DE102020005335A1 - Scheinwerfermodul für ein Fahrzeug - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Scheinwerfermodul für ein Fahrzeug mit einer Primäroptik (1, 2) und einer Platine zur Aufnahme von Leuchtmitteln, wobei wenigstens ein zusätzlicher Kollimator (5, 6, 7) auf der Primäroptik (1, 2) angeordnet ist, und wobei die Primäroptik (1, 2) eine Mehrzahl von Kollimatoren (4) einer Fernlicht-Zeile oder einer Abblendlicht-Zeile aufweist, und das Scheinwerfermodul eine Abbildungsoptik (3) umfasst, die dazu geeignet ist durch Bildumkehrung die Kollimatoren (4, 5, 6, 7) unterhalb des Fernlicht-Bereiches oder unterhalb des Abblendlicht-Bereiches des Scheinwerfermodules auf die Fahrbahn abzubilden.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Scheinwerfermodul für ein Fahrzeug mit einer Primäroptik und einer Platine zur Aufnahme von Leuchtmitteln.
- Die Information und/oder Warnung eines Fahrzeugführers über die Projektion einer Information bzw. eines einer bestimmten Information oder einer Warnung zugeordneten Symboles auf die Fahrbahn, kann die Verkehrssicherheit erhöhen, da der Fahrzeugführer zur Aufnahme dieser Information seinen Blick nicht vom Verkehrsgeschehen auf der Fahrbahn abwenden muss. Die Symbolprojektion ist heutzutage den technologisch anspruchsvollen High-End-Scheinwerfern mit ihrer kostenintensiven DMD-, LCD- oder µLED-Technologie vorbehalten.
- Kraftfahrzeug-Scheinwerfer mit hochauflösenden Projektionsmodulen basierend auf Technologien wie DMD (Digital-Mirror-Device), LCD (Liquid Crystal Display) oder µLED (pixelierte LED-Matrix Lichtquelle) sind in der Lage, Symbole zur Information bzw. zur Warnung des Fahrzeugführers auf die Fahrbahn zu projizieren. Die projizierten Inhalte sind dabei beliebig, da diese Technologien als bildgebendes Element jegliche von einer elektronischen Steuereinheit zur Verfügung gestellte Bildinformation darstellen können.
- Es sind statische Projektoren oder sogenannte Logo-Projektoren bekannt, mit denen ein grafisches Zeichen auf eine Projektionsebene projiziert werden kann. Bekannt sind solche Projektoren vor allem von Projektionen von Herstellerlogos aus den Seitenspiegeln eines Kraftfahrzeuges auf die Fahrbahn. Weiterhin sind sogenannte Multibeam-Projektionsmodule bekannt, die sich durch eine aus vielen einzelnen Kollimatoren zu einem gemeinsamen Bauteil zusammengefasste Primäroptik auszeichnen. Diese Primäroptik bildet aus einem LED-Array, welches konstruktiv bedingt gewisse Abstände zwischen den einzelnen LEDs aufweist, ein lückenloses Lichtquellen-Array, welches schlussendlich von der Abbildungsoptik des Scheinwerfermodules auf die Fahrbahn projiziert wird.
- Aus der
DE 10 2016 204 344 A1 ist ein Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Frontscheinwerfer, bekannt, wobei der Scheinwerfer ein Multiapertur-Projektionsdisplay mit einem Leuchtmittel und einem flächigen Bildgeber sowie einem Array aus Projektionslinsen umfasst. - Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung liegt darin, eine einfache und kostengünstige Integration der Funktion Symbolprojektion in Multibeam Scheinwerfermodule zu ermöglichen.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Scheinwerfermodul mit den Merkmalen in Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen definiert.
- Beim erfindungsgemäßen Scheinwerfermodul für ein Fahrzeug mit einer Primäroptik und einer Platine zur Aufnahme von Leuchtmitteln ist wenigstens ein zusätzlicher Kollimator auf der Primäroptik angeordnet, wobei die Primäroptik eine Mehrzahl von Kollimatoren einer Fernlicht-Zeile oder einer Abblendlicht-Zeile aufweist, und das Scheinwerfermodul eine Abbildungsoptik umfasst, die dazu geeignet ist durch Bildumkehrung die Kollimatoren unterhalb des Fernlicht-Bereiches oder unterhalb des Abblendlicht-Bereiches des Scheinwerfermodules auf die Fahrbahn abzubilden.
- Vorzugsweise wird das Bauteil Primäroptik oberhalb der Kollimatoren der Fernlicht-Zeile oder der Fernlichtzeilen, oder oberhalb der Abblendlicht- bzw. Asymmetrie-Zeile oder - Zeilen um wenigstens einen Kollimator erweitert. Durch die Bildumkehrung der Abbildungsoptik werden diese Kollimatoren vorzugsweise dann unterhalb des Fernlicht- oder des Abblendlicht- bzw. Asymmetrie-Bereiches des Multibeam-Scheinwerfermodules, also im sogenannten Grundlicht- oder Vorfeldbereich der Scheinwerfer-Lichtverteilung auf die Fahrbahn abgebildet.
- Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist auf der austrittsseitigen Stirnfläche des zusätzlichen Kollimators ein abzubildendes Symbol als Durchlichtmaske aufgebracht. Der oder die zusätzliche(n) Kollimator(en) zeichnen sich vorzugsweise dadurch aus, dass auf deren austrittsseitiger Stirnfläche jeweils ein abzubildendes Symbol als Durchlichtmaske aufgebracht ist. Vorzugsweise ist auf dem zusätzlichen Kollimator wenigstens ein Symbol als Durchlichtmaske direkt als Bedruckung, Lackierung oder Metallisierung aufgebracht.
- Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist ein Bauteil mit einer Durchlichtmaske vor dem zusätzlichen Kollimator angeordnet.
- Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist eine zusätzliche Lichtquelle für die Symbolprojektion vorgesehen, die eine LED-, eine Hochstrom-LED- und/oder eine LARP-Lichtquelle umfasst. LED steht hierbei für „Light Emitting Diode“ und LARP steht für „Laser Activated Remote Phosphor“.
- Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist die zusätzliche Lichtquelle für die Symbolprojektion dazu geeignet, weißes oder monochromatisches Licht zu emittieren.
- Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung weist das Material der Primäroptik einen PMA Werkstoff, ein Polycarbonat oder ein Silikon auf.
- Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist eine Frontfläche des zusätzlichen Kollimators in der Schärfeebene der Abbildungsoptik angeordnet. Die Schärfeebene ist diejenige Ebene im Objektraum, deren Punkte von einer Linse oder einem Objektiv als Punkte auf der Bildebene im Bildraum scharf abgebildet werden. Liegen die Bildebene und die Objektivebene parallel zueinander, so liegt auch die Schärfeebene parallel zur Bild- und Objektivebene
- Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist eine Frontfläche des zusätzlichen Kollimators in Relation zur Hauptebene der Abbildungsoptik derart angeordnet, dass für die Projektion auf die Fahrbahn die Scheimpflugsche Regel erfüllt ist. Die Scheimpflugsche Regel oder Scheimpflug-Bedingung besagt, dass bei einer optimal scharfen optischen Abbildung sich Objekt-, Objektiv- und Bildebene in einer gemeinsamen Geraden schneiden bzw. sich schneiden müssen, wenn die Schärfe am größten sein soll.
- Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist jedem zusätzlichen Kollimator jeweils mindestens eine eigene Lichtquelle (LED) zusätzlich auf der Platine des Multibeam-Scheinwerfermoduls zugeordnet, wobei der Kollimator vorzugsweise vor der LED angeordnet ist. Durch Bestromung der entsprechenden LED wird das aufgebrachte Symbol vorzugsweise auf die Fahrbahn projiziert.
- Eine Idee der vorliegenden Erfindung beruht darauf, eine kosteneffiziente Projektion mehrerer verschiedener Symbole auf die Fahrbahn zur Information und/oder zur Warnung des Fahrzeugführers, auch für kostensensiblere Fahrzeugsegmente, sowie eine kosteneffiziente Projektion mehrerer verschiedener Symbole auf die Fahrbahn zur Information und/oder zur Warnung des Fahrzeugführers ohne anspruchsvolle Technologien, wie DMD, LCD oder µLED, zu ermöglichen.
- Vorteilhafterweise ist keine Bildgeneration in einer elektronischen Steuereinheit und keine Übertragung der Bildinformation erforderlich. Es genügt ausschließlich ein Ein- bzw. Ausschalten einer Lichtquelle. Ferner erfolgt eine Verringerung der Bus-Auslastung durch eine Vermeidung der Übertragung von Bildinformationen. Außerdem erfolgt eine Steigerung der Verkehrssicherheit durch eine Vermeidung der Blickabwendung des Fahrzeugführers. Des Weiteren liefert die erfindungsgemäße Idee einen Beitrag für ein positives Firmenimage, da ein solches Sicherheitsfeature auch in kostensensiblem Fahrzeugsegment ermöglicht wird.
- Zusammen mit einem relativ einfach aufgebauten LED Array und den zusätzlichen LED Leuchten für die Symbolprojektion, die dann über die gemeinsame Projektionsoptik auf die Straße abgebildet werden, kann vorteilhafterweise auch für im Vergleich zu DMD Scheinwerfern einen einfach auflösenden Matrix-LED Scheinwerfer mit beispielsweise 84 LEDs eine Symbolprojektion realisiert werden
- Nachfolgend wird die Erfindung anhand zweier bevorzugten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung weiter im Detail erläutert.
- Dabei zeigen:
-
1 ein Scheinwerfermodul mit Primäroptik und Abbildungsoptik in einer möglichen Ausgestaltung; und -
2 ein Scheinwerfermodul mit Primäroptik in einer anderen möglichen Ausgestaltung. -
1 zeigt ein Scheinwerfermodul mit Primäroptik 1 und Abbildungsoptik 3 in einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. - Beim Scheinwerfermodul im ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Multibeam-Projektionsmodul für ein Fahrzeug, die auch eine Platine zur Aufnahme von Leuchtmitteln aufweist (nicht in
1 dargestellt). - Im ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind zwei zusätzliche Kollimatoren 5 auf der Primäroptik 1 angeordnet, wobei die Primäroptik 1 eine Mehrzahl von Kollimatoren 4 einer Fernlicht-Zeile aufweist. Ferner ist die Abbildungsoptik 3 gezeigt, die dazu geeignet ist durch Bildumkehrung die Kollimatoren 4, 5 unterhalb des Fernlicht-Bereiches des Scheinwerfermodules auf die Fahrbahn abzubilden.
- Als Material der Primäroptik 1 wird ein Polycarbonat verwendet. Die Frontfläche der zusätzlichen Kollimatoren 5 ist in der Schärfeebene der Abbildungsoptik 3 angeordnet. Zusätzlich ist die Frontfläche in Relation zur Hauptebene der Abbildungsoptik 3 derart angeordnet ist, dass für die Projektion auf die Fahrbahn die Scheimpflugsche Regel erfüllt ist.
-
2 zeigt ein Scheinwerfermodul mit Primäroptik 2 in einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. - Auch im zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Primäroptik 2 eine Mehrzahl von Kollimatoren 4 einer Fernlicht-Zeile auf.
- Beim Scheinwerfermodul ist auf der austrittsseitigen Stirnfläche der zwei zusätzlichen Kollimatoren 6, 7 jeweils ein abzubildendes Symbol als Durchlichtmaske aufgebracht. Dabei ist auf den zusätzlichen Kollimatoren 6, 7 jeweils ein Symbol als Durchlichtmaske direkt als Metallisierung aufgebracht.
- Als Material der Primäroptik 2 wird in dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Silikon verwendet.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102016204344 A1 [0005]
Claims (9)
- Scheinwerfermodul für ein Fahrzeug mit einer Primäroptik (1, 2) und einer Platine zur Aufnahme von Leuchtmitteln dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zusätzlicher Kollimator (5, 6, 7) auf der Primäroptik (1, 2) angeordnet ist, wobei die Primäroptik (1, 2) eine Mehrzahl von Kollimatoren (4) einer Fernlicht-Zeile oder einer Abblendlicht-Zeile aufweist, und das Scheinwerfermodul eine Abbildungsoptik (3) umfasst, die dazu geeignet ist durch Bildumkehrung die Kollimatoren (4, 5, 6, 7) unterhalb des Fernlicht-Bereiches oder unterhalb des Abblendlicht-Bereiches des Scheinwerfermodules auf die Fahrbahn abzubilden.
- Scheinwerfermodul nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass auf der austrittsseitigen Stirnfläche des zusätzlichen Kollimators (5, 6, 7) ein abzubildendes Symbol als Durchlichtmaske aufgebracht ist. - Scheinwerfermodul nach
Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass auf dem zusätzlichen Kollimator (5, 6, 7) wenigstens ein Symbol als Durchlichtmaske direkt als Bedruckung, Lackierung oder Metallisierung aufgebracht ist. - Scheinwerfermodul nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Bauteil mit einer Durchlichtmaske vor dem zusätzlichen Kollimator (5, 6, 7) angeordnet ist. - Scheinwerfermodul nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Lichtquelle für die Symbolprojektion vorgesehen ist, die eine LED-, eine Hochstrom-LED- und/oder eine LARP-Lichtquelle umfasst. - Scheinwerfermodul nach
Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Lichtquelle für die Symbolprojektion dazu geeignet ist, weißes oder monochromatisches Licht zu emittieren. - Scheinwerfermodul nach einem der
Ansprüche 1 bis6 , dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Primäroptik (1, 2) einen PMA Werkstoff, ein Polycarbonat oder ein Silikon aufweist. - Scheinwerfermodul nach einem der
Ansprüche 1 bis7 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Frontfläche des zusätzlichen Kollimators (5, 6, 7) in der Schärfeebene der Abbildungsoptik (3) angeordnet ist. - Scheinwerfermodul nach einem der
Ansprüche 1 bis8 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Frontfläche des zusätzlichen Kollimators (5, 6, 7) in Relation zur Hauptebene der Abbildungsoptik (3) derart angeordnet ist, dass für die Projektion auf die Fahrbahn die Scheimpflugsche Regel erfüllt ist.
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ID=80221432
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-
2020
- 2020-08-31 DE DE102020005335.1A patent/DE102020005335A1/de active Pending
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