinrichtung 10 ein zweites optisches Abbildungselement 28 auf. Dieses zweite optische Abbildungselement 28 ist zwischen einer Nichtgebrauchsstellung, in welcher das zweite optische Abbildungselement 28 außerhalb des Strahlengangs 18 angeordnet ist, und einer Gebrauchsstellung, in welcher das zweite optische Abbildungselements 28 innerhalb des Strahlengangs 18 angeordnet ist, bewegbar. In der Gebrauchsstellung des zweiten optischen Abbildungselements 28 sind die Lichtstrahlen 16 durch das zweite optische Abbildungselement 28 in dem Nahbereich 26 der Beleuchtungseinrichtung 10 fokussiert. Dabei befindet sich der Nahbereich 26 außerhalb der Beleuchtungseinrichtung 10 bzw. des Kraftfahrzeugs 12, in einem zweiten Abstand zur Beleuchtungseinrichtung 10, welcher kürzer ist als der erste Abstand.
  • Somit ist es durch die gezeigte Beleuchtungseinrichtung 10 möglich, Projektionen bzw. Bilder, welche durch die Lichtstrahlen 16 darstellbar sind, sowohl in dem Nahbereich 26 als auch dem Fernbereich 22 besonders scharf und somit vorteilhaft darzustellen. Dadurch ergibt sich ferner der Vorteil, dass auf eine zweite Beleuchtungseinrichtung bzw. zumindest auf eine zweite Lichtquelle 14, welche nur einen der Bereiche, also entweder dem Nahbereich 26 oder den Fernbereich 22, abdeckt verzichtet werden kann, wodurch beispielsweise insbesondere die Bauteilanzahl besonders gering gehalten werden kann. Dies kann sich sowohl positiv auf dem Bauraum der Beleuchtungseinrichtung 10 als auch deren Lebensdauer auswirken.
  • Vorteilhafterweise umfasst die Lichtquelle 14 wenigstens einen Laser 30 und/oder wenigstens eine LED, insbesondere in Form von mehreren zu einer LED-Matrix zusammengeschlossenen LEDs. Ferner umfasst die Lichtquelle 14 darüber hinaus vorteilhafterweise eine Ablenkeinrichtung 32, beispielsweise in Form des genannten Mikrospiegelaktor, aufweist, um die Projektion bzw. das Bild besonders vorteilhaft und insbesondere besonders hochauflösend und/oder insbesondere besonders lichtstark auszubilden. Somit ist die Lichtquelle 14 vorteilhafterweise beispielsweise als DMD-Projektor ausgebildet. Als die wenigstens eine LED kann vorteilhafterweise eine OLED verwendet werden.
  • Das zweite optische Abbildungselements 28 ist vorteilhafterweise an einem Halteelement 34 gehalten und zusätzlich oder alternativ durch einen Aktor 36 zwischen der Gebrauchsstellung und der Nichtgebrauchsstellung bewegbar. Dabei ist die Bewegung zwischen der Gebrauchsstellung und der Nichtgebrauchsstellung vorzugsweise translatorisch und/oder rotatorisch. Dabei ist die Art der Bewegung beispielsweise abhängig von dem zur Verfügung stehenden Bauraum und kann insbesondere auch aus einer Kombination zwischen einer translatorischen und rotatorisch Bewegung gebildet sein, sodass beispielsweise beliebige Drehkippbewegungen oder dergleichen realisierbar sind.
  • Vorzugsweise umfassen das erste optische Abbildungselement 20 und/oder das zweite optische Abbildungselement 28 jeweils wenigstens eine Linse und/oder ein Prisma. Dadurch ist es möglich, die Lichtstrahlen 16 auf besonders vorteilhafte und insbesondere einfache Weise zu fokussieren. Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, dass durch das zweite optische Abbildungselement 28 in der Gebrauchsstellung eine Winkeländerung des Strahlengangs 18, insbesondere im Vergleich zu der Nichtgebrauchsstellung, eintritt, wodurch beispielsweise die Projektion in dem Nahbereich 26, insbesondere auf dem Fahrbahnbelag 24 oder einem vergleichbaren Untergrund, besonders gut darstellbar bzw. anzeigbar ist.
  • Je nach Anwendungsfall und insbesondere beispielsweise in Abhängigkeit von dem Bauraumbedarf kann es vorteilhaft sein, wie insbesondere in 2 gezeigt, dass das zweite optische Abbildungselement 28 in der Gebrauchsstellung im Strahlengang 18 zwischen dem ersten optischen Abbildungselement 20 und der Lichtquelle 14 und somit im Strahlengang 18 vor dem ersten optischen Abbildungselement 20 angeordnet ist. Alternativ ist es auch möglich das zweite optische Abbildungselement 28 in der Gebrauchsstellung im Strahlengang hinter dem ersten optischen Abbildungselement 20 im Strahlengang 18 anzuordnen.
  • Es könnte angenommen werden, dass Projektionen im Nahbereich 26 lediglich im Stand oder beim Rangieren des Kraftfahrzeugs 12 angezeigt werden, wodurch das zweite optische Abbildungselements 28 in der Gebrauchsstellung nicht den harschen Schwingungsanforderungen des Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs 12 ausgesetzt ist. Daher kann die Beleuchtungseinrichtung 10 vorteilhafterweise eine Erfassungseinrichtung 38 umfassen bzw. kann die Erfassungseinrichtung 38 der Beleuchtungseinrichtung 10 zugeordnet sein und dieser beispielsweise Signale bereitstellen. Dabei ist die Erfassungseinrichtung 38 zum Erfassen des Fahrzustands des Kraftfahrzeugs 12 ausgebildet, sodass das Bewegen des zweiten optischen Abbildungselements 28 zwischen der Gebrauchsstellung und der Nichtgebrauchsstellung in Abhängigkeit von dem erfassten Fahrzustand erfolgen kann.
  • In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Beleuchtungseinrichtung 10 als Frontscheinwerfer des Kraftfahrzeugs 12 ausgebildet. Dabei ist die Beleuchtungseinrichtung 10 nicht darauf beschränkt als Komponente des Kraftfahrzeugs 12 ausgebildet zu sein, d. h. die Verwendung der Beleuchtungseinrichtung 10 ist nicht auf Kraftfahrzeuge beschränkt. Darüber hinaus kann die Beleuchtungseinrichtung 10 als Komponente des Kraftfahrzeugs 12 nicht nur als Frontscheinwerfer sondern beispielsweise auch als Heckscheinwerfer und/oder Seitenscheinwerfer ausgebildet sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Beleuchtungseinrichtung
    12
    Kraftfahrzeug
    14
    Lichtquelle
    16
    Lichtstrahlen
    18
    Strahlengang
    20
    erstes optisches Abbildungselement
    22
    Fernbereich
    24
    Fahrbahnbelag
    26
    Nahbereich
    28
    zweites optisches Abbildungselement
    30
    Laser
    32
    Ablenkeinrichtung
    34
    Halteelement
    36
    Aktor
    38
    Erfassungseinrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2063170 A2 [0003]

Claims (11)

  1. Beleuchtungseinrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug (12), mit einer Lichtquelle (14) zum Ausgeben von Lichtstrahlen (16) und mit einem ersten, im Strahlengang (18) der Lichtquelle (14) angeordneten optischen Abbildungselement (20) zum Fokussieren der Lichtstrahlen (16) in einem ersten Bereich der Beleuchtungseinrichtung (10), dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites optisches Abbildungselement (28) zwischen einer Nichtgebrauchsstellung, in welcher das zweite optische Abbildungselement (28) außerhalb des Strahlengangs (18) angeordnet ist, und einer Gebrauchsstellung, in welcher das zweite optische Abbildungselement (28) innerhalb des Strahlengangs (18) angeordnet ist, bewegbar ist, und in der Gebrauchsstellung des zweiten optischen Abbildungselements (28) die Lichtstrahlen (16) durch das zweite optische Abbildungselement (28) in einem zweiten Bereich der Beleuchtungseinrichtung (26) fokussiert sind.
  2. Beleuchtungseinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich ein Fernbereich (22) und der zweite Bereich ein Nahbereich (26) ist oder der erste Bereich der Nahbereich (26) und der zweite Bereich der Fernbereich (22) ist.
  3. Beleuchtungseinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optische Abbildungselement (20) und/ oder das zweite optische Abbildungselement (28) jeweils wenigstens eine Linse und/oder wenigstens ein Prisma umfasst beziehungsweise umfassen.
  4. Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite optische Abbildungselement (28) in der Gebrauchsstellung im Strahlengang vor dem ersten optischen Abbildungselement (20) oder hinter dem ersten optischen Abbildungselement (20) angeordnet ist.
  5. Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassungseinrichtung (38) zum Erfassen des Fahrzustands des Kraftfahrzeugs (12) vorgesehen ist, wodurch das Bewegen des zweiten optischen Abbildungselements (28) in Abhängigkeit von dem erfassten Fahrzustand durchführbar ist.
  6. Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite optische Abbildungselement (28) mittels eines Aktors (36) zwischen der Gebrauchsstellung und der Nichtgebrauchsstellung bewegbar ist.
  7. Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des zweiten optischen Abbildungselements (28) zwischen der Gebrauchsstellung und der Nichtgebrauchsstellung translatorisch und/oder rotatorisch ist.
  8. Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das zweite optische Abbildungselement (28) in der Gebrauchsstellung eine Winkeländerung des Strahlengangs (18) im Vergleich zu der Nichtgebrauchsstellung eintritt.
  9. Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (14) wenigstens einen Laser (30) und/oder wenigsten eine LED und/oder eine Ablenkeinrichtung (32) umfasst.
  10. Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (10) als Frontscheinwerfer und/oder Heckscheinwerfer und/oder Seitenscheinwerfer ausgebildet ist.
  11. Kraftfahrzeug (12) mit einer Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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