DE602005004802T2 - Projektions-Beleuchtungseinrichtung - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheinwerfervorrichtung, und insbesondere eine kompakte Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung unter Verwendung von Leuchtdioden.
- Eine herkömmliche Scheinwerfervorrichtung
1 für Fahrzeuge ist in den1 und2 dargestellt und umfaßt generell eine Lichtquelleneinheit11 , welche eine Glühbirne111 und ein Reflexionselement112 aufweist, wobei die Glühbirne111 bei einem ersten Brennpunkt2 des Reflexionselements112 angeordnet ist und die Lichtstrahlen von der Glühbirne111 durch das Reflexionselement112 reflektiert und bei einem zweiten Brennpunkt3 fokussiert werden und sodann durch die Linse12 laufen. - Dank der modernen Halbleiterchip-Industrie wurden Leuchtdioden auf ein neues Niveau entwickelt und sind in der Lage, eine starke Beleuchtung mit geringerem Energieverbrauch zu liefern. Die Leuchtdioden sind klein und von leichtem Gewicht, weisen eine kurze Ansprechzeit auf und vertragen Schwingungen. Die Leuchtdioden werden seit kurzem als Beleuchtungsvorrichtung verwendet. Wie in
3 dargestellt, umfaßt die Scheinwerfervorrichtung4 eine Lichtquelleneinheit41 und eine Linse42 , wobei die Lichtquelleneinheit41 eine Montageplatte411 umfaßt und die Leuchtdiode412 mit der Montageplatte verbunden ist und ein Reflexionselement41 bei einer bestimmten Position bezüglich der Montageplatte411 angeordnet ist. Es müssen jedoch mehrere Gruppen der Lichtquelleneinheiten41 verwendet werden, um eine Lichtabgabe der Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung mit der erforderlichen Qualität zu liefern. Die mehreren Gruppen der Lichtquelleneinheiten41 beanspruchen zuviel Platz. - In der Schrift
EP-A-1598593 ist eine Scheinwerfervorrichtung mit zwei LED's, einer Linse und einem Reflexionselement, welches zwei gekrümmte Innenumfangsabschnitte umfaßt, dargestellt. - In den Schriften
JP-A-401067802 US-A-2003072167 wird eine Linse mit zwei kontinuierlich ausgebildeten gekrümmten Oberflächen offenbart. - Durch die vorliegende Erfindung soll eine Beleuchtungsvorrichtung kompakter Größe unter Verwendung von Leuchtdioden geschaffen werden.
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheinwerfervorrichtung, welche eine Lichtquelleneinheit umfaßt, welche eine Montageplatte aufweist, welche mindestens zwei Leuchtdioden aufweist, welche damit verbunden sind. Ein Reflexionselement ist bei einer bestimmten Position bezüglich der Montageplatte angeordnet und umfaßt mindestens zwei gekrümmte Innenumfangsabschnitte, und die Leuchtdioden sind entsprechend in den mindestens zwei gekrümmten Innenumfangsabschnitten angeordnet. Zwei erste ebene Oberflächen sind an zwei Enden des Reflexionselements definiert. Eine Linse ist mit der Lichtquelleneinheit verbunden und weist mindestens zwei kontinuierlich ausgebildete gekrümmte Oberflächen auf. Die Linse weist mindestens zwei kontinuierlich ausgebildete gekrümmte Oberkanten und mindestens zwei kontinuierlich ausgebildete gekrümmte Unterkanten auf. Zwei zweiten ebenen Oberflächen sind an zwei Enden der Linse definiert.
- Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung bei Betrachtung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung, welche lediglich zu Erläuterungszwecken ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen, besser ersichtlich.
-
1 ist eine Explosionsansicht zur Darstellung einer Linse und einer herkömmlichen Scheinwerfervorrichtung; -
2 stellt dar, wie die Lichtstrahlen durch das Reflexionselement der herkömmlichen Beleuchtungsvorrichtung reflektiert werden; -
3 stellt eine herkömmliche Scheinwerfervorrichtung dar, welche mehrere Gruppen von Leuchtdioden umfaßt; -
4 ist eine Explosionsansicht zur Darstellung der Scheinwerfervorrichtung der vorliegenden Erfindung; -
5 ist eine weitere Explosionsansicht zur Darstellung der Scheinwerfervorrichtung der vorliegenden Erfindung; -
6 stellt die Beziehung zwischen der Beleuchtungsstärke einer Leuchtdiode und Winkeln der Lichtstrahlenrichtung dar; -
7 stellt eine vertikale Querschnittsansicht des Reflexionselements und die Bahnen der reflektierten Lichtstrahlen dar; -
8 stellt eine horizontale Querschnittsansicht des Reflexionselements und die Bahnen der reflektierten Lichtstrahlen dar; -
9 stellt dar, daß eine Platte zwischen der Lichtquelleneinheit und der Linse angeordnet ist, und -
10 stellt dar, daß ein Teil der Lichtstrahlen durch die Montageplatte abgeschirmt wird. - Gemäß den
3 bis5 umfaßt die Scheinwerfervorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Lichtquelleneinheit51 und eine Linse52 , wobei die Lichtquelleneinheit51 eine Montageplatte511 und zwei Leuchtdioden512 , welche damit verbunden sind, umfaßt. Ein Reflexionselement513 ist bei einer bestimmten Position bezüglich der Montageplatte511 angeordnet und umfaßt zwei gekrümmte Innenumfangsabschnitte, wobei die Leuchtdioden512 entsprechend in den zwei gekrümmten Innenumfangsabschnitten angeordnet sind, so daß die Lichtstrahlen von den Leuchtdioden512 durch die gekrümmten Innenumfangsabschnitte reflektiert werden, welche später speziell definiert werden. Zwei erste ebene Oberflächen5132 sind an zwei Enden des Reflexionselements5113 definiert. - Die Linse
52 ist mit der Lichtquelleneinheit51 verbunden und weist zwei kontinuierlich ausgebildete gekrümmte Oberflächen521 auf. Die Linse52 weist kontinuierlich ausgebildete gekrümmte Oberkanten522 und mindestens zwei kontinuierlich ausgebildete gekrümmte Unterkanten523 auf. Die zweiten ebenen Oberflächen524 sind an zwei Enden der Linse52 definiert. Die Linse52 kann eine sphärische Linse oder eine Fresnel-Linse sein. - Gemäß Darstellung in
6 , welche die Beziehung zwischen der Beleuchtungsstärke der Leuchtdiode512 und Winkeln der Lichtstrahlenrichtung darstellt, ist es klar, daß die Beleuchtungsstärke der Lichtstrahlen in der Mitte der Lichtabgaberichtung, beispielsweise einem Bereich von –40 Grad bis +40 Grad, hoch ist und daß die Beleuchtungsstärke der Strahlen umso geringer ist, je breiter der Winkel ist. Anders ausgedrückt, kann die Beleuchtung bei breiteren Winkeln weggelassen werden, wenn die Leuchtdioden512 für eine Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung verwendet werden. Um einen Strahl zu erhalten, welcher die Vorschriften für Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtungen erfüllt, umfaßt das Reflexionselement513 einen hori zontalen Querschnitt und einen vertikalen Querschnitt, welche verschieden sind. Die Reflexionsfläche5131 umfaßt mehrere Brennpunkte, und diese Mehrfachbrennpunktsfläche5131 ist eine polyellipsoidförmige Reflexionsfläche. -
7 stellt den vertikalen Querschnitt des Reflexionselements513 dar, wobei die Lichtstrahlen von den Leuchtdioden512 durch die polyellipsoidförmige Reflexionsfläche reflektiert und bei dem Brennpunkt6 der Linse52 fokussiert werden. Die Lichtstrahlen laufen sodann durch die Linse52 oder sogar durch die Oberkanten522 und die Unterkanten523 der Linse52 . -
8 stellt den horizontalen Querschnitt des Reflexionselements513 dar, wobei die Lichtstrahlen von den Leuchtdioden512 durch die polyellipsoidförmige Reflexionsfläche reflektiert und in einer weiten Entfernung durch die Linse52 fokussiert werden. Die Lichtstrahlen, welche durch den vertikalen Querschnitt und den horizontalen Querschnitt reflektiert werden, werden kombiniert, um einen breiten und flachen Lichtstrahlbereich zu bilden, welcher für die Scheinwerfervorrichtung für Fahrzeuge ideal ist. - Die
9 und10 stellen ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar, wobei eine Platte7 zwischen der Lichtquelleneinheit51 und der Linse52 angeordnet ist, wobei die Platte7 einen Teil der Lichtstrahlen abschirmen kann, um bei Verwendung für eine Fahrzeugscheinwerfervorrichtung den Fernlichtstrahl und den Abblendlichtstrahl zu bilden. - Die Linse
52 und das Reflexionselement513 weisen jeweils zwei ebene Oberflächen5132 ,524 auf, so daß der Bereich, welchen die Beleuchtungsvorrichtung einnimmt, verkleinert wird und mehr Linsen52 in einem begrenzten Bereich angeordnet werden können, und dies bedeutet, daß mehr Leuchtdioden512 in der Scheinwerfervorrichtung installiert werden. Aufgrund der Tatsache, daß die Beleuchtungsstärke bei breiteren Winkeln schwach ist, beeinflussen die schmaleren Linsen52 und die Reflexionselemente513 die Beleuchtung der Beleuchtungsvorrichtung nicht. - Obgleich das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, sollte für Fachkundige ersichtlich sein, daß weitere Ausführungsbeispiele verwirklicht werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Claims (4)
- Scheinwerfervorrichtung, umfassend: eine Lichtquelleneinheit, welche eine Montageplatte und mindestens zwei Leuchtdioden, welche damit verbunden sind, aufweist, ein Reflexionselement, welches bei einer bestimmten Position bezüglich der Montageplatte angeordnet ist und mindestens zwei gekrümmte Innenumfangsabschnitte umfaßt, wobei die Leuchtdioden entsprechend in den mindestens zwei gekrümmten Innenumfangsabschnitten angeordnet sind, zwei erste ebene Oberflächen, welche an zwei Enden des Reflexionselements definiert sind, und eine Linse, welche mit der Lichtquelleneinheit verbunden ist und mindestens zwei kontinuierlich ausgebildete gekrümmte Oberflächen aufweist, wobei die Linse mindestens zwei kontinuierlich ausgebildete gekrümmte Oberkanten und mindestens zwei kontinuierlich ausgebildete gekrümmte Unterkanten aufweist, wobei zwei zweite ebene Oberflächen an zwei Enden der Linse definiert sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Linse eine sphärische Linse ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Linse eine Fresnel-Linse ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Platte, welche zwischen der Lichtquelleneinheit und der Linse angeordnet ist.
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